Brevet FR3128900A1 — publié le 20230512

Dispositif de réfrigération (20) comprenant une boucle de réfrigération dans laquelle circule un fluide réfrigérant, la boucle de réfrigération comprenant dans le sens de circulation du fluide réfrigérant : un compresseur (22) ; un condenseur (24) ; un détendeur (26) ; et un évaporateur (14). Le dispositif de réfrigération comprend au moins une conduite de contournement (30) du condenseur, et au moins une vanne de contournement (32), à commande pilotée, configurée pour autoriser sélectivement le passage du fluide réfrigérant dans la conduite de contournement (30) ou dans le boucle de réfrigération ; et en ce que la conduite de contournement (30) comprend une entrée agencée en aval du compresseur (22) et en amont du condenseur (24), et une sortie agencée en aval du condenseur (24) et en amont de l’évaporateur (14) Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2 Dispositif de réfrigération pour véhicule automobile. L’invention concerne le domaine des systèmes de réfrigération et de climatisation pour un véhicule automobile. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de réfrigération et un procédé d’assainissement de l’air dans un système de climatisation d’un véhicule automobile. Un dispositif de réfrigération destiné à équiper un véhicule automobile comprend des moyens de circulation d’un fluide réfrigérant qui passe de l’état liquide à l'état gazeux et inversement. Le fluide réfrigérant circule dans une boucle qui comprend, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant : un compresseur ; un condenseur ; un détendeur ; et un évaporateur. Le compresseur porte le fluide réfrigérant à une haute pression. Il est alors envoyé à l’état gazeux dans le condenseur. Le fluide réfrigérant chaud sous pression se condense dans le condenseur avant d’arriver au détendeur à l’état liquide. Le détendeur permet la détente du fluide réfrigérant depuis la haute pression vers la basse pression. Le fluide réfrigérant continue alors vers l’évaporateur dans lequel il s’évapore en absorbant de l’énergie calorifique du milieu ambiant. L’évaporateur peut être intégré dans un système de climatisation d’un véhicule automobile comprenant un ensemble de conduites d’air associées à des volets mobiles qui sont contrôlés automatiquement ou manuellement depuis le tableau de bord du véhicule. Le système de climatisation comprend un groupe moto-ventilateur qui permet de créer un flux d’air qui peut être refroidi en étant dirigé autour de l’évaporateur. Lors du passage de l’air autour l’évaporateur, celui-ci absorbe l’humidité et la chaleur de l’air. L’humidité se condense contre les parois de l’évaporateur et ruisselle avant d’être récupérée dans un réservoir ou d’être évacuée vers l’extérieur par une durite de drainage. Une partie de l’humidité reste cependant sous forme de gouttelettes sur l’évaporateur ou dans les conduites du système de climatisation. Les gouttelettes se mélangent avec des poussières présentes dans l’air et forment un milieu propice à la prolifération de composants organiques volatiles d’origine biologique comme des bactéries ou des champignons. Le développement de ces composants organiques peut entraîner la formation d’odeurs désagréables qui sont ensuite soufflées à l’intérieur de l’habitacle du véhicule lors du fonctionnement du système de climatisation. De plus les composants organiques peuvent à terme dégrader la salubrité de l’air soufflé dans l’habitacle. Pour remédier à ce problème, il existe plusieurs méthodes d’assainissement de l’évaporateur d’un système de climatisation. Par exemple le document FR 2838564 décrit un système de climatisation pour habitacle de véhicule automobile qui comprend un évaporateur, et une durite de drainage débouchant dans une zone proche de l'évaporateur afin de permettre l'évacuation des liquides condensés sur celui-ci. Le système de climatisation comprend en outre un dispositif d'assainissement de l’air, avec un réservoir de liquide désinfectant associé à une buse de pulvérisation apte à projeter un liquide désinfectant sur la surface de l’évaporateur, en amont ou en aval de la circulation d’air. La buse de pulvérisation est munie de moyens d’actionnement pilotés par les moyens de commande du système de climatisation. Cette solution est intéressante mais nécessite de remplir régulièrement le contenu du réservoir