FR3136052A1 - Module de distribution de fluide réfrigérant - Google Patents

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FR3136052A1
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channel
module
connection point
refrigerant fluid
circulation
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Stefan Karl
Mohamed Yahia
Bertrand NICOLAS
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Abstract

L’invention concerne un module de distribution (50) de fluide réfrigérant, comportant :- un premier canal (C1) de circulation de fluide réfrigérant reliant une première entrée/sortie (E1) du module (50) et une deuxième entrée/sortie (E2) du module (50),- un deuxième canal (C2) s’étendant une troisième entrée/sortie (E3) et une quatrième entrée/sortie (E4),- un troisième canal (C3) s’étendant une cinquième entrée/sortie (E5) et une sixième entrée/sortie (E6),- un quatrième canal (C4) s’étendant une septième entrée/sortie (E7) et une huitième entrée/sortie (E8),- un cinquième canal (C5) reliant un premier point de raccordement (R1) agencé sur le premier canal (C1) à un deuxième point de raccordement (R2) agencé sur le deuxième canal (C2),- un sixième canal (C6) reliant un troisième point de raccordement (R3) agencé sur le premier canal (C1) à un quatrième point de raccordement (R4) agencé sur le troisième canal (C3),- un septième canal (C7) reliant un cinquième point de raccordement (R5) agencé sur le premier canal (C1) entre le troisième point de raccordement (R3) et la deuxième entrée/sortie (E2) à un sixième point de raccordement (R6) disposé sur le quatrième canal (C4). Figure de l’abrégé : Figure 2

Description

Module de distribution de fluide réfrigérant
La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de conditionnement thermique. Ces systèmes peuvent notamment équiper un véhicule automobile. De tels systèmes permettent de réaliser une régulation thermique de différents organes du véhicule, comme par exemple l’habitacle ou une batterie de stockage d’énergie électrique, dans le cas d’un véhicule à propulsion électrique. Les échanges de chaleur sont gérés principalement par la compression et la détente d’un fluide réfrigérant au sein de différents échangeurs de chaleur permettant d’assurer un chauffage ou un refroidissement de différents organes.
Les systèmes de conditionnement thermiques font appel à un circuit de fluide réfrigérant comportant une boucle principale de circulation du fluide réfrigérant et de multiples branches de dérivation. Divers échangeurs de chaleur et divers dispositifs de détente du fluide réfrigérant permettent de contrôler les échanges de chaleur au sein du système de conditionnement thermique. Des vannes permettent de réaliser différentes combinaisons de circulation du fluide réfrigérant dans le circuit de fluide réfrigérant et permettent d’assurer différents modes de fonctionnement, c’est-à-dire de sélectionner quels échangeurs participent aux échanges thermiques, et le sens de ces échanges thermiques. Chaque mode de fonctionnement peut être sélectionné en fonction des conditions thermiques rencontrées par le véhicule et ses occupants, ainsi qu’en fonction des conditions de conduite. Il est ainsi possible de réaliser différents modes de fonctionnement, comme par exemple un mode de chauffage de l’habitacle, un mode de refroidissement de l’habitacle, un mode de déshumidification de l’habitacle ou encore un mode de refroidissement d’un élément de la chaine de traction du véhicule.
Afin d’optimiser l’efficacité énergétique du véhicule, le nombre d’organes du véhicule pour lesquels un conditionnement thermique est souhaitable a tendance à augmenter régulièrement, de même que le nombre de modes de fonctionnement. En conséquence, la complexité du circuit de circulation de fluide réfrigérant augmente également, et son intégration dans le véhicule devient de plus en plus difficile. En effet, la place nécessaire à l’installation de l’ensemble du système de conditionnement thermique augmente. Le montage du système dans le véhicule devient plus difficile. De plus, l’adaptation d’un système existant à un nouveau véhicule peut demander des modifications substantielles pour s’intégrer au nouvel environnement, ce qui accroit la durée et le cout de l’activité de développement.
Il existe ainsi un besoin de pouvoir disposer de systèmes de conditionnement thermique plus facile à intégrer, pouvant utiliser des composants standardisés, et offrant des performances thermodynamiques optimisées.
Résumé
A cette fin, la présente invention propose un module de distribution de fluide réfrigérant, comportant :
- un premier canal de circulation de fluide réfrigérant reliant une première entrée/sortie du module et une deuxième entrée/sortie du module,
- un deuxième canal s’étendant une troisième entrée/sortie du module et une quatrième entrée/sortie du module,
- un troisième canal s’étendant une cinquième entrée/sortie du module et une sixième entrée/sortie du module,
- un quatrième canal s’étendant une septième entrée/sortie du module et une huitième entrée/sortie du module,
- un cinquième canal reliant un premier point de raccordement agencé sur le premier canal à un deuxième point de raccordement agencé sur le deuxième canal,
- un sixième canal reliant un troisième point de raccordement agencé sur le premier canal entre le premier point de raccordement et la deuxième entrée/sortie à un quatrième point de raccordement agencé sur le troisième canal,
- un septième canal reliant un cinquième point de raccordement agencé sur le premier canal entre le troisième point de raccordement et la deuxième entrée/sortie à un sixième point de raccordement disposé sur le quatrième canal.
L’usage d’un module permet de regrouper les différentes entrées/sorties et les différents canaux de circulation dans un ensemble compact. Le montage est facilité. Cette configuration permet de plus de distribuer le fluide réfrigérant à plusieurs échangeurs de chaleur en assurant de nombreuses combinaisons différentes de circulation du fluide réfrigérant, ce qui permet de réaliser de nombreux modes de fonctionnement. Le module de distribution de fluide réfrigérant peut de réaliser un système de conditionnement thermique compact et performant thermodynamiquement.
Les caractéristiques listées dans les paragraphes suivant peuvent être mises en œuvre indépendamment les unes des autres ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
Le module de distribution de fluide réfrigérant comporte un premier dispositif de contrôle configuré pour:
- dans une première configuration, autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le premier canal du troisième point de raccordement vers le cinquième point de raccordement, et conjointement interdire une circulation de fluide réfrigérant dans le sixième canal, et
- dans une deuxième configuration, autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le sixième canal, et conjointement interdire une circulation de fluide réfrigérant dans le premier canal entre le troisième point de raccordement et le cinquième point de raccordement,
le premier dispositif de contrôle étant configuré pour passer sélectivement de l’une à l’autre des configurations.
Le premier dispositif de contrôle est un dispositif contrôle de circulation de fluide réfrigérant. Le premier dispositif de contrôle permet de diriger sélectivement le fluide réfrigérant de façon à permettre plusieurs modes de fonctionnement.
Selon un aspect du module de distribution de fluide réfrigérant :
- dans la première configuration, le premier dispositif de contrôle est configuré pour sélectivement détendre le fluide réfrigérant circulant dans le premier canal du troisième point de raccordement vers le cinquième point de raccordement, et
- dans la deuxième configuration, le premier dispositif de contrôle est configuré pour autoriser une circulation de fluide réfrigérant du troisième point de raccordement vers le quatrième point de raccordement.
Le premier dispositif de contrôle est configuré pour passer sélectivement de la première configuration à la deuxième configuration, et pour passer sélectivement de la deuxième configuration à la première configuration.
Selon un mode de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, le premier dispositif de contrôle est une première vanne trois-voies disposée conjointement sur le premier canal et sur le sixième canal.
L’usage d’une vanne trois-voies permet de contrôler à la fois la circulation ainsi que le taux de détente du fluide réfrigérant, avec un composant unique.
La première vanne trois-voies comprend une première voie disposée sur le premier canal, une deuxième voie disposée sur le premier canal et une troisième voie disposée sur le sixième canal.
La première vanne trois-voies comprend un obturateur mobile configuré pour contrôler une surface de passage du fluide réfrigérant dans la deuxième voie lorsque la première vanne trois voies est dans la première configuration.
La surface de passage de la deuxième voie varie entre une ouverture minimale et une ouverture maximale.
La surface de passage de la deuxième voie varie de manière continue entre une ouverture minimale et une ouverture maximale.
Selon un autre mode de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, le premier dispositif de contrôle comprend :
- un premier dispositif de détente disposé sur le premier canal entre le troisième point de raccordement et le cinquième point de raccordement.
Dans ce mode de réalisation, le premier dispositif de contrôle comprend :
- une première vanne d’arrêt disposée sur le sixième canal.
L’usage d’un dispositif de détente et d’une vanne d’arrêt distincte permet d’utiliser des composants courants et peu onéreux.
Selon un mode de réalisation, le module de distribution de fluide réfrigérant comporte un huitième canal de circulation reliant un septième point de raccordement agencé sur le cinquième canal à un huitième point de raccordement agencé sur le quatrième canal entre la quatrième entrée/sortie et le sixième point de raccordement.
Le huitième canal de circulation permet d’obtenir un mode de fonctionnement supplémentaire. Ce canal est ici interne au module, et sa présence ne modifie pas l’encombrement du module.
Selon un mode de réalisation, le module de distribution de fluide réfrigérant comporte un huitième canal de circulation comprenant :
- une portion primaire s’étendant entre le septième point de raccordement et une neuvième entrée/sortie du module,
- une portion secondaire s’étendant entre une dixième entrée/sortie du module et un huitième point de raccordement agencé sur le quatrième canal entre la quatrième entrée/sortie et le sixième point de raccordement.
Dans ce mode de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, la neuvième entrée/sortie et la dixième entrée/sortie sont reliées par un canal de liaison.
Le canal de liaison s’étend à l’extérieur du module de distribution de fluide.
Le canal de liaison comprend un tube métallique.
Le huitième canal est ici en deux portions distinctes reliées entre elles, par exemple par un tube enfoncé à chacune de ses extrémités dans une entrée/sortie du module. Cette configuration peut faciliter la réalisation du huitième canal, notamment par usinage ou par moulage.
Le module de distribution de fluide réfrigérant comporte un deuxième dispositif de contrôle configuré pour:
- dans une première configuration, autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le cinquième canal, et conjointement interdire une circulation de fluide réfrigérant dans le huitième canal, et
- dans une deuxième configuration, autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le huitième canal du huitième point de raccordement vers le septième point de raccordement, conjointement autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le cinquième canal du septième point de raccordement vers le deuxième point de raccordement, et conjointement interdire une circulation de fluide réfrigérant dans le cinquième canal entre le septième point de raccordement et le premier point de raccordement,
le deuxième dispositif de contrôle étant configuré pour passer sélectivement de l’une à l’autre des configurations.
Le deuxième dispositif de contrôle est un dispositif contrôle de circulation de fluide réfrigérant. Le deuxième dispositif de contrôle permet de diriger sélectivement le fluide réfrigérant de façon à permettre plusieurs modes de fonctionnement.
Selon un aspect du module de distribution de fluide réfrigérant, dans la première configuration et dans la deuxième configuration, le deuxième dispositif de contrôle est configuré pour sélectivement détendre le fluide réfrigérant circulant dans le cinquième canal du septième point de raccordement vers le deuxième point de raccordement.
Selon un mode de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, le deuxième dispositif de contrôle est une deuxième vanne trois-voies disposée conjointement sur le cinquième canal et sur le huitième canal.
L’usage d’une vanne trois-voies permet de contrôler la circulation et la détente du fluide réfrigérant avec un composant unique.
La deuxième vanne trois-voies comprend une première voie disposée sur le huitième canal, une deuxième voie disposée sur le cinquième canal et une troisième voie disposée sur le cinquième canal.
Selon un mode de réalisation, le deuxième dispositif de contrôle comprend un deuxième dispositif de détente disposé sur le cinquième canal entre le septième point de raccordement et le deuxième point de raccordement.
Dans ce mode de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, le deuxième dispositif de contrôle peut comprendre :
- une deuxième vanne d’arrêt disposée sur le cinquième canal entre le premier point de raccordement et le septième point de raccordement.
Dans ce mode de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, le deuxième dispositif de contrôle peut comprendre :
- un premier clapet anti-retour disposé sur le huitième canal, le premier clapet anti-retour étant configuré pour permettre une circulation de fluide réfrigérant du huitième point de raccordement vers le septième point de raccordement et étant configuré pour interdire une circulation de fluide réfrigérant du septième point de raccordement vers le huitième point de raccordement.
Comme précédemment, l’usage d’un dispositif de détente, d’une vanne d’arrêt distincte et d’un clapet anti-retour distinct permet d’utiliser des composants courants et peu onéreux.
Le deuxième dispositif de détente est disposé sur le cinquième canal de circulation de fluide entre le septième point de raccordement et le deuxième point de raccordement.
La deuxième vanne d’arrêt est disposée sur le cinquième canal de circulation de fluide entre le premier point de raccordement et le septième point de raccordement.
