EP3682174A1 - Procede de demarrage d'un circuit de fluide refrigerant comprenant une pompe liquide - Google Patents

Procede de demarrage d'un circuit de fluide refrigerant comprenant une pompe liquide

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EP3682174A1
EP3682174A1 EP18782101.2A EP18782101A EP3682174A1 EP 3682174 A1 EP3682174 A1 EP 3682174A1 EP 18782101 A EP18782101 A EP 18782101A EP 3682174 A1 EP3682174 A1 EP 3682174A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
refrigerant
circuit
heat exchanger
sub
pump
Prior art date
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Pending
Application number
EP18782101.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Roland AKIKI
Régine Haller
Stefan Karl
Mohamed Yahia
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
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Pending legal-status Critical Current

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    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/13—Pump speed control

Definitions

  • the field of the present invention is that of refrigerant circuits for a cooling installation of an engine or a power train of a vehicle powered at least partly electrically.
  • thermodynamic system to cool its engine and change the aeraulic conditions inside its cabin.
  • This thermodynamic system operates through two circuits, one where a refrigerant circulates, the other where circulates a coolant.
  • each of the circuits there is one or more heat exchangers, caused to transfer calories between induced air and the fluids circulating within the circuits.
  • the refrigerant circuit makes it possible to modify the temperature of the air inside its passenger compartment, the coolant circuit having the purpose of reducing the temperature of the engine.
  • These circuits are either independent or connected to each other by a common heat exchanger. Most elements of the thermodynamic system are installed in the engine compartment of the vehicle.
  • the efficiency of the system is limited by the amount of air that can circulate through the various heat exchangers that make up the system. Due to the number of heat exchangers included in each circuit, the air can hardly circulate, which induces pressure drops and reduces the efficiency of the assembly.
  • One way to improve the efficiency of the system is to facilitate the passage of air within each element.
  • One way to achieve this goal is to design a new refrigerant circuit architecture for removing the coolant circuit.
  • this new architecture does not allow the state to fulfill satisfactorily the objective. Indeed, to operate, a refrigerant circuit pump must be fed by the coolant in the liquid state. The refrigerant fluid comprising too large a portion of gas within it causes cavitation circulating within the pump, which prematurely wears the pump. This premature wear causes breakdowns and therefore more frequent maintenance.
  • the invention is in this context aiming to ensure the integrity of the pump, which is imperative for the viability of a system based on the removal of the coolant circuit. This removal reduces the number of elements installed in the engine compartment, improving the performance of the refrigerant circuit and thus the performance of the entire installation.
  • An object of the present invention is a method for starting a refrigerant circuit, comprising at least a first sub-circuit in which at least one compressor, a first heat exchanger and a first expansion device are arranged, a second sub-circuit in which is arranged at least a second expansion member, a second heat exchanger associated with a vehicle power train and a pump, and a third heat exchanger common to the first sub-circuit and the second sub-circuit , the starting method comprising at least an initial stopping step of the pump and the compressor, and a step of starting the compressor for a period of less than 2 minutes.
  • the pump is ensured to be supplied with refrigerant fluid strictly in the liquid state, limiting or even eliminating the risk of wear and breakage by cavitation.
  • the refrigerant circuit thus arranged makes it possible to dispense with the coolant circuit, and thus limit the number of elements.
  • the limitation of the number of elements simplifies the design and integration of the refrigerant circuit within the vehicle, while limiting its weight. As a result, air can circulate more easily within the engine compartment, the pressure drops are drastically reduced without affecting the efficiency and performance of the system.
  • the starting method of the refrigerant circuit according to the invention advantageously comprises at least one of the following characteristics taken alone or in combination: the method comprises an additional step of reducing the flow rate of an air flow passing through the third heat exchanger,
  • the flow rate of the air flow is reduced by stopping a motor-fan unit of the third heat exchanger and / or by closing at least one flap arranged facing the third heat exchanger,
  • the method comprises an additional step of activating the pump
  • the method comprises an additional step of activating the motor-fan unit of the third heat exchanger and / or opening of the flap arranged opposite the third heat exchanger,
  • the invention also relates to a refrigerant circuit for an at least partly electric powered vehicle, comprising at least a first sub-circuit in which at least one compressor, a first heat exchanger and an expansion device are arranged, a second sub-circuit in which is arranged at least a second heat exchanger and a pump, and a third heat exchanger common to the first sub-circuit and the second sub-circuit.
  • the second heat exchanger is associated with a vehicle power train, and the compressor is configured to be started at startup for less than 2 minutes.
  • the combination of the second heat exchanger with a vehicle traction chain allows an exchange of calories between the refrigerant circulating in the second sub-circuit and an element of the vehicle power train, this exchange being done directly, or by means of a fluid circulated in or around the element of the traction chain of the vehicle, this fluid may in particular be air, water or oil.
  • the threshold value given for the running time of the compressor at startup makes it possible to ensure a supply of the refrigerant pump strictly in the liquid state.
  • the pump is arranged to admit the coolant in the liquid or essentially liquid state.
  • Essentially liquid means that the pump is arranged to admit the refrigerant comprising a gaseous fraction less than 5% by volume of the refrigerant.
  • the pump is arranged upstream of the second heat exchanger, according to the direction of circulation of the refrigerant.
  • the refrigerant fluid at the pump outlet circulates in the second heat exchanger.
  • the refrigerant fluid at the outlet of the second heat exchanger can not circulate in the pump.
  • the pump is of the type of a hydraulic pump. More particularly, the pump is selected from a gear pump, a vane pump, a piston pump and a centrifugal pump.
  • the third heat exchanger is configured to heat the flow of air therethrough.
  • the third heat exchanger thus has the additional effect of cooling the coolant present in the third heat exchanger.
  • the third heat exchanger is thus used as a condenser.
  • the third heat exchanger is arranged to operate according to the previous description, as a condenser, or as an evaporator, that is to say that it is configured to cool the air flow therethrough.
  • the third heat exchanger thus has the additional effect of heating the fluid present in the third heat exchanger.
  • the first heat exchanger is configured to cool the flow of air therethrough.
  • the first heat exchanger thus has the additional effect of heating the fluid present in the first heat exchanger.
  • the first heat exchanger is thus used as an evaporator.
  • the first heat exchanger may be for example a tube exchanger, a scroll exchanger or a plate heat exchanger.
  • the second heat exchanger is configured to cool the flow of air therethrough.
  • the second heat exchanger thus has the additional effect of heating the fluid present in the second heat exchanger.
  • the second heat exchanger is thus used as a boiler.
  • the second heat exchanger may be for example a tube exchanger, a spiral heat exchanger or a plate heat exchanger.
  • the circuit comprises a third subcircuit independent of the first subcircuit and the second subcircuit, the third subcircuit comprising a fourth heat exchanger.
  • the fourth heat exchanger is configured to heat the flow of air therethrough.
  • the fourth heat exchanger thus has the additional effect of cooling the refrigerant present in the fourth heat exchanger.
  • the fourth heat exchanger is thus used as an internal condenser that is to say that it is arranged to heat a flow of air to be sent into the passenger compartment of the vehicle, according to the needs of the vehicle users and the state of operation of the vehicle.
  • the circuit comprises at least one detent member.
  • the first sub-circuit comprises an accumulator, called a "drying bottle”, designed to retain a fraction of the coolant in the liquid state, to prevent the compressor from being damaged by fluid in the liquid state, and arranged to retain the molecules any water present in the refrigerant circuit.
  • a drying bottle designed to retain a fraction of the coolant in the liquid state, to prevent the compressor from being damaged by fluid in the liquid state, and arranged to retain the molecules any water present in the refrigerant circuit.
  • the compressor is an electric compressor.
  • An electric compressor comprises an electric motor driving a compression device.
  • the electric motor and the compression device are arranged in a common housing.
  • At least one expansion element is controlled, for example electronically, to pass the refrigerant from a first pressure to a second pressure lower than the first pressure.
  • the invention also relates to a vehicle equipped with the refrigerant circuit as described above.
  • FIG. 1 is a schematic illustration of a refrigerant circuit according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a schematic illustration of a refrigerant circuit according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the second embodiment of the invention. invention, in a second mode of operation,
  • FIG. 5 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the second embodiment of the invention, in a third mode of operation
  • FIG. 6 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the second embodiment of the invention, in a fourth mode of operation,
  • FIG. 7 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the second embodiment of the invention, in a fifth mode of operation,
  • FIG. 8 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the second embodiment of the invention, in a sixth mode of operation
  • FIG. 9 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the second embodiment of the invention. invention, in a seventh mode of operation,
  • FIG. 10 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the second embodiment of the invention, in an eighth mode of operation,
  • FIG. 11 is a schematic illustration of a refrigerant circuit according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 12 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the third embodiment of the invention, in a first mode of operation
  • FIG. 13 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the third embodiment of the invention, in a second mode of operation
  • FIG. 14 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the third embodiment of the invention, in a third mode of operation
  • FIG. 15 is a schematic illustration of a refrigerant circuit according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 16 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the fourth embodiment of the invention, in a first mode of operation
  • FIG. 17 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the fourth embodiment of the invention, in a second mode of operation
  • FIG. 18 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the fourth embodiment of the invention, in a third mode of operation
  • Figure 19 is a schematic illustration of the refrigerant circuit according to the fourth embodiment of the invention, in a fourth mode of operation.
  • upstream and downstream are used to describe the arrangement of a component with respect to the direction of flow of a fluid considered.
  • the arrangement of the constituent elements of a fluid circuit is given with respect to the direction of circulation of this fluid in the circuit.
  • An element described below as being situated between two other elements does not mean that the element is physically between the two others, but that the fluid first passes through one of the two elements before passing through the element. considered.
  • first element or second element as well as first parameter and second parameter or else first criterion and second criterion, etc.
  • first criterion and second criterion etc.
  • it is a simple indexing to differentiate and name elements or parameters or criteria close but not identical. This indexing does not imply a priority of an element, parameter or criterion compared to another and we can easily interchange such denominations without departing from the scope of this description. This indexing does not imply either an order in time for example to appreciate this or that criterion.
  • FIGS. 1, 2, 11 and 15 These examples are in no way limiting, other embodiments being conceivable in the spirit of the invention. 'invention.
  • This refrigerant circuit is composed of a first sub-circuit 120, a second sub-circuit 140 and a common part 160 to the first sub-circuit 120 and the second sub-circuit 140.
  • the first sub-circuit 120 comprises a compressor 122, a first heat exchanger 124 and a first expansion member 126.
  • the refrigerant circulates within the first sub-circuit 120 so as to successively pass through the first expansion member 126, the first heat exchanger 124 and the compressor 122.
  • the first heat exchanger 124 is a heat exchanger between the refrigerant flowing through and a flow of air.
  • the first heat exchanger 124 is used as an evaporator, that is to say that it heats the refrigerant while cooling and drying the air flow.
  • the refrigerant fluid circulating in the first sub-circuit 120, at its outlet from the first heat exchanger 124 and before passing into the compressor 122, is in gaseous form.
  • the first sub-circuit 120 further comprises a valve 128, arranged to allow or prohibit the circulation of the refrigerant fluid within the first sub-circuit 120.
  • the valve 128 is disposed upstream of the first expansion member 126, between the first organ 126 and the common part 160. This valve 128 is controlled electronically, for example by a central control unit of the vehicle.
  • the first sub-circuit 120 also comprises a first non-return valve 130 arranged upstream of the compressor 122, between the compressor 122 and the first heat exchanger 124.
  • the first check valve 130 is arranged to allow the flow of refrigerant in one direction, thereby preventing the refrigerant from refluxing under the effect of pressure variations within the circuit.
  • the first non-return valve 130 is chosen from the usual types of non-return valves.
  • the other non-return valves described below have the same function, and may be of the same type as the first non-return valve 130 or of a different type.
  • the second sub-circuit 140 comprises a second expansion member 142, a second heat exchanger 144 and a pump 146.
  • the second heat exchanger 144 is a heat exchanger between the refrigerant flowing through and a flow of air.
  • the second heat exchanger 144 is associated with at least one element of the electric motor of the vehicle.
  • Such an element of the electric motor is an element of an electric traction system of the vehicle, for example the electric propulsion motor of the vehicle and / or the power components supplying said motor and called, for example, power electronics module or else one or more batteries of the vehicle.
  • the second heat exchanger 144 is used as the cooler of the element of the electric motor, that is to say that it heats the cooling fluid while cooling the flow of air subsequently circulated around or in this element of the electric motor, therefore lowering its temperature. During its passage in the second heat exchanger 144 the refrigerant evaporates. The refrigerant fluid at the outlet of the second heat exchanger 144 is completely gaseous.
  • the pump 146 is a device arranged to suck up the coolant circulating in the common part 160 and discharge it into the second sub-circuit 140.
  • the pump 146 is in particular different from the compressor 122 in that it is arranged to operate at a constant volume, where the compressor 122 compresses the fluid circulating therein and reduces the volume that this fluid occupies.
  • the pump 146 is arranged to admit and treat a fluid in the liquid or essentially liquid state, that is to say a fluid comprising a gaseous portion of less than 5% of the total volume of the fluid.
  • a larger gas portion increases the risk of cavitation of the fluid during its passage in the pump 146, this cavitation causing premature wear of the pump 146 and, ultimately, the malfunction of the pump 146.
  • the compressor 122 is arranged to admit and treat a fluid in the gaseous or substantially gaseous state, that is to say a fluid comprising a liquid portion of less than 5% of the total volume of the fluid.
  • a larger liquid portion increases the risk of breakage of the compressor 122, a fluid in the liquid state being impossible to compress for the architecture of the compressor 122 used.
  • the pump 146 is of the type of a hydraulic pump, and in particular a gear pump, a vane pump, a piston pump or a centrifugal pump. It will be understood, however, that the invention is not limited by the type of pump chosen, another pump can be used without affecting the embodiment of the invention.
  • the second sub-circuit 140 also comprises a second non-return valve 148 arranged downstream of the second expansion member 142, between the second expansion member 14 and the common part 160.
  • the common part 160 to the first sub-circuit 120 and the second sub-circuit 140 comprises a third heat exchanger 162.
  • This third heat exchanger 162 is a heat exchanger between the refrigerant flowing through and a flow of air.
  • the third heat exchanger 162 is used as a condenser, that is to say that the refrigerant circulating therein will transfer calories to the air flow, allowing heat to be released from the cooling fluid by transferring it to the flow of heat. ducted air in this condenser.
  • the different elements and sub-circuits are connected to each other by pipes 102.
  • the motor vehicle comprises at least one motor-fan unit 104 and / or at least one flap 106.
  • the motor-fan unit 104 and the flap 106 are arranged facing the third heat exchanger 162, in a compartment vehicle engine.
  • the motor-fan unit 104 and the flap 106 are not part of the refrigerant circuit 100 in the sense that they are not traversed by the refrigerant.
  • the motor-fan unit 104 is arranged opposite the third heat exchanger 162, either upstream in the case of a blower-type motor-blower unit or downstream in the case of a suction motor-blower unit, for example. relative to the flow direction of the air flow passing through the third heat exchanger 162.
  • the motor-fan unit 104 is arranged downstream of the third heat exchanger 162.
  • the motor-fan unit 104 is arranged to increasing the flow rate of the air flow passing through the third heat exchanger 162.
  • the flap 106 is arranged facing the third heat exchanger 162, upstream of the third heat exchanger 162 with respect to the direction of flow of the air flow passing through the third heat exchanger 162.
  • the flap 106 is arranged to control the flow rate the air flow passing through the third heat exchanger 162.
  • the flap 106 blocks the circulation of the air flow.
  • the shutter 106 allows the circulation of the air flow, and dose the flow of the air flow passing through the third heat exchanger 162.
  • the third heat exchanger 162, thus associated with at least one shutter 106 for regulating the supply of air and a motor-fan unit 104 is more particularly intended to be disposed on the front face of the motor vehicle.
  • the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 100 takes the common part 160 and then flows into the first sub-circuit 120 and / or the second sub-circuit 140.
  • the refrigerant fluid changes state, passing from the liquid state to the gaseous state and vice versa. More particularly, the refrigerant circulates in the common part 160 upstream of the third heat exchanger 162 in gaseous form. During its passage through the third heat exchanger 162, the refrigerant fluid is liquefied, and then circulates in the remainder of the common part 160 in liquid form, before being directed into the first sub-circuit 120 and / or the second sub-circuit 140.
  • the refrigerant circulates in liquid form before it passes through the first expansion member 126.
  • the refrigerant fluid expanded by the first expansion member 126 decreases its pressure, and remains in the liquid state before to circulate in the first heat exchanger 124.
  • the refrigerant passes to the gaseous state.
  • the refrigerant is then compressed by the compressor 122 and sent to the common part 160.
  • the refrigerant circulates in the pump 146 to be sent into the second heat exchanger 144 ⁇
  • the heat transfer undergone within the second heat exchanger 144 brings the refrigerant into a gaseous state output of the second heat exchanger 144 ⁇
  • the refrigerant in this gaseous state is then sent to the common part 160.
  • the system is stopped. More particularly, the pump 146 and the compressor 122 are at a standstill, the coolant not flowing.
  • the compressor 122 is turned on while the pump 146 remains inert.
  • the activation of the compressor 122 circulates the refrigerant in the first sub-circuit 120 and in the common part 160, the pump 146 stopped preventing the flow of fluid in the second sub-circuit 140.
  • This step of starting the compressor 122 lasts less than two minutes.
  • the motor-fan unit 104 is stopped, while the flap 106 is closed, which drastically decreases or blocks the flow of the air flow in the third heat exchanger 162 and therefore the exchange of heat at the common part l60.
  • the activation of the compressor 122, the stopping of the fan motor unit 104 and the closing of the flap 106 causes the refrigerant flowing through the third heat exchanger 162 to be subcooled, that is to say that the refrigerant is completely liquid, without gaseous fraction.
  • the pump 146 is activated, passing the refrigerant through the second sub-circuit 140.
  • the coolant is in the sub-cooled liquid state at the outlet of the third heat exchanger, directly upstream of the pump 146, the cavitation risks of the fluid within the pump 146 are limited or even eliminated.
  • the motor-fan unit 104 is activated and the flap 106 is open, allowing the circulation or the increase of the flow rate of the air flow within the third heat exchanger 162.
  • the refrigerant circuit 100 is protected against cavitation risks that may affect the integrity of its pump 146.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the refrigerant circuit according to the invention, said second circuit 200.
  • the second refrigerant circuit 200 comprises a first sub-circuit 220, a second sub-circuit 240 and a common part 260. These different components comprise the same elements as the refrigerant circuit shown in FIG. additional elements added.
  • the first sub-circuit 220 comprises a compressor 222, a first heat exchanger 224, a first expansion member 226, a first valve 228 and a first non-return valve 230.
  • the first sub-circuit 220 further comprises an accumulator 232, called a "drying bottle", arranged to retain a fraction of the coolant fluid in the liquid state, to prevent the compressor 222 from deteriorating by fluid in the liquid state, and arranged to retain the water molecules possibly present in the refrigerant circuit.
  • the accumulator 232 is also arranged to fulfill the role of reserve of refrigerant for the refrigerant circuit. This reserve is designed to manage the circulating mass of refrigerant fluid in the refrigerant circuit. Thus, when the load of the heat treatment system is small, the mass of coolant circulating in the refrigerant circuit is low, the accumulator 232 is configured to store the excess refrigerant.
  • the refrigerant reserve also makes it possible to overcome any leaks that the system may experience.
  • the first expansion member 226 is arranged upstream of the first heat exchanger 224.
  • the accumulator 232 is arranged downstream of the first heat exchanger 224 and upstream of the compressor 222.
  • the first non-return valve 230 is arranged downstream of the compressor 222.
