Brevet FR2967627A1 — publié le 20120525

i CIRCUIT DE FLUIDE DANS UN VEHICULE COMPRENANT UNE ZONE FRANGIBLE EN CAS DE CHOC L'invention concerne le domaine des circuits de fluide dans un véhicule comprenant une zone frangible en cas de choc. En s cas de choc, la rupture de la zone frangible permet une évacuation au moins partielle du fluide hors du circuit. Cette évacuation partielle concerne préférentiellement au moins la majorité du fluide contenu dans le circuit, voire sa quasi-totalité. En cas de non évacuation de ce fluide lors d'un choc, io une cassure non maîtrisée dans un des conduits ou un des récipients de ce circuit risque alors de libérer le fluide au contact ou au voisinage de zones chaudes du compartiment moteur. Le fluide libéré ainsi de manière non maîtrisée et mal localisée risque alors de s'enflammer. ls Une zone frangible du circuit est une zone préalablement fragilisée du circuit de manière à provoquer une rupture du circuit préférentiellement au niveau de la zone fragilisée en cas de choc véhicule, c'est-à-dire en cas de soumission du véhicule à une décélération très brutale entraînant la 20 soumission des différentes parties du véhicule solidaires du point de choc à une force importante. Un choc véhicule est typiquement un accident de la route. Le circuit de fluide est préférentiellement un circuit de climatisation contenant un réfrigérant. Le circuit de fluide peut 25 aussi être un autre circuit de fluide comme par exemple le circuit d'alimentation en carburant ou un circuit contenant de l'huile. Le circuit est préférentiellement un circuit où le fluide est à l'état gazeux dans certaines portions et liquide dans d'autres portions. Le circuit est préférentiellement un circuit où 30 le fluide à l'état gazeux est sous pression, ce qui facilitera son évacuation lors de la création d'une ouverture dans le circuit. Le fluide est inflammable. En fait, le fluide est au moins légèrement inflammable, c'est-à-dire que dans certaines conditions il peut présenter un risque non négligeable d'inflammation, lorsqu'il est amené par exemple au contact de certaines parties voisines du compartiment moteur qui sont extrêmement chaudes. Si le fluide était rigoureusement s ininflammable, comme par exemple de l'eau, l'invention présenterait relativement peu d'intérêt dans la mesure où il n'y aurait guère d'intérêt à évacuer rapidement le fluide avant que celui-ci ne puisse entrer en contact avec des sources de chaleur élevée dans le compartiment moteur du véhicule. io Selon un premier art antérieur, il est connu dans la demande de brevet allemande DE 10241367, un circuit de climatisation automobile dans lequel un choc véhicule provoque une fuite contrôlée de réfrigérant qui est déclenchée par un moyen pyrotechnique agissant sur une zone fragilisée. Un ls inconvénient majeur de ce premier art antérieur est de nécessiter un déclenchement actif pour provoquer la rupture de la zone frangible. Ce déclenchement actif est complexe et coûteux sans présenter une fiabilité complète. Selon un deuxième art antérieur, il est connu dans la demande 20 de brevet allemande DE 19646849, un circuit de climatisation automobile dans lequel un choc véhicule provoque une fuite contrôlée de réfrigérant déclenchée par déplacement d'un poinçon crevant une zone fragilisée ou d'une lame découpant une zone fragilisée. Ce deuxième art antérieur présente sur le 25 premier art antérieur l'intérêt majeur d'être passif et non pas actif. Il est par conséquent à la fois plus simple et meilleur marché, pour une fiabilité supérieure. L'invention a mis en évidence un inconvénient majeur de ce deuxième art antérieur qui est de n'être optimisé que pour une 30 direction donnée de choc véhicule. En effet, que ce soit le poinçon ou la lame, ces éléments de perçage ou de découpage d'ouverture au niveau de la zone frangible, effectuant un perçage ou un découpage selon une direction donnée, ne joueront correctement leur rôle que pour un choc arrivant d'une