WO2013178667A1 - INSTALLATION DE CHAUFFAGE, VENTILATION ET/OU CLIMATISATION POUR VÉHICULE AUTOMOBILE ET PROCÉDÉ DE MISE EN œUVRE D'UNE TELLE INSTALLATION - Google Patents

INSTALLATION DE CHAUFFAGE, VENTILATION ET/OU CLIMATISATION POUR VÉHICULE AUTOMOBILE ET PROCÉDÉ DE MISE EN œUVRE D'UNE TELLE INSTALLATION Download PDF

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heating
ventilation
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Jean-Luc Thuez
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Valeo Systemes Thermiques
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • Heating, ventilation and / or air-conditioning system for a motor vehicle and method for implementing such an installation are known in the art.
  • the invention is specific to the field of heating, ventilation and / or air conditioning of a motor vehicle, including an electric or hybrid motor vehicle.
  • the subject of the invention is also a method for implementing such a heating, ventilation and / or thermal air conditioning installation according to various modes of operation.
  • a motor vehicle particularly an electric or hybrid motor vehicle whose propulsion is at least partially provided by an electric motor, is commonly equipped with a heating, ventilation and / or air conditioning system to modify the aerothermal parameters of a passenger compartment of the vehicle. by delivering a flow of conditioned air inside the passenger compartment.
  • the heating, ventilation and / or thermal air conditioning installation may comprise an air conditioning loop, inside which a refrigerant circulates, and a secondary loop, inside which circulates a heat transfer fluid.
  • the air conditioning loop comprises a compressor, capable of compressing the refrigerant, at least one expansion member, adapted to allow expansion of the cooling fluid, an external heat exchanger, adapted to allow a heat exchange between the refrigerant and a flow of ambient air, such as a flow of air outside the vehicle, and an indoor heat exchanger, adapted to allow a heat exchange between the refrigerant and an indoor air flow, adapted to be broadcast inside the cabin.
  • the air conditioning loop may comprise at least one control device, adapted to allow an arrangement of the heating, ventilation and / or air conditioning system according to various modes of operation.
  • the air conditioning loop may also include a refrigerant accumulator, adapted to prevent an intake of coolant in the liquid state inside the compressor.
  • the secondary loop comprises a second indoor heat exchanger, capable of exchanging heat with the heat transfer fluid, advantageously provided for heating the interior air flow intended to be diffused inside the passenger compartment.
  • heating, ventilation and / or air conditioning system alternately according to a so-called “heating” mode of operation, wherein the interior air flow is reheated prior to the diffusion thereof into the The cabin of the vehicle, and according to a mode of operation called "air conditioning", in which the interior air flow is cooled prior to the diffusion of it in the passenger compartment, may prove ineffective.
  • heating, ventilation and / or air conditioning systems may pose risks of icing of the external heat exchanger, for example when switching between two operating modes, in particular, in the event of a temperature of the air flow. outside relatively low or when it is desired to extract heat from the outside air flow.
  • heating, ventilation and / or air conditioning systems are not suitable for diffusing the interior air flow without fogging the windshield and / or windows of the vehicle, for example when switching between two operating modes. the heating, ventilation and / or air conditioning system.
  • heating, ventilation and / or air-conditioning installations make it possible to ensure the cooling of electrical equipment of the vehicle, such as a battery, engine or electronic power unit.
  • electrical equipment of the vehicle such as a battery, engine or electronic power unit.
  • heating, ventilation and / or air conditioning systems may require a large number of components to perform such a cooling function of electrical equipment.
  • An object of the present invention is to provide a heating, ventilation and / or air conditioning system suitable for equipping an electric or hybrid motor vehicle, offering various modes of operation, in particular a mode of operation called “air conditioning” and at least one mode of operation. operation called “heat pump” or “heating”.
  • a heating, ventilation and / or air conditioning system is arranged to allow a so-called “defrost” operating mode, and to allow a simple way of operating a "cooling component” mode.
  • Another object of the present invention is to propose a method of implementing such a heating, ventilation and / or air conditioning installation in order to configure the heating, ventilation and / or air-conditioning system according to various operating modes so as to simple.
  • the subject of the invention is a heating, ventilation and / or air conditioning system for a motor vehicle comprising:
  • an air-conditioning loop inside which circulates a refrigerant fluid comprising a compressor, an external heat exchanger, capable of ensuring a heat exchange with an outside air flow, an evaporator, capable of ensuring an exchange of heat; heat with a flow of cabin air intended to be diffused in a passenger compartment of the vehicle and advantageously connected to the compressor, and
  • the air conditioning loop and the secondary loop being in interaction via a bi-fluid heat exchanger, adapted to ensure a heat exchange between the coolant and the coolant.
  • the air conditioning loop includes at least
  • the external heat exchanger and / or the bi-fluid heat exchanger are configured to function as a condenser or as an evaporator.
  • the air conditioning loop includes:
  • a second expansion element arranged upstream of the evaporator, in the direction of coolant circulation, and / or
  • a third expansion member arranged downstream of the evaporator, according to the coolant circulation direction.
  • the air conditioning circuit comprises at least one bypass device arranged in parallel with the first detent member and / or in parallel with the second detent member and / or in parallel with the third detent member.
  • a bypass device comprises a nonreturn valve.
  • the air conditioning loop comprises an accumulator arranged upstream of the compressor, according to the refrigerant circulation direction.
  • the secondary loop comprises an internal heat exchanger, capable of ensuring a heat exchange with a flow of cabin air.
  • the evaporator is arranged upstream of the indoor heat exchanger, according to the direction of flow of the cabin air flow capable of being diffused into the passenger compartment of the vehicle.
  • an additional heat exchanger is arranged downstream of the indoor heat exchanger.
  • the secondary loop comprises an auxiliary heat exchanger, adapted to ensure a heat exchange between the coolant and a component embedded in the vehicle.
  • the air conditioning loop comprises a fourth switching element, arranged upstream of the evaporator, preferably between the second switching member and the second expansion member, in the direction of coolant circulation.
  • the secondary loop comprises a heat storage device.
  • the subject of the present invention is also a method for implementing a heating, ventilation and / or air conditioning installation according to the features detailed above, comprising at least one step of arranging the first switching member, the second switching member and of the third switching member so that, from the compressor, the coolant circulates successively
  • heat pump in the bi-fluid heat exchanger and then in the external heat exchanger, in particular in a first mode of operation known as "heat pump” or “heating”, and / or
  • heat pump in the bi-fluid heat exchanger and then in the evaporator, in particular in a second mode of operation known as "heat pump” or “heating”, and / or
  • the method of implementation may also include:
  • the step of arranging the first switching member, the second switching member and the third switching member is such that, independently or in combination, the coolant does not circulate:
  • the step of arranging the first switching member, the second switching member and the third switching member is such that, at the outlet of the evaporator and / or at the outlet of the bi-fluid heat exchanger and / or at the outlet of the external heat exchanger, the refrigerant circulates towards the compressor.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a heating, ventilation and / or air-conditioning installation of a motor vehicle according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of the heating, ventilation and / or air-conditioning installation of FIG. 1 according to a mode of operation known as "air-conditioning",
  • FIG. 3 is a schematic representation of the heating, ventilation and / or air-conditioning installation of FIG. 1 according to a first operating mode known as "heat pump” or "heating”,
  • FIG. 4 is a schematic representation of the heating, ventilation and / or air conditioning system of FIG. 1 according to a second operating mode known as "heat pump” or "heating",
  • FIG. 5 is a schematic representation of the heating, ventilation and / or air conditioning system of FIG. 1 according to a mode of operation known as "defrosting",
  • FIG. 6 is a diagrammatic representation of the heating, ventilation and / or air conditioning system of FIG. 1 according to an operating mode called "cooling of a component",
  • FIG. 7 is a schematic representation of the heating, ventilation and / or air-conditioning system of FIG. 1 according to an operating mode known as a "double-expansion heat pump", and
  • FIG. 8 is a schematic representation of an alternative embodiment of a heating, ventilation and / or air conditioning system. according to the present invention.
  • Figure 1 is a schematic representation of a heating, ventilation and / or air conditioning system 1 of a motor vehicle according to the present invention.
  • Such a heating, ventilation and / or air conditioning system 1 makes it possible to modify the aerothermal parameters of a passenger compartment of a vehicle by diffusing a cabin air flow FH, or interior air flow, at a defined temperature inside. of the cockpit.
  • the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 may comprise a blower (not shown) for circulating the interior airflow FH from at least one air intake mouth to at least one mouth air diffusion in the passenger compartment.
  • a blower (not shown) for circulating the interior airflow FH from at least one air intake mouth to at least one mouth air diffusion in the passenger compartment.
  • it may be a defrosting / defogging mouth capable of diffusing the cabin airflow FH to the windshield and / or windows of the vehicle.
  • the heating, ventilation and / or air-conditioning system 1 comprises an air-conditioning loop 3, in which a refrigerant fluid FR circulates, and a secondary loop 5, in which circulates an heat-transfer fluid FC, such as a mixture of water and glycol.
  • FC heat-transfer fluid
  • downstream the terms “downstream”, “upstream”, “in series” and “in parallel” describe the position of one component relative to another, according to the direction of circulation of the refrigerant fluid FR in the loop of air conditioning 3 or according to the flow direction of the heat transfer fluid FC in the secondary loop 5.
  • the terms "open” and “closed” describe the state of a component allowing, respectively, to allow and / or block a passage of refrigerant FR or heat transfer fluid FC.
  • the air-conditioning loop 3 comprises a compressor 7, an external heat exchanger 9, capable of ensuring a heat exchange with an outside air flow FE, an evaporator 11, capable of ensuring a heat exchange with the cabin air flow FH, at least a first expansion member 13i adapted to ensure a relaxation of the refrigerant fluid FR.
  • the air conditioning loop 3 comprises the first expansion member 13i and a second expansion member 13 2 , adapted to provide a relaxation of the refrigerant fluid FR.
  • the air conditioning loop 3 comprises at least a first switching member 15i for configuring the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 according to different modes of operation.
  • the air conditioning loop 3 comprises the first switching member 15i, a second switching member 15 2 and a third switching member 153, for configuring the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 according to different operating modes.
  • the air conditioning loop 3 also comprises a fourth switching member 17.
  • the various operating modes of the heating, ventilation and / or air conditioning system are, by way of example:
  • air-conditioning a mode of operation known as "air-conditioning", able to cool the flow of cabin air FH diffused in the passenger compartment,
  • heat pump a first mode of operation known as "heat pump” or “heating”, able to heat the flow of cabin air FH diffused into the passenger compartment,
  • heat pump a second mode of operation known as "heat pump” or “heating”, able to dehumidify and then heat the flow of cabin air FH diffused in the cabin,
  • defrosting a mode of operation called "defrosting", capable of ensuring defrosting of the external heat exchanger 9,
  • cooling of a component able to cool, on the one hand, the flow of cabin air FH diffused in the passenger compartment and, on the other hand, a component arranged in the vehicle, and
  • the air conditioning loop 3 and the secondary loop 5 are interacting via a bi-fluid heat exchanger 19, adapted to ensure a heat exchange between the refrigerant fluid FR and the coolant FC.
  • the secondary loop 5 comprises an inner heat exchanger 21, adapted to provide a heat exchange with the cabin air flow FH diffused into the passenger compartment.
  • the secondary loop 5 may comprise a pump, not shown, adapted to ensure the circulation of the heat transfer fluid FC in the secondary loop 5.
  • the compressor 7 receives, at the inlet, the refrigerant fluid FR in the gaseous state at low pressure and low temperature, as schematically illustrated by the acronym BP in the figures.
  • the compressor 7 makes it possible to raise the pressure and the temperature of the refrigerating fluid FR, as schematically illustrated by the symbol HP in the figures.
  • an accumulator 23 can be provided upstream of the compressor 7, making it possible to separate a gas phase and a phase liquid refrigerant fluid FR so as to prevent an intake of refrigerant fluid FR in the liquid state inside the compressor 7.
  • the external heat exchanger 9 is, for example, arranged at the front of the vehicle so as to be traversed by the outside air flow FE from the outside of the vehicle.
