Brevet FR2790816A1 — publié le 20000915

DISPOSITIF DE CONNEXION POUR CIRCUIT DE FLUIDE FRIGORIFIQUE, SYSTEME DE CONDITIONNEMENT D'AIR COMPORTANT DE TELS DISPOSITIFS DE CONNEXION ET PROCEDE DE CONNEXION METTANT EN OEUVRE UN TEL DISPOSITIF La présente invention se rapporte principalement à un dispositif de connexion pour circuit de fluide frigorifique, notamment pour système de conditionnement d'air d'un véhicule automobile, à un système de conditionnement d'air comportant de tels dispositifs de connexion et à un procédé de connexion mettant en oeuvre un tel dispositif. Un circuit hermétique d'un système de conditionnement d'air d'un véhicule automobile comporte habituellement quatre dispositifs de connexion, généralement d'un même type, mais de diamètres différents. Malheureusement, avec les dispositifs de connexion de types connus, le confinement à long terme du fluide frigorifique ne peut être garanti. C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un dispositif de connexion parfaitement étanche. C'est également un but de la présente invention d'offrir un tel dispositif de connexion dont les propriétés d'étanchéité se dégradent peu avec le temps. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir un dispositif de connexion dont le fonctionnement n'est pas perturbé par des conditions difficiles de montage. C'est également un but de la présente invention d'offrir un dispositif de connexion résistant aux vibrations. Ces buts sont atteints par un dispositif de connexion selon la présente invention comportant une pluralité de joints décalés axialement. Avantageusement, deux joints successifs sont séparés par un élément annulaire. La présente invention a principalement pour objet un dispositif de connexion pour circuit hermétique de fluide frigorifique d'un système de conditionnement d'air comportant une canalisation terminée par un embout assemblé avec une pièce annulaire caractérisé en ce qu'il comporte deux joints annulaires coaxiaux disposés sur ledit embout en étant décalé axialement. La présente invention a aussi pour objet un dispositif de connexion pour circuit hermétique de fluide frigorifique d'un système de conditionnement d'air, caractérisé en ce que les joints sont des joints toriques. La présente invention a également pour objet un dispositif de connexion pour circuit hermétique de fluide frigorifique d'un système de conditionnement d'air, caractérisé en ce que l'embout comporte un anneau séparant les deux joints. La présente invention a aussi pour objet un dispositif de connexion pour circuit hermétique de fluide frigorifique d'un système de conditionnement d'air, caractérisé en ce que les joints sont comprimés radialement par une pièce annulaire munie d'un talon de maintien d'un joint sur l'embout. La présente invention a également pour objet un dispositif de connexion pour circuit hermétique de fluide frigorifique d'un système de conditionnement d'air, caractérisé en ce que l'embout comporte un anneau i0 définissant une gorge de réception et de maintien d'un joint. La présente invention a aussi pour objet un dispositif de connexion pour circuit hermétique de fluide frigorifique d'un système de conditionnement d'air, caractérisé en ce que l'embout comporte un anneau recevant sur une première de ses faces principales une bride et sur une seconde de ses faces principales une face frontale de la pièce annulaire assurant la compression radiale des joints. La présente invention a également pour objet un système de climatisation pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif de connexion. La présente invention a aussi pour objet un procédé de connexion mettant en oeuvre un joint, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à: - introduire un premier joint à son emplacement sur un embout d'un dispositif de connexion en le faisant passer par l'emplacement d'un deuxième joint de manière à assurer le nettoyage de l'emplacement du deuxième joint; - introduire sur l'embout le deuxième joint à son emplacement; - introduire l'embout garni des deux joints dans une pièce en assurant la compression radiale desdits joints. L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci- après et des figures annexées, données comme des exemples non limitatifs, et sur lesquelles: - la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un exemple d'un dispositif de connexion de type connu; - la figure 2 est un schéma longitudinal illustrant les inconvénients du dispositif de type connu; - la figure 3 est une vue partielle en coupe d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif de connexion selon la présente