direction donnée, par exemple un choc frontal avant de face. La fiabilité de la rupture de la zone frangible deviendra hasardeuse dès lors que l'on se trouvera en présence soit d'un choc frontal avant un peu de côté (par exemple sur un coin s avant du véhicule), soit d'un choc latéral, soit encore d'un choc arrière. Une solution, non revendiquée, consisterait à utiliser plusieurs systèmes de perçage et ou de découpage comme celui du second art antérieur, afin de couvrir les principales directions io de choc véhicule possibles. Une telle solution présenterait une complexité et un coût élevés. L'invention propose au contraire plutôt une solution basée sur un déclenchement passif comme le deuxième art antérieur mais cette fois simplement inertiel, c'est-à-dire par la force ls d'inertie transmise par le choc au véhicule. D'une part, le déclenchement obtenu va être aisément multidirectionnel voire même dans certains cas omnidirectionnel, au moins dans le plan horizontal, ce qui couvre la grande majorité des cas de choc, au moins pour les véhicules terrestres. D'autre part, 20 l'invention s'est aperçue d'un autre effet bénéfique, à savoir que l'absence de création de contact évite d'écraser la portion de conduit ou de récipient du circuit au niveau de la zone frangible lors de sa rupture et permet la création d'une ouverture dans le circuit qui est bien mieux maîtrisée et 25 prévisible, garantissant par là même un écoulement du fluide hors du circuit qui est mieux maîtrisé et qui sera souvent plus rapide. L'invention permet donc d'une part d'augmenter la fiabilité pour un plus grand nombre de directions de choc et d'autre part de 30 mieux maîtriser la forme de l'ouverture d'évacuation créée dans le circuit de fluide. L'invention permet encore éventuellement de disposer la zone frangible à plusieurs endroits du circuit de fluide sans devoir forcément la confiner près de la face avant du compartiment moteur pour être sûr que le choc entraîne bien le déplacement du poinçon ou de la lame comme dans le deuxième art antérieur. On pourrait imaginer d'utiliser un déclenchement inertiel que s l'on canaliserait pour qu'il ne s'effectue que dans une seule direction. Dans ce cas le premier avantage multidirectionnel serait perdu ; il resterait tout de même le second avantage de meilleure maîtrise de l'ouverture créée. C'est également envisageable, même si c'est globalement clairement moins io intéressant. Selon l'invention, il est prévu un circuit de fluide pour véhicule comprenant un fluide inflammable et une zone frangible dont la rupture en cas de choc permet une évacuation au moins partielle du fluide hors du circuit, caractérisé en ce que le ls circuit est structuré de manière à ce que la rupture de la zone frangible soit provoquée directement par la force d'inertie en cas de choc, sans création de contact au niveau de la zone frangible. L'invention concerne aussi un véhicule comprenant un circuit de fluide selon l'invention. 20 Préférentiellement, aucun contact pour amorcer la rupture de la zone frangible n'est créé ; toutefois, un contact hors de la zone frangible serait moins gênant dans la mesure où son influence négative de déformation sur l'ouverture d'évacuation créée serait clairement moindre, voire nulle. 25 De préférence, de part et d'autre de la zone frangible, une première portion de circuit est destinée à être solidarisée au véhicule tandis qu'une deuxième portion de circuit est destinée à rester flottante, la deuxième portion flottante étant de masse suffisante pour exercer en cas de choc une force d'inertie 30 provoquant la rupture de la zone frangible. En cas de choc, le mouvement du choc est transmis à la première portion qui est solidarisée à la structure du véhicule, tandis que la deuxième portion oppose une force d'inertie au déplacement provoqué par le choc car cette deuxième portion est flottante, c'est-à- 2967627 s dire non solidarisée à la structure du véhicule autrement qu'en passant par la zone