FR3074273A1 - Bouteille deshydratante pour un circuit de fluide refrigerant equipant un vehicule, notamment automobile. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une bouteille déshydratante (6) apte à être parcourue par un fluide réfrigérant (FR) d'un circuit (1) de fluide réfrigérant (FR) pour un véhicule, notamment automobile. La bouteille déshydratante (6) comprend un boîtier (10) fermé muni d'une entrée de fluide (14) pour l'admission du fluide réfrigérant (FR) à l'intérieur du boîtier (10) et d'une sortie de fluide (15) pour l'évacuation du fluide réfrigérant (FR) hors du boîtier (10). Le boîtier (10) loge au moins un dessiccant (16) et au moins un filtre à particules (17a, 17b, 17c). La bouteille déshydratante (6) est munie d'un dispositif de séparation de phases (18) entre une phase liquide et une phase gazeuse du fluide réfrigérant (FR) admis à l'intérieur du boîtier (10).
Description
Le domaine de la présente invention est celui des installations de conditionnement d'air équipant les véhicules, notamment automobiles. L'invention relève plus spécifiquement des bouteilles déshydratantes d'un fluide réfrigérant équipant un circuit de fluide réfrigérant qui coopère avec une telle installation de conditionnement d'air.
Les véhicules, notamment automobiles, sont couramment équipés d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, aussi appelée installation de conditionnement d'air. Une telle installation de conditionnement d'air est notamment dédiée à l'amélioration du confort de l'habitacle du véhicule. L'installation de conditionnement d'air coopère avec un circuit fermé à travers lequel circule un fluide réfrigérant exploité par un échangeur de chaleur que comprend l'installation de conditionnement d'air pour traiter thermiquement l'air envoyé dans l'habitacle.
Successivement suivant le sens de circulation du fluide réfrigérant à son travers, le circuit de fluide réfrigérant comprend essentiellement un compresseur, un condenseur, un organe de détente et un évaporateur. Le fluide réfrigérant est comprimé en phase gazeuse par le compresseur, transformé en phase liquide dans le condenseur, détendu à basses pressions par l’organe de détente puis transformé en phase gazeuse dans l’évaporateur et à nouveau acheminé vers le compresseur.
Dans ce contexte, le circuit de fluide réfrigérant comprend une bouteille déshydratante du fluide réfrigérant qui est interposée entre le condenseur et l’organe de détente. La bouteille déshydratante ménage une réserve de fluide réfrigérant garantissant dans la durée une stabilité de fonctionnement du circuit de fluide réfrigérant. La bouteille déshydratante loge aussi un filtre à particules pour retenir les particules pouvant être capturées par le fluide réfrigérant lors de sa circulation à travers le circuit de fluide réfrigérant. La bouteille déshydratante loge encore un matériau qui absorbe l'humidité contenue dans le fluide réfrigérant, ci-après désigné par dessiccant.
La bouteille déshydratante comprend essentiellement un boîtier fermé logeant le filtre à particules et le dessiccant. Le boîtier est muni d'une entrée de fluide pour l'admission du fluide réfrigérant à l'intérieur du boîtier et d'une sortie de fluide pour l'évacuation du fluide réfrigérant hors du boîtier après avoir traversé le dessiccant et le filtre à particules.
Cependant, le fluide réfrigérant est potentiellement admis dans l’organe de détente à l'état diphasique entre une phase majoritairement liquide et à moindres mesures une phase gazeuse.
Le but de la présente invention est d'améliorer l'admission en phase liquide du fluide réfrigérant dans l’organe de détente. Il est plus particulièrement visé d'obtenir une admission du fluide réfrigérant dans l’organe de détente totalement en phase liquide.
A cet effet, l'invention a pour objet une bouteille déshydratante de fluide réfrigérant, configurée pour être placée sur un circuit de fluide réfrigérant qui coopère avec une installation de conditionnement d'air d'un véhicule, notamment automobile. Une telle bouteille déshydratante est notamment destinée à être placée en interposition entre un condenseur et un organe de détente que comprend le circuit de fluide réfrigérant.
Plus particulièrement, la bouteille déshydratante de l'invention est apte à être parcourue par un fluide réfrigérant d'un circuit de fluide réfrigérant pour un véhicule, notamment automobile. La bouteille déshydratante comprend un boîtier fermé muni d'une entrée de fluide pour l'admission du fluide réfrigérant à l'intérieur du boîtier et d'une sortie de fluide pour l'évacuation du fluide réfrigérant hors du boîtier. Le boîtier loge au moins un dessiccant et au moins un filtre à particules.
