Brevet FR2707891A1 — publié le 19950127

DISPOSITIF DE FILTRATION POUR CIRCUIT FRIGORIFIQUE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL DISPOSITIF La présente invention concerne les dispositifs de filtration pour circuit de fluide réfrigérant du type comprenant un corps creux muni d'un côté d'un fond et présentant de l'autre côté une ouverture fermée par une pièce d'obturation, ladite pièce d'obturation comportant un orifice de sortie du fluide. Elle concerne également un procédé de fabrication d'un dispositif de ce type. Elle trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine des bouteilles déshydratantes pour circuit de climatisation de véhicule automobile. On connaît déjà des dispositifs de filtration pour circuits frigorifiques du type ci-dessus défini. De tels dispositifs contiennent un groupe filtrant capable de retenir les impuretés et l'eau contenue dans le fluide réfrigérant. Le groupe filtrant est de forme annulaire, traversée par une tubulure plongeante de diamètre réduit en communication avec l'orifice de sortie en aval du groupe filtrant. Une telle disposition présente des inconvénients. En particulier, elle nécessite la fabrication d'un réservoir poreux spécifique de forme annulaire contenant le matériau filtrant. Ce réservoir doit de plus être introduit dans le corps creux, autour de la tubulure de diamètre réduit, ce qui pose des problèmes de fabrication. Les dispositifs connus sont par ailleurs en général constitués par des pièces en acier ou en aluminium, soudées entre elles selon la technique TIG, ce qui risque d'endommager le matériau du groupe filtrant sensible à la température, lors de la fabrication. La présente invention vise à fournir un dispositif répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle autorise une fabrication ne risquant pas d'endommager le matériau filtrant, simple à mettre en oeuvre, utilisant moins de pièces que dans l'art antérieur, et mettant en oeuvre des matériaux tels que les alliages d'aluminium, nettement plus légers. Dans ce but, l'invention propose notamment un dispositif de filtration pour circuit de fluide réfrigérant comprenant un corps creux muni d'un coté d'un fond et présentant de l'autre coté une ouverture fermée par une pièce d'obturation, ladite pièce d'obturation comportant un orifice de sortie du fluide, caractérisé en ce que l'orifice de sortie est directement en communication avec l'espace situé à proximité du fond du corps, par l'intermédiaire d'une tubulure contenant un tamis filtrant, le corps creux étant fixé par collage et serti sur la périphérie de ladite pièce. Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - la tubulure est de section transversale cylindrique au droit du tamis filtrant, de dimension comprise entre de l'ordre du tiers et de l'ordre des neuf dixièmes de la section interne du corps creux - le corps creux est une première demi-coque munie d'une paroi cylindrique et la pièce d'obturation est une seconde demi-coque formée d'une seule pièce par un fond et une paroi cylindrique introduite à frottement dans la première demi-coque à laquelle elle est fixée par collage, la première demi-coque étant sertie sur la périphérie du fond de la deuxième demi-coque - la portion d'extrémité de la paroi périphérique de la deuxième demi-coque est en contact ou sensiblement en contact avec la surface interne du fond de la première demi-coque - le dispositif comporte de plus au moins un joint torique en élastomère d'étanchéité entre le corps creux et la pièce d'obturation - l'orifice de sortie est en communication avec un canal intérieur dans lequel est disposé un indicateur visuel du taux d'humidité du fluide réfrigérant ou un indicateur du remplissage du circuit - la pièce d'obturation comporte l'orifice d'entrée du fluide réfrigérant, qui communique avec l'espace annulaire délimité d'une part par la paroi interne du corps creux, ou de la seconde demi-coque s'il y a lieu, et d'autre part par la paroi externe de la tubulure - le corps creux et la pièce d'obturation sont en alliage d'aluminium - la tubulure est en matière plastique - le dispositif comporte des moyens