Brevet FR2707742A1 — publié le 19950120

L'invention se rapporte à un condenseur d'une installation de climatisation d'un véhicule, qui comprend un bloc tubulaire à ailettes équipé de part et d'autre de tubes collecteurs, un collecteur tubulaire étant disposé parallèlement à l'un des tubes collecteurs et formant un module avec ce dernier. Un condenseur de ce type est décrit dans EP 0 480 330 A2. L'invention a pour objet une réalisation du condenseur du type tel que spécifié en préambule, qui offre la possibilité de contrôler la marche de l'installation de climatisation sans nécessiter des raccords auxiliaires qui feraient courir le risque de fuites. Selon une particularité essentielle de l'invention, au moins un flotteur disposé dans le collecteur supporte un élément émetteur auquel est associé un élément capteur disposé extérieurement sur le tube collecteur et recevant les signaux de l'élément émetteur à travers une cloison du collecteur. Ce mode d'exécution permet d'obtenir et d'analyser pendant le remplissage un signal affichant que ce dernier est correct ou, en service, un signal indiquant que la quantité minimale d'agent réfrigérant est atteinte, sans qu'aucun raccord pénétrant dans le circuit de ce dernier ne soit nécessaire. Le fait qu'un tel raccord soit évité permet aussi d'éliminer le risque qu'il devienne la source d'une fuite et soit la cause d'une perte d'agent réfrigérant. Selon un mode de réalisation de l'invention, deux flotteurs sont disposés dans le collecteur, celui qui se trouve à la partie supérieure de ce dernier étant associé à un détecteur de remplissage et celui qui se trouve au bas étant associé à un détecteur qui répond lorsqu'un niveau minimal n'est pas atteint. Ainsi, par exemple lors du remplissage de l'installation de climatisation en agent réfrigérant, le détecteur correspondant envoie à l'appareil de remplissage un signal indiquant que le niveau est 2 2707742 correct et qui provoque l'achèvement du remplissage. Le détecteur répondant au niveau minimal envoie par exemple un signal à un dispositif d'affichage se trouvant dans le tableau de bord du véhicule et rendant l'utilisateur de l'installation de climatisation attentif au fait que cette dernière nécessite une révision. Selon une autre particularité de l'invention, le flotteur supérieur et/ou inférieur est disposé dans une zone du collecteur dans laquelle la circulation est tranquillisée. Il est ainsi garanti que les courants de l'agent réfrigérant n'ont aucune influence sur la position de ce flotteur et donc aucune erreur d'émission de signal n'est à craindre par suite des variations de vitesse de circulation de l'agent réfrigérant. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, au moins un flotteur est mobile sur une glissière. En variante de réalisation, ledit au moins un flotteur est monté pivotant autour d'un axe. Ce type de montage a l'avantage que même des petites courses du flotteur, en particulier dans la plage de réponse du ou des détecteurs et donc de faibles variations du niveau du liquide ont pour effet des différences notables des signaux emis. Suivant un troisième mode de réalisation, l'élément capteur est disposé sur un couvercle ou un fond du collecteur. Selon une particularité avantageuse de ce mode de réalisation, le couvercle et/ou le fond du collecteur comporte une protubérance tubulaire, fermée d'un côté, pénétrant à l'intérieur du collecteur et dans lequel un élément capteur est disposé. Dans ce mode de réalisation également, l'élément capteur est disposé extérieurement sur le collecteur. Il reçoit également dans ce cas des signaux à travers une cloison du collecteur, à savoir à travers le couvercle ou le fond. L'élément capteur de ce mode de réalisation est bien protégé à l'intérieur du couvercle ou du fond. Il n'est pas nécessaire d'immobiliser en rotation le dessicateur rapporté. Suivant une autre particularité 3 2707742 avantageuse de ce mode de réalisation, le flotteur est guidé sur la protubérance du couvercle ou du fond. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, ledit au moins un flotteur est monté sur un boîtier d'un dessicateur disposé à l'intérieur du collecteur qui comporte une ouverture de montage qui est obturable par un couvercle amovible. Le condenseur lui- même consiste avantageusement en une construction brasée dont le brasage est effectué à température élevée dans un four. La disposition du ou des flotteurs sur le boîtier d'un dessicateur qui doit ensuite être mis en place permet d'éviter que ce flotteur et/ou son élément émetteur et/ou son support ou son guidage soit soumis aux températures élevées de brasage qui risqueraient de provoquer des dégâts et/ou des défaillances. Suivant une autre particularité avantageuse de l'invention, ledit au moins un flotteur est équipé d'un aimant permanent constituant un élément émetteur et auquel est associé un élément capteur qui est constitué d'un élément à effet de Hall ou d'un interrupteur à contacts scellés qui est disposé sur le côté extérieur du collecteur. Dans les deux modes d'exécution, le signal est transmis de manière fiable et claire à travers la cloison fermée du collecteur sans qu'aucun passage ou analogue doive être prévu à cette fin. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, l'élément émetteur et l'élément capteur sont disposés de manière qu'un contact soit fermé en l'absence d'agent réfrigérant. Ce mode de réalisation permet après assemblage, et alors que l'agent réfrigérant n'a pas encore été introduit dans l'installation, de procéder à un contrôle permettant d'observer si un flotteur ainsi qu'un élément émetteur ont bien été montés et fonctionnent correctement. D'autres particularités avantageuses de l'invention apparaitront dans la description qui va suivre 4 2707742 et qui est faite en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe partielle d'un condenseur selon l'invention qui est équipé de deux détecteurs de niveau, la figure 2 est une coupe de la seule région d'un collecteur d'un condenseur et des détecteurs se trouvant aux positions extrêmes opposées, la figure 3 est une coupe du collecteur d'une variante de réalisation et la figure 4 est une coupe partielle d'un autre mode de réalisation analogue à celui de la figure 3. Le condenseur représenté partiellement sur la figure 1 comprend un bloc formé de tubes plats (10) entre lesquels sont disposées des ailettes ondulées (11). Les dernières ailettes (11) sont recouvertes au haut et au bas par des tôles (13, 14). Les deux extrémités des tubes plats (10) sont enfilées dans des passages (15) de tubes collecteurs (16) disposés de part et d'autre et dont un seul est représenté sur la figure 1. Les tubes collecteurs (16) sont constitués de profilés de tôle obturés au haut et au bas par une plaque de fermeture (17, 18). Un collecteur (19) disposé parallèlement au tube collecteur (16) forme un bloc avec ce dernier. Le collecteur (19) est obturé aux extrémités à l'aide des mêmes plaques de fermeture (17, 18). Les tubes collecteurs (16) comportent des cloisons transversales non représentées, destinées à conférer une circulation en méandre à l'agent réfrigérant. De plus, des trous de liaison non représentés sont prévus entre le tube collecteur (16) et le collecteur (19) de manière que l'agent réfrigérant parvienne dans ce dernier. Les trous de liaison peuvent être par exemple disposés de la manière décrite dans la demande de brevet allemand P 42 38 853.8 qui n'a pas encore été mise à l'Inspection Publique. De plus, les constructions du tube collecteur (16) et du 2707742 collecteur (19) décrites dans ce document peuvent être prévues dans le condenseur de l'invention. La plaque supérieure de fermeture (18) est équipée d'un couvercle amovible (21) vissé dans un taraudage avec interposition d'une garniture (20). Dans l'exemple représenté de réalisation, un capteur de pression (22) ouvert sur le collecteur (19) est vissé dans le couvercle (21). Un dessicateur rapporté (23) monté dans le collecteur (19) est réalisé en principe de la manière décrite dans la demande de brevet allemand P 43 19 293.9 qui n'a pas encore été mise