Dans ce contexte, la bouteille déshydratante de l'invention est principalement reconnaissable est ce qu'elle est munie d'un dispositif de séparation de phases entre une phase liquide et une phase gazeuse du fluide réfrigérant admis à l'intérieur du boîtier.
Ainsi selon l'invention, la bouteille déshydratante est exploitée pour loger un dispositif de séparation de phases d'un fluide qui est spécifiquement dédié et agencé pour provoquer une séparation de phases du fluide réfrigérant entre sa phase liquide et sa phase gazeuse. Le fluide réfrigérant évacué hors de la bouteille déshydratante est alors totalement en phase liquide pour son admission dans un organe de détente.
Plus particulièrement, la bouteille déshydratante est notamment configurée pour être placée en interposition entre un condenseur et l’organe de détente du fluide réfrigérant que comprend le circuit de fluide réfrigérant, pour alimenter l’organe de détente en fluide réfrigérant en phase liquide dépourvue d'humidité. Cependant, une phase gazeuse du fluide réfrigérant peut perdurer malgré son refroidissement dans le condenseur et être acheminée vers la bouteille déshydratante.
Le dispositif de séparation de phases permet alors de faire obstacle à une évacuation hors de la bouteille déshydratante vers l’organe de détente d'une phase gazeuse du fluide réfrigérant admise dans la bouteille déshydratante.
Autrement dit, le dispositif de séparation de phases garantit une évacuation du fluide réfrigérant hors de la bouteille déshydratante totalement en phase liquide, préalablement à son admission dans l’organe de détente, même en cas de conditions thermiques limites pour la condensation du fluide réfrigérant.
Le dispositif de séparation de phases est avantageusement agencé en au moins une rampe de circulation centrifuge du fluide réfrigérant à l'intérieur du boîtier.
La rampe est configurée pour guider le fluide réfrigérant en augmentant le chemin qu'il parcourt à l'intérieur du boîtier, et en provoquant une accélération par force centrifuge de l'écoulement du fluide réfrigérant en phase liquide à l'intérieur du boîtier. Ceci a pour effet de garantir une meilleure séparation entre la phase liquide et la phase gazeuse du fluide réfrigérant, et finalement une évacuation du fluide réfrigérant totalement à l'état liquide hors de la bouteille déshydratante.
Le dispositif de séparation de phases est de préférence ménagé dans le boîtier en interposition entre l'entrée de fluide et le dessiccant. Le dispositif de séparation de phases est plus spécifiquement ménagé dans le boîtier en interposition entre d'une part l'entrée de fluide et d'autre part le dessicant et le filtre à particules.
Suivant le sens de circulation du fluide réfrigérant à l'intérieur de la bouteille déshydratante, le dessiccant et/ou le filtre à particules sont disposés à l'intérieur du boîtier en aval du dispositif de séparation de phases et en amont d'une réserve de fluide. Une telle réserve de fluide est notamment dédiée au stockage d'une quantité de fluide réfrigérant à l'intérieur du boîtier après son passage à travers le dispositif de séparation de phase.
Le dessiccant est par exemple conditionné en cartouche logée à l'intérieur du boîtier, notamment en amont de la réserve de fluide suivant le sens de circulation du fluide réfrigérant à l'intérieur de la bouteille déshydratante. La cartouche peut être équipée d'au moins un filtre à particules. Au moins un filtre à particules peut aussi être ménagé en aval de la réserve de fluide suivant le sens de circulation du fluide réfrigérant à l'intérieur de la bouteille déshydratante. Par exemple, le filtre à particules peut être ménagé sur un tube plongeur reliant la réserve de fluide réfrigérant à la sortie de fluide.
Selon une forme de réalisation, le dispositif de séparation de phases est configuré en au moins une hélice à multiple spires. Chacune des spires ménage successivement suivant l'axe d'enroulement de l'hélice une rampe de circulation centrifuge du fluide réfrigérant à l'intérieur du boîtier. Le fluide réfrigérant en phase liquide est ainsi entraîné successivement par chacune des spires de l'hélice depuis l'entrée de fluide vers la réserve de fluide, via au moins le dessiccant voire aussi le filtre à particules.
De préférence, l'axe d'enroulement de l'hélice est centré sur un axe longitudinal d'extension du boîtier s'étendant entre une première extrémité du boîtier pourvue de l'entrée de fluide et un fond de la bouteille déshydratante délimitant une réserve de fluide pour le stockage d'une quantité de fluide réfrigérant à l'intérieur du boîtier.
La première extrémité du boîtier et le fond de la bouteille déshydratante sont notamment des extrémités longitudinales opposées de la bouteille déshydratante suivant l'axe longitudinal du boîtier. Dans ce contexte en station de fonctionnement de la bouteille déshydratante, l'axe longitudinal du boîtier, et donc l'axe d'enroulement de l'hélice, sont orientés suivant l'axe de gravité, la première extrémité du boîtier surplombant alors le fond de la bouteille déshydratante et donc la réserve de stockage du fluide réfrigérant à l'intérieur du boîtier.
Selon une forme de réalisation, l'hélice est formée par un corps rapporté à l'intérieur du boîtier.
De préférence, le corps comporte, suivant l'axe d'enroulement de l'hélice, un canal de drainage du fluide réfrigérant à l'état liquide vers le fond de la bouteille déshydratante.
La phase liquide du fluide réfrigérant est ainsi apte à être entraînée vers le canal de drainage successivement par chacune des spires de l'hélice composant sa paroi d'enroulement. Le canal de drainage peut être formé d'un seul ou de plusieurs passages du fluide réfrigérant à travers le corps.
Selon une forme de réalisation, le corps est avantageusement formé par roulage et étirement d'une tôle lui conférant son agencement en hélice. Le corps peut ainsi être obtenu à moindres coûts et être facilement installé à l'intérieur du boîtier, notamment par enfilement du corps à l'intérieur du boîtier depuis l'une de ses extrémités longitudinales.
Selon une variante, le corps peut être usiné pour former l'hélice à sa périphérie et pour former le canal de drainage dans une zone centrale du corps s'étendant suivant l'axe d'enroulement de l'hélice.
De préférence, le corps est appliqué contre la face intérieure de la paroi du boîtier s'étendant entre ses extrémités longitudinales. La paroi du boîtier forme alors un organe de confinement du fluide réfrigérant s'écoulant le long des spires de l'hélice, forçant alors son évacuation vers le canal de drainage.
Selon une forme de réalisation, l'hélice est ménagée dans la paroi du boîtier.
L'hélice est par exemple ménagée par usinage de la face interne de la paroi du boîtier. Les spires composant l'hélice débouchent de préférence sur un évidement central du boîtier qui s'étend entre la bouche d'entrée et au moins le dessiccant et/ou le filtre à particules, voire de préférence jusqu'à la réserve de fluide.
L'évidement du boîtier forme alors avantageusement une chambre de drainage du fluide réfrigérant en phase liquide vers la réserve de fluide via le dessiccant et/ou le filtre à particules. L'évidement ménage aussi de préférence un espace de réception du dessiccant et/ou du filtre à particules qui s'étend en prolongement de la chambre de drainage vers la réserve de fluide.
Selon une forme de réalisation, au moins un bouchon de fermeture du boîtier est pourvu de l'entrée de fluide et/ou de la sortie de fluide.
Par exemple, un premier bouchon muni au moins de l'entrée de fluide est un bouchon de fermeture de ladite première extrémité du boîtier. Un deuxième bouchon ménageant la réserve de fluide forme le fond de la bouteille déshydratante en fermant une deuxième extrémité du boîtier longitudinalement opposée à sa première extrémité.
Le deuxième bouchon est susceptible d'être muni de la sortie de fluide. Dans ce cas, au moins un filtre à particules est interposé entre le dispositif de séparation de phases et la réserve de fluide. De préférence, deux filtres à particules sont disposés de part et d'autre du dessiccant suivant l'axe longitudinal du boîtier.
Selon une variante, le premier bouchon est aussi muni de la sortie de fluide, qui est raccordée à une première extrémité d'un tube plongeur dont la deuxième extrémité débouche sur la réserve de fluide ménagée par le deuxième bouchon.
Dans ce cas, le tube plongeur peut être équipé du filtre à particules, qui est notamment rapporté et/ou intégré en bout de la deuxième extrémité du tube plongeur.
Selon une forme de réalisation, l'un au moins des bouchons est monté de manière amovible sur le boîtier, de préférence en utilisant un joint d'étanchéité, pour autoriser un accès à l'intérieur du boîtier. L'accès au volume intérieur du boîtier est notamment prévu pour permettre une opération de maintenance de la bouteille déshydratante. Une telle opération de maintenance est notamment une opération de remplacement du dessiccant lorsqu'il est saturé d'humidité et/ou une opération de nettoyage et/ou de remplacement du filtre à particules.
Selon une variante, la bouteille déshydratante est de préférence un produit consommable remplacé en cas de dysfonctionnement par une autre bouteille déshydratante, tel que notamment en cas de saturation par l'humidité du dessiccant et/ou à l'issu d'une durée de vie prédéfinie de la bouteille déshydratante.
