Brevet FR3136274A1 — publié le 20231208

Système de climatisation comprenant au moins un dispositif récepteur de fluide frigorigène sous haute pression (1) raccordé à au moins une tuyauterie sous haute pression (3), ledit dispositif comprenant une coque (10), une membrane intérieure (13) fixée dans la coque et apte à s’étendre entre une position repliée et une position déployée, une partie (130) de ladite membrane étant mobile solidairement à un moyen de guidage (17) mobile à l’intérieur de la coque et à un organe de rappel élastique (16) configuré en extension pour maintenir ladite membrane en une position repliée quand la pression dans la tuyauterie considérée a une valeur strictement inférieure à un seuil de pression prédéfini , ladite membrane pouvant se déployer quand ladite pression atteint ce seuil de pression par entraînant par ledit moyen de guidage mobile, ledit organe de rappel élastique se rétractant. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 3 Système de climatisation d’un véhicule automobile comprenant un dispositif récepteur de fluide frigorigène sous haute pression L’invention concerne un système de climatisation d’un véhicule automobile, plus particulièrement pour la climatisation de l’habitacle du véhicule. Comme illustré schématiquement par , un système de climatisation d’un véhicule automobile comprend un circuit fermé suivant lequel circule un fluide frigorigène dans une tuyauterie et à travers divers composants du circuit pour subir plusieurs phases de transformation successives. En début de cycle le fluide frigorigène est à l’état gazeux, à basse température et basse pression, entre la sortie de l’évaporateur 23 et le point de tuyauterie F connecté à l’entrée d’un compresseur 20. Il entre alors dans le compresseur 20 dans lequel il est comprimé pour en ressortir à l’état gazeux sous haute pression. En sortie du compresseur, il circule à l’état gazeux à température élevée dans une première tuyauterie haute pression A-B, pour ensuite passer dans un condenseur 21 où il passe à l’état liquide et haute pression, en cédant des calories par échange avec l’air ambiant, air par exemple apporté par un ventilateur 25 du groupe motoventilé du véhicule. En sortie du condenseur, le fluide frigorigène circule à l’état liquide dans une deuxième tuyauterie à haute pression C-D, où règne des températures moyennes. Ensuite le fluide frigorigène passe dans un détendeur 22 qui permet de faire chuter la pression du fluide frigorigène et par conséquent d’abaisser sa température. Le fluide frigorigène passe ensuite dans un évaporateur 23, généralement situé sous la planche de bord du véhicule, à travers lequel passe de l’air entrant dans l’habitacle du véhicule, ce qui permet de refroidir l’air avant que cet air soit diffusé dans l’habitacle, l’air cédant des calories au fluide. En sortie de l’évaporateur, le fluide frigorigène retrouve son état de début de cycle, il circule à l’état gazeux à basse pression et basse température, dans une tuyauterie E-F « basse pression » pour suivre un nouveau cycle. Pour des systèmes de climatisation actuels, pendant un fonctionnement usuel d’un circuit d’air conditionné d’un véhicule automobile, la pression s’élève jusqu’à un seuil maximum dans les parties à haute pression gazeuse ou liquide. Le compresseur du circuit de la climatisation est arrêté si cette pression dépasse le seuil maximum, jusqu’à ce que la pression descende suffisamment. Ces cycles intermittents du compresseur ont un effet néfaste sur les performances thermiques. Les passagers ressentent des cycles air froid - air chaud. En outre ce fonctionnement répété de démarrage-arrêt impacte la durée de vie du compresseur. Les pressions élevées peuvent aussi dégrader les jonctions dans ces parties sous haute pression du circuit au risque d’entraîner des fuites du fluide frigorigène. L’invention vise ainsi à résoudre cet inconvénient. Elle a pour but de proposer un système de climatisation dans lequel la haute pression est mieux contrôlée. A cet effet, l’invention propose un système de climatisation comprenant au moins un compresseur, un condenseur, un détenteur, le compresseur étant relié au condenseur par une première tuyauterie dans laquelle peut circuler un fluide frigorigène à haute pression, le condenseur étant relié au