de liquide désinfectant. Cette opération de maintenance n’est pas aisée à réaliser par un utilisateur et impose l’immobilisation du véhicule. De plus, la désinfection est uniquement localisée au niveau de la zone de pulvérisation de la buse qui est restreinte alors que des foyers d’organismes biologiques peuvent se former dans toutes les conduites. Enfin, un tel dispositif d’assainissement engendre des coûts de fabrication élevés du fait du nombre d’éléments le composant. L’invention a pour objectif d’améliorer les solutions connues de l’état de la technique. L’invention a notamment pour objectif de proposer un dispositif de réfrigération et un système de climatisation pour un véhicule automobile comprenant permettant l’assainissement de l’air qui diminue qui élimine les contraintes de maintenance, et qui ait un coût de fabrication bas. A cet effet et selon un premier aspect, l’invention a pour objet un dispositif de réfrigération comprenant une boucle de réfrigération dans laquelle circule un fluide réfrigérant, la boucle de réfrigération comprenant dans le sens de circulation du fluide réfrigérant : un compresseur ; un condenseur ; un détendeur ; et un évaporateur. Le dispositif de réfrigération est remarquable en ce qu’il comprend au moins une conduite de contournement du condenseur, et au moins une vanne de contournement, à commande pilotée, configurée pour autoriser sélectivement le passage du fluide réfrigérant dans la conduite de contournement ou dans le boucle de réfrigération ; et en ce que la conduite de contournement comprend une entrée agencée en aval du compresseur et en amont du condenseur, et une sortie agencée en aval du condenseur et en amont de l’évaporateur. Comme on l’aura compris à la lecture de la définition qui vient d’en être donnée, l’invention met en œuvre des moyens thermiques d’assainissement de l’air. En effet, la plupart des composants organiques d’origine biologique sont tués si leur milieu est porté à une température suffisamment élevée pendant un temps suffisant. En passant dans la boucle de contournement, le fluide frigorifique chaud sous pression en sortie du compresseur est transmis directement en entrée de l’évaporateur. Le fluide frigorifique est alors utilisé pour chauffer l’évaporateur pendant un temps suffisamment long pour tuer tout ou partie des organismes biologiques, et ainsi l’assainir. Cette solution ne nécessite aucune opération de maintenance telle que le remplissage d’un réservoir de produit d’assainissement, n’impose pas l’arrêt du véhicule, et peut être mise en œuvre de manière simple par l’ajout d’une conduite et d’une vanne dans le dispositif de réfrigération. Dans des modes de réalisation, le dispositif de réfrigération comprenant un détendeur électronique à débit commandé, la sortie de la conduite de contournement est agencée en amont du détendeur. Dans des modes de réalisation, le dispositif de réfrigération comprenant un détendeur électronique à débit commandé, la sortie de la conduite de contournement est agencée en aval du détendeur. Le détendeur électronique à débit commandé peut être ouvert au maximum lorsque le fluide réfrigérant passe dans la conduite de contournement. Le fluide réfrigérant n’est alors pas ou peu détendu et chauffe l’évaporateur. Dans des modes de réalisation, le dispositif de réfrigération comprenant un détendeur mécanique, la sortie de la conduite de contournement est agencée en aval du détendeur. En évitant le détendeur mécanique à débit fixe, le fluide réfrigérant chaud en sortie de la conduite de contournement n’est pas détendu et reste chaud lorsqu’il arrive dans l’évaporateur. Avantageusement, l’évaporateur est équipé d’un capteur de température. Le capteur de température permet de réguler de manière précise un cycle d’assainissement, en permettant de déterminer la température du fluide réfrigérant dans l’évaporateur. Le temps d’un cycle d’assainissement peut alors être définit en fonction de la température du fluide réfrigérant dans l’évaporateur. Selon un deuxième aspect, l’invention a pour objet un système de climatisation de l’habitacle d’un véhicule automobile, le système de climatisation comprenant un ensemble de conduites d’air ; un dispositif de commande du débit d’air qui commande au moins une vanne d’admission d’air ; le système de climatisation comprend en outre un groupe moto-ventilateur configuré