  • the outdoor heat exchanger 9 is able to function as a condenser or as an evaporator, depending on the operating mode of the heating, ventilation and / or air conditioning system 1.
  • the outdoor heat exchanger 9 receives the refrigerant FR as a gas at high temperature.
  • the high temperature gas gives heat to the outside air flow FE, passing through the outdoor heat exchanger 9, which has the effect of heating the outside air flow FE.
  • the refrigerant FR evaporates in the outdoor heat exchanger 9.
  • the refrigerating fluid FR absorbs heat from the outside air flow FE, passing through the outdoor heat exchanger 9 , which has the effect of cooling the outside air flow FE.
  • a first expansion member 13i is advantageously arranged in series with the external heat exchanger 9. More specifically, the first expansion member 13i is interposed between the external heat exchanger 9 and the second organ switching 15 2 . Furthermore, the second switching member 2 is connected to the bi-fluid heat exchanger 19.
  • the refrigerant fluid FR flows in series in the first expansion member 13i, so as to lower the pressure and the temperature of the refrigerant FR, then in the external heat exchanger 9.
  • a bypass device 25 in parallel with the first expansion member 13i, so as to form a bypass for deflecting the refrigerant fluid FR from the external heat exchanger 9 towards the evaporator 11.
  • the bypass device 25 is therefore able to allow or prohibit a circulation of the refrigerant fluid FR inside the first expansion member 13i, to which it is assigned.
  • the bypass device 25 comprises, for example, a check valve allowing the circulation of the refrigerant fluid FR in one direction and prohibiting the circulation of the refrigerant fluid FR in the other direction.
  • the refrigerant fluid FR flows in series in the external heat exchanger 9 and then in the first expansion member 13i, so as to lower the pressure and the temperature FR refrigerant after condensation.
  • the bypass device 25 may comprise a two-way valve whose opening is controlled so that the coolant bypasses the first expansion member 13i.
  • the two-way valve can be arranged alone or in parallel with the non-return valve.
  • the refrigerant FR evaporates in the evaporator 11.
  • the refrigerating fluid FR absorbs the heat of the cabin airflow FH, able to be diffused in the passenger compartment, which has the effect of cooling the interior airflow FH.
  • a second expansion member 13 2 is arranged upstream of the evaporator 11.
  • the trigger is used to lower the pressure and temperature of the refrigerant FR.
  • the second expansion member 13 2 is interposed between the second switching member 15 2 and the evaporator 11, in particular between the fourth switching member 17 and the evaporator 11.
  • the evaporator 11 is further connected to the compressor 7, optionally after passing through the accumulator 23.
  • the refrigerant fluid FR at low pressure and low temperature, at the outlet of the evaporator 11 returns to the compressor 7 in order to start again.
  • the evaporator 11 is, according to the illustrated example, arranged upstream of the inner heat exchanger 21 of the secondary loop 5, according to the direction of flow of the interior airflow FH adapted to be diffused in the passenger compartment of the vehicle.
  • Such an arrangement is, in particular, useful for dehumidifying the cabin air flow FH by cooling it by passing through the evaporator 11 before heating it by passing through the indoor heat exchanger 21.
  • it can provide a third expansion member arranged downstream of the evaporator 11 in the direction of circulation of the refrigerant fluid FR.
  • the refrigerating fluid FR at the outlet of the evaporator 11 undergoes a new expansion before returning to the compressor 7.
  • a bypass device comprising for example a valve check.
  • the air conditioning loop 3 furthermore comprises a plurality of switching members, respectively the first switching member 15i, the second switching member 15 2 and the third switching member 153, arranged in such a way as to be able to configure the heating, ventilation and / or air conditioning 1 between different modes of operation of simple way.
  • the first switching member 15i, the second switching member 15 2 and the third switching member 153 are formed as three-way valves.
  • the first switching member 15i is arranged between the compressor 7 and the external heat exchanger 9.
  • the first switching member 15i comprises a first channel and a second channel for the circulation of the refrigerant fluid FR, the first channel and the second channel being distinct.
  • the first channel of the first switching member 15i is such that the refrigerant fluid FR flows from the compressor 7 to the external heat exchanger 9.
  • the second channel of the first switching member 15i is such that the refrigerant fluid FR flows from the external heat exchanger 9 to the compressor 7.
  • the second switching member 2 is arranged between the external heat exchanger 9 and the bi-fluid heat exchanger 19. More specifically, the second switching member 2 is, for example, interposed between the first expansion member 13i and the bi-fluid heat exchanger 19.
  • the second switching member 2 comprises a first channel and a second channel for the circulation of the refrigerant fluid FR, the first channel and the second channel being separate.
  • the first channel of the second switching member 15 2 is such that the refrigerating fluid FR flows from the bi-fluid heat exchanger 19 to the outdoor heat exchanger 9.
  • the refrigerant fluid FR can also circulate in the first channel for the first time. external heat exchanger 9 to the bi-fluid heat exchanger 19.
  • the second channel of the second switching member 15 2 is such that the refrigerant FR flows from the bi-fluid heat exchanger 19 to the evaporator 11 .
  • the third switching member 153 is arranged between the compressor 7 and the bi-fluid heat exchanger 19.
  • the third switching member 153 also comprises a first channel and a second channel for the circulation of the refrigerant fluid FR, the first channel and the second channel being distinct.
  • the first channel of the third switching member 153 is such that the refrigerant fluid FR flows from the compressor 7 to the bi-fluid heat exchanger 19.
  • the second channel of the third switching member 153 is such that the refrigerant fluid FR flows from the bi-fluid heat exchanger 19 to the compressor 7, optionally after passing through the accumulator 23.
  • the first switching member 15i, the second switching member 15 2 and the third switching member 153 make it possible to implement or bypass the various elements constituting the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 depending on the operating mode. defined.
  • the air conditioning loop 3 comprises the fourth switching member 17, in particular a two-way valve 17, arranged upstream of the evaporator 11.
  • the fourth switching member 17 is configured to allow or prohibit, in whole or in part, the circulation of the refrigerant fluid FR in the evaporator 11 according to the mode of operation.
  • the bi-fluid heat exchanger 19 can work as a condenser or as an evaporator, depending on the operating mode of the heating installation , ventilation and / or air conditioning 1.
  • the bi-fluid heat exchanger 19 When the bi-fluid heat exchanger 19 operates as a condenser, the refrigerant fluid FR flows in the bi-fluid heat exchanger 19 in the form of hot gas which gives heat to the coolant FC. In this configuration, the secondary loop 5 then functions as a control system. heater.
  • the cooling fluid FR When the bi-fluid heat exchanger 19 operates as an evaporator, the cooling fluid FR, while evaporating, absorbs the heat of the coolant FC, which has the effect of cooling the coolant FC.
  • the secondary loop 5 then functions as a cooling system.
  • an additional heat exchanger 27 may be arranged downstream of the indoor heat exchanger 21, in the direction of flow of the cabin airflow FH adapted to be diffused in the passenger compartment of the vehicle.
  • the additional heat exchanger 27 may in particular be an electric resistance heating radiator, in particular with a positive temperature coefficient.
  • the additional heat exchanger 27 may, for example, be implemented to compensate for a cooling of the cabin air flow FH.
  • the secondary loop 5 may comprise an auxiliary heat exchanger 29, between the coolant FC and a component embedded in the vehicle, including an electrical component of the vehicle.
  • the auxiliary heat exchanger 29 is connected to the bi-fluid heat exchanger 19.
  • Figure 6 shows more particularly the auxiliary heat exchanger 29 between the heat transfer fluid FC and a battery of the vehicle.
  • Other electrical components are conceivable such as an electric motor or an electronic power unit.
  • the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 can be implemented to cool such an electrical component in the operating mode called "cooling a component”.
  • Figures 2 to 8 are schematic representations of the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 according to different respective modes of operation.
  • the dotted lines are used to define a part of the air conditioning loop 3 in which does not circulate the refrigerant FR or part of the secondary loop 5 in which ne circulates the heat transfer fluid FC
  • the solid lines are used to define a part of the air conditioning loop 3 in which circulates the refrigerant fluid FR or part of the secondary loop 5 in which circulates the heat transfer fluid FC.
  • FIG 2 is a schematic representation of the heating, ventilation and / or air conditioning system of Figure 1 in the operating mode called "air conditioning".
  • air-conditioning mode of operation makes it possible to condition the interior airflow FH capable of being diffused into the passenger compartment of the vehicle in order to cool it down.
  • the refrigerating fluid FR at the outlet of the compressor 7, is first condensed in the external heat exchanger 9, functioning as a condenser, then undergoes expansion, in the second expansion member 13 2 , before to pass in the evaporator 11, through which the air flow FH thus cooled.
  • the first switching member 15i, the second switching member 15 2 , the third switching member 153 and the fourth switching member 17 are arranged so that the refrigerant fluid FR flows from the compressor 7 to the external heat exchanger 9, operating as a condenser, and then to divert the refrigerant fluid FR to the evaporator 11 and prohibit access to the bi-fluid heat exchanger 19.
  • the air conditioning loop 3 is configured so that:
  • the first channel of the first switching element 15i is opened and, preferably, the second channel of the first switching element 15i is closed, and
  • the first channel of the third switching member 153 is closed, and the second channel of the third switching member 153 is closed, and
  • bypass device 25 is opened in parallel with the first expansion member 13i.
  • the second switching member 152 and the bypass device 25 are arranged so as to prevent access to the bi-fluid heat exchanger 19 and so as to deflect the refrigerant FR towards the second expansion member 132 and then in the evaporator 11.
  • the refrigerant fluid FR By passing through the external heat exchanger 9 functioning as a condenser, the refrigerant fluid FR, in the gaseous state at high pressure and at high temperature, gives heat to the outside air flow FE.
  • the refrigerating fluid FR while evaporating, absorbs the heat of the airflow FH passing through the evaporator 11.
  • the flow of cabin air FH passing through the evaporator 11 is thus cooled.
  • the secondary loop 5 is deactivated so that the coolant FC does not circulate between the indoor heat exchanger 21 and the bi-fluid heat exchanger 19.
  • the cooled cabin air flow FH reduces the air temperature of the passenger compartment.
  • the refrigerant FR at the outlet of the evaporator 11, then returns to the compressor 7, to start a cycle again.
  • the refrigerating fluid FR may, beforehand, undergo a new expansion, for example, when a third expansion element is arranged downstream of the evaporator 11.
  • the accumulator 23, possibly arranged upstream of the compressor 7, makes it possible to avoid the admission of refrigerant fluid FR in the liquid state into the compressor 7.
  • the compressor 7 thus receives, on admission, the refrigerant fluid FR in the gaseous state under low pressure and low temperature.
  • FIG 3 is a schematic representation of the heating, ventilation and / or air conditioning system of Figure 1 according to the first mode of operation called "heat pump” or "heating”.
  • the refrigerating fluid FR at the outlet of the compressor 7 exchanges heat with the coolant FC in the bi-fluid heat exchanger 19, before undergoing a expansion, in the first expansion member 13i, and pass into the external heat exchanger 9, operating as an evaporator.
  • the first switching member 15i, the second switching member 15 2 , the third switching member 153 and the fourth switching member 17 are arranged so that the refrigerant FR circulates from the compressor 7 to the bi-fluid heat exchanger 19, then to the external heat exchanger 9, functioning as an evaporator, passing via the first expansion member 13i, then to the compressor 7, in possibly passing through the accumulator 23.
  • the air conditioning loop 3 is configured so that:
  • the second channel of the first switching member 15i is opened, and, preferably, the first channel of the first switching member 15i is closed,
  • the first channel of the second switching member 2 is opened, and, preferably, the second channel of the second switching member 2 is closed,
  • the first channel of the third switching member 153 is opened, and, preferably, the second channel of the third switching member 3 is closed, and
  • the bi-fluid heat exchanger 19, operating as a condenser, thus receives at the inlet, on the one hand, the coolant FR in the form of hot gas, and, on the other hand, the coolant FC.
  • the cooling fluid FR transfers heat to the heat transfer fluid FC which circulates in the indoor heat exchanger 21.
  • the secondary loop 5 is activated so that the coolant FC circulates in the secondary loop 5 between the indoor heat exchanger 21 and the bi-fluid heat exchanger 19 , so as to allow a heat exchange between the refrigerant fluid FR and the coolant FC.