frangible. Cette force d'inertie tend à garder la deuxième portion en place tandis que se déplace la première portion. L'effet de cette force d'inertie se traduit par s la rupture de la zone frangible qui est une zone de faiblesse dans le circuit. Avantageusement, la deuxième portion flottante comprend une masselotte solidaire et fixe par rapport à la zone frangible, la masselotte étant de poids suffisant pour provoquer la rupture io de la zone frangible par sa seule inertie en cas de choc. Le poids de la masselotte est préférentiellement supérieur à 100g, et avantageusement supérieur à 200g. Le poids de la masselotte reste avantageusement inférieur à 1 kg. Le rajout de la masselotte permet d'augmenter la force d'inertie et donc ls d'augmenter l'effort exercé en cas de choc sur la zone frangible laquelle peut alors être rendue intrinsèquement plus solide pour ne pas risquer d'être involontairement détériorée ou cassée dans une situation normale en l'absence de choc, par exemple coup porté avec un outil sur un conduit du circuit. 20 De préférence, la zone frangible présente une symétrie axiale autour de la verticale. Ainsi, la plage de directions de choc dans le plan horizontal provoquant la rupture voulue de la zone frangible est augmentée. Si en plus, la masselotte, lorsqu'elle existe, est également symétriquement répartie autour de la 25 verticale, le système obtenu est complètement efficace de manière omnidirectionnelle dans le plan horizontal. En l'absence de masselotte, pour conserver le caractère omnidirectionnel, il faut que la répartition de masse de la portion flottante de circuit soit symétrique autour de la 30 verticale. De préférence, la zone frangible entoure un conduit vertical du circuit. Ainsi, lors de la rupture de cette zone frangible, le conduit vertical tronqué permet l'évacuation du fluide par le bas et son maintien sous le véhicule dès lors que ce fluide est intrinsèquement plus lourd que l'air, ce qui est généralement le cas pour le réfrigérant de climatisation même à l'état gazeux. La zone frangible est préférentiellement située en bas du compartiment moteur du véhicule ou au moins au niveau du s bas du compartiment moteur du véhicule. De préférence, la zone frangible est située à un endroit du circuit où le fluide est sous forme liquide. Ainsi, son évacuation commence par un écoulement de liquide, ce qui la rendra globalement plus rapide et permettra d'évacuer une grande io quantité de fluide en peu de temps, par exemple jusqu'à 900/0 du fluide contenu dans le circuit dans les quelques premières secondes suivant la création de l'ouverture dans le circuit. De préférence, le circuit est un circuit de climatisation de véhicule et le fluide est un réfrigérant. En effet, un réfrigérant ls de climatisation automobile peut être au moins légèrement inflammable, ce qui rend le risque d'incendie non négligeable en cas de choc. Un réfrigérant de climatisation automobile préférentiel comme le HFO 1234 yf est légèrement inflammable. 20 Avantageusement, dans le circuit de climatisation, la zone frangible est située en bas du réservoir de stockage ou en bas du condenseur. Ces deux récipients de réfrigérant sont voisins et totalisent à eux deux, avec le réfrigérant contenu à la sortie du réservoir de stockage, jusqu'à environ 900/0 du réfrigérant 25 contenu dans l'ensemble du circuit de climatisation. Lorsque le réservoir de stockage et le condenseur sont intégrés ensemble dans un seul et même élément, la zone frangible est alors préférentiellement située en bas de cet élément. Un véhicule inclut notamment un camion, une voiture, un bus, 30 un bateau. Un véhicule est de préférence un véhicule à moteur, avantageusement terrestre. Un véhicule est préférentiellement une voiture. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide des figures ci-après, données à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, où : - la figure 1 représente schématiquement un exemple de circuit s de climatisation situé en partie dans le compartiment moteur du véhicule, ou à proximité immédiate, intégrant un exemple de dispositif d'amorce de la rupture de la zone frangible selon l'invention ; - la figure 2 représente schématiquement un exemple de io dispositif d'amorce de la rupture de la zone frangible selon l'invention. Les sens de haut et bas et de directions verticale et horizontale sont donnés par rapport au circuit de climatisation comme par rapport au véhicule dans lequel le circuit de ls climatisation sera intégré, car ces sens sont les mêmes dans les deux cas. La figure 1 représente schématiquement un exemple de circuit de climatisation situé en partie dans le compartiment moteur 20 du véhicule, ou à proximité immédiate, intégrant un exemple de dispositif d'amorce de la rupture de la zone frangible selon l'invention. Dans un système de climatisation de véhicule, la production d'air froid pour conditionner l'air de l'habitacle est assurée par un système de réfrigération à compression de 25 vapeur aussi appelée boucle froide. Cette boucle froide comprend plusieurs éléments 1 à 6 ainsi que plusieurs canalisations 7 rigides ou flexibles pour transporter le réfrigérant d'un élément à l'autre. La boucle froide comprend un évaporateur 1, un détendeur 2, 30 un compresseur 3, un condenseur 4, un réservoir de stockage de réfrigérant. Ici, le condenseur 4 et le réservoir de stockage 5 sont intégrés en un seul et même récipient de réfrigérant. L'évaporateur 1 et le détendeur 2 sont situés dans l'habitacle du véhicule. Le compresseur 3, le condenseur 4 et le réservoir de stockage 5 du réfrigérant sont situés sous le capot du véhicule, dans le compartiment moteur ou à proximité immédiate du compartiment moteur. L'évaporateur 1 est l'échangeur thermique froid du groupe de s climatisation. Le détendeur 2 thermostatique régule le débit de réfrigérant dans l'évaporateur 1. Le compresseur 3 fournit le débit de réfrigérant dans la boucle froide et comprime le réfrigérant à l'état gazeux froid. Le condenseur 4 fait partie intégrante de la façade de refroidissement. Le réservoir de io stockage 5 de réfrigérant est intégré au condenseur 4 sous la forme d'une bouteille de stockage de réfrigérant accolée au condenseur 4 et communiquant directement avec le condenseur 4. C'est sous cette bouteille de stockage 5 qu'est situé le dispositif d'amorce 6 de la rupture de la zone frangible ls qui sera plus détaillé en relation avec la figure 2. La figure 2 représente schématiquement un exemple de dispositif d'amorce de la rupture de la zone frangible selon l'invention. Au bas du réservoir de stockage 5 de réfrigérant 8 est situé le dispositif d'amorce 6 de la rupture de la zone 20 frangible 13. Le dispositif d'amorce 6 va maintenant être décrit plus en détail. Un piquage 10 vertical est réalisé sur le fond du réservoir 5. A ce piquage 10 est vissée une embase 11. L'embase 11 se prolonge vers le bas par deux tronçons de conduit 12 et 14 25 séparés par une fragilisation constituant la zone frangible 13. La zone frangible 13 est une fragilisation circulaire qui fait le tour des tronçons de conduit 12 et 14. A l'extrémité inférieure du tronçon de conduit 14 est située une masselotte 15. L'ensemble constitué par le tronçon de conduit 14 et la 30 masselotte 15 qui est situé sous la zone frangible 13 est flottant dans la mesure où son seul lien mécanique avec la structure du véhicule passe justement par la zone frangible 13. Dans un exemple de réalisation préférentiel, des dimensions préférentielles vont maintenant être données. Le diamètre d des tronçons de conduit 12 et 14 vaut préférentiellement entre 5 et 15mm, par exemple 10mm. La longueur 1 de bras de levier entre la zone frangible 13 et la masselotte 15 vaut préférentiellement entre 1 et 5cm, par exemple 2cm. Le poids s de la masselotte 15 vaut préférentiellement entre 100g et 500g, par exemple 300g. En cas de choc véhicule, le réservoir 5 qui est solidarisé à la structure du véhicule subit une décélération rapide et importante, ce qui n'est pas le cas de la masselotte 15 qui est io mécaniquement flottante. La force d'inertie de la masselotte 15 s'oppose à la décélération générale du véhicule et du réservoir 5, ce qui entraîne un effort de cisaillement le long du piquage 10 et des tronçons de conduit 12 et 14. Cet effort de cisaillement entraîne la rupture de la zone frangible 13, sans ls création d'aucun contact au niveau de la zone frangible 13, donc sans perturbation de la création correspondante d'ouverture en extrémité inférieure du tronçon de conduit 12. Une fois la rupture de la zone frangible 13 réalisée, le tronçon de conduit 14 et la masselotte 15 tombent vers le bas sous le 20 véhicule. L'extrémité inférieure du tronçon de conduit 12 se retrouve alors ouverte sans avoir été écrasée ou déformée comme elle aurait pu l'être avec un poinçon ou une lame du second art antérieur. Le réfrigérant 8 qui est sous forme liquide dans le tronçon de conduit 12, dans le piquage 10 et 25 dans le bas du réservoir 5, s'écoule alors sous forme liquide par gravité et poussé par la partie du réfrigérant 8 qui est dans le circuit de climatisation sous pression à l'état gazeux. Ensuite, une bonne partie du réfrigérant 8 sous pression à l'état gazeux est expulsé à l'extérieur du circuit par l'extrémité 30 inférieur du tronçon de conduit 12. En quelques secondes, préférentiellement en moins de 10 secondes, voire en environ 5 secondes, la majeure partie du réfrigérant 8 contenue dans le circuit, jusqu'à environ 900/0 de la masse de réfrigérant 8, est évacuée hors du circuit, avantageusement en partie basse 2967627 Io de véhicule pour rester sous le véhicule, ne risquant ainsi plus de s'enflammer en sortant lors d'un choc au contact ou au voisinage immédiat des sources chaudes du compartiment moteur.5 REVENDICATIONS1) Circuit de fluide pour véhicule comprenant un fluide inflammable (8) et une zone frangible (13) dont la rupture en cas de choc permet une évacuation au moins partielle du fluide s (8) hors du circuit, caractérisé en ce que le circuit est structuré de manière à ce que la rupture de la zone frangible (13) soit provoquée directement par la force d'inertie en cas de choc, sans création de contact au niveau de la zone frangible (13). io 2) Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que, de part et d'autre de la zone frangible (13), une première portion (10, 11, 12) de circuit est destinée à être solidarisée au véhicule tandis qu'une deuxième portion (14, 15) de circuit est destinée à rester flottante, la deuxième portion flottante (14, ls 15) étant de masse suffisante pour exercer en cas de choc une force d'inertie provoquant la rupture de la zone frangible (13). 3) Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que la deuxième portion flottante (14, 15) comprend une masselotte 20 (15) solidaire et fixe par rapport à la zone frangible (13), la masselotte (15) étant de poids suffisant pour provoquer la rupture de la zone frangible (13) par sa seule inertie en cas de choc. 25 4) Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone frangible (13) présente une symétrie axiale autour de la verticale. 5) Circuit selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce que la zone frangible (13) entoure un conduit vertical (12, 14) du circuit. s 10 6) Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone frangible (13) est située à un endroit (12, 14) du circuit où le fluide (8) est sous forme liquide. 7) Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit est un circuit de climatisation de véhicule et en ce que le fluide (8) est un réfrigérant. 8) Circuit selon la revendication 7, caractérisé en ce que le réfrigérant (8) est du HFO 1234 yf. 9) Circuit selon l'une quelconque des revendications 7 à 8, 15 caractérisé en ce que la zone frangible (13) est située en bas du réservoir de stockage (5) ou en bas du condenseur (4). 10) Véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes. 20