détendeur par une deuxième tuyauterie dans laquelle peut circuler un fluide frigorigène à haute pression. Selon l’invention, ledit système comprend en outre au moins un dispositif récepteur de fluide frigorigène sous haute pression raccordé à au moins l’une desdites tuyauteries. Ledit dispositif récepteur comprend une coque, une membrane intérieure fixée dans la coque, apte à s’étendre entre une position repliée et une position déployée dans la coque, un moyen d’amenée du fluide frigorigène sous haute pression et débouchant dans le volume intérieur délimité par la membrane, une partie de ladite membrane étant mobile solidairement à un moyen de guidage mobile à l’intérieur de la coque et à un organe de rappel élastique configuré en extension pour maintenir ladite membrane en une position repliée quand la pression dans la tuyauterie considérée a une valeur strictement inférieure à un seuil de pression prédéfini. Ainsi ladite membrane peut se déployer quand la pression dans la tuyauterie considérée atteint ce seuil de pression prédéfini par entraînant par ledit moyen de guidage mobile, ledit organe de rappel élastique se rétractant. Le seuil de pression prédéfini peut avoir une valeur inférieure ou égale à celle d’un seuil de pression maximale au-dessus duquel le compresseur est arrêté. Le dispositif récepteur de fluide frigorigène sous haute pression raccordé à au moins l’une desdites tuyauteries permet donc d’abaisser la pression dans la tuyauterie sous haute pression considérée du circuit fermé selon lequel circule le fluide frigorigène, ce qui limite, voire supprime, les arrêts du compresseur par dépassement d’un seuil de pression maximale. De préférence, ladite membrane est fixée en partie basse de la coque pour s’étendre entre la position repliée et la position déployée vers l’intérieur de la coque. Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, ledit moyen de guidage est mobile en translation par coulissement autour d’un support intérieur solidaire de la coque. De préférence, ledit organe de rappel élastique est un ressort de compression disposé autour dudit support intérieur solidaire de la coque et en appui sur ledit moyen de guidage. En particulier ledit ressort s’étend en appui entre ledit moyen de guidage et la face intérieure de la coque ou un rebord dudit support. Par exemple ledit rebord du support peut être en surmoulage sur la face intérieure de la coque. Plus particulièrement, ledit système comprend un tuyau raccord avec la tuyauterie haute pression, raccordé à un tube d’amenée du fluide frigorigène sous haute pression qui débouche à la base de la coque, et la membrane est fixée en partie basse de la coque pour s’étendre entre la position repliée et la position déployée vers l’intérieur de la coque. De préférence, ledit moyen de guidage est disposé en partie supérieure de la coque et est mobile en coulissement par emboitement autour d’un support situé en partie supérieure intérieure de la coque, la partie mobile de la membrane étant sa partie supérieure. En particulier ledit moyen d’amenée est raccordé à un tuyau raccord branché en dérivation sur la tuyauterie considérée. Avantageusement ; ledit dispositif récepteur de fluide frigorigène sous haute pression est raccordé à au moins ladite deuxième tuyauterie reliant le condenseur à un détenteur et dans laquelle ledit fluide frigorigène circule sous haute pression au moins en partie sous forme liquide. Comme expliqué plus loin en description détaillée d’un mode de réalisation de l’invention, cette configuration permet d’abaisser plus fortement la pression. Elle peut permettre aussi de mieux préserver la durabilité de la membrane. L’invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un système de climatisation tel que décrit précédemment. En particulier ledit système de climatisation comprend un évaporateur et permet la climatisation de l’habitacle du véhicule. L’invention a aussi pour objet un dispositif récepteur de fluide frigorigène sous haute pression, apte à être raccordé à une tuyauterie d’un système de climatisation dans laquelle circule un fluide frigorigène sous haute pression. Ledit dispositif comprend une coque, une membrane intérieure fixée en partie basse de la coque pour s’étendre vers l’intérieur de la coque, un tube d’amenée situé à la base de la coque, apte à laisser entrer du fluide frigorigène sous haute pression, et débouchant dans le volume intérieur délimité par la membrane, une partie de ladite membrane étant mobile solidairement à un moyen de guidage mobile à l’intérieur de la coque et à un organe de rappel élastique de sorte que ladite membrane est apte à s’étendre entre une position repliée et une position déployée vers l’intérieur de la coque. Plus particulièrement, ce dispositif se caractérise en ce que ledit moyen de guidage est disposé en partie supérieure de la coque et mobile en coulissement par emboitement autour d’un support intérieur situé en partie supérieure intérieure de la coque, la partie mobile de la membrane étant sa partie supérieure, et ledit moyen de guidage étant solidarisé à la portion centrale de ladite partie supérieure de la membrane, et en outre ledit organe de rappel élastique étant un ressort de compression disposé autour dudit support intérieur et s’étendant en appui entre ledit moyen de guidage et la face intérieure de la coque ou un rebord dudit support. D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés. illustre schématiquement un système de climatisation d’un véhicule automobile comprenant un circuit fermé suivant lequel circule un fluide frigorigène. illustre selon une vue en perspective d’un dispositif récepteur de fluide frigorigène sous haute pression, vu extérieurement et raccordé à une tuyauterie d’un système de climatisation dans laquelle circule un fluide frigorigène sous haute pression en circuit fermé, conformément à l’invention. illustre une vue du dispositif récepteur de fluide frigorigène représenté en , suivant une coupe partielle longitudinale dans un plan vertical passant au centre dudit dispositif, la membrane du dispositif étant en position abaissée. illustre une vue du dispositif récepteur de fluide frigorigène représenté en , suivant une coupe partielle longitudinale dans un plan vertical passant au centre dudit dispositif, la membrane du dispositif étant en position déployée. a été décrite en introduction pour présenter schématiquement le fonctionnement d’un système de climatisation usuel d’un véhicule automobile, selon l’art antérieur, pour lequel la pression dans les parties gazeuse ou liquide à haute pression peut s’élever jusqu’à un seuil maximum HPmax au-dessus duquel le compresseur du circuit est arrêté jusqu’à ce que la pression baisse. Les figures 2 à 4 illustrent, selon l’invention, un dispositif récepteur de fluide frigorigène sous haute pression 1, raccordé à une tuyauterie haute pression 3 d’un système de climatisation dans laquelle circule un fluide frigorigène sous haute pression en circuit fermé. Un tel dispositif peut être installé sur un circuit du système de climatisation tel que représenté schématiquement en , en le raccordant sur la première tuyauterie haute pression A-B entre le compresseur et le condenseur, et/ou sur la deuxième tuyauterie haute pression C-D entre le condenseur et le détendeur, afin de permettre d’abaisser la pression dans ces parties sous haute pression, c’est-à-dire de réguler la pression en dessous d’un seuil de pression maximale qui imposerait d’arrêter le compresseur. Le tuyau 3 représenté partiellement sur les figures 2 à 4 correspond à l’une de ces tuyauteries sous haute pression A-B ou C-D. La tuyauterie haute pression 3 est reliée à un tuyau raccord 2 auquel est raccordé le dispositif récepteur de fluide frigorigène sous haute pression 1. Ledit dispositif 1 comprend une coque 10 qui comporte un tube d’amenée 14 permettant de fixer et raccorder ledit dispositif pour y introduire du fluide frigorigène. La coque 1, comme le montrent les figures 3 et 4, comprend intérieurement une membrane mobile 13 dont la partie inférieure132 est fixée à la base 11 de la coque 10. L’intérieur de la coque comprend aussi un moyen de guidage 17 de la membrane, ce moyen étant un guide cylindrique creux 17 apte à coulisser autour d’un support 15 réalisé selon l’exemple par surmoulage en partie haute intérieure de la coque 12. En outre l’intérieur de la coque comprend un organe de rappel élastique 16 sous forme d’un ressort de compression qui est disposé autour dudit support 15 et en appui entre le bord supérieur 170 du guide 17 et la face intérieure 120 de la partie supérieure 