Brevet FR2777639A1 — publié le 19991022

Condenseur de climatisation comprenant un réservoir monté sur une embase L'invention concerne un condenseur propre à faire partie d'un circuit de fluide, notamment de fluide réfrigérant dans un dispositif de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant une boite collectrice et un réservoir intermédiaire allongé pour le traitement et/ou l'accumulation du fluide, deux conduites de liaison étant prévues pour le transfert du fluide de la boîte collectrice au réservoir et inversement. Dans un tel condenseur, comme il est bien connu, le réservoir intermédiaire peut remplir tout ou partie des fonctions suivantes: filtration et/ou déshydratation du fluide réfrigé- rant, compensation des variations de volume de celui-ci, séparation des phases liquide et gazeuse. Sa position intermédiaire, c'est-à-dire son interposition entre une partie amont et une partie aval du condenseur, permet de ne faire circuler dans la partie de celui-ci située en aval du réservoir que du fluide à l'état liquide, qui est ainsi sous- refroidi au dessous de la température d'équilibre liquide/ gaz, améliorant les performances du condenseur et rendant celles-ci relativement indépendantes de la quantité de fluide contenue dans le circuit. EP-A-0 480 330 décrit, dans un condenseur de climatisation de véhicule, un réservoir intermédiaire qui se fixe de manière amovible sur une embase solidaire de la boîte collectrice, traversée par les deux conduites de liaison. Le but de l'invention est de simplifier le montage du condenseur, en faisant jouer à l'embase au moins un rôle supplémentaire en ce qui concerne les liaisons fluidiques et mécaniques. L'invention vise notamment un condenseur du genre défini en introduction, et prévoit que l'embase comporte des moyens pour fixer le condenseur et/ou pour établir une liaison fluidique entre celui-ci et le reste dudit circuit. Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémen- taires ou alternatives, sont énoncées ci-après: - Lesdits moyens pour établir une liaison fluidique compren- nent une conduite de raccordement traversant l'embase de part en part. - La conduite de raccordement communique directement par une première de ses extrémités avec la boîte collectrice. - La seconde extrémité de la conduite de raccordement constitue la sortie du condenseur. - La première extrémité de la conduite de raccordement est sensiblement alignée avec les extrémités respectives des conduites de liaison qui communiquent avec la boite collec- trice, dans la direction longitudinale de cette dernière. - La conduite de raccordement communique avec la boite collectrice au voisinage de l'extrémité inférieure de celle- ci. - Lesdits moyens pour fixer le condenseur comprennent un pion de montage propre à s'insérer dans une cavité conjuguée pour contribuer à la fixation du condenseur sur un support. - Le pion de montage est tourné à l'opposé du réservoir par rapport à l'embase. - Le pion de montage est tourné vers le bas du condenseur. - Le pion de montage est disposé sensiblement selon un axe parallèle à celui du réservoir. - Le condenseur comprend un faisceau comportant une multi- plicité de tubes parallèles entre eux et perpendiculaires à la direction longitudinale de la boîte collectrice, dont chacun communique avec cette dernière à une de ses extrémi- tés, ledit faisceau portant un second pion de montage décalé par rapport à celui de l'embase dans la direction longitudi- nale des tubes. - Le réservoir est muni au voisinage d'une première de ses extrémités d'un filetage axial qui coopère pour sa fixation avec l'embase, lesdites conduites de liaison s'étendant dans celle-ci jusqu'en regard de ladite première extrémité. - Le réservoir présente une tubulure axiale de passage de fluide qui fait saillie à sa première extrémité pour se raccorder à l'intérieur de l'embase à une première desdites conduites de liaison. - Le réservoir présente à sa première extrémité des ouvertu- res de passage de fluide entourant ladite tubulure axiale et communiquant avec la