Par exemple, le boîtier est scellé en étant formée d'une paroi périphérique orientée suivant l'axe longitudinal du boîtier. Les débouchés vers l'extérieur de la paroi périphérique sont alors fermés par les bouchons qui sont scellés et/ou intégrés au boîtier pour au moins l'un d'entre eux.
La paroi périphérique du boîtier est par exemple formée par roulage d'une tôle et par soudage de ses bords suivant l'axe longitudinal du boîtier. Par exemple encore, la paroi périphérique du boîtier est formée par extrusion. Par exemple encore, la paroi périphérique du boîtier est formée par emboutissage d'une tôle suivant l'axe longitudinal du boîtier, l'un quelconque des bouchons étant alors intégré à la paroi périphérique du boîtier par mise en forme de la tôle.
Les bouchons sont susceptibles d'être en matériau plastique et/ou en métal. Les bouchons peuvent être réalisés par moulage et/ou par usinage.
L’invention couvre par ailleurs un échangeur de chaleur pour circuit de fluide réfrigérant, reconnaissable en ce qu'il comprend une bouteille déshydratante telle qu’exposée dans le présent document. Un tel échangeur de chaleur peut être utilisé en tant que condenseur d’un circuit de fluide réfrigérant.
Selon une forme de réalisation de l’échangeur de chaleur, la bouteille déshydratante est intégrée au condenseur entre deux passes de circulation du fluide réfrigérant à travers le condenseur. Plus particulièrement dans ce cas, le condenseur comporte un chemin de circulation du fluide réfrigérant à son travers subdivisé en au moins deux passes entre lesquelles est interposé un chemin de circulation propre à la bouteille déshydratante. Le fluide réfrigérant admis en phase gazeuse à l'intérieur du condenseur circule à travers une première passe pour son refroidissement qui provoque un changement de phase partiel du fluide réfrigérant, vers sa phase liquide.
Puis, le fluide réfrigérant circule à l'intérieur de la bouteille déshydratante préalablement à sa circulation à travers une deuxième passe du condenseur, avec pour effet d'envoyer le fluide réfrigérant strictement en phase liquide vers la deuxième passe. La circulation du fluide réfrigérant à travers la deuxième passe permet alors de compléter le refroidissement du fluide réfrigérant alors seulement en phase liquide, préalablement à son admission vers l’organe de détente.
La performance du condenseur en est alors accrue en raison du refroidissement du fluide réfrigérant à l'intérieur du condenseur en deux étapes et en raison de son admission dans la deuxième passe à l'état strictement liquide.
L'invention a aussi pour objet un circuit de fluide réfrigérant d'un véhicule, notamment automobile. Le circuit de fluide réfrigérant de l'invention est principalement reconnaissable en ce qu'il comprend une bouteille déshydratante conforme à l'invention, qui est interposée entre un condenseur et un organe de détente que comprend le circuit de fluide réfrigérant.
Selon une forme de réalisation, la bouteille déshydratante est installée sur une conduite du circuit de fluide réfrigérant reliant une bouche d'évacuation du fluide réfrigérant hors du condenseur et une bouche d'admission du fluide réfrigérant dans l’organe de détente.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif et pour exemple, en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles :
- la figure 1 est un schéma d'un circuit de fluide réfrigérant illustrant le contexte de l'invention,
- la figure 2 et la figure 3 sont des illustrations en perspective d'une bouteille déshydratante selon un premier exemple de réalisation de l'invention, respectivement en vue éclatée et en vue assemblée.
- la figure 4 et la figure 5 sont des illustrations en coupe axiale d'une bouteille déshydratante selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention, respectivement en vue éclatée et en vue assemblée.
H faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention. Lesdites figures et leurs descriptions détaillées peuvent bien entendu servir le cas échéant à mieux définir l’invention.
Sur la figure 1, un circuit 1 de fluide réfrigérant LR est configuré pour équiper un véhicule, notamment automobile. Le circuit 1 est un circuit fermé à l’intérieur duquel circule le fluide réfrigérant LR, qui est soumis à des changements de phases successifs entre une phase gazeuse et une phase liquide lorsqu'il traverse le circuit 1. Un tel circuit 1 est notamment exploité par une installation de conditionnement d'air dédiée à l'amélioration du confort de l'habitacle du véhicule.