à l'Inspection Publique. Ce dessicateur rapporté (23) est monté dans le condenseur après que ce dernier a été assemblé par brasage dans un four. Le dessicateur rapporté (23), qui se monte après enlèvement du couvercle (21), n'a donc pas à être exposé aux températures élevées de brasage. Le dessicateur rapporté (23) comprend un boîtier (24) en forme de cage en matière plastique ou en aluminium, dans lequel un produit désséchant est placé à l'intérieur d'un petit sac perméable à l'agent réfrigérant. Le produit désséchant et le petit sac ne sont pas représentés. Le boîtier (24) comporte à la circonférence des archets élastiques (25) venus de formage et prenant appui contre la paroi intérieure du collecteur (19), de sorte que ce boîtier (24) est centré dans le collecteur (19). De plus, le boîtier (24) est immobilisé dans la direction de l'axe à l'intérieur du collecteur (19), par exemple par des talons de son extrémité inférieure qui s'enclenchent dans des évidements correspondants de la plaque inférieure de fermeture (17). En variante de réalisation, des éléments élastiques disposés entre le couvercle (21) et l'extrémité supérieure du boîtier (24) immobilisent ce dernier à la position représentée. Le collecteur (19) est équipé de deux détecteurs (26, 27) du niveau de l'agent réfrigérant sans qu'aucun raccord pénétrant dans le circuit de cet agent ne soit 6 2707742 nécessaire à cette fin. Bien au contraire, les détecteurs (26, 27) sont réalisés de manière que les signaux soient transmis à travers la cloison fermée du collecteur (19) sans qu'un trou ou analogue doive être prévu dans ce but. Le détecteur (26) disposé à proximité de l'extrémité inférieure du collecteur (19) permet un affichage lorsque la quantité minimale d'agent réfrigérant est atteinte ou ne l'est plus. Le détecteur (26) est connecté à un dispositif d'affichage placé par exemple dans le tableau de bord d'un véhicule automobile. Le détecteur (27) est destiné au contrôle du remplissage correct de l'installation de climatisation par de l'agent réfrigérant. Dans l'exemple de réalisation, il est disposé à proximité de l'extrémité supérieure du collecteur. Il est de plus admis que, lorsque le collecteur (19) est totalement rempli d'agent réfrigérant, le remplissage est correct. Il est bien entendu possible aussi de placer le détecteur (27) dans d'autres régions du collecteur (19) lorsque le niveau d'agent réfrigérant se trouve en un emplacement situé plus bas lorsque le remplissage est correct. Il est alors nécessaire dans certaines circonstances de subdiviser le module dessicateur de manière que le produit dcésséchant se trouve à l'intérieur du boîtier (24) au-dessus et au- dessous du détecteur (27). Le détecteur (27) émet un signal qui est transmis à un appareil de remplissage. Ce signal est celui de l'achèvement du processus de remplissage. Le détecteur (26) comporte un élément émetteur (28) disposé dans le collecteur (19) et supporté par un flotteur (29). Le flotteur (29) est monté pivotant autour d'un axe horizontal (30) dans le boîtier (24). L'élément émetteur (28) est associé à un élément capteur (31) qui est disposé sur le côté extérieur du collecteur (19). L'élément émetteur (28) est par exemple un aimant permanent. L'élément capteur prévu (31) est un élément à effet de Hall ou un interrupteur à contacts scellés. Le flotteur (29) est disposé dans une zone dans laquelle la circulation est tranquillisée, de façon que les 7 2707742 courants de l'agent réfrigérant n'aient aucune influence sur sa position. A cette fin, une cloison transversale (32) forme une chambre séparée dans la partie inférieure du boîtier (24). Cette chambre est ouverte sur le collecteur (19) par un orifice d'étranglement (33) de la cloison transversale (32) et par une fente (34) située à proximité de l'axe (30) du flotteur (29). Des turbulences se produisant dans l'ensemble du collecteur (19), il est aussi avantageux dans certaines circonstances de prévoir pour le flotteur supérieur (36) une chambre dans laquelle la circulation est tranquillisée. Le détecteur (27) comporte un élément émetteur (35) disposé dans le tube collecteur (19) et supporté par un flotteur (36) monté sur une tige de guidage (37) disposée dans le boîtier (24). Le flotteur (36) comporte un talon (39) guidé dans une fente (38) du boîtier (24) et supportant l'élément émetteur (35). L'élément émetteur (35) est associé à un élément capteur (40) disposé sur le côté extérieur du collecteur (19). Pour ce détecteur (27) également, l'élément émetteur (35) est un aimant permanent, tandis que l'élément capteur (40) est un élément à effet de Hall ou un interrupteur à contacts scellés. Dans le mode de réalisation représenté, les deux flotteurs (29, 36) forment un module avec le dessicateur rapporté (23). Le produit desséchant devant en général être renouvelé environ à la fin de deux ans, il est préférable de conformer ce dessicateur rapporté (23) de manière que le produit desséchant puisse être échangé sans qu'il soit nécessaire de changer également les flotteurs (29, 36). Il est possible par exemple à cette fin de réaliser le flotteur (36) et sa tige de guidage (37) sous forme d'un module en forme de couvercle qui se fixe sur le boîtier (24). Dans ce cas, il suffit d'enlever et de remplacer de manière simple le produit desséchant après enlèvement de ce module en forme de couvercle. Si toutefois le boîtier (24) doit former une cartouche dessicatrice échangeable ou analogue avec le produit desséchant, il est avantageux dans 8 2707742 ce cas de rendre les flotteurs (29) et (36) indépendants du boîtier (24), c'est-à-dire de prévoir dans le boîtier (24) des joints entre les régions des deux flotteurs (29, 36) et le reste de ce boîtier. Il est prévu dans l'exemple de réalisation représenté d'associer au détecteur supérieur (27) un flotteur (36) guidé sur une tige (37) et au détecteur inférieur (26), un flotteur pivotant (29). Il est bien entendu possible de prévoir deux flotteurs semblables aussi bien pour le détecteur supérieur (27) que pour le détecteur inférieure (26), c'est- à-dire deux flotteurs pivotants ou deux flotteurs coulissants. Le flotteur pivotant (29) a l'avantage que même de faibles variations du niveau génèrent un signal notable entre l'élément émetteur (28) et l'élément capteur (31). Les flotteurs (29, 36) doivent être capables de supporter en service des températures pouvant atteindre environ 90 C et des pressions pouvant atteindre environ 30 bars. Des flotteurs convenables (29, 36) peuvent donc être conformés en corps creux de métal et alors une forme approximativement sphérique est avantageuse. Il est cependant possible aussi de prévoir des flotteurs (29, 36) de matière pleine et alors il faut choisir une matière dont le poids spécifique soit inférieur à celui de l'agent réfrigérant et qui soit capable de supporter les températures et pressions indiquées. Une matière convenable est par exemple le polypropylène alvéolaire qui a une densité de 0,45 g/cm3. Le collecteur (19) du mode de réalisation de la figure 3, qui forme de manière non représentée un module avec un tube collecteur d'un condenseur, comporte un fond (41) fixé par brasage et, à l'extrémité supérieure, une pièce rapportée (42) également fixée par brasage. La pièce rapportée (42) comporte un taraudage dans lequel un couvercle (44) est vissé avec interposition d'un joint d'étanchéité (43). Le fond (41) et le couvercle (44) 9 2707742 comportent chacun du côté intérieur des surfaces en tronc de cône tournées l'une vers l'autre et entre lesquelles est encastré un boîtier (45) qui comporte des surfaces extrêmes correspondantes (46, 47) formant des cavités en tronc de cône. Le boîtier (45) est subdivisé en direction axiale et formé d'un assemblage de deux demi-enveloppes qui se complètent. Le boîtier (45) forme à l'aide des deux cloisons extrêmes (46, 47) et des cloisons transversales (48, 49) au total trois chambres (50, 51, 52). La chambre médiane (51) qui comporte des cloisons perforées est destinée à loger un produit desséchant placé par exemple dans un petit sac qui est perméable à l'agent réfrigérant. La chambre inférieure (50) et la chambre supérieure (52) servent chacune à loger un flotteur (53, 54). Chacune des chambres inférieure (50) et supérieure (52) est ouverte par un trou inférieur (55, 56) et par un trou supérieur (57, 58) sur le volume interne du collecteur (19) et par les trous de liaison de ce dernier sur le tube collecteur. Le fond (41) ainsi que le couvercle (44) comportent des protubérances tubulaires (59, 60) fermées à l'extrémité intérieure et tournées axialement l'une vers l'autre. Un interrupteur à contacts scellés (61, 62) disposé dans chacune des protubérances (59, 60) est fixé dans celles-ci à des positions axiales définies. Cette fixation peut être effectuée par vissage, par des bagues fendues ou par encollage. Les flotteurs (53, 54) disposés avec jeu dans les chambres (50, 52) et ayant un contour en forme de tonneau sont guidés sur les protubérances tubulaires (59, 60) du fond.(41) et du couvercle (44). Le trou axial des flotteurs (53, 54) comporte des nervures arrondies de guidage (63) orientées dans la direction de la longueur et placées le long de lignes contre les protubérances (59, 60). Chacun des flotteurs (53, 54) supporte un aimant permanent annulaire (64, 65) polarisé en direction axiale et coopérant avec l'interrupteur correspondant à contacts scellés (61, 62). 2707742 L'interrupteur inférieur à contacts scellés (61) et l'aimant permanent annulaire (64) du flotteur (53) forment un détecteur qui répond lorsque le niveau minimal de l'agent réfrigérant n'est plus atteint. Dans ce cas, l'interrupteur à contacts scellés se ferme. Ceci a l'avantage que même lorsque le condenseur n'est pas encore rempli d'agent réfrigérant, il est possible de contrôler le bon fonctionnement du détecteur formé de l'interrupteur à contacts scellés (61) et de l'aimant permanent annulaire (64), car cet aimant permanent ferme à cette position l'interrupteur (61) et donc un signal positif est présent. Ce signal permet de contrôler après montage si le flotteur (53) et son aimant permanent (64) ont été correctement montés. L'interrupteur à contacts scellés (62) et l'aimant permanent annulaire (65) forment un détecteur de remplissage qui répond lorsque le niveau maximal de l'agent réfrigérant est atteint. Il est également prévu dans ce cas que, lorsqu'encore aucun agent réfrigérant n'a été déversé dans le condenseur, l'aimant permanent (65) maintient l'interrupteur à contacts scellés (62) fermé et donc un signal positif est présent. Le flotteur (54) repose à cet état sur la cloison (49). Il est possible de contrôler alors également dans ce cas si le flotteur (54) et l'aimant permanent (65) ont été correctement montés, car il possible de lire le signal positif, à savoir de s'assurer que l'interrupteur à contacts scellés (62) est fermé. Lorsque le niveau maximal est atteint, le flotteur (54) et l'aimant permanent (65) montent suffisamment pour que I'interrupteur (62) soit ouvert, ce qui peut être analysé comme étant un signal d'achèvement du remplissage. Le fond (41) et le couvercle (44), qui comportent des cavités destinées à une clé à trous borgnes, sont comme le collecteur (19) en aluminium ou en un alliage d'aluminium et sont fabriqués par exemple par extrusion ou par matriçage à froid. Les protubérances tubulaires (59, ) sont donc en un matériau qui n'est pratiquement pas il 2707742 aimantable, de sorte que la transmission de signaux des aimants permanents (64, 65) aux interrupteurs à contacts scellés (61, 62) n'est pas gênée. Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, dont le principe correspond à celui de la figure 3, les parois extrêmes (46, 47) que comporte ce dernier sont supprimées. Le couvercle (44) et le fond non représenté obturent directement les extrémités ouvertes du boîtier (45) en centrant ce dernier. Il est par ailleurs prévu que la protubérance (60), qui présente une pointe tronconique, est prolongée jusque sur la cloison transversale (49). Cette cloison transversale (49), qui est légèrement flexible dans la direction de l'axe du boîtier (45), comporte une cavité correspondante tronconique (66), de sorte que la protubérance (60) pénètre en se centrant dans cette cavité (66) de la cloison transversale (49). Le fond non représenté et sa protubérance peuvent être conçus de la même manière, de façon que la protubérance (60) et la protubérance du fond qui se trouve en face de cette dernière centrent l'ensemble du boîtier (45). Il est par ailleurs prévu, dans l'exemple de réalisation de la figure 4, que l'aimant permanent (65) polarisé axialement soit disposé axialement au milieu du flotteur (54) de manière à éviter par avance toute erreur de montage. 12 2707742 REVENDICATIONS 1. Condenseur d'une installation de climatisation d'un véhicule, comprenant un bloc tubulaire à ailettes qui comporte de part et d'autre des tubes collecteurs, un collecteur tubulaire étant disposé parallèlement à l'un des tubes collecteurs et formant un bloc avec ce dernier, caractérisé en ce qu'au moins un flotteur (29, 36; 53, 54) disposé dans le collecteur (19) supporte un élément émetteur (28, 35; 64, 65) auquel est associé un élément capteur (31, 40; 61, 62) disposé extérieurement sur le collecteur (19) et recevant les signaux de l'élément émetteur à travers une cloison du collecteur. 2. Condenseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux flotteurs (29, 36; 53, 54) sont disposés dans le collecteur (19), l'un, supérieur, (36, 54) de ceux-ci étant associé à un détecteur de remplissage (27, 62) et un autre (29, 53), inférieur, étant associé à un détecteur (26, 61) qui répond lorsqu'un niveau minimal n'est plus atteint. 3. Condenseur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le flotteur inférieur et/ou supérieur (29, 36, 53, 54) est disposé dans une zone du collecteur (19) dans laquelle la circulation est tranquillisée. 4. Condenseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit au moins un flotteur (36; 53, 54) est monté coulissant sur une glissière (37; 59, 60). 5. Condenseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit au moins un flotteur (29) est monté pivotant autour d'un axe (30). 6. Condenseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit au moins un flotteur (29, 36, 53, 54) est monté dans un boîtier (24 ; 45) d'un dessicateur (23) qui se loge dans le collecteur (19) qui comporte un trou de montage obturable par un couvercle amovible (21; 44). 13 2707742 7. Condenseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le flotteur inférieur (29, 53) est disposé dans une chambre du boîtier (24; 45) du dessicateur (23) qui comporte des trous définis d'entrée (33, 34; 55, 57). 8. Condenseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et 6 ainsi que 7, caractérisé en ce que l'élément capteur (61, 62) est monté sur un couvercle (44) ou un fond (41) du collecteur (19). 9. Condenseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le couvercle (44) et/ou le fond (41) du collecteur (19) comporte une protubérance tubulaire (59, ) fermée d'un côté, pénétrant dans le volume interne du collecteur (19) et dans laquelle un élément capteur (61, 62) est disposé. 10. Condenseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la protubérance (60, 59) du couvercle (44) et/ou du fond (41) pénètre dans une cavité (66) de la cloison transversale correspondante (48, 49) de façon à se centrer. 11. Condenseur selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le flotteur (53, 54) est guidé sur la protubérance (59, 60) du fond (41) ou du couvercle (44). 12. Condenseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit au moins un flotteur (29, 36; 53, 54) est équipé d'un élément émetteur (28, 35; 64, 65) constitué d'un aimant permanent auquel est associé un élément capteur (31, 40; 61, 62) constitué d'un élément à effet de Hall ou d'un interrupteur à contacts scellés qui est disposé sur le côté extérieur du collecteur (19). 13. Condenseur selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'élément émetteur (28, 35; 64, 65) et l'élément capteur (31, 40; 61, 62) sont disposés de manière qu'un contact soit fermé en l'absence d'agent réfrigérant.