seconde desdites conduites de liaison. - La première conduite s'étend sensiblement perpendiculaire- ment à la direction longitudinale du réservoir. - La seconde conduite est oblique par rapport à la direction longitudinale du réservoir, et s'éloigne de la première conduite en direction de la boîte collectrice. - Les première et seconde conduites sont disposées respecti- vement en aval et en amont du réservoir. - L'embase est brasée sur la face externe d'une paroi tubulaire délimitant la boîte collectrice. - Les conduites de liaison s'étendent sensiblement tangen- tiellement par rapport à ladite paroi tubulaire et débouchent latéralement à travers celle-ci. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant aux dessins annexés, o des éléments identiques ou analogues sont désignés dans toutes les figures par les mêmes numéros de référence. Sur ces dessins: - les figures 1, 2 et 3 sont des vues de face, de côté et de dessus d'un condenseur selon l'invention; - la figure 4 est un schéma d'un circuit de fluide réfrigé- rant incorporant le condenseur; - la figure 5 est une vue en coupe axiale du réservoir; - les figures 6 à 8 sont des vues en élévation de l'embase; - les figures 9 et 10 sont des vues en perspective de l'embase; - la figure 11 est une vue de dessus de l'embase; - les figures 12, 13 et 14 sont des vues analogues aux figures 1 à 3, relatives à un second mode de réalisation du condenseur; - les figures 15 et 16 sont des vues en élévation de l'embase dans le second mode de réalisation; - les figures 17 et 18 sont des vues en perspective de l'embase; et - la figure 19 est une vue de dessus de l'embase. La figure 4 est un schéma d'un circuit de fluide réfrigérant faisant partie d'un dispositif de climatisation de l'habita- cle d'un véhicule automobile. De manière connue, ce circuit comprend successivement un compresseur 1, un ensemble 2 désigné ci-après sous le nom de condenseur, un détendeur 3 et un évaporateur 4. Le condenseur 2 comporte une section amont 2a dans laquelle le fluide réfrigérant cède de la chaleur à un flux d'air de manière à se condenser, après avoir été le cas échéant "désurchauffé" à partir d'une température d'entrée supérieure à la température d'équilibre liquide/gaz. La section 2a est suivie d'un réservoir intermédiaire 2b, puis d'une section aval 2c dans laquelle le fluide est sous- refroidi par échange de chaleur avec le flux d'air. Un exemple de réalisation du condenseur 2 est montré dans sa structure générale sur les figures 1 à 3. Il comprend deux boîtes collectrices 3,4 allongées verticalement et écartées l'une de l'autre dans une direction horizontale, reliées entre elles par une multiplicité de tubes de circulation de fluide horizontaux 5. Chaque boîte collectrice est divisée en différentes chambres par des cloisons horizontales 6 de manière que le fluide circule, dans les tubes 5, alternative- ment d'une chambre de la boîte 3 à une chambre de la boîte 4 et inversement, depuis la chambre supérieure de la boîte 4, qui communique avec une tubulure d'entrée 7, jusqu'à la chambre inférieure de la boite 3. L'une des cloisons intermédiaires de la boîte collectrice 3, désignée par la référence 6-1, sépare l'une de l'autre des chambres 9-1 et 9-2, situées respectivement au-dessus et au- dessous de la cloison 6-1, et qui communiquent entre elles exclusivement par l'intermédiaire du réservoir 2b, lequel est allongé verticalement et s'étend le long de la boîte 3. La chambre 9-2 est à son tour séparée de la chambre inférieure de la boîte, désignée par la référence 9-3, par une cloison 6-2. Comme on le voit plus particulièrement sur la figure 5, le réservoir 2b comprend un boîtier formé d'un corps cylindrique 11 occupant la majeure partie de sa hauteur, et d'un col rétréci 12 disposé à sa partie inférieure. Le col 12 présente à son tour une région 13 munie d'un filetage mâle et, au dessous de cette région filetée, une région 14 de plus petit diamètre, creusée de deux gorges circonférentielles pour le logement de deux joints toriques d'étanchéité 15. À son extrémité