  • the secondary loop 5 draws heat from the air conditioning loop 3, via the bi-fluid heat exchanger 19, and then transfers the heat drawn to the cabin air flow FH, through the indoor heat exchanger 21.
  • the cabin air flow FH, passing through the indoor heat exchanger 21, is thus heated and can warm the vehicle interior.
  • the coolant FR undergoes a relaxation, passing through the first expansion member 13i, lowering the pressure and the temperature, before evaporating in the external heat exchanger 9, operating as an evaporator.
  • the refrigerant fluid FR in the gaseous state and at low pressure and low temperature, then returns to the compressor 7 to start a cycle again.
  • the first mode of operation known as "heat pump” is a heating mode in which the cabin air flow FH is heated by the indoor heat exchanger 21 of the secondary loop 5.
  • heat pump a heating mode in which the cabin air flow FH is heated by the indoor heat exchanger 21 of the secondary loop 5.
  • the heat transfer fluid FC consists mainly of water, it is called heating mode on "water”.
  • the cabin air flow FH is advantageously a flow of fresh air coming from outside the vehicle, as opposed to using a recycled air flow from the passenger compartment.
  • FIG 4 is a schematic representation of the heating, ventilation and / or air conditioning system of Figure 1 according to the second mode of operation called "heat pump” or "heating".
  • the second operating mode differs from the first mode of operation known as “heat pump” previously described by the fact that the cabin air flow FH to the passenger compartment is dehumidified before passing through the indoor heat exchanger 21 to heat the cabin.
  • the refrigerating fluid FR at the outlet of the compressor 7 circulates in series in the bi-fluid heat exchanger 19 and then in the evaporator 11.
  • the first switching member 15i, the second switching member 15 2 , the third switching member 153 and the fourth switching member 17 are arranged so that the refrigerant FR circulates from the compressor 7 to the bi-fluid heat exchanger 19, then to the evaporator 11 undergoing a prior expansion, through the second expansion member 13 2 , and then returns to the compressor 7.
  • the loop 3 is configured so that:
  • the second channel of the second switching member 2 is opened and, preferably, the first channel of the second switching member 2 is closed,
  • the secondary loop 5 is activated so that the coolant FC circulates in the secondary loop 5 between the indoor heat exchanger 21 and the heat exchanger -fluid 19.
  • the refrigerant fluid FR at high pressure and at high temperature, at the outlet of the compressor 7 enters the bi-fluid heat exchanger 19, operating as a condenser, and gives up heat to the coolant FC, for heating the cabin air flow FH adapted to be diffused in the passenger compartment through the indoor heat exchanger 21.
  • the refrigerant FR undergoes expansion through the second expansion member 13 2 which lowers the pressure and the refrigerant temperature FR, before passing into the evaporator 11.
  • the refrigerant FR evaporates while absorbing the heat of the cabin airflow FH through it.
  • the refrigerant fluid FR can then return to the compressor 7 to start a cycle again.
  • the cabin air flow FH, passing through the evaporator 11, is thus cooled and dehumidified before passing through the indoor heat exchanger 21, to be heated prior to being diffused into the passenger compartment.
  • the cabin air flow FH is a recycled air flow, that is to say the air flow of the passenger compartment circulating again in the heating, ventilation and / or air conditioning system 1.
  • FIG 5 is a schematic representation of the heating, ventilation and / or air conditioning system of Figure 1 according to the operating mode called "defrost".
  • the refrigerating fluid FR at the outlet of the compressor 7, passes through the external heat exchanger 9, functioning as a condenser, before passing into the bi-fluid heat exchanger 19, functioning as a 'evaporator.
  • the first switching member 15i, the second switching member 15 2 , the third switching member 153 and the fourth switching member 17 are arranged so that the refrigerant fluid FR flows from the compressor 7 to the outdoor heat exchanger 9, operating as a condenser, and then to the bi-fluid heat exchanger 19, operating as an evaporator, while the access to the evaporator 11 is prohibited, and finally returns to the compressor 7.
  • the air conditioning loop 3 is configured so that:
  • the first channel of the first switching element 15i is opened and, preferably, the second channel of the first switching element 15i is closed,
  • the first channel of the second switching member 152 is opened, and, preferably, the second channel of the second switching member 152 is closed,
  • the second channel of the third switching member 153 is opened and, preferably, the first channel of the third switching member 153 is closed, and
  • the secondary loop 5 is activated so that the coolant FC circulates in the secondary loop 5 between the indoor heat exchanger 21 and the bi-fluid heat exchanger 19, to ensure a heat exchange between the heat transfer fluid FC and the refrigerant fluid FR in the bi-fluid heat exchanger 19, operating as an evaporator, so as to cool the coolant FC.
  • the refrigerant fluid FR in the gaseous state at high pressure and at high temperature, gives heat to the external air flow FE. Then at the passage of the refrigerant fluid FR in the first expansion member 13i, the pressure and the temperature of the refrigerant fluid FR are lowered before circulating in the bi-fluid heat exchanger 19, operating as an evaporator. During the passage of the refrigerant fluid FR in the bi-fluid heat exchanger 19, operating as an evaporator, the cooling fluid FR evaporating absorbs the heat of the coolant FC. Thus, the calories are drawn from the heat transfer fluid FC, comprising for example a mixture of water and glycol.
  • FC comprising for example a mixture of water and glycol.
  • the heat transfer fluid FC thus cooled returns to the indoor heat exchanger 21.
  • the cabin airflow FH capable of being diffused into the passenger compartment passing through the indoor heat exchanger 21 is thus cooled.
  • the additional heat exchanger 27 for example an electric resistance heating radiator, in particular with a positive temperature coefficient, arranged downstream of the indoor heat exchanger. 21, so as to compensate for the discomfort generated by the cooling of the heat transfer fluid FC and / or the passage of the evaporator 11 and / or the indoor heat exchanger 21 and to heat the cabin air flow FH fit to be broadcast in the cockpit.
  • auxiliary heat exchanger 29 it is possible to have in the secondary loop 5, an auxiliary heat exchanger 29 to ensure a heat exchange between the heat transfer fluid FC and a vehicle component, such as a battery for example.
  • the auxiliary heat exchanger 29 is, according to this alternative, connected to the bi-fluid heat exchanger 19.
  • the indoor heat exchanger 21 is no longer biased.
  • the heat transfer fluid FC circulating between the auxiliary heat exchanger 29 and the bi-fluid heat exchanger 19 is cooled by heat exchange with the refrigerant fluid FR in the bi-fluid heat exchanger 19.
  • the heat transfer fluid FC cooled allows to cool the vehicle component.
  • the so-called "defrosting” operating mode is also an operating mode called “cooling a component”.
  • the cabin airflow FH is advantageously a recycled air stream coming from the passenger compartment, as opposed to the use of an air flow. charges from outside the vehicle.
  • FIG 6 is a schematic representation of the heating, ventilation and / or air conditioning system of Figure 1 according to the operating mode called "cooling a component".
  • the operating mode called “cooling a component” is done without using a conventional conditioning function, for example air conditioning.
  • the component may for example be a battery or any other component of the vehicle requiring to be cooled.
  • the air conditioning loop 3 is similarly configured to the so-called “air conditioning” operating mode so that the refrigerant FR, at the outlet of the compressor 7, is firstly condensed in the outdoor heat exchanger 9, then undergone before passing into the evaporator 11.
  • the refrigerant fluid FR also circulates towards the bi-fluid heat exchanger 19, operating as evaporator, for a heat exchange between the refrigerant fluid FR and the coolant FC, so as to cool the coolant FC and therefore the vehicle component, including the battery.
  • the indoor heat exchanger 21 is not stressed. However, it is conceivable that the indoor heat exchanger 21 is arranged in parallel or in series with the auxiliary heat exchanger 29, able to cool the vehicle component.
  • the first switching member 15i, the second switching member 15 2 , the third switching member 153 and the fourth switching member 17 are arranged so that the coolant FR flows from the compressor 7 to the external heat exchanger 9, operating as a condenser, then to the first expansion member 13i, then to the bi-fluid heat exchanger 19, and to the second expansion member 13 2 , then to the evaporator 11, and finally back to the compressor 7.
  • the air conditioning loop 3 is configured so that:
  • the first channel of the first switching element 15i is opened and, preferably, the second channel of the first switching element 15i is closed,
  • the first channel of the second switching member 2 is opened, and, preferably, the first channel of the second switching member 2 is closed,
  • the second channel of the third switching member 153 is opened and, preferably, the first channel of the third switching member 3 is closed, and
  • bypass device 25 is opened in parallel with the first expansion member 13i.
  • the secondary loop 5 is activated so that the coolant FC circulates in the secondary loop 5 between the auxiliary heat exchanger 29 and the bi-fluid heat exchanger 19, so that a heat exchange between the fluid coolant FC and the refrigerant FR occurs in the bi-fluid heat exchanger 19, operating as an evaporator, so as to cool the heat transfer fluid FC.
  • the refrigerant fluid FR at high pressure and at high temperature, at the outlet of the compressor 7 enters the external heat exchanger 9, functioning as a condenser, so that the refrigerating fluid FR transfers heat to the flow of heat. outside air FE.
  • the refrigerating fluid FR at the outlet of the external heat exchanger 9, undergoes a relaxation, through the first expansion member 13i, which lowers the pressure and the temperature of the refrigerating fluid FR before passing into the heat exchanger.
  • bi-fluid heat 19 operating as an evaporator, so that the refrigerant FR absorbs the heat of the coolant FC.
  • the cooled FC heat transfer fluid circulates in the auxiliary heat exchanger 29 so as to cool the component of the vehicle, the battery for example.
  • the refrigerating fluid FR at the outlet of the external heat exchanger 9 also undergoes expansion, through the second expansion member 13 2 , before passing into the evaporator 11, where the cooling fluid FR evaporates. absorbs the heat of the flow of air FH through the evaporator 11.
  • the cabin airflow FH adapted to be diffused into the cabin passing through the evaporator 11 is thus cooled.
  • the refrigerant fluid FR, on the one hand, at the outlet of the bi-fluid heat exchanger 19, and, on the other hand, at the outlet of the evaporator 11, can return to the compressor 7 to restart a cycle .
  • Figure 7 is a schematic representation of the heating, ventilation and / or air conditioning system of Figure 1 according to the operating mode called “dual-stage heat pump".
  • the first switching member 15i, the second switching member 15 2 , the third switching member 153 and the fourth switching member 17 are arranged so that the fluid FR refrigerant flows from the compressor 7 to the bi-fluid heat exchanger 19, then to the external heat exchanger 9 passing through the first expansion member 13i, the outdoor heat exchanger 9 functioning as evaporator, and to the evaporator 11 passing through the second expansion member 13 2 and finally to the compressor 7.
  • the air conditioning loop 3 is configured so that:
  • the second channel of the first switching element 15i is opened and, preferably, the first channel of the first switching element 15i is closed,
  • the first channel of the second switching member 2 is opened and, preferably, the second channel of the second switching member 2 is closed,
  • the first channel of the third switching member 153 is opened, and, preferably, the second third switching channel 3 is closed, and
  • bypass device 25 is opened in parallel with the first expansion member 13i.
  • the secondary loop 5 is activated so that the coolant FC circulates in the secondary loop 5 between the indoor heat exchanger 21 and the two-way heat exchanger.
  • Such an arrangement therefore makes it possible to implement two detents in series.
  • the external heat exchanger 9, downstream of the first expansion member 13i, and the evaporator 11, downstream of the second expansion member 13 2 therefore work at different pressure levels.
  • the refrigerant fluid FR at high pressure and at high temperature from the compressor 7, yields, in the bi-fluid heat exchanger 19, heat to the coolant FC, for heating the air flow cabin FH adapted to be diffused in the cabin at the crossing of the indoor heat exchanger 21.
  • the refrigerant FR then undergoes a first expansion through the first expansion member 13i which lowers the temperature and the pressure of the refrigerant FR, then, firstly, the refrigerant FR enters the heat exchanger outside 9, in order to undergo evaporation, and, secondly, the refrigerant undergoes a second expansion through the second expansion member 13 2 which further reduces the pressure and the temperature of the refrigerant fluid FR, before crossing the evaporator 11.
