FR3065776A1 - Dispositif de connexion comprenant un element elastique anti-turbulence - Google Patents
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Abstract
Dispositif de connexion (1) comprenant une partie de réception (2) et un tube (3) respectivement aptes à être parcourus par un fluide réfrigérant (FR), le tube (3) étant logé le long d'un axe (X) dans la partie de réception (2) de sorte à ménager un espace axial (4) entre une extrémité (32) du tube (3) et un épaulement (22) agencé dans la partie de réception (2), un dispositif d'étanchéité (5) étant disposé entre la partie de réception (2) et le tube (3), caractérisé en ce qu'un élément élastique (6) est disposé dans l'espace axial (4).
Description
065 776
53735 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication :
(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national
COURBEVOIE
©) Int Cl8 : F16 L 17/02 (2017.01)
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION
A1
©) Date de dépôt : 28.04.17. | © Demandeur(s) : VALEO SYSTEMES THERMIQUES |
(30) Priorité : | Société par actions simplifiée — FR. |
©) Inventeur(s) : CHERIAUX OLIVIER, BENNOUNA | |
SAAD etNAJI SAID. | |
(43) Date de mise à la disposition du public de la | |
demande : 02.11.18 Bulletin 18/44. | |
©) Liste des documents cités dans le rapport de | |
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du | |
présent fascicule | |
(© Références à d’autres documents nationaux | ©) Titulaire(s) : VALEO SYSTEMES THERMIQUES |
apparentés : | Société par actions simplifiée. |
©) Demande(s) d’extension : | @) Mandataire(s) : VALEO SYSTEMES THERMIQUES. |
DISPOSITIF DE CONNEXION COMPRENANT UN ELEMENT ELASTIQUE ANTI-TURBULENCE.
FR 3 065 776 - A1
©) Dispositif de connexion (1) comprenant une partie de réception (2) et un tube (3) respectivement aptes à être parcourus par un fluide réfrigérant (FR), le tube (3) étant logé le long d'un axe (X) dans la partie de réception (2) de sorte à ménager un espace axial (4) entre une extrémité (32) du tube (3) et un épaulement (22) agencé dans la partie de réception (2), un dispositif d'étanchéité (5) étant disposé entre la partie de réception (2) et le tube (3), caractérisé en ce qu'un élément élastique (6) est disposé dans l'espace axial (4).
-1Le domaine de la présente invention est celui des circuits de fluide réfrigérant pour un véhicule, notamment automobile. L'invention relève plus spécifiquement d’un dispositif de connexion pour tubes associés à de tels circuits.
Un véhicule est couramment équipé d'une installation de conditionnement d'air pour traiter thermiquement l'air présent ou envoyé dans l'habitacle du véhicule. Une telle installation coopère avec au moins un circuit de fluide réfrigérant à l’intérieur duquel circule un fluide réfrigérant. Successivement, suivant le sens de circulation du fluide réfrigérant à son travers, le circuit de fluide réfrigérant comprend essentiellement un compresseur, un évaporateur agencé pour être disposé dans un habitacle d’un véhicule, un organe de détente et un condenseur agencé pour être disposé en face avant du véhicule.
Plus particulièrement, la sortie du compresseur est reliée par au moins un conduit à l’entrée du condenseur, la sortie du condenseur étant reliée par au moins un conduit à l’entrée de l’organe de détente. La portion du circuit de fluide réfrigérant comprise entre la sortie du compresseur et l’entrée de l’organe de détente forme une première portion du circuit de fluide réfrigérant. La sortie de l’organe de détente est reliée par au moins un conduit à l’entrée de Γévaporateur. La sortie de l’évaporateur est reliée par au moins un conduit à l’entrée du compresseur. La portion du circuit de fluide réfrigérant comprise entre la sortie de l’organe de détente et l’entrée du compresseur forme une deuxième portion du circuit de fluide réfrigérant. La première portion et la deuxième portion forment ensemble un circuit fermé dans lequel le fluide réfrigérant circule.
La première portion du circuit de fluide réfrigérant comprend le fluide réfrigérant en haute pression et la deuxième portion du circuit de fluide réfrigérant comprend alors le fluide réfrigérant en basse pression.
H a été constaté que lorsqu’un tel circuit de fluide réfrigérant est en fonctionnement, particulièrement à son démarrage, un bruit de sifflement est généré par la mise en circulation du fluide réfrigérant. Plus particulièrement, les conduits formant la portion basse pression du circuit de fluide réfrigérant forment un résonateur qui génère un tel bruit de sifflement. De façon désavantageuse, un tel bruit se propage dans l’habitacle du véhicule et présente alors
-2une gêne pour le passager du véhicule.
