Brevet FR3149960A1 — publié le 20241220

Ce dispositif de mise à niveau automatique d’un liquide dans un réservoir comprend un capteur de niveau de liquide dans le réservoir, un réservoir d’appoint raccordé au réservoir par une vanne de remplissage et un calculateur adapté pour commander la vanne de remplissage pour remplir le réservoir lorsque le niveau du liquide dans le réservoir atteint une valeur minimale de seuil, ladite valeur minimale de seuil étant élaborée à partir d’un niveau nominal et d’un coefficient réducteur. Figure pour l’abrégé : Fig 1 DISPOSITIF AUTOMATIQUE DE MISE A NIVEAU DU CIRCUIT DE CLIMATISATION D’UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne le domaine des systèmes de climatisation, en particulier l’automatisation de la mise à niveau des systèmes de climatisation de véhicules automobiles. A ce jour, les systèmes de climatisation sont soumis à une pression allant de quatre à trente fois la pression atmosphérique, selon le liquide réfrigérant utilisé. Ce circuit pressurisé en continu, même à l’état repos, engendre des fuites du liquide réfrigérant au cours du temps. Une recharge du liquide réfrigérant est souvent nécessaire au bout de cinq ans, de sorte que l’utilisateur est contraint de s’adresser à un service après-vente. Une vidange complète du système de climatisation est alors effectuée et le circuit est de nouveau rempli du liquide réfrigérant. A ce jour, le liquide réfrigérant généralement utilisé fait partie de la famille des per et polyfluoroalkylées, plus simplement dénommés PFAS, qui pourraient faire l’objet d’une interdiction. En effet, ces substances synthétiques entraînent des répercussions négatives sur l’environnement et la santé. Ainsi, le propane n’étant pas nocif pour la planète, c’est aujourd’hui la meilleure alternative à ce liquide actuel. Cependant, la manipulation du propane est dangereuse puisque c’est un fluide explosif lorsqu’il est à l’état gazeux et à température ambiante. Le processus de vidange et de remplissage du liquide réfrigérant en atelier est donc délicat à mettre en œuvre. La présente invention a pour but de pallier ce risque et de proposer un dispositif de mise à niveau automatique d’un liquide réfrigérant dans un système de climatisation. L’invention a donc pour objet un dispositif de mise à niveau automatique d’un liquide dans un réservoir, comprenant un capteur de niveau de liquide dans le réservoir. Le dispositif comporte un réservoir d’appoint raccordé au réservoir par une vanne de remplissage et un calculateur adapté pour commander la vanne de remplissage pour remplir le réservoir lorsque le niveau du liquide dans le réservoir atteint une valeur minimale de seuil. Cette valeur minimale de seuil est élaborée à partir d’un niveau nominal et d’un coefficient réducteur. Avantageusement, le niveau nominal est le niveau normal de liquide dans le réservoir lors de l’utilisation du système de climatisation à l’état neuf. Le coefficient réducteur est inférieur à 1, de préférence supérieur à 0,1, et plus préférentiellement compris entre 0,2 et 0,8. Avantageusement, le réservoir est un réservoir de propane d’un système de climatisation. Selon un mode de réalisation, le réservoir est un réservoir de propane d’un système de climatisation d’un véhicule automobile. L’invention a aussi pour objet un système de climatisation de véhicule automobile comprenant une boucle de réfrigérant, elle-même comprenant un réservoir rempli d’un liquide réfrigérant et une vanne de détente couplée à un évaporateur apte à vaporiser le liquide extrait du réservoir, un compresseur et un condenseur. Le système comprend un réservoir d’appoint raccordé au réservoir par une vanne de remplissage et un calculateur adapté pour commander la vanne de remplissage pour remplir le réservoir lorsque le niveau du liquide dans le réservoir atteint une valeur minimale de seuil. Cette valeur minimale de seuil est élaborée à partir d’un niveau nominal et d’un coefficient réducteur. L’invention a encore pour objet un procédé de mise à niveau automatique d’un liquide dans un réservoir d’un système de climatisation tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes : détermination d’un niveau nominal, correspondant au niveau normal de liquide dans le réservoir lors de l’utilisation du système de climatisation à l’état neuf, détermination d’une valeur minimale de seuil à partir de laquelle le réservoir d’appoint doit approvisionner le réservoir en liquide réfrigérant, ladite valeur minimale de seuil étant élaborée à partir du niveau nominal et d’un coefficient réducteur, détermination en continu du niveau de liquide réfrigérant présent dans le réservoir et commande d’ouverture de la vanne de remplissage lorsque le niveau déterminé est inférieur à la valeur minimale de seuil, afin de remplir le réservoir d’une dose suffisante de liquide réfrigérant. 