à ressort de compression du tamis filtrant entre le fond du corps creux et une butée interne à ladite tubulure. L'invention propose également un procédé de fabrication d'un dispositif tel que décrit ci-dessus et notamment un procédé de fabrication d'un dispositif de filtration d'un fluide réfrigérant à partir d'un corps creux muni d'un coté d'un fond et présentant de l'autre coté une ouverture agencée pour être fermée par une pièce d'obturation, ladite pièce d'obturation comportant un orifice de sortie du fluide, caractérisé en ce que on fixe à la pièce d'obturation et dans le prolongement de l'orifice de sortie, une tubulure contenant un tamis filtrant, la longueur de ladite tubulure étant telle que l'extrémité de ladite tubulure soit située à proximité du fond du corps lorsque la pièce d'obturation est fixée sur le corps creux, on met en place des moyens de compression du tamis filtrant, et on fixe par collage et par sertissage ledit corps creux contenant ladite tubulure sur la périphérie de ladite pièce. Avantageusement, le corps creux étant une première demi-coque munie d'une paroi cylindrique et la pièce d'obturation une seconde demi-coque formée d'une seule pièce par un fond et une paroi cylindrique on enduit au moins en partie de colle polymérisable la surface interne ou externe d'au moins une des deux demi-coques, on introduit la demi-coque dite interne, dans l'autre demi-coque dite externe, avec laquelle elle coopère à frottement ou sensiblement à frottement, jusqu'à venir sensiblement en butée contre le fond de ladite demi-coque externe, et on sertit l'extrémité de la demi-coque externe sur le fond de la demi-coque interne. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit des modes de réalisation particuliers donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels - La figure 1 est une vue latérale en partie en coupe axiale, d'un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. - La figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1. - La figure 3 est une vue en coupe selon III-III de la pièce d'obturation de la figure 1. - La figure 4 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1. - La figure 5 est une vue latérale, en coupe, d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. La figure 1 montre un dispositif 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le dispositif 1 comporte un corps creux 2 en alliage d'aluminium, formé d'une paroi cylindrique 3 par exemple de 1 à 3 mm d'épaisseur, muni d'un côté d'un fond 4 formé d'une seule pièce avec la paroi 3 par exemple par filage par choc. Le corps creux présente de l'autre côté une ouverture 5 fermée par une pièce d'obturation 6, également en alliage d'aluminium, de forme sensiblement cylindrique au niveau de l'obturation et comportant une portion supérieure de raccordement 7 avec des tubulures d'entrée et de sortie du fluide réfrigérant. Le liquide est par exemple un fluide frigorigène du type connu sous les références HFA134A ou CFC12. La pièce 6 comprend un orifice 8 de sortie du fluide, agencé pour être connecté à angle droit en 9, par l'intermédiaire d'un canal présentant un coude à angle droit 10 (voir figure 2), de façon étanche et connue en elle-même, avec un tuyau de sortie (non représenté). La pièce 6 comprend également un orifice 11 d'entrée du liquide dans le corps creux, agencé pour être connecté à angle droit en 12, de façon identique au tuyau de sortie, à un tuyau d'entrée (non représenté). L'orifice de sortie 8 est par ailleurs connecté, du côté du corps creux, à une tubulure 13 contenant le tamis filtrant 14. L'extrémité 15 de la tubulure, opposée à la pièce 6, est quant-à-elle directement reliée à l'espace 16 situé à proximité du fond 4 du corps creux. La tubulure est par exemple réalisée en matière plastique, par exemple en polyamide connu sous la dénomination 6-6, chargé à de l'ordre de 30 % en poids de fibres de verre . Elle présente une partie 17 en entonnoir, qui réalise la connexion avec l'orifice 8. La partie 17 est reliée à une portion principale 18 de la tubulure, présentant une section transversale cylindrique constante jusqu'à