  • the valve 228 is arranged downstream of the first non-return valve 230.
  • the first subcircuit 220 also includes a bypass portion 234.
  • the bypass portion connects a portion of the first subcircuit 220 between the first heat exchanger 224 and the accumulator 232 to another portion of the first subcircuit. 220, downstream of the first valve 228.
  • the bypass portion 234 comprises a second valve 236 arranged to allow or prohibit the passage of the refrigerant through the bypass portion 234 ⁇
  • the second sub-circuit 240 comprises a second heat exchanger 244, a second expansion member 242, a pump 246 and a second non-return valve 248.
  • the second check valve 248 is arranged upstream of the pump 246.
  • the second heat exchanger 244 is arranged downstream of the pump 246.
  • the second expansion member 242 is arranged downstream of the second heat exchanger 244.
  • the second heat exchanger 244 is associated with an element of an electric traction system of the vehicle, for example the electric propulsion motor of the vehicle and / or the power components supplying said engine and called by example power electronics module or one or more batteries of the vehicle.
  • the common part 260 comprises a third heat exchanger 262.
  • the third heat exchanger 262 is here used as a condenser, that is to say that it cools the refrigerant by heat transfer to a flow of heat. air ducted through the third heat exchanger 262.
  • the third heat exchanger is associated with at least one flap 106 for regulating the air intake and a motor-fan unit 104
  • the second circuit 200 differs from the first circuit 100 previously described in particular in that it comprises a third sub-circuit 280.
  • the third sub-circuit 280 comprises a fourth heat exchanger 282, a third expansion element 284 and a fourth element 286.
  • the third expansion member 284 is arranged downstream of the fourth heat exchanger 282.
  • the fourth expansion member 286 is arranged downstream of the fourth heat exchanger 282.
  • the third expansion member 284 and the fourth expansion member 284 286 are each arranged on a branch independent of the third sub-circuit 280. More particularly, the third expansion member 284 is disposed on a first branch 288 of the third sub-circuit 280, the fourth expansion member 286 being arranged on a second branch 290 of the third sub-circuit 280.
  • the first branch 288 opens on the first sub-circuit 220, upstream of the first expansion member 226, the second branch 290 opening on the second sub-circuit 240, between the pump 246 and the second heat exchanger 244 ⁇
  • the third sub-circuit 280 is other part connected with the first sub-circuit 220, between the first non-return valve 230 and the first valve 228.
  • the third expansion member 284 and the fourth expansion member 286 are arranged to allow or not the passage of the cooling fluid through the third sub-circuit 280.
  • the third sub-circuit 280 and the elements that it comprises are designed to make it possible to increase the thermal performance of the loop, in particular by the action of the fourth heat exchanger 282 which consists of an internal heat exchanger, intended to allow a exchange between two low and high pressure fluids, among which the refrigerant flowing through the third sub-circuit 280.
  • FIGS. 3 to 10 Eight different modes of operation, based on the second embodiment of the invention, are illustrated in FIGS. 3 to 10. These modes of operation in no way limit the invention, some of these modes being combinable, and Other modes of operation may be added to those listed below.
  • the description of the operation of the circuit is made from a starting point to a point of arrival.
  • start and end points are chosen arbitrarily, the refrigerant circulating within the circuit forming a loop.
  • Another pair of start and finish points can be chosen, without impacting the operation of the circuit.
  • the first mode of operation reduces the air temperature in the passenger compartment of the vehicle.
  • the refrigerant circuit 200 is arranged as follows. In this case, the refrigerant circulates in the common part 260 and the first sub-circuit 220.
  • This first embodiment represents the operation of the refrigerant circuit 200 during the execution of the starting method according to the invention.
  • the refrigerant circulates in the common part 260 in gaseous or substantially gaseous form, at a high pressure, for example 21 bar, and flows in the third heat exchanger 262.
  • the refrigerant transfers calories. the flow of air flowing in the third heat exchanger 262 in a separate space but adjacent to the space where the refrigerant circulates.
  • the coolant is in the liquid or essentially liquid state. the At the start, the pump 246 is stopped so that, the third expansion member 284 present in this embodiment being otherwise closed, the coolant is directed to the first sub-circuit 220.
  • the refrigerant flows through the first detent member 226 and undergoes a pressure drop from low pressure to low pressure, for example 3 bar.
  • the refrigerant then circulates in the first combi steamer 224, where it cools and seals the flow of air flowing in the first combi steamer 224 and intended to be directed towards the vetch belly.
  • the refrigerant heats up.
  • the refrigerating fluid is gaseous or essentially gaseous at its outlet from the first mixer 224.
  • the second valve 236 being closed, the refrigerant does not circulate in the bypass portion 234 but passes into the accumulator 232.
  • the refrigerant is then directed in the compressor 222 and thus changes from a low pressure to a high pressure.
  • the refrigerant then passes through the first non-return valve 230 and the first valve 228 before restarting its circuit.
  • the second mode of operation allows the cooling of an element of an electrical traction belt of the vesicle, for example the electric motor for propulsion of the vesicle and / or the power components supplying said motor and called for example power electronics module or one or more batteries of the vele.
  • the refrigerant circuit 200 is arranged as follows. In this case, the refrigerant circulates in the common part 260 and the second sub-circuit 240, in which is arranged the second comb feeder 244 associated with this element of an electric traction line of the vébicule.
  • This mode of operation is most often used when the vein has been rolling for some time. However, under certain conditions, such as an extremely high ambient temperature, this mode of operation can be used very early and, as such, can be preceded by the start-up method according to the invention if the coolant is not sufficiently cooled.
  • the refrigerant circulates in the common part 260 in gaseous or substantially gaseous form, at a high pressure, for example 21 bar, and circulates in the third handler 262.
  • the refrigerant transfers calories. the flow of air flowing in the third comb feeder 262 in a separate but adjacent space in the space where the coolant circulates, which has the effect of cooling the coolant and heating the air flow.
  • the coolant is in the liquid or essentially liquid state.
  • the pump 246 being activated, the first expansion member 226 and the third expansion member 284 being closed, the coolant is directed to the second sub-circuit 240.
  • the refrigerant passes through the second non-return valve 248 before being sucked and then discharged by the pump 246 towards the second heat exchanger 244 ⁇
  • the refrigerant circulates within the second heat exchanger 244 where it absorbs calories from the drive train, which cools the drive chain while increasing the coolant temperature.
  • the refrigerant is in the gaseous state, essentially gaseous or diphasic liquid-gas.
  • the refrigerant then passes through the second expansion member 242 inactive and therefore has no effect on the pressure of the refrigerant flowing therethrough.
  • the refrigerant then circulates in the common part 260 and starts the circuit again.
  • the third mode of operation allows the cooling of the electric motor of the vehicle while decreasing the temperature of the air located in the passenger compartment of the vehicle.
  • the refrigerant circuit 200 is arranged as follows. In this case, the refrigerant circulates in the common part 260, the first sub-circuit 220 and the second sub-circuit 240.
  • This mode of operation is not usable at startup, since the pump 246 is used in this mode of operation. As such, the execution of the starting method according to the invention is triggered prior to the use of this mode of operation.
  • the refrigerant circulates in the common part 260 in gaseous or substantially gaseous form, at a high pressure, for example 21 bar, and flows in the third heat exchanger 262.
  • the refrigerant transfers calories. the flow of air flowing in the third heat exchanger 262 in a separate space but adjacent to the space where the refrigerant circulates.
  • the coolant is in the liquid or essentially liquid state.
  • the first expansion member 226 open and the third expansion member 284 closed, a part of the refrigerant fluid is directed towards the first sub-circuit 220 while another part of the refrigerant fluid is sent into the second sub-circuit 240.
  • the refrigerant passes through the first expansion member 226 and undergoes a pressure drop, from high pressure to a low pressure, for example 3 bar.
  • the refrigerant then circulates in the first heat exchanger 224, where it cools and dries the flow of air flowing in the first heat exchanger 224 and intended to be directed towards the passenger compartment of the vehicle. At the same time as it cools and dries the airflow, the coolant heats up.
  • the cooling fluid is gaseous or substantially gaseous at its outlet from the first heat exchanger 224.
  • the second valve 236 being closed, the fluid refrigerant does not circulate in the bypass portion 234 but passes into the accumulator 232.
  • the refrigerant is then directed into the compressor 222 and thus changes from low pressure to high pressure.
  • the refrigerant then passes through the first non-return valve 230 and the first valve 228 before being mixed with the portion of the refrigerant flowing in the second sub-circuit 240 to restart its circuit.
  • the refrigerant passes through the second non-return valve 248 before being sucked and then discharged by the pump 246 towards the second heat exchanger 244 ⁇
  • the refrigerant circulates within the second heat exchanger 244 where it absorbs calories from the drive train, which cools the drive chain while increasing the temperature of the coolant.
  • the refrigerant is in the gaseous state, essentially gaseous or diphasic liquid-gas.
  • the refrigerant then passes through the second expansion member 242 inactive and therefore has no effect on the pressure of the refrigerant flowing therethrough.
  • the refrigerant is then collected in the common part 260 with the part of the refrigerant fluid circulated in the first sub-circuit 220 and starts the circuit again.
  • Figure 6 shows a fourth mode of operation.
  • the refrigerant circuit operates as a heat pump.
  • the starting method according to the invention is not necessary for the use of this mode of operation.
  • the refrigerant circulates in the common part 260 in gaseous or substantially gaseous form, at a low pressure, for example 3 bar, in a direction opposite to that in which it circulated in the previous examples.
  • the refrigerant circulates in the first heat exchanger 262, before being directed into the bypass portion 234 ⁇
  • the refrigerant absorbs heat from the air flow flowing in the first heat exchanger 262 in a separate space but adjacent to the space where the refrigerant circulates.
  • the refrigerant At the outlet of the third heat exchanger 262, the refrigerant is in the gaseous state or essentially gaseous state.
  • the refrigerant circulates in the bypass portion 234 and then in the accumulator 232.
  • the refrigerant is then compressed by the compressor 222 to reach a high pressure, for example 21 bars, before being directed to the third sub-circuit 280.
  • the refrigerant circulates in the fourth heat exchanger 282, where the refrigerant transfers heat to the flow of air flowing through the fourth heat exchanger 282.
  • the refrigerant is thus cooled by its passage in the fourth heat exchanger 282.
  • the third expansion member 284 being closed, the refrigerant circulates on the second branch 290 of the third sub-circuit 280.
  • the refrigerant is expanded during its passage through the fourth expansion member 286, passing from high pressure at low pressure.
  • the refrigerant is then collected in the common part 260 to restart the circuit.
  • the fifth mode of operation allows the cooling of the electric motor and the heating of the passenger compartment of the vehicle through a heat pump mode, the evacuation of excessive heat is done by the fourth heat exchanger 282.
  • the starting method according to the invention is not necessary for the use of this mode of operation.
  • the refrigerant circulates at the outlet of the accumulator 232, at a low pressure, for example 3 bar, before being compressed during its passage through the compressor 222, which makes it pass from the low pressure to a first high pressure for example 21 bars.
  • the refrigerant fluid at the first high pressure then passes through the first non-return valve 230 before passing through the third sub-circuit 280, the first valve 228 being closed.
  • the refrigerant circulates in the fourth heat exchanger 282, where the refrigerant transfers heat to the flow of air flowing through the fourth heat exchanger 282.
  • the refrigerant is thus cooled by its passage in the fourth heat exchanger 282.
  • a part of the refrigerant fluid flows on the first branch 288 of the third sub-circuit 280, another part of the refrigerant flowing on the second branch 290 of the third sub-circuit 280.
  • the portion of the refrigerant fluid flowing on the second branch 290 passes through the fourth expansion member 286 where it undergoes an expansion, passing from the first high pressure to the low pressure, before a portion of the refrigerant fluid is directed into the part common 260 of the third sub-circuit 280, another portion being directed to the first sub-circuit 220.
  • the portion of the refrigerant fluid directed towards the common portion 260 passes through the third heat exchanger 262.
  • the refrigerant transfers calories to the air flow passing through the third heat exchanger 262 reverse.
  • the airflow is warmed while the coolant is cooled.
  • the coolant is collected with the portion of the refrigerant flowing in the second sub-circuit 240, before being directed into the bypass portion 234, the first valve 228 being closed.
  • the second valve 236 is open and allows the passage of the refrigerant through the bypass portion 234 to join the first sub-circuit 220 and the portion of the refrigerant flowing therethrough.
  • the portion of the refrigerant fluid directed towards the first sub-circuit 220 passes through the first expansion member 226 without undergoing a change in pressure.
  • the refrigerant then circulates in the first heat exchanger 224, where it cools and dries the flow of air flowing in the first heat exchanger 224 and intended to be directed towards the passenger compartment of the vehicle. At the same time as it cools and dries the airflow, the coolant heats up.
  • the refrigerant is then collected with the coolant circulating in the bypass portion 234, before being sent to the accumulator 232.
  • the portion of the refrigerant flowing on the first leg 288 passes through the third expansion member 284 where it undergoes expansion, from the first high pressure to a second high pressure, for example 18 bar.
  • the coolant is collected in the second sub-circuit 240.
  • the refrigerant flows through the second heat exchanger 244, where the coolant absorbs heat. calories from the vehicle's drivetrain, thereby heating the coolant and cooling the vehicle's drivetrain.
  • the refrigerant is expanded by its passage within the second expansion member 242.
  • the refrigerant fluid thus passes from the second high pressure to the low pressure, before joining the portion of the fluid refrigerant circulating in the common part 260 and to be together directed to the bypass portion 234-
  • the sixth mode of operation is arranged to allow the cooling of the electric motor and the heating of the passenger compartment of the vehicle through a heat pump mode, the evacuation of excessive heat being done by the fourth heat exchanger 282.
  • the starting method according to the invention is not necessary for the use of this mode of operation.
  • the refrigerant circulates at the outlet of the accumulator 232, at a low pressure, for example 3 bar, before being compressed during its passage through the compressor 222, which makes it pass from the low pressure to a first high pressure for example 21 bars.
  • the refrigerant fluid at the first high pressure then passes through the first non-return valve 230 before passing through the third sub-circuit 280, the first valve 228 being closed.
  • the refrigerant circulates in the fourth heat exchanger 282, where the refrigerant transfers heat to the flow of air flowing in the fourth heat exchanger 282.
  • the refrigerant is thus cooled by its passage in the fourth heat exchanger 282.
  • the refrigerant fluid is directed to the first branch 288, the fourth expansion member 286 being closed.
  • the coolant passes through the third expansion member 284 where it undergoes expansion, from the first high pressure to a second high pressure, for example 18 bar. After passing through the third expansion member 284, the coolant is collected in the second sub-circuit 240.
  • the refrigerant passes through the second heat exchanger 244 and after passing through the second heat exchanger 244 the refrigerant is expanded by its passage within the second expansion member 242.
  • the refrigerant fluid thus passes from the second high pressure to the low pressure, before circulating in the common part 260.
  • the refrigerant passes through the third heat exchanger 262.
  • the refrigerant absorbs heat from the air flow, cooling the air flow passing through the third heat exchanger 262.
  • the refrigerant is also warmed during his transfer.
  • the refrigerant fluid is directed towards the first subcircuit 220.
  • the refrigerant flowing in the first sub-circuit 220 passes through the first expansion member 226 without undergoing a pressure change.
  • the refrigerant then circulates in the first heat exchanger 224, where it cools and dries the flow of air flowing in the first heat exchanger 224 and intended to be directed towards the passenger compartment of the vehicle. At the same time as it cools and dries the airflow, the coolant heats up.
  • the coolant After circulating within the first heat exchanger 224, the coolant is sent to the accumulator 232 and the compressor 222 to restart the circuit.
  • the seventh mode of operation illustrated in Figure 9, to cool the electric motor of the vehicle while using the heat dissipated by the engine to heat the air to be sent into the passenger compartment of the vehicle, the engine load is low .
  • the starting method according to the invention is not necessary for the use of this mode of operation.
  • the refrigerant circulates at the outlet of the accumulator 232, at a low pressure, for example 3 bars, before being compressed during its passage through the compressor 222, which makes it go from low pressure to high pressure, for example 21 bars.
  • the high-pressure refrigerant then passes through the first check valve 230 before passing through the third sub-circuit 280, the first valve 228 being closed.
  • the refrigerant circulates in the fourth heat exchanger 282, where the refrigerant transfers heat to the flow of air flowing in the fourth heat exchanger 282.
  • the refrigerant is thus cooled by its passage in the fourth heat exchanger 282.
  • the refrigerant fluid is directed to the first branch 288, the fourth expansion member 286 being closed.
  • the refrigerant circulates within the third expansion member 284 undergoing expansion, from high pressure to low pressure, before circulating within the second sub-circuit 240.
  • this second sub-circuit 240 the refrigerant passes through the second heat exchanger 244 where it absorbs calories from the vehicle power train, thus cooling the electric motor of the vehicle.
  • the refrigerant passes through the second heat exchanger 244 is heated. At its outlet from the second heat exchanger 244 the refrigerant passes through the second expansion member 242 without undergoing expansion, before taking the bypass portion 232, the first valve 228 being closed. The coolant is then directed to the accumulator 232 to restart the circuit.
  • the eighth mode of operation illustrated in Figure 10, to cool the electric motor of the vehicle while using the heat dissipated by the engine to heat the air to be sent into the passenger compartment of the vehicle, the engine load being very important. This is typically the case for a vehicle traveling on a high-speed road such as a highway. If this mode of operation is requested at the start of the vehicle, it is preceded by the starting method according to the invention.
  • the refrigerant circulates at the outlet of the accumulator 232, at a low pressure, for example 3 bars, before being compressed during its passage through the compressor 222, which makes it go from low pressure to high pressure, for example 21 bars.
  • the refrigerant fluid at high pressure then passes through the first non-return valve 230 before passing through the third sub-circuit 280.
  • the refrigerant circulates in the fourth heat exchanger 282, where the refrigerant transfers heat to the flow of air flowing through the fourth heat exchanger 282.
  • the refrigerant is thus cooled by its passage through the fourth heat exchanger 282.
  • the coolant is directed towards the second leg 290, the third expansion member 284 being closed.
  • the refrigerant circulates within the fourth expansion member 286 without undergoing expansion, the fourth expansion member 286 being here inactive.
  • the first expansion member 226 being closed, a part of the refrigerant passes through the second sub-circuit 240, another part of the refrigerant passing through the common part 260.
  • the portion of the coolant passing through the second sub-circuit 240 passes through the second non-return valve 248 before being sucked and then discharged by the pump 246 towards the second heat exchanger 244 ⁇
  • the refrigerant circulates within the second heat exchanger heat 244 where it absorbs calories from the vehicle power train, which cools the vehicle drivetrain while increasing the temperature of the coolant.
  • the refrigerant At the outlet of the second heat exchanger, the refrigerant is in the gaseous state, essentially gaseous or diphasic liquid-gas.
  • the refrigerant then passes through the second expansion member 242 inactive and therefore has no effect on the pressure of the refrigerant flowing therethrough.
  • the part of the refrigerant circulating within the common part 260 is collected with the part of the refrigerant circulating in the second sub-circuit 240.
  • a portion of the coolant is directed towards the third sub-circuit 280 through the first valve 228, to restart the circuit.
  • Another portion of the refrigerant fluid is directed towards the first sub-circuit 220 by the bypass portion 234, the second valve 236 being open.
  • the portion of the refrigerant flowing through the bypass portion 234 passes through the second valve 236, before passing through the accumulator 234.
  • the coolant then passes through the compressor 222.
  • the coolant is directed to the third sub-circuit 280, to join the refrigerant portion having passed through the first valve 228, before starting the circuit again.
  • the second valve 236 can be closed.
  • the coolant does not pass through the accumulator 232, the compressor 222 and the first non-return valve 230.
