Brevet FR3116596A1 — publié le 20220527

Le circuit de climatisation (3) pour refroidir l’habitacle (4) d’un véhicule automobile (1) comprend un fluide frigorigène et un dispositif de compression (5) comportant un éjecteur (11). Le système de climatisation comprend en outre des moyens de transfert de chaleur (10) configurés pour chauffer une première fraction (m1) du fluide frigorigène à partir d’une source chaude (SC) du véhicule, l’éjecteur étant configuré pour comprimer une deuxième fraction (m2) du fluide frigorigène à partir de la première fraction du fluide réchauffé. Référence : figure 1 Circuit de climatisation pour véhicule automobile et procédé de climatisation associé La présente invention concerne les circuits de climatisation pour refroidir l’habitacle d’un véhicule automobile. La présente invention concerne plus particulièrement un circuit de climatisation comprenant un éjecteur, un véhicule comprenant un tel circuit et un procédé de climatisation mettant en œuvre un tel circuit. Suites aux nombreuses évolutions réglementaires, la consommation globale d’énergie des véhicules automobiles doit être réduite. Généralement, un véhicule automobile comprend un circuit de climatisation pour refroidir l’habitacle du véhicule. Classiquement, le circuit de climatisation comprend un compresseur comprimant un fluide frigorigène relié à un condenseur pour refroidir le fluide comprimé. Le condenseur est relié à un détendeur pour détendre le fluide, le fluide froid détendu circulant dans un évaporateur situé dans l’habitacle du véhicule pour refroidir l’air dans l’habitacle. Le fluide frigorigène réchauffé par des calories prélevées dans l’habitacle est comprimé par le compresseur. Cependant, le compresseur consomme de l’énergie pour comprimer le fluide. Le document WO2014/076903 divulgue un circuit de réfrigération comprenant un compresseur pour comprimer un fluide frigorigène et un éjecteur pour détendre le fluide frigorigène comprimé. Cependant, il est nécessaire d’alimenter le compresseur pour comprimer le fluide frigorigène. Il est connu d’utiliser des éjecteurs pour comprimer un fluide frigorigène. L’éjecteur comprend généralement une première entrée par laquelle s’écoule un premier fluide sous haute pression entraînant et comprimant un deuxième flux à basse pression s’écoulant par une deuxième entrée de l’éjecteur. L’éjecteur délivre en sortie les premier et deuxième fluides mélangés et comprimés. Cependant, il est nécessaire de pressuriser le premier fluide par exemple par un compresseur. Il est donc proposé de pallier tout ou partie des inconvénients liés à la mise en œuvre du circuit de climatisation en réduisant la consommation énergétique d’un tel circuit. Au vu de ce qui précède, l’invention propose un circuit de climatisation pour refroidir l’habitacle d’un véhicule automobile comprenant un fluide frigorigène et un dispositif de compression comportant un éjecteur. Le système de climatisation comprend en outre des moyens de transfert de chaleur configurés pour chauffer une première fraction du fluide frigorigène à partir d’une source chaude du véhicule, l’éjecteur étant configuré pour comprimer une deuxième fraction du fluide frigorigène à partir de la première fraction du fluide réchauffé. Selon une caractéristique, l’éjecteur comprend une première entrée configurée pour recevoir la première fraction de fluide frigorigène, une deuxième entrée configurée pour recevoir la deuxième fraction de fluide frigorigène et une sortie configurée pour délivrer la première et la deuxième fraction de fluide comprimées et mélangées, le dispositif de compression comprenant en outre un compresseur comportant une entrée reliée à la deuxième entrée de l’éjecteur et une sortie reliée à la sortie de l’éjecteur, le compresseur étant configuré pour délivrer sur sa sortie une troisième fraction du fluide frigorigène. De préférence, le circuit de climatisation comprend en outre une unité de contrôle configurée pour piloter une pompe et une électrovanne de manière à activer l’éjecteur, et le compresseur en fonction de la température ambiante et de la température