inférieure, le réservoir 2b présente une paroi transversale d'extrémité 16 traversée d'une part par une tubulure axiale 17 qui fait saillie vers le haut à l'inté- rieur du réservoir et vers le bas à l'extérieur de celui-ci, d'autre part par des ouvertures 18 entourant la tubulure 17. La tubulure 17 s'étend vers le haut jusqu'à une cloison intermédiaire perforée 19, qu'elle traverse pour déboucher dans un volume libre 20 compris entre la cloison 19 et l'extrémité supérieure fermée du réservoir et s'étendant sur la majeure partie de la hauteur de celui-ci. Deux rondelles perméables au fluide 21, 22, entourant la tubulure 17 et s'appuyant respectivement vers le haut sur la cloison 19 et vers le bas sur un épaulement reliant les régions 13 et 14, délimitent entre elles un volume annulaire de traitement 23 garni de particules 24 propres à filtrer et/ou déshydrater le fluide. Le réservoir 2b est en liaison mécanique et de communication de fluide avec la boite collectrice 3 par l'intermédiaire d'une embase 30 qui est représentée en détail sur les figures 6 à 10. Cette embase est de préférence une pièce moulée en alliage d'aluminium, définissant une paroi 31 sensiblement de révolution autour d'un axe vertical 32, qui délimite un logement 33 ouvert vers le haut pour le col du réservoir 2b. La surface latérale du logement 33 présente dans une région supérieure un filetage femelle 34 coopérant avec le filetage 13 du réservoir, de telle sorte que ce dernier a également pour axe l'axe 32. Une région médiane cylindrique 35 coopère avec les joints d'étanchéité 15, et une région inférieure cylindrique 36 entoure la tubulure 17 et délimite avec celle- ci, dont l'extrémité libre s'appuie sur un siège 37 prévu au fond du logement 33, un espace annulaire. À la paroi 31 se raccorde extérieurement un voile 39 s'éten- dant sensiblement selon un plan passant par l'axe 32. Ce voile présente, de part et d'autre de ce plan, des renfle- ments 40 qui permettent de loger deux conduites 41, 42 allongées parallèlement à ce plan. Dans une étape intermé- diaire de la fabrication de l'embase, la conduite 41 débouche par ses deux extrémités respectivement dans le logement 33, au niveau de l'espace annulaire précité, et dans le bord libre du voile 39, et est inclinée vers le haut de l'une vers l'autre. La conduite 42 s'étend horizontalement depuis le bord libre du voile jusqu'au dessous du logement 33, o elle forme un coude vers le haut pour déboucher au fond de celui- ci, à l'intérieur du siège annulaire 37. Dans l'embase terminée, des bouchons brasés non représentés obturent de manière étanche les extrémités libres des conduites 41, 42 et celles-ci débouchent à l'extérieur exclusivement par des passages 45, 46 ménagés dans des bossages latéraux 47, 48 formés sur les renflements 40. Un bossage 50 formé à l'extrémité inférieure du voile 39 s'étend de part et d'autre du plan de celui-ci. Le bossage 50 est traversé de part en part par une conduite 51. Les bossages 47, 48, 50 forment, autour des extrémités des passages 45 et 46 et de la conduite 51 tournées vers la boite collectrice 3, des embouts tubulaires cylindriques 52, 53, 54 qui sont mutuellement alignés dans la direction de l'axe 32. L'embase 30 est fixée sur la boîte collectrice 3 par brasage des bossages 47, 48, 50 sur la face extérieure de la paroi tubulaire en tôle d'aluminium de la boîte, lors de l'assem- blage du condenseur par brasage. Les passages 45 et 46 et la conduite 51 communiquent avec les chambres 9-1, 9-2 et 9-3 respectivement de la boîte par des trous prévus dans la paroi tubulaire et dans lesquels s'engagent les embouts 52 à 54. Le fluide pénétrant par la tubulure 7 dans la chambre supérieure de la boite collectrice 4 parcourt un premier groupe de tubes selon la flèche F1 pour atteindre la chambre supérieure de la boîte 3, puis deux autres groupes de tubes, selon les flèches F2 et F3, pour passer dans la chambre intermédiaire de la boîte 4 et dans la chambre 9-1 de la boîte 3. Le fluide condensé parvenant ainsi dans la chambre 9-1 passe de celle- ci