Selon un aspect du module de distribution de fluide réfrigérant, le quatrième canal comprend un deuxième clapet anti-retour configuré pour empêcher une circulation de fluide de la huitième entrée/sortie vers la septième entrée/sortie.
Le deuxième clapet anti-retour est disposé entre la huitième entrée/sortie et le sixième point de raccordement.
Selon un aspect du module de distribution de fluide réfrigérant, le deuxième canal comprend un troisième clapet anti-retour configuré pour empêcher une circulation de fluide de la troisième entrée/sortie vers la quatrième entrée/sortie.
Le troisième clapet anti-retour est disposé entre la troisième entrée/sortie et le deuxième point de raccordement.
Selon un aspect du module de distribution de fluide réfrigérant, le septième canal comprend une troisième vanne d’arrêt.
Selon un autre aspect du module de distribution de fluide réfrigérant, le quatrième canal comprend une quatrième vanne d’arrêt.
La quatrième vanne d’arrêt est disposée entre la septième entrée/sortie et le sixième point de raccordement.
La quatrième vanne d’arrêt est disposée entre le huitième point de raccordement et le sixième point de raccordement.
Selon un mode de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, le quatrième canal comprend un dispositif d’accumulation disposé entre le sixième point de raccordement et la huitième entrée/sortie du module.
Le module permet ainsi de regrouper l’essentiel des composants nécessaires au contrôle de la circulation de fluide réfrigérant.
Le dispositif d’accumulation est disposé entre le neuvième point de raccordement et la huitième entrée/sortie du module de distribution de fluide réfrigérant.
Selon un mode de réalisation, le module de distribution de fluide réfrigérant comporte un neuvième canal reliant une onzième entrée/sortie du module et un neuvième point de raccordement disposé sur le quatrième canal entre le sixième point de raccordement et la huitième entrée/sortie.
Le neuvième canal permet notamment de recevoir le fluide réfrigérant provenant d’un échangeur de chaleur supplémentaire.
Selon un mode de réalisation, le module de distribution de fluide réfrigérant comporte un dixième canal reliant une douzième entrée/sortie du module et un dixième point de raccordement disposé sur le quatrième canal entre le sixième point de raccordement et la huitième entrée/sortie.
Le dixième canal permet notamment de recevoir le fluide réfrigérant provenant encore d’un échangeur de chaleur supplémentaire.
Le dixième point de raccordement peut être confondu avec le sixième point de raccordement.
Selon un mode de réalisation, le module de distribution de fluide réfrigérant comporte :
- un premier bloc de distribution de fluide réfrigérant,
- un deuxième bloc de distribution de fluide réfrigérant,
le septième canal de circulation comprend :
- une portion primaire s’étendant entre le cinquième point de raccordement et une treizième entrée/sortie du module,
- une portion secondaire s’étendant entre une quatorzième entrée/sortie du module et le sixième point de raccordement,
le premier bloc de distribution de fluide réfrigérant comprend le premier canal, le deuxième canal, le troisième canal, le cinquième canal, le sixième canal, la portion primaire du septième canal de circulation et le premier dispositif de contrôle,
le deuxième bloc de distribution de fluide réfrigérant comprend le quatrième canal et la portion secondaire du septième canal de circulation,
et la treizième entrée/sortie et la quatorzième entrée/sortie sont reliées par un deuxième canal de liaison.
Le module est ainsi divisé en deux blocs distincts, autrement dit en deux sous-modules de taille réduite reliés fluidiquement entre eux. Le positionnement peut être facilité notamment lorsque le volume disponible est de forme irrégulière. Les fonctionnalités offertes sont les mêmes qu’avec un module formé d’un bloc unique.
Le premier bloc de distribution de fluide réfrigérant a par exemple une forme générale de parallélépipède rectangle.
De même, le deuxième bloc de distribution de fluide réfrigérant peut avoir une forme générale de parallélépipède rectangle.
Le premier bloc de distribution de fluide réfrigérant et le deuxième bloc de distribution de fluide réfrigérant peuvent être superposés.
La surface de base du module peut ainsi être réduite, ce qui permet de loger plus facilement le module de distribution de fluide réfrigérant lorsque le volume disponible pour l’installation est limité.
Selon un mode de réalisation du module de distribution,
le premier bloc de distribution de fluide réfrigérant comprend le deuxième dispositif de contrôle, et le deuxième bloc de distribution de fluide réfrigérant comprend la portion secondaire du huitième canal.
L’invention se rapporte également à un système de conditionnement thermique pour véhicule automobile, comprenant une boucle principale de circulation comprenant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant :
- un dispositif de compression comprenant au moins une entrée et une sortie,
- une première portion de circulation de fluide réfrigérant comportant un premier échangeur de chaleur configuré pour fonctionner en condenseur,
- une deuxième portion de circulation de fluide réfrigérant comportant un deuxième échangeur de chaleur configuré pour fonctionner sélectivement en évaporateur ou en condenseur,
- une troisième portion de circulation de fluide réfrigérant comportant une première section d’échange thermique d’un échangeur de chaleur interne,
- une quatrième portion de circulation de fluide réfrigérant comportant un troisième dispositif de détente et un troisième échangeur de chaleur configuré pour fonctionner en évaporateur,
- une cinquième portion de circulation de fluide réfrigérant comportant une deuxième section d’échange thermique de l’échangeur de chaleur interne,
- un module de distribution de fluide réfrigérant tel que décrit précédemment,
dans lequel
la première portion de circulation relie fluidiquement la sortie du dispositif de compression à la première entrée/sortie du module,
la deuxième portion de circulation relie fluidiquement la deuxième entrée/sortie du module et la quatrième entrée/sortie du module,
la troisième portion de circulation relie fluidiquement la troisième entrée/sortie du module et la cinquième entrée/sortie du module,
la quatrième portion de circulation relie fluidiquement la sixième entrée/sortie du module et la septième entrée/sortie du module,
la cinquième portion de circulation relie fluidiquement la huitième entrée/sortie du module et l’entrée du dispositif de compression.
Le système de conditionnement thermique intégrant le module de circulation de fluide réfrigérant défini précédemment peut assurer un conditionnement thermique de plusieurs organes, selon une variété de modes de fonctionnement, tout en étant compact et en faisant appel à des composants standardisés.
La quatrième portion de circulation comprend un troisième dispositif de détente disposé entre la sixième entrée/sortie du module et le troisième échangeur de chaleur.
Le premier échangeur de chaleur est configuré pour échanger de la chaleur avec un fluide caloporteur.
Selon un exemple de réalisation, le fluide caloporteur est un flux d’air intérieur à l’habitacle d’un véhicule.
En variante, le système de conditionnement thermique comprend un circuit de liquide caloporteur, et le fluide caloporteur est un liquide caloporteur circulant dans le circuit de liquide caloporteur. Le premier échangeur de chaleur est un échangeur de chaleur bifluide agencé conjointement sur la première portion de la boucle principale de circulation de fluide réfrigérant et sur le circuit de liquide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur. Le circuit de liquide caloporteur comprend un sixième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur à l’habitacle du véhicule.
Le deuxième échangeur de chaleur est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur à l’habitacle du véhicule.
Le troisième échangeur de chaleur est configuré pour échanger de la chaleur avec un premier flux d’air intérieur à l’habitacle du véhicule.
Le troisième échangeur de chaleur est disposé en amont du premier échangeur de chaleur selon un sens d’écoulement du premier flux d’air intérieur.
La cinquième portion de circulation comprend un dispositif d’accumulation disposé entre la huitième entrée/sortie du module et l’échangeur de chaleur interne.
Selon un exemple de mise en œuvre, le système de conditionnement thermique comporte :
- une première branche de dérivation comportant un quatrième échangeur de chaleur configuré pour fonctionner en évaporateur, la première branche de dérivation reliant fluidiquement la onzième entrée/sortie du module à un onzième point de raccordement disposé sur la quatrième portion de circulation entre la sixième entrée/sortie du module et le troisième dispositif de détente.
La première branche de dérivation comprend un quatrième dispositif de détente disposé entre le onzième point de raccordement et le quatrième échangeur de chaleur.
Le quatrième échangeur de chaleur peut être configuré pour être couplé thermiquement à un élément d’une chaine de traction électrique du véhicule.
L’élément de la chaine de traction électrique peut être une batterie de stockage d’énergie électrique.
Selon une variante, l’élément de la chaine de traction électrique peut être un module électronique de pilotage d’un moteur électrique de traction du véhicule.
Selon une autre variante, l’élément de la chaine de traction électrique peut être un moteur électrique de traction du véhicule.
Selon un exemple de mise en œuvre, le système de conditionnement thermique comporte :
- une deuxième branche de dérivation comportant un cinquième échangeur de chaleur configuré pour fonctionner en évaporateur, la deuxième branche de dérivation reliant fluidiquement la douzième entrée/sortie du module à un douzième point de raccordement disposé sur la quatrième portion de circulation entre la sixième entrée/sortie du module et le troisième dispositif de détente.
La deuxième branche de dérivation comprend un cinquième dispositif de détente disposé entre le douzième point de raccordement et le cinquième échangeur de chaleur.
Le cinquième échangeur de chaleur est configuré pour échanger de la chaleur avec un deuxième flux d’air intérieur à l’habitacle d’un véhicule.
L’invention se rapporte aussi à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode de fonctionnement dit premier mode de refroidissement, dans lequel :
- un débit de fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur, dans le premier canal de circulation du module, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans le deuxième canal du module, dans la première section d’échange thermique de l’échangeur interne, dans le troisième canal du module, dans la quatrième portion de circulation, dans le troisième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du premier flux d’air intérieur, dans le quatrième canal du module, dans la deuxième section d’échange thermique de l’échangeur interne, et rejoint l’entrée du dispositif de compression.
L’invention concerne aussi un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode de fonctionnement dit premier mode de déshumidification, dans lequel :
- un débit de fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier canal de circulation du module, dans le sixième canal du module, dans le troisième canal du module, dans la quatrième portion de circulation, dans le troisième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du premier flux d’air intérieur, dans le quatrième canal du module, dans la deuxième section d’échange thermique de l’échangeur interne, et rejoint l’entrée du dispositif de compression.
L’invention se rapporte encore à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit plus haut, dans un mode de fonctionnement dit deuxième mode de déshumidification, dans lequel :
- un débit de fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier canal de circulation du module où il passe à pression intermédiaire, dans le deuxième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur, dans le deuxième canal du module, dans la première section d’échange thermique de l’échangeur interne, dans le troisième canal du module, dans la quatrième portion de circulation, dans le troisième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du premier flux d’air intérieur, dans le quatrième canal du module, dans la deuxième section d’échange thermique de l’échangeur interne, et rejoint l’entrée du dispositif de compression.
L’invention concerne aussi un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit auparavant, dans un mode de fonctionnement dit troisième mode de déshumidification, dans lequel :
un débit total de fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier canal de circulation du module, se divise en :
- un premier débit de fluide réfrigérant circulant successivement dans le sixième canal du module, dans le troisième canal du module, dans la quatrième portion de circulation, dans le troisième dispositif de détente où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du premier flux d’air intérieur, dans le quatrième canal du module,
- un deuxième débit de fluide réfrigérant circulant successivement dans le cinquième canal du module où il passe à basse pression, dans le deuxième canal du module, dans le deuxième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur, dans le septième canal du module,
le premier débit de fluide réfrigérant et le deuxième débit de fluide réfrigérant se rejoignent dans le quatrième canal du module, et le débit total de fluide réfrigérant circule dans la deuxième section d’échange thermique de l’échangeur interne, et rejoint l’entrée du dispositif de compression.
L’invention se réfère aussi à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que déjà décrit, dans un mode de fonctionnement dit premier mode de chauffage, dans lequel :
un débit de fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier canal de circulation du module, dans le cinquième canal du module où il passe à basse pression, dans le deuxième canal du module, dans le deuxième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur, dans le septième canal du module, dans le quatrième canal du module, dans la deuxième section d’échange thermique de l’échangeur interne, et rejoint l’entrée du dispositif de compression.
L’invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique tel que décrit précédemment, dans un mode de fonctionnement dit deuxième mode de chauffage, dans lequel :
- un débit de fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier canal de circulation du module, dans le sixième canal du module, dans le troisième canal du module, dans la quatrième portion de circulation, dans le troisième dispositif de détente sans perte de pression, dans le troisième échangeur de chaleur où il cède de la chaleur au premier flux d’air intérieur, dans le huitième canal du module, dans le cinquième canal du module où il passe à basse pression, dans le deuxième canal du module, dans le deuxième échangeur de chaleur où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur, dans le septième canal du module, dans le quatrième canal du module, dans la deuxième section d’échange thermique de l’échangeur interne, et rejoint l’entrée du dispositif de compression.