de la source chaude. L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un circuit de refroidissement d’une source chaude et un circuit de climatisation tel que défini précédemment, les moyens de transfert de chaleur étant reliés à la source chaude. L’invention a également pour objet un procédé de climatisation d’un véhicule automobile. Le procédé comprend le réchauffement d’une première fraction d’un fluide frigorigène à partir d’une source chaude du véhicule, la compression d’une deuxième fraction du fluide frigorigène par un dispositif de compression comprenant un éjecteur alimenté par la première fraction de fluide réchauffé et la délivrance par l’éjecteur des première et deuxième fractions de fluide frigorigène comprimées et mélangées. De préférence, le dispositif de compression comprend en outre un compresseur, le procédé comprenant la compression d’une troisième fraction du fluide frigorigène par le compresseur, et le mélange des première et deuxième fractions de fluide frigorigène comprimées et mélangées délivrées par l’éjecteur avec la troisième fraction de fluide comprimé. De préférence, le procédé comprend l’activation d’une pompe et d’une électrovanne de manière à activer l’éjecteur, et du compresseur selon la température ambiante et la température de la source chaude. Avantageusement, le procédé comprend l’activation d’une pompe et d’une électrovanne de manière à activer l’éjecteur lorsque la température de la source chaude est supérieure à une première température de seuil et la température ambiante est inférieure à une deuxième température de seuil. Selon une autre caractéristique, le procédé comprend l’activation d’une la pompe et d’une l’électrovanne de manière à activer l’éjecteur, et du compresseur lorsque la température du circuit de refroidissement est supérieure à une première température de seuil et la température ambiante est comprise entre les des première et deuxième températures de seuil. Avantageusement, le procédé comprend l’activation du compresseur lorsque la température du circuit de refroidissement est supérieure à la première température de seuil et la température ambiante est supérieure à la troisième température de seuil. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : illustre schématiquement un circuit de climatisation selon l’invention, et illustre un exemple de mis en œuvre du circuit de climatisation 3 selon l’invention, et La illustre un véhicule 1 comprenant un exemple de réalisation d’un circuit de refroidissement 2 d’une source chaude SC dudit véhicule dans lequel circule par exemple de l’eau, et un circuit de climatisation 3 refroidissant l’habitacle 4 du véhicule 1. Le circuit de climatisation 1 comprend un dispositif de compression 5 comprimant un fluide frigorigène circulant dans le circuit de climatisation, un condenseur 6 relié à une sortie S5 du dispositif 5 refroidissant le fluide frigorigène comprimé, un détendeur relié au condenseur 6 et détendant le fluide comprimé refroidi, et un évaporateur 8 relié au détendeur 7. L’évaporateur 8 transfert des calories prélevées dans l’habitacle 4 au fluide frigorigène détendu pour refroidir l’air dans l’habitacle 4. L’évaporateur 8 est relié à une première entrée E51 du dispositif 5 de sorte que le fluide réchauffé par les calories extraites de l’habitacle 4 soit comprimé par le dispositif 5. Le circuit 1 comprend en outre une pompe 9 et des moyens de transfert de chaleur comprenant par exemple un échangeur de chaleur 10. Une entrée de la pompe 9 est reliée entre le condenseur 6 et le détendeur 7 de sorte qu’une première fraction m1 du fluide frigorigène soit comprimée par la pompe 9. Une sortie de la pompe 9 est reliée à une première connexion d’un circuit primaire de l’échangeur 10, la deuxième connexion du circuit primaire étant reliée à une deuxième entrée E52 du dispositif 5. L’échangeur 10 comprend en outre un circuit secondaire relié au circuit de refroidissement 2 de sorte que des calories générées par la source chaude SC transférées au circuit de refroidissement 2 réchauffe la première fraction du fluide frigorigène. Le dispositif de compression 5 comprend un éjecteur 11, un compresseur 12 comprenant une entrée E12 et une sortie S12, et une électrovanne 13. L’éjecteur 11 comprend une première entrée E111 reliée à la deuxième entrée E52 du dispositif 5, une deuxième entrée E112 reliée à l’entrée E12 du compresseur 12 et à la première entrée E51 du dispositif 5, et une sortie S11 reliée à la sortie S12 du compresseur 12 et à la sortie S5 du dispositif 5 par l’intermédiaire de l’électrovanne 13. L’éjecteur 11 comprime une deuxième fraction m2 du fluide frigorigène à partir de la première fraction m1 du fluide réchauffé et délivre en sortie (sortie S11) la première et la deuxième fractions de fluide m1, m2 comprimées et mélangées. Le compresseur 12 comprime une troisième fraction de fluide m3. La quantité globale de fluide frigorigène circulant dans le circuit de climatisation 3 est égale à la somme des première, deuxième et troisième fraction de fluide m1, m2, m3. Le circuit de climatisation 3 comprend en outre une unité de contrôle UT pilotant la pompe 9, l’électrovanne 13 et le compresseur 12 en fonction de la température ambiante et de la température de l’eau dans le circuit de refroidissement 2 comme décrit dans ce qui suit. L’unité de contrôle UT active la pompe 9 et l’électrovanne 13 de manière à activer l’éjecteur 11. La température ambiante est par exemple relevée par un premier capteur de température CAP1, et la température de l’eau dans le circuit de refroidissement 2 est par exemple relevé par un deuxième capteur de température CAP2. La illustre un exemple de mis en œuvre du circuit de climatisation 3. Lorsque la température Teau de l’eau dans le circuit de refroidissement 2 relevée par le deuxième capteur CAP2 est inférieure à une température de seuil TSC qui peut-être par exemple de l’ordre de 80°C (étape 20), l’unité de traitement UT active le compresseur 12 (étape 23). Lorsque la température de l’eau dans le circuit de refroidissement 2 relevée par le deuxième capteur CAP2 est supérieure à la température de seuil TSC (étape 20) et la température ambiante Tamb relevée par le premier capteur de température CAP1 est inférieure à une deuxième température de seuil TAMB1 (étape 21) dans une étape 24, l’unité de traitement UT active la pompe 9 et l’électrovanne 13 de manière à activer l’éjecteur 11. La deuxième température de seuil TAMB1 est par exemple égale à 20°C. Lorsque la température de l’eau Teau dans le circuit de refroidissement 2 relevée par le deuxième capteur CAP2 est supérieure à la température de seuil TSC (étape 20), et la température ambiante Tamb relevée par le premier capteur de température CAP1 est supérieure à la deuxième température de seuil TAMB1 (étape 21) et est inférieure à une troisième température de seuil TAMB2 (étape 22) supérieure à la deuxième température de seuil TAMB1, dans une étape 25, l’unité de traitement UT active le compresseur 12, et la pompe 9 et l’électrovanne 13 de manière à activer l’éjecteur 11. La troisième température de seuil TAMB2 est par exemple égale à 35°C. Lorsque la température de l’eau Teau dans le circuit de refroidissement 2 relevée par le deuxième capteur CAP2 est supérieure à TSC (étape 20), et la température ambiante Tamb relevée par le premier capteur CAP1 est supérieure à la deuxième température de seuil TAMB1 (étape 21) et est supérieure à la troisième température de seuil TAMB2 (étape 22), l’unité de traitement UT active le compresseur et désactive la pompe 9 et l’électrovanne 13 de manière à désactiver l’éjecteur 11 (étape 26). L’énergie nécessaire pour chauffer la première fraction m1 du fluide est extraite du circuit de refroidissement de la source chaude, l’énergie du circuit de refroidissement de la source chaude étant généralement dissipée dans l’air. L’énergie transférée par le circuit de refroidissement de la source chaude est récupérée et transformée en un travail de compression permettant de diminuer la consommation d’énergie du compresseur 12, ledit compresseur comprimant seulement la troisième fraction de fluide m3, ou d’arrêter le compresseur 12 selon la température de l’eau dans le circuit de refroidissement 2 et la température ambiante 4. Circuit de climatisation (3) pour refroidir l’habitacle (4) d’un véhicule automobile (1) comprenant un fluide frigorigène et un dispositif de compression (5) comportant un éjecteur (11), caractérisé en ce que le système de climatisation comprend en outre des moyens de transfert de chaleur (10) configurés pour chauffer une première fraction (m1) du fluide frigorigène à partir d’une source chaude (SC) du véhicule, l’éjecteur étant configuré pour comprimer une deuxième fraction (m2) du fluide frigorigène à partir de la première fraction du fluide réchauffé. Circuit selon la revendication 1, dans lequel l’éjecteur (11) comprend une première entrée (E111) configurée pour recevoir la première fraction (m1) de fluide frigorigène, une deuxième entrée (E112) configurée pour recevoir la deuxième fraction (m2) de fluide frigorigène et une sortie (S11) configurée pour délivrer la première et la deuxième fraction de fluide comprimées et mélangées, le dispositif de compression comprenant en outre un compresseur (12) comportant une entrée (E12) reliée à la deuxième entrée de l’éjecteur et une sortie (S12) reliée à la sortie de l’éjecteur, le compresseur étant configuré pour délivrer sur sa sortie une troisième fraction (m3) du fluide frigorigène. Circuit selon l’une des revendications 1 et 2, comprenant en outre une unité de contrôle (UT) configurée pour piloter une pompe et une électrovanne de manière à activer l’éjecteur (11), et le compresseur (12) en fonction de la température ambiante (Tamb) et de la température (Teau) de la source chaude (SC). Véhicule automobile (1) comprenant un circuit de refroidissement d’une source chaude (SC) et un circuit de climatisation (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, les moyens de transfert de chaleur (10) étant reliés à la source chaude. Procédé de climatisation d’un véhicule automobile (1), caractérisé en ce que le procédé comprend le réchauffement d’une première fraction (m1) d’un fluide frigorigène à partir d’une source chaude (SC) du véhicule, la compression d’une deuxième fraction (m2) du fluide frigorigène par un dispositif de compression (5) comprenant un éjecteur (11) alimenté par la première fraction de fluide réchauffé et la délivrance par l’éjecteur des première et deuxième fractions de fluide frigorigène comprimées et mélangées. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le dispositif de compression (5) comprend en outre un compresseur (12), le procédé comprenant la compression d’une troisième fraction (m3) du fluide frigorigène par le compresseur, et le mélange des première et deuxième fractions de fluide frigorigène comprimées et mélangées délivrées par l’éjecteur (11) avec la troisième fraction de fluide comprimé. Procédé selon la revendication 6, comprenant l’activation d’une pompe (9) et d’une électrovanne (13) de manière à activer l’éjecteur (11), et du compresseur (12) selon la température ambiante (Tamb) et la température (Teau) de la source chaude (SC). Procédé selon l’une quelconques des revendications 5 à 7, comprenant l’activation d’une pompe (9) et d’une l’électrovanne (13) de manière à activer l’éjecteur (11) lorsque la température (Teau) de la source chaude (SC) est supérieure à une première température de seuil (TSC) et la température ambiante (Tamb) est inférieure à une deuxième température de seuil (TAMB1). Procédé selon l’une quelconques des revendications 6 à 8, comprenant l’activation d’une pompe (9) et d’une électrovanne (13) de manière à activer l’éjecteur (11), et du compresseur (12) lorsque la température (Teau) de la source chaude (SC) est supérieure à une première température de seuil (TSC) et la température ambiante (Tamb) est comprise entre des première et deuxième températures de seuil (TAMB1, TAM2). Procédé selon l’une quelconques des revendications 6 à 9 comprenant l’activation du compresseur (12) lorsque la température (Teau) de la source chaude (SC) est supérieure à la première température de seuil (TSC) et la température ambiante (Tamb) est supérieure à la troisième température de seuil (TAMB2).