invention; la figure 4 est une vue partielle en coupe d'un deuxième exemple de réalisation d'un dispositif de connexion selon la présente invention; - la figure 5 est un schéma longitudinal illustrant le comportement du dispositif selon la présente invention. Sur les figures 1 à 5, on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. Sur la figure 1, on peut voir un dispositif de connexion de type habituellement employé dans un circuit hermétique des systèmes d'air conditionné pour véhicule automobile. Ce type de dispositif de connexion est notamment 1o employé au niveau de la connexion d'une bouteille déshydratante avec un détendeur, au niveau de la connexion du détendeur à une tubulure d'injection dans un évaporateur, au niveau d'une tubulure d'aspiration de l'évaporateur au détendeur, ainsi que pour la connexion du détendeur à la canalisation allant à un compresseur. Le joint illustré comporte un embout 1 disposé à l'extrémité d'une canalisation 3. i5 L'embout 1 comporte un bourrelet annulaire 5 sur lequel vient prendre appui un joint torique 7 (représenté en condition contrainte sur la figure). Un corps annulaire 9 est solidarisé avec le second élément à connecter, par exemple avec le détendeur. Le corps 9 comporte une portée radiale 11 prenant appui sur l'embout 1 et, un décrochement radial ou alésage 13 définie par un talon 14 et ménageant un espace de réception du joint torique 7. Le corps annulaire 9 prend appui en 15 sur le bourrelet 5. Une bride 17 (représentée en pointillés sur la figure) est disposée sur la canalisation 3 du côté du bourrelet 5 opposé à celui recevant l'élément annulaire 9. La bride 17 est solidarisée avec l'élément annulaire 9 par exemple par vissage. Le dispositif de connexion de type connu illustré sur la figure 1, monté dans des conditions adverses telles que celles régnant sur une chaîne de montage de véhicules automobiles ne peut pas garantir, à long terme, un confinement hermétique parfait du fluide frigorifique. D'une part, le joint 7 peut être détérioré d'origine ou subir une détérioration lors du montage par frottements sur sa surface d'application. D'autre part, une particule, notamment de poussière, peut être interposée entre le joint 7 et sa surface d'application compromettant l'étanchéité. De plus, le joint 15 mis en contact avec le fluide frigorifique dont la pression et la température fluctuent considérablement avec le temps, peut vieillir prématurément. Enfin, le joint sépare deux milieux aux pressures extrêmes: la pressure intérieure du circuit hermétique de fluides frigorifiques et la pression atmosphérique. Cette différence de pression importante exercée sur les deux côtés du joint maximise le développement des fuites. Par ailleurs, il est à noter que l'élément annulaire 9 présente une faible surface de contact 15 avec les bourrelets 5. Ainsi, le joint 7, comme illustré sur la figure 2, est soumis à des sollicitations transversales importantes par suite de vibrations de l'embout 1 par rapport à la pièce annulaire 9 avec formation d'un angle ca entre les axes de ces deux pièces. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, la partie supérieure du joint 7 subit des contraintes particulièrement importantes symbolisées par son écrasement. Sur la figure 3, on peut voir un exemple préféré de réalisation d'un dispositif de connexion selon la présente invention comportant un embout 19 muni 0o de deux joints, par exemple en élastomère, de préférence toriques 21 et 23, alignés axialement autour d'un même axe 25 (axe de l'embout 19). Les joints 21, 23 sont avantageusement axialement séparés par un anneau ou bourrelet 27 définissant une gorge 29 de réception du joint 21 et une surface cylindrique 31 de réception du joint 23. Un talon 33 de l'élément annulaire 9 limite les déplacements du joint 23. Les joints 21 et 23 sont comprimés radialement entre l'embout 19 et la pièce annulaire 9, gage d'une très bonne étanchéité. En outre, le montage du joint 21 permet de nettoyer la surface de montage du joint 23 qui est monté sur une surface nécessairement propre, sans risque d'interposition de particules susceptible de compromettre l'étanchéité. La mise en oeuvre de deux joints consécutifs diminue très fortement la probabilité de mise en oeuvre de deux joints détériorés d'origine ou lors de leurs montages. En outre, la mise en série des joints permet la création d'une chambre intermédiaire entre l'intérieur du circuit hermétique du fluide frigorifique et l'extérieur, diminuant les gradients de pression auxquels est soumis chacun des joints 21 et 23 par rapport aux gradients de pression auxquels est