En outre, les vibrations générées par un tel bruit peuvent avoir pour conséquence d’endommager prématurément un tel circuit de fluide réfrigérant, notamment au niveau des connexions entre différents composants du circuit.
La présente invention vise ainsi à remédier à au moins l’un de ces inconvénients, en proposant un circuit de fluide réfrigérant permettant de s’affranchir d’un tel bruit de sifflement.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de connexion comprenant une partie de réception et un tube respectivement aptes à être parcourus par un fluide réfrigérant, le tube étant logé le long d’un axe dans la partie de réception de sorte à ménager un espace axial entre une extrémité du tube et un épaulement agencé dans la partie de réception, un dispositif d’étanchéité étant disposé entre la partie de réception et le tube, caractérisé en ce qu’un élément élastique est disposé dans l’espace axial.
L’élément élastique occupe un espace axial qui, en l’absence d’élément élastique, génère des turbulences et des vibrations. L’élément élastique vient boucher l’espace et favorise fortement un écoulement laminaire du fluide réfrigérant parcourant un tel dispositif de connexion.
Dans une application au circuit de fluide réfrigérant, un tel dispositif de connexion permet de limiter fortement le bruit de sifflement existant dans des circuits de fluide réfrigérant non équipés du dispositif de connexion selon l’invention.
Selon un exemple, la partie de réception est une partie femelle qui reçoit une partie mâle formée par le tube. La partie femelle peut par exemple être une canalisation, ou un organe de détente ou un port d’entrée du compresseur qui équipe le circuit de fluide réfrigérant.
Le dispositif d’étanchéité peut être disposé sur un contour extérieur du tube. On comprend alors que la fonction réalisée par le dispositif d’étanchéité est différente de la fonction réalisée par l’élément élastique. En l’occurrence, le dispositif d’étanchéité empêche l’écoulement du fluide réfrigérant le long du contour extérieur du tube, alors que l’élément élastique permet de favoriser un écoulement laminaire du fluide réfrigérant dans le dispositif de connexion.
-3 L’élément élastique peut avoir une épaisseur mesurée le long de l’axe, une fois assemblé, comprise entre 1,17 millimètres et 1,43 millimètres. Le caractère élastique de l’élément lui permet de se comprimer entre son état au repos et son état assemblé dans le dispositif de connexion. Ceci garantit la tenue mécanique de l’élément élastique dans l’espace axial. Ceci permet également de garantir que l’espace axial est correctement comblé par l’élément élastique.
La propriété élastique de l’élément élastique permet encore d’absorber la dilatation des composants et les tolérances de fabrication inhérentes à un circuit de fluide réfrigérant. En effet, un tube peut subir des déformations axiales selon la température du fluide réfrigérant le parcourant. La plage de valeurs de l’épaisseur de l’élément élastique, comprise entre 1,17 millimètres et 1,43 millimètres, permet de garantir que l’extrémité du tube est en contact avec l’épaulement de la partie de réception, ceci par l’intermédrarre de l’élément élastique. En d’autres termes, la propriété élastique de l’élément élastique permet de garantir une chaîne de côte nulle, mesurée le long de l’axe, entre l’extrémité du tube, l’élément élastique et l’épaulement de la partie de réception.
On comprendra qu’avant l’assemblage, l’élément élastique est d’épaisseur mesurée le long de l’axe strictement supérieure à 1,47 millimètres. L’épaisseur de l’élément élastique mesurée après l’assemblage résulte alors de l’écrasement de l’élément élastique entre l’extrémité du tube et l’épaulement de la partie de réception.
L’élément élastique peut limiter la formation de turbulences dans une zone adjacente à l’extrémité du tube. En pratique, l’élément élastique évite que le fluide réfrigérant parcourant la partie de réception et le tube ne rencontre une surface présentant un angle droit par rapport à la direction d’écoulement du fluide réfrigérant.
Grâce à l’élément élastique, lorsque le fluide réfrigérant parcourt le tube, celui-ci ne rencontre plus d’angle droit dans le trajet d’écoulement du fluide à l’intérieur du dispositif de connexion. Les turbulences pouvant être créées dans le dispositif de connexion dans une zone adjacente à l’extrémité du tube sont alors fortement limitées.
Selon une caractéristique de l’invention, une distance mesurée le long de l’axe entre le dispositif d’étanchéité et l’élément élastique peut être égale à une valeur comprise entre 0,5 et fois l’épaisseur de l’élément élastique.
-4Le dispositif de connexion peut être configuré de sorte qu’un diamètre intérieur d’un conduit de la partie de réception en regard du tube soit inférieur à un diamètre intérieur du tube logé dans la partie de réception.
Dans une variante de réalisation, un diamètre intérieur de l’élément élastique est inférieur au diamètre intérieur du tube logé dans la partie de réception.
Dans une autre variante de réalisation, le dispositif de connexion peut être configuré de sorte qu’un diamètre intérieur de l’élément élastique peut être sensiblement égal au diamètre intérieur du conduit de la partie de réception.
On comprendra que, dans tous les cas, le diamètre intérieur du tube est mesuré selon une section transversale du tube prise à l’extrémité du tube.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un circuit de fluide réfrigérant comprenant au moins un compresseur et un organe de détente, une sortie de l’organe de détente et une entrée du compresseur délimitant une portion basse pression du circuit de fluide réfrigérant, une sortie du compresseur et une entrée de l’organe de détente délimitant une portion haute pression du circuit de fluide réfrigérant, le circuit de fluide réfrigérant comprenant un dispositif de connexion tel de défini précédemment.
H est constaté de façon surprenante qu’un tel dispositif de connexion permet de limiter fortement le bruit de sifflement généré par la vibration générée au niveau d’au moins une connexion présente dans le circuit de fluide réfrigérant.
Selon une caractéristique de circuit de fluide réfrigérant de l’invention, le dispositif de connexion est disposé dans la portion basse pression dudit circuit.
Selon une autre caractéristique de circuit de fluide réfrigérant de l’invention, la partie de réception du dispositif de connexion forme la sortie de l’organe de détente située dans la portion basse pression dudit circuit.
Le fluide réfrigérant peut être de type HFO-1234yf.
Le fluide réfrigérant peut s’écouler dans le dispositif de connexion à une vitesse comprise entre 15 m/s et 25 m/s.
-5D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une illustration d’un circuit de fluide réfrigérant équipant un véhicule ;
- la figure 2 est une illustration d’un premier mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 3 est une illustration d’un deuxième mode de réalisation de l’invention ;
Tel qu’illustré à la figure 1, on a représenté un circuit 100 de fluide réfrigérant FR apte à collaborer avec une installation 10 de conditionnement d'air pour un habitacle de véhicule, notamment automobile. Un fluide réfrigérant FR circule à Tintérieur du circuit 100 de fluide réfrigérant FR dans un sens de circulation S. Sur l'exemple de réalisation illustré, le circuit 100 de fluide réfrigérant FR comprend essentiellement, successivement en série et suivant un même sens de circulation du fluide réfrigérant FR, un compresseur 200, un évaporateur 300, un organe de détente 400 et un condenseur 500.
On comprendra qu’un circuit 100 de fluide réfrigérant FR est configuré pour fonctionner en mode climatisation, c’est-à-dire en climatiseur. Alternativement, au moins un autre circuit 100 de fluide réfrigérant FR peut être apte à collaborer avec Tinstallation 10 de conditionnement d’air pour fonctionner en mode pompe à chaleur, c’est-à-dire en chauffage.
On notera également, que l'exemple illustré d'une architecture minimale du circuit 100 de fluide réfrigérant FR est donné à titre indicatif et n'est pas restrictif quant à la portée de l'invention au regard de diverses architectures possibles du circuit de fluide réfrigérant 100.
Dans tous les cas, un tel circuit 100 de fluide réfrigérant FR comprend une portion basse pression BP délimitée par une sortie 400B de l’organe de détente 400 et une entrée 200A du compresseur 200. Un tel circuit 100 comprend également une portion haute pression HP délimitée par une sortie 200A du compresseur 200 et par une entrée 400A de l’organe de détente 40. Le circuit 100 de fluide réfrigérant FR comprend un dispositif de connexion 1 formé par la sortie 400B de l’organe de détente 400 dans la portion basse pression BP du circuit 100 de fluide réfrigérant FR. Un tel dispositif de connexion 1 peut également être ménagé à un port entrée du compresseur 200. Il peut encore être ménagé pour permettre une connexion entre deux canalisations du circuit 100 de fluide réfrigérant FR.
-6Selon un premier mode de réalisation illustré à la figure 2, le dispositif de connexion 1 comprend une partie de réception 2 et un tube 3 respectivement apte à être parcouru par un fluide réfrigérant FR dans le sens S de circulation du fluide réfrigérant FR. La partie de réception 2 est formée, par exemple, par la sortie 400B de l’organe de détente de la portion basse pression BP du circuit 100 de fluide réfrigérant FR. Le tube 3 est donc un tube de la portion basse pression BP du circuit 100 de fluide réfrigérant FR. Une portion terminale 31 du tube 3 est logée dans la partie de réception 2 pour être en regard d’un premier conduit 20 de cette partie de réception 2. La partie de réception 2 comprend alors le premier conduit 20 consécutif à un deuxième conduit 21, le premier conduit 20 étant de diamètre intérieur 20D inférieur à un diamètre intérieur 21D du deuxième conduit 21. Le premier conduit 20 et le deuxième conduit 21 délimitent ensemble un épaulement 22.
Tel qu’illustré, le diamètre intérieur 21D du deuxième conduit 21 est approximativement égal à un diamètre extérieur 31D1 de la portion terminale 31 du tube 3 logée dans la partie de réception 2. La portion terminale 31 du tube 3 est alors logée le long d’un axe X dans la partie de réception 2 de sorte à ménager un espace axial 4 entre une extrémité 32 du tube 3 et l’épaulement 22. L’extrémité 32 s’étend, par exemple, dans un plan perpendiculaire à l’axe X.
Un dispositif d’étanchéité 5 est disposé entre la partie de réception 2 et la portion terminale 31 du tube 3. Plus particulièrement, le dispositif d’étanchéité 5 est disposé sur le contour extérieur 31C de la portion terminale 31 du tube 3 logée dans la partie de réception 2. Ce dispositif d’étanchéité 5 a pour fonction d’empêcher l’écoulement du fluide réfrigérant FR le long du contour extérieur 31C du tube 3, vers l’extérieur du circuit de fluide réfrigérant FR.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif d’étanchéité 5 est logé dans une gorge circulaire 33 du tube 3, la gorge circulaire 33 étant adjacente à l’extrémité 32 du tube 3. Une telle gorge 33 peut être formée par usinage, par exemple.
Selon l’invention, un élément élastique 6 est disposé dans l’espace axial 4. L’élément élastique 6 est configuré pour être en appui axial simultanément contre l’extrémité 32 du tube 3 et contre l’épaulement 22 de la partie de réception 2, à l’état assemblé du dispositif de connexion 1. Un tel élément élastique 6 peut être un joint, par exemple un joint torique.
Dans le cas illustré sur la figure 2, l’élément élastique 6 est dans une configuration
-7correspondant à un état assemblé du dispositif de connexion 1, c’est-à-dire lorsque le tube 3 est logé dans la sortie 400B de l’organe de détente. Dans cette configuration, l’élément élastique 6 comprend alors une épaisseur mesurée le long de l’axe X pouvant être comprise entre 1,17 millimètres et 1,43 millimètres.
L’élément élastique 6 permet de limiter la formation de turbulences dans une zone adjacente 34 à l’extrémité 32 du tube 3. La zone adjacente 34 comprend au moins l’élément élastique 6. En réaction à cette limitation des turbulences, les vibrations du dispositif de connexion 1 sont alors limitées. Par conséquent, le bruit de sifflement propagé dans l’habitacle du véhicule est alors empêché.
On notera que le diamètre intérieur 20D du premier conduit 20 de la partie de réception 2 en regard du tube 3 est inférieur à un diamètre intérieur 31D2 de la portion terminale 31 du tube 3 logée dans la partie de réception 2. Un diamètre intérieur 6D de l’élément élastique 6 est inférieur au diamètre intérieur 31D2 de la portion terminale 31 du tube 3. Le diamètre intérieur 6D de l’élément élastique 6 peut être sensiblement égal au diamètre intérieur 20D du premier conduit 20 de la partie de réception 2.
On comprendra que, dans tous les cas, le diamètre intérieur 31D2 de la portion terminale 31 du tube 3 est mesuré selon une section transversale, c’est-à-dire perpendiculaire à l’axe X, du tube 3 prise à l’extrémité 32 du tube 3.
Dans un circuit de fluide réfrigérant LR parcouru par un fluide réfrigérant LR tel que décrit en figure 1, le fluide réfrigérant LR traverse l’organe de détente 400 depuis son entrée 400A vers sa sortie 400B située dans la portion basse pression, selon un sens S de circulation. A la sortie 400B de l’organe de détente 400 de la portion basse pression BP du circuit 100 de fluide réfrigérant LR, le fluide réfrigérant LR est alors amené à traverser le premier conduit 20 de la partie de réception 2 formant la sortie 400B de l’organe de détente 400. Successivement au premier conduit 20, le fluide réfrigérant LR vient alors lécher l’élément élastique 6 pour être amené à l’intérieur de la portion terminale 31 du tube 3. Ainsi, l’élément élastique 6 empêche le fluide réfrigérant LR d’être au contact des parois du deuxième conduit 21 de la partie de réception 2, ceci afin de limiter la formation de turbulences.
Dans le cas d’un fluide réfrigèrent LR de type HLO-1234yf, le fluide réfrigérant LR traversant un tel circuit comprend une vitesse d’écoulement comprise entre 15 m/s et 25 m/s.
-8H s’agit de conditions de vitesses qui favorisent la formation de vibrations et de bruits perceptibles par l’oreille humaine.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré à la figure 3, la portion terminale 31 du tube 3 est également logée le long de l’axe X dans la partie de réception 2 de sorte à ménager l’espace axial 4 entre l’extrémité 32 du tube 3 et l’épaulement 22.
A la différence du premier mode de réalisation, la portion terminale 31 du tube 3 logée dans la partie de réception 2 comprend une déformation circulaire 35. La déformation circulaire 35 du tube 3 forme alors un logement dans lequel le dispositif d’étanchéité 5 peut être disposé. Le diamètre intérieur 31D2 du tube 3 comprend une partie circulaire en saillie résultant de la déformation circulaire 35 du tube 3. Une telle déformation peut être, par exemple, obtenue par sertissage ou roulage de la portion terminale 31 sur le contour extérieur 31C du tube 3. H est noté que la déformation circulaire 35 du tube 3 est adjacente à l’extrémité 32 du tube 3.
Les caractéristiques du premier mode de réalisation peuvent bien entendus être appliquées au deuxième mode de réalisation de l’invention. De la même façon, les caractéristiques du deuxième mode de réalisation peuvent bien entendus être appliquées au premier mode de réalisation de l’invention.
Telle qu’illustrée, une distance 56 mesurée le long de l’axe X entre le dispositif d’étanchéité 5 et l’élément élastique 6 peut être égale à une valeur comprise entre 0,5 et 1 fois l’épaisseur de l’élément élastique 6.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.
Claims (8)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de connexion (1) comprenant une partie de réception (2) et un tube (3) respectivement aptes à être parcourus par un fluide réfrigérant (FR), le tube (3) étant logé le long d’un axe (X) dans la partie de réception (2) de sorte à ménager un espace axial (4) entre une extrémité (32) du tube (3) et un épaulement (22) agencé dans la partie de réception (2), un dispositif d’étanchéité (5) étant disposé entre la partie de réception (2) et le tube (3), caractérisé en ce qu’un élément élastique (6) est disposé dans l’espace axial (4).
- 2. Dispositif de connexion (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément élastique (6) a une épaisseur mesurée le long de l’axe (X), une fois assemblé, comprise entre 1,17 millimètres et 1,43 millimètres.
- 3. Dispositif de connexion (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément élastique (6) limite la formation de turbulences dans une zone adjacente (34) à l’extrémité (32) du tube (3).
- 4. Dispositif de connexion (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une distance (56) mesurée le long de l’axe (X) entre le dispositif d’étanchéité (5) et l’élément élastique (6) est égale à une valeur comprise entre 0,5 et 1 fois l’épaisseur de l’élément élastique (6).
- 5. Dispositif de connexion (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d’étanchéité (5) est disposé sur un contour extérieur (31C) du tube (3).
- 6. Dispositif de connexion (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’un diamètre intérieur (20D) d’un conduit (20) de la partie de réception (2) en regard du tube (3) est inférieur à un diamètre intérieur (31D) du tube (3) logé dans la partie de réception (2).-107. Dispositif de connexion (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’un diamètre intérieur (6D) de l’élément élastique (6) est inférieur au diamètre intérieur (31D) du tube (3) logé dans la partie de réception (2).5 8. Circuit (100) de fluide réfrigérant (FR) comprenant au moins un compresseur (200) et un organe de détente (400), une sortie (400B) de l’organe de détente (400) et une entrée (200A) du compresseur (200) délimitant une portion basse pression (BP) du circuit (100) de fluide réfrigérant (FR), une sortie (200B) du compresseur (200) et une entrée (400A) de l’organe de détente (400) délimitant une portion haute pression (HP)10 du circuit (100) de fluide réfrigérant (FR), caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de connexion (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
- 9. Circuit (100) de fluide réfrigérant (FR) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif de connexion (1) est disposé dans la portion basse pression15 (BP) dudit circuit (100).
- 10. Circuit (100) de fluide réfrigérant (FR) selon l’une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la partie de réception (2) du dispositif de connexion (1) forme la sortie (400B) de l’organe de détente (400) située dans la portion basse20 pression (BP) dudit circuit (100).1/2
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