Sur l'exemple de réalisation illustré, le circuit 1 comprend essentiellement, successivement suivant le sens S1 de circulation du fluide réfrigérant LR à travers le circuit 1, un compresseur 2, un condenseur 3 ou refroidisseur de gaz, un organe de détente 4, notamment un détendeur thermostatique, et au moins un échangeur thermique 5.
L'échangeur thermique 5 est notamment un équipement de l'installation de conditionnement d'air configuré en échangeur de chaleur et/ou en évaporateur. L'échangeur thermique 5 est dédié au traitement thermique d'un flux d'air le traversant, préalablement à l'envoi du flux d'air vers l'habitacle du véhicule par l'installation de conditionnement d'air.
Une bouteille déshydratante 6 du fluide réfrigérant LR est placée sur le circuit 1 en interposition entre le condenseur 3 et l’organe de détente 4. La bouteille déshydratante 6 ménage une réserve de fluide réfrigérant LR et procure une dessiccation et/ou une filtration du fluide réfrigérant LR circulant à l'intérieur du circuit 1.
Selon l'exemple illustré, la bouteille déshydratante 6 est intégrée au condenseur 3 en étant interposée entre deux passes Pal, Pa2 de circulation du fluide réfrigérant PR à l'intérieur du condenseur 3.
Une première passe Pal procure un refroidissement du fluide réfrigérant PR préalablement à son admission à l'intérieur de la bouteille déshydratante 6. Le fluide réfrigérant PR s'écoule alors à l'intérieur de la bouteille déshydratante 6 puis est évacué vers la deuxième passe Pa2. Le fluide réfrigérant PR est alors à nouveau refroidi lors de sa circulation à travers la deuxième passe Pa2, puis est envoyé vers l’organe de détente 4.
Selon une variante, la bouteille déshydratante 6 peut aussi être placée sur une conduite 7 du circuit 1 reliant une bouche d'évacuation 8 du fluide réfrigérant PR hors du condenseur 3 et une bouche d'admission 9 du fluide réfrigérant FR dans l’organe de détente 4.
L'exemple d'une architecture minimale du circuit 1 illustré sur la figure 1 est donné à titre indicatif et n'est pas restrictif quant à la portée de l'invention au regard de diverses architectures potentielles du circuit 1.
Sur les figures 2 à 4, une bouteille déshydratante 6 conforme à l'invention comprend un boîtier 10 s'étendant suivant un axe longitudinal Al. Le boîtier 10 comprend notamment une paroi 11 de révolution enroulée autour de l'axe longitudinal Al. Les extrémités longitudinales 10a, 10b du boîtier 10 débouchent vers l'extérieur du boîtier 10 et sont fermées par des bouchons 12a, 12b qui sont rapportés et/ou intégrés au boîtier 10 tel que par scellement par exemple.
De préférence, dans le cas notamment où les bouchons sont rapportés de manière amovible sur le boîtier, au moins un joint d'étanchéité 13a, 13b entourent conjointement la paroi 11 du boîtier 10 et l'un au moins des bouchons 12a, 12b dans leur zone de scellement l'un à l'autre, comme par exemple illustré sur les figures 3 et 4.
L'un au moins des bouchons 12a, 12b est pourvu d'une entrée de fluide 14 pour l'admission du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du boîtier 10 et/ou d'une sortie de fluide 15 pour l'évacuation du fluide réfrigérant FR hors du boîtier 10.
Le boîtier 10 loge une cartouche de dessiccant 16, ou autrement dit d'un matériau de dessiccation présentant la propriété d'absorber l'humidité, et au moins un filtre à particules 17a, 17b, 17c. Le dessicant 16 permet de capturer l'humidité et le ou les filtres à particules 17a, 17b, 17c permettent de retenir les impuretés que le fluide réfrigérant FR est susceptible de contenir suite à sa circulation à travers le circuit 1.
Le fluide réfrigérant FR admis à l'intérieur du boîtier 10 suite à son passage au moins partiel à travers le condenseur 3 est à l'état diphasique entre une phase majoritairement liquide et une phase gazeuse.
Dans ce contexte, la bouteille déshydratante 6 est équipée d'un dispositif de séparation de phases 18 entre une phase liquide et une phase gazeuse du fluide réfrigérant FR, procurant une évacuation du fluide réfrigérant FR hors du boîtier 10 totalement en phase liquide.
Selon les exemples de réalisation illustrés, le dispositif de séparation de phases 18 ménage plus particulièrement au moins une rampe 19 de circulation centrifuge du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du boîtier 10, depuis l'entrée de fluide 14 vers un fond 20 de la bouteille déshydratante 6. La ou les rampes 19 s'étendent notamment autour de l'axe longitudinal Al en étant inclinées par rapport à l'axe longitudinal Al en direction du fond 20 de la bouteille déshydratante 6. Une seule rampe 19 continue peut être formée dans le dispositif de séparation de phases 18.