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 : - La est une vue schématique du système de climatisation d’un véhicule automobile ; - La représente schématiquement le réservoir du système de climatisation au moment de l’étape de détermination du niveau nominal correspondant au niveau normal de liquide dans le réservoir lors du premier remplissage correct du réservoir ; - La représente schématiquement le réservoir du système de climatisation au moment de l’étape de détermination de la valeur minimale de seuil à partir de laquelle le réservoir d’appoint doit approvisionner le réservoir en liquide réfrigérant ; et - La représente schématiquement le réservoir du système de climatisation lorsque le niveau de liquide réfrigérant est inférieur à la valeur minimale de seuil. Description détaillée Sur la , on a représenté la structure générale d’un dispositif 1 de mise à niveau automatique du liquide réfrigérant du réservoir d’un système de climatisation d’un véhicule automobile, selon un mode de réalisation. Ce dispositif 1 comporte une partie haute pression A et une partie basse pression B. La partie haute pression A du dispositif 1 comprend un compresseur 2, un condenseur 3 et un réservoir 4 rempli d’un liquide réfrigérant 5, tandis que la partie basse pression B du dispositif 1 comprend une vanne de détente 6, un évaporateur 7, et une conduite entre l’évaporateur 7 et le compresseur 2. Un réservoir d’appoint 8 rempli du même liquide réfrigérant 5 est raccordé au bas du réservoir 4 via une conduite 9. Une vanne de remplissage 10 sur trouve sur la conduite 9 permettant, lors de son ouverture, de remplir le réservoir 4. Selon un mode de réalisation, le liquide réfrigérant emplissant le réservoir principal 4 et le réservoir d’appoint 8 est du propane. Bien entendu, on ne sort pas du cadre de l’invention lorsqu’un autre type de liquide réfrigérant est utilisé. Le réservoir 4 comporte un capteur 11 de niveau de liquide réfrigérant 5 permettant d’obtenir en continu la hauteur du liquide réfrigérant 5 présent dans le réservoir 4. Un calculateur 12 est intégré dans le circuit pour contrôler les organes principaux et notamment le compresseur 2, la vanne de détente 6, la vanne de remplissage 10, et le capteur 11. Le fluide réfrigérant 5 qui circule dans le circuit varie entre les états liquide et gazeux. A l’état gazeux, le fluide réfrigérant 5 traverse le compresseur qui élève sa pression et le compresse vers le condenseur 3. Ce dernier refroidit le réfrigérant 5 à l’état gazeux en le condensant. Toujours sous pression, le liquide réfrigérant 5 passe ensuite au travers du réservoir 4 qui le filtre, le déshydrate et le réinjecte dans le système de climatisation, vers la vanne de détente 6. Cette vanne 6 est reliée à l’entrée et à la sortie de l’évaporateur 7 et ajuste la quantité de liquide à fournir à l’évaporateur. En sortie de l’évaporateur 7, le fluide réfrigérant 5 est gazeux, froid et à basse pression. Il retourne ensuite dans le compresseur 2 qui le compresse à nouveau et assure sa circulation dans le système de climatisation. Lors de ce processus, et pendant la durée de vie du véhicule il y a des fuites du liquide réfrigérant 5. Le réservoir d’appoint 8 permet donc de pallier ce problème en injectant une dose suffisante de liquide réfrigérant 5 dans le réservoir 4. Le procédé d’injection de liquide réfrigérant dans le réservoir 4 comporte trois étapes. La première étape est illustrée à la qui représente le réservoir 4 d’un dispositif 1 de mise à niveau automatique du liquide réfrigérant 5 d’un système de climatisation d’un véhicule automobile, lors de la première étape. Lorsque le véhicule est neuf et qu’une première dose de liquide réfrigérant 5 est injectée dans le système de climatisation, le niveau de liquide détecté par le capteur 11 dans le réservoir 4, varie entre un niveau haut h+ et un niveau bas h-, dit niveau nominal. La différence d entre le niveau haut h+ et le niveau bas h- est due aux cycles de circulation du liquide réfrigérant dans le système de climatisation du véhicule automobile. La première étape du procédé consiste donc à déterminer le niveau nominal h- correspondant au niveau normal le plus faible lors de la première utilisation du véhicule à l’état neuf, ou des premières utilisations n’engendrant pas de variation significative du niveau du liquide. Pour cela, le capteur observe le niveau de liquide réfrigérant 5 dans le réservoir 4 sur plusieurs jours, plusieurs semaines ou plusieurs mois et en déduit un niveau nominal h-. En référence à la , lors de la deuxième étape, une fois le niveau nominal h- déterminé, le calculateur 12 détermine la valeur minimale de seuil Hmini qui représente le niveau minimal de liquide réfrigérant dont a besoin le système de climatisation pour bien fonctionner. Pour cela, le calculateur factorise h- avec un coefficient réducteur α, selon l’équation suivante : Hmini = α*(h-) dans laquelle α est inférieur à 1, de préférence supérieur à 0,1 et, idéalement, compris entre 0,2 et 0,8. Une fois que la valeur minimale de seuil Hmini est calculée, le capteur 11 connaît le niveau minimal de liquide réfrigérant 5 que peut contenir le réservoir 4. La troisième étape consiste en un suivi continu par le capteur 11 du niveau de liquide réfrigérant 5 au cours du temps. Cela permet ainsi de connaître en permanence la quantité de liquide 5 présent dans le réservoir 4. Sur la , est représenté un exemple dans lequel le niveau de liquide réfrigérant est inférieur à la valeur minimale de seuil.,. Lorsque le capteur 11 détecte une telle situation dans laquelle à un instant t le niveau de liquide réfrigérant est inférieur à la valeur minimale de seuil, tel que représentée sur la , il continue l’observation du niveau de liquide réfrigérant 5 sur plusieurs heures ou plusieurs jours avant d’arriver à un résultat final. Ce temps d’attente permet d’être certain qu’il s’agit d’un manque de liquide 5 et non d’une erreur de calcul pouvant être due par exemple à une position particulière de la voiture à l’instant t. Une fois que le capteur est certain qu’il manque du liquide réfrigérant 5 dans le réservoir 4, le calculateur 12 envoi l’ordre à la vanne de remplissage 10 de s’ouvrir. Ainsi, le réservoir d’appoint 8 injecte du liquide réfrigérant 5 dans le réservoir 4 jusqu’au niveau nominal h-. Lorsque le niveau h- est atteint, le capteur 11 envoie un signal au calculateur 12 qui donne l’ordre à la vanne de remplissage 10 de se refermer. Ainsi, le réservoir 4 est de nouveau rempli du liquide réfrigérant 5 nécessaire au bon fonctionnement du système de climatisation. Il n’est donc pas nécessaire, grâce à l’invention, de mettre en œuvre des opérations de maintenance nécessitant une manipulation dangereuse du liquide de refroidissement. Dispositif (1) de mise à niveau automatique d’un liquide (5) dans un réservoir (4), comprenant un capteur (11) de niveau de liquide (5) dans le réservoir (4), caractérisé en ce qu’il comporte un réservoir d’appoint (8) raccordé au réservoir (4) par une vanne de remplissage (10) et un calculateur (12) adapté pour commander la vanne de remplissage (10) pour remplir le réservoir (4) lorsque le niveau du liquide (5) dans le réservoir (4) atteint une valeur minimale de seuil (Hmini), ladite valeur minimale de seuil (Hmini) étant élaborée à partir d’un niveau nominal (h-) et d’un coefficient réducteur. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel le niveau nominal (h-) est le niveau normal de liquide (5) dans le réservoir (4) lors de l’utilisation du système de climatisation à l’état neuf. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel le coefficient réducteur est inférieur à 1, de préférence supérieur à 0,1, plus préférentiellement compris entre 0,2 et 0,8. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le réservoir (4) est un réservoir de propane d’un système de climatisation. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le réservoir (4) est un réservoir de propane d’un système de climatisation d’un véhicule automobile. Système de climatisation de véhicule automobile comprenant une boucle de réfrigérant comprenant un réservoir (4) rempli d’un liquide réfrigérant (5) et une vanne de détente (6) couplée à un évaporateur (7) apte à vaporiser le liquide (5) extrait du réservoir (4), un compresseur (2) et un condenseur (3), caractérisé en ce qu’il comprend un réservoir d’appoint (8) raccordé au réservoir (4) par une vanne de remplissage (10) et un calculateur (12) adapté pour commander la vanne de remplissage (10) pour remplir le réservoir (4) lorsque le niveau du liquide (5) dans le réservoir (4) atteint une valeur minimale de seuil (Hmini), ladite valeur minimale de seuil (Hmini) étant élaborée à partir d’un niveau nominal (h-) et d’un coefficient réducteur. Procédé de mise à niveau automatique d’un liquide (5) dans un réservoir (4) au moyen d’un dispositif (1) de mise à niveau automatique d’un liquide (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes : détermination d’un niveau nominal (h-), correspondant au niveau normal de liquide (5) dans le réservoir (4) lors de l’utilisation d’un système de climatisation à l’état neuf, selon la revendication 6, détermination d’une valeur minimale de seuil (Hmini) à partir de laquelle le réservoir d’appoint (8) doit approvisionner le réservoir (4) en liquide réfrigérant (5), ladite valeur minimale de seuil (Hmini) étant élaborée à partir du niveau nominal (h-) et d’un coefficient réducteur, détermination en continu du niveau de liquide réfrigérant (5) présent dans le réservoir (4) et commande d’ouverture de la vanne de remplissage (10) lorsque le niveau déterminé est inférieur à la valeur minimale de seuil (Hmini), afin de remplir le réservoir (4) d’une dose suffisante de liquide réfrigérant (5).