Brevet FR2816673A1 — publié le 20020517

Compresseur pour un système de climatisation de véhicule automobile L'invention se rapporte aux systèmes de climatisation, notamment de l'habitacle d'un véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un compresseur, notamment pour un système de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant une enveloppe renfermant un système de compression d'un gaz circulant dans le système de climatisa tion, admettant ce gaz à basse pression et le refoulant à haute pression dans l'enveloppe, et un moteur électrique d'entraînement du système de compression du gaz réfrigérant. Les systèmes de climatisation résidentiels comprennent un compresseur qui comprime un fluide réfrigérant à la sortie de l'évaporateur. Afin de garantir que seul du fluide réfrigérant en phase gazeuse sera aspiré dans le compresseur, il est nécessaire de séparer les phases gazeuse et liquide du fluide réfrigérant en amont du compresseur. De manière connue, cette séparation est obtenue dans une bouteille de séparation, distincte du compresseur, raccordée à ce dernier par une canalisation de liaison. En outre, la bouteille de séparation assure le filtrage du fluide réfrigérant avant son introduction dans la chambre de compression du compresseur. Toutefois, un compresseur comportant une bouteille de séparation de ce type présente de multiples inconvénients. Le fait que la bouteille est séparée augmente l'encombrement du compresseur et nécessite une fixation spécifique de la bouteille ainsi que des canalisations pour relier cette dernière au compresseur. Il ne permet pas de filtrer les bruits engendrés par le fonctionnement du clapet de refoule- ment du compresseur, et les bruits de pulsation du gaz introduit dans la chambre de ce compresseur. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients. Elle propose à cet effet un compresseur du type défini en introduction qui comprend une cloison de séparation qui délimite une chambre d'admission du gaz réfrigérant dans l'enveloppe et dans lequel un tube est prévu dans la chambre d'admission, ce tube ayant un orifice d'entrée situé en partie haute de la chambre d'admission et un orifice de sortie raccordé au système de compression du gaz. Ainsi, la séparation des phases liquide et gazeuse du fluide réfrigérant, ainsi que le retour de l'huile de lubrification se font à l'intérieur de la chambre d'admission, dans le compresseur même. La bouteille de séparation séparée est supprimée. Cela permet de minimiser l'encombrement global du compresseur. En outre, la présence d'une chambre d'admission constitue un double fond qui isole le système de compression de gaz et limite la transmission des bruits mécaniques, ainsi que des bruits de pulsation du gaz vers l'extérieur. Le fonctionnement du compresseur est donc plus silencieux. De préférence, le compresseur comporte un orifice calibré de retour d'huile prévu dans la partie basse du tube de la chambre d'admission. Cet orifice calibré permet une aspiration de l'huile accumulée au fond de la chambre d'admission et par suite la lubrification du système de compression de gaz. Son diamètre est compris de préférence entre 0,2 et 5 mm. De préférence également, l'enveloppe comporte une tubulure d'admission du gaz réfrigérant dans laquelle est monté un filtre. Ainsi, la fonction de filtration du gaz est également intégrée au compresseur. Dans une réalisation préférée, l'enveloppe est réalisée en une première partie contenant le système de compression de gaz et une seconde partie contenant le moteur électrique, ces deux parties étant assemblées l'une à l'autre selon un plan de joint. Ainsi, le compresseur comporte un minimum de plans de joints et de vis, ce qui minimise les risques de fuites. Un joint d'étanchéité est placé de préférence entre la cloison de séparation et l'enveloppe du compresseur. Ce joint sera par exemple un joint métallo-plastique nervuré. Avantageusement, il est comprimé par le système de compression de gaz lors de l'assemblage de celui-ci dans l'enveloppe. Le système de compression de gaz est de préférence un compresseur à spirales ou de type à piston roulant. Enfin, afin de diminuer dans toute la mesure du possible les transferts thermiques de la chambre à haute pression du compresseur vers la chambre d'admission, la cloison de séparation est réalisée en un matériau thermiquement isolant. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue de dessus d'un compresseur conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II du compresseur représenté sur la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe verticale selon la ligne III-III du compresseur représenté sur la figure 1 ; et - la figure 4 est une vue en coupe partielle à échelle agrandie selon la ligne III-III de la chambre d'admission du compresseur représenté sur les figures 1 à 3. On a représenté sur les figures 1 à 4 un compresseur conforme à la présente invention. Un tel compresseur fait partie d'un système de climatisation, en particulier de l'habitacle d'un véhicule automobile. Un tel système comprend, de manière connue, un condenseur, des moyens de détente, et un évaporateur (non représentés). Le compresseur 2, placé en amont du condenseur, aspire le fluide réfrigérant à l'état gazeux qui quitte l'évaporateur à basse pression, le comprime à une haute pression, et le refoule vers le condenseur. Dans l'exemple de réalisation représenté, le compresseur 2 comprend une enveloppe 4 constituée d'une première partie 6 et d'une deuxième partie 8. La première partie 6 contient le système de compression 10 du gaz réfrigérant, tandis que la seconde partie 8 contient un moteur électrique 12 qui entraîne le système de compression 10. Le moteur 12 est constitué d'un stator 14 et d'un rotor 16 relié à une partie mobile du système de compression du gaz. Il est alimenté en énergie électrique par des prises 18 d'une plaque à bornes 20. Le système de compression de gaz 10 comprend une aspiration directe des gaz et un orifice de décharge qui communique avec le volume intérieur 22 de l'enveloppe 4. Un clapet de refoulement (non représenté) empêche le retour du gaz à haute pression du volume intérieur 22 vers la chambre de compression. Le système de compression du gaz réfrigérant 10 est de préférence du type à spirales (également connu sous le terme anglo-saxon de"scroll"). Un tel système est constitué d'une spirale fixe et d'une spirale mobile engagée dans la spirale fixe. Il a l'avantage de ne pas comporter de soupapes d'aspiration et de permettre un excellent rendement volumétrique presque constant sur une large plage de vitesses de rotation. On peut cependant utiliser un autre type de système de compression, par exemple un système du type à piston roulant. Les deux parties 4 et 6 sont assemblées selon un plan de joint 24, par exemple au moyen de vis (non représenté). On minimise ainsi le nombre de plans de joints et de vis, ce qui réduit les risques de fuites du fluide réfrigérant. Conformément à l'invention, le compresseur 2 comporte une cloison de séparation 26 disposée, selon les figures, sur la partie gauche de l'enveloppe 4. Un joint d'étanchéité 27 est interposé entre la cloison de séparation 26 et l'enveloppe 4. Ce joint est de préférence un joint métallo-plastique nervuré. Dans l'exemple de réalisation représenté, le joint 27 est comprimé au moment de la fixation et de la mise en place du système de compression de gaz 10 par l'intermédiaire de quatre vis traversant la cloison de séparation. Pour maintenir un volume de refoulement des gaz entre le système de compression et la cloison de séparation 26, celle-ci comporte quatre pions 29 d'une hauteur équivalente au conduit 36 et traversés par les quatre vis de fixation précitées. Le joint 27 ainsi que le joint torique du conduit d'aspiration 36 sont ainsi comprimés lorsque l'on serre les quatre vis de fixation du système de compression de gaz dans l'enveloppe 6. L'étanchéité entre la chambre d'aspiration, le conduit 36 (basse pression) et le volume de refoulement (haute pression) est ainsi assurée sans avoir à utiliser de vis ou de moyens supplémentaires et sans avoir à effectuer une opération d'assemblage particulière. Un tube 30 est accolé à la cloison 26. Ce tube comporte une entrée 32 située à la partie supérieure de la chambre d'admission 28. A sa partie inférieure, le tube est coudé à 900 pour traverser la cloison de séparation 26. L'orifice de sortie 34 du tube 30 est directement relié par une canalisation 36 au système de compression de gaz 10. En outre, un trou calibré 38 est prévu à la partie inférieure du tube 30. Le trou calibré 38 assure, par un effet de pression dynami- que, une aspiration de l'huile 40 piégée dans le fond de la chambre d'aspiration 28. Le diamètre du trou calibré 38 est de préférence compris entre 0,2 et 5 millimètres. Dans l'exemple de réalisation décrit, le diamètre du trou calibré est de 1,2 millimètres. L'huile est aspirée avec le gaz