  • the refrigerant fluid FR, leaving the evaporator 11, can then return to the compressor 7 to start a cycle again.
  • the flow of cabin air FH through the evaporator 11 is cooled and dehumidified before passing through the indoor heat exchanger 21 to be heated, before being distributed in the passenger compartment.
  • Figure 8 is a schematic representation of an alternative embodiment of the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 according to the present invention.
  • the alternative embodiment of the heating, ventilation and / or air conditioning system 1 of FIG. 8 differs from the various modes of operation described above in that the secondary loop 5 comprises a heat storage 30, advantageously arranged between the bi-fluid heat exchanger 19 and the indoor heat exchanger 21.
  • the heat storage device 30 allows cold storage to be restored later or to serve as a thermal lever for the operation of the air conditioning loop 3.
  • the heat storage device 30 allows storage of hot .
  • first detent 13i, the bypass device 25 and / or the second switching member 2 have been described as components of the invention. separate air conditioning loop 3.
  • first detent 13i, the bypass device 25 and / or the second switching member 2 can be combined in a single detent / bypass member to form an integrated system.
  • the second expansion member 13 2 and the fourth switching member 17 have been described as components of the air conditioning loop 3 separate. However, alternatively, the second expansion member 13 2 and the fourth switching member 17 can be combined in a single expansion / switching member to form an integrated system.

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Abstract

L'invention concerne une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1) pour véhicule automobile comprenant - une boucle de climatisation (3) à l'intérieur de laquelle circule un fluide réfrigérant (FR) comprenant un compresseur (7), un échangeur de chaleur extérieur (9), un évaporateur (11), et, - une boucle secondaire (5) à l'intérieur de laquelle circule un fluide caloporteur (FC), la boucle de climatisation (3) et la boucle secondaire (5) étant en interaction par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur bi-fluide (19). La boucle de climatisation (3) comprend au moins - un premier organe de commutation (151) agencé entre le compresseur (7) et l'échangeur de chaleur extérieur (9) - un deuxième organe de commutation (152) agencé entre l'échangeur de chaleur extérieur (9) et l'échangeur de chaleur bi-fluide (19), et - un troisième organe de commutation (153) agencé entre le compresseur (7) et l'échangeur de chaleur bi-fluide (19). La présente invention concerne également un procédé de mise en œuvre d'une telle installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1).

Description

Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile et procédé de mise en œuvre d'une telle installation.
L'invention est propre au domaine des installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation d'un véhicule automobile, notamment un véhicule automobile électrique ou hybride. L'invention a également pour objet un procédé de mise en œuvre d'une telle installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation thermique selon divers modes de fonctionnement. Un véhicule automobile, notamment un véhicule automobile électrique ou hybride dont la propulsion est assurée au moins partiellement par un moteur électrique, est couramment équipé d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour modifier les paramètres aérothermiques d'un habitacle du véhicule en délivrant un flux d'air conditionné à l'intérieur de l'habitacle.
L'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation thermique peut comprendre une boucle de climatisation, à l'intérieur de laquelle circule un fluide réfrigérant, et une boucle secondaire, à l'intérieur de laquelle circule un fluide caloporteur.
Un échangeur de chaleur bi-fluide est intégré à la boucle de climatisation et à la boucle secondaire, de telle sorte que le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur puissent échanger réciproquement de la chaleur. De façon traditionnelle, la boucle de climatisation comprend un compresseur, apte à comprimer le fluide réfrigérant, au moins un organe de détente, apte à permettre une détente du fluide réfrigérant, un échangeur de chaleur extérieur, apte à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et un flux d'air ambiant, tel qu'un flux d'air extérieur au véhicule, et un échangeur de chaleur intérieur, apte à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et un flux d'air intérieur, apte à être diffusé à l'intérieur de l'habitacle. De plus, la boucle de climatisation peut comprendre au moins un dispositif de commande, apte à permettre un agencement de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon divers modes de fonctionnement.
Par ailleurs, la boucle de climatisation peut également comprendre un accumulateur de fluide réfrigérant, apte à empêcher une admission de fluide réfrigérant à l'état liquide à l'intérieur du compresseur.
La boucle secondaire comprend un deuxième échangeur de chaleur intérieur, apte à échanger de la chaleur avec le fluide caloporteur, avantageusement prévu pour le chauffage du flux d'air intérieur destiné apte à être diffusé à l'intérieur de l'habitacle.
Cependant, l'utilisation d'une telle installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation alternativement selon un mode de fonctionnement dit "chauffage", dans lequel le flux d'air intérieur est réchauffé préalablement à la diffusion de celui-ci dans l'habitacle du véhicule, et selon un mode de fonctionnement dit "climatisation", dans lequel le flux d'air intérieur est refroidi préalablement à la diffusion de celui-ci dans l'habitacle, peut s'avérer inefficace. En outre, de telles installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation peuvent présenter des risques de givrage de l'échangeur de chaleur extérieur, par exemple lors du passage entre deux modes de fonctionnement, notamment, en cas de température du flux d'air extérieur relativement basse ou lorsque l'on souhaite extraire de la chaleur du flux d'air extérieur.
De plus, de telles installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation ne sont pas adaptées pour diffuser le flux d'air intérieur sans embuer le pare-brise et/ou les vitres du véhicule, par exemple lors du passage entre deux modes de fonctionnement de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation.
Par ailleurs, certaines installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation connues permettent d'assurer le refroidissement d'équipements électriques du véhicule, tels qu'une batterie, un moteur ou un boîtier électronique de puissance. Cependant, de telles installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation peuvent nécessiter un grand nombre de composants pour réaliser une telle fonction de refroidissement d'équipements électriques.
Un but de la présente invention est de proposer une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation apte à équiper un véhicule automobile électrique ou hybride, offrant divers modes de fonctionnement, notamment un mode de fonctionnement dit "climatisation" et au moins un mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" ou "chauffage". De plus, une telle installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation est agencée pour permettre un mode de fonctionnement dit "dégivrage", et pour permettre de réaliser de façon simple un mode de fonctionnement dit " refroidissement d'un composant". Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de mise en œuvre d'une telle installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation afin de configurer l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon divers modes de fonctionnement de façon simple. À cet effet, l'invention a pour objet une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile comprenant :
- une boucle de climatisation à l'intérieur de laquelle circule un fluide réfrigérant comprenant un compresseur, un échangeur de chaleur extérieur, apte à assurer un échange de la chaleur avec un flux d'air extérieur, un évaporateur, apte à assurer un échange de la chaleur avec un flux d'air habitacle destiné à être diffusé dans un habitacle du véhicule et avantageusement relié au compresseur, et
- une boucle secondaire à l'intérieur de laquelle circule un fluide caloporteur,
la boucle de climatisation et la boucle secondaire étant en interaction par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur bi-fluide, apte à assurer un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur. Plus particulièrement, la boucle de climatisation comprend au moins
- un premier organe de commutation agencé entre le compresseur et l'échangeur de chaleur extérieur,
- un deuxième organe de commutation agencé entre l'échangeur de chaleur extérieur et l'échangeur de chaleur bi-fluide et
- un troisième organe de commutation agencé entre le compresseur et l'échangeur de chaleur bi-fluide. Avantageusement, l'échangeur de chaleur extérieur et/ou l'échangeur de chaleur bi-fluide sont configurés pour fonctionner en tant que condenseur ou en tant qu'évaporateur.
De plus, la boucle de climatisation comprend:
- un premier organe de détente, interposé entre l'échangeur de chaleur extérieur et le deuxième organe de commutation, et/ou
- un deuxième organe de détente, agencé en amont de l'évaporateur, selon le sens de circulation de fluide réfrigérant, et/ou
- un troisième organe de détente, agencé en aval de l'évaporateur, selon le sens de circulation de fluide réfrigérant.
Avantageusement, la boucle de climatisation comprend au moins un dispositif de contournement disposé en parallèle du premier organe de détente et/ou en parallèle du deuxième organe de détente et/ou en parallèle du troisième organe de détente. Préférentiellement, un tel dispositif de contournement comprend un clapet anti-retour.
Par ailleurs, la boucle de climatisation comprend un accumulateur agencé en amont du compresseur, selon le sens de circulation de fluide réfrigérant.
Alternativement ou en complément, la boucle secondaire comprend un échangeur de chaleur intérieur, apte à assurer un échange de la chaleur avec un flux d'air habitacle. Selon un tel agencement, l'évaporateur est agencé en amont de l'échangeur de chaleur intérieur, selon le sens d'écoulement du flux d'air habitacle apte à être diffusé dans l'habitacle du véhicule. De plus, un échangeur de chaleur additionnel est agencé en aval de l'échangeur de chaleur intérieur.
Selon une autre variante de réalisation, la boucle secondaire comprend un échangeur de chaleur auxiliaire, apte à assurer un échange de la chaleur entre le fluide caloporteur et un composant embarqué dans le véhicule.
Préférentiellement, la boucle de climatisation comprend un quatrième organe de commutation, agencé en amont de l'évaporateur, préférentiellement entre le deuxième organe de commutation et le deuxième organe de détente, selon le sens de circulation de fluide réfrigérant.
Selon une autre forme de réalisation alternative ou complémentaire, la boucle secondaire comporte un dispositif de stockage de chaleur. La présente invention a également pour objet un procédé de mise en œuvre d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon les caractéristiques détaillées précédemment comprenant au moins une étape d'agencement du premier organe de commutation, du deuxième organe de commutation et du troisième organe de commutation de sorte que, depuis le compresseur, le fluide réfrigérant circule successivement
- dans l'échangeur de chaleur extérieur puis dans l'évaporateur, notamment selon un mode de fonctionnement dit "climatisation", et/ou
- dans l'échangeur de chaleur bi-fluide puis dans l'échangeur de chaleur extérieur, notamment dans un premier mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" ou "chauffage", et/ou
- dans l'échangeur de chaleur bi-fluide puis dans l'évaporateur, notamment dans un deuxième mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" ou "chauffage", et/ou
- dans l'échangeur de chaleur extérieur puis dans l'échangeur de chaleur bi-fluide, selon un mode de fonctionnement dit "dégivrage", et/ou
- dans l'échangeur de chaleur extérieur puis, d'une part, dans l'échangeur de chaleur bi-fluide et, d'autre part, dans l'évaporateur, notamment selon un mode de fonctionnement dit " refroidissement d'un composant",
- dans l'échangeur de chaleur bi-fluide puis, d'une part, dans l'échangeur de chaleur extérieur et, d'autre part, dans l'évaporateur, notamment selon un mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur avec double détente".
De plus, le procédé de mise en œuvre peut également comprendre :
- une étape de désactivation de la boucle secondaire, ou
- une étape d'activation de la boucle secondaire.
Par ailleurs, l'étape d'agencement du premier organe de commutation, du deuxième organe de commutation et du troisième organe de commutation est telle que, de façon indépendante ou en combinaison, le fluide réfrigérant ne circule pas :
- dans l'échangeur de chaleur bi-fluide, et/ou
- dans l'évaporateur, et/ou
- dans l'échangeur de chaleur extérieur.
De plus, l'étape d'agencement du premier organe de commutation, du deuxième organe de commutation et du troisième organe de commutation est telle que, en sortie de l'évaporateur et/ou en sortie de l'échangeur de chaleur bi- fluide et/ou en sortie de l'échangeur de chaleur extérieur, le fluide réfrigérant circule vers le compresseur.
Bien entendu les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées, présentés à titre d'exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l'exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles :
- la figure 1 est une représentation schématique d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation d'un véhicule automobile selon la présente invention,
- la figure 2 est une représentation schématique de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 selon un mode de fonctionnement dit "climatisation",
- la figure 3 est une représentation schématique de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 selon un premier mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" ou "chauffage",
- la figure 4 est une représentation schématique de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 selon un deuxième mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" ou "chauffage",
- la figure 5 est une représentation schématique de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 selon un mode de fonctionnement dit "dégivrage",
- la figure 6 est une représentation schématique de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 selon un mode de fonctionnement dit "refroidissement d'un composant",
- la figure 7 est une représentation schématique de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 selon un mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur à double détente", et
- la figure 8 est une représentation schématique d'une alternative de réalisation d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon la présente invention.