  • FIG. 11 a third embodiment of the refrigerant circuit according to the invention, said third circuit 300, can be seen.
  • the third refrigerant circuit 300 comprises a first sub-circuit 320, a second sub-circuit 340, a third sub-circuit 380 and a common part 360. These various components comprise the same elements as the refrigerant circuit. shown in Figure 2, some additional elements added to it.
  • the first sub-circuit 320 thus comprises a compressor 322, a first heat exchanger 324, a first expansion member 326, a first valve 328, a first non-return valve 330 and an accumulator 332.
  • the first sub-circuit 320 also comprises a bypass portion 334, arranged identically to the bypass portion 234 shown in Figure 2, and comprising a second valve 336 arranged to allow or prohibit the passage of the refrigerant through the bypass portion 334 ⁇
  • the first sub-circuit 320 of the third circuit 300 is different in particular in that it comprises a first part of an internal heat exchanger 364 ⁇
  • the internal heat exchanger 364 is arranged to allow the heat exchange between the refrigerant at a first point of the circuit and the coolant at a second point of the circuit.
  • the internal heat exchanger 364 thus comprises a first input associated with a first output, and a second input associated with a second output.
  • the internal heat exchanger 364 is thus arranged to decrease the temperature of the fraction of the hottest coolant, and to increase the temperature of the fraction of the coolest coolant, in spaces separated from one of the other.
  • the second sub-circuit 340 comprises a second heat exchanger 344, a second expansion device 342, a pump 346 and a second non-return valve 348.
  • the second sub-circuit 340 is arranged in identical manner to the second sub-circuit 240 of the second refrigerant circuit shown in Figure 2.
  • the common part 360 comprises a third heat exchanger 362.
  • the third heat exchanger 362 is here used as a condenser, that is to say that it cools the cooling fluid by heat transfer to a flow of heat. ducted air through the third heat exchanger 362.
  • the common part 360 of the third circuit 300 is different in particular in that it comprises the second part of the internal heat exchanger 364 mentioned above.
  • the third sub-circuit 380 comprises a fourth heat exchanger 382, a third expansion member 384 and a fourth expansion member 386.
  • the third sub-circuit is arranged identically to the third sub-circuit 280 illustrated in FIG.
  • FIGS. 12 to 14 Three additional modes of operation, based on the third embodiment of the invention, are illustrated in FIGS. 12 to 14. These modes of operation in no way limit the invention, some of these modes being able to be combined, and Other modes of operation may be added to those listed below. In particular, the eight operating modes previously described are applicable to the third circuit 300.
  • the first additional mode of operation illustrated in Figure 12, allows to lower the temperature inside the passenger compartment of the vehicle. This first additional mode of operation is similar to the first mode of operation illustrated in FIG. 3. In this respect, the first additional operating mode represents the organization of the third circuit 300 and the path of the refrigerant during the use of the method. starting specific to the invention.
  • the refrigerant circulates in the common part 36 ⁇ in gaseous or substantially gaseous form, at a high pressure, for example 21 bar, and circulates in the third handler 362.
  • the refrigerant transfers calories. the flow of air flowing in the third combi changer 362 in a separate but adjacent space of the space in which the refrigerant circulates.
  • the coolant is in the liquid or essentially liquid state.
  • the coolant then passes into the internal heat exchanger 364, where it transfers calories to the refrigerant flowing through the inner heat exchanger 364 in the opposite direction.
  • the refrigerant fluid from the third heat exchanger 362 is subcooled and therefore completely liquid.
  • the refrigerant With the pump 346 stopped and the third expansion member 384 closed, the refrigerant is directed towards the first sub-circuit 320.
  • the refrigerant passes through the first expansion member 326 and undergoes a pressure drop from the low pressure at a low pressure, for example 3 bar.
  • the refrigerant then circulates in the first combi changer 324 where it cools and seals the flow of air flowing in the first comb feeder 324 and intended to be directed towards the passenger compartment of the vehicle. At the same time as it cools and dries the airflow, the coolant heats up.
  • the refrigerating fluid is gaseous or substantially gaseous at its outlet from the first comb feeder 324.
  • the second valve 336 being closed, the coolant does not circulate in the bypass portion 334 but passes into the accumulator 332.
  • the refrigerant After passing through the In the accumulator 332, the refrigerant passes through the internal heat exchanger 364 where it absorbs heat from the refrigerant flowing through the internal heat exchanger 364 in the opposite direction.
  • the refrigerant fluid from the accumulator 332 is completely gaseous.
  • the refrigerant is then directed into the compressor 322 and thus changes from low pressure to high pressure.
  • the refrigerant then passes through the first non-return valve 330 and the first valve 328 before starting its circuit again.
  • the second additional mode of operation allows to lower the temperature inside the cabin of the vehicle while cooling the electric motor of the vehicle.
  • This second additional mode of operation is similar to third mode of operation shown in Figure 5 ⁇
  • This additional operating mode using the pump 346 it requires the prior implementation of the starting method according to the invention, before use, so as to prevent cavitation of the refrigerant within the pump 346.
  • the coolant circulates in the common part 360 in gaseous or substantially gaseous form, at a high pressure, for example 21 bar, and circulates in the third handler 362.
  • the coolant transfers calories. the flow of air flowing in the third combi changer 362 in a separate but adjacent space of the space in which the refrigerant circulates.
  • the coolant is in the liquid or essentially liquid state.
  • the coolant is in the liquid or essentially liquid state.
  • the coolant then passes into the internal heat exchanger 364, where it transfers calories to the refrigerant flowing through the inner heat exchanger 364 in the opposite direction.
  • the refrigerant fluid from the third heat exchanger 362 is subcooled and therefore completely liquid.
  • the first expansion member 326 open and the third expansion member 384 closed, a part of the coolant is directed towards the first sub-circuit 320 while another part of the coolant is sent into the second sub-circuit 340.
  • the refrigerant passes through the first expansion member 326 and undergoes a pressure drop, passing from the high pressure to a low pressure, for example 3 bar.
  • the refrigerant then circulates in the first comb feeder 324, where it cools and seals the flow of air circulating in the first comb feeder 324 and intended to be directed towards the passenger compartment of the vehicle.
  • the coolant heats up.
  • the refrigerating fluid is gaseous or substantially gaseous at its outlet from the first comb feeder 324.
  • the second valve 336 being closed, the coolant does not circulate in the bypass portion 334 but passes into the accumulator 332.
  • the refrigerant After passing through the In the accumulator 332, the refrigerant flows through the internal heat exchanger 364, where it absorbs heat from the refrigerant flowing through the internal heat exchanger 364 in the opposite direction. At the outlet of the internal heat exchanger 364, the refrigerant fluid from the accumulator 332 is completely gaseous. The refrigerant is then directed into the compressor 322 and thus changes from low pressure to high pressure. The refrigerant then passes through the first valve 328 and the first non-return valve 330 before being mixed with the portion of the refrigerant flowing in the second sub-circuit 340 to restart its circuit.
  • the refrigerant passes through the second check valve 348 before being sucked and then discharged by the pump 346 towards the second heat exchanger 344 ⁇
  • the refrigerant circulates within the second heat exchanger 344 where it absorbs calories from the vehicle's drivetrain, which cools the vehicle's drivetrain while increasing the temperature of the coolant.
  • the refrigerant is in the gaseous state, essentially gaseous or diphasic liquid-gas.
  • the refrigerant then passes through the second expansion member 342 inactive and therefore has no effect on the pressure of the refrigerant flowing therethrough.
  • the refrigerant is then collected in the common part 360 with the part of the refrigerant fluid circulated in the first sub-circuit 320 and starts the circuit again.
  • the third additional mode of operation allows to lower the temperature inside the cabin of the vehicle while warming the electric motor of the vehicle.
  • This operating mode allows the newly started electric motor to quickly switch from a low temperature to an optimum operating temperature.
  • This additional mode of operation can be used at the start of the vehicle, without going through the starting method according to the invention.
  • the refrigerant circulates in the first sub-circuit 320 in the gaseous state and at a low pressure, for example 3 bar.
  • the refrigerant is compressed during its passage in the compressor 322, and goes to a high pressure, for example 21 bar.
  • the refrigerant then passes through the first valve 328, before a part of the coolant is sent into the common part 360 while another part of the refrigerant is sent into the second sub-circuit 340.
  • the coolant circulating in the common part 360 passes through the third heat exchanger 362.
  • the flap 106 is closed, there is little or no exchange between the refrigerant circulating in the third heat exchanger 362 and the flow of heat. air circulating in the third heat exchanger 362 in a separate but adjacent space of the space in which the refrigerant circulates.
  • the refrigerant is in the gaseous or essentially gaseous state.
  • the coolant then flows into the internal heat exchanger 364, where it transfers calories to the refrigerant flowing through the internal heat exchanger 364 in the opposite direction.
  • the refrigerant fluid from the third heat exchanger 362 is subcooled and therefore completely liquid.
  • the coolant is then directed to the first sub-circuit 320.
  • the refrigerant circulates in the second sub-circuit 340 in the opposite direction to the different modes described above.
  • the refrigerant fluid passes through the second expansion member 342 without undergoing expansion.
  • the refrigerant then circulates in the second heat exchanger 344, where it transfers heat to the vehicle's drivetrain, which warms the vehicle's drivetrain while lowering the temperature of the coolant.
  • the coolant is in the liquid or essentially liquid state.
  • the coolant then circulates successively in the fourth expansion member 384 and in the third expansion member 382, before being directed towards the first sub-circuit 320.
  • the refrigerant is expanded during its passage through the first expansion member 326, from high pressure to low pressure.
  • the coolant is then passed through the first heat exchanger 324 ⁇
  • the refrigerant absorbs heat from the air flow passing through the first heat exchanger 324 ⁇ This absorption has the effect of increasing the temperature of the refrigerant and decreasing that of the air flow intended to be sent into the passenger compartment of the vehicle.
  • the cooling fluid is in the gaseous or substantially gaseous state, and is directed to the accumulator 332.
  • the refrigerant passes through the internal heat exchanger 364, where it absorbs calories from the refrigerant flowing through the internal heat exchanger 364 in the opposite direction.
  • the refrigerant fluid from the accumulator 332 is completely gaseous. The refrigerant is then compressed by the compressor 322 to restart the circuit.
  • FIG. 15 a fourth embodiment of the refrigerant circuit according to the invention, said fourth circuit 400, can be seen.
  • the fourth refrigerant circuit 400 comprises a first sub-circuit 420, a second sub-circuit 440, a third sub-circuit 480 and a common part 460. These different components comprise the same elements as the refrigerant circuit. shown in Figure 11, some additional elements added to it.
  • the first sub-circuit 420 thus comprises a compressor 422, a first heat exchanger 424, a first expansion element 426, a first valve 428 and an accumulator 432.
  • the first sub-circuit 420 also comprises a bypass portion 434 arranged in such a manner identical to the bypass portion 234 shown in Figure 2, and comprising a second valve 436 arranged to allow or prohibit the passage of the refrigerant through the bypass portion 434 ⁇
  • the first sub-circuit 420 of the fourth circuit 400 also comprises a first part of an internal heat exchanger 464 arranged similarly and to fulfill the same function as the internal heat exchanger 364 of the third circuit 300.
  • the second sub-circuit 440 comprises a second heat exchanger 444 a second expansion member 442 and a pump 446.
  • the second sub-circuit 440 is arranged identically to the second sub-circuit 440 of the second refrigerant circuit presented to the 2, with the difference that it comprises a fifth heat exchanger 450, said subcooler, arranged upstream of the pump 446, that is to say between the pump 446 and a point of the common part 460 located between the third heat exchanger 462 and the internal heat exchanger 464.
  • This fifth heat exchanger 450 is a heat exchanger between the refrigerant flowing through and a flow of air.
  • the fifth heat exchanger 450 is used as subcooler, that is to say it cools the refrigerant while heating the air flow.
  • the coolant circulating in the fifth heat exchanger 450 is thus undercooled, that is to say that the refrigerant is completely liquid at its outlet from the fifth heat exchanger 450, so as to minimize the risk of cavitation during its circulation in the pump 446.
  • the common part 460 comprises a third heat exchanger 462.
  • the third heat exchanger 462 is here used as a condenser, that is to say that it cools the cooling fluid by heat transfer to a flow of heat. air ducted through the third heat exchanger 462.
  • the common part 460 of the third circuit 300 also comprises the second part of the internal heat exchanger 464 mentioned above.
  • the third sub-circuit 480 comprises a fourth heat exchanger 482 and a third expansion element 484.
  • the third sub-circuit 480 is different from the third sub-circuit 280 illustrated in FIG. 2, particularly in that it comprises only an expansion member, the third expansion member 484, disposed upstream of the first leg 488 and the second leg 490, and in that it comprises a non-return valve 448 disposed on the first leg 488.
  • the first leg 488 opens on the second sub-circuit 440, between the pump 446 and the second heat exchanger 444, the second branch 490 opening on the first sub-circuit 420, downstream of the first expansion member 426.
  • FIGS. 16 to 19 Four additional modes of operation, based on the fourth embodiment of the invention, are illustrated in FIGS. 16 to 19. These modes of operation in no way limit the invention, some of these modes being combinable, and Other modes of operation may be added to those listed below. In particular, the eight modes described above are applicable to the third circuit 400.
  • the first additional mode of operation makes it possible to lower the temperature inside the vetch's barrel.
  • This first additional mode of operation is similar to the first mode of operation illustrated in FIG. 3.
  • the first additional mode of operation represents the organization of the third circuit 400 and the path of the refrigerant during the use of the method. starting specific to the invention.
  • the coolant circulates in the common part 460 in gaseous or substantially gaseous form, at a high pressure, for example 21 bar, and circulates in the third handler 462.
  • the coolant transfers calories. to the flow of air flowing in the third comb feeder 462 in a separate but adjacent space from the space in which the coolant circulates.
  • the coolant is in the liquid or essentially liquid state.
  • the coolant then passes into the internal heat exchanger 464, where it transfers calories to the refrigerant flowing through the inner heat exchanger 464 in the opposite direction.
  • the refrigerant fluid from the third tanker digger 462 is therefore completely liquid cooled.
  • the refrigerant With the pump 446 stopped and the third expansion element 484 closed, the refrigerant is directed towards the first sub-circuit 420.
  • the refrigerant passes through the first expansion device 426 and undergoes a pressure drop from the low pressure at a low pressure, for example 3 bar.
  • the coolant then circulates in the first combustor 424 where it cools and seals the flow of air flowing in the first comb feeder 424 and intended to be directed towards the vetch of the bib.
  • the refrigerant heats up.
  • the refrigerating fluid is gaseous or substantially gaseous at its outlet from the first comb feeder 424.
  • the coolant does not circulate in the bypass portion 434 but passes into the accumulator 432.
  • the refrigerant flows through the internal heat exchanger 464, where it absorbs heat from the refrigerant flowing through the internal heat exchanger 464 in the opposite direction.
  • the refrigerant fluid from the accumulator 432 is completely gaseous.
  • the refrigerant is then directed into the compressor 422 and thus changes from low pressure to high pressure.
  • the refrigerant then passes through the first valve 428 before restarting its circuit.
  • the second additional mode of operation makes it possible to lower the temperature inside the vclicle chamber while cooling the electric motor of the vellet.
  • This second additional mode of operation is similar to second additional mode of operation shown in Figure 13.
  • This additional operating mode using the pump 446 it requires the prior implementation of the starting method according to the invention, before use, so as to prevent the cavitation of the fluid refrigerant within the pump 446.
  • the refrigerant circulates in the common part 460 in gaseous or substantially gaseous form, at a high pressure, for example 21 bar, and circulates in the third heat exchanger 462.
  • the refrigerant transfers calories. the flow of air flowing in the third heat exchanger 462 in a separate space but adjacent to the space where the refrigerant circulates.
  • the coolant is in the liquid or essentially liquid state.
  • the coolant is in the liquid or essentially liquid state.
  • Part of the coolant is then directed to the second sub-circuit 440, another part continuing its circulation in the common part 460, to the internal heat exchanger 464.
  • the portion of the refrigerant fluid continuing its circulation in the common portion 460 then passes into the internal heat exchanger 464, where it gives calories to the refrigerant flowing through the internal heat exchanger 464 in the opposite direction.
  • the refrigerant then circulates in the first sub-circuit 420.
  • the refrigerant passes through the first expansion member 426 and undergoes a pressure drop from low pressure to a low pressure, for example 3 bar.
  • the refrigerant then circulates in the first combustor 424, where it cools and seals the flow of air flowing in the first comb feeder 424 and is intended to be directed towards the vetch bunk.
  • the refrigerant heats up.
  • the refrigerating fluid is gaseous or substantially gaseous at its outlet from the first comb feeder 424.
  • the refrigerant After passing through the 432 accumulator, the refrigerant passes through the internal tanker digger 464, where it absorbs calories from the refrigerant flowing through the inner tanker digger 464 in the opposite direction. At the outlet of the internal tanker digger 464, the refrigerant fluid from the accumulator 432 is completely gaseous. The refrigerant is then directed into the compressor 422 and thus changes from low pressure to high pressure. The refrigerant then passes through the first valve 428 before being mixed with the portion of the refrigerant flowing in the second sub-circuit 440 to restart its circuit.
  • the portion of the refrigerant passes through the fifth heat exchanger 450, where the refrigerant transfers heat to the air flow circulating in the fifth heat exchanger 450, which further lowers the temperature of the fluid refrigerant.
  • the refrigerant is sub-cooled and therefore completely liquid.
  • the refrigerant is then sucked and then pumped back by the pump 446 towards the second heat exchanger 444.
  • the refrigerant circulates within the second heat exchanger 444, where it absorbs calories from the vehicle's power train. which cools the vehicle's drivetrain while increasing the temperature of the coolant.
  • the refrigerant At the outlet of the second heat exchanger, the refrigerant is in the gaseous state, essentially gaseous or diphasic liquid-gas.
  • the refrigerant then passes through the second expansion member 442 inactive and therefore has no effect on the pressure of the refrigerant flowing therethrough.
  • the refrigerant is then collected in the common part 460 with the part of the refrigerant fluid circulated in the first sub-circuit 420 and starts the circuit again.
  • Fig. 18 shows a third additional mode of operation.
  • the refrigerant circuit operates as a heat pump.
  • the starting method according to the invention is not necessary for the use of this mode of operation.
  • the refrigerant circulates in the common part 460 in gaseous or substantially gaseous form, at a low pressure, for example 3 bar, in a direction opposite to that in which it circulated in the previous examples.
  • the refrigerant circulates in the first heat exchanger 462, before being directed into the bypass portion 434 ⁇
  • the refrigerant absorbs calories from the air flow flowing in the first heat exchanger 462 in a separate but adjacent space from the space in which the refrigerant circulates.
  • the cooling fluid is in the gaseous state or essentially gaseous state.
  • the first valve 428 being closed and the second valve 436 being open, the refrigerant circulates in the bypass portion 434 and the accumulator 432.
  • the refrigerant then passes through the internal heat exchanger 464, where the refrigerant passing by the part of the internal heat exchanger 464 disposed on the common part 460 and the fluid passing through the part of the internal heat exchanger 464 disposed on the first sub-circuit 420 performs little or no exchange both portions of the fluid being at low pressure.
  • the refrigerant is then compressed by the compressor 422 to reach a high pressure, for example 21 bar, before being directed to the third sub-circuit 480.
  • the refrigerant circulates in the fourth heat exchanger 482, where the refrigerant transfers heat to the air flowing through the fourth heat exchanger 482.
  • the refrigerant is thus cooled by its passage through the fourth heat exchanger 482.
  • the refrigerant is expanded by its passage in the third expansion member 484 from high pressure to low pressure.