soumis le joint 7 de types connus. Il en résulte une diminution des fuites. En outre, le joint 21 est protégé des fluctuations de pression et de température du fluide frigorifique alors que le joint 23 est protégé des agressions externes. En outre, les deux joints amortissent mieux les vibrations transversales, comme illustré sur la figure 5. Avantageusement, le dispositif de connexion selon la présente invention comporte à la place du bourrelet 5 un anneau 35 permettant l'application d'une partie frontale 37 de l'élément annulaire 9 avec une surface d'application importante améliorant l'assemblage. Cet assemblage peut être complété par une bride 17 indépendant de l'embout 1 et vissé en 39 sur l'élément annulaire 9. La bride 17 est avantageusement appliquée sur une première face de l'anneau 35 disposée en vis à vis de la deuxième face de cet anneau appliquée sur la zone 37 de l'élément annulaire 9. Avantageusement, l'emmanchement de l'embout 19 dans la pièce 9 est facilité par le faible diamètre relatif de cet embout par rapport au diamètre de la pièce annulaire 9. Dans une variante de réalisation, illustré sur la figure 4, I'embout 19 est muni d'un bourrelet annulaire 41, avantageusement de même diamètre que le bourrelet annulaire 27, de manière à définir une gorge 31' de réception du joint 23. Dans un tel cas, l'élément annulaire 9 est dépourvu de talon. Le circuit hermétique d'un système de conditionnement d'air selon l'invention comporte par exemple quatre dispositifs de connexion selon l'invention, par exemple au niveau de la connexion d'une bouteille déshydratante avec un détendeur, au niveau de la connexion du détendeur à une tubulure d'injection dans un évaporateur, au niveau d'une tubulure d'aspiration de lo l'évaporateur au détendeur, ainsi que pour la connexion du détendeur à la canalisation allant à un compresseur. Il est bien entendu que la mise en oeuvre d'un dispositif de connexion comportant un unique joint 21 associé à un anneau 35 assurant l'appui frontal d'une pièce annulaire 9 ne sort pas du cadre de la présente invention. L'invention s'applique principalement à l'industrie automobile. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion pour circuit hermétique de fluide frigorifique d'un système de conditionnement d'air comportant une canalisation (3) terminée par un embout (19) assemblé avec une pièce annulaire (9) caractérisé en ce qu'il comporte deux joints annulaires (21, 23) coaxiaux disposés sur ledit embout (19) en étant décalé axialement. 2. Dispositif de connexion pour circuit hermétique de fluide frigorifique d'un système de conditionnement d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que les joints (21, 23) sont des joints toriques. 3. Dispositif de connexion pour circuit hermétique de fluide frigorifique d'un système de conditionnement d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embout (19) comporte un anneau (27) séparant les deux joints (21, 23). 4. Dispositif de connexion pour circuit hermétique de fluide frigorifique d'un système de conditionnement d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les joints (21, 23) sont comprimés radialement par une pièce annulaire (9) munie d'un talon (33) de maintien d'un joint (23) sur l'embout (19). 5. Dispositif de connexion pour circuit hermétique de fluide frigorifique d'un système de conditionnement d'air selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'embout (19) comporte un anneau (41) définissant une gorge (31') de réception et de maintien d'un joint (23). 6. Dispositif de connexion pour circuit hermétique de fluide frigorifique d'un système de conditionnement d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embout (19) comporte un anneau (35) recevant sur une première de ses faces principales une bride (17) et sur une seconde de ses faces principales une face frontale (37) de la pièce annulaire (9) assurant la compression radiale des joints (21, 23). 7. Système de climatisation pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications précédentes. 8. Procédé de connexion mettant en oeuvre un joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à: - introduire un premier joint (21) à son emplacement sur un embout (19) d'un dispositif de connexion en le faisant passer par l'emplacement (31, 31') d'un deuxième joint (23) de manière a assurer le nettoyage de l'emplacement du deuxième joint (23); - introduire sur l'embout (19) le deuxième joint (23) à son emplacement (31, 31'); introduire l'embout (19) garni des deux joints (21, 23) dans une pièce (9) en assurant la compression radiale desdits joints (21, 23).