dans l'espace annulaire de l'embase par le passage 45 et la conduite inclinée 41, puis pénètre dans le réservoir 2b, vissé dans l'embase, par les ouvertures 18. Il traverse alors le volume 23 o il est desséché et filtré par les particules 24, et s'accumule dans le volume 20, o la phase gazeuse résiduelle éventuelle se rassemble à la partie supérieure. Le fluide quitte le volume 20, exclusivement à l'état liquide, par la tubulure 17, et atteint la chambre 9-2 de la boite collectrice 3 par la conduite horizontale 42 et le passage 46. Ainsi, les tubes 5 et les chambres des boîtes 3 et 4 situés plus haut que la cloison 6-1, y compris la chambre 9-1, constituent la section amont 2a du condenseur, tandis que les tubes et les chambres situés plus bas que cette cloison, y compris la chambre 9-2, constituent la section aval 2c. Le fluide passe de la chambre 9-2 à la chambre inférieure de la boite collectrice 4 selon la flèche F4, puis est acheminé vers la chambre 9-3 selon la flèche F5. Le fluide quitte cette dernière chambre, et le condenseur, par la conduite 51, le bossage 50 jouant le rôle de tubulure de sortie et remplaçant ainsi une tubulure rapportée supplé- mentaire. Une bride de maintien 55 relie mécaniquement l'extrémité supérieure du réservoir 2b à celle de la boîte collectrice 3 pour une fixation plus stable du réservoir. Le condenseur des figures 12 à 14 présente la même constitu- tion générale que celui décrit jusqu'ici, dont il diffère quelque peu par des caractéristiques connues, sans relation avec l'invention, qui ne seront pas décrites en détail. Il en diffère également par son embase, qui est représentée en détail sur les figures 15 à 19. Cette embase 30 est identique à celle décrite précédemment en ce qui concerne sa coopéra- tion avec le réservoir 2b et la communication entre celui-ci et les chambres de la boîte collectrice 3. Elle en diffère essentiellement par l'absence du bossage 50 et de la conduite 51, et par la présence d'un pion de montage 60. Le pion 60 est semblable à un pion de montage connu 61 qui fait partie d'une pièce indépendante 62 fixée sur le bord inférieur du faisceau de tubes 5, au voisinage de la boîte collectrice 4. Comme le pion 61, le pion 60 fait saillie vers le bas, selon un axe vertical, à partir d'un disque horizontal 63, sa section étant inférieure à la surface du disque et allant en diminuant vers son extrémité inférieure. Dans l'exemple illustré, l'axe du pion 60 est décalé par rapport à l'axe 32 du réservoir en direction du plan médian du faisceau de tubes 5. Le disque 63 est disposé à l'extrémité inférieure d'un croisillon formé par le voile 39 et par une nervure 64 s'étendant de part et d'autre de celui-ci, perpendiculaire- ment à son plan. Les pions 60 et 61 sont destinés à s'engager dans des cavités conjuguées d'un support, appartenant par exemple à la carrosserie ou au châssis d'un véhicule, pour contribuer à la fixation du condenseur 2. La présence du pion 60 évite d'avoir à fixer sur le faisceau, comme cela est usuel, une seconde pièce semblable à la pièce 62, au voisi- nage de la boîte collectrice 3. Bien entendu, l'embase du condenseur selon l'invention peut comporter des moyens de fixation et/ou des moyens de liaison fluidiques différents de ceux décrits à titre d'exemple. De même, des moyens de fixation et des moyens de liaison peuvent être combinés sur une même embase. Revendications 1. Condenseur (2) propre à faire partie d'un circuit de fluide, notamment de fluide réfrigérant dans un dispositif de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant une boîte collectrice (3) et un réservoir intermé- diaire allongé (2b) pour le traitement et/ou l'accumulation du fluide, qui se fixe de manière amovible sur une embase (30) solidaire de la boîte collectrice, traversée par deux conduites de liaison (41, 42, 45, 46) pour le transfert du fluide de la boîte collectrice au réservoir et inversement, caractérisé en ce que l'embase comporte des moyens (51) pour établir une liaison fluidique entre le condenseur et le reste dudit circuit. 2. Condenseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour établir une liaison fluidique comprennent une conduite de raccordement (51) traversant l'embase de part en part. 3. Condenseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la conduite de raccordement communique directement par une première (54) de ses extrémités avec la boite collectri- ce. 4. Condenseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde extrémité de la conduite de raccordement constitue la sortie du condenseur. 5. Condenseur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la première extrémité (54) de la conduite de raccordement est sensiblement alignée avec les extrémités respectives (52, 53) des conduites de liaison (41, 42, 45, 46) qui communiquent avec la boîte collectrice, dans la direction longitudinale de cette dernière. 6. Condenseur selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la conduite de raccordement communique avec la boite collectrice au voisinage de l'extrémité inférieure de celle-ci. 7. Condenseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embase comporte en outre des moyens (60) pour fixer le condenseur. 8. Condenseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens pour fixer le condenseur comprennent un pion de montage (60) propre à s'insérer dans une cavité conjuguée pour contribuer à la fixation du condenseur sur un support. 9. Condenseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le pion de montage est tourné à l'opposé du réservoir par rapport à l'embase. 10. Condenseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le pion de montage est tourné vers le bas du condenseur. 11. Condenseur selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le pion de montage est disposé sensi- blement selon un axe parallèle à celui (32) du réservoir. 12. Condenseur selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend un faisceau comportant une multiplicité de tubes (5) parallèles entre eux et perpendicu- laires à la direction longitudinale de la boîte collectrice, dont chacun communique avec cette dernière à une de ses extrémités, ledit faisceau portant un second pion de montage (61) décalé par rapport à celui de l'embase dans la direction longitudinale des tubes. 13. Condenseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir est muni au voisinage d'une première (16) de ses extrémités d'un filetage axial (13) qui coopère pour sa fixation avec l'embase, lesdites conduites de liaison s'étendant dans celle-ci jusqu'en regard de ladite première extrémité. 14. Condenseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir présente une tubulure axiale (17) de passage de fluide qui fait saillie à sa première extrémité (16) pour se raccorder à l'intérieur de l'embase à une première (42, 46) desdites conduites de liaison. 15. Condenseur selon la revendication 14, caractérisé en ce que le réservoir présente à sa première extrémité (16) des ouvertures (18) de passage de fluide entourant ladite tubulure axiale et communiquant avec la seconde (41) desdites conduites de liaison. 16. Condenseur selon l'une des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que la première conduite (42, 46) s'étend sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale du réservoir. 17. Condenseur selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que la seconde conduite (41, 45) est oblique par rapport à la direction longitudinale du réser- voir, et s'éloigne de la première conduite en direction de la boite collectrice. 18. Condenseur selon l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que les première et seconde conduites sont disposées respectivement en aval et en amont du réservoir. 19. Condenseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embase est brasée sur la face externe d'une paroi tubulaire délimitant la boîte collectrice. 20. Condenseur selon la revendication 19, caractérisé en ce que les conduites de liaison s'étendent sensiblement tangen- tiellement par rapport à ladite paroi tubulaire et débouchent latéralement à travers celle-ci.