  • the refrigerant is then collected in the common part 460 where it passes through the internal heat exchanger 464. Within the internal heat exchanger 464, the refrigerant fluid does not exchange, the two portions of the fluid being at low pressure.
  • the coolant is then directed to the third heat exchanger 462 to restart the circuit.
  • Fig. 19 shows a fourth additional mode of operation.
  • the refrigerant circuit operates as a heat pump, using pump 446 rather than compressor 422 to provide refrigerant circulation in the fourth circuit 400.
  • call 446 pump it requires the prior implementation of the starting method according to the invention, before use, so as to prevent cavitation of the refrigerant within the pump 446.
  • the coolant flows in the common part 460 in gaseous or substantially gaseous form, at a high pressure, for example 21 bar, and flows in the third heat exchanger 462.
  • the refrigerant transfers calories the flow of air flowing in the third heat exchanger 462 in a separate space but adjacent to the space where the refrigerant circulates, which warms the air flow while cooling the coolant circulating in the third heat exchanger 462.
  • the cooling fluid is in the liquid or essentially liquid state.
  • Part of the coolant is then directed to the second sub-circuit 440, another part continuing its circulation in the common part 460, to the internal heat exchanger 464.
  • the portion of the refrigerant circulating in the second sub-circuit 440 passes through the fifth heat exchanger 450, where the refrigerant transfers heat to the flow of air flowing in the fifth heat exchanger 450, which further lowers the temperature of the fluid. refrigerant.
  • the refrigerant transfers heat to the flow of air flowing in the fifth heat exchanger 450, which further lowers the temperature of the fluid. refrigerant.
  • the refrigerant is sub-cooled and therefore completely liquid.
  • the refrigerant is then sucked and then pumped back by the pump 446 towards the second heat exchanger 444.
  • the refrigerant circulates within the second heat exchanger 444 where it absorbs heat from the vehicle's power train, which cools the traction chain of the vehicle while increasing the temperature of the refrigerant.
  • the refrigerant At the outlet of the second heat exchanger, the refrigerant is in the gaseous state, essentially gaseous or diphasic liquid-gas.
  • the refrigerant then passes through the second expansion member 442 inactive and therefore has no effect on the pressure of the refrigerant flowing therethrough.
  • the refrigerant is then collected in the common part 460 with the part of the coolant circulating in the third sub-circuit 480 to restart the circuit.
  • the portion of the refrigerant fluid continuing its circulation in the common part 460 then passes into the internal heat exchanger 464.
  • the first expansion member 426 is closed, the refrigerant does not circulate in the first sub-circuit 420, and consequently not in the portion of the internal heat exchanger 464 located in the first sub-circuit 420.
  • the internal heat exchanger 464 is therefore inert, that is to say that no heat exchange takes place at within it.
  • the refrigerant is then directed to the third sub-circuit 480 by the first branch 488, before passing through the third expansion member 484.
  • the third expansion member 484 is inert, the refrigerant does not undergo any pressure variation.
  • the refrigerant then passes through the fourth heat exchanger 482, where it transfers heat to the flow of air flowing in the fourth heat exchanger 482, which heats the air flow while cooling the refrigerant.
  • the refrigerant is then through the first valve 428 before being collected in the common part 460 with the portion of the refrigerant flowing in the second sub-circuit 440 to restart the circuit.
  • the heat exchange between the refrigerant and the traction chain or one of its elements is done directly, that is to say that the exchange is done without intermediary, for example by circulation of the coolant in contact with the traction chain or one of its elements.
  • the refrigerant fluid is a refrigerant or a mixture of refrigerant fluid, hydrochlorofluorocarbon family (HCFC), or hydrofluorocarbons (HFC).
  • the refrigerant may in particular be Rl34a or 1234YF-
  • the refrigerant may also be carbon dioxide known by the acronym R744-

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Abstract

Procédé de démarrage d'un circuit de fluide réfrigérant (100, 200, 300), comprenant au moins : - un premier sous-circuit (120, 220, 320) dans lequel est agencé au moins un compresseur (122, 222, 322), un premier échangeur de chaleur (124, 224, 324) et un premier organe de détente (126, 226, 326), - un deuxième sous-circuit (140, 240, 340) dans lequel est agencé au moins un deuxième organe de détente (142, 242, 342), un deuxième échangeur de chaleur (144, 244, 344) associé à une chaine de traction du véhicule et une pompe (146, 246, 346), - un troisième échangeur de chaleur (162, 262, 362) commun au premier sous-circuit (120, 220, 320) et au deuxième sous-circuit (140, 240, 340), le procédé de démarrage comprenant au moins une étape initiale d'arrêt de la pompe (146, 246, 346) et du compresseur (122, 222, 322), et une étape de mise en route du compresseur (122, 222, 322) pendant une durée inférieure à 2 minutes. Application aux véhicules automobiles.

Description

PROCEDE DE DEMARRAGE D'UN CIRCUIT DE FLUIDE REFRIGERANT COMPRENANT UNE POMPE LIQUIDE
Le domaine de la présente invention est celui des circuits de fluide réfrigérant pour une installation de refroidissement d'un moteur ou d'une chaîne de traction d'un véhicule à propulsion au moins en partie électrique.
Un véhicule automobile est couramment équipé d'un système thermodynamique permettant de refroidir son moteur et de modifier les conditions aérauliques à l'intérieur de son habitacle. Ce système thermodynamique fonctionne par le biais de deux circuits, l'un où circule un fluide réfrigérant, l'autre où circule un liquide caloporteur. Dans chacun des circuits, on a un ou plusieurs échangeurs de chaleur, amenés à transférer des calories entre de l'air induit et les fluides circulant au sein des circuits. Le circuit de fluide réfrigérant permet de modifier la température de l'air à l'intérieur de son habitacle, le circuit de liquide caloporteur ayant pour objectif de réduire la température du moteur. Ces circuits sont soit indépendants, soit connectés l'un à l'autre par un échangeur de chaleur commun. La plupart des éléments du système thermodynamique sont installés dans le compartiment moteur du véhicule.
Quelle que soit la configuration retenue, l'efficacité du système est limitée par la quantité d'air pouvant circuler au travers des différents échangeurs de chaleur constitutifs du système. En raison du nombre d'échangeurs thermiques compris dans chaque circuit, l'air peut difficilement circuler, ce qui induit des pertes de charge et réduit l'efficacité de l'ensemble.
Une façon d'améliorer l'efficacité du système est de faciliter le passage de l'air au sein de chaque élément. Une façon de parvenir à ce but est de concevoir une nouvelle architecture de circuit de fluide réfrigérant permettant de supprimer le circuit de liquide caloporteur. Cependant, cette nouvelle architecture ne permet pas en l'état de remplir de façon satisfaisante l'objectif visé. En effet, pour fonctionner, une pompe du circuit de fluide réfrigérant doit être alimentée par le fluide réfrigérant à l'état liquide. Le fluide réfrigérant comprenant une portion trop importante de gaz en son sein provoque de la cavitation en circulant au sein de la pompe, ce qui use prématurément la pompe. Cette usure prématurée provoque des pannes et donc un entretien plus fréquent.
L'invention s'inscrit dans ce contexte en visant à assurer l'intégrité de la pompe, ce qui est impératif pour la viabilité d'un système reposant sur la suppression du circuit de fluide caloporteur. Cette suppression permet de réduire le nombre d'éléments installés dans le compartiment moteur, améliorant le rendement du circuit de fluide réfrigérant et ainsi, le rendement de l'installation entière. Un objet de la présente invention est un procédé de démarrage d'un circuit de fluide réfrigérant, comprenant au moins un premier sous-circuit dans lequel est agencé au moins un compresseur, un premier échangeur de chaleur et un premier organe de détente, un deuxième sous-circuit dans lequel est agencé au moins un deuxième organe de détente, un deuxième échangeur de chaleur associé à une chaîne de traction du véhicule et une pompe, et un troisième échangeur de chaleur commun au premier sous-circuit et au deuxième sous-circuit, le procédé de démarrage comprenant au moins une étape initiale d'arrêt de la pompe et du compresseur, et une étape de mise en route du compresseur pendant une durée inférieure à 2 minutes.
Dans un circuit de fluide réfrigérant démarré selon le procédé de l'invention, la pompe est assurée d'être alimenté par du fluide réfrigérant strictement à l'état liquide, limitant voire supprimant les risques d'usure et de casse par cavitation. De plus, le circuit de fluide réfrigérant ainsi agencé permet de se passer du circuit de liquide caloporteur, et ainsi limiter le nombre d'éléments. La limitation du nombre d'éléments permet de simplifier la conception et l'intégration du circuit de fluide réfrigérant au sein du véhicule, tout en limitant son poids. Par conséquence, l'air peut circuler plus aisément au sein du compartiment moteur, les pertes de charge sont drastiquement réduites sans affecter l'efficacité et le rendement du système.
Le procédé de démarrage du circuit de fluide réfrigérant selon l'invention comprend avantageusement l'une quelconque au moins des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison : le procédé comprend une étape additionnelle de diminution du débit d'un flux d'air traversant le troisième échangeur de chaleur,
la diminution du débit du flux d'air est opérée par l'arrêt d'un groupe moto-ventilateur du troisième échangeur de chaleur et/ou par la fermeture d'au moins un volet agencé en regard du troisième échangeur de chaleur,
l'étape additionnelle de diminution du débit du flux d'air et l'étape de mise en route du compresseur sont simultanées,
le procédé comprend une étape additionnelle d'activation de la pompe,
l'étape additionnelle d'activation de la pompe prend place après la fin de l'étape de mise en route du compresseur,
le procédé comprend une étape additionnelle d'activation du groupe moto-ventilateur du troisième échangeur de chaleur et/ou d'ouverture du volet agencé en regard du troisième échangeur de chaleur,
l'étape additionnelle d'activation de la pompe et l'étape additionnelle d'activation du groupe moto-ventilateur du troisième échangeur de chaleur et/ou d'ouverture du volet agencé en regard du troisième échangeur de chaleur sont simultanées. L'invention a également trait à un circuit de fluide réfrigérant pour véhicule à propulsion au moins en partie électrique, comprenant au moins un premier sous-circuit dans lequel est agencé au moins un compresseur, un premier échangeur de chaleur et un organe de détente, un deuxième sous-circuit dans lequel est agencé au moins un deuxième échangeur de chaleur et une pompe, et un troisième échangeur de chaleur commun au premier sous-circuit et au deuxième sous-circuit. Le deuxième échangeur de chaleur est associé à une chaîne de traction du véhicule, et le compresseur est configuré pour être mis en route au démarrage pendant une durée inférieure à 2 minutes.
On peut noter que l'association du deuxième échangeur à une chaîne de traction du véhicule permet un échange de calories entre le fluide réfrigérant circulant dans le deuxième sous-circuit et un élément de la chaîne de traction du véhicule, cet échange se faisant directement, ou par le biais d'un fluide amené à circuler dans ou autour de l'élément de la chaîne de traction du véhicule, ce fluide pouvant notamment être de l'air, de l'eau ou de l'huile.
Conformément à ce qui a pu être précisé précédemment, la valeur seuil donnée pour le temps de fonctionnement du compresseur au démarrage permet d'assurer une alimentation de la pompe en fluide réfrigérant strictement à l'état liquide.
Le circuit de fluide réfrigérant selon l'invention comprend avantageusement l'une quelconque au moins des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison :
La pompe est agencée pour admettre le fluide réfrigérant à l'état liquide ou essentiellement liquide. Essentiellement liquide signifie que la pompe est agencée pour admettre le fluide réfrigérant comprenant une fraction gazeuse inférieure à 5% en volume du fluide réfrigérant.
La pompe est agencée en amont du deuxième échangeur de chaleur, selon le sens de circulation du fluide réfrigérant. En d'autres termes, le fluide réfrigérant en sortie de pompe circule dans le deuxième échangeur de chaleur. Alternativement ou additionnellement, le fluide réfrigérant en sortie du deuxième échangeur de chaleur ne peut circuler dans la pompe.
La pompe est du type d'une pompe hydraulique. Plus particulièrement, la pompe est choisie parmi une pompe à engrenages, une pompe à palettes, une pompe à piston et une pompe centrifuge.
Le troisième échangeur de chaleur est configuré pour réchauffer le flux d'air le traversant. Le troisième échangeur de chaleur a ainsi pour effet additionnel de refroidir le fluide réfrigérant présent dans le troisième échangeur de chaleur. Le troisième échangeur de chaleur est ainsi utilisé comme condenseur. Dans une variante de l'invention, le troisième échangeur de chaleur est agencé pour fonctionner selon la description précédente, comme condenseur, ou comme évaporateur, c'est-à-dire qu'il est configuré pour refroidir le flux d'air le traversant. Le troisième échangeur de chaleur a ainsi pour effet additionnel de chauffer le fluide présent dans le troisième échangeur de chaleur.
Le premier échangeur de chaleur est configuré pour refroidir le flux d'air le traversant. Le premier échangeur de chaleur a ainsi pour effet additionnel de chauffer le fluide présent dans le premier échangeur de chaleur. Le premier échangeur de chaleur est ainsi utilisé comme évaporateur. Le premier échangeur de chaleur peut être par exemple un échangeur à tubes, un échangeur à spirales ou un échangeur à plaques. Le deuxième échangeur de chaleur est configuré pour refroidir le flux d'air le traversant. Le deuxième échangeur de chaleur a ainsi pour effet additionnel de chauffer le fluide présent dans le deuxième échangeur de chaleur. Le deuxième échangeur de chaleur est ainsi utilisé comme bouilleur. Le deuxième échangeur de chaleur peut être par exemple un échangeur à tubes, un échangeur à spirales ou un échangeur à plaques. Le circuit comprend un troisième sous-circuit indépendant du premier sous-circuit et du deuxième sous-circuit, le troisième sous-circuit comprenant un quatrième échangeur de chaleur. Le quatrième échangeur de chaleur est configuré pour réchauffer le flux d'air le traversant. Le quatrième échangeur de chaleur a ainsi pour effet additionnel de refroidir le fluide réfrigérant présent dans le quatrième échangeur de chaleur. Le quatrième échangeur de chaleur est ainsi utilisé comme condenseur interne c'est-à-dire qu'il est agencé de manière à réchauffer un flux d'air destiné à être envoyé dans l'habitacle du véhicule, selon les besoins des utilisateurs du véhicule et l'état de fonctionnement du véhicule.
Le circuit comprend au moins un organe de détente.
Le premier sous-circuit comprend un accumulateur, dit « bouteille asséchante », agencé pour retenir une fraction du fluide réfrigérant à l'état liquide, pour empêcher la détérioration du compresseur par du fluide à l'état liquide, et agencé pour retenir les molécules d'eau éventuellement présentes dans le circuit de fluide réfrigérant.
Le compresseur est un compresseur électrique. Un compresseur électrique comprend un moteur électrique entraînant un dispositif de compression. Dans une variante de l'invention, le moteur électrique et le dispositif de compression sont agencés dans un boîtier commun.
Au moins un organe de détente est piloté, par exemple électroniquement, pour faire passer le fluide réfrigérant d'une première pression à une deuxième pression plus basse que la première pression. L'invention a également trait à un véhicule équipé du circuit de fluide réfrigérant tel que décrit précédemment.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels la figure 1 est une illustration schématique d'un circuit de fluide réfrigérant selon un premier mode de réalisation de l'invention,
la figure 2 est une illustration schématique d'un circuit de fluide réfrigérant selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
la figure 3 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, dans un premier mode de fonctionnement, la figure 4 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, dans un deuxième mode de fonctionnement,
la figure 5 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, dans un troisième mode de fonctionnement,
la figure 6 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, dans un quatrième mode de fonctionnement,
la figure 7 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, dans un cinquième mode de fonctionnement,
la figure 8 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, dans un sixième mode de fonctionnement, la figure 9 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, dans un septième mode de fonctionnement,
la figure 10 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, dans un huitième mode de fonctionnement,
la figure 11 est une illustration schématique d'un circuit de fluide réfrigérant selon un troisième mode de réalisation de l'invention,
la figure 12 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le troisième mode de réalisation de l'invention, dans un premier mode de fonctionnement, la figure 13 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le troisième mode de réalisation de l'invention, dans un deuxième mode de fonctionnement,
la figure 14 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le troisième mode de réalisation de l'invention, dans un troisième mode de fonctionnement,
la figure 15 est une illustration schématique d'un circuit de fluide réfrigérant selon un quatrième mode de réalisation de l'invention,
la figure 16 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le quatrième mode de réalisation de l'invention, dans un premier mode de fonctionnement,
la figure 17 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le quatrième mode de réalisation de l'invention, dans un deuxième mode de fonctionnement,
la figure 18 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le quatrième mode de réalisation de l'invention, dans un troisième mode de fonctionnement,
la figure 19 est une illustration schématique du circuit de fluide réfrigérant selon le quatrième mode de réalisation de l'invention, dans un quatrième mode de fonctionnement.
Il faut tout d'abord noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention, le cas échéant.
Dans la suite de la description, les termes amont et aval sont utilisés pour décrire la disposition d'un composant par rapport à la direction de circulation d'un fluide considéré. De même, l'agencement des éléments constitutifs d'un circuit d'un fluide est donné par rapport au sens de circulation de ce fluide dans le circuit.
Un élément décrit ci-après comme étant situé entre deux autres éléments ne signifie pas que l'élément est physiquement entre les deux autres, mais que le fluide passe d'abord par l'un des deux éléments, avant de passer par l'élément considéré.
Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et deuxième critère etc. Dans ce cas, il s'agit d'un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches mais non identiques. Cette indexation n'implique pas une priorité d'un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n'implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tel ou tel critère.
Plusieurs architectures de circuit de fluide réfrigérant sont possibles. Quatre modes de réalisation du circuit de fluide réfrigérant selon l'invention sont illustrés par les figures 1, 2, 11 et 15· Ces exemples ne sont en aucun cas limitatifs, d'autres modes de réalisation pouvant être envisagés dans l'esprit de l'invention.
En se référant tout d'abord à la figure 1, on voit un premier exemple d'agencement du circuit 100 de fluide réfrigérant. Ce circuit de fluide réfrigérant est composé d'un premier sous circuit 120, d'un deuxième sous-circuit 140 et d'une partie commune l60 au premier sous-circuit 120 et au deuxième sous-circuit 140.
Le premier sous-circuit 120 comprend un compresseur 122, un premier échangeur de chaleur 124 et un premier organe de détente 126. Le fluide réfrigérant circule au sein du premier sous-circuit 120 de manière à traverser successivement le premier organe de détente 126, le premier échangeur de chaleur 124 puis le compresseur 122.
Le premier échangeur de chaleur 124 est un échangeur de chaleur entre le fluide réfrigérant qui le parcourt et un flux d'air. Le premier échangeur de chaleur 124 est utilisé comme évaporateur, c'est-à-dire qu'il réchauffe le fluide réfrigérant tout en refroidissant et asséchant le flux d'air. Le fluide réfrigérant qui circule au sein du premier sous-circuit 120, à sa sortie du premier échangeur de chaleur 124 et avant de passer dans le compresseur 122, est sous forme gazeuse.
Le premier sous-circuit 120 comprend en outre une vanne 128, agencée pour autoriser ou interdire la circulation du fluide réfrigérant au sein du premier sous-circuit 120. La vanne 128 est disposée en amont du premier organe de détente 126, entre le premier organe de détente 126 et la partie commune l60. Cette vanne 128 est pilotée électroniquement, par exemple par une unité de commande centrale du véhicule. Le premier sous-circuit 120 comprend également un premier clapet anti-retour 130 agencé en amont du compresseur 122, entre le compresseur 122 et le premier échangeur de chaleur 124.