D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
est une vue schématique d’un premier mode de réalisation d’un module de distribution de fluide réfrigérant, intégré dans un système de conditionnement thermique,
est une vue schématique d’un deuxième mode de réalisation d’un module de distribution de fluide réfrigérant, intégré dans un système de conditionnement thermique,
représente une vue schématique d’un troisième mode de réalisation d’un module de distribution de fluide réfrigérant, intégré dans un système de conditionnement thermique,
représente une vue schématique détaillée du module de distribution de fluide réfrigérant de la , intégré dans un système de conditionnement thermique,
représente une vue schématique détaillée du module de distribution de fluide réfrigérant de la , intégré dans un système de conditionnement thermique,
est une variante du module de de distribution de fluide réfrigérant et du système de conditionnement thermique représentés sur la ,
représente une vue schématique d’un quatrième mode de réalisation d’un module de distribution de fluide réfrigérant, intégré dans un système de conditionnement thermique,
est une vue schématique du système de conditionnement thermique de la fonctionnant selon un mode de fonctionnement dit premier mode de refroidissement,
est une vue schématique du système de conditionnement thermique de la fonctionnant selon un mode de fonctionnement dit premier mode de déshumidification,
est une vue schématique du système de conditionnement thermique de la fonctionnant selon un mode de fonctionnement dit deuxième mode de déshumidification,
est une vue schématique du système de conditionnement thermique de la fonctionnant selon un mode de fonctionnement dit troisième mode de déshumidification,
est une vue schématique du système de conditionnement thermique de la fonctionnant selon un mode de fonctionnement dit premier mode de chauffage,
est une vue schématique du système de conditionnement thermique de la fonctionnant selon un mode de fonctionnement dit deuxième mode de chauffage,
est un graphe illustrant le fonctionnement d’un dispositif de contrôle de circulation de fluide réfrigérant du module de la .
Afin de faciliter la lecture des figures, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l’échelle. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Certains éléments ou paramètres peuvent être indexés, c'est-à-dire désignés par exemple par premier élément ou deuxième élément, ou encore premier paramètre et second paramètre, etc. Cette indexation a pour but de différencier des éléments ou paramètres similaires, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, ou paramètre par rapport à un autre. On peut ainsi interchanger les dénominations ‘premier’, ’deuxième’, ‘troisième’, etc.... De même, les termes primaire/secondaire servent à indexer et n’impliquent pas de priorité d’un élément par rapport à l’autre.
Dans la description qui suit, le terme "un premier élément en amont d'un deuxième élément" signifie que le premier élément est placé avant le deuxième élément par rapport au sens de circulation, ou de parcours, d'un fluide. De manière analogue, le terme "un premier élément en aval d'un deuxième élément" signifie que le premier élément est placé après le deuxième élément par rapport au sens de circulation, ou de parcours, du fluide considéré. Dans le cas du circuit de fluide réfrigérant, le terme « un premier élément est en amont d’un deuxième élément » signifie que le fluide réfrigérant parcourt successivement le premier élément, puis le deuxième élément, sans passer par le dispositif de compression. Autrement dit, le fluide réfrigérant sort du dispositif de compression, traverse éventuellement un ou plusieurs éléments, puis traverse le premier élément, puis le deuxième élément, puis regagne le dispositif de compression, éventuellement après avoir traversé d’autres éléments.
L’expression « un deuxième élément est placé entre un premier élément et un troisième élément » signifie que le plus court trajet pour passer du premier élément au troisième élément passe par le deuxième élément.
Quand il est précisé qu'un sous-système comporte un élément donné, cela n'exclut pas la présence d'autres éléments dans ce sous-système.
Les dispositifs de détente employés, encore appelés détendeurs, peuvent être un détendeur électronique, un détendeur thermostatique, ou un orifice calibré. Dans le cas d’un détendeur électronique, la section de passage permettant de faire passer le fluide réfrigérant peut être ajustée de manière continue entre une position de fermeture et une position d’ouverture maximale. Pour cela, un contrôleur électronique pilote un moteur électrique qui déplace un obturateur mobile contrôlant la section de passage offerte au fluide réfrigérant.
Le système de conditionnement thermique 100 qui va être décrit peut équiper un véhicule automobile. Une unité électronique de contrôle, non représentée, reçoit des informations de différents capteurs mesurant notamment les caractéristiques du fluide réfrigérant. L’unité électronique de contrôle reçoit également des consignes émises par les occupants du véhicule, comme par exemple la température souhaitée à l’intérieur de l’habitacle. L’unité électronique de contrôle met en œuvre des lois de contrôle permettant le pilotage des différents actionneurs, afin d’assurer le contrôle du système de conditionnement thermique 100 de façon à assurer les consignes reçues. Un dispositif de compression 7 permet de faire circuler un fluide réfrigérant dans un circuit fermé de circulation de fluide réfrigérant. Le dispositif de compression 7 peut être un compresseur électrique, c'est-à-dire un compresseur dont les pièces mobiles sont entrainées par un moteur électrique. Le dispositif de compression 7 comporte un côté aspiration du fluide réfrigérant à basse pression, encore appelé entrée 7a du dispositif de compression 7, et un côté refoulement du fluide réfrigérant à haute pression, encore appelé sortie 7b du dispositif de compression 7. Les pièces mobiles internes du compresseur 7 font passer le fluide réfrigérant d’une basse pression côté entrée 7a à une haute pression côté sortie 7b. Après détente dans un ou plusieurs dispositifs de détente, le fluide réfrigérant revient à l’entrée 7a du compresseur 7 et recommence un nouveau cycle thermodynamique. Le compresseur 7 est ici un compresseur possédant exactement une entrée et une sortie de fluide réfrigérant.
Chaque point de raccordement permet au fluide réfrigérant de passer dans l’une ou l’autre des portions de circuit se rejoignant à ce point de raccordement. La répartition du fluide réfrigérant entre les portions de circuit se rejoignant en un point de raccordement se fait en jouant sur le degré d’ouverture des dispositifs de détente, et la position des vannes d’arrêt disposés sur chacune des branches raccordées à ce point. Autrement dit, chaque point de raccordement est un moyen de redirection du fluide réfrigérant arrivant à ce point de raccordement.
Le fluide réfrigérant utilisé par le circuit de fluide réfrigérant est ici un fluide chimique tel que le R1234yf. D’autres fluides réfrigérants pourraient être employés, comme par exemple le R134a, le R744, ou encore le R290.
On entend par flux d’air intérieur un flux d’air à destination de l’habitacle du véhicule automobile. Ce flux d’air intérieur peut circuler dans une installation de chauffage, ventilation et climatisation, souvent désignée par le terme Anglais « HVAC » signifiant « Heating, Ventilating and Air Conditioning ». Cette installation n’a pas été représentée sur les différentes figures. Plus précisément, l’habitacle du véhicule peut comprendre deux installations de chauffage, ventilation et climatisation distinctes, la première étant disposée à l’avant du véhicule, dans la planche de bord, et la deuxième étant disposée à l’arrière du véhicule afin de fournir un débit d’air climatisé aux passagers placés à l’arrière du véhicule. Le flux d’air intérieur est alors formé par un premier flux d’air intérieur Fi-1, soufflé par la première installation de chauffage, ventilation et climatisation, et par un deuxième flux d’air intérieur Fi-2, soufflé par la deuxième installation de chauffage, ventilation et climatisation. Un groupe moto-ventilateur, non représenté, peut être activé afin d’augmenter au besoin le débit du premier flux d’air intérieur Fi-1. De même, un autre groupe moto-ventilateur permet d’augmenter au besoin le débit du deuxième flux d’air intérieur Fi-2.
On entend par flux d’air extérieur Fe un flux d’air qui n’est pas à destination de l’habitacle du véhicule. Autrement dit, le flux d’air Fe reste à l’extérieur de l’habitacle du véhicule. Un autre groupe moto-ventilateur, non représenté, peut être activé afin d’augmenter si nécessaire le débit du flux d’air extérieur Fe.
On a représenté sur la un système de conditionnement thermique 100 pour véhicule automobile selon un premier mode de réalisation. Ce système de conditionnement thermique 100 possède un circuit de circulation de fluide réfrigérant permettant de faire circuler dans divers échangeurs de chaleur un débit contrôlé de fluide réfrigérant sous pression. En usage normal, le circuit de circulation de fluide réfrigérant est étanche et forme un circuit fermé. Le système de conditionnement thermique 100 intègre un module de distribution 50 de fluide réfrigérant. Le module 50 comprend dans ce mode de réalisation huit entrées/sorties numérotées E1 à E8. Les différentes entrées/sorties sont reliées entre elles par un réseau de canaux de circulation. Les communications entre les différentes entrées/sorties peuvent être sélectivement sélectionnées grâce à divers actionneurs permettant de contrôler la section de passage du fluide dans certains canaux.
Plus précisément, le système de conditionnement thermique 100 pour véhicule automobile, comprend une boucle principale B de circulation comprenant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant :
- un dispositif de compression 7 comprenant au moins une entrée 7a et une sortie 7b,
- une première portion B1 de circulation de fluide réfrigérant comportant un premier échangeur de chaleur 1 configuré pour fonctionner en condenseur,
- une deuxième portion B2 de circulation de fluide réfrigérant comportant un deuxième échangeur de chaleur 2 configuré pour fonctionner sélectivement en évaporateur ou en condenseur,
- une troisième portion B3 de circulation de fluide réfrigérant comportant une première section d’échange thermique 8a d’un échangeur de chaleur interne 8,
- une quatrième portion B4 de circulation de fluide réfrigérant comportant un troisième dispositif de détente 33 et un troisième échangeur de chaleur 3 configuré pour fonctionner en évaporateur,
- une cinquième portion B5 de circulation de fluide réfrigérant comportant une deuxième section d’échange thermique 8b de l’échangeur de chaleur interne 8,
- un module de distribution 50 de fluide réfrigérant qui sera décrit plus en détail ultérieurement.
La première portion B1 de circulation relie fluidiquement la sortie 7b du dispositif de compression 7 à la première entrée/sortie E1 du module 50,
la deuxième portion B2 de circulation relie fluidiquement la deuxième entrée/sortie E2 du module 50 et la quatrième entrée/sortie E4 du module 50,
la troisième portion B3 de circulation relie fluidiquement la troisième entrée/sortie E3 du module 50 et la cinquième entrée/sortie E5 du module 50,
la quatrième portion B4 de circulation relie fluidiquement la sixième entrée/sortie E6 du module et la septième entrée/sortie E7 du module 50,
la cinquième portion B5 de circulation relie fluidiquement la huitième entrée/sortie E8 du module 50 et l’entrée 7a du dispositif de compression 7.
Le système de conditionnement thermique 100 intégrant le module 50 de circulation de fluide réfrigérant défini précédemment peut assurer un conditionnement thermique de plusieurs organes, selon une variété de modes de fonctionnement, tout en étant compact et en faisant appel à des composants standardisés. Un même module 50 peut ainsi équiper différents types de véhicule sans être modifié, ou avec seulement des modifications mineures. L’utilisation du module permet de limiter l’effort de développement nécessaire pour une nouvelle application.
Le premier échangeur de chaleur 1 est configuré pour échanger de la chaleur avec un fluide caloporteur.
Sur l’exemple de la , le fluide caloporteur est un premier flux d’air intérieur Fi-1 à l’habitacle d’un véhicule. Le chauffage de l’habitacle est assuré de manière dite directe, grâce à l’échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le flux d’air Fi alimentant l’habitacle.
Le deuxième échangeur de chaleur 2 est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur Fe à l’habitacle du véhicule. Suivant les modes de fonctionnement du système de conditionnement thermique 100, le deuxième échangeur de chaleur 2 peut céder de la chaleur au flux d’air extérieur Fe ou recevoir de la chaleur du flux d’air extérieur Fe.
Le troisième échangeur de chaleur 3 est configuré pour échanger de la chaleur avec un premier flux d’air intérieur Fi-1 à l’habitacle du véhicule. Le troisième échangeur de chaleur 3 est disposé en amont du premier échangeur de chaleur 1 selon un sens d’écoulement du premier flux d’air intérieur Fi-1. Le troisième échangeur de chaleur 3 est disposé dans la première installation de chauffage, ventilation et climatisation.
La quatrième portion B4 de circulation comprend un troisième dispositif de détente 33 disposé entre la sixième entrée/sortie E6 du module 50 et le troisième échangeur de chaleur 3. Le troisième dispositif de détente 33 permet de contrôler la pression du fluide réfrigérant rejoignant l’entrée du troisième échangeur de chaleur 3.