pour générer une circulation d'air dans les conduites d’air, vers au moins un évaporateur, et au moins un organe de chauffage de l’air. Le système de climatisation est remarquable en ce que l’évaporateur fait partie d’une boucle de réfrigération d’un dispositif de réfrigération selon le premier aspect. Selon un troisième aspect, l’invention a pour objet un véhicule automobile comprenant un système de climatisation de l’habitacle selon le deuxième aspect. Selon un quatrième aspect, l’invention a pour objet un procédé d’assainissement de l’air dans un système de climatisation de l’habitacle d’un véhicule automobile remarquable en ce que le véhicule automobile comprend un système de climatisation de l’habitacle selon le deuxième aspect ; et en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : commander l’ouverture de la vanne de contournement de manière à autoriser le liquide réfrigérant à circuler dans la conduite de contournement de la boucle de réfrigération du dispositif de réfrigération. activer le compresseur de manière à faire circuler le liquide réfrigérant chauffé dans l’évaporateur. De préférence, le liquide réfrigérant chauffé circulant dans l’évaporateur, est portée à une température d’au moins 50°C ; de préférence d’au moins 60°C ; de préférence d’au moins 70°C ; de préférence d’au moins 80°C ; de préférence d’au moins 90°C ; de préférence d’au moins 100°C. Dans des modes de réalisation, l’évaporateur étant équipé d’un capteur de température le procédé est remarquable en ce que le liquide réfrigérant chauffé circulant dans l’évaporateur, est portée à une température d’au moins 60°C ; de préférence d’au moins 100°C. Selon des modes de réalisation, le liquide réfrigérant chauffé circule dans l’évaporateur pendant une durée d’au moins 15 min, de préférence d’au moins 30 minutes ; de préférence d’au moins 45 minutes ; de préférence d’au moins 1 heure ; de préférence d’au moins 1,5 heure ; de préférence d’au moins 2 heures. Plus la température est élevée, plus la durée du cycle d’assainissement peut être court, et inversement. Par exemple, le liquide réfrigérant chauffé circule dans l’évaporateur à une température d’au moins 70°C pendant au moins 30 minutes ; ou à une température d’au moins 60°C pendant au moins 2 heures. Dans des modes de réalisation, l’évaporateur étant équipé d’un capteur de température, le procédé est remarquable en ce qu’il comprend en outre une étape de réguler la température dans l’évaporateur, en activant le groupe moto-ventilateur du système de climatisation. Dans des modes de réalisation, le dispositif de réfrigération comprenant un détendeur électronique à débit commandé, et la sortie de la conduite de contournement étant agencée en amont du détendeur, le procédé est remarquable en ce qu’il comprend en outre une étape de réguler la température dans l’évaporateur, en modifiant le débit du fluide réfrigérant à l’aide du détendeur. L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d’exemple en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles : la est une vue schématique en coupe d’un système de climatisation selon un mode de réalisation de l’invention ; la est une vue schématique en perspective d’un dispositif de réfrigération selon un mode de réalisation de l’invention ; la est une vue schématique en perspective d’un dispositif de réfrigération selon un autre mode de réalisation de l’invention. Dans la suite de la description, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments dans le système, le dispositif, le procédé ou le véhicule auquel il fait référence. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». Les termes « amont » et « aval » s’entendront dans le sens de circulation du flux d’air dans le système de climatisation, et dans le sens de circulation du fluide réfrigérant en ce qui concerne le dispositif de réfrigération. Un véhicule automobile, non montré, peut comprendre un système de climatisation 10 comme représenté schématiquement en coupe à la . Le système de climatisation 10 comprend un ensemble de conduites d’air. Le système de climatisation 10 comprend aussi un groupe moto-ventilateur 12 configuré pour générer une circulation d'air dans les conduites d’air, vers au moins un évaporateur 14 destiné à refroidir l’air, et au moins un organe de chauffage 16 de l’air. Le système de climatisation 10 peut comprendre aussi un