Le premier clapet anti-retour 130 est agencé pour ne permettre l'écoulement du fluide réfrigérant que dans un seul sens, empêchant ainsi le fluide réfrigérant de refluer sous l'effet des variations de pression à l'intérieur du circuit. Le premier clapet anti-retour 130 est choisi parmi les types usuels de clapets anti-retour. Les autres clapets anti-retour décrits ci-dessous ont la même fonction, et peuvent être du même type que le premier clapet anti-retour 130 ou d'un type différent. Le deuxième sous-circuit 140 comprend un deuxième organe de détente 142, un deuxième échangeur de chaleur 144 et une pompe 146.
Le deuxième échangeur de chaleur 144 est un échangeur de chaleur entre le fluide réfrigérant qui le parcourt et un flux d'air. Le deuxième échangeur de chaleur 144 est associé à au moins un élément du moteur électrique du véhicule. Un tel élément du moteur électrique est un élément d'une chaîne de traction électrique du véhicule, par exemple le moteur électrique de propulsion du véhicule et/ou les composants de puissance alimentant ledit moteur et appelés par exemple module d'électronique de puissance ou bien une ou plusieurs batteries du véhicule.
Le deuxième échangeur de chaleur 144 est utilisé comme refroidisseur de l'élément du moteur électrique, c'est-à-dire qu'il réchauffe le fluide réfrigérant tout en refroidissant le flux d'air amené à circuler par la suite autour ou dans cet élément du moteur électrique, abaissant par conséquent sa température. Au cours de son passage dans le deuxième échangeur de chaleur 144 le fluide réfrigérant s'évapore. Le fluide réfrigérant en sortie du deuxième échangeur de chaleur 144 est totalement gazeux.
La pompe 146 est un dispositif agencé pour aspirer le fluide réfrigérant circulant dans la partie commune l60 et le refouler dans le deuxième sous-circuit 140.
La pompe 146 est notamment différente du compresseur 122 en ce qu'elle est agencée pour fonctionner à volume constant, là où le compresseur 122 comprime le fluide circulant en son sein et réduit le volume que ce fluide occupe.
Une autre différence notable entre la pompe 146 et le compresseur 122 est que la pompe 146 est agencée pour admettre et traiter un fluide à l'état liquide ou essentiellement liquide, c'est- à-dire un fluide comprenant une portion gazeuse de moins de 5% du volume total du fluide. Une portion gazeuse plus importante augmente les risques de cavitation du fluide lors de son passage dans la pompe 146, cette cavitation entraînant une usure prématurée de la pompe 146 et, à terme, le dysfonctionnement de la pompe 146. Par comparaison, le compresseur 122 est agencé pour admettre et traiter un fluide à l'état gazeux ou essentiellement gazeux, c'est-à-dire un fluide comprenant une portion liquide de moins de 5% du volume total du fluide. Une portion liquide plus importante augmente les risques de casse du compresseur 122, un fluide à l'état liquide étant impossible à compresser pour l'architecture du compresseur 122 utilisé.
La pompe 146 est du type d'une pompe hydraulique, et notamment une pompe à engrenages, une pompe à palettes, une pompe à piston ou une pompe centrifuge. On comprendra cependant que l'invention n'est pas limitée par le type de pompe choisi, une autre pompe pouvant être utilisée sans affecter la réalisation de l'invention. Le deuxième sous-circuit 140 comprend également un deuxième clapet anti-retour 148 agencé en aval du deuxième organe de détente 142, entre le deuxième organe de détente 14 et la partie commune l60.
La partie commune l60 au premier sous-circuit 120 et au deuxième sous-circuit 140 comprend un troisième échangeur de chaleur 162. Ce troisième échangeur de chaleur 162 est un échangeur de chaleur entre le fluide réfrigérant qui le parcourt et un flux d'air. Le troisième échangeur de chaleur 162 est utilisé comme condenseur, c'est-à-dire que le fluide réfrigérant qui y circule va transférer des calories au flux d'air, permettant de dégager de la chaleur du fluide réfrigérant en la transférant au flux d'air canalisé dans ce condenseur.
Les différents éléments et sous-circuits sont reliés les uns aux autres par des tubulures 102.
D'autre part, le véhicule automobile comprend au moins un groupe moto-ventilateur 104 et/ou au moins un volet 106. Le groupe moto-ventilateur 104 et le volet 106 sont agencés en regard du troisième échangeur de chaleur 162, dans un compartiment moteur du véhicule. Le groupe moto-ventilateur 104 et le volet 106 ne font pas partie du circuit de fluide réfrigérant 100 dans le sens où ils ne sont pas parcourus par le fluide réfrigérant.
Le groupe moto-ventilateur 104 est agencé en regard du troisième échangeur de chaleur l62, soit en amont dans le cas d'un groupe moto-ventilateur de type soufflant, soit en aval dans le cas d'un groupe moto-ventilateur aspirant, par rapport au sens de circulation du flux d'air traversant le troisième échangeur de chaleur 162. Dans le cas exposé ici, le groupe moto- ventilateur 104 est agencé en aval du troisième échangeur de chaleur 162. Le groupe moto- ventilateur 104 est agencé pour augmenter le débit du flux d'air traversant le troisième échangeur de chaleur 162.
Le volet 106 est agencé en regard du troisième échangeur de chaleur 162, en amont du troisième échangeur de chaleur 162 par rapport au sens de circulation du flux d'air traversant le troisième échangeur de chaleur 162. Le volet 106 est agencé pour contrôler le débit du flux d'air traversant le troisième échangeur de chaleur 162. En position fermé, le volet 106 bloque la circulation du flux d'air. En position ouvert, le volet 106 autorise la circulation du flux d'air, et dose le débit du flux d'air traversant le troisième échangeur de chaleur 162.
Le troisième échangeur de chaleur 162, ainsi associé à un au moins un volet 106 de régulation d'arrivée d'air et à une groupe moto-ventilateur 104 est plus particulièrement destiné à être disposé en face avant du véhicule automobile.
Dans ce premier exemple, le fluide réfrigérant circulant dans le circuit de fluide réfrigérant 100 emprunte la partie commune l60, puis circule dans le premier sous-circuit 120 et/ou le deuxième sous-circuit 140.
Au cours de sa circulation au sein des différentes parties du circuit 100, le fluide réfrigérant change d'état, passant de l'état liquide à l'état gazeux et inversement. Plus particulièrement, le fluide réfrigérant circule dans la partie commune l60 en amont du troisième échangeur de chaleur 162 sous forme gazeuse. Au cours de son passage dans le troisième échangeur de chaleur l62, le fluide réfrigérant est liquéfié, et circule ensuite dans le reste de la partie commune l60 sous forme liquide, avant d'être dirigé dans le premier sous-circuit 120 et/ou le deuxième sous- circuit 140.
Dans le premier sous-circuit 120, le fluide réfrigérant circule sous forme liquide avant son passage par le premier organe de détente 126. Le fluide réfrigérant détendu par le premier organe de détente 126 voit sa pression diminuer, et reste à l'état liquide avant de circuler dans le premier échangeur de chaleur 124. Au cours de son passage au sein du premier échangeur de chaleur 124, le fluide réfrigérant passe à l'état gazeux. Le fluide réfrigérant est ensuite compressé par le compresseur 122 et envoyé vers la partie commune l60.
Dans le deuxième sous-circuit 140, le fluide réfrigérant circule dans la pompe 146 pour être envoyé dans le deuxième échangeur de chaleur 144· Le transfert de chaleur subi au sein du deuxième échangeur de chaleur 144 amène le fluide réfrigérant dans un état gazeux en sortie du deuxième échangeur de chaleur 144· Le fluide réfrigérant dans cet état gazeux est ensuite envoyé vers la partie commune l60.
Le procédé de démarrage selon l'invention appliqué au premier mode de réalisation du circuit de fluide réfrigérant 100 est détaillé ci-dessous.
Au démarrage du véhicule, le système est à l'arrêt. Plus particulièrement, la pompe 146 et le compresseur 122 sont à l'arrêt, le fluide réfrigérant ne circulant pas. Une fois le véhicule démarré, le compresseur 122 est mis en marche tandis que la pompe 146 reste inerte. L'activation du compresseur 122 fait circuler le fluide réfrigérant dans le premier sous-circuit 120 et dans la partie commune l60, la pompe 146 en arrêt interdisant la circulation du fluide dans le deuxième sous- circuit 140. Cette étape de mise en marche du compresseur 122 dure moins de deux minutes. Simultanément à l'étape de mise en marche du compresseur 122, le groupe moto-ventilateur 104 est arrêté, tandis que le volet 106 est fermé, ce qui diminue drastiquement voire bloque l'écoulement du flux d'air dans le troisième échangeur de chaleur 162 et donc l'échange de chaleur au niveau de la partie commune l60. Conjointement, l'activation du compresseur 122, l'arrêt du groupe moto-ventilateur 104 et la fermeture du volet 106 amène le fluide réfrigérant traversant le troisième échangeur de chaleur 162 à être sous-refroidi, c'est-à-dire que le fluide réfrigérant est totalement liquide, sans fraction gazeuse. Une fois l'étape de mise en marche du compresseur 122 terminée, la pompe 146 est activée, faisant passer le fluide réfrigérant à travers le deuxième sous-circuit 140. Le fluide réfrigérant étant à l'état liquide sous-refroidi en sortie du troisième échangeur de chaleur, directement en amont de la pompe 146, les risques de cavitation du fluide au sein de la pompe 146 sont limités voire supprimés. Additionnellement, le groupe moto-ventilateur 104 est activé et le volet 106 est ouvert, permettant la circulation ou l'augmentation du débit du flux d'air au sein du troisième échangeur de chaleur 162.
Ainsi démarré, le circuit de fluide réfrigérant 100 est protégé contre les risques de cavitation pouvant nuire à l'intégrité de sa pompe 146.
Sur la figure 2, on peut voir un deuxième mode de réalisation du circuit de fluide réfrigérant selon l'invention, dit deuxième circuit 200.
Le deuxième circuit 200 de fluide réfrigérant selon cet exemple comprend un premier sous- circuit 220, un deuxième sous-circuit 240 et une partie commune 260. Ces différents composants comprennent les mêmes éléments que le circuit de fluide réfrigérant exposé à la figure 1, certains éléments additionnels venant s'y ajouter.
Sauf mention contraire, un élément décrit dans les exemples suivants est identique dans sa fonction à l'élément portant le même nom et décrit dans le premier exemple.
Notamment, le premier sous-circuit 220 comprend un compresseur 222, un premier échangeur de chaleur 224, un premier organe de détente 226, une première vanne 228 et un premier clapet anti-retour 230.
Le premier sous-circuit 220 comprend en outre un accumulateur 232, dit « bouteille asséchante », agencé pour retenir une fraction du fluide réfrigérant à l'état liquide, pour empêcher la détérioration du compresseur 222 par du fluide à l'état liquide, et agencé pour retenir les molécules d'eau éventuellement présentes dans le circuit de fluide réfrigérant. L'accumulateur 232 est également agencé pour remplir le rôle de réserve de fluide réfrigérant pour le circuit de fluide réfrigérant. Cette réserve est prévue pour gérer la masse circulante de fluide réfrigérant au sein du circuit de fluide réfrigérant. Ainsi, lorsque la charge du système de traitement thermique est peu importante, la masse de fluide réfrigérant circulant dans le circuit de fluide réfrigérant est faible, l'accumulateur 232 est configuré pour stocker l'excédent de fluide réfrigérant. La réserve de fluide réfrigérant permet aussi de pallier aux fuites éventuelles que peut connaître le système.
Dans le sens de circulation du fluide au sein de ce premier sous-circuit 220, le premier organe de détente 226 est agencé en amont du premier échangeur de chaleur 224. L'accumulateur 232 est agencé en aval du premier échangeur de chaleur 224 et en amont du compresseur 222. Le premier clapet anti-retour 230 est agencé en aval du compresseur 222. La vanne 228 est agencée en aval du premier clapet anti-retour 230.
Le premier sous-circuit 220 comprend également une portion de contournement 234· La portion de contournement relie une partie du premier sous-circuit 220, entre le premier échangeur de chaleur 224 et l'accumulateur 232, à une autre partie du premier sous-circuit 220, en aval de la première vanne 228. La portion de contournement 234 comprend une deuxième vanne 236 agencée pour autoriser ou interdire le passage du fluide réfrigérant par la portion de contournement 234·
Le deuxième sous-circuit 240 comprend un deuxième échangeur de chaleur 244 un deuxième organe de détente 242, une pompe 246 et un deuxième clapet anti-retour 248. Dans le sens de circulation du fluide au sein de ce deuxième sous-circuit 240, le deuxième clapet antiretour 248 est disposé en amont de la pompe 246. Le deuxième échangeur de chaleur 244 est agencé en aval de la pompe 246. Le deuxième organe de détente 242 est agencé en aval du deuxième échangeur de chaleur 244·
Conformément à ce qui a précédé, le deuxième échangeur de chaleur 244 est associé à un élément d'une chaîne de traction électrique du véhicule, par exemple le moteur électrique de propulsion du véhicule et/ou les composants de puissance alimentant ledit moteur et appelés par exemple module d'électronique de puissance ou bien une ou plusieurs batteries du véhicule.
La partie commune 260 comprend un troisième échangeur de chaleur 262. Comme précédemment, le troisième échangeur de chaleur 262 est ici utilisé comme condenseur, c'est-à- dire qu'il refroidit le fluide réfrigérant par transfert de chaleur vers un flux d'air canalisé à travers le troisième échangeur de chaleur 262. Conformément à ce qui a précédé, le troisième échangeur de chaleur est associé à un au moins un volet 106 de régulation d'arrivée d'air et à une groupe moto-ventilateur 104·
Le deuxième circuit 200 se distingue du premier circuit 100 précédemment décrit notamment en ce qu'il comprend un troisième sous-circuit 280. Le troisième sous-circuit 280 comprend un quatrième échangeur de chaleur 282, un troisième organe de détente 284 et un quatrième organe de détente 286. Le troisième organe de détente 284 est agencé en aval du quatrième échangeur de chaleur 282. Le quatrième organe de détente 286 est agencé en aval du quatrième échangeur de chaleur 282. Le troisième organe de détente 284 et le quatrième organe de détente 286 sont chacun agencés sur une branche indépendante du troisième sous-circuit 280. Plus particulièrement, le troisième organe de détente 284 est disposée sur une première branche 288 du troisième sous-circuit 280, le quatrième organe de détente 286 étant disposé sur une deuxième branche 290 du troisième sous-circuit 280. La première branche 288 débouche sur le premier sous-circuit 220, en amont du premier organe de détente 226, la deuxième branche 290 débouchant sur le deuxième sous-circuit 240, entre la pompe 246 et le deuxième échangeur de chaleur 244· Le troisième sous-circuit 280 est d'autre part connecté avec le premier sous-circuit 220, entre le premier clapet anti-retour 230 et la première vanne 228.
Le troisième organe de détente 284 et le quatrième organe de détente 286 sont agencés pour autoriser ou non le passage du fluide réfrigérant par le troisième sous-circuit 280.
Le troisième sous-circuit 280 et les éléments qu'il comprend sont agencés pour permettre d'augmenter les performances thermiques de la boucle, notamment par l'action du quatrième échangeur de chaleur 282 qui consiste en un échangeur thermique interne, visant à permettre un échange entre deux fluides basse et haute pression, parmi lesquels le fluide réfrigérant parcourant le troisième sous-circuit 280.
Huit différents modes de fonctionnement, basés sur le deuxième mode de réalisation de l'invention, sont illustrés aux figures 3 à 10. Ces modes de fonctionnement ne limitent en aucune façon l'invention, certains de ces modes pouvant être combinés, et d'autres modes de fonctionnement peuvent s'ajouter à ceux listés ci-dessous.
Pour chacun des modes exposés ci-dessous, la description du fonctionnement du circuit est faite depuis un point de départ jusqu'à un point d'arrivée. Ces points de départ et d'arrivée sont choisis arbitrairement, le fluide réfrigérant circulant au sein du circuit en formant une boucle. Un autre couple de points de départ et d'arrivée peut être choisi, sans impacter le fonctionnement du circuit. Par ailleurs, pour chacun des modes de fonctionnement exposés ci-dessous, il est indiqué s'il est fait appel au procédé de démarrage objet de l'invention.
Le premier mode de fonctionnement, illustré à la figure 3, permet de diminuer la température de l'air situé dans l'habitacle du véhicule. Pour remplir ce rôle, le circuit de fluide réfrigérant 200 est agencé de la façon suivante. Dans ce cas de figure, le fluide réfrigérant circule dans la partie commune 260 et le premier sous-circuit 220.
Ce premier mode de réalisation représente le fonctionnement du circuit de fluide réfrigérant 200 lors de l'exécution du procédé de démarrage selon l'invention.
Le fluide réfrigérant circule dans la partie commune 260 sous forme gazeuse ou essentiellement gazeuse, à une haute pression, par exemple 21 bars, et circule dans le troisième échangeur de chaleur 262. Dans le troisième échangeur de chaleur 262, le fluide réfrigérant transfère des calories au flux d'air circulant dans le troisième échangeur de chaleur 262 dans un espace séparé mais adjacent de l'espace où circule le fluide réfrigérant. A la sortie du troisième échangeur de chaleur 262, le fluide réfrigérant est à l'état liquide ou essentiellement liquide. Au démarrage, la pompe 246 est à l'arrêt de sorte que, le troisième organe de détente 284 présent dans ce mode de réalisation étant par ailleurs fermé, le fluide réfrigérant est dirigé vers le premier sous-circuit 220. Le fluide réfrigérant traverse le premier organe de détente 226 et subit une baisse de pression, passant de la baute pression à une basse pression, par exemple 3 bars. Le fluide réfrigérant circule ensuite dans le premier écbangeur de cbaleur 224, où il refroidit et assècbe le flux d'air circulant dans ce premier écbangeur de cbaleur 224 et destiné à être dirigé vers l'babitacle du vébicule.
En même temps qu'il refroidit et assècbe le flux d'air, le fluide réfrigérant se réchauffe. Le fluide réfrigérant est gazeux ou essentiellement gazeux à sa sortie du premier écbangeur de cbaleur 224. La deuxième vanne 236 étant fermée, le fluide réfrigérant ne circule pas dans la portion de contournement 234 mais passe dans l'accumulateur 232. Le fluide réfrigérant est ensuite dirigé dans le compresseur 222 et passe ainsi d'une basse pression à une baute pression. Le fluide réfrigérant traverse ensuite le premier clapet anti-retour 230 puis la première vanne 228 avant de recommencer son circuit.
Le deuxième mode de fonctionnement, illustré à la figure 4, permet le refroidissement d'un élément d'une cbaine de traction électrique du vébicule, par exemple le moteur électrique de propulsion du vébicule et/ou les composants de puissance alimentant ledit moteur et appelés par exemple module d'électronique de puissance ou bien une ou plusieurs batteries du vébicule. Pour remplir ce rôle, le circuit de fluide réfrigérant 200 est agencé de la façon suivante. Dans ce cas de figure, le fluide réfrigérant circule dans la partie commune 260 et le deuxième sous-circuit 240, dans lequel est agencé le deuxième écbangeur de cbaleur 244 associé à cet élément d'une cbaine de traction électrique du vébicule.
Ce mode de fonctionnement est le plus souvent utilisé lorsque le vébicule est en train de rouler depuis un certain temps. Cependant, dans certaines conditions, telles qu'une température ambiante extrêmement élevée, ce mode de fonctionnement peut être utilisé très tôt et, à ce titre, peut être précédé du procédé de démarrage selon l'invention si le fluide réfrigérant n'est pas suffisamment refroidi.