L’échangeur de chaleur interne 8 permet un échange thermique entre le fluide réfrigérant circulant dans la première section d’échange thermique 8a et le fluide réfrigérant circulant dans la deuxième section d’échange thermique 8b. L’échangeur de chaleur interne 8 peut par exemple être un échangeur à plaques. L’échangeur de chaleur interne 8 peut aussi être formé par des portions tubulaires concentriques.
Dans ce mode de réalisation, la cinquième portion B5 de circulation comprend un dispositif d’accumulation 15 disposé entre la huitième entrée/sortie E8 du module 50 et l’échangeur de chaleur interne 8. Plus précisément, le dispositif d’accumulation 15 est disposé entre la huitième entrée/sortie E8 du module 50 et la deuxième section d’échange thermique 8b de l’échangeur de chaleur interne 8. Autrement dit, le dispositif d’accumulation 15 est dans ce mode de réalisation externe au module 5.
Le module de distribution 50 de fluide réfrigérant comporte:
- un premier canal C1 de circulation de fluide réfrigérant reliant une première entrée/sortie E1 du module 50 et une deuxième entrée/sortie E2 du module 50,
- un deuxième canal C2 s’étendant une troisième entrée/sortie E3 du module et une quatrième entrée/sortie E4 du module,
- un troisième canal C3 s’étendant une cinquième entrée/sortie E5 du module et une sixième entrée/sortie E6 du module,
- un quatrième canal C4 s’étendant une septième entrée/sortie E7 du module et une huitième entrée/sortie E8 du module,
- un cinquième canal C5 reliant un premier point de raccordement R1 agencé sur le premier canal C1 à un deuxième point de raccordement R2 agencé sur le deuxième canal C2,
- un sixième canal C6 reliant un troisième point de raccordement R3 agencé sur le premier canal C1 entre le premier point de raccordement R1 et la deuxième entrée/sortie E2 à un quatrième point de raccordement R4 agencé sur le troisième canal C3,
- un septième canal C7 reliant un cinquième point de raccordement R5 agencé sur le premier canal C1 entre le troisième point de raccordement R3 et la deuxième entrée/sortie E2 à un sixième point de raccordement R6 disposé sur le quatrième canal C4.
L’emploi d’un module 50 pour former une partie du circuit de circulation de fluide réfrigérant permet de regrouper les différentes entrées/sorties et les différents canaux de circulation dans un ensemble compact. Le montage du système de conditionnement thermique est facilité. Le module 50 permet de plus de distribuer le fluide réfrigérant à plusieurs échangeurs de chaleur en assurant de nombreuses combinaisons différentes de circulation du fluide réfrigérant, ce qui permet de réaliser de nombreux modes de fonctionnement. Le module de distribution de fluide réfrigérant permet de réaliser un système de conditionnement thermique compact et performant thermodynamiquement.
Chaque canal du module 50 est un canal de circulation de fluide réfrigérant. Chaque canal est formé par un évidement interne du module 50. Chaque canal est entièrement contenu à l’intérieur du module 50 de distribution de fluide réfrigérant.
Chaque canal possède exactement une entrée et une sortie de fluide réfrigérant. Autrement dit, un canal n’est pas ramifié. Des portions de circuit disposées en parallèle sont formées par au moins deux canaux distincts. Sur le schéma de principe des différentes figures, les canaux de circulation sont assimilés à des éléments linéiques, c’est pourquoi on parle de points de raccordement entre les canaux. Dans la réalisation physique du module 50, les canaux sont des éléments de forme générale tubulaire, aussi la jonction entre deux canaux se fait en pratique le long d’une zone de raccordement linéique et non ponctuelle.
Chaque entrée/sortie débouche sur une surface extérieure du module. De préférence, chaque surface extérieure du module est plane. Le module possède par exemple une forme générale de parallélépipède rectangle.
Suivant le mode de fonctionnement sélectionné, chaque entrée/sortie peut être soit une entrée de fluide réfrigérant, soit une sortie de fluide réfrigérant. Chaque entrée/sortie peut également être inactive, c’est-à-dire qu’aucun débit de fluide réfrigérant ne rentre ou ne sort par cette entrée/sortie.
Dans l’exemple illustré, la quatrième entrée/sortie E4 est, suivant le mode de fonctionnement, soit une entrée de fluide réfrigérant, soit une sortie de fluide réfrigérant, soit est inactive. La deuxième entrée/sortie E2 est également, suivant le mode de fonctionnement, soit une entrée de fluide réfrigérant, soit une sortie de fluide réfrigérant, soit est inactive. La première entrée/sortie E1, la cinquième entrée/sortie E5, la septième entrée/sortie E7 sont suivant le mode de fonctionnement soit des entrées de fluide réfrigérant, soit sont inactives. La troisième entrée/sortie E3, la sixième entrée/sortie E6 sont suivant le mode de fonctionnement soit des sorties de fluide réfrigérant, soit sont inactives.
Chacun des canaux C1, C2, C3, C4 établissent une communication fluidique entre deux entrées/sorties. Le cinquième canal C5 de circulation de fluide réfrigérant établit une liaison fluidique entre le premier canal C1 et le deuxième canal C2. De même, le sixième canal C6 établit une liaison fluidique entre le premier canal C1 et troisième canal C2. Les canaux C1, C2, C3, C4 sont entièrement contenus à l’intérieur du module 50 de distribution de fluide réfrigérant.
La schématise un deuxième mode de réalisation dans lequel le système de conditionnement thermique 100 comprend des éléments supplémentaires, de même que le module 50 de circulation de fluide.
Le module de distribution 50 de fluide réfrigérant comporte un huitième canal C8 de circulation reliant un septième point de raccordement R7 agencé sur le cinquième canal C5 à un huitième point de raccordement R8 agencé sur le quatrième canal C4 entre la quatrième entrée/sortie E4 et le sixième point de raccordement R6.
Le huitième canal C8 établit une liaison fluidique entre le quatrième canal C4 et le septième canal C7. L’ajout du huitième canal C8 de circulation permet d’obtenir un mode de fonctionnement supplémentaire, comme on le détaillera ultérieurement. Dans ce deuxième mode de réalisation, la totalité du huitième canal C8 est interne au module 50, et sa présence ne modifie pas l’encombrement du module.
Le module de distribution 50 de fluide réfrigérant comporte un neuvième canal C9 reliant une onzième entrée/sortie E11 du module 50 et un neuvième point de raccordement R9 disposé sur le quatrième canal C4 entre le sixième point de raccordement R6 et la huitième entrée/sortie E8.
Le module de distribution 50 de fluide réfrigérant comporte un dixième canal C10 reliant une douzième entrée/sortie E12 du module 50 et un dixième point de raccordement R10 disposé sur le quatrième canal C4 entre le sixième point de raccordement R6 et la huitième entrée/sortie E8. Le dixième point de raccordement R10 peut être confondu avec le sixième point de raccordement R6.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le système de conditionnement thermique 100 comporte, en plus éléments déjà listés, une première branche de dérivation C comportant un quatrième échangeur de chaleur 4 configuré pour fonctionner en évaporateur. La première branche de dérivation C relie fluidiquement la onzième entrée/sortie E11 du module 50 à un onzième point de raccordement R11 disposé sur la quatrième portion de circulation B4 entre la sixième entrée/sortie E6 du module 50 et le troisième dispositif de détente 33.
La première branche de dérivation C comprend un quatrième dispositif de détente 34 disposé entre le onzième point de raccordement R11 et le quatrième échangeur de chaleur 4. Le quatrième dispositif de détente 34 permet de contrôler la pression du fluide réfrigérant rejoignant l’entrée du quatrième échangeur de chaleur 4.
Le quatrième échangeur de chaleur 4 peut être configuré pour être couplé thermiquement à un élément 30 d’une chaine de traction électrique du véhicule. L’élément 30 de la chaine de traction électrique peut par exemple être une batterie de stockage d’énergie électrique. L’élément de la chaine de traction électrique peut aussi être un module électronique de pilotage d’un moteur électrique de traction du véhicule. Selon une autre variante, l’élément de la chaine de traction électrique peut être un moteur électrique de traction du véhicule.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le système de conditionnement thermique 100 comporte également une deuxième branche de dérivation D comportant un cinquième échangeur de chaleur 5 configuré pour fonctionner en évaporateur. La deuxième branche de dérivation D relie fluidiquement la douzième entrée/sortie E12 du module 50 à un douzième point de raccordement R12 disposé sur la quatrième portion de circulation B4 entre la sixième entrée/sortie E6 du module 50 et le troisième dispositif de détente 33.
La deuxième branche de dérivation D comprend un cinquième dispositif de détente 35 disposé entre le douzième point de raccordement R12 et le cinquième échangeur de chaleur 5. Le cinquième dispositif de détente 35 permet de contrôler la pression du fluide réfrigérant rejoignant l’entrée du cinquième échangeur de chaleur 5.
Le cinquième échangeur de chaleur 5 est configuré pour échanger de la chaleur avec un deuxième flux d’air intérieur Fi-2 à l’habitacle d’un véhicule. Dans cet exemple de réalisation, le cinquième échangeur de chaleur 5 alimente en air rafraichi la deuxième installation de chauffage, ventilation et climatisation, dédiée aux passagers du compartiment arrière du véhicule.
Le neuvième canal C9 et le dixième canal C10 permettent de faire circuler le fluide réfrigérant provenant respectivement du quatrième échangeur de chaleur 4 et du cinquième échangeur 5.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le dispositif d’accumulation 15 fait partie du module 50. Ainsi, le quatrième canal C4 comprend un dispositif d’accumulation 15 disposé entre le sixième point de raccordement R6 et la huitième entrée/sortie E8 du module 50. Plus précisément, le dispositif d’accumulation 15 est disposé entre le neuvième point de raccordement R9 et la huitième entrée/sortie E8 du module de distribution 50 de fluide réfrigérant.
La schématise un troisième mode de réalisation dans lequel la réalisation du huitième canal C8 diffère du mode de réalisation de la .
Selon ce troisième mode de réalisation, le module de distribution 50 de fluide réfrigérant comporte un huitième canal C8 de circulation comprenant :
- une portion primaire C8-1 s’étendant entre le septième point de raccordement R7 et une neuvième entrée/sortie E9 du module,
- une portion secondaire C8-2 s’étendant entre une dixième entrée/sortie E10 du module et un huitième point de raccordement R8 agencé sur le quatrième canal C4 entre la quatrième entrée/sortie E4 et le sixième point de raccordement R6.
La neuvième entrée/sortie E9 et la dixième entrée/sortie E10 sont reliées par un canal de liaison C8-3.
Le canal de liaison C8-3 s’étend à l’extérieur du module 50 de distribution de fluide. Autrement dit, le canal de liaison C8-3 s’étend en partie en dehors du volume interne défini par les surfaces externes du module de distribution 50. Le canal de liaison C8-3 comprend un tube métallique.
En d’autres termes, le huitième canal C8 est ici formé en deux portions distinctes C8-1, C8-2 reliées entre elles, par exemple par un tube enfoncé à une de ses extrémités dans la neuvième entrée/sortie E9 et à l’autre extrémité dans la dixième entrée/sortie E10. La portion primaire C8-1 et la portion secondaire C8-2 sont intérieur au module 50. Cette configuration peut faciliter la réalisation du huitième canal C8, notamment par usinage ou par moulage. Les mêmes possibilités de circulation du fluide réfrigérant sont possibles lorsque le huitième canal C8 est entièrement compris à l’intérieur du module 50, ou lorsque le huitième canal C8 comprend deux portions reliées ensemble au niveau de la neuvième E9 et de la dixième E10 entrée/sortie. Seule l’intégration mécanique diffère.
Le module de distribution 50 de fluide réfrigérant comporte un premier dispositif de contrôle 9 configuré pour:
- dans une première configuration, autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le premier canal C1 du troisième point de raccordement R3 vers le cinquième point de raccordement R5, et conjointement interdire une circulation de fluide réfrigérant dans le sixième canal C6, et
- dans une deuxième configuration, autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le sixième canal C6, et conjointement interdire une circulation de fluide réfrigérant dans le premier canal C1 entre le troisième point de raccordement R3 et le cinquième point de raccordement R5,
le premier dispositif de contrôle 9 étant configuré pour passer sélectivement de l’une à l’autre des configurations.
Le premier dispositif de contrôle 9 est un dispositif contrôle de la circulation du fluide réfrigérant dans le module 50. Le premier dispositif de contrôle 9 permet de diriger sélectivement le fluide réfrigérant de façon à permettre plusieurs modes de fonctionnement.