12 de la coque, plus précisément selon l’exemple le rebord supérieur surmoulé 150 du support 15, de manière à maintenir la membrane en une position repliée, autrement dit abaissée, quand la pression dans la tuyauterie haute pression est strictement inférieure à une valeur seuil prédéfinie. Le guide 17 est solidarisé à la membrane de manière étanche en la portion centrale 131 de la partie supérieure 130 de ladite membrane 13, de sorte que cette partie de membrane est mobile et peut être entraînée en coulissement par le guide 17 et le ressort 16 entre cette position repliée ( ) et une position déployée ( ). La matière de la membrane peut être un caoutchouc avec EPDM qui résiste aux températures nettement supérieures à celles trouvées dans un circuit d’un système de climatisation, et qui résiste aussi aux températures négatives. La matière résiste aussi aux pressions élevées, supérieures à celles générées dans le circuit d’un système de climatisation (dit aussi d’air conditionné). Le ressort 16 est pré-tensionné pour maintenir la membrane 13 en position abaissée, le guide 17 étant en position basse, comme illustré sur la , quand la pression du fluide frigorigène circulant dans la partie de circuit considérée est strictement inférieure à la valeur seuil prédéfinie. Cette dernière est inférieure ou égale au seuil de pression maximale HPmax qui entraînerait l’arrêt temporaire du système de climatisation. Le volume intérieur de la membrane peut atteindre un volume minimal V1. Quand la pression dans la partie de circuit haute pression comprenant le dispositif 1 s’élève vers la valeur seuil prédéfinie, le guide 7 poussé par la pression du fluide frigorigène commence à se translater vers sa position haute en coulissant autour du support 15, en entraînant en déplacement la partie centrale 131 de la membrane 13 qui se gonfle en formant un dôme, le ressort 16 se comprimant. Le volume de la membrane peut alors atteindre un volume maximal V2, comme illustré sur la . La difference de volume ΔV de la membrane (ΔV = V2-V1), entre la position haute (déployée) et abaissée (repliée) permet d’accumuler du fluide frigorigène gazeux et/ou liquide sous haute pression, pour réduire la pression totale dans les parties haute pression du circuit sans avoir à arrêter le compresseur. Le dispositif 1 ; pneumatique ou hydraulique, ainsi implanté sur les parties de tuyauterie haute pression, du circuit permet de limiter cette pression pour qu'elle n'atteigne pas une valeur seuil maximale qui arrêterait le fonctionnement du système de climatisation, notamment du compresseur. De préférence, ledit dispositif 1 qui permet d’accumuler du fluide frigorigène sous pression est implanté sur la partie de circuit où le fluide frigorigène est au moins en partie sous forme liquide, c’est-à dire la partie de tuyauterie reliant le condenseur à un détenteur (partie de tuyauterie C-E du circuit représenté en ). C’est avantageux car la température du fluide frigorigène liquide est moindre que dans la partie du circuit où ce fluide est totalement sous forme gazeuse, ce qui minimise l’impact sur la durabilité du matériau de la membrane. Un autre avantage est que la quantité massique du fluide frigorigène liquide qui peut être retenue dans le volume ΔV est beaucoup plus importante que pour le fluide circulant sous forme gazeuse dans la partie de circuit haute pression gazeuse, ce qui a pour effet de pouvoir abaisser plus efficacement la pression dans le circuit . L’invention présente les avantages d’une amélioration des performances thermiques du système de climatisation, et d’une augmentation de la durée de vie des composants du circuit de climatisation, en particulier du compresseur et des joints des tuyaux des parties sous haute pression du système de climatisation. Système de climatisation comprenant au moins un compresseur (20), un condenseur (21), un détenteur (22), le compresseur étant relié au condenseur par une première tuyauterie dans laquelle peut circuler un fluide frigorigène à haute pression, le condenseur étant relié au détendeur par une deuxième tuyauterie dans laquelle peut circuler un fluide frigorigène à haute pression, caractérisé en ce que ledit système comprend en outre au moins un dispositif récepteur de fluide frigorigène sous haute pression (1) raccordé à au moins