réfrigérant dans le système de compression de gaz 10, puis elle est refoulée dans le volume intérieur de l'enveloppe 4, ce qui permet la lubrification et le refroidissement des organes mécaniques du compresseur, ainsi que le refroidissement du moteur électrique 12. Après avoir traversé la chambre à haute pression 22, le gaz réfrigérant comprimé ressort par une tubulure 42 située à la partie droite du compresseur selon les figures pour pénétrer dans le condenseur du système de climatisation (non représenté). Comme on peut le voir, en particulier sur la figure 2, on trouve dans la première partie 6 de l'enveloppe du compresseur un raccord 44 disposé verticalement qui permet la connexion d'une canalisation de gaz en provenance de l'évaporateur. Un filtre 46 assure le filtrage du gaz réfrigérant avant qu'il ne pénètre dans la chambre d'admission 28, comme représenté par la flèche 48. Une séparation des phases liquide et vapeur s'effectue dans la chambre d'admission 28. Le liquide 50 s'accumule au fond de la chambre 28, au-dessus de la surface du niveau d'huile 40, tandis que la phase vapeur est aspirée par l'orifice 32 du tube 30, comme schématisé par la flèche 52. Le compresseur de l'invention permet ainsi d'intégrer dans une enveloppe unique les fonctions de filtration du gaz réfrigérant à l'entrée du compresseur, d'accumulation de la phase liquide du gaz réfrigérant ainsi que de la séparation des phases liquide et gazeuse de ce fluide. Le retour d'huile vers la chambre de compression est également assuré grâce à l'arrangement particulier de cette chambre d'admission 28 ainsi que de la cloison 26. Le nombre des joints d'étanchéité avec l'extérieur est réduit au minimum et les risques de fuites de fluide réfrigérant sont minimisés. En outre, la chambre d'admission 28 joue le rôle d'un double fond qui réduit la transmission des bruits de fonctionnement mécanique du système de compression de gaz 10 ainsi que des bruits de pulsation du gaz induit dans la chambre de refoulement. De plus, afin de minimiser les transferts thermiques de la chambre à haute pression 22 vers la chambre d'admission 28, la cloison de séparation 26 est de préférence réalisée en un matériau présentant des qualités d'isolation thermique. Revendications 1. Compresseur, notamment pour un système de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant une enveloppe (4) renfermant un système de compression (10) d'un gaz réfrigérant circulant dans le système de climatisation, ce système de compression de gaz admettant le gaz réfrigérant à basse pression et le refoulant à haute pression dans l'enveloppe (4) et un moteur électrique (12) d'entraînement du système de compression de gaz (10), caractérisé en ce qu'il comporte une cloison de séparation (26) qui délimite une chambre d'admission (28) du gaz réfrigérant dans l'enveloppe (4), et en ce qu'un tube (30) est prévu dans la chambre d'admission (28), ce tube (30) ayant un orifice d'entrée (32) situé en partie haute de la chambre d'admission (28) et un orifice de sortie (34) raccordé au système de compression de gaz (10). 2. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un orifice calibré (38) de retour d'huile prévu dans la partie basse du tube (30). 3. Compresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre de l'orifice calibré (38) est compris entre 0,2 et 5 millimètres. 4. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enveloppe (4) comporte un filtre (46) du gaz réfrigérant. 5. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'enveloppe (4) est réalisée en une première partie (6) contenant le système de compression de gaz (10) et une seconde partie (8) contenant le moteur électrique (12), ces deux parties étant assemblées l'une à l'autre selon un plan de joint (24). 6. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (27) est placé entre la cloison de séparation (26) et l'enveloppe (4). 7. Compresseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le joint (27) est un joint métallo-plastique nervuré. 8. Compresseur selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (27) est comprimé par le système de compression de gaz (10) lors de l'assemblage de celui-ci dans l'enveloppe (4). 9. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le système de compression de gaz (10) est du type à spirales ou du type à piston roulant. 10. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la cloison de séparation (26) est réalisée en un matériau thermiquement isolant.