Selon un aspect du module de distribution 50 de fluide réfrigérant :
- dans la première configuration, le premier dispositif de contrôle 9 est configuré pour sélectivement détendre le fluide réfrigérant circulant dans le premier canal C1 du troisième point de raccordement R3 vers le cinquième point de raccordement R5, et
- dans la deuxième configuration, le premier dispositif de contrôle 9 est configuré pour autoriser une circulation de fluide réfrigérant du troisième point de raccordement R3 vers le quatrième point de raccordement R4. Plus précisément, le premier dispositif de contrôle 9 peut être configuré pour autoriser une circulation de fluide réfrigérant du troisième point de raccordement R3 vers le quatrième point de raccordement R4 sans perte de pression.
Le premier dispositif de contrôle 9 est configuré pour passer sélectivement de la première configuration à la deuxième configuration, et pour passer sélectivement de la deuxième configuration à la première configuration. Pour cela, le premier dispositif de contrôle 9 est commandé par une unité électronique de contrôle. Dans la première configuration, la section de passage du fluide réfrigérant circulant dans le premier canal C1 du troisième point de raccordement R3 vers le cinquième point de raccordement R5 peut être contrôlée de manière continue, le taux de détente peut donc aussi être contrôlé de façon continue.
La détaille un mode de réalisation du premier dispositif de contrôle 9 correspondant au mode de réalisation de la .
Dans ce mode de réalisation, le premier dispositif de contrôle 9 comprend un premier dispositif de détente 31 disposé sur le premier canal C1 entre le troisième point de raccordement R3 et le cinquième point de raccordement R5. Le premier dispositif de détente 31 possède exactement une entrée et une sortie de fluide réfrigérant.
Le premier dispositif de contrôle 9 comprend une première vanne d’arrêt 21 disposée sur le sixième canal C6.
Autrement dit, dans ce mode de réalisation, le premier dispositif de contrôle 9 comprend un premier dispositif de détente 31 et une première vanne d’arrêt 21 fonctionnant en association. L’usage d’un dispositif de détente et d’une vanne d’arrêt distincte permet d’utiliser des composants courants et peu onéreux.
La détaille un mode de réalisation du premier dispositif de contrôle 9 correspondant au mode de réalisation de la .
Le premier dispositif de contrôle 9 est une première vanne trois-voies 11 disposée conjointement sur le premier canal C1 et sur le sixième canal C6.
L’usage d’une vanne trois-voies permet de contrôler à la fois la circulation ainsi que le taux de détente du fluide réfrigérant, avec un composant unique.
La première vanne trois-voies 11 comprend une première voie 11a disposée sur le premier canal C1, une deuxième voie 11b disposée sur le premier canal C1 et une troisième voie 11c disposée sur le sixième canal C6. Chaque voie 11a, 11b, 11c de la première vanne trois-voies 11 peut, suivant le mode de fonctionnement, recevoir ou fournir un débit de fluide réfrigérant.
La première vanne trois-voies 11 comprend un obturateur mobile configuré pour contrôler une surface de passage du fluide réfrigérant dans la deuxième voie 11b lorsque la première vanne trois voies 11 est dans la première configuration. L’obturateur mobile est par exemple mobile en rotation. L’obturateur mobile peut par exemple comprendre une bille mobile en rotation, et comportant un perçage traversant formant canal de circulation de fluide. Une extrémité du canal de la bille est en communication avec une voie de la vanne trois-voies. La position relative du perçage de la bille devant des lumières de passage correspondant à la deuxième voie et à la troisième voie permet de gérer conjointement la section de passage vers la deuxième voie ainsi que vers la troisième voie.
La surface de passage de la deuxième voie 11b varie entre une ouverture minimale et une ouverture maximale. La surface de passage de la deuxième voie 11b varie de manière continue entre une ouverture minimale et une ouverture maximale.
L’ouverture minimale de la deuxième voie 11b permet de fermer complètement le passage de fluide réfrigérant, et d’annuler le débit passant dans la deuxième voie. Une ouverture de la deuxième voie supérieure à l’ouverture minimale permet un passage de fluide réfrigérant à basse pression. L’ouverture maximale de la deuxième voie 11b permet une circulation de fluide réfrigérant dans le premier canal C1 sans perte de pression.
La illustre les différentes possibilités de circulation de fluide dans la première vanne trois-voies en fonction de la position angulaire de l’obturateur mobile. La courbe indiquée par le signe a représente la section de passage dans la première voie 11a. La courbe indiquée par le signe b représente la section de passage dans la deuxième voie 11b. La courbe indiquée par le signe c représente la section de passage dans la troisième voie 11c.
Dans la plage de fonctionnement schématisée par le signe P1, la deuxième voie 11b est en position fermée. La première voie 11a et la troisième voie 11c sont totalement ouverte. Dans cette plage de fonctionnement, le fluide réfrigérant arrivant par le premier canal C1 dans la première voie 11a ressort dans le sixième canal C6 sans perte de pression. La deuxième voie 11b est fermée, et il n’y a pas de circulation de fluide réfrigérant entre le troisième point de raccordement R3 et le cinquième point de raccordement R5. Cette plage de fonctionnement permet de rediriger dans le sixième canal C6, sans perte de pression, le fluide réfrigérant qui arrive dans le premier canal C1, tout en interdisant une circulation de fluide réfrigérant du troisième point de raccordement R3 vers le cinquième point de raccordement R5.
Lorsque la rotation de l’obturateur mobile augmente, la section de passage de la troisième voie 11c diminue progressivement, la section de passage de la deuxième voie 11b restant inchangée. Dans la plage de fonctionnement P2, la section de passage de la deuxième voie 11b et de la troisième voie 11c sont nulles. Autrement dit, le fluide réfrigérant arrivant par le premier canal C1 dans la première voie 11 ne circule pas. Le débit de sortie par la deuxième voies 11b ainsi que par la troisième vanne 11c est nul. Cette plage de fonctionnement permet à la vanne trois-voies d’assurer une fonction d’arrêt.
Lorsque la rotation de l’obturateur mobile continue à augmenter, la section de passage de la deuxième voie 11b augmente progressivement, la section de passage de la troisième voie 11c restant inchangée et nulle. Ainsi, dans la plage P3, la deuxième voie 11b est partiellement ouverte. Cette plage de fonctionnement permet de faire circuler vers le cinquième point de raccordement R5 un débit de fluide réfrigérant avec un niveau de détente contrôlé. Le débit de sortie par la troisième voie 11c vers le sixième canal C6 est nul. Cette plage de fonctionnement permet d’assurer une détente contrôlée vers la deuxième voie 11b du fluide réfrigérant arrivant par la première voie 11a, tout en bloquant la circulation vers la troisième voie 11c.
Dans la plage P4, la première voie 11a et la deuxième voie 11b sont totalement ouvertes. La troisième voie 11c est en position fermée. Dans cette plage de fonctionnement, le fluide réfrigérant arrivant par le premier canal C1 dans la première voie 11a ressort par la deuxième voie 11b sans perte de pression. La troisième voie 11c est fermée, et il n’y a pas de circulation de fluide réfrigérant dans le sixième canal C6. Cette plage de fonctionnement permet de faire circuler sans perte de pression le fluide réfrigérant dans le premier canal C1, tout en interdisant une circulation de fluide réfrigérant dans le sixième canal C6.
Le module de distribution 50 de fluide réfrigérant comporte un deuxième dispositif de contrôle 10 configuré pour:
- dans une première configuration, autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le cinquième canal C5, et conjointement interdire une circulation de fluide réfrigérant dans le huitième canal C8, et
- dans une deuxième configuration, autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le huitième canal C8 du huitième point de raccordement R8 vers le septième point de raccordement R7, conjointement autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le cinquième canal C5 du septième point de raccordement R7 vers le deuxième point de raccordement R2, et conjointement interdire une circulation de fluide réfrigérant dans le cinquième canal C5 entre le septième point de raccordement R7 et le premier point de raccordement R1,
le deuxième dispositif de contrôle 10 étant configuré pour passer sélectivement de l’une à l’autre des configurations.
Le deuxième dispositif de contrôle 10 est un dispositif contrôle de circulation de fluide réfrigérant. Le deuxième dispositif de contrôle 10 permet de diriger sélectivement le fluide réfrigérant de façon à permettre plusieurs modes de fonctionnement. Les modes de circulation de fluide réfrigérant possibles sont similaires à ceux décrit sur la pour le premier dispositif de contrôle 9. Le deuxième dispositif de contrôle 10 et le premier dispositif de contrôle 9 peuvent être identiques.
Dans la première configuration ainsi que dans la deuxième configuration, le deuxième dispositif de contrôle 10 est configuré pour sélectivement détendre le fluide réfrigérant circulant dans le cinquième canal C5 du septième point de raccordement R7 vers le deuxième point de raccordement R2.
Selon le deuxième mode de réalisation, illustré sur la , le deuxième dispositif de contrôle 10 comprend un deuxième dispositif de détente 32 disposé sur le cinquième canal C5 entre le septième point de raccordement R7 et le deuxième point de raccordement R2.
Le deuxième dispositif de contrôle 10 comprend également une deuxième vanne d’arrêt 22 disposée sur le cinquième canal C5 entre le premier point de raccordement R1 et le septième point de raccordement R7.
Le deuxième dispositif de contrôle 10 comprend aussi un premier clapet anti-retour 41 disposé sur le huitième canal C8, le premier clapet anti-retour 41 étant configuré pour permettre une circulation de fluide réfrigérant du huitième point de raccordement R8 vers le septième point de raccordement R7 et étant configuré pour interdire une circulation de fluide réfrigérant du septième point de raccordement R7 vers le huitième point de raccordement R8.
Dans ce mode de réalisation, le deuxième dispositif de contrôle 10 comprend un dispositif de détente associé à une vanne d’arrêt et à un clapet anti-retour. Comme pour le premier moyen de contrôle, l’usage d’un dispositif de détente, d’une vanne d’arrêt distincte et d’un clapet anti-retour distinct permet d’utiliser des composants courants et peu onéreux.
Le deuxième dispositif de détente 32 est disposé sur le cinquième canal C5 de circulation de fluide entre le septième point de raccordement R7 et le deuxième point de raccordement R2. La deuxième vanne d’arrêt 22 est disposée sur le cinquième canal C5 de circulation de fluide entre le premier point de raccordement R1 et le septième point de raccordement R7.
Selon le troisième mode de réalisation du module de distribution 50, illustré sur la , le deuxième dispositif de contrôle 10 est une deuxième vanne trois-voies 12 disposée conjointement sur le cinquième canal C5 et sur le huitième canal C8.
Comme précédemment, l’usage d’une vanne trois-voies permet de contrôler la circulation et la détente du fluide réfrigérant avec un composant unique.
La deuxième vanne trois-voies 12 comprend une première voie 12a disposée sur le huitième canal C8, une deuxième voie 12b disposée sur le cinquième canal C5 et une troisième voie 12c disposée sur le cinquième canal C5. La deuxième voie 12b est disposée sur le cinquième canal C5 entre le septième point de raccordement R7 et le deuxième point de raccordement R2. La troisième voie 12c est disposée sur le cinquième canal C5 entre le septième point de raccordement R7 et le premier point de raccordement R1.
Selon tous les modes de réalisation illustrés, le module 50 de circulation de fluide réfrigérant comprend aussi des vannes d’arrêt et clapet anti-retour contribuant à sélectivement contrôler la circulation de fluide réfrigérant dans les différents canaux afin de permettre différents modes de fonctionnement du système de conditionnement thermique 100.
Comme représenté sur les différentes figures, le quatrième canal C4 comprend un deuxième clapet anti-retour 42 configuré pour empêcher une circulation de fluide de la huitième entrée/sortie E8 vers la septième entrée/sortie E7. Le deuxième clapet anti-retour 42 est disposé entre la huitième entrée/sortie E8 et le sixième point de raccordement R6.
Le deuxième canal C2 comprend un troisième clapet anti-retour 43 configuré pour empêcher une circulation de fluide de la troisième entrée/sortie E3 vers la quatrième entrée/sortie E4. Le troisième clapet anti-retour 43 est disposé entre la troisième entrée/sortie E3 et le deuxième point de raccordement R2.
Le septième canal C7 comprend une troisième vanne d’arrêt 23. La troisième vanne d’arrêt 23 est disposée entre le cinquième point de raccordement R5 et le sixième point de raccordement R6.
Le quatrième canal C4 comprend une quatrième vanne d’arrêt 24. La quatrième vanne d’arrêt 24 est disposée entre la septième entrée/sortie E7 et le sixième point de raccordement R6. Dans les modes de réalisation dans lesquels le module 50 comprend un huitième canal C8 tel que décrit précédemment, la quatrième vanne d’arrêt 24 est disposée entre le huitième point de raccordement R8 et le sixième point de raccordement R6.
La schématise un quatrième mode de réalisation, dans lequel le module 50 de circulation de fluide réfrigérant est en deux parties.
Ainsi, le module 50 de distribution 50 de fluide réfrigérant comporte :
- un premier bloc 50a de distribution de fluide réfrigérant,
- un deuxième bloc 50b de distribution de fluide réfrigérant.
Le septième canal C7 de circulation comprend :
- une portion primaire C7-1 s’étendant entre le cinquième point de raccordement R5 et une treizième entrée/sortie E13 du module,
- une portion secondaire C7-2 s’étendant entre une quatorzième entrée/sortie E14 du module et le sixième point de raccordement R6.
Le premier bloc 50a de distribution de fluide réfrigérant comprend le premier canal C1, le deuxième canal C2, le troisième canal C3, le cinquième canal C5, le sixième canal C6, la portion primaire C7-1 du septième canal C7 de circulation et le premier dispositif de contrôle 9.
Le deuxième bloc 50b de distribution de fluide réfrigérant comprend le quatrième canal C4 et la portion secondaire C7-2 du septième canal C7 de circulation.
La treizième entrée/sortie E13 et la quatorzième entrée/sortie E14 sont reliées par un deuxième canal de liaison C7-3.
Le module est ainsi divisé en deux blocs distincts, autrement dit en deux sous-modules de taille réduite qui sont reliés fluidiquement entre eux. Le positionnement peut être facilité notamment lorsque le volume disponible pour installer le module 50 est de forme irrégulière. Les fonctionnalités offertes sont les mêmes qu’avec un module formé d’un bloc unique.
Le premier bloc 50a de distribution de fluide réfrigérant a par exemple une forme générale de parallélépipède rectangle. De même, le deuxième bloc 50b de distribution de fluide réfrigérant peut avoir une forme générale de parallélépipède rectangle.
Le premier bloc 50a de distribution de fluide réfrigérant et le deuxième bloc 50b de distribution de fluide réfrigérant peuvent être superposés. La surface de base occupée par le module 50 peut ainsi être réduite, ce qui permet de loger plus facilement le module 50 de distribution de fluide réfrigérant lorsque le volume disponible pour l’installation est limité.
Le premier bloc 50a de distribution de fluide réfrigérant comprend le deuxième dispositif de contrôle 10, et le deuxième bloc 50b de distribution de fluide réfrigérant comprend la portion secondaire C8-2 du huitième canal C8.
Le premier bloc 50a et le deuxième bloc 50b sont reliés par deux canaux de liaison C7-3 et C8-3. Chaque canal de liaison C7-3, C8-3 peut être formé par un tube fixé à une extrémité au premier bloc 50a et à l’autre extrémité au deuxième bloc 50b. Les tubes peuvent par exemple être identiques.
La illustre une variante du troisième mode de réalisation.
Selon cette variante, le système de conditionnement thermique 100 comprend un circuit 60 de liquide caloporteur, et le fluide caloporteur est un liquide caloporteur circulant dans le circuit 60 de liquide caloporteur. Le premier échangeur de chaleur 1 est un échangeur de chaleur bifluide agencé conjointement sur la première portion B1 de la boucle principale B de circulation de fluide réfrigérant et sur le circuit 60 de liquide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur. Le circuit 60 de liquide caloporteur comprend un sixième échangeur de chaleur 6 configuré pour échanger de la chaleur avec un premier flux d’air intérieur Fi-1 à l’habitacle du véhicule.
Le sixième échangeur de chaleur 6, encore appelé radiateur de chauffage, est disposé dans la première installation de chauffage en aval du troisième échangeur de chaleur 3. Le circuit de liquide caloporteur 60 comporte une pompe 61 configurée pour faire circuler le liquide caloporteur dans le circuit 60. Le liquide caloporteur peut par exemple être un mélange d’eau glycolée. Le chauffage de l’habitacle est assuré dans ce mode de réalisation de manière dite indirecte, puisque le fluide réfrigérant cède de la chaleur au liquide caloporteur, et le liquide caloporteur cède à son tour de la chaleur au premier flux d’air intérieur Fi-1.
D’autres variantes de réalisation sont bien sur possible. En effet, le type de réalisation choisi pour le premier moyen de contrôle 9, pour le deuxième moyen de contrôle 10 est indépendant de la réalisation du huitième canal C8. De plus, le type du premier échangeur de chaleur 1 est aussi indépendant, de même que le choix d’un dispositif d’accumulation interne ou externe.
Les figures 8 à 13 illustrent différents modes de fonctionnement du système de conditionnement thermique 100. Les modes de fonctionnement des figures 8 à 11 ont été représentés sur la base d’un système de conditionnement thermique selon le deuxième mode de réalisation, et les modes de fonctionnement des figures 12 et 13 ont été représentés sur la base d’un système de conditionnement thermique selon le troisième mode de réalisation. Les modes de réalisation listés peuvent cependant être mis en œuvre indifféremment avec un système de conditionnement thermique selon le deuxième mode de réalisation ou selon le troisième mode de réalisation. Sur ces figures, les flèches indiquent le sens de circulation du fluide réfrigérant en diverses portions du circuit.
La schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que décrit précédemment, dans un mode de fonctionnement dit premier mode de refroidissement, dans lequel :
- un débit Qr de fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression 7 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1, dans le premier canal C1 de circulation du module 50, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans le deuxième canal C2 du module 50, dans la première section d’échange thermique 8a de l’échangeur interne 8, dans le troisième canal C3 du module 50, dans la quatrième portion de circulation B4, dans le troisième dispositif de détente 33 où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur de chaleur 3 où il reçoit de la chaleur du premier flux d’air intérieur Fi-1, dans le quatrième canal C4 du module 50, dans la deuxième section d’échange thermique 8b de l’échangeur interne 8, et rejoint l’entrée 7a du dispositif de compression 7.
Dans ce mode de fonctionnement, le premier flux d’air intérieur Fi-1 est refroidi au niveau du troisième échangeur 3 par l’évaporation du fluide réfrigérant détendu lors de son passage dans le troisième détendeur 3. La chaleur de condensation du fluide réfrigérant est dissipée dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du deuxième échangeur de chaleur 2. Au niveau du premier échangeur 1, le fluide caloporteur est le premier flux d’air intérieur Fi-1. Un volet, non représenté, évite au premier flux d’air intérieur Fi-1 d’être réchauffé au niveau du premier échangeur 1.
Dans ce mode de fonctionnement, le fluide réfrigérant sortant du premier échangeur de chaleur 1 circule dans la première portion B1 de la boucle principale B, et entre dans le module 50 au niveau de la première entrée/sortie E1. Le premier dispositif de contrôle 9 autorise une circulation de fluide réfrigérant du premier point de raccordement R1 vers le cinquième point de raccordement R5, sans perte de pression, et interdit une circulation de fluide réfrigérant dans le sixième canal C6. Pour cela, le premier dispositif de détente 31 est complètement ouvert et la première vanne d’arrêt 21 est en position fermée. Le deuxième dispositif de contrôle 10 interdit une circulation de fluide réfrigérant du premier point de raccordement R1 vers le septième point de raccordement R7, ainsi que du deuxième point de raccordement R2 vers le septième point de raccordement R7. Pour cela, la deuxième vanne d’arrêt 32 est en position fermée, et le deuxième dispositif de détente 32 est également en position fermée. Au niveau du septième canal C7, la troisième vanne d’arrêt 23 est en position fermée. Le fluide réfrigérant arrivant au cinquième point de raccordement R5 ne peut circuler dans le septième canal C7, et ressort du module 50 par la deuxième entrée/sortie E2. Après avoir échangé de la chaleur avec le flux d’air extérieur Fe, le fluide réfrigérant rentre à nouveau dans le module au niveau de la quatrième entrée/sortie E4, et ressort au niveau de la troisième entrée/sortie E3. Au niveau du deuxième point de raccordement E2, le fluide réfrigérant ne peut pas emprunter le cinquième canal C5 car le deuxième détendeur 32 bloque la circulation dans le cinquième canal C5. Le fluide réfrigérant à haute pression sortant par la troisième entrée/sortie E3 circule ensuite dans la première section d’échange thermique 8a de l’échangeur interne 8, et entre à nouveau dans le module 50 au niveau de la cinquième entrée/sortie E5. Au niveau du quatrième point de raccordement R4, le fluide réfrigérant continue à circuler dans le troisième canal C3 et sort du module 50 par la sixième entrée/sortie E6. En effet, la première vanne 21 bloque la circulation dans le sixième canal C6. Le fluide réfrigérant circule ensuite dans la quatrième portion de circulation B4 de la boucle principale B, rejoint le troisième dispositif de détente 33 où il subit une détente à passe à basse pression. Le fluide réfrigérant à basse pression circule dans le troisième échangeur 3, et son évaporation refroidit le premier flux d’air intérieur Fi-1, ce qui permet de refroidir l’habitacle. La quatrième vanne 24 est en position ouverte de façon à autoriser une circulation de fluide réfrigérant entre la septième entrée/sortie E7 et la huitième entrée/sortie E8. Le quatrième détenteur 34 et le cinquième détendeur 35 sont en position fermée, et le fluide réfrigérant ne circule ni dans le neuvième canal C9 ni dans le dixième canal C10. Au niveau du sixième point de raccordement, la troisième vanne d’arrêt 23, en position fermée, interdit la circulation du fluide réfrigérant dans le septième canal C7 vers le cinquième point de raccordement R5. Le fluide réfrigérant traverse l’accumulateur 15, et ressort du module au niveau de la huitième entrée/sortie E8. Le fluide réfrigérant traverse ensuite la deuxième section d’échange thermique 8b de l’échangeur interne 8, et regagne l’entrée 7a du compresseur 7, bouclant ainsi le cycle thermodynamique.
La schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que décrit précédemment, dans un mode de fonctionnement dit premier mode de déshumidification, dans lequel :
- un débit Qr de fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression 7 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier canal C1 de circulation du module 50, dans le sixième canal C6 du module 50, dans le troisième canal C3 du module 50, dans la quatrième portion de circulation B4, dans le troisième dispositif de détente 33 où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur de chaleur 3 où il reçoit de la chaleur du premier flux d’air intérieur Fi-1, dans le quatrième canal C4 du module 50, dans la deuxième section d’échange thermique 8b de l’échangeur interne 8, et rejoint l’entrée 7a du dispositif de compression 7.
Dans ce mode de fonctionnement, le premier flux d’air intérieur Fi-1 est refroidi au niveau du troisième échangeur 3 par la vaporisation du fluide réfrigérant à basse pression, et est réchauffé au niveau du premier échangeur 1 par la condensation du fluide réfrigérant à haute pression. Le deuxième échangeur de chaleur 2 n’est pas parcouru par le fluide réfrigérant et ne participe pas aux échanges de chaleur. La première section d’échange thermique 8a de l’échangeur interne 8 n’est pas non plus parcourue par le fluide réfrigérant, l’échangeur de chaleur interne 8 est ainsi inactif.
Dans ce mode de fonctionnement, la première vanne d’arrêt 21 est en position ouverte et le premier dispositif de détente 31 est en position fermée. Ainsi, le fluide réfrigérant à haute pression circulant dans le premier canal C1 est redirigé, au niveau du troisième point de raccordement R3, dans le sixième canal C6. Au niveau du quatrième point de raccordement R4, le fluide réfrigérant ne peut pas circuler vers la cinquième entrée/sortie E5 puis dans la troisième portion de circulation B3 de la boucle principale B en raison de l’effet du troisième clapet anti-retour 43 disposé en aval. L’intégralité du fluide réfrigérant circulant dans le sixième canal C6 est redirigé au niveau du quatrième point de raccordement C4 vers la sixième entrée/sortie E6, puis rejoint le troisième dispositif de détente 33 après avoir parcouru la quatrième portion de circulation B4. Comme dans le mode de fonctionnement précédent, la deuxième vanne 22 et la troisième vanne 23 sont fermées, et la quatrième vanne 24 est ouverte.
La schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que décrit préalablement, dans un mode de fonctionnement dit deuxième mode de déshumidification, dans lequel :
- un débit Qr de fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression 7 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier canal C1 de circulation du module 50 où il passe à pression intermédiaire, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans le deuxième canal C2 du module 50, dans la première section d’échange thermique 8a de l’échangeur interne 8, dans le troisième canal C3 du module 50, dans la quatrième portion de circulation B4, dans le troisième dispositif de détente 33 où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur de chaleur 3 où il reçoit de la chaleur du premier flux d’air intérieur Fi-1, dans le quatrième canal C4 du module 50, dans la deuxième section d’échange thermique 8b de l’échangeur interne 8, et rejoint l’entrée 7a du dispositif de compression 7.