La rampe 19 délimite à l'intérieur du boîtier 10 un canal 21 de guidage du fluide réfrigérant FR, en formant une spirale d'entraînement du fluide réfrigérant FR par force centrifuge depuis l'entrée de fluide 14 vers le fond 20 de la bouteille déshydratante 6.
L'entrée de fluide 14 est notamment ménagée à travers un premier bouchon 12a disposé en surplomb du fond 20 de la bouteille déshydratante 6 en station de fonctionnement de la bouteille déshydratante 6 comme illustré sur les figures.
La notion de surplomb est donc appréciée au regard de la station de fonctionnement de la bouteille déshydratante 6, selon laquelle l'axe longitudinal Al est orienté suivant l'axe de gravité de sorte que le fluide réfrigérant FR s'écoule le long du dispositif de séparation de phase 18 en surplomb d'une réserve de fluide 22 dédiée au stockage d'une quantité de fluide réfrigérant FR à l'intérieur de la bouteille déshydratante 6. Le fond 20 de la bouteille déshydratante 6 est ménagé par un deuxième bouchon 12b de fermeture du boîtier 10 qui délimite au moins partiellement la réserve de fluide 22.
Sur les exemples de réalisation illustrés, la rampe 19 est formée par les spires d'une hélice 23 ménagée à l'intérieur du boîtier 10. L'hélice 23 et le boîtier 10 sont coaxiaux, l'axe d'enroulement A2 de l'hélice 23 et l'axe longitudinal Al étant de préférence confondus. Le canal21 est délimité entre les spires de l'hélice 23 et la face intérieure 24 de la paroi 11 du boîtier 10.
La ou les rampes 19 formées par les spires de l'hélice 23 s'étendent de préférence entre l'entrée de fluide 14 et la cartouche de dessiccant 16 et/ou de préférence aussi le ou les filtres à particules 17a, 17b, 17c suivant le sens S2 de circulation du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du boîtier 10.
Un évidement 25 a, 25b axialement médian ménagé à travers l'hélice 23 permet de drainer le fluide réfrigérant FR en phase liquide, qui circule successivement à l'intérieur du canal 21 vers le fond 20 de la bouteille déshydratante 6, et plus spécifiquement vers la cartouche de dessiccant 16. H est ainsi obtenu à l'intérieur du boîtier 10 une séparation de phases du fluide réfrigérant FR entre sa phase liquide et sa phase gazeuse, préalablement à son évacuation hors du boîtier 10 à travers la sortie de fluide 15.
Selon l'exemple illustré sur les figures 2 et 3, le boîtier 10 est formé par emboutissage d'une tôle suivant l'axe longitudinal Al, le premier bouchon 12a étant intégré au boîtier 10 en étant issu de la tôle lors de l'opération d'emboutissage. Le deuxième bouchon 12b est rapporté par scellement sur le boîtier 10 et est pourvu de la sortie de fluide 15, le premier bouchon 12a étant pourvu de l'entrée de fluide 14.
Le boîtier 10 loge la cartouche de dessiccant 16 et deux filtres à particules 17a, 17b conformés en disques. Les filtres à particules 17a, 17b sont disposés de part et d'autre de la cartouche de dessiccant 16 suivant l'axe longitudinal Al. Les filtres à particules 17a, 17b sont potentiellement logés à l'intérieur de la cartouche de dessiccant 16.
Le dispositif de séparation de phases 18 est formé d'un corps 26 issu d'une tôle roulée et étirée lui conférant sa configuration en hélice 23. Le corps 26 est rapporté à l'intérieur du boîtier 10 en étant fixé en position sur sa paroi 11, par scellement par exemple, en interposition entre le premier bouchon 12a et la cartouche de dessicant 16.
Les spires de l'hélice 23 sont configurées en entonnoir favorisant l'écoulement du fluide réfrigérant FR en phase liquide vers l’évidement mentionné plus haut, ce dernier prenant ici la forme d’un canal de drainage 25a du fluide réfrigérant FR, sur lequel débouchent chacune des spires de l'hélice 23. Le canal de drainage 25a est ménagé dans la zone axiale du corps 26 en s'étendant suivant l'axe longitudinal Al.