son extrémité 15, et incluant notamment le tamis filtrant. La dimension du diamètre externe de cette tubulure est par exemple comprise entre un tiers et de l'ordre de 9/10e du diamètre interne du corps creux. Le tamis filtrant 14 comporte un tamis moléculaire, par exemple constitué, de façon connue en elle-même, par une couche de billes en aluminosilicate, en sandwich entre une grille supérieure constituée, du haut vers le bas, par une plaque à trous en matériau identique à la tubulure, un tamis en laiton et une feuille de feutre de 1 à 3 mm d'épaisseur, et une grille inférieure 26 constituée de façon identique, mais dans l'ordre inverse, à la grille supérieure. La grille 19 vient en butée vers le haut contre un épaulement cylindrique 19' usiné sur la paroi interne 21 de la tubulure 13. La grille 20 est quant à elle comprimée, par exemple, par un ressort à boudin 22 prenant appui sur le fond 4 d'un côté et sur la paroi inférieure 23 de la grille 20 de l'autre côté. De cette façon, les variations de volume du matériau filtrant (tassement) pendant le fonctionnement de la bouteille déshydratante sont prises en compte. La tubulure 13 est fixée à l'entrée de l'orifice 8, sur la paroi inférieure de la pièce d'obturation 6, par exemple par collage avec une colle du type connu sous la dénomination "Loctite" ou équivalent, ou/et par déformation de la pièce 6 par exemple suivant 3 points. L'orifice d'entrée 10 est quant-à-lui en communication directe avec l'espace annulaire délimité par la paroi interne du corps creux et par la paroi externe de la tubulure. La pièce d'obturation 6 comprend une collerette annulaire périphérique 24, qui sépare la partie d'obturation proprement dite, enfoncée dans l'ouverture 5 du corps creux, de la portion supérieure 7 de raccordement avec les tuyaux d'entrée et de sortie du fluide réfrigérant. La collerette périphérique 24 vient en butée contre le bord supérieur de ladite ouverture. Dans le mode de réalisation plus particulièrement décrit ici, il est prévu un joint torique d'étanchéité 25, par exemple en matériau élastomère du type connu sous la dénomination VITON. Ces joints sont enfilés sur l'extrémité de la pièce d'obturation située du côté du corps creux par rapport à l'excroissance 24, et sont placés en appui de part et d'autre d'un épaulement annulaire 26 en excroissance par rapport à ladite partie de pièce. La pièce d'obturation 6 est par ailleurs fixée à l'extrémité du corps creux par un ou plusieurs cordons de colle par exemple du type connue sous la dénomination KÔMMERLING, sous la référence CORAPOX 562L2, ou par l'intermédiaire d'une fine pellicule de ladite colle répartie sur la face interne de la périphérie de l'extrémité du corps creux ou de la face externe de la pièce en vis à vis. L'extrémité du corps creux est ensuite sertie sur la périphérie de ladite pièce introduite dans l'ouverture, l'excroissance latérale 24 venant en butée sur le corps creux. Un anneau cylindrique 27 de sertissage externe est par exemple prévu. I1 s'insère entre la collerette 24 et une excroissance latérale 25 de l'extrémité du corps creux, due à la déformation de ladite extrémité lors du sertissage sur l'épaulement 26. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif. La filtration/déshydratation du fluide réfrigérant s'effectue de la façon suivante. Le fluide entre dans le dispositif par l'orifice 12 de la pièce d'obturation 6 et pénètre dans l'espace annulaire externe à la tubulure (flèche 28). I1 passe à l'extérieur et le long de la tubulure, puis entre au travers du ressort 22, à l'intérieur de ladite tubulure. I1 pénètre alors le tamis filtrant où il se sépare de ses traces d'humidité et des particules solides, puis sort du dispositif via l'orifice de sortie 8. Avantageusement il est prévu un indicateur 29 du taux d'humidité du fluide réfrigérant, en sortie, permettant d'apprécier la saturation du tamis moléculaire, et/ou un voyant de remplissage. Cet indicateur est situé en aval du tamis filtrant, par exemple (voir figure 3) au droit du canal intérieur 30 de l'orifice 8 avant le coude perpendiculaire 31 de sortie latérale du fluide