Le fluide réfrigérant circule dans la partie commune 260 sous forme gazeuse ou essentiellement gazeuse, à une baute pression, par exemple 21 bars, et circule dans le troisième écbangeur de cbaleur 262. Dans le troisième écbangeur de cbaleur 262, le fluide réfrigérant transfère des calories au flux d'air circulant dans le troisième écbangeur de cbaleur 262 dans un espace séparé mais adjacent de l'espace où circule le fluide réfrigérant, ce qui a pour effet de refroidir le fluide réfrigérant et de réchauffer le flux d'air. A la sortie du troisième écbangeur de cbaleur 262, le fluide réfrigérant est à l'état liquide ou essentiellement liquide. La pompe 246 étant activée, le premier organe de détente 226 et le troisième organe de détente 284 étant fermés, le fluide réfrigérant est dirigé vers le deuxième sous-circuit 240.
Dans le deuxième sous-circuit 240, le fluide réfrigérant traverse le deuxième clapet antiretour 248 avant d'être aspiré puis reflué par la pompe 246 en direction du deuxième échangeur de chaleur 244· Le fluide réfrigérant circule au sein du deuxième échangeur de chaleur 244 où il absorbe des calories en provenance de la chaîne de traction, ce qui refroidit la chaîne de traction tout en augmentant la température du fluide réfrigérant. A la sortie du deuxième échangeur de chaleur, le fluide réfrigérant est à l'état gazeux, essentiellement gazeux ou diphasique liquide- gazeux. Le fluide réfrigérant traverse ensuite le deuxième organe de détente 242 inactif et qui n'a donc aucune action sur la pression du fluide réfrigérant qui circule en son sein. Le fluide réfrigérant circule ensuite dans la partie commune 260 et recommence le circuit.
Le troisième mode de fonctionnement, illustré à la figure 5, permet le refroidissement du moteur électrique du véhicule tout en diminuant la température de l'air situé dans l'habitacle du véhicule. Pour remplir ce rôle, le circuit de fluide réfrigérant 200 est agencé de la façon suivante. Dans ce cas de figure, le fluide réfrigérant circule dans la partie commune 260, le premier sous- circuit 220 et le deuxième sous-circuit 240.
Ce mode de fonctionnement n'est pas utilisable au démarrage, étant donné que la pompe 246 est utilisée dans ce mode de fonctionnement. A ce titre, l'exécution du procédé de démarrage selon l'invention est déclenchée préalablement à l'utilisation de ce mode de fonctionnement.
Le fluide réfrigérant circule dans la partie commune 260 sous forme gazeuse ou essentiellement gazeuse, à une haute pression, par exemple 21 bars, et circule dans le troisième échangeur de chaleur 262. Dans le troisième échangeur de chaleur 262, le fluide réfrigérant transfère des calories au flux d'air circulant dans le troisième échangeur de chaleur 262 dans un espace séparé mais adjacent de l'espace où circule le fluide réfrigérant. A la sortie du troisième échangeur de chaleur 262, le fluide réfrigérant est à l'état liquide ou essentiellement liquide.
La pompe 246 étant activée, le premier organe de détente 226 ouvert et le troisième organe de détente 284 fermé, une partie du fluide réfrigérant est dirigé vers le premier sous-circuit 220 tandis qu'une autre partie du fluide réfrigérant est envoyé dans le deuxième sous-circuit 240.
Dans le premier sous-circuit 220, le fluide réfrigérant traverse le premier organe de détente 226 et subit une baisse de pression, passant de la haute pression à une basse pression, par exemple 3 bars. Le fluide réfrigérant circule ensuite dans le premier échangeur de chaleur 224, où il refroidit et assèche le flux d'air circulant dans le premier échangeur de chaleur 224 et destiné à être dirigé vers l'habitacle du véhicule. En même temps qu'il refroidit et assèche le flux d'air, le fluide réfrigérant se réchauffe. Le fluide réfrigérant est gazeux ou essentiellement gazeux à sa sortie du premier échangeur de chaleur 224. La deuxième vanne 236 étant fermée, le fluide réfrigérant ne circule pas dans la portion de contournement 234 mais passe dans l'accumulateur 232. Le fluide réfrigérant est ensuite dirigé dans le compresseur 222 et passe ainsi de la basse pression à la haute pression. Le fluide réfrigérant traverse ensuite le premier clapet anti-retour 230 puis la première vanne 228 avant d'être mêlé à la partie du fluide réfrigérant circulant dans le deuxième sous-circuit 240 pour recommencer son circuit.
Dans le deuxième sous-circuit 240, le fluide réfrigérant traverse le deuxième clapet antiretour 248 avant d'être aspiré puis reflué par la pompe 246 en direction du deuxième échangeur de chaleur 244· Le fluide réfrigérant circule au sein du deuxième échangeur de chaleur 244 où il absorbe des calories en provenance de la chaîne de traction, ce qui refroidit la chaîne de traction tout en faisant augmenter la température du fluide réfrigérant. A la sortie du deuxième échangeur de chaleur, le fluide réfrigérant est à l'état gazeux, essentiellement gazeux ou diphasique liquide- gazeux. Le fluide réfrigérant traverse ensuite le deuxième organe de détente 242 inactif et qui n'a donc aucune action sur la pression du fluide réfrigérant qui circule en son sein. Le fluide réfrigérant est ensuite collecté dans la partie commune 260 avec la partie du fluide réfrigérant ayant circulé dans le premier sous-circuit 220 et recommence le circuit.
La figure 6 montre un quatrième mode de fonctionnement. Dans ce mode de fonctionnement, le circuit de fluide réfrigérant fonctionne comme une pompe à chaleur. Le procédé de démarrage selon l'invention n'est pas nécessaire à l'utilisation de ce mode de fonctionnement.
Le fluide réfrigérant circule dans la partie commune 260 sous forme gazeuse ou essentiellement gazeuse, à une basse pression, par exemple 3 bars, dans un sens inverse à celui dans lequel il circulait dans les exemples précédents. Notamment, le fluide réfrigérant circule dans le premier échangeur de chaleur 262, avant d'être dirigé dans la portion de contournement 234· Dans le premier échangeur de chaleur 262, le fluide réfrigérant absorbe des calories provenant du flux d'air circulant dans le premier échangeur de chaleur 262 dans un espace séparé mais adjacent de l'espace où circule le fluide réfrigérant. A la sortie du troisième échangeur de chaleur 262, le fluide réfrigérant est à l'état gazeux ou essentiellement gazeux. La première vanne 228 étant fermée et la deuxième vanne 236 étant ouverte, le fluide réfrigérant circule dans la portion de contournement 234 puis dans l'accumulateur 232. Le fluide réfrigérant est ensuite comprimé par le compresseur 222 pour atteindre une haute pression, par exemple 21 bars, avant d'être dirigé vers le troisième sous-circuit 280.
Au sein du troisième sous-circuit 280, le fluide réfrigérant circule dans le quatrième échangeur de chaleur 282, où le fluide réfrigérant transfère des calories au flux d'air circulant dans le quatrième échangeur de chaleur 282. Le fluide réfrigérant est ainsi refroidi par son passage dans le quatrième échangeur de chaleur 282. Après son passage dans le quatrième échangeur de chaleur 282, le troisième organe de détente 284 étant fermé, le fluide réfrigérant circule sur la deuxième branche 290 du troisième sous-circuit 280. Le fluide réfrigérant subit une détente lors de son passage par le quatrième organe de détente 286, passant de la haute pression à la basse pression. Le fluide réfrigérant est ensuite collecté dans la partie commune 260 pour recommencer le circuit.
Le cinquième mode de fonctionnement, illustré à la figure 7, permet le refroidissement du moteur électrique et le chauffage de l'habitacle du véhicule par le biais d'un mode pompe à chaleur, l'évacuation de la chaleur excessive se faisant par le quatrième échangeur de chaleur 282. Le procédé de démarrage selon l'invention n'est pas nécessaire à l'utilisation de ce mode de fonctionnement.
Le fluide réfrigérant circule en sortie de l'accumulateur 232, à une basse pression, par exemple 3 bars, avant d'être comprimé lors de son passage par le compresseur 222, ce qui le fait passer de la basse pression à une première haute pression, par exemple 21 bars. Le fluide réfrigérant à la première haute pression traverse ensuite le premier clapet anti-retour 230 avant de passer par le troisième sous-circuit 280, la première vanne 228 étant fermée.
Au sein du troisième sous-circuit 280, le fluide réfrigérant circule dans le quatrième échangeur de chaleur 282, où le fluide réfrigérant transfère des calories vers le flux d'air circulant dans le quatrième échangeur de chaleur 282. Le fluide réfrigérant est ainsi refroidi par son passage dans le quatrième échangeur de chaleur 282. Après son passage dans le quatrième échangeur de chaleur 282, une partie du fluide réfrigérant circule sur la première branche 288 du troisième sous-circuit 280, une autre partie du fluide réfrigérant circulant sur la deuxième branche 290 du troisième sous-circuit 280.
La partie du fluide réfrigérant circulant sur la deuxième branche 290 passe par le quatrième organe de détente 286 où il subit une détente, passant de la première haute pression à la basse pression, avant qu'une portion du fluide réfrigérant ne soit dirigée dans la partie commune 260 du troisième sous-circuit 280, une autre portion étant dirigée vers le premier sous- circuit 220.
La portion du fluide réfrigérant dirigée vers la partie commune 260 traverse le troisième échangeur de chaleur 262. Au cours de son passage dans le troisième échangeur de chaleur 262, le fluide réfrigérant transfère des calories au flux d'air traversant le troisième échangeur de chaleur 262 en sens inverse. Le flux d'air est réchauffé tandis que le fluide réfrigérant est refroidit. A sa sortie du troisième échangeur de chaleur 262, le fluide réfrigérant est collecté avec la partie du fluide réfrigérant circulant dans le deuxième sous-circuit 240, avant d'être dirigé dans la portion de contournement 234, la première vanne 228 étant fermée. La deuxième vanne 236 est ouverte et autorise le passage du fluide réfrigérant au travers de la portion de contournement 234 pour rejoindre le premier sous-circuit 220 et la portion du fluide réfrigérant qui y circule.
La portion du fluide réfrigérant dirigée vers le premier sous-circuit 220 traverse le premier organe de détente 226 sans subir de changement de pression. Le fluide réfrigérant circule ensuite dans le premier échangeur de chaleur 224, où il refroidit et assèche le flux d'air circulant dans le premier échangeur de chaleur 224 et destiné à être dirigé vers l'habitacle du véhicule. En même temps qu'il refroidit et assèche le flux d'air, le fluide réfrigérant se réchauffe. Le fluide réfrigérant est ensuite collecté avec le liquide réfrigérant circulant dans la portion de contournement 234, avant d'être envoyé vers l'accumulateur 232.
La partie du fluide réfrigérant circulant sur la première branche 288 passe par le troisième organe de détente 284 où il subit une détente, passant de la première haute pression à une deuxième haute pression, par exemple 18 bars. Après son passage par le quatrième organe de détente 286, le fluide réfrigérant est collecté dans le deuxième sous-circuit 240. Au sein du deuxième sous-circuit 240, le fluide réfrigérant traverse le deuxième échangeur de chaleur 244, où le fluide réfrigérant absorbe des calories en provenance de la chaîne de traction du véhicule, ce qui a pour effet de réchauffer le fluide réfrigérant et de refroidir la chaîne de traction du véhicule. Après son passage dans le deuxième échangeur de chaleur 244, le fluide réfrigérant est détendu par son passage au sein du deuxième organe de détente 242. Le fluide réfrigérant passe ainsi de la deuxième haute pression à la basse pression, avant de rejoindre la portion du fluide réfrigérant circulant dans la partie commune 260 et d'être ensemble dirigé vers la portion de contournement 234-
Les différentes portions et parties du fluide réfrigérant sont ainsi rassemblées, et peuvent reprendre le circuit de fluide réfrigérant.
Le sixième mode de fonctionnement, illustré à la figure 8, est agencé pour permettre le refroidissement du moteur électrique et le chauffage de l'habitacle du véhicule par le biais d'un mode pompe à chaleur, l'évacuation de la chaleur excessive se faisant par le quatrième échangeur de chaleur 282. Le procédé de démarrage selon l'invention n'est pas nécessaire à l'utilisation de ce mode de fonctionnement.
Le fluide réfrigérant circule en sortie de l'accumulateur 232, à une basse pression, par exemple 3 bars, avant d'être comprimé lors de son passage par le compresseur 222, ce qui le fait passer de la basse pression à une première haute pression, par exemple 21 bars. Le fluide réfrigérant à la première haute pression traverse ensuite le premier clapet anti-retour 230 avant de passer par le troisième sous-circuit 280, la première vanne 228 étant fermée.
Au sein du troisième sous-circuit 280, le fluide réfrigérant circule dans le quatrième échangeur de chaleur 282, où le fluide réfrigérant transfère des calories vers le flux d'air circulant dans le quatrième échangeur de chaleur 282. Le fluide réfrigérant est ainsi refroidi par son passage dans le quatrième échangeur de chaleur 282. Après son passage dans le quatrième échangeur de chaleur 282, le fluide réfrigérant est dirigé vers la première branche 288, le quatrième organe de détente 286 étant fermé. Le fluide réfrigérant passe par le troisième organe de détente 284 où il subit une détente, passant de la première haute pression à une deuxième haute pression, par exemple 18 bars. Après son passage par le troisième organe de détente 284, le fluide réfrigérant est collecté dans le deuxième sous-circuit 240. Au sein du deuxième sous-circuit 240, le fluide réfrigérant traverse le deuxième échangeur de chaleur 244 et après son passage dans le deuxième échangeur de chaleur 244 le fluide réfrigérant est détendu par son passage au sein du deuxième organe de détente 242. Le fluide réfrigérant passe ainsi de la deuxième haute pression à la basse pression, avant de circuler dans la partie commune 260.
Au sein de la partie commune 260, le fluide réfrigérant traverse le troisième échangeur de chaleur 262. Le fluide réfrigérant absorbe des calories du flux d'air, refroidissant le flux d'air traversant le troisième échangeur de chaleur 262. Le fluide réfrigérant est également réchauffé au cours de son transfert.
A sa sortie du troisième échangeur de chaleur 262, le fluide réfrigérant est dirigé vers le premier sous-circuit 220. Le fluide réfrigérant circulant dans le premier sous-circuit 220 traverse le premier organe de détente 226 sans subir de changement de pression. Le fluide réfrigérant circule ensuite dans le premier échangeur de chaleur 224, où il refroidit et assèche le flux d'air circulant dans le premier échangeur de chaleur 224 et destiné à être dirigé vers l'habitacle du véhicule. En même temps qu'il refroidit et assèche le flux d'air, le fluide réfrigérant se réchauffe.
Après sa circulation au sein du premier échangeur de chaleur 224, le fluide réfrigérant est envoyé vers l'accumulateur 232 et le compresseur 222 pour recommencer le circuit.
Le septième mode de fonctionnement, illustré à la figure 9, permet de refroidir le moteur électrique du véhicule tout en utilisant la chaleur dissipée par le moteur pour réchauffer l'air destiné à être envoyé dans l'habitacle du véhicule, la charge moteur étant faible. Le procédé de démarrage selon l'invention n'est pas nécessaire à l'utilisation de ce mode de fonctionnement.
Le fluide réfrigérant circule en sortie de l'accumulateur 232, à une basse pression, par exemple 3 bars, avant d'être comprimé lors de son passage par le compresseur 222, ce qui le fait passer de la basse pression à une haute pression, par exemple 21 bars. Le fluide réfrigérant à la haute pression traverse ensuite le premier clapet anti-retour 230 avant de passer par le troisième sous-circuit 280, la première vanne 228 étant fermée.
Au sein du troisième sous-circuit 280, le fluide réfrigérant circule dans le quatrième échangeur de chaleur 282, où le fluide réfrigérant transfère des calories vers le flux d'air circulant dans le quatrième échangeur de chaleur 282. Le fluide réfrigérant est ainsi refroidi par son passage dans le quatrième échangeur de chaleur 282. Après son passage dans le quatrième échangeur de chaleur 282, le fluide réfrigérant est dirigé vers la première branche 288, le quatrième organe de détente 286 étant fermé. En passant par la première branche 288, le fluide réfrigérant circule au sein du troisième organe de détente 284 en subissant une détente, passant de la haute pression à la basse pression, avant de circuler au sein du deuxième sous-circuit 240. Au sein de ce deuxième sous-circuit 240, le fluide réfrigérant traverse le deuxième échangeur de chaleur 244 où il absorbe des calories en provenance de la chaîne de traction du véhicule, refroidissant ainsi le moteur électrique du véhicule. Le fluide réfrigérant traverse le deuxième échangeur de chaleur 244 est réchauffé. A sa sortie du deuxième échangeur de chaleur 244 le fluide réfrigérant traverse le deuxième organe de détente 242 sans subir de détente, avant d'emprunter la portion de contournement 232, la première vanne 228 étant fermée. Le fluide réfrigérant est ensuite dirigé vers l'accumulateur 232 pour recommencer le circuit.
Le huitième mode de fonctionnement, illustré à la figure 10, permet de refroidir le moteur électrique du véhicule tout en utilisant la chaleur dissipée par le moteur pour réchauffer l'air destiné à être envoyé dans l'habitacle du véhicule, la charge moteur étant très importante. C'est typiquement le cas pour un véhicule circulant sur une route à haute vitesse telle qu'une autoroute. Si ce mode de fonctionnement est demandé au démarrage du véhicule, il est précédé du procédé de démarrage selon l'invention.
Le fluide réfrigérant circule en sortie de l'accumulateur 232, à une basse pression, par exemple 3 bars, avant d'être comprimé lors de son passage par le compresseur 222, ce qui le fait passer de la basse pression à une haute pression, par exemple 21 bars. Le fluide réfrigérant à la haute pression traverse ensuite le premier clapet anti-retour 230 avant de passer par le troisième sous-circuit 280.
Au sein du troisième sous-circuit 280, le fluide réfrigérant circule dans le quatrième échangeur de chaleur 282, où le fluide réfrigérant transfère des calories vers le flux d'air circulant dans le quatrième échangeur de chaleur 282. Le fluide réfrigérant est ainsi refroidi par son passage dans le quatrième échangeur de chaleur 282. Après son passage dans le quatrième échangeur de chaleur 282, le fluide réfrigérant est dirigé vers la deuxième branche 290, le troisième organe de détente 284 étant fermé. En passant par la deuxième branche 290, le fluide réfrigérant circule au sein du quatrième organe de détente 286 sans subir de détente, le quatrième organe de détente 286 étant ici inactif. Le premier organe de détente 226 étant fermé, une partie du fluide réfrigérant passe par le deuxième sous-circuit 240, une autre partie du fluide réfrigérant passant par la partie commune 260. La partie du fluide réfrigérant passant par le deuxième sous-circuit 240 traverse le deuxième clapet anti-retour 248 avant d'être aspiré puis reflué par la pompe 246 en direction du deuxième échangeur de chaleur 244· Le fluide réfrigérant circule au sein du deuxième échangeur de chaleur 244 où il absorbe des calories de la chaîne de traction du véhicule, ce qui refroidit la chaîne de traction du véhicule tout en augmentant la température du fluide réfrigérant. A la sortie du deuxième échangeur de chaleur, le fluide réfrigérant est à l'état gazeux, essentiellement gazeux ou diphasique liquide-gazeux. Le fluide réfrigérant traverse ensuite le deuxième organe de détente 242 inactif et qui n'a donc aucune action sur la pression du fluide réfrigérant qui circule en son sein.
La partie du fluide réfrigérant passant par la partie commune 260 travers le troisième échangeur de chaleur 262.