dispositif de commande du débit d’air, non montré, qui commande au moins une vanne d’admission d’air. La circulation du flux d’air vers l’organe de chauffage peut être optionnelle. Par exemple, une vanne de chauffage 18 permet le passage du flux d’air dans l’organe de chauffage 16. Selon l’invention, l’évaporateur 14 fait partie d’un dispositif de réfrigération 20 comme montré aux figures 2 et 3. Le dispositif de réfrigération 20 comprend une boucle de réfrigération fermée, dans laquelle circule un fluide réfrigérant, la boucle comprend dans le sens de circulation du fluide réfrigérant : un compresseur 22 ; un condenseur 24 ; un détendeur 26 ; et l’évaporateur 14. Le dispositif de réfrigération 20 comprend au moins une conduite de contournement du condenseur, et au moins une vanne de contournement, à commande pilotée, configurée pour autoriser ou empêcher le passage du fluide réfrigérant dans la conduite de contournement. La conduite de contournement comprend une entrée agencée en aval du compresseur et en amont du condenseur, et une sortie agencée en aval du condenseur et en amont de l’évaporateur. Le compresseur 22 est un dispositif permettant une compression volumétrique, soit une réduction progressive du volume, par exemple en utilisant des systèmes rotatifs ou à mouvement alternatif. Le compresseur 22 a pour fonction de faire circuler le fluide réfrigérant dans la boucle, en le comprimant et en l’envoyant à une pression et une température plus élevées vers le condenseur 24. La température du fluide réfrigérant en sortie du compresseur 22 peut être supérieure à 100°C. Le condenseur 24 est un échangeur de chaleur. Par exemple, le condenseur 24 peut être configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air. Le condenseur 24 peut être associé à un ventilateur 28 qui permet de refroidir le fluide frigorigène et de le condenser à une température et une pression quasi constante. A la sortie du condenseur le fluide réfrigérant est à l’état liquide, à une pression élevée et à une température légèrement inférieure à la température de condensation. Le condenseur 24 et le ventilateur 28 peuvent être par exemple agencés dans le bloc moteur du véhicule derrière la calandre de manière à bénéficier d’un flux d’air extérieur plus important pendant la marche du véhicule. Le détendeur 26 permet une détente du fluide frigorigène à pression constante entrainant une chute de la température du fluide. Le détendeur 26 peut être un détendeur mécanique, à débit fixe par exemple comprenant une ouverture calibrée ou un tube capillaire mince. Le détendeur 26 peut aussi être un détendeur électronique à débit commandé, par exemple de type à impulsion ou à régulateur comprenant une vanne de régulation motorisé commandée par un système de commande. Une bouteille déshydratante 34 peut être agencée à la sortie du détendeur 24 pour éliminer l’humidité présente dans le fluide réfrigérant après le détendeur 24. Le dispositif de réfrigération 20 comprend en outre au moins une conduite de contournement (30, 38) du condenseur 24, et au moins une vanne de contournement 32, à commande pilotée configurée pour autoriser sélectivement le passage du fluide réfrigérant dans la conduite de contournement (30, 38) ou dans le boucle de réfrigération. Tout type de vanne à commande pilotée approprié peut former la vanne de contournement 32. L’évaporateur 14 est un échangeur de chaleur. Lorsqu’il est intégré à un système de climatisation 10, l’évaporateur 14 échange de la chaleur avec un flux d’air de climatisation qui est ensuite envoyé dans l’habitacle du véhicule automobile. L’évaporateur 14 peut être est équipé d’un capteur de température 36 permettant de mesurer la température du fluide réfrigérant circulant dans l’évaporateur 14. Le capteur de température 36 peut aussi permettre d’évaluer la température du flux d’air circulant dans le système de climatisation 10. La conduite de contournement (30, 38) comprend une entrée agencée en aval du compresseur 22 et en amont du condenseur 24 et une sortie agencée en aval du condenseur et en amont de l’évaporateur. Le dispositif de réfrigération 20 comprend alors un mode de fonctionnement de réfrigération, dans lequel le fluide réfrigérant circule dans la boucle de réfrigération, et un mode de fonctionnement d’assainissement, dans lequel le fluide réfrigérant chauffé et sous pression en sortie