Il est à noter que, sur les figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, de tels éléments disposent de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.
La figure 1 est une représentation schématique d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 d'un véhicule automobile selon la présente invention.
Une telle installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 permet de modifier les paramètres aérothermiques d'un habitacle d'un véhicule en diffusant un flux d'air habitacle FH, ou flux d'air intérieur, à température définie à l'intérieur de l'habitacle.
À cet effet, l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 peut comprendre un pulseur (non représenté) pour faire circuler le flux d'air habitacle FH depuis au moins une bouche d'admission d'air vers au moins une bouche de diffusion d'air dans l'habitacle. Notamment, il peut s'agir d'une bouche de dégivrage/désembuage apte à diffuser le flux d'air habitacle FH vers le pare- brise et/ou les vitres du véhicule.
Selon la présente invention, l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 comporte une boucle de climatisation 3, dans laquelle circule un fluide réfrigérant FR, et une boucle secondaire 5, dans laquelle circule un fluide caloporteur FC, tel qu'un mélange d'eau et de glycol.
Selon la présente invention, les termes "aval", "amont", "en série" et "en parallèle" qualifient la position d'un composant par rapport à un autre, selon le sens de circulation du fluide réfrigérant FR dans la boucle de climatisation 3 ou selon le sens de circulation du fluide caloporteur FC dans la boucle secondaire 5.
De plus, selon la présente invention, les termes "ouvert" et "fermé" qualifient l'état d'un composant permettant, respectivement, d'autoriser et/ou de bloquer un passage de fluide réfrigérant FR ou de fluide caloporteur FC.
Selon l'exemple de réalisation présenté, la boucle de climatisation 3 comprend un compresseur 7, un échangeur de chaleur extérieur 9, apte à assurer un échange de la chaleur avec un flux d'air extérieur FE, un évaporateur 11 , apte à assurer un échange de la chaleur avec le flux d'air habitacle FH, au moins un premier organe de détente 13i apte à assurer une détente du fluide réfrigérant FR. Préférentiellement, la boucle de climatisation 3 comprend le premier organe de détente 13i et un deuxième organe de détente 132, apte à assurer une détente du fluide réfrigérant FR. De plus, la boucle de climatisation 3 comprend au moins un premier organe de commutation 15i permettant de configurer l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 selon différents modes de fonctionnement. Préférentiellement, la boucle de climatisation 3 comprend le premier organe de commutation 15i, un deuxième organe de commutation 152 et un troisième organe de commutation 153, permettant de configurer l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 selon différents modes de fonctionnement. Avantageusement, la boucle de climatisation 3 comprend également un quatrième organe de commutation 17. Les différents modes de fonctionnement de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation sont, à titre, d'exemple :
- un mode de fonctionnement dit "climatisation", apte à refroidir le flux d'air habitacle FH diffusé dans l'habitacle,
- un premier mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" ou "chauffage", apte à chauffer le flux d'air habitacle FH diffusé dans l'habitacle,
- un deuxième mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" ou "chauffage", apte à déshumidifier puis chauffer le flux d'air habitacle FH diffusé dans l'habitacle,
- un mode de fonctionnement dit "dégivrage", apte à assurer un dégivrage de l'échangeur de chaleur extérieur 9,
- un mode de fonctionnement dit "refroidissement d'un composant", apte à refroidir, d'une part, le flux d'air habitacle FH diffusé dans l'habitacle et, d'autre part, un composant agencé dans le véhicule, et
- un mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur à double détente". Les différents modes de fonctionnement seront décrits plus en détail par la suite.
La boucle de climatisation 3 et la boucle secondaire 5 sont en interaction par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur bi-fluide 19, apte à assurer un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant FR et le fluide caloporteur FC.
La boucle secondaire 5 comporte un échangeur de chaleur intérieur 21 , apte à assurer un échange de chaleur avec le flux d'air habitacle FH diffusé dans l'habitacle.
En outre, la boucle secondaire 5 peut comporter une pompe, non représentée, apte à assurer la circulation du fluide caloporteur FC dans la boucle secondaire 5. En fonctionnement, le compresseur 7 reçoit, en entrée, le fluide réfrigérant FR à l'état gazeux, à basse pression et basse température, tel qu'illustré schématiquement par le sigle BP sur les figures. Le compresseur 7 permet d'élever la pression et la température du fluide réfrigérant FR, tel qu'illustré schématiquement par le sigle HP sur les figures.
De plus, on peut prévoir un accumulateur 23 en amont du compresseur 7, permettant d'assurer une séparation d'une phase gazeuse et d'une phase liquide du fluide réfrigérant FR de manière à éviter une admission de fluide réfrigérant FR à l'état liquide à l'intérieur du compresseur 7.
L'échangeur de chaleur extérieur 9 est, par exemple, agencé au niveau de la face avant du véhicule de manière à être traversé par le flux d'air extérieur FE, en provenance de l'extérieur du véhicule.
L'échangeur de chaleur extérieur 9 est apte à fonctionner en tant que condenseur ou en tant qu'évaporateur, selon le mode de fonctionnement de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1.
En tant que condenseur, l'échangeur de chaleur extérieur 9 reçoit le fluide réfrigérant FR sous forme de gaz à haute température. Le gaz à haute température cède de la chaleur au flux d'air extérieur FE, traversant l'échangeur de chaleur extérieur 9, ce qui a pour effet de réchauffer le flux d'air extérieur FE.
En tant qu'évaporateur, le fluide réfrigérant FR s'évapore dans l'échangeur de chaleur extérieur 9. En s'évaporant, le fluide réfrigérant FR absorbe la chaleur du flux d'air extérieur FE, traversant l'échangeur de chaleur extérieur 9, ce qui a pour effet de refroidir le flux d'air extérieur FE.
Selon la présente invention, un premier organe de détente 13i est, avantageusement, agencé en série avec l'échangeur de chaleur extérieur 9. Plus précisément, le premier organe de détente 13i est interposé entre l'échangeur de chaleur extérieur 9 et le deuxième organe de commutation 152. Par ailleurs, le deuxième organe de commutation 152 est connecté à l'échangeur de chaleur bi-fluide 19.
En particulier, lorsque l'échangeur de chaleur extérieur 9 fonctionne en tant qu'évaporateur, le fluide réfrigérant FR circule en série dans le premier organe de détente 13i, de façon à abaisser la pression et la température du fluide réfrigérant FR, puis dans l'échangeur de chaleur extérieur 9. Par ailleurs, on peut prévoir un dispositif de contournement 25 en parallèle du premier organe de détente 13i, de façon à former un by-pass permettant de dévier le fluide réfrigérant FR depuis l'échangeur de chaleur extérieur 9 vers l'évaporateur 11 . Avantageusement, le dispositif de contournement 25 est donc apte à autoriser ou interdire une circulation du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du premier organe de détente 13i, auquel il est affecté.
Le dispositif de contournement 25 comporte, par exemple, un clapet anti-retour autorisant la circulation du fluide réfrigérant FR, dans un sens, et interdisant la circulation du fluide réfrigérant FR, dans l'autre sens.
En variante, lorsque l'échangeur de chaleur extérieur 9 fonctionne en tant que condenseur, le fluide réfrigérant FR circule en série dans l'échangeur de chaleur extérieur 9 puis dans le premier organe de détente 13i, de façon à abaisser la pression et la température du fluide réfrigérant FR après la condensation.
En variante ou en complément, le dispositif de contournement 25 peut comprendre une vanne deux-voies dont l'ouverture est commandée de sorte que le fluide réfrigérant contourne le premier organe de détente 13i . La vanne deux-voies peut être agencée seule ou en parallèle du clapet anti-retour.
Le fluide réfrigérant FR s'évapore dans l'évaporateur 11 . En s'évaporant, le fluide réfrigérant FR absorbe la chaleur du flux d'air habitacle FH, apte à être diffusé dans l'habitacle, ce qui a pour effet de refroidir le flux d'air habitacle FH.
Selon le mode de réalisation illustré, un deuxième organe de détente 132 est agencé en amont de l'évaporateur 11 . La détente permet d'abaisser la pression et la température du fluide réfrigérant FR. Avantageusement, le deuxième organe de détente 132 est interposé entre le deuxième organe de commutation 152 et l'évaporateur 11 , en particulier entre le quatrième organe de commutation 17 et l'évaporateur 11 . L'évaporateur 11 est en outre relié au compresseur 7, optionnellement après avoir traversé l'accumulateur 23. Ainsi, le fluide réfrigérant FR à basse pression et basse température, en sortie de l'évaporateur 11 , retourne dans le compresseur 7 afin de recommencer un cycle thermodynamique propre au fluide réfrigérant FR dans la boucle de climatisation 3.
Par ailleurs, l'évaporateur 11 est, selon l'exemple illustré, agencé en amont de l'échangeur de chaleur intérieur 21 de la boucle secondaire 5, selon le sens d'écoulement du flux d'air habitacle FH apte à être diffusé dans l'habitacle du véhicule.
Un tel agencement est, en particulier, intéressant pour déshumidifier le flux d'air habitacle FH en le refroidissant par passage dans l'évaporateur 11 avant de le chauffer par passage dans l'échangeur de chaleur intérieur 21 .
Par ailleurs, selon une alternative de réalisation non représentée, on peut prévoir un troisième organe de détente agencé en aval de l'évaporateur 11 dans le sens de circulation du fluide réfrigérant FR. Ainsi, le fluide réfrigérant FR en sortie de l'évaporateur 11 subit une nouvelle détente avant de retourner dans le compresseur 7.
Bien entendu, de façon analogue à l'agencement du premier organe de détente 13i, il est possible de prévoir en parallèle du deuxième organe de détente 132, éventuellement en parallèle du troisième organe de détente, un dispositif de contournement comprenant par exemple un clapet anti-retour.
La boucle de climatisation 3 comprend en outre plusieurs organes de commutation, respectivement le premier organe de commutation 15i, le deuxième organe de commutation 152 et le troisième organe de commutation 153, agencés de manière à pouvoir configurer l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 entre différents modes de fonctionnement de façon simple. En particulier, le premier organe de commutation 15i, le deuxième organe de commutation 152 et le troisième organe de commutation 153 sont réalisés en tant que vannes trois-voies. Selon la présente invention, le premier organe de commutation 15i est agencé entre le compresseur 7 et l'échangeur de chaleur extérieur 9. Le premier organe de commutation 15i comporte un premier canal et un deuxième canal pour la circulation du fluide réfrigérant FR, le premier canal et le deuxième canal étant distincts.
Le premier canal du premier organe de commutation 15i est tel que le fluide réfrigérant FR circule depuis le compresseur 7 vers l'échangeur de chaleur extérieur 9. Le deuxième canal du premier organe de commutation 15i est tel que le fluide réfrigérant FR circule depuis l'échangeur de chaleur extérieur 9 vers le compresseur 7.
Le deuxième organe de commutation 152 est agencé entre l'échangeur de chaleur extérieur 9 et l'échangeur de chaleur bi-fluide 19. Plus précisément, le deuxième organe de commutation 152 est, par exemple, intercalé entre le premier organe de détente 13i et l'échangeur de chaleur bi-fluide 19.
Le deuxième organe de commutation 152 comporte un premier canal et un deuxième canal pour la circulation du fluide réfrigérant FR, le premier canal et le deuxième canal étant distincts.
Le premier canal du deuxième organe de commutation 152 est tel que le fluide réfrigérant FR circule depuis l'échangeur de chaleur bi-fluide 19 vers l'échangeur de chaleur extérieur 9. Le fluide réfrigérant FR peut également circuler dans le premier canal depuis l'échangeur de chaleur extérieur 9 vers l'échangeur de chaleur bi-fluide 19. Le deuxième canal du deuxième organe de commutation 152 est tel que le fluide réfrigérant FR circule depuis l'échangeur de chaleur bi-fluide 19 vers l'évaporateur 11 . Le troisième organe de commutation 153 est agencé entre le compresseur 7 et l'échangeur de chaleur bi-fluide 19. Le troisième organe de commutation 153 comporte aussi un premier canal et un deuxième canal pour la circulation du fluide réfrigérant FR, le premier canal et le deuxième canal étant distincts.