l’une desdites tuyauteries (3), ledit dispositif comprenant une coque (10), une membrane intérieure (13) fixée dans la coque et apte à s’étendre entre une position repliée et une position déployée, un moyen d’amenée (14) du fluide frigorigène sous haute pression et débouchant dans le volume intérieur délimité par la membrane, une partie (130) de ladite membrane étant mobile solidairement à un moyen de guidage (17) mobile à l’intérieur de la coque et à un organe de rappel élastique (16) configuré en extension pour maintenir ladite membrane en une position repliée quand la pression dans la tuyauterie considérée a une valeur strictement inférieure à un seuil de pression prédéfini. Système de climatisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de guidage (17) est mobile en translation par coulissement autour d’un support intérieur (15) solidaire de la coque. Système de climatisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit organe de rappel élastique (16) est un ressort de compression disposé autour dudit support intérieur (15) solidaire de la coque et en appui sur ledit moyen de guidage (17, 170), en particulier ledit ressort s’étend en appui entre ledit moyen de guidage et la face intérieure (120) de la coque ou un rebord (150) dudit support (15). Système de climatisation selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’il comprend un tube raccord (2) avec la tuyauterie haute pression (3), raccordé audit moyen d’amenée qui est un tube d’amenée (14) du fluide frigorigène sous haute pression qui débouche à la base de la coque, et la membrane est fixée en partie basse (11) de la coque pour s’étendre vers l’intérieur de la coque entre la position repliée et la position déployée. Système de climatisation selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit moyen de guidage (17) est disposé en partie supérieure (12) de la coque et est mobile en coulissement par emboitement autour dudit support intérieur (15), ledit support étant situé en partie supérieure intérieure de la coque, et la partie mobile de la membrane étant sa partie supérieure (130). Système de climatisation selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit moyen d’amenée (14) est raccordé à un tuyau raccord (2) branché en dérivation sur la tuyauterie considérée (3). Système de climatisation selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit dispositif récepteur de fluide frigorigène sous haute pression (1) est raccordé à au moins ladite deuxième tuyauterie reliant le condenseur à un détenteur et dans laquelle ledit fluide frigorigène circule sous haute pression au moins en partie sous forme liquide. Véhicule automobile comprenant un système de climatisation, caractérisé en ce que ledit système de climatisation est selon l’une des revendications 1 à 7. Dispositif récepteur de fluide frigorigène sous haute pression (1), apte à être raccordé à une tuyauterie (3) d’un système de climatisation dans laquelle circule un fluide frigorigène sous haute pression, ledit dispositif comprenant une coque (10), une membrane intérieure (13) fixée en partie basse (11) de la coque et apte à s’étendre entre une position repliée et une position déployée vers l’intérieur de la coque, un tube d’amenée (14) situé à la base de la coque apte à laisser entrer du fluide frigorigène sous haute pression et débouchant dans le volume intérieur délimité par la membrane, une partie de ladite membrane étant mobile solidairement à un moyen de guidage (17) mobile à l’intérieur de la coque et à un organe de rappel élastique (16). Dispositif récepteur de fluide frigorigène sous haute pression selon la revendication 9, ledit moyen de guidage (17) étant disposé en partie supérieure (12) de la coque et mobile en coulissement par emboitement autour d’un support intérieur (15) situé en partie supérieure intérieure (120) de la coque, la partie mobile de la membrane étant sa partie supérieure (130) et ledit moyen de guidage (17) étant solidarisé à la portion centrale (131) de ladite partie supérieure de la membrane, et en outre ledit organe de rappel élastique (16) étant un ressort de compression disposé autour dudit support intérieur (15) et s’étendant en appui entre ledit moyen de guidage (17, 170) et la face intérieure de la coque ou un rebord (150) dudit support (15).