du compresseur entre directement dans la conduite de contournement (30, 38) vers l’évaporateur. Dans le mode de réalisation montré à la , le dispositif de réfrigération 20 comprend un détendeur 26 électronique à débit commandé. La sortie de la conduite de contournement 30 est agencée en amont du détendeur 26. En mode de fonctionnement d’assainissement, le détendeur 26 est actionné en position d’ouverture maximale de manière à laisser passer le fluide réfrigérant en limitant l’effet de détente. Le fluide réfrigérant reste alors chaud et assainit l’évaporateur 14. Dans le mode de réalisation montré à la , le dispositif de réfrigération 20 comprend un détendeur 26 mécanique qui comprend une ouverture de dimension fixe. La sortie de la conduite de contournement 38 est agencée en aval du détendeur 26 et en amont de l’évaporateur 14. En mode de fonctionnement d’assainissement, la conduite de contournement 38 permet au fluide réfrigérant de contourner le détendeur 26 et d’entrer dans l’évaporateur. Selon des variantes, non montrées, le dispositif de réfrigération peut comprendre un détendeur électronique et une conduite de contournement avec une sortie agencée en aval du détendeur et en amont de l’évaporateur. Le procédé d’assainissement de l’air dans un système de climatisation de l’habitacle d’un véhicule automobile va maintenant être décrit en référence aux figures 1 à 3. Les flèches non référencées montrent le sens de circulation du fluide réfrigérant. Le procédé permet d’assainir le système de climatisation 10 et en augmentant la température dans l’évaporateur. Le procédé comprend les étapes suivantes : commander l’ouverture de la vanne de contournement de manière à autoriser le liquide réfrigérant à circuler dans la conduite de contournement de la boucle de réfrigération du dispositif de réfrigération. activer le compresseur de manière à faire circuler le liquide réfrigérant chauffé dans l’évaporateur. De manière à assainir le système de climatisation, le fluide réfrigérant chauffé peut circuler dans l’évaporateur 14 pendant un cycle à une température déterminée associée à une durée déterminée. La température du fluide réfrigérant chauffé dans l’évaporateur peut être par exemple d’au moins 50°C ; de préférence d’au moins 60°C ; de préférence d’au moins 70°C ; de préférence d’au moins 80°C ; de préférence d’au moins 90°C ; de préférence d’au moins 100°C. La durée de circulation du fluide réfrigérant chauffé dans l’évaporateur 14 peut être par exemple d’au moins 15 min, de préférence d’au moins 30 minutes ; de préférence d’au moins 45 minutes ; de préférence d’au moins 1 heure ; de préférence d’au moins 1,5 heure ; de préférence d’au moins 2 heures. Plus la température est élevée, plus la durée du cycle d’assainissement peut être court, et inversement. Par exemple, le fluide réfrigérant chauffé dans l’évaporateur circule à une température d’au moins 60°C pendant au moins 2 heures ; de préférence à une température d’au moins 70°C pendant au moins 30 minutes. La durée et la température appliquée pendant un cycle peut être régulée par des moyens de régulation supplémentaires, comme par exemple Le flux d’air passant autour de l’évaporateur 14 échange de la chaleur avec ce dernier. Ainsi, le procédé peut comprendre en outre une étape de réguler la température dans l’évaporateur, en activant le groupe moto-ventilateur du système de climatisation. De plus, le flux d’air vers l’évaporateur 14 chauffe en passant autour de l’évaporateur 14 et continue dans les conduites d’air permettant d’assainir également les conduites d’air en aval de l’évaporateur 14. Dans les modes de réalisation du système de climatisation 10 comprenant un dispositif de réfrigération comme montré à la , comprenant un détendeur 26 électronique. Le procédé peut comprendre en outre une étape de réguler la température dans l’évaporateur 14, en modifiant le débit du fluide réfrigérant à l’aide du détendeur 26. Dans des modes de réalisations, non montrés, le dispositif de réfrigération est un dispositif de réfrigération avec pompe à chaleur dans lequel l’évaporateur et/ou le condenseur sont configurés pour échanger de la chaleur avec un circuit comprenant un autre fluide réfrigérant. L’évaporateur peut alors ne pas être directement intégré dans un système de climatisation, mais échange de la chaleur avec un circuit comprenant un autre évaporateur intégré au système de climatisation. L’homme du métier pourra aisément transposer les caractéristiques du dispositif de réfrigération, du système de climatisation ou du procédé d’assainissement à ces différentes configurations. Dispositif de réfrigération (20) comprenant une boucle de réfrigération dans laquelle circule un fluide réfrigérant, la boucle de réfrigération comprenant dans le sens de circulation du fluide réfrigérant : un compresseur (22) ; un condenseur (24) ; un détendeur (26) ; et un évaporateur (14) ; le dispositif de réfrigération est caractérisé en ce qu’il comprend au moins une conduite de contournement (30, 38) du condenseur, et au moins une vanne de contournement (32), à commande pilotée, configurée pour autoriser sélectivement le passage du fluide réfrigérant dans la conduite de contournement (30, 38) ou dans le boucle de réfrigération ; et en ce que la conduite de contournement (30, 38) comprend une entrée agencée en aval du compresseur (22) et en amont du condenseur (24), et une sortie agencée en aval du condenseur (24) et en amont de l’évaporateur (14). Dispositif de réfrigération (20) selon la revendication 1, comprenant un détendeur (26) électronique à débit commandé, le dispositif de réfrigération est caractérisé en ce que la sortie de la conduite de contournement (30) est agencée en amont du détendeur (26). Dispositif de réfrigération (20) selon la revendication 1 comprenant un détendeur mécanique, le dispositif de réfrigération est caractérisé en ce que la sortie de la conduite de contournement (38) est agencée en aval du détendeur (26). Dispositif de réfrigération (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes 1 à 3, caractérisé en ce que l’évaporateur (14) est équipé d’un capteur de température (36). Système de climatisation (10) de l’habitacle d’un véhicule automobile, le système de climatisation (10) comprenant un ensemble de conduites d’air ; un dispositif de commande du débit d’air qui commande au moins une vanne d’admission d’air ; le système de climatisation comprend en outre un groupe moto-ventilateur (12) configuré pour générer une circulation d'air dans les conduites d’air, vers au moins un évaporateur (14), et au moins un organe de chauffage (16) de l’air ; le système de climatisation (10) est caractérisé en ce que l’évaporateur (14) fait partie d’une boucle de réfrigération d’un dispositif de réfrigération (20) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4. Véhicule automobile comprenant un système de climatisation (10) de l’habitacle selon la revendication 5. Procédé d’assainissement de l’air dans un système de climatisation (10) de l’habitacle d’un véhicule automobile caractérisé en ce que le véhicule automobile comprend un système de climatisation (10) de l’habitacle selon la revendication 5 ; et en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : commander l’ouverture de la vanne de contournement (32) de manière à autoriser le liquide réfrigérant à circuler dans la conduite de contournement (30, 38) de la boucle de réfrigération du dispositif de réfrigération (20) ; activer le compresseur (22) de manière à faire circuler le liquide réfrigérant chauffé dans l’évaporateur (14). Procédé d’assainissement de l’air selon la revendication 7, l’évaporateur (14) étant équipé d’un capteur de température (36) le procédé est caractérisé en ce que le liquide réfrigérant chauffé circulant dans l’évaporateur (14), est portée à une température d’au moins 60°C ; de préférence d’au moins 100°C. Procédé d’assainissement de l’air selon la revendication 7 ou 8, l’évaporateur (14) étant équipé d’un capteur de température (36) le procédé est caractérisé en ce qu’il comprend en outre une étape de réguler la température dans l’évaporateur (14), en activant le groupe moto-ventilateur (12) du système de climatisation (10). Procédé d’assainissement de l’air selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, l’évaporateur (14) étant équipé d’un capteur de température (36), le dispositif de réfrigération (20) comprenant un détendeur (26) électronique à débit commandé, et la sortie de la conduite de contournement (30) étant agencée en amont du détendeur (26), le procédé est caractérisé en ce qu’il comprend en outre une étape de réguler la température dans l’évaporateur (14), en modifiant le débit du fluide réfrigérant à l’aide du détendeur (26).