Le premier canal du troisième organe de commutation 153 est tel que le fluide réfrigérant FR circule depuis le compresseur 7 vers l'échangeur de chaleur bi- fluide 19. Le deuxième canal du troisième organe de commutation 153 est tel que le fluide réfrigérant FR circule depuis l'échangeur de chaleur bi-fluide 19 vers le compresseur 7, optionnellement après avoir traversé l'accumulateur 23.
Le premier organe de commutation 15i, le deuxième organe de commutation 152 et le troisième organe de commutation 153 permettent de mettre en œuvre ou de contourner les divers éléments constituant l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 selon le mode de fonctionnement défini.
De plus, la boucle de climatisation 3 comprend le quatrième organe de commutation 17, notamment une vanne deux-voies 17, agencé en amont de l'évaporateur 11 . Le quatrième organe de commutation 17 est configuré pour autoriser ou interdire, intégralement ou partiellement, la circulation du fluide réfrigérant FR dans l'évaporateur 11 selon le mode de fonctionnement.
Par ailleurs, de façon analogue à l'échangeur de chaleur de chaleur extérieur 9, l'échangeur de chaleur bi-fluide 19 peut travailler en tant que condenseur ou en tant qu'évaporateur, selon le mode de fonctionnement de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 .
Lorsque l'échangeur de chaleur bi-fluide 19 fonctionne en tant que condenseur, le fluide réfrigérant FR circule dans l'échangeur de chaleur bi-fluide 19 sous forme de gaz chaud qui cède de la chaleur au fluide caloporteur FC. Dans cette configuration, la boucle secondaire 5 fonctionne alors en tant que système de chauffage.
Lorsque l'échangeur de chaleur bi-fluide 19 fonctionne en tant qu'évaporateur, le fluide réfrigérant FR, en s'évaporant, absorbe la chaleur du fluide caloporteur FC, ce qui a pour effet de refroidir le fluide caloporteur FC. Dans cette configuration, la boucle secondaire 5 fonctionne alors en tant que système de refroidissement.
Par ailleurs, un échangeur de chaleur additionnel 27 peut être agencé en aval de l'échangeur de chaleur intérieur 21 , selon le sens d'écoulement du flux d'air habitacle FH apte à être diffusé dans l'habitacle du véhicule. L'échangeur de chaleur additionnel 27 peut notamment être un radiateur de chauffage par résistance électrique, en particulier à coefficient de température positif. L'échangeur de chaleur additionnel 27 peut, par exemple, être mis en œuvre pour compenser un refroidissement du flux d'air habitacle FH.
Par ailleurs, selon une alternative de réalisation, la boucle secondaire 5 peut comprendre un échangeur de chaleur auxiliaire 29, entre le fluide caloporteur FC et un composant embarqué dans le véhicule, notamment un composant électrique du véhicule. L'échangeur de chaleur auxiliaire 29 est relié à l'échangeur de chaleur bi-fluide 19.
La figure 6 montre plus particulièrement l'échangeur de chaleur auxiliaire 29 entre le fluide caloporteur FC et une batterie du véhicule. D'autres composants électriques sont envisageables tel qu'un moteur électrique ou un boîtier électronique de puissance. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 peut être mise en œuvre pour refroidir un tel composant électrique dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement d'un composant".
On décrit maintenant les différents modes de fonctionnement de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 . Plus précisément, les figures 2 à 8 sont des représentations schématiques de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 selon différents modes de fonctionnement respectifs. Par suite, sur les figures, il sera considéré, par convention, que les pointillés sont utilisés afin de définir une partie de la boucle de climatisation 3 dans laquelle ne circule pas le fluide réfrigérant FR ou une partie de la boucle secondaire 5 dans laquelle ne circule pas le fluide caloporteur FC, et les traits pleins sont utilisés afin de définir une partie de la boucle de climatisation 3 dans laquelle circule le fluide réfrigérant FR ou une partie de la boucle secondaire 5 dans laquelle circule le fluide caloporteur FC.
La figure 2 est une représentation schématique de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 dans le mode de fonctionnement dit "climatisation".
Le mode de fonctionnement dit "climatisation" permet de conditionner le flux d'air habitacle FH apte à être diffusé dans l'habitacle du véhicule pour le refroidir.
À cet effet, le fluide réfrigérant FR, en sortie du compresseur 7, est d'abord condensé dans l'échangeur de chaleur extérieur 9, fonctionnant en tant que condenseur, puis subit une détente, dans le deuxième organe de détente 132, avant de passer dans l'évaporateur 11 , traversé par le flux d'air habitacle FH ainsi refroidi.
Dans le mode de fonctionnement dit "climatisation", le premier organe de commutation 15i, le deuxième organe de commutation 152, le troisième organe de commutation 153 et le quatrième organe de commutation 17 sont agencés de sorte que le fluide réfrigérant FR circule depuis le compresseur 7 vers le l'échangeur de chaleur extérieur 9, fonctionnant en tant que condenseur, puis à dévier le fluide réfrigérant FR vers l'évaporateur 11 et interdire l'accès à l'échangeur de chaleur bi-fluide 19.
En particulier, la boucle de climatisation 3 est configurée de sorte que :
- on ouvre le premier canal du premier organe de commutation 15i et, préférentiellement, on ferme le deuxième canal du premier organe de commutation 15i, et
- on ferme le premier canal du deuxième organe de commutation 152 et on ferme le deuxième canal du deuxième organe de commutation 152,
- on ferme le premier canal du troisième organe de commutation 153, et on ferme le deuxième canal du troisième organe de commutation 153, et
- on ouvre le quatrième organe de commutation 17
De plus, on ouvre le dispositif de contournement 25 en parallèle du premier organe de détente 13i .
Dans le mode de fonctionnement dit "climatisation", le deuxième organe de commutation 152 et le dispositif de contournement 25 sont agencés de façon à interdire l'accès à l'échangeur de chaleur bi-fluide 19 et de façon à dévier le fluide réfrigérant FR vers le deuxième organe de détente 132 puis dans l'évaporateur 11 .
En passant dans l'échangeur de chaleur extérieur 9 fonctionnant que tant que condenseur, le fluide réfrigérant FR, à l'état gazeux à haute pression et à haute température, cède de la chaleur au flux d'air extérieur FE.
Puis au passage du fluide réfrigérant FR dans le deuxième organe de détente 132, la pression et la température du fluide réfrigérant FR sont abaissées.
Lors du passage dans l'évaporateur 11 , le fluide réfrigérant FR, en s'évaporant absorbe la chaleur du flux d'air habitacle FH traversant l'évaporateur 11 . Le flux d'air habitacle FH passant dans l'évaporateur 11 est ainsi refroidi. Dans le mode de fonctionnement dit "climatisation", la boucle secondaire 5 est désactivée de sorte que le fluide caloporteur FC ne circule pas entre l'échangeur de chaleur intérieur21 et l'échangeur de chaleur bi-fluide 19. Ainsi, le flux d'air habitacle FH apte à être diffusé dans l'habitacle traversant l'évaporateur 11 , puis optionnellement l'échangeur de chaleur intérieur 21 en aval de l'évaporateur 11 , ne subit pas d'échange thermique supplémentaire.
En atteignant l'habitacle du véhicule, par exemple sous l'action d'un pulseur non représenté, le flux d'air habitacle FH refroidi permet de diminuer la température de l'air de l'habitacle.
Le fluide réfrigérant FR, en sortie de l'évaporateur 11 , retourne ensuite dans le compresseur 7, pour recommencer un cycle. Le fluide réfrigérant FR peut, préalablement, subir une nouvelle détente, par exemple, lorsqu'un troisième organe de détente est agencé en aval de l'évaporateur 11 .
De plus, l'accumulateur 23, agencé éventuellement en amont du compresseur 7, permet d'éviter l'admission de fluide réfrigérant FR à l'état liquide dans le compresseur 7. Le compresseur 7 reçoit donc, en admission, le fluide réfrigérant FR à l'état gazeux sous basse pression et basse température.
La figure 3 est une représentation schématique de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 selon le premier mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" ou "chauffage".
Dans le premier mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" ou "chauffage", le fluide réfrigérant FR en sortie du compresseur 7 échange de la chaleur avec le fluide caloporteur FC dans l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, avant de subir une détente, dans le premier organe de détente 13i, et de passer dans l'échangeur de chaleur extérieur 9, fonctionnant en tant qu'évaporateur. Dans le premier mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur", le premier organe de commutation 15i, le deuxième organe de commutation 152, le troisième organe de commutation 153 et le quatrième organe de commutation 17 sont agencés de sorte que le fluide réfrigérant FR circule depuis le compresseur 7 vers l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, puis vers l'échangeur de chaleur extérieur 9, fonctionnant en tant qu'évaporateur, en passant via le premier organe de détente 13i, puis vers le compresseur 7, en passant éventuellement par l'accumulateur 23. En particulier, la boucle de climatisation 3 est configurée de sorte que :
- on ouvre le deuxième canal du premier organe de commutation 15i, et, préférentiellement, on ferme le premier canal du premier organe de commutation 15i,
- on ouvre le premier canal du deuxième organe de commutation 152, et, préférentiellement, on ferme le deuxième canal du deuxième organe de commutation 152,
- on ouvre le premier canal du troisième organe de commutation 153, et, préférentiellement, on ferme le deuxième canal du troisième organe de commutation 153, et
- on ferme le quatrième organe de commutation 17.
L'échangeur de chaleur bi-fluide 19, fonctionnant en tant que condenseur, reçoit donc en entrée, d'une part, le fluide réfrigérant FR sous forme de gaz chaud, et, d'autre part, le fluide caloporteur FC. Le fluide réfrigérant FR cède de la chaleur au fluide caloporteur FC qui circule dans l'échangeur de chaleur intérieur 21 .
Dans le premier mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur", la boucle secondaire 5 est activée de sorte que le fluide caloporteur FC circule dans la boucle secondaire 5 entre l'échangeur de chaleur intérieur 21 et l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant FR et le fluide caloporteur FC. Ainsi, la boucle secondaire 5 puise de la chaleur auprès de la boucle de climatisation 3, par l'intermédiaire l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, puis cède la chaleur puisée au flux d'air habitacle FH, par l'intermédiaire de l'échangeur de chaleur intérieur 21 . Le flux d'air habitacle FH, traversant l'échangeur de chaleur intérieur 21 , est ainsi chauffé et peut réchauffer l'habitacle du véhicule.
Après l'échange de chaleur avec le fluide caloporteur FC, le fluide réfrigérant FR subit une détente, en traversant le premier organe de détente 13i, abaissant la pression et la température, avant de s'évaporer dans l'échangeur de chaleur extérieur 9, fonctionnant en tant qu'évaporateur. Le fluide réfrigérant FR, à l'état gazeux et à basse pression et basse température, retourne alors dans le compresseur 7 pour recommencer un cycle.
Par ailleurs, le premier mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" est un mode de chauffage dans lequel le flux d'air habitacle FH est chauffé par l'échangeur de chaleur intérieur 21 de la boucle secondaire 5. On parle donc de mode de chauffage indirect, car le chauffage du flux d'air habitacle FH est réalisé par l'intermédiaire du fluide caloporteur FC et non directement par le fluide réfrigérant FR. Lorsque le fluide caloporteur FC est principalement constitué d'eau, on parle de mode de chauffage sur "l'eau".
De plus, pour le premier mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur", le flux d'air habitacle FH est, avantageusement, un flux d'air frais provenant de l'extérieur au véhicule, par opposition à l'utilisation d'un flux d'air recyclé, provenant de l'habitacle.
La figure 4 est une représentation schématique de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 selon le deuxième mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" ou "chauffage".
Le deuxième mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" diffère du premier mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" décrit précédemment par le fait que le flux d'air habitacle FH à destination de l'habitacle est déshumidifié avant de traverser l'échangeur de chaleur intérieur 21 , pour chauffer l'habitacle.
Pour ce faire, le fluide réfrigérant FR en sortie du compresseur 7 circule en série dans l'échangeur de chaleur bi-fluide 19 puis dans l'évaporateur 11 .