en 9. Cet indicateur est alors incorporé dans la pièce d'obturation 6. Dans le mode représenté, il est en communication visuelle avec l'extérieur via un élément transparent 32, par exemple en verre coulé. L'élément 33 constituant l'indicateur est placé et fixé en dessous. I1 est agencé pour changer de couleur en fonction du taux d'humidité du fluide réfrigérant et présente par exemple la forme d'un anneau dont la couleur est donc visible au travers de l'élément 32. Cet indicateur est agencé de façon connue en elle-même pour tenir à la pression de fonctionnement du dispositif (de l'ordre de 27 bars). Sur la figure 4 on a représenté la vue de dessus du dispositif de la figure 1, pour montrer l'aspect de l'indicateur 29, accessible visuellement par le dessus, ce qui présente des avantages pour un utilisateur qui peut ainsi vérifier aisément le bon fonctionnement du dispositif de filtration. La figure 5 montre un autre mode de réalisation du dispositif 35 ou bouteille selon l'invention. Le dispositif 35 présente une pièce 36 d'obturation dont les orifices 37 et 37' d'entrée et de sortie du fluide réfrigérant sont agencés pour permettre des raccordements dans le prolongement du corps creux, et non perpendiculairement. La pièce 36 est formée d'une demi-coque munie d'une paroi cyclindrique 36' formée d'une seule pièce avec le fond qui comporte une partie supérieure cylindrique 36'' en retrait. La paroi est introduite à frottement dans le corps creux muni en partie haute d'une partie 38 de plus grand diamètre que le reste du corps, à laquelle elle est fixée par collage, le corps creux étant ensuite serti sur la partie en retrait 36". Le dispositif 35 ne diffère par ailleurs essentiellement du mode décrit en référence à la figure 1 que par la longueur du corps creux, qui est plus grande, et par la forme de la pièce 36 collée/sertie sur le corps creux, comme on vient de le voir. Dans ce cas il est également prévu une pièce 39 de prolongation, essentiellement cylindrique, qui vient en butée contre la grille inférieure 40 du tamis filtrant. La pièce comporte une partie inférieure cylindrique en retrait 41, autour de laquelle est enfilé le ressort 42, en butée vers le haut contre un épaulement 43 dudit renfoncement, et en butée vers le bas sur le fond. Une telle disposition permet ainsi d'optimiser la forme et le volume de la bouteille déshydratante correspondant au dispositif selon l'invention. L'orifice d'entrée du fluide réfrigérant peut être latéral en partie haute de la bouteille ou même situé sur le fond de ladite bouteille (raccords représentés en 44 et 45 en traits interrompus sur la figure 5). On va maintenant décrire un procédé de fabrication d'un dispositif selon l'invention. Un tel procédé consiste à fabriquer séparément et au préalable, la tubulure contenant le tamis filtrant. On fixe ensuite de façon simple par collage ou sertissage la tubulure sur la pièce d'obturation. La tubulure est alors équipée du ressort de mise en pression 22. Puis la périphérie externe inférieure de la pièce d'obturation est enduite d'un ou plusieurs cordons de colle, les éventuels joints toriques ayant été préalablement enfilés sur ladite périphérie inférieure. La pièce est ensuite mise en place et fixée par collage et par sertissage sur le corps creux. Les avantages de l'invention par rapport à l'art antérieur sont notamment - un gain de poids de l'ordre de 30 à 50% par rapport aux pièces en acier - un assemblage facile, sans brasure ou soudure, et donc sans risque de fuite ou d'endommagement des matériaux filtrants - des pertes de charge réduites du fait d'une plus grande section de passage sur une plus grande partie du cheminement. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux seuls modes de réalisation décrits mais en embrasse au contraire toutes les variantes et notamment celles où l'orifice d'entrée est sur le côté du corps, ou sur le fond du corps, celles où le matériau utilisé pour le corps, comme pour la tubulure interne, est une matière plastique telle que du polyamide armé de fibre de verre ; le sertissage est effectué par filage ou par magnétoformage. REVENDICATIONS 1. Dispositif (1,35) de filtration pour circuit de fluide réfrigérant comprenant un corps creux (2) muni d'un coté d'un fond (4) et présentant de l'autre coté une ouverture (5) fermée par une pièce d'obturation (6,36), ladite pièce d'obturation comportant un orifice (8,38) de sortie du fluide, caractérisé en ce que l'orifice de sortie est directement en communication avec l'espace (16) situé à proximité du fond du corps, par l'intermédiaire d'une tubulure (13) contenant un tamis filtrant (14), le corps creux étant fixé par collage et serti sur la périphérie de ladite pièce. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tubulure est de section transversale cylindrique au droit du tamis filtrant, de dimension comprise entre de l'ordre du tiers et de l'ordre des neuf dixièmes de la section interne du corps creux. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps creux est une première demi-coque munie d'une paroi cylindrique et en ce que la pièce d'obturation est une seconde demi-coque formée d'une seule pièce par un fond et une paroi cylindrique introduite à frottement dans la première demi-coque à laquelle elle est fixée par collage, la première demi-coque étant sertie sur la périphérie du fond de la deuxième demi-coque. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la portion d'extrémité de la paroi périphérique de la deuxième demi-coque est en contact ou sensiblement en contact avec la surface interne du fond de la première demi-coque. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte de plus au moins un joint torique (25) en élastomère d'étanchéité entre le corps creux et la pièce d'obturation. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit orifice de sortie est en communication avec un canal intérieur (30) dans lequel est disposé un indicateur visuel (29) du taux d'humidité du fluide réfrigérant ou un voyant de remplissage 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'obturation comporte un orifice d'entrée (11,37) du fluide réfrigérant, ledit orifice communiquant avec l'espace annulaire délimité par la paroi interne du corps creux ou de la seconde demicoque et par la paroi externe de la tubulure. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps creux (2) et la pièce (6) d'obturation sont en alliage d'aluminium. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tubulure (13) est en matière plastique. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte des moyens (22,42) à ressort de compression du tamis filtrant entre le fond (4) du corps creux et une butée interne (19') à ladite tubulure. 11. Procédé de fabrication d'un dispositif de filtration d'un fluide réfrigérant à partir d'un corps creux (2) muni d'un coté d'un fond (4) et présentant de l'autre coté une ouverture (5) agencée pour être fermée par une pièce d'obturation (6), ladite pièce d'obturation comportant un orifice de sortie (8,38) du fluide, caractérisé en ce que on fixe à la pièce d'obturation et dans le prolongement de l'orifice de sortie, une tubulure (13) contenant un tamis filtrant (14), la longueur de ladite tubulure étant telle que l'extrémité (15) de ladite tubulure soit située à proximité du fond (4) du corps lorsque la pièce d'obturation est fixée sur le corps creux, on met en place des moyens de compression du tamis filtrant, et on fixe par collage et par sertissage ledit corps creux contenant ladite tubulure sur la périphérie de ladite pièce. 12. Procédé de fabrication selon la revendication 11, caractérisé en ce que le corps creux étant une première demi-coque munie d'une paroi cylindrique et la pièce d'obturation une seconde demi-coque formée d'une seule pièce par un fond et une paroi cylindrique on enduit au moins en partie de colle polymérisable la surface interne ou externe d'au moins une des deux demi-coques, on introduit la demi-coque dite interne, dans l'autre demi-coque dite externe, avec laquelle elle coopère à frottement ou sensiblement à frottement, jusqu'à venir sensiblement en butée contre le fond de ladite demi-coque externe, et on sertit l'extrémité de la demi-coque externe sur le fond de la demi-coque interne.