Brevet FR3092640A1 — publié le 20200814

Description Titre de l'invention : Tuyau de circulation de fluide réfrigérant. [0001] L'invention concerne un tuyau de circulation de fluide réfrigérant, notamment pour véhicule automobile. L'invention concerne aussi un système de climatisation utilisant ledit tuyau de circulation de fluide réfrigérant, un véhicule dans lequel est monté ledit système de climatisation, et un procédé de fabrication de tuyau de circulation de fluide réfrigérant. [0002] On connaît déjà des systèmes de climatisation pour véhicule automobile, comme par exemple celui divulgué par le document FR2751923A1. [0003] La figure 1 qui reprend le dessin du document FR2751923A1, montre un com- presseur 3 monté sur un moteur 1 de groupe motopropulseur d'un véhicule automobile. Une poulie à embrayage électromagnétique 13, commandée par un calculateur de climatisation 11 qui dialogue avec un calculateur d'injection 17, permet. alors d'entraîner le compresseur 3 à partir (lu moteur 1. Le compresseur envoie sous haute pression, mesurée par un capteur de pression 14, un fluide réfrigérant vers un condenseur 4, équipé ou non d'une bouteille déshydratrice 6. De manière connue, le condenseur 4 sert à refroidir le fluide après sa compression, ainsi qu'à favoriser sa liquéfaction. Pour accentuer l'échange de chaleur durant la traversée du condenseur 4, on fait circuler un premier flux cl' air 12 sur un échangeur lié au condenseur, par écoulement naturel lorsque la voiture est en mouvement, ou à l'aide d'un premier groupe moto-ventilateur 5. [0004] Pour favoriser le refroidissement du fluide, il est préférable de monter le condenseur et/ou la bouteille déshydratrice à distance suffisante du moteur, sur la caisse du véhicule. [0005] Le problème posé par l'état antérieur de la technique, est celui de remédier à une pro- pagation des vibrations et des bruits générés par le moteur, voire par le compresseur, jusqu'au condenseur à travers le tuyau dans lequel circule le fluide réfrigérant du compresseur au condenseur. Des vibrations et bruits infligés au condenseur, auraient pour inconvénient d'être transmis à l'habitacle par conduction acoustique solidienne dans la caisse sur laquelle est fixé le condenseur, et de nuire ainsi au confort des passagers du véhicule. Le document FR2751923A1 ne décrit ni ne suggère aucun moyen technique pour répondre au problème posé. [0006] Pour apporter des solutions au problème posé par l'état antérieur de la technique, l'invention a pour objet un tuyau de circulation d'un liquide réfrigérant entre deux organes d'un circuit de climatisation de véhicule automobile. Le tuyau est remarquable en cc qu'il comprend au moins deux parties tubulaires souples de premier diamètre séparées par une cavité de deuxième diamètre supérieur au premier diamètre. 2 [0007] La souplesse des parties tubulaires du tuyau de petit diamètre facilite son montage sur le véhicule, et en permet des successions de cintrages et de décintragcs pour suivre des débattements relatifs entre deux organes du circuit de climatisation montés par exemple l'un sur la caisse du véhicule et l'autre sur le moteur en débattement par rapport à la caisse. [0008] La cavité de diamètre supérieur à celui des parties tubulaires souples, permet de créer dans le tuyau selon l'invention, un volume de fluide réfrigérant entre deux organes du circuit de climatisation, équivalent à celui d'un tuyau à petit diamètre constant de plus grande longueur, propice à l'absorption des ondes acoustiques se propageant dans le fluide. La variation de diamètre amenée par la cavité, crée de plus une rupture d'impédance acoustique, propice elle aussi à l'absorption des ondes acoustiques. [0009] Particulièrement, une première partie tubulaire souple est de longueur inférieure à celle d'une deuxième partie tubulaire souple. Cette particularité est avantageuse lorsque run des organes constitue une source de bruit plus élevé que l'autre. La partie tubulaire souple la plus courte permet alors de placer la cavité au plus près de l'organe qui constitue la source de bruit le plus élevé, et d'absorber ainsi plus rapidement les ondes acoustiques générées. [0010] Particulièrement aussi, la cavité est obtenue par déformation ou évolution de section du tuyau en continuité de matière des parties tubulaires souples. Cette particularité a l'avantage non seulement d'éviter une multiplication de pièces, mais aussi d'éviter que la cavité se désolidarise accidentellement des parties tubulaires souples par rupture de liens entre des pièces différentes. [0011] L'invention a aussi pour objet un système de climatisation pour véhicule automobile comportant une caisse et un moteur thermique, de manière connue en soi. Le système comprenant un premier organe agencé pour être fixé sur le moteur thermique et un deuxième organe agencé pour être fixé sur la caisse, est remarquable en ce qu'il comprend un tuyau conforme aux spécifications énoncées ci-dessus, reliant le premier organe au deuxième organe. [0012] Particulièrement, le tuyau conforme à l'invention est monté sur le système de clima- tisation de manière à comporter une cavité à plus courte distance du premier organe que du deuxième organe. Cette particularité est avantageuse pour absorber rapidement les ondes acoustiques générées par un moteur bruyant. [0013] Particulièrement aussi, au moins un organe du système de climatisation comporte un connecteur rigide sur lequel est sertie une extrémité de partie tubulaire souple. [0014] L'invention a encore pour objet un véhicule automobile comportant une caisse et un moteur thermique. Le véhicule est remarquable en ce qu'il comprend un système de climatisation tel que spécifié ci-dessus. [0015] L'invention a enfin pour objet un procédé de fabrication d'un tuyau de circulation 3 d'un liquide réfrigérant, comprenant différentes étapes. [0016] Une première étape consiste à placer un tube comprenant une paroi extérieure de diamètre uniforme en matériau souple dans un moule comprenant une paroi intérieure en deux parties tubulaires rigides de premier diamètre intérieur égal au diamètre uniforme, séparées par une chambre de deuxième diamètre intérieur supérieur au premier diamètre intérieur de partie tubulaire rigide. [0017] Une deuxième étape consiste à déformer le tube en soufflant un gaz dans le tube jusqu'à plaquer en tout point la paroi extérieure du tube contre la paroi intérieure du moule. [0018] Une troisième étape consiste à réticuler le matériau en lui conservant sa souplesse, de manière à maintenir la déformation obtenue à l'étape précédente. [0019] Particulièrement, le matériau mis en oeuvre dans le procédé de fabrication est un ca- outchouc EPDM. [0020] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de modes de mise en oeuvre et de réalisation, à titre d'exemples illustratifs et non exhaustifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels : montre un circuit de climatisation connu ; illustre un tuyau conforme à l'invention ; illustre le tuyau conforme à l'invention en situation d'utilisation entre deux organes de circuit de climatisation ; illustre une variante de réalisation de tuyau conforme à l'invention ; [fig.1] montre des étapes de procédé de fabrication conforme à l'invention. [0021] [fig.1] montre un véhicule automobile comportant une caisse symbolisée en pointillés et un moteur thermique 1. Le véhicule représenté, comprend un système de climatisation qui comporte un circuit 2 dans lequel circule un fluide réfrigérant tel que du fréon (CFC) ou du Tétrafluoroéthane (HFC) en boucle fermée. On rappelle que le fluide réfrigérant circule dans le circuit 2, généralement en phase gazeuse à partir d'un évaporateur 8 jusqu'à un condenseur 4, comprimé et propulsé par un compresseur 3, puis continuant sur sa lancée en phase liquide du condenseur 4 jusqu'à l'évaporateur 8 en passant par un détendeur 7. [0022] Le compresseur 3 constitue un organe agencé pour être fixé sur le moteur thermique 1 de manière à être alimenté en énergie mécanique par une courroie transmettant la vitesse de rotation d'une poulie solidaire du vilebrequin du moteur 1 à une poulie solidaire d'un embrayage électromagnétique 13 lié au compresseur 3. [0023] Le condenseur 4, la bouteille déshydratrice 6, le détendeur 7, et l'évaporateur 8, constituent chacun un organe agencé pour être fixé sur la caisse, à distance respectable du moteur pour ne pas en subir la chaleur qu'il dégage. [0024] Le système de climatisation, notamment le circuit 2 de circulation de fluide ré- frigérant, comprend un tuyau reliant le premier organe agencé pour être fixé sur le moteur thermique au deuxième organe agencé pour être fixé sur la caisse. Le tuyau utilisé est avantageusement un tuyau 18 maintenant expliqué en référence à la figure 2. [0025] [fig.2] montre une configuration du tuyau 18 qui comprend deux parties tubulaires souples 19, 20. Chacune des parties tubulaires a un même diamètre de relativement petite valeur pour en faciliter un cintrage non préformé, en d'autres ternies de type élastique, et en faciliter le cheminement d'un organe à l'autre en environnement encombré par de nombreux autres organes dans le compartiment moteur. Une valeur minimale du diamètre intérieur d'une partie tubulaire souple est par exemple de 8 mm, correspondant à un diamètre extérieur de 15 mm pour une pression en utilisation de fluide de l'ordre de 35 bars. Une valeur maximale du diamètre intérieur de la partie tubulaire souple est par exemple de 22 mm, correspondant à un diamètre extérieur de 33 mm pour une pression en utilisation de fluide de l'ordre de 15 bars. [0026] Les parties tubulaires souples sont typiquement séparées par une cavité 21 de deuxième diamètre supérieur à un premier diamètre des parties tubulaires souple. La cavité 21, de préférence elle aussi cylindrique et de matière identique à celle des parties tubulaires souples 19, 20, peut offrir certaines caractéristiques de souplesse, cependant de valeur moindre en raison de son plus grand diamètre et de sa courte longueur. A titre purement illustratif lorsque la cavité 21 est coaxiale aux parties tubulaires 19, 20 comme représenté sur les figures 2 à 5, le diamètre extérieur A de la cavité 21, est par exemple compris entre 23 mm et 70 mm, de préférence égale à 58 mm à la tolérance de mesure habituelle près. A titre purement illustratif aussi, la longueur B de la cavité 21 est par exemple comprise entre 35 mm et 100 mm de préférence égale à 77 mm à la tolérance de mesure habituelle près. [0027] La longueur totale du tuyau 18 est bien entendu celle qui convient pour connecter deux organes du système de climatisation. La longueur du tuyau 18 est en conséquence adaptée à chaque configuration de système de climatisation dans le compartiment moteur du véhicule considéré. Les parties tubulaires souples 19, 20 peuvent être de longueurs identiques. L'une des parties tubulaires souples, est de préférence de longueur inférieure à celle de l'autre partie tubulaire souple. Dans l'exemple illustratif de la figure 2, la partie tubulaire souple 20 est de longueur semblable à la somme de longueurs sensiblement égales de la cavité 21 et de la partie tubulaire souple 19. On comprendra que la partie tubulaire souple 20 peut avoir une longueur nettement supérieure à celle représentée sur la figure 2, pour donner au tuyau 18 la longueur qui convient à la disposition des deux organes qu'il connecte. [0028] [fig.5] montre des étapes de procédé de fabrication possible du tuyau 18, notamment pour obtenir la cavité 21 par déformation en continuité de matière des parties tubulaires souples 19, 20. [0029] Une étape 100 consiste à placer un tube 50 comprenant une paroi extérieure de diamètre extérieur uniforme en matériau souple dans un moule comprenant une coquille supérieure 51 demi cylindrique et une coquille inférieure 52 demi cylindrique. Une mise en contact l'une sur l'autre des deux coquilles définit une paroi intérieure du moule en deux parties tubulaires rigides de premier diamètre intérieur égal au diamètre extérieur uniforme du tube 50, séparées par une chambre de deuxième diamètre intérieur supérieur au premier diamètre intérieur. Le matériau souple constitutif du tube 50, est par exemple un élastomère brut, notamment un caoutchouc EPDM (éthylène-propylène-diène monomère) non réticulé. [0030] Une étape 101 consiste à refermer la coquille supérieure sur la coquille inférieur en laissant persister sur au moins l'un des côtés un conduit coaxial au tube 50 par lequel on souffle un gaz, typiquement de l'air pour déformer le tube jusqu'à plaquer en tout point la paroi extérieure du tube 50 contre la paroi intérieure du moule. [0031] Une étape 102 consiste à réticuler le matériau après avoir déformé le tube 50 jusqu'à lui avoir donné la forme souhaitée du tuyau 18. La vulcanisation ou tout autre type de cuisson adaptée au matériau utilisé, est mise en oeuvre de manière à lui conserver tant une bonne qualité de souplesse et d'élasticité que sa nouvelle forme. [0032] Une étape 103 consiste à retirer du moule le tuyau 18 ainsi obtenu. On notera que la forme du moule exposée sur la figure 3 ne sert qu'à expliquer les étapes du procédé sans vouloir représenter la forme effective du moule utilisé tant en termes de longueurs des parties tubulaires de même diamètre que le tube 50 d'origine qu'en terme de formes et de quantités de modifications de diamètre pour produire une ou plusieurs cavités dans le tuyau 18. [0033] D'autres procédés peuvent être mis en oeuvre comme par exemple celui brièvement énoncé ci-dessous pour obtenir la cavité 21 par évolution de section du tuyau 18. [0034] On peut envisager de travailler des tubes ou tuyaux avec paroi intérieure en nylon et paroi extérieure en EPDM, comme par exemple ceux déjà connus dans le domaine de la climatisation. On peut par exemple utiliser pour les partie tubulaires 19, 20, un tuyau de climatisation avec un diamètre intérieur égal à 8,2 mm±0,4 et un diamètre extérieur égal à 15,2 mm±0,5 qui convient à une pression d'utilisation de 35 bars avec une pression d'éclatement pouvant monter à 280 bars. On peut par exemple utiliser pour chaque cavité 21, un tuyau de climatisation avec un diamètre intérieur égal à 15,5 mm+0 4 et un diamètre extérieur égal à 23,8 mm+0,5 qui convient à une pression 6 d'utilisation de 20 bars avec une pression d'éclatement pouvant monter à 180 bars. Il suffit alors d'emmancher puis de sertir chaque extrémité du tuyau de plus grand diamètre intérieur sur le tuyau de plus petit diamètre extérieur pour obtenir une section qui évolue de 519 = 52,8 mm2 dans la partie tubulaire 19, à S2 = 188,7 mm2 dans la cavité 21. [0035] [fig.3] montre une application de l'invention à la partie du système de climatisation de la figure 1 qui va du compresseur 3 à la bouteille de déshydratation 6 dans le cas la bouteille de déshydratation 6 est avant le condenseur 4. On comprendra aisément que dans le cas où la bouteille de déshydratation 6 est après le condenseur 4 comme représenté sur la figure 1, la bouteille de déshydratation 6 sur les figures 3 et 4, est à remplacer par le condenseur 4. [0036] Le compresseur 3 comporte en sortie un connecteur 15 constitué d'un tube rigide et d'une bague de sertissage. L'extrémité de la partie tubulaire souple 19 du tuyau 18 opposée à la cavité 21, est sertie sur le connecteur 15. La bouteille de déshydratation 6, ou selon le cas le condenseur 4, comporte en entrée un connecteur 16 constitué d'un tube rigide et d'une bague de sertissage. L'extrémité de la partie tubulaire souple 20 du tuyau 18 opposée à la cavité 21, est sertie sur le connecteur 16. [0037] La cavité 21 est ainsi à plus courte distance du moteur 3 que de la bouteille de déshy- dratation 6, ou selon le cas du condenseur 4. Les explications en référence à la figure 3, restent valables dans le cas où le tuyau 18 relierait la sortie de l'évaporateur 8 à l'entrée du compresseur 3. La cavité 21 à proximité du compresseur 3, crée alors une rupture d'impédance acoustique, à la foi comme une capacité pour les ondes sonores qui se propagent dans le fluide, et comme un batteur pour les vibrations en flexion des parties tubulaires souples 19 et 20. [0038] [fig.4] montre une variante possible dans laquelle la cavité 21 est découplée en plusieurs cavités élémentaires 22, 23 séparées deux à deux par une partie tubulaire souple 24 comparables aux parties tubulaires souples 19, 20. Cet agencement permet d'adapter une pluralité de cintrages du tuyau 18 à des configurations complexes du système de climatisation. Cet agencement permet aussi de cumuler plusieurs volumes de cavités, et par conséquent à la foi plusieurs capacités fluides et plusieurs batteurs solidiens. [0039] 7 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8]