Dans le deuxième mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur", le premier organe de commutation 15i, le deuxième organe de commutation 152, le troisième organe de commutation 153 et le quatrième organe de commutation 17 sont agencés de sorte que le fluide réfrigérant FR circule depuis le compresseur 7 vers l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, puis vers l'évaporateur 11 en subissant une détente préalable, à travers le deuxième organe de détente 132, et ensuite retourne au compresseur 7. En particulier, la boucle de climatisation 3 est configurée de sorte que :
- on ferme le premier canal du premier organe de commutation 15i et on ferme le deuxième canal du premier organe de commutation 15i,
- on ouvre le deuxième canal du deuxième organe de commutation 152 et, préférentiellement, on ferme le premier canal du deuxième organe de commutation 152,
- on ouvre le premier canal du troisième organe de commutation 153, et préférentiellement, on ferme le deuxième canal du troisième organe de commutation 153, et
- on ouvre le quatrième organe de commutation 17.
De plus, dans le deuxième mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur", on active la boucle secondaire 5 de sorte que le fluide caloporteur FC circule dans la boucle secondaire 5 entre l'échangeur de chaleur intérieur 21 et l'échangeur de chaleur bi-fluide 19.
Ainsi, le fluide réfrigérant FR, à haute pression et à haute température, en sortie du compresseur 7 entre dans l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, fonctionnant en tant que condenseur, et cède de la chaleur au fluide caloporteur FC, permettant de réchauffer le flux d'air habitacle FH apte à être diffusé dans l'habitacle à la traversée de l'échangeur de chaleur intérieur 21 . Par suite, le fluide réfrigérant FR subit une détente à travers le deuxième organe de détente 132 qui abaisse la pression et la température fluide réfrigérant FR, avant de passer dans l'évaporateur 11 . Le fluide réfrigérant FR s'évapore alors en absorbant la chaleur du flux d'air habitacle FH qui le traverse. Le fluide réfrigérant FR peut ensuite retourner dans le compresseur 7 pour recommencer un cycle.
Le flux d'air habitacle FH, passant dans l'évaporateur 11 , est ainsi refroidi et déshumidifié avant de passer à travers l'échangeur de chaleur intérieur 21 , pour être chauffé préalablement à être diffusé dans l'habitacle.
De plus, pour le deuxième mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur" décrit, avantageusement, le flux d'air habitacle FH est un flux d'air recyclé, c'est-à-dire le flux d'air de l'habitacle circulant de nouveau dans l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 .
La figure 5 est une représentation schématique de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 selon le mode de fonctionnement dit "dégivrage". Pour ce faire, le fluide réfrigérant FR, en sortie du compresseur 7, passe à travers l'échangeur de chaleur extérieur 9, fonctionnant en tant que condenseur, avant de passer dans l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, fonctionnant en tant qu'évaporateur. Dans le mode de fonctionnement dit "dégivrage", le premier organe de commutation 15i, le deuxième organe de commutation 152, le troisième organe de commutation 153 et le quatrième organe de commutation 17 sont agencés de sorte que le fluide réfrigérant FR circule depuis le compresseur 7 vers l'échangeur de chaleur extérieur 9, fonctionnant en tant que condenseur, puis vers l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, fonctionnant en tant qu'évaporateur, tandis que l'accès à l'évaporateur 11 est interdit, et enfin retourne vers le compresseur 7.
En particulier, la boucle de climatisation 3 est configurée de sorte que :
- on ouvre le premier canal du premier organe de commutation 15i et, préférentiellement, on ferme le deuxième canal du premier organe de commutation 15i ,
- on ouvre le premier canal du deuxième organe de commutation 152, et, préférentiellement, on ferme le deuxième canal du deuxième organe de commutation 152,
- on ouvre le deuxième canal du troisième organe de commutation 153 et, préférentiellement, on ferme le premier canal du troisième organe de commutation 153, et
- on ferme le quatrième organe de commutation 17.
Dans le mode de fonctionnement dit "dégivrage", on active la boucle secondaire 5 de sorte que le fluide caloporteur FC circule dans la boucle secondaire 5 entre l'échangeur de chaleur intérieur 21 et l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, pour assurer un échange thermique entre le fluide caloporteur FC et le fluide réfrigérant FR dans l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, fonctionnant en tant qu'évaporateur, de manière refroidir le fluide caloporteur FC.
Ainsi, en circulant dans l'échangeur de chaleur extérieur 9, fonctionnant en tant que condenseur, le fluide réfrigérant FR, à l'état gazeux à haute pression et à haute température, cède de la chaleur au flux d'air extérieur FE. Puis au passage du fluide réfrigérant FR dans le premier organe de détente 13i , la pression et la température du fluide réfrigérant FR sont abaissées avant de circuler dans l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, fonctionnant en tant qu'évaporateur. Lors du passage du fluide réfrigérant FR dans l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, fonctionnant en tant qu'évaporateur, le fluide réfrigérant FR en s'évaporant absorbe la chaleur du fluide caloporteur FC. Ainsi, les calories sont puisées sur le fluide caloporteur FC, comprenant par exemple un mélange d'eau et de glycol.
Le fluide caloporteur FC ainsi refroidi retourne dans l'échangeur de chaleur intérieur 21 . Le flux d'air habitacle FH apte à être diffusé dans l'habitacle passant dans l'échangeur de chaleur intérieur 21 est ainsi refroidi.
Dans le mode de fonctionnement dit "dégivrage", on peut utiliser avantageusement l'échangeur de chaleur additionnel 27, par exemple un radiateur de chauffage par résistance électrique, en particulier à coefficient de température positif, agencé en aval de l'échangeur de chaleur intérieur 21 , de façon à compenser l'inconfort généré par le refroidissement du fluide caloporteur FC et/ou à la traversée de l'évaporateur 11 et/ou de l'échangeur de chaleur intérieur 21 et à chauffer le flux d'air habitacle FH apte à être diffusé dans l'habitacle.
Par ailleurs, selon une alternative de réalisation non représentée, il est possible de disposer dans la boucle secondaire 5, un échangeur de chaleur auxiliaire 29 pour assurer un échange de chaleur entre le fluide caloporteur FC et un composant du véhicule, tel qu'une batterie par exemple. L'échangeur de chaleur auxiliaire 29 est, selon cette alternative, relié à l'échangeur de chaleur bi-fluide 19. Préférentiellement, mais non limitativement, l'échangeur de chaleur intérieur 21 n'est plus sollicité.
Ainsi, le fluide caloporteur FC circulant entre l'échangeur de chaleur auxiliaire 29 et l'échangeur de chaleur bi-fluide 19 est refroidi par échange thermique avec le fluide réfrigérant FR dans l'échangeur de chaleur bi-fluide 19. Le fluide caloporteur FC refroidi permet de refroidir le composant du véhicule. Dans une telle configuration, le mode de fonctionnement dit "dégivrage" est également un mode de fonctionnement dit "refroidissement d'un composant". De plus, pour le mode de fonctionnement dit "dégivrage", le flux d'air habitacle FH est, avantageusement, un flux d'air recyclé, provenant de l'habitacle, par opposition à l'utilisation d'un flux d'air frais provenant de l'extérieur au véhicule.
La figure 6 est une représentation schématique de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 selon le mode de fonctionnement dit "refroidissement d'un composant". Préférentiellement, le mode de fonctionnement dit "refroidissement d'un composant" se fait sans utilisation d'une fonction classique de conditionnement, par exemple la climatisation. Tel que détaillé précédemment, le composant peut par exemple être une batterie ou tout autre composant du véhicule nécessitant d'être refroidi.
Dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement d'un composant", la boucle de climatisation 3 est configurée de façon similaire au mode de fonctionnement dit "climatisation" de sorte que le fluide réfrigérant FR, en sortie du compresseur 7, est d'abord condensé dans l'échangeur de chaleur extérieur 9, puis subi une détente avant de passer dans l'évaporateur 11 .
Toutefois, dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement d'un composant", en sortie de l'échangeur de chaleur extérieur 9, le fluide réfrigérant FR, circule également en direction de l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, fonctionnant en tant qu'évaporateur, pour un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant FR et le fluide caloporteur FC, de façon à refroidir le fluide caloporteur FC et donc le composant du véhicule, notamment la batterie.
Avantageusement, dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement d'un composant", l'échangeur de chaleur intérieur 21 n'est pas sollicité. Néanmoins, il est envisageable que l'échangeur de chaleur intérieur 21 soit agencé en parallèle ou en série avec l'échangeur de chaleur auxiliaire 29, apte à refroidir le composant du véhicule. Dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement d'un composant", le premier organe de commutation 15i, le deuxième organe de commutation 152, le troisième organe de commutation 153 et le quatrième organe de commutation 17 sont agencés de sorte que le fluide réfrigérant FR circule depuis le compresseur 7 vers l'échangeur de chaleur extérieur 9, fonctionnant en tant que condenseur, puis vers le premier organe de détente 13i, puis vers l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, et vers le deuxième organe de détente 132, puis vers l'évaporateur 11 , et enfin retourne vers le compresseur 7.
En particulier, la boucle de climatisation 3 est configurée de sorte que :
- on ouvre le premier canal du premier organe de commutation 15i et, préférentiellement, on ferme le deuxième canal du premier organe de commutation 15i,
- on ouvre le premier canal du deuxième organe de commutation 152, et, préférentiellement, on ferme le premier canal du deuxième organe de commutation 152,
- on ouvre le deuxième canal du troisième organe de commutation 153 et, préférentiellement, on ferme le premier canal du troisième organe de commutation 153, et
- on ouvre le quatrième organe de commutation 17.
De plus, on ouvre le dispositif de contournement 25 en parallèle du premier organe de détente 13i .
Dans le mode de fonctionnement dit "refroidissement d'un composant", on active la boucle secondaire 5 de sorte que le fluide caloporteur FC circule dans la boucle secondaire 5 entre l'échangeur de chaleur auxiliaire 29 et l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, de sorte qu'un échange thermique entre le fluide caloporteur FC et le fluide réfrigérant FR se produise dans l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, fonctionnant en tant qu'évaporateur, de sorte à refroidir le fluide caloporteur FC. Ainsi, le fluide réfrigérant FR, à haute pression et à haute température, en sortie du compresseur 7 entre dans l'échangeur de chaleur extérieur 9, fonctionnant en tant que condenseur, de sorte que le fluide réfrigérant FR cède de la chaleur au flux d'air extérieur FE. Puis, le fluide réfrigérant FR, en sortie de l'échangeur de chaleur extérieur 9, subit une détente, à travers le premier organe de détente 13i, qui abaisse la pression et la température du fluide réfrigérant FR avant de passer dans l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, fonctionnant en tant qu'évaporateur, de sorte que le fluide réfrigérant FR absorbe la chaleur du fluide caloporteur FC. Le fluide caloporteur FC refroidi circule dans l'échangeur de chaleur auxiliaire 29 de manière refroidir le composant du véhicule, la batterie par exemple.
En outre, le fluide réfrigérant FR en sortie de l'échangeur de chaleur extérieur 9 subit également une détente, à travers le deuxième organe de détente 132, avant de passer dans l'évaporateur 11 , où le fluide réfrigérant FR en s'évaporant absorbe la chaleur du flux d'air FH traversant l'évaporateur 11 . Le flux d'air habitacle FH apte à être diffusé dans l'habitacle passant dans l'évaporateur 11 est ainsi refroidi. Ensuite, le fluide réfrigérant FR, d'une part, en sortie de l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, et, d'autre part, en sortie de l'évaporateur 11 , peut retourner dans le compresseur 7 pour recommencer un cycle.
La figure 7 est une représentation schématique de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation de la figure 1 selon le mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur à double détente". Dans le mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur à double détente", le premier organe de commutation 15i, le deuxième organe de commutation 152, le troisième organe de commutation 153 et le quatrième organe de commutation 17 sont agencés de sorte que le fluide réfrigérant FR circule depuis le compresseur 7 vers l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, puis vers l'échangeur de chaleur extérieur 9 en passant à travers le premier organe de détente 13i, l'échangeur de chaleur extérieur 9 fonctionnant en tant qu'évaporateur, et vers l'évaporateur 11 en passant à travers le deuxième organe de détente 132 et enfin vers le compresseur 7.
En particulier, la boucle de climatisation 3 est configurée de sorte que :
- on ouvre le deuxième canal du premier organe de commutation 15i et, préférentiellement, on ferme le premier canal du premier organe de commutation 15i,
- on ouvre le premier canal du deuxième organe de commutation 152 et, préférentiellement, on ferme le deuxième canal du deuxième organe de commutation 152,
- on ouvre le premier canal du troisième organe de commutation 153, et, préférentiellement, on ferme le deuxième canal troisième organe de commutation 153, et
- on ouvre le quatrième organe de commutation 17.
De plus, on ouvre le dispositif de contournement 25 en parallèle du premier organe de détente 13i .
Dans le mode de fonctionnement dit "pompe à chaleur à double détente", on active la boucle secondaire 5 de sorte que le fluide caloporteur FC circule dans la boucle secondaire 5 entre l'échangeur de chaleur intérieur 21 et l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, fonctionnant en tant que condenseur, de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant FR et le fluide caloporteur FC. Un tel agencement permet donc de mettre en œuvre deux détentes en série. L'échangeur de chaleur extérieur 9, en aval du premier organe de détente 13i, et l'évaporateur 11 , en aval du deuxième organe de détente 132, travaillent donc à des niveaux de pression différents.
Ainsi, le fluide réfrigérant FR, à haute pression et à haute température en provenance du compresseur 7, cède, dans l'échangeur de chaleur bi-fluide 19, de la chaleur au fluide caloporteur FC, permettant de réchauffer le flux d'air habitacle FH apte à être diffusé dans l'habitacle à la traversée de l'échangeur de chaleur intérieur 21 .
Par suite, le fluide réfrigérant FR subit ensuite une première détente à travers le premier organe de détente 13i qui abaisse la température et la pression du fluide réfrigérant FR, puis, d'une part, le fluide réfrigérant FR entre dans l'échangeur de chaleur extérieur 9, afin de subir une évaporation, et, d'autre part, le fluide réfrigérant subit une deuxième détente à travers le deuxième organe de détente 132 qui diminue encore la pression et la température du fluide réfrigérant FR, avant de traverser l'évaporateur 11 . Le fluide réfrigérant FR, en sortie de l'évaporateur 11 , peut ensuite retourner dans le compresseur 7 pour recommencer un cycle.
Le flux d'air habitacle FH traversant dans l'évaporateur 11 est donc refroidi et déshumidifié avant de passer à travers l'échangeur de chaleur intérieur 21 , pour être réchauffé, avant d'être diffusé dans l'habitacle.
La figure 8 est une représentation schématique d'une alternative de réalisation de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 selon la présente invention. L'alternative de réalisation de l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation 1 de la figure 8 diffère des divers modes de fonctionnement décrits précédemment en ce que la boucle secondaire 5 comporte un dispositif de stockage de chaleur 30, disposé avantageusement entre l'échangeur de chaleur bi-fluide 19 et l'échangeur de chaleur intérieur 21 .
Préférentiellement, le dispositif de stockage de chaleur 30 permet un stockage de froid afin d'être restitué ultérieurement ou de servir de levier thermique pour le fonctionnement de la boucle de climatisation 3. Alternativement, le dispositif de stockage de chaleur 30 permet un stockage de chaud.
On comprend donc que l'agencement et la commande, simultanée et/ou alternative, du premier organe de commutation 15i, du deuxième organe de commutation 152, du troisième organe de commutation 153 et du quatrième organe de commutation 17 permet de changer facilement le mode de fonctionnement de la boucle de climatisation 3, en utilisant moins de composants que dans les arrangements connus de l'état de la technique.
Dans l'ensemble de la description de la présente invention en relation avec les figures 1 à 8, le premier organe de détente 13i, le dispositif de contournement 25 et/ou le deuxième organe de commutation 152 ont été décrits comme des composants de la boucle de climatisation 3 distincts. Toutefois, alternativement, le premier organe de détente 13i, le dispositif de contournement 25 et/ou le deuxième organe de commutation 152 peuvent être combinés dans un unique organe de détente/contournement afin de former un système intégré.
De même, le deuxième organe de détente 132 et le quatrième organe de commutation 17 ont été décrits comme des composants de la boucle de climatisation 3 distincts. Toutefois, alternativement, le deuxième organe de détente 132 et le quatrième organe de commutation 17 peuvent être combinés dans un unique organe de détente/commutation afin de former un système intégré.
Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association.

Claims

Revendications
1 . Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) pour véhicule automobile comprenant
- une boucle de climatisation (3) à l'intérieur de laquelle circule un fluide réfrigérant (FR) comprenant un compresseur (7), un échangeur de chaleur extérieur (9), apte à assurer un échange de la chaleur avec un flux d'air extérieur (FE), un évaporateur (11 ), apte à assurer un échange de la chaleur avec un flux d'air habitacle (FH) destiné à être diffusé dans un habitacle du véhicule, et,
- une boucle secondaire (5) à l'intérieur de laquelle circule un fluide caloporteur (FC),
la boucle de climatisation (3) et la boucle secondaire (5) étant en interaction par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur bi-fluide (19), apte à assurer un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant (FR) et le fluide caloporteur (FC),
caractérisée en ce que la boucle de climatisation (3) comprend au moins
- un premier organe de commutation (15i) agencé entre le compresseur (7) et l'échangeur de chaleur extérieur (9),
- un deuxième organe de commutation (152) agencé entre l'échangeur de chaleur extérieur (9) et l'échangeur de chaleur bi-fluide (19), et
- un troisième organe de commutation (153) agencé entre le compresseur (7) et l'échangeur de chaleur bi-fluide (19).
2. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon la revendication 1 , dans laquelle le l'échangeur de chaleur extérieur (9) et/ou l'échangeur de chaleur bi-fluide (19) sont configurés pour fonctionner en tant que condenseur ou en tant qu'évaporateur.
3. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'évaporateur (11 ) est relié au compresseur (7).
4. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la boucle de climatisation (3) comprend un organe de détente, dit premier organe de détente (13i), interposé entre l'échangeur de chaleur extérieur (9) et le deuxième organe de commutation (152).
5. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la boucle de climatisation (3) comprend un organe de détente, dit deuxième organe de détente (132), agencé en amont de l'évaporateur (11 ).
6. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la boucle de climatisation (3) comprend un organe de détente, dit troisième organe de détente, agencé en aval de l'évaporateur (11 ).
7. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans laquelle la boucle de climatisation comprend au moins un dispositif de contournement (25) disposé en parallèle de l'organe de détente.
8. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon la revendication 7, dans laquelle le dispositif de contournement (25) comprend un clapet anti-retour.
9. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la boucle de climatisation (3) comprend un accumulateur (23) agencé en amont du compresseur (7).
10. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la boucle secondaire (5) comprend un échangeur de chaleur intérieur (21 ), apte à assurer un échange de la chaleur avec le flux d'air habitacle (FH).
1 1 . Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon la revendication 10, dans laquelle l'évaporateur (11 ) est agencé en amont de l'échangeur de chaleur intérieur (21 ).
12. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon la revendications 10 ou 11 , dans laquelle un échangeur de chaleur additionnel
(27) est agencé en aval de l'échangeur de chaleur intérieur (21 ).
13. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la boucle secondaire (5) comprend un échangeur de chaleur auxiliaire (29), apte à assurer un échange de la chaleur entre le fluide caloporteur (FC) et un composant embarqué dans le véhicule.
14. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la boucle de climatisation (3) comprend un quatrième organe de commutation (17), agencé en amont de l'évaporateur (11 ).
15. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la boucle secondaire (5) comporte un dispositif de stockage de chaleur (30).
16. Procédé de mise en œuvre d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconques des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape d'agencement du premier organe de commutation (15i), du deuxième organe de commutation (152) et du troisième organe de commutation (153), de sorte que, depuis le compresseur (7), le fluide réfrigérant (FR) circule successivement dans l'échangeur de chaleur extérieur (9) puis dans l'évaporateur (11 ).
17. Procédé de mise en œuvre d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconques des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape d'agencement du premier organe de commutation (15i), du deuxième organe de commutation (152) et du troisième organe de commutation (153), de sorte que, depuis le compresseur (7), le fluide réfrigérant (FR) circule successivement dans l'échangeur de chaleur bi-fluide (19) puis dans l'échangeur de chaleur extérieur (9).
18. Procédé de mise en œuvre d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconques des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape d'agencement du premier organe de commutation (15i), du deuxième organe de commutation (152) et du troisième organe de commutation (153), de sorte que, depuis le compresseur (7), le fluide réfrigérant (FR) circule successivement dans l'échangeur de chaleur bi-fluide (19) puis dans l'évaporateur (11 ).
19. Procédé de mise en œuvre d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconques des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape d'agencement du premier organe de commutation (15i), du deuxième organe de commutation (152) et du troisième organe de commutation (153), de sorte que, depuis le compresseur (7), le fluide réfrigérant (FR) circule successivement dans l'échangeur de chaleur extérieur (9) puis dans l'échangeur de chaleur bi- fluide (19).
20. Procédé de mise en œuvre d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconques des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape d'agencement du premier organe de commutation (15i), du deuxième organe de commutation (152) et du troisième organe de commutation (153), de sorte que, depuis le compresseur (7), le fluide réfrigérant (FR) circule successivement dans l'échangeur de chaleur extérieur (9) puis, d'une part, dans l'échangeur de chaleur bi-fluide (19) et, d'autre part, dans l'évaporateur (11 ).
21 . Procédé de mise en œuvre d'une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation (1 ) selon l'une quelconques des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape d'agencement du premier organe de commutation (15i), du deuxième organe de commutation (152) et du troisième organe de commutation (153), de sorte que, depuis le compresseur (7), le fluide réfrigérant (FR) circule successivement dans l'échangeur de chaleur bi-fluide (19) puis, d'une part, dans l'échangeur de chaleur extérieur (9) et, d'autre part, dans l'évaporateur (11 ).
22. Procédé de mise en œuvre selon l'une quelconques des revendications 16 à 21 , caractérisé en ce qu'il comprend une étape de désactivation de la boucle secondaire (5).
23. Procédé de mise en œuvre selon l'une quelconques des revendications 16 à 21 , caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'activation de la boucle secondaire (5).
24. Procédé de mise en œuvre selon la revendication 16, dans lequel l'étape d'agencement du premier organe de commutation (15i), du deuxième organe de commutation (152) et du troisième organe de commutation (153) est telle que le fluide réfrigérant (FR) ne circule pas dans l'échangeur de chaleur bi-fluide (19).
25. Procédé de mise en œuvre selon la revendication 17 ou 19, dans lequel l'étape d'agencement du premier organe de commutation (15i), du deuxième organe de commutation (152) et du troisième organe de commutation (153) est telle que le fluide réfrigérant (FR) ne circule pas dans l'évaporateur (11 ).
26. Procédé de mise en œuvre selon la revendication 18, dans lequel l'étape d'agencement du premier organe de commutation (15i), du deuxième organe de commutation (152) et du troisième organe de commutation (153) est telle que le fluide réfrigérant (FR) ne circule pas dans l'échangeur de chaleur extérieur (9).
27. Procédé de mise en œuvre selon l'une quelconques des revendications 16, 18, 20 et 21 , dans lequel l'étape d'agencement du premier organe de commutation (15i), du deuxième organe de commutation (152) et du troisième organe de commutation (153) est telle, qu'en sortie de l'évaporateur (11 ), le fluide réfrigérant (FR) circule vers le compresseur (7).
28. Procédé de mise en œuvre selon la revendication 19 ou 20, dans lequel l'étape d'agencement du premier organe de commutation (15i), du deuxième organe de commutation (152) et du troisième organe de commutation (153) est telle, qu'en sortie de l'échangeur de chaleur bi-fluide (19), le fluide réfrigérant (FR) circule vers le compresseur (7).
29. Procédé de mise en œuvre selon la revendication 17 ou 21 , dans lequel l'étape d'agencement du premier organe de commutation (15i), du deuxième organe de commutation (152) et du troisième organe de commutation (153) est telle, qu'en sortie de l'échangeur de chaleur extérieur (9), le fluide réfrigérant (FR) circule vers le compresseur (7).
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