Le deuxième mode de déshumidification diffère du premier mode de refroidissement par le fait que le fluide réfrigérant subit une détente partielle au niveau du premier dispositif de détente 31, et par le fait que le premier flux d’air intérieur Fi-1 reçoit de la chaleur au niveau du premier échangeur 1. Les portions de circuit dans lesquelles le fluide réfrigérant circule sont les mêmes que dans le premier mode de refroidissement. La première vanne 21 est en position fermée, et le premier détendeur 31 est en position d’ouverture partielle, ce qui permet une détente partielle du fluide réfrigérant circulant dans le premier canal C1 Le fluide réfrigérant à pression intermédiaire se condense dans le deuxième échangeur 2 et dissipe de la chaleur dans le flux d’air extérieur Fe. Le volet de la première installation de chauffage, non représenté, permet au premier flux d’air intérieur Fi-1 d’être réchauffé au niveau du premier échangeur 1. Comme précédemment, le premier flux d’air intérieur Fi-1 est refroidi par le troisième échangeur 3.
La schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que décrit auparavant, dans un mode de fonctionnement dit troisième mode de déshumidification, dans lequel :
un débit total Qr de fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression 7 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier canal C1 de circulation du module 50, se divise en :
- un premier débit Qr-1 de fluide réfrigérant circulant successivement dans le sixième canal C6 du module 50, dans le troisième canal C4 du module 50, dans la quatrième portion de circulation B4, dans le troisième dispositif de détente 33 où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur de chaleur 3 où il reçoit de la chaleur du premier flux d’air intérieur Fi-1, dans le quatrième canal C4 du module 50,
- un deuxième débit Qr-2 de fluide réfrigérant circulant successivement dans le cinquième canal C5 du module 50 où il passe à basse pression, dans le deuxième canal C2 du module 50, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur Fe, dans le septième canal C7 du module 50.
Le premier débit Qr-1 de fluide réfrigérant et le deuxième débit Qr-2 de fluide réfrigérant se rejoignent dans le quatrième canal C4 du module 50, et le débit total Qr de fluide réfrigérant circule dans la deuxième section d’échange thermique 8b de l’échangeur interne 8, et rejoint l’entrée 7a du dispositif de compression 7.
Dans ce troisième mode de déshumidification, le premier flux d’air intérieur Fi-1 est refroidi au niveau du troisième échangeur 3 par la vaporisation du fluide réfrigérant à basse pression, et est réchauffé au niveau du premier échangeur 1 par la condensation du fluide réfrigérant à haute pression. Le deuxième échangeur de chaleur 2 est parcouru par du fluide réfrigérant à basse pression et reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur Fe. La première section d’échange thermique 8a de l’échangeur interne 8 n’est pas parcourue par le fluide réfrigérant, et l’échangeur de chaleur interne 8 ne participe pas aux échanges de chaleur.
Dans ce mode de fonctionnement, la deuxième vanne 22 est en position ouverte. La première vanne 21 est aussi en position ouverte, et le premier dispositif de détente 31 est en position fermée. Ainsi, le débit total Qr de fluide réfrigérant mis dans un état de haute pression par le compresseur 7 se divise, au niveau du premier point de raccordement R1, en un premier débit Qr-1 circulant dans le sixième canal C6 et un deuxième débit Qr-2 circulant dans le cinquième canal C5. Le premier débit Qr-1 de fluide réfrigérant est redirigé, au niveau du quatrième point de raccordement R4, vers la sixième entrée/sortie E6. En effet, le troisième clapet anti-retour 43 interdit au premier débit Qr-1 de fluide réfrigérant de circuler vers la cinquième entrée/sortie E5 puis vers la troisième entrée/sortie E3 en empruntant la troisième portion de circulation B3. Le premier débit Qr-1 de fluide réfrigérant circule de la sixième entrée/sortie E6 vers le troisième détendeur 33 en parcourant la quatrième portion de circulation B4, comme dans les modes de fonctionnement déjà décrits. Le premier débit Qr-1 de fluide réfrigérant passe à basse pression en traversant le troisième détendeur 33, et s’évapore dans le troisième échangeur 3, ce qui refroidit le premier flux d’air intérieur Fi-1.
Au niveau du septième point de raccordement R7, le premier clapet anti-retour 41 empêche une circulation du deuxième débit Qr-2 de fluide réfrigérant dans le huitième canal C8. Le deuxième détendeur 32 est en position d’ouverture partielle, et détend le deuxième débit Qr-2 de fluide réfrigérant jusqu’à un état de basse pression. Au niveau du deuxième point de raccordement R2, le deuxième débit Qr-2 de fluide réfrigérant est redirigé vers la quatrième entrée/sortie E4. La circulation de fluide réfrigérant du deuxième point de raccordement R2 vers la troisième entrée/sortie E3 puis la troisième portion de circulation B3 n’est pas possible car la pression du premier débit de fluide réfrigérant Qr-1 au niveau du quatrième point de raccordement R4 et de la cinquième entrée/sortie E5 est supérieure à la pression du deuxième débit de fluide réfrigérant Qr-2 au niveau du deuxième point de raccordement R2. Le deuxième débit Qr-2 de fluide réfrigérant à basse pression s’évapore au niveau du deuxième échangeur 2, en absorbant de la chaleur du flux d’air extérieur Fe. Le deuxième débit de fluide réfrigérant Qr-2 circule ensuite dans le septième canal C7, la troisième vanne 23 étant en position ouverte, et rejoint au niveau du sixième point de raccordement R6 le premier débit Qr-1 de fluide réfrigérant à basse pression provenant du troisième échangeur 3 via la septième entrée/sortie E7. Le débit total Qr de fluide réfrigérant à basse pression traverse l’accumulateur 15, ressort du module 50 par la huitième entrée/sortie E8 et regagne l’entrée 7a du compresseur 7 après avoir traversé l’échangeur interne 8.
La schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que décrit, dans un mode de fonctionnement dit premier mode de chauffage, dans lequel :
un débit Qr de fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression 7 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier canal C1 de circulation du module 50, dans le cinquième canal C5 du module 50 où il passe à basse pression, dans le deuxième canal C2 du module 50, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur Fe, dans le septième canal C7 du module 50, dans le quatrième canal C4 du module 50, dans la deuxième section d’échange thermique 8b de l’échangeur interne 8, et rejoint l’entrée 7a du dispositif de compression 7.
Dans ce mode de fonctionnement, le premier flux d’air intérieur Fi-1 est chauffé au niveau du premier échangeur 1. Le deuxième échangeur 2 récupère de la chaleur du flux d’air extérieur Fe et contribue au chauffage de l’habitacle. Le troisième échangeur 3, le quatrième échangeur 4 et le cinquième échangeur 5 sont inactifs et ne participent pas aux échanges thermiques.
Le premier dispositif de contrôle 9 interdit une circulation de fluide réfrigérant du troisième point de raccordement R3 vers le quatrième point de raccordement R4, ainsi que vers la cinquième point de raccordement R5. Sur cet exemple, le premier moyen de contrôle 9 est une vanne trois-voies 11. La deuxième voie 11b et la troisième voie 11c sont toutes les deux en position fermée, correspondant à la plage d’utilisation P2 sur la . Le deuxième dispositif de contrôle 10 fait passer l’intégralité du débit de fluide réfrigérant dans le cinquième canal C5. Le deuxième dispositif de contrôle 10 est ici une vanne trois-voies 12. La vanne trois-voies assure la détente du fluide réfrigérant et le dirige vers le deuxième point de raccordement R2. Au niveau du deuxième point de raccordement R2, le fluide réfrigérant se dirige vers la quatrième entrée/sortie E4 sans circuler vers la troisième entrée/sortie E3, car en aval la troisième voie 11c de la vanne trois-voie 11 est en position fermée, et les trois détendeurs 33, 34, 35 sont aussi en position fermée. Le fluide réfrigérant à basse pression circule ainsi dans le deuxième échangeur de chaleur 2, et passe à l’état gazeux en absorbant de la chaleur du flux d’air extérieur Fe. Le fluide réfrigérant à basse pression circule ensuite dans le septième canal C7, puis dans le quatrième canal C4, et rejoint la huitième entrée/sortie E8.
La schématise un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que décrit précédemment, dans un mode de fonctionnement dit deuxième mode de chauffage, dans lequel :
- un débit Qr de fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression 7 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier canal C1 de circulation du module 50, dans le sixième canal C6 du module 50, dans le troisième canal C3 du module 50, dans la quatrième portion de circulation B4, dans le troisième dispositif de détente 33 sans perte de pression, dans le troisième échangeur de chaleur 3 où il cède de la chaleur au premier flux d’air intérieur Fi-1, dans le huitième canal C8 du module 50, dans le cinquième canal C5 du module 50 où il passe à basse pression, dans le deuxième canal C2 du module 50, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur Fe, dans le septième canal C7 du module 50, dans le quatrième canal C4 du module 50, dans la deuxième section d’échange thermique 8b de l’échangeur interne 8, et rejoint l’entrée 7a du dispositif de compression 7.
Le premier flux d’air intérieur Fi-1 est ici chauffé au niveau du premier échangeur de chaleur 1 et également au niveau du troisième échangeur de chaleur 3. Le deuxième échangeur de chaleur 2 contribue au chauffage en récupérant de la chaleur du flux d’air extérieur Fe. Le quatrième échangeur 4, le cinquième échangeur 5 et l’échangeur interne 8 sont inactifs.
Dans ce deuxième mode de chauffage, la circulation du fluide réfrigérant entre la sortie 7b du compresseur et le troisième dispositif de détente 33 est identique à celle du premier mode de déshumidification, représenté sur la . Puis le fluide réfrigérant traverse le troisième détendeur 33 sans subir de détente, et circule dans le troisième échangeur 3 en cédant de la chaleur au premier flux d’air intérieur Fi-1. Le fluide réfrigérant à haute pression circule ensuite dans le huitième canal C8 depuis le huitième point de raccordement R8 vers le septième point de raccordement R7. La quatrième vanne 24 est en position fermée et interdit une circulation de fluide réfrigérant du huitième point de raccordement R8 vers le sixième point de raccordement R6. Le fluide réfrigérant à haute pression rejoint la première voie 12a de la vanne trois-voies 12, et ressort à basse pression par la deuxième voie 12b. La troisième vanne 12c est en position fermée. Ce fonctionnement de la vanne trois-voies 12 correspond à la plage de fonctionnement P3 sur la . Le fluide réfrigérant à basse pression circule ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur 2 en absorbant de la chaleur du flux d’air extérieur Fe, puis circule dans le septième canal C7, rejoint le quatrième canal C4 et ressort du module 50 avant de rejoindre l’entrée 7a du dispositif de compression 7.
De nombreux autres modes de fonctionnement, non illustrés, sont également possibles. Par exemple, il est possible de faire passer un débit de fluide réfrigérant en parallèle dans le troisième échangeur 3, dans le quatrième échangeur 4 et dans le cinquième échangeur 5 de façon à combiner différentes possibilités de refroidissement. Le degré d’ouverture des détendeurs 33, 34, 35 permet alors de régler la répartition de la puissance de refroidissement entre les trois échangeurs 1, 2, 3. Un mode de dégivrage du deuxième échangeur de chaleur 2 est aussi possible, par exemple en faisant circuler le fluide réfrigérant à haute pression dans le deuxième échangeur 2 et en le détendant dans le quatrième détendeur 34 de façon à absorber de la chaleur au niveau du quatrième échangeur 4.

Claims (20)

  1. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant, comportant :
    - un premier canal (C1) de circulation de fluide réfrigérant reliant une première entrée/sortie (E1) du module (50) et une deuxième entrée/sortie (E2) du module (50),
    - un deuxième canal (C2) s’étendant une troisième entrée/sortie (E3) du module et une quatrième entrée/sortie (E4) du module,
    - un troisième canal (C3) s’étendant une cinquième entrée/sortie (E5) du module et une sixième entrée/sortie (E6) du module,
    - un quatrième canal (C4) s’étendant une septième entrée/sortie (E7) du module et une huitième entrée/sortie (E8) du module,
    - un cinquième canal (C5) reliant un premier point de raccordement (R1) agencé sur le premier canal (C1) à un deuxième point de raccordement (R2) agencé sur le deuxième canal (C2),
    - un sixième canal (C6) reliant un troisième point de raccordement (R3) agencé sur le premier canal (C1) entre le premier point de raccordement (R1) et la deuxième entrée/sortie (E2) à un quatrième point de raccordement (R4) agencé sur le troisième canal (C3),
    - un septième canal (C7) reliant un cinquième point de raccordement (R5) agencé sur le premier canal (C1) entre le troisième point de raccordement (R3) et la deuxième entrée/sortie (E2) à un sixième point de raccordement (R6) disposé sur le quatrième canal (C4).