Selon l'exemple illustré, l'entrée de fluide 14 est ménagée par un tube d'entrée 14a de fluide traversant la paroi 11 du boîtier 10 suivant une orientation transverse Tl à son axe longitudinal Al. Tel que visible sur la figure 3, la paroi du tube d'entrée 14a comporte une ouverture 14b disposée proche de la paroi 11 du boîtier, qui ménage un passage de fluide orienté suivant l'axe longitudinal Al pour guider le fluide réfrigérant FR vers l'hélice 23. Le deuxième bouchon 12b comporte un orifice d'admission 27 du fluide réfrigérant FR vers la réserve de fluide 22 délimitée par le deuxième bouchon 17b, qui comporte la sortie de fluide 15 orientée suivant l'axe longitudinal Al selon l'exemple de réalisation illustré.
Ainsi comme illustré sur la figure 3, le fluide réfrigérant FR est admis à l'intérieur du boîtier 10 via le tube d'entrée 14a transversalement à l'axe longitudinal Al, puis est guidé par le tube d'entrée 14a vers l'ouverture 14b et donc vers l'hélice 23. Le fluide réfrigérant
FR circule alors le long de l'hélice 23 en étant progressivement dirigé en phase liquide vers le canal de drainage 25a, qui débouche en surplomb de la cartouche de dessiccant 16.
Le fluide réfrigérant FR traverse alors la cartouche de dessiccant 16 et les filtres à particules 17a, 17b, est ensuite admis dans la réserve de fluide 22 via l'orifice d'admission 27 puis est évacué hors du boîtier 10 à travers la sortie de fluide 15.
Selon la forme de réalisation illustrée sur les figures 4 et 5, la paroi 11 du boîtier 10 est par exemple formée par moulage ou par roulage d'une tôle maintenue refermée sur ellemême par soudage l'un à l'autre de ses bords longitudinaux. Les bouchons 12a, 12b sont chacun formés d'éléments rapportés qui sont fixés sur le boîtier, l'un au moins des bouchons 12a, 12b étant solidarisé au boîtier 10 par scellement et/ou rapporté de manière amovible sur le boîtier 10.
L'entrée de fluide 14 est ménagée à travers le premier bouchon 12a en étant par exemple formée par perçage du premier bouchon 12a. L'entrée de fluide 14 comporte un premier tronçon 14c orienté suivant l'axe longitudinal Al, le premier tronçon 14c étant prolongé par un deuxième tronçon 14d qui s'étend suivant une orientation transverse Tl à l'axe longitudinal Al et qui débouche vers l'hélice 23.
La sortie de fluide 15 est ménagée à travers le premier bouchon 12a en étant orientée suivant l'axe longitudinal Al. La sortie de fluide 15 est reliée à la réserve de fluide 23 par un tube plongeur 28 de préférence muni d'un filtre à particules 17c.
Le dispositif de séparation de phases 18 est intégré à la paroi 11 du boîtier 10, l'hélice 23 étant formée dans la matière de la paroi 11 du boîtier 10. L'hélice 23 est susceptible d'être formée lors de la fabrication par moulage du boîtier 10 et/ou par usinage de la paroi 11 du boîtier 10. Chacun des canaux 21 formés par les spires de l'hélice 23 débouchent alors dans l'évidement du boîtier 10 mentionné plus haut, qui ménage ici une chambre de drainage 25b du fluide réfrigérant FR en phase liquide vers la réserve de fluide 22.
En aval de la chambre de drainage 25b suivant le sens S2 de circulation du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du boîtier 10, l'évidement axial du boîtier 10 ménage un espace 25c de réception de la cartouche de dessiccant 16 en prolongement de la chambre de drainage 25b vers la réserve de fluide 22.
Ainsi comme illustré sur la figure 5, le fluide réfrigérant FR est admis à l'intérieur du boîtier 10 suivant l'axe longitudinal Al via le premier tronçon 14c de l'entrée de fluide 14, puis est dirigé transversalement vers l'hélice 23. Le fluide réfrigérant FR circule alors le long de l'hélice 23 en étant progressivement dirigé en phase liquide vers la chambre de drainage 25b qui conduit le fluide réfrigérant FR vers la cartouche de dessiccant 16. Le fluide réfrigérant FR traverse alors la cartouche de dessicant 16, est ensuite admis dans la réserve de fluide 22, puis est évacué hors du boîtier 10 via le tube plongeur 28.