En sortie du troisième échangeur de chaleur 262, la partie du fluide réfrigérant circulant au sein de la partie commune 260 est collectée avec la partie du fluide réfrigérant circulant au sein du deuxième sous-circuit 240. Une portion du fluide réfrigérant est dirigée vers le troisième sous- circuit 280 en passant par la première vanne 228, pour recommencer le circuit. Une autre portion du fluide réfrigérant est dirigée vers le premier sous-circuit 220 par la portion de contournement 234, la deuxième vanne 236 étant ouverte. La portion du fluide réfrigérant passant par la portion de contournement 234 traverse la deuxième vanne 236, avant de passer par l'accumulateur 234· Le liquide réfrigérant passe ensuite par le compresseur 222. Après son passage dans le compresseur 222, le liquide réfrigérant est dirigé vers le troisième sous-circuit 280, pour rejoindre la portion de fluide réfrigérant ayant traversé la première vanne 228, avant de recommencer le circuit.
Alternativement, la deuxième vanne 236 peut être fermée. Le liquide réfrigérant ne passe pas par l'accumulateur 232, le compresseur 222 et le premier clapet anti-retour 230. Dans cette alternative, c'est la pompe 246 qui permet la circulation du fluide réfrigérant au sein du circuit 200.
Sur la figure 11, on peut voir un troisième mode de réalisation du circuit de fluide réfrigérant selon l'invention, dit troisième circuit 300.
Le troisième circuit 300 de fluide réfrigérant selon cet exemple comprend un premier sous- circuit 320, un deuxième sous-circuit 340, un troisième sous-circuit 380 et une partie commune 360. Ces différents composants comprennent les mêmes éléments que le circuit de fluide réfrigérant exposé à la figure 2, certains éléments additionnels venant s'y ajouter.
Sauf mention contraire, un élément décrit dans les exemples suivants est identique dans sa fonction à l'élément portant le même nom et décrit dans le premier exemple. Le premier sous-circuit 320 comprend ainsi un compresseur 322, un premier échangeur de chaleur 324, un premier organe de détente 326, une première vanne 328, un premier clapet antiretour 330 et un accumulateur 332. Le premier sous-circuit 320 comprend également une portion de contournement 334, agencée de façon identique à la portion de contournement 234 illustrée à la figure 2, et comprenant une deuxième vanne 336 agencée pour autoriser ou interdire le passage du fluide réfrigérant par la portion de contournement 334·
Le premier sous-circuit 320 du troisième circuit 300 est différent notamment en ce qu'il comprend une première partie d'un échangeur de chaleur interne 364· L'échangeur de chaleur interne 364 est agencé pour permettre l'échange thermique entre le fluide réfrigérant en un premier point du circuit et le fluide réfrigérant en un deuxième point du circuit. L'échangeur de chaleur interne 364 comprend donc une première entrée associée à une première sortie, et une deuxième entrée associée à une deuxième sortie. L'échangeur de chaleur interne 364 est ainsi agencé pour diminuer la température de la fraction du fluide réfrigérant la plus chaude, et d'augmenter la température de la fraction du fluide réfrigérant la plus froide, dans des espaces séparés l'un de l'autre.
Le deuxième sous-circuit 340 comprend un deuxième échangeur de chaleur 344 un deuxième organe de détente 342, une pompe 346 et un deuxième clapet anti-retour 348. Le deuxième sous-circuit 340 est agencé de manière identique au deuxième sous-circuit 240 du deuxième circuit de fluide réfrigérant présenté à la figure 2.
La partie commune 360 comprend un troisième échangeur de chaleur 362. Comme précédemment, le troisième échangeur de chaleur 362 est ici utilisé comme condenseur, c'est-à- dire qu'il refroidit le fluide réfrigérant par transfert de chaleur vers un flux d'air canalisé à travers le troisième échangeur de chaleur 362.
La partie commune 360 du troisième circuit 300 est différente notamment en ce qu'elle comprend la deuxième partie de l'échangeur de chaleur interne 364 évoqué précédemment.
Le troisième sous-circuit 380 comprend un quatrième échangeur de chaleur 382, un troisième organe de détente 384 et un quatrième organe de détente 386. Le troisième sous-circuit est agencé de façon identique au troisième sous-circuit 280 illustré à la figure 2.
Trois modes additionnels de fonctionnement, basés sur le troisième mode de réalisation de l'invention, sont illustrés aux figures 12 à 14. Ces modes de fonctionnement ne limitent en aucune façon l'invention, certains de ces modes pouvant être combinés, et d'autres modes de fonctionnement peuvent s'ajouter à ceux listés ci-dessous. Notamment, les huit modes de fonctionnement précédemment décrits sont applicables au troisième circuit 300. Le premier mode additionnel de fonctionnement, illustré à la figure 12, permet de faire baisser la température à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. Ce premier mode additionnel de fonctionnement est similaire au premier mode de fonctionnement illustré à la figure 3· A ce titre, le premier mode de fonctionnement additionnel représente l'organisation du troisième circuit 300 et le parcours du fluide réfrigérant lors de l'utilisation du procédé de démarrage propre à l'invention.
Le fluide réfrigérant circule dans la partie commune 36Ο sous forme gazeuse ou essentiellement gazeuse, à une baute pression, par exemple 21 bars, et circule dans le troisième écbangeur de cbaleur 362. Dans le troisième écbangeur de cbaleur 362, le fluide réfrigérant transfère des calories au flux d'air circulant dans le troisième écbangeur de cbaleur 362 dans un espace séparé mais adjacent de l'espace où circule le fluide réfrigérant. A la sortie du troisième écbangeur de cbaleur 362, le fluide réfrigérant est à l'état liquide ou essentiellement liquide. Le liquide réfrigérant passe ensuite dans l'écbangeur de cbaleur interne 364, où il cède des calories au fluide réfrigérant traversant l'écbangeur de cbaleur interne 364 dans le sens contraire. A la sortie de l'écbangeur de cbaleur interne 364 le fluide réfrigérant issu du troisième écbangeur de cbaleur 362 est sous-refroidi par conséquent totalement liquide. La pompe 346 étant à l'arrêt et le troisième organe de détente 384 étant fermé, le fluide réfrigérant est dirigé vers le premier sous-circuit 320. Le fluide réfrigérant traverse le premier organe de détente 326 et subit une baisse de pression, passant de la baute pression à une basse pression, par exemple 3 bars. Le fluide réfrigérant circule ensuite dans le premier écbangeur de cbaleur 324 où il refroidit et assècbe le flux d'air circulant dans le premier écbangeur de cbaleur 324 et destiné à être dirigé vers l'habitacle du véhicule. En même temps qu'il refroidit et assèche le flux d'air, le fluide réfrigérant se réchauffe. Le fluide réfrigérant est gazeux ou essentiellement gazeux à sa sortie du premier écbangeur de cbaleur 324· La deuxième vanne 336 étant fermée, le fluide réfrigérant ne circule pas dans la portion de contournement 334 mais passe dans l'accumulateur 332. Après son passage dans l'accumulateur 332, le fluide réfrigérant traverse l'écbangeur de cbaleur interne 364 où il absorbe des calories en provenance du fluide réfrigérant traversant l'écbangeur de chaleur interne 364 dans le sens contraire. A la sortie de l'écbangeur de chaleur interne 364 le fluide réfrigérant issu de l'accumulateur 332 est totalement gazeux. Le fluide réfrigérant est ensuite dirigé dans le compresseur 322 et passe ainsi de la basse pression à la baute pression. Le fluide réfrigérant traverse ensuite le premier clapet anti-retour 330 puis la première vanne 328 avant de recommencer son circuit.
Le deuxième mode additionnel de fonctionnement, illustré à la figure 13, permet de faire baisser la température à l'intérieur de l'habitacle du véhicule tout en refroidissant le moteur électrique du véhicule. Ce deuxième mode additionnel de fonctionnement est similaire au troisième mode de fonctionnement illustré à la figure 5· Ce mode de fonctionnement additionnel faisant appel à la pompe 346, il nécessite l'exécution préalable du procédé de démarrage selon l'invention, avant son utilisation, de manière à prévenir la cavitation du fluide réfrigérant au sein de la pompe 346.
Le fluide réfrigérant circule dans la partie commune 360 sous forme gazeuse ou essentiellement gazeuse, à une haute pression, par exemple 21 bars, et circule dans le troisième écbangeur de cbaleur 362. Dans le troisième écbangeur de cbaleur 362, le fluide réfrigérant transfère des calories au du flux d'air circulant dans le troisième écbangeur de cbaleur 362 dans un espace séparé mais adjacent de l'espace où circule le fluide réfrigérant. A la sortie du troisième écbangeur de cbaleur 362, le fluide réfrigérant est à l'état liquide ou essentiellement liquide. A la sortie du troisième écbangeur de cbaleur 362, le fluide réfrigérant est à l'état liquide ou essentiellement liquide. Le liquide réfrigérant passe ensuite dans l'écbangeur de cbaleur interne 364, où il cède des calories au fluide réfrigérant traversant l'écbangeur de cbaleur interne 364 dans le sens contraire. A la sortie de l'écbangeur de cbaleur interne 364, le fluide réfrigérant issu du troisième écbangeur de cbaleur 362 est sous-refroidi et par conséquent totalement liquide.
La pompe 346 étant activée, le premier organe de détente 326 ouvert et le troisième organe de détente 384 fermé, une partie du fluide réfrigérant est dirigé vers le premier sous- circuit 320 tandis qu'une autre partie du fluide réfrigérant est envoyé dans le deuxième sous- circuit 340.
Dans le premier sous-circuit 320, le fluide réfrigérant traverse le premier organe de détente 326 et subit une baisse de pression, passant de la baute pression à une basse pression, par exemple 3 bars. Le fluide réfrigérant circule ensuite dans le premier écbangeur de cbaleur 324, où il refroidit et assècbe le flux d'air circulant dans le premier écbangeur de cbaleur 324 et destiné à être dirigé vers l'habitacle du véhicule. En même temps qu'il refroidit et assèche le flux d'air, le fluide réfrigérant se réchauffe. Le fluide réfrigérant est gazeux ou essentiellement gazeux à sa sortie du premier écbangeur de cbaleur 324· La deuxième vanne 336 étant fermée, le fluide réfrigérant ne circule pas dans la portion de contournement 334 mais passe dans l'accumulateur 332. Après son passage dans l'accumulateur 332, le fluide réfrigérant traverse l'écbangeur de cbaleur interne 364, où il absorbe des calories en provenance du fluide réfrigérant traversant l'écbangeur de chaleur interne 364 dans le sens contraire. A la sortie de l'écbangeur de chaleur interne 364, le fluide réfrigérant issu de l'accumulateur 332 est totalement gazeux. Le fluide réfrigérant est ensuite dirigé dans le compresseur 322 et passe ainsi de la basse pression à la baute pression. Le fluide réfrigérant traverse ensuite la première vanne 328 puis le premier clapet anti-retour 330 avant d'être mêlé à la partie du fluide réfrigérant circulant dans le deuxième sous- circuit 340 pour recommencer son circuit. Dans le deuxième sous-circuit 340, le fluide réfrigérant traverse le deuxième clapet antiretour 348 avant d'être aspiré puis reflué par la pompe 346 en direction du deuxième échangeur de chaleur 344· Le fluide réfrigérant circule au sein du deuxième échangeur de chaleur 344 où il absorbe des calories en provenance de la chaîne de traction du véhicule, ce qui refroidit la chaîne de traction du véhicule tout en faisant augmenter la température du fluide réfrigérant. A la sortie du deuxième échangeur de chaleur, le fluide réfrigérant est à l'état gazeux, essentiellement gazeux ou diphasique liquide-gazeux. Le fluide réfrigérant traverse ensuite le deuxième organe de détente 342 inactif et qui n'a donc aucune action sur la pression du fluide réfrigérant qui circule en son sein. Le fluide réfrigérant est ensuite collecté dans la partie commune 360 avec la partie du fluide réfrigérant ayant circulé dans le premier sous-circuit 320 et recommence le circuit.
Le troisième mode additionnel de fonctionnement, illustré à la figure 14, permet de faire baisser la température à l'intérieur de l'habitacle du véhicule tout en réchauffant le moteur électrique du véhicule. Ce mode de fonctionnement permet au moteur électrique venant de démarrer de passer rapidement d'une température basse à une température de fonctionnement optimal. Ce mode de fonctionnement additionnel est utilisable au démarrage du véhicule, sans passer par le procédé de démarrage selon l'invention.
Le fluide réfrigérant circule dans le premier sous-circuit 320 à l'état gazeux et à une faible pression, par exemple 3 bars. Le fluide réfrigérant est comprimé au cours de son passage dans le compresseur 322, et passe à une haute pression, par exemple 21 bars. Le fluide réfrigérant passe ensuite par la première vanne 328, avant qu'une partie du fluide réfrigérant ne soit envoyée dans la partie commune 360 tandis qu'une autre partie du fluide réfrigérant est envoyée dans le deuxième sous-circuit 340.
Le fluide réfrigérant circulant dans la partie commune 360 traverse le troisième échangeur de chaleur 362. Le volet 106 étant fermé, il n'y a pas ou peu d'échange entre le fluide réfrigérant circulant dans le troisième échangeur de chaleur 362 et le flux d'air circulant dans le troisième échangeur de chaleur 362 dans un espace séparé mais adjacent de l'espace où circule le fluide réfrigérant. A la sortie du troisième échangeur de chaleur 362, le fluide réfrigérant est à l'état gazeux ou essentiellement gazeux. Le liquide réfrigérant passe ensuite dans l'échangeur de chaleur interne 364, où il cède des calories au fluide réfrigérant traversant l'échangeur de chaleur interne 364 dans le sens contraire. A la sortie de l'échangeur de chaleur interne 364, le fluide réfrigérant issu du troisième échangeur de chaleur 362 est sous-refroidi et par conséquent totalement liquide. Le liquide réfrigérant est ensuite dirigé vers le premier sous-circuit 320.
Le fluide réfrigérant circule dans le deuxième sous-circuit 340 en sens inverse par rapport aux différents modes exposés ci-dessus. Le fluide réfrigérant traverse le deuxième organe de détente 342 sans subir de détente. Le fluide réfrigérant circule ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur 344, où il transfère des calories à la chaîne de traction du véhicule, ce qui réchauffe la chaîne de traction du véhicule tout en faisant baisser la température du fluide réfrigérant. A la sortie du deuxième échangeur de chaleur 344, le fluide réfrigérant est à l'état liquide ou essentiellement liquide. Le liquide réfrigérant circule ensuite successivement dans le quatrième organe de détente 384 et dans le troisième organe de détente 382, avant d'être dirigé vers le premier sous-circuit 320.
Au sein du premier sous-circuit 320, le fluide réfrigérant subit une détente au cours de son passage dans le premier organe de détente 326, passant de la haute pression à la basse pression. Le fluide réfrigérant est traverse ensuite le premier échangeur de chaleur 324· Le fluide réfrigérant absorbe des calories en provenance du flux d'air traversant le premier échangeur de chaleur 324· Cette absorption a pour effet d'augmenter la température du fluide réfrigérant et de diminuer celle du flux d'air destiné à être envoyé dans l'habitacle du véhicule. Après son passage dans le premier échangeur de chaleur 324 le fluide réfrigérant est à l'état gazeux ou essentiellement gazeux, et est dirigé vers l'accumulateur 332. En sortie de l'accumulateur 332, le fluide réfrigérant traverse l'échangeur de chaleur interne 364, où il absorbe des calories en provenance du fluide réfrigérant traversant l'échangeur de chaleur interne 364 dans le sens contraire. A la sortie de l'échangeur de chaleur interne 364, le fluide réfrigérant issu de l'accumulateur 332 est totalement gazeux. Le fluide réfrigérant est ensuite compressé par le compresseur 322 pour recommencer le circuit.
Sur la figure 15, on peut voir un quatrième mode de réalisation du circuit de fluide réfrigérant selon l'invention, dit quatrième circuit 400.
Le quatrième circuit 400 de fluide réfrigérant selon cet exemple comprend un premier sous-circuit 420, un deuxième sous-circuit 440, un troisième sous-circuit 480 et une partie commune 460. Ces différents composants comprennent les mêmes éléments que le circuit de fluide réfrigérant exposé à la figure 11, certains éléments additionnels venant s'y ajouter.
Sauf mention contraire, un élément décrit dans les exemples suivants est identique dans sa fonction à l'élément portant le même nom et décrit dans le premier exemple.
Le premier sous-circuit 420 comprend ainsi un compresseur 422, un premier échangeur de chaleur 424 un premier organe de détente 426, une première vanne 428 et un accumulateur 432. Le premier sous-circuit 420 comprend également une portion de contournement 434 agencée de façon identique à la portion de contournement 234 illustrée à la figure 2, et comprenant une deuxième vanne 436 agencée pour autoriser ou interdire le passage du fluide réfrigérant par la portion de contournement 434· Le premier sous-circuit 420 du quatrième circuit 400 comprend également une première partie d'un échangeur de chaleur interne 464 agencé de façon similaire et pour remplir le même rôle que l'échangeur de chaleur interne 364 du troisième circuit 300.
Le deuxième sous-circuit 440 comprend un deuxième échangeur de chaleur 444 un deuxième organe de détente 442 et une pompe 446. Le deuxième sous-circuit 440 est agencé de manière identique au deuxième sous-circuit 440 du deuxième circuit de fluide réfrigérant présenté à la figure 2, à la différence qu'il comprend un cinquième échangeur de chaleur 450, dit sous- refroidisseur, agencé en amont de la pompe 446, c'est-à-dire entre la pompe 446 et un point de la partie commune 460 situé entre le troisième échangeur de chaleur 462 et l'échangeur de chaleur interne 464.
Ce cinquième échangeur de chaleur 450 est un échangeur de chaleur entre le fluide réfrigérant qui le parcourt et un flux d'air. Le cinquième échangeur de chaleur 450 est utilisé comme sous-refroidisseur, c'est-à-dire qu'il refroidit le fluide réfrigérant tout en réchauffant le flux d'air. Le fluide réfrigérant qui circule au sein du cinquième échangeur de chaleur 450 est ainsi sous-refroidit, c'est-à-dire que le fluide réfrigérant est totalement liquide à sa sortie du cinquième échangeur de chaleur 450, de manière à limiter au maximum les risques de cavitation lors de sa circulation dans la pompe 446.
La partie commune 460 comprend un troisième échangeur de chaleur 462. Comme précédemment, le troisième échangeur de chaleur 462 est ici utilisé comme condenseur, c'est-à- dire qu'il refroidit le fluide réfrigérant par transfert de chaleur vers un flux d'air canalisé à travers le troisième échangeur de chaleur 462. La partie commune 460 du troisième circuit 300 comprend également la deuxième partie de l'échangeur de chaleur interne 464 évoqué précédemment.
Le troisième sous-circuit 480 comprend un quatrième échangeur de chaleur 482 et un troisième organe de détente 484. Le troisième sous-circuit 480 est différent du troisième sous- circuit 280 illustré à la figure 2 notamment en ce qu'il ne comprend qu'un organe de détente, le troisième organe de détente 484, disposé en amont de la première branche 488 et de la deuxième branche 490, et en ce qu'il comprend un clapet anti-retour 448 disposé sur la première branche 488. La première branche 488 débouche sur le deuxième sous-circuit 440, entre la pompe 446 et le deuxième échangeur de chaleur 444, la deuxième branche 490 débouchant sur le premier sous- circuit 420, en aval du premier organe de détente 426.
Quatre modes supplémentaires de fonctionnement, basés sur le quatrième mode de réalisation de l'invention, sont illustrés aux figures 16 à 19. Ces modes de fonctionnement ne limitent en aucune façon l'invention, certains de ces modes pouvant être combinés, et d'autres modes de fonctionnement peuvent s'ajouter à ceux listés ci-dessous. Notamment, les huit modes de fonctionnement précédemment décrits sont applicables au troisième circuit 400.