  2. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon la revendication 1, comportant un premier dispositif de contrôle (9) configuré pour:
    - dans une première configuration, autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le premier canal (C1) du troisième point de raccordement (R3) vers le cinquième point de raccordement (R5), et conjointement interdire une circulation de fluide réfrigérant dans le sixième canal (C6), et
    - dans une deuxième configuration, autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le sixième canal (C6), et conjointement interdire une circulation de fluide réfrigérant dans le premier canal (C1) entre le troisième point de raccordement (R3) et le cinquième point de raccordement (R5),
    le premier dispositif de contrôle (9) étant configuré pour passer sélectivement de l’une à l’autre des configurations.
  3. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon la revendication précédente, dans lequel :
    - dans la première configuration, le premier dispositif de contrôle (9) est configuré pour sélectivement détendre le fluide réfrigérant circulant dans le premier canal (C1) du troisième point de raccordement (R3) vers le cinquième point de raccordement (R5), et
    - dans la deuxième configuration, le premier dispositif de contrôle (9) est configuré pour autoriser une circulation de fluide réfrigérant du troisième point de raccordement (R3) vers le quatrième point de raccordement (R4).
  4. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le premier dispositif de contrôle (9) est une première vanne trois-voies (11) disposée conjointement sur le premier canal (C1) et sur le sixième canal (C6).
  5. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le premier dispositif de contrôle (9) comprend :
    - un premier dispositif de détente (31) disposé sur le premier canal (C1) entre le troisième point de raccordement (R3) et le cinquième point de raccordement (R5),
    - une première vanne d’arrêt (21) disposée sur le sixième canal (C6).
  6. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon l’une des revendications 1 à 5, comportant :
    - un huitième canal (C8) de circulation reliant un septième point de raccordement (R7) agencé sur le cinquième canal (C5) à un huitième point de raccordement (R8) agencé sur le quatrième canal (C4) entre la quatrième entrée/sortie (E4) et le sixième point de raccordement (R6).
  7. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon la revendications 1 à 5, comportant un huitième canal (C8) de circulation comprenant :
    - une portion primaire (C8-1) s’étendant entre le septième point de raccordement (R7) et une neuvième entrée/sortie (E9) du module,
    - une portion secondaire (C8-2) s’étendant entre une dixième entrée/sortie (E10) du module et un huitième point de raccordement (R8) agencé sur le quatrième canal (C4) entre la quatrième entrée/sortie (E4) et le sixième point de raccordement (R6),
    dans lequel la neuvième entrée/sortie (E9) et la dixième entrée/sortie (E10) sont reliées par un canal de liaison (C8-3).
  8. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon la revendication 6 ou 7, comportant un deuxième dispositif de contrôle (10) configuré pour:
    - dans une première configuration, autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le cinquième canal (C5), et conjointement interdire une circulation de fluide réfrigérant dans le huitième canal (C8), et
    - dans une deuxième configuration, autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le huitième canal (C8) du huitième point de raccordement (R8) vers le septième point de raccordement (R7), conjointement autoriser une circulation de fluide réfrigérant dans le cinquième canal (C5) du septième point de raccordement (R7) vers le deuxième point de raccordement (R2), et conjointement interdire une circulation de fluide réfrigérant dans le cinquième canal (C5) entre le septième point de raccordement (R7) et le premier point de raccordement (R1),
    le deuxième dispositif de contrôle (10) étant configuré pour passer sélectivement de l’une à l’autre des configurations,
    et dans lequel, dans la première configuration et dans la deuxième configuration, le deuxième dispositif de contrôle (10) est configuré pour sélectivement détendre le fluide réfrigérant circulant dans le cinquième canal (C5) du septième point de raccordement (R7) vers le deuxième point de raccordement (R2).
  9. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon la revendication 8, dans lequel le deuxième dispositif de contrôle (10) est une deuxième vanne trois-voies (12) disposée conjointement sur le cinquième canal (C5) et sur le huitième canal (C8).
  10. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon la revendication 8, dans lequel le deuxième dispositif de contrôle (10) comprend :
    - un deuxième dispositif de détente (32) disposé sur le cinquième canal (C5) entre le septième point de raccordement (R7) et le deuxième point de raccordement (R2),
    - une deuxième vanne d’arrêt (22) disposée sur le cinquième canal (C5) entre le premier point de raccordement (R1) et le septième point de raccordement (R7),
    - un premier clapet anti-retour (41) disposé sur le huitième canal (C8), le premier clapet anti-retour (41) étant configuré pour permettre une circulation de fluide réfrigérant du huitième point de raccordement (R8) vers le septième point de raccordement (R7) et étant configuré pour interdire une circulation de fluide réfrigérant du septième point de raccordement (R7) vers le huitième point de raccordement (R8).
  11. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le quatrième canal (C4) comprend un deuxième clapet anti-retour (42) configuré pour empêcher une circulation de fluide de la huitième entrée/sortie (E8) vers la septième entrée/sortie (E7),
    et dans lequel le deuxième canal (C2) comprend un troisième clapet anti-retour (43) configuré pour empêcher une circulation de fluide de la troisième entrée/sortie (E3) vers la quatrième entrée/sortie (E4).
  12. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon la revendication précédente, dans lequel le septième canal (C7) comprend une troisième vanne d’arrêt (23),
    et dans lequel le quatrième canal (C4) comprend une quatrième vanne d’arrêt (24).
  13. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le quatrième canal (C4) comprend un dispositif d’accumulation (15) disposé entre le sixième point de raccordement (R6) et la huitième entrée/sortie (E8) du module (50).
  14. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon l’une des revendications précédentes, comportant un neuvième canal (C9) reliant une onzième entrée/sortie (E11) du module (50) et un neuvième point de raccordement (R9) disposé sur le quatrième canal (C4) entre le sixième point de raccordement (R6) et la huitième entrée/sortie (E8).
  15. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon l’une des revendications précédentes, comportant un dixième canal (C10) reliant une douzième entrée/sortie (E12) du module (50) et un dixième point de raccordement (R10) disposé sur le quatrième canal (C4) entre le sixième point de raccordement (R6) et la huitième entrée/sortie (E8).
  16. Module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon l’une des revendications précédentes en combinaison avec la revendication 2, comportant :
    - un premier bloc (50a) de distribution de fluide réfrigérant,
    - un deuxième bloc (50b) de distribution de fluide réfrigérant,
    dans lequel le septième canal (C7) de circulation comprend :
    - une portion primaire (C7-1) s’étendant entre le cinquième point de raccordement (R5) et une treizième entrée/sortie (E13) du module,
    - une portion secondaire (C7-2) s’étendant entre une quatorzième entrée/sortie (E14) du module et le sixième point de raccordement (R6),
    dans lequel le premier bloc (50a) de distribution de fluide réfrigérant comprend le premier canal (C1), le deuxième canal (C2), le troisième canal (C3), le cinquième canal (C5), le sixième canal (C6), la portion primaire (C7-1) du septième canal (C7) de circulation et le premier dispositif de contrôle (9),
    dans lequel le deuxième bloc (50b) de distribution de fluide réfrigérant comprend le quatrième canal (C4) et la portion secondaire (C7-2) du septième canal (C7) de circulation,
    et dans lequel la treizième entrée/sortie (E13) et la quatorzième entrée/sortie (E14) sont reliées par un deuxième canal de liaison (C7-3).
  17. Module de distribution (50) selon la revendication précédente en combinaison avec les revendications 7 et 8,
    dans lequel le premier bloc (50a) de distribution de fluide réfrigérant comprend le deuxième dispositif de contrôle (10),
    et dans lequel le deuxième bloc (50b) de distribution de fluide réfrigérant comprend la portion secondaire (C8-2) du huitième canal (C8).
  18. Système de conditionnement thermique (100) pour véhicule automobile, comprenant une boucle principale (B) de circulation comprenant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant :
    - un dispositif de compression (7) comprenant au moins une entrée (7a) et une sortie (7b),
    - une première portion (B1) de circulation de fluide réfrigérant comportant un premier échangeur de chaleur (1) configuré pour fonctionner en condenseur,
    le premier échangeur de chaleur (1) étant configuré pour échanger de la chaleur avec un fluide caloporteur,
    - une deuxième portion (B2) de circulation de fluide réfrigérant comportant un deuxième échangeur de chaleur (2) configuré pour fonctionner sélectivement en évaporateur ou en condenseur,
    - une troisième portion (B3) de circulation de fluide réfrigérant comportant une première section d’échange thermique (8a) d’un échangeur de chaleur interne (8),
    - une quatrième portion (B4) de circulation de fluide réfrigérant comportant un troisième dispositif de détente (33) et un troisième échangeur de chaleur (3) configuré pour fonctionner en évaporateur,
    - une cinquième portion (B5) de circulation de fluide réfrigérant comportant une deuxième section d’échange thermique (8b) de l’échangeur de chaleur interne (8),
    - un module de distribution (50) de fluide réfrigérant selon l’une des revendications précédentes,
    dans lequel
    la première portion (B1) de circulation relie fluidiquement la sortie (7b) du dispositif de compression (7) à la première entrée/sortie (E1) du module (50),
    la deuxième portion (B2) de circulation relie fluidiquement la deuxième entrée/sortie (E2) du module (50) et la quatrième entrée/sortie (E4) du module (50),
    la troisième portion (B3) de circulation relie fluidiquement la troisième entrée/sortie (E3) du module (50) et la cinquième entrée/sortie (E5) du module (50),
    la quatrième portion (B4) de circulation relie fluidiquement la sixième entrée/sortie (E6) du module et la septième entrée/sortie (E7) du module (50),
    la cinquième portion (B5) de circulation relie fluidiquement la huitième entrée/sortie (E8) du module (50) et l’entrée (7a) du dispositif de compression (7).
  19. Système de conditionnement thermique (100) selon la revendication précédente en combinaison avec les revendications 14 et 15, dans lequel le deuxième échangeur de chaleur (2) est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur (Fe) à l’habitacle du véhicule,
    et dans lequel le troisième échangeur de chaleur (3) est configuré pour échanger de la chaleur avec un premier flux d’air intérieur (Fi-1) à l’habitacle du véhicule,
    le système de conditionnement thermique (100) comportant :
    - une première branche de dérivation (C) comportant un quatrième échangeur de chaleur (4) configuré pour fonctionner en évaporateur, la première branche de dérivation (C) reliant fluidiquement la onzième entrée/sortie (E11) du module (50) à un onzième point de raccordement (R11) disposé sur la quatrième portion de circulation (B4) entre la sixième entrée/sortie (E6) du module (50) et le troisième dispositif de détente (33),
    le quatrième échangeur de chaleur (4) étant configuré pour être couplé thermiquement à un élément (30) d’une chaine de traction électrique du véhicule,
    - une deuxième branche de dérivation (D) comportant un cinquième échangeur de chaleur (5) configuré pour fonctionner en évaporateur, la deuxième branche de dérivation (D) reliant fluidiquement la douzième entrée/sortie (E12) du module (50) à un douzième point de raccordement (R12) disposé sur la quatrième portion de circulation (B4) entre la sixième entrée/sortie (E6) du module (50) et le troisième dispositif de détente (33),
    le cinquième échangeur de chaleur (5) étant configuré pour échanger de la chaleur avec un deuxième flux d’air intérieur (Fi-2) à l’habitacle d’un véhicule.
  20. Procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique (100) selon la revendication 19, dans un mode de fonctionnement dit deuxième mode de chauffage, dans lequel :
    - un débit (Qr) de fluide réfrigérant circule dans le dispositif de compression (7) où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur (1) où il cède de la chaleur au fluide caloporteur, dans le premier canal (C1) de circulation du module (50), dans le sixième canal (C6) du module (50), dans le troisième canal (C3) du module (50), dans la quatrième portion de circulation (B4), dans le troisième dispositif de détente (33) sans perte de pression, dans le troisième échangeur de chaleur (3) où il cède de la chaleur au premier flux d’air intérieur (Fi), dans le huitième canal (C8) du module (50), dans le cinquième canal (C5) du module (50) où il passe à basse pression, dans le deuxième canal (C2) du module (50), dans le deuxième échangeur de chaleur (2) où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur (Fe), dans le septième canal (C7) du module (50), dans le quatrième canal (C4) du module (50), dans la deuxième section d’échange thermique (8b) de l’échangeur interne (8), et rejoint l’entrée (7a) du dispositif de compression (7).
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