H est à noter sur les différents exemples illustrés que l'entrée de fluide 14 et/ou la sortie de fluide 15 peuvent être individuellement orientées essentiellement suivant l'axe longitudinal Al et/ou transversalement Tl à l'axe longitudinal Al. Selon un exemple, le tube d’entrée 14a peut être positionné de manière à tangenter la face intérieure 24 de la paroi 11 du boîtier 10. Une telle disposition permet de favoriser la mise en circulation centrifuge du fluide réfrigérant en entrée de rampe. D'une manière générale, l'entrée de fluide 14 et la sortie de fluide 15 peuvent être orientées suivant une quelconque direction par rapport à l'axe longitudinal Al en débouchant vers l'hélice 23.
Ainsi, les modalités de raccordement de la bouteille déshydratante 6 au circuit 1 et/ou au condenseur 3 peuvent être librement organisées, sans affecter la séparation de phases obtenue du fluide réfrigérant FR entre sa phase liquide et sa phase gazeuse procurée par le dispositif de séparation de phases 18, et donc sans affecter l'obtention d'une évacuation hors de la bouteille déshydratante 6 du fluide réfrigérant FR totalement en phase liquide.
Claims (12)
- REVENDICATIONS1. Bouteille déshydratante (6) apte à être parcourue par un fluide réfrigérant (FR) d'un circuit (1) de fluide réfrigérant (FR) pour un véhicule, notamment automobile, la bouteille déshydratante (6) comprenant un boîtier (10) fermé muni d'une entrée de fluide (14) pour l'admission du fluide réfrigérant (FR) à l'intérieur du boîtier (10) et d'une sortie de fluide (15) pour l'évacuation du fluide réfrigérant (FR) hors du boîtier (10), le boîtier (10) logeant au moins un dessiccant (16) et au moins un filtre à particules (17a, 17b, 17c), caractérisé en ce que la bouteille déshydratante (6) est munie d'un dispositif de séparation de phases (18) entre une phase liquide et une phase gazeuse du fluide réfrigérant (FR) admis à l'intérieur du boîtier (10).
- 2. Bouteille déshydratante (6) selon la revendication 1, dans laquelle le dispositif de séparation de phases (18) est agencé en au moins une rampe (19) de circulation centrifuge du fluide réfrigérant (FR) à l'intérieur du boîtier (19).
- 3. Bouteille déshydratante (6) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans laquelle le dispositif de séparation de phases (18) est ménagé dans le boîtier (10) en interposition entre l'entrée de fluide (14) et le dessiccant (16).
- 4. Bouteille déshydratante (6) selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, dans laquelle le dispositif de séparation de phases (18) est configuré en au moins une hélice (23) à multiple spires, chacune des spires ménageant successivement suivant l'axe d'enroulement (A2) de l'hélice (23) une rampe (19) de circulation centrifuge du fluide réfrigérant (FR) à l'intérieur du boîtier (10).
- 5. Bouteille déshydratante (6) selon la revendication 4, dans laquelle l'axe d'enroulement (A2) de l'hélice (23) est centré sur un axe longitudinal (Al) d'extension du boîtier (10) s'étendant entre une première extrémité (10a) du boîtier (10) pourvue de l'entrée de fluide (14) et un fond (20) de la bouteille déshydratante (6) délimitant une réserve de fluide (22) pour le stockage d'une quantité de fluide réfrigérant (FR) à l'intérieur du boîtier (10).
- 6. Bouteille déshydratante (6) selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, dans laquelle l'hélice (23) est formée par un corps (26) rapporté à l'intérieur du boîtier (10).
- 7. Bouteille déshydratante (6) selon la revendication 6, dans laquelle le corps (26) comporte, suivant l'axe d'enroulement (A2) de l'hélice (23), un canal de drainage (25a) du fluide réfrigérant (FR) à l'état liquide vers le fond (20) de la bouteille déshydratante (6).
- 8. Bouteille déshydratante (6) selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, dans laquelle l'hélice (23) est ménagée dans la paroi (11) du boîtier (10).
- 9. Bouteille déshydratante (6) selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, dans laquelle au moins un bouchon (12a, 12b) de fermeture du boîtier (10) est pourvu de l'entrée de fluide (14) et/ou de la sortie de fluide (15).
- 10. Echangeur de chaleur pour circuit (1) de fluide réfrigérant (FR), caractérisé en ce qu'il comprend une bouteille déshydratante (6) selon l'une quelconque des revendications précédentes.10
- 11. Echangeur de chaleur selon la revendication 10 utilisé en tant que condenseur (3) d’un circuit (1) de fluide réfrigérant (FR).
- 12. Circuit (1) de fluide réfrigérant (FR) d’un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend une bouteille déshydratante (6) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 interposée entre un condenseur (3) et un organe de détente (4) que comprend le circuit (1) 15 de fluide réfrigérant (FR).
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