Le premier mode supplémentaire de fonctionnement, illustré à la figure 16, permet de faire baisser la température à l'intérieur de l'babitacle du vébicule. Ce premier mode additionnel de fonctionnement est similaire au premier mode de fonctionnement illustré à la figure 3· A ce titre, le premier mode de fonctionnement supplémentaire représente l'organisation du troisième circuit 400 et le parcours du fluide réfrigérant lors de l'utilisation du procédé de démarrage propre à l'invention.
Le fluide réfrigérant circule dans la partie commune 460 sous forme gazeuse ou essentiellement gazeuse, à une baute pression, par exemple 21 bars, et circule dans le troisième écbangeur de cbaleur 462. Dans le troisième écbangeur de cbaleur 462, le fluide réfrigérant transfère des calories au flux d'air circulant dans le troisième écbangeur de cbaleur 462 dans un espace séparé mais adjacent de l'espace où circule le fluide réfrigérant. A la sortie du troisième écbangeur de cbaleur 462, le fluide réfrigérant est à l'état liquide ou essentiellement liquide. Le liquide réfrigérant passe ensuite dans l'écbangeur de cbaleur interne 464, où il cède des calories au fluide réfrigérant traversant l'écbangeur de cbaleur interne 464 dans le sens contraire. A la sortie de l'écbangeur de cbaleur interne 464, le fluide réfrigérant issu du troisième écbangeur de cbaleur 462 est sous-refroidi par conséquent totalement liquide. La pompe 446 étant à l'arrêt et le troisième organe de détente 484 étant fermé, le fluide réfrigérant est dirigé vers le premier sous-circuit 420. Le fluide réfrigérant traverse le premier organe de détente 426 et subit une baisse de pression, passant de la baute pression à une basse pression, par exemple 3 bars. Le fluide réfrigérant circule ensuite dans le premier écbangeur de cbaleur 424 où il refroidit et assècbe le flux d'air circulant dans le premier écbangeur de cbaleur 424 et destiné à être dirigé vers l'babitacle du vébicule. En même temps qu'il refroidit et assècbe le flux d'air, le fluide réfrigérant se réchauffe. Le fluide réfrigérant est gazeux ou essentiellement gazeux à sa sortie du premier écbangeur de cbaleur 424· La deuxième vanne 436 étant fermée, le fluide réfrigérant ne circule pas dans la portion de contournement 434 mais passe dans l'accumulateur 432. Après son passage dans l'accumulateur 432, le fluide réfrigérant traverse l'écbangeur de cbaleur interne 464 où il absorbe des calories en provenance du fluide réfrigérant traversant l'écbangeur de cbaleur interne 464 dans le sens contraire. A la sortie de l'écbangeur de cbaleur interne 464 le fluide réfrigérant issu de l'accumulateur 432 est totalement gazeux. Le fluide réfrigérant est ensuite dirigé dans le compresseur 422 et passe ainsi de la basse pression à la baute pression. Le fluide réfrigérant traverse ensuite la première vanne 428 avant de recommencer son circuit.
Le deuxième mode supplémentaire de fonctionnement, illustré à la figure 17, permet de faire baisser la température à l'intérieur de l'babitacle du vébicule tout en refroidissant le moteur électrique du vébicule. Ce deuxième mode supplémentaire de fonctionnement est similaire au deuxième mode additionnel de fonctionnement illustré à la figure 13. Ce mode de fonctionnement additionnel faisant appel à la pompe 446, il nécessite l'exécution préalable du procédé de démarrage selon l'invention, avant son utilisation, de manière à prévenir la cavitation du fluide réfrigérant au sein de la pompe 446.
Le fluide réfrigérant circule dans la partie commune 460 sous forme gazeuse ou essentiellement gazeuse, à une baute pression, par exemple 21 bars, et circule dans le troisième échangeur de chaleur 462. Dans le troisième échangeur de chaleur 462, le fluide réfrigérant transfère des calories au flux d'air circulant dans le troisième échangeur de chaleur 462 dans un espace séparé mais adjacent de l'espace où circule le fluide réfrigérant. A la sortie du troisième échangeur de chaleur 462, le fluide réfrigérant est à l'état liquide ou essentiellement liquide. A la sortie du troisième échangeur de chaleur 462, le fluide réfrigérant est à l'état liquide ou essentiellement liquide.
Une partie du fluide réfrigérant est ensuite dirigé vers le deuxième sous-circuit 440, une autre partie continuant sa circulation dans la partie commune 460, vers l'échangeur de chaleur interne 464.
La partie du fluide réfrigérant continuant sa circulation dans la partie commune 460 passe ensuite dans l'échangeur de chaleur interne 464, où il cède des calories au fluide réfrigérant traversant l'échangeur de chaleur interne 464 dans le sens contraire. Le fluide réfrigérant circule ensuite dans le premier sous-circuit 420.
Dans le premier sous-circuit 420, le fluide réfrigérant traverse le premier organe de détente 426 et subit une baisse de pression, passant de la baute pression à une basse pression, par exemple 3 bars. Le fluide réfrigérant circule ensuite dans le premier écbangeur de cbaleur 424, où il refroidit et assècbe le flux d'air circulant dans le premier écbangeur de cbaleur 424 et destiné à être dirigé vers l'babitacle du vébicule. En même temps qu'il refroidit et assècbe le flux d'air, le fluide réfrigérant se réchauffe. Le fluide réfrigérant est gazeux ou essentiellement gazeux à sa sortie du premier écbangeur de cbaleur 424· La deuxième vanne 436 étant fermée, le fluide réfrigérant ne circule pas dans la portion de contournement 434 mais passe dans l'accumulateur 432. Après son passage dans l'accumulateur 432, le fluide réfrigérant traverse l'écbangeur de cbaleur interne 464, où il absorbe des calories en provenance du fluide réfrigérant traversant l'écbangeur de cbaleur interne 464 dans le sens contraire. A la sortie de l'écbangeur de cbaleur interne 464, le fluide réfrigérant issu de l'accumulateur 432 est totalement gazeux. Le fluide réfrigérant est ensuite dirigé dans le compresseur 422 et passe ainsi de la basse pression à la baute pression. Le fluide réfrigérant traverse ensuite la première vanne 428 avant d'être mêlé à la partie du fluide réfrigérant circulant dans le deuxième sous-circuit 440 pour recommencer son circuit. Dans le deuxième sous-circuit 440, la partie du fluide réfrigérant traverse le cinquième échangeur de chaleur 450, où le fluide réfrigérant transfère des calories au flux d'air circulant dans le cinquième échangeur de chaleur 450, ce qui abaisse encore la température du fluide réfrigérant. Ainsi, à la sortie du cinquième échangeur de chaleur interne 450, le fluide réfrigérant est sous-refroidi et par conséquent totalement liquide. Le fluide réfrigérant est ensuite aspiré puis reflué par la pompe 446 en direction du deuxième échangeur de chaleur 444· Le fluide réfrigérant circule au sein du deuxième échangeur de chaleur 444, où il absorbe des calories en provenance de la chaîne de traction du véhicule, ce qui refroidit la chaîne de traction du véhicule tout en faisant augmenter la température du fluide réfrigérant. A la sortie du deuxième échangeur de chaleur, le fluide réfrigérant est à l'état gazeux, essentiellement gazeux ou diphasique liquide- gazeux. Le fluide réfrigérant traverse ensuite le deuxième organe de détente 442 inactif et qui n'a donc aucune action sur la pression du fluide réfrigérant qui circule en son sein. Le fluide réfrigérant est ensuite collecté dans la partie commune 460 avec la partie du fluide réfrigérant ayant circulé dans le premier sous-circuit 420 et recommence le circuit.
La figure 18 montre un troisième mode supplémentaire de fonctionnement. Dans ce mode de fonctionnement, le circuit de fluide réfrigérant fonctionne comme une pompe à chaleur. Le procédé de démarrage selon l'invention n'est pas nécessaire à l'utilisation de ce mode de fonctionnement.
Le fluide réfrigérant circule dans la partie commune 460 sous forme gazeuse ou essentiellement gazeuse, à une basse pression, par exemple 3 bars, dans un sens inverse à celui dans lequel il circulait dans les exemples précédents. Notamment, le fluide réfrigérant circule dans le premier échangeur de chaleur 462, avant d'être dirigé dans la portion de contournement 434· Dans le premier échangeur de chaleur 462, le fluide réfrigérant absorbe des calories provenant du flux d'air circulant dans le premier échangeur de chaleur 462 dans un espace séparé mais adjacent de l'espace où circule le fluide réfrigérant. A la sortie du troisième échangeur de chaleur 462, le fluide réfrigérant est à l'état gazeux ou essentiellement gazeux. La première vanne 428 étant fermée et la deuxième vanne 436 étant ouverte, le fluide réfrigérant circule dans la portion de contournement 434 puis dans l'accumulateur 432. Le fluide réfrigérant passe ensuite par l'échangeur de chaleur interne 464, où le fluide réfrigérant passant par la partie de l'échangeur de chaleur interne 464 disposé sur la partie commune 460 et le fluide passant par la partie de l'échangeur de chaleur interne 464 disposé sur le premier sous-circuit 420 n'effectue que peu ou pas d'échange, les deux portions du fluide étant à basse pression.
Le fluide réfrigérant est ensuite comprimé par le compresseur 422 pour atteindre une haute pression, par exemple 21 bars, avant d'être dirigé vers le troisième sous-circuit 480.
Au sein du troisième sous-circuit 480, le fluide réfrigérant circule dans le quatrième échangeur de chaleur 482, où le fluide réfrigérant transfère des calories au flux d'air circulant dans le quatrième échangeur de chaleur 482. Le fluide réfrigérant est ainsi refroidi par son passage dans le quatrième échangeur de chaleur 482. Après son passage dans le quatrième échangeur de chaleur 482, le fluide réfrigérant est détendu par son passage dans le troisième organe de détente 484 passant de la haute pression à la basse pression. Le fluide réfrigérant est ensuite collecté dans la partie commune 460 où il traverse l'échangeur de chaleur interne 464. Au sein de l'échangeur de chaleur interne 464, le fluide réfrigérant n'effectue pas d'échange, les deux portions du fluide étant à basse pression. Le fluide réfrigérant est ensuite dirigé vers le troisième échangeur de chaleur 462 pour recommencer le circuit.
La figure 19 montre un quatrième mode supplémentaire de fonctionnement. Dans ce mode de fonctionnement, le circuit de fluide réfrigérant fonctionne comme une pompe à chaleur, en faisant appel à la pompe 446 plutôt qu'au compresseur 422 pour assurer la circulation du fluide réfrigérant dans le quatrième circuit 400. Ce mode de fonctionnement supplémentaire faisant appel à la pompe 446, il nécessite l'exécution préalable du procédé de démarrage selon l'invention, avant son utilisation, de manière à prévenir la cavitation du fluide réfrigérant au sein de la pompe 446.
Le fluide réfrigérant circule dans la partie commune 460 sous forme gazeuse ou essentiellement gazeuse, à une haute pression, par exemple 21 bars, et circule dans le troisième échangeur de chaleur 462. Dans le troisième échangeur de chaleur 462, le fluide réfrigérant transfère des calories au flux d'air circulant dans le troisième échangeur de chaleur 462 dans un espace séparé mais adjacent de l'espace où circule le fluide réfrigérant, ce qui réchauffe le flux d'air tout en refroidissant le fluide réfrigérant circulant dans le troisième échangeur de chaleur 462. A la sortie du troisième échangeur de chaleur 462, le fluide réfrigérant est à l'état liquide ou essentiellement liquide.
Une partie du fluide réfrigérant est ensuite dirigé vers le deuxième sous-circuit 440, une autre partie continuant sa circulation dans la partie commune 460, vers l'échangeur de chaleur interne 464.
La partie du fluide réfrigérant circulant dans le deuxième sous-circuit 440 traverse le cinquième échangeur de chaleur 450, où le fluide réfrigérant transfère des calories au flux d'air circulant dans le cinquième échangeur de chaleur 450, ce qui abaisse encore la température du fluide réfrigérant. Ainsi, à la sortie du cinquième échangeur de chaleur interne 450, le fluide réfrigérant est sous-refroidi et par conséquent totalement liquide. Le fluide réfrigérant est ensuite aspiré puis reflué par la pompe 446 en direction du deuxième échangeur de chaleur 444· Le fluide réfrigérant circule au sein du deuxième échangeur de chaleur 444 où il absorbe des calories en provenance de la chaîne de traction du véhicule, ce qui refroidit la chaîne de traction du véhicule tout en faisant augmenter la température du fluide réfrigérant. A la sortie du deuxième échangeur de chaleur, le fluide réfrigérant est à l'état gazeux, essentiellement gazeux ou diphasique liquide-gazeux. Le fluide réfrigérant traverse ensuite le deuxième organe de détente 442 inactif et qui n'a donc aucune action sur la pression du fluide réfrigérant qui circule en son sein. Le fluide réfrigérant est ensuite collecté dans la partie commune 460 avec la partie du fluide réfrigérant ayant circulé dans le troisième sous-circuit 480 pour recommencer le circuit.
La partie du fluide réfrigérant continuant sa circulation dans la partie commune 460 passe ensuite dans l'échangeur de chaleur interne 464. Le premier organe de détente 426 étant fermé, le fluide réfrigérant ne circule pas dans le premier sous-circuit 420, et par conséquence pas dans la partie de l'échangeur de chaleur interne 464 situé dans le premier sous-circuit 420. L'échangeur de chaleur interne 464 est donc inerte, c'est-à-dire qu'aucun échange de chaleur n'a lieu au sein de celui-ci. Le fluide réfrigérant est ensuite dirigé vers le troisième sous-circuit 480 par la première branche 488, avant de passer par le troisième organe de détente 484. Le troisième organe de détente 484 étant inerte, le fluide réfrigérant ne subit aucune variation de pression. Le fluide réfrigérant traverse ensuite le quatrième échangeur de chaleur 482, où il transfère des calories au flux d'air circulant dans le quatrième échangeur de chaleur 482, ce qui réchauffe le flux d'air tout en refroidissant le fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant est ensuite par la première vanne 428 avant d'être collecté dans la partie commune 460 avec la partie du fluide réfrigérant circulant dans le deuxième sous-circuit 440 pour recommencer le circuit.
Dans la description qui précède, l'échange calorifique entre le fluide réfrigérant et la chaîne de traction ou l'un de ses éléments se fait de manière directe, c'est-à-dire que l'échange se fait sans intermédiaire, par exemple par circulation du fluide réfrigérant au contact de la chaîne de traction ou l'un de ses éléments. On comprendra cependant que l'on peut avoir un échange indirect entre la chaîne de traction ou l'un de ses éléments et le fluide réfrigérant circulant dans le deuxième échangeur de chaleur, c'est-à-dire un échange par l'intermédiaire d'un autre fluide, notamment de l'air, de l'eau ou de l'huile, qui échangerait simultanément avec le fluide réfrigérant d'une part et avec la chaîne de traction ou l'un de ses éléments d'autre part.
Le fluide réfrigérant est un fluide réfrigérant ou un mélange de fluide réfrigérant, de la famille des hydrochlorofluorocarbures (HCFC), ou des hydrofluoro carbures (HFC). Le fluide réfrigérant peut notamment être du Rl34a ou du 1234YF- Le fluide réfrigérant peut également être le dioxyde de carbone connu sous l'acronyme R744-
La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixé et notamment de proposer un procédé de démarrage d'un circuit de fluide réfrigérant permettant notamment d'empêcher la cavitation au sein de la pompe liquide du circuit. Cette configuration permet d'utiliser un même fluide réfrigérant avec deux boucles communes débouchant sur un condenseur baute pression commun. Cet agencement permet notamment d'utiliser un même fluide avec deux sous-circuits distincts pour arriver à un écbangeur de cbaleur commun fonctionnant comme un condenseur baute pression. Les pertes de pression occasionnées par les différents écbangeurs de cbaleur du circuit sont ainsi compensées par la pompe, ce qui permet de limiter la consommation du système dans certaines conditions, notamment pour le refroidissement du moteur électrique du vébicule.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'bomme du métier au procédé de démarrage qui vient d'être décrit à titre d'exemple non limitatif, dès lors que l'on met en œuvre une étape d'arrêt de la pompe et du compresseur, et une étape de mise en route du compresseur pendant une durée inférieure à 2 minutes.
En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter au mode de réalisation spécifiquement décrit dans ce document, et s'étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de démarrage d'un circuit de fluide réfrigérant (lOO, 200, 3θθ), comprenant au moins :
un premier sous-circuit (120, 220, 32θ) dans lequel est agencé au moins un compresseur (122, 222, 322), un premier échangeur de chaleur (124, 224, 324) et un premier organe de détente (l26, 226, 326),
un deuxième sous-circuit (14O, 240, 34θ) dans lequel est agencé au moins un deuxième organe de détente (142, 242, 342), un deuxième échangeur de chaleur (144, 244, 344) associé à une chaîne de traction du véhicule et une pompe (146, 246, 346),
un troisième échangeur de chaleur (l62, 262, 362) commun au premier sous-circuit (120, 220, 320) et au deuxième sous-circuit (140, 240, 34θ),
le procédé de démarrage comprenant au moins une étape initiale d'arrêt de la pompe (146, 246, 346) et du compresseur (122, 222, 322), et une étape de mise en route du compresseur (l22, 222, 322) pendant une durée inférieure à 2 minutes.
2. Procédé de démarrage selon la revendication précédente, comprenant une étape additionnelle de diminution du débit d'un flux d'air traversant le troisième échangeur de chaleur (l62, 262, 362).
3. Procédé de démarrage selon la revendication précédente, la diminution du débit du flux d'air étant opérée par l'arrêt d'un groupe moto-ventilateur (l04, 204 304) agencé en regard du troisième échangeur de chaleur (l62, 262, 362) et/ou par la fermeture d'au moins un volet (l06, 206, 306) agencé en regard du troisième échangeur de chaleur (l62, 262, 362).
4. Procédé de démarrage selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel l'étape additionnelle de diminution du débit du flux d'air et l'étape de mise en route du compresseur (l22, 222, 322) sont simultanées.
5. Procédé de démarrage l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape additionnelle d'activation de la pompe (146, 246, 346).
6. Procédé de démarrage selon la revendication précédente, dans lequel l'étape additionnelle d'activation de la pompe (146, 246, 346) prend place après la fin de l'étape de mise en route du compresseur (122, 222, 322).
Circuit de fluide réfrigérant pour véhicule à propulsion au moins en partie électrique, comprenant au moins :
un premier sous-circuit (120, 220, 32θ) dans lequel est agencé au moins un compresseur (122, 222, 322), un premier échangeur de chaleur (124, 224, 324) et un premier organe de détente (l26, 226, 326),
un deuxième sous-circuit (14O, 240, 34θ) dans lequel est agencé au moins un deuxième organe de détente (142, 242, 342), un deuxième échangeur de chaleur (144, 244, 344) associé à une chaîne de traction du véhicule et une pompe (146, 246, 346),
un troisième échangeur de chaleur (l62, 262, 362) commun au premier sous-circuit (120, 220, 320) et au deuxième sous-circuit (140, 240, 34θ), le compresseur (122, 222, 322) étant configuré pour être mis en route au démarrage pendant une durée inférieure à 2 minutes.
Circuit selon la revendication précédente, dans lequel la pompe (146, 246, 346) est agencée en amont du deuxième échangeur de chaleur (144, 244 344)·
Circuit selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, comprenant un troisième sous- circuit (280, 380) indépendant du premier sous-circuit (120, 220, 32θ) et du deuxième sous- circuit (140, 240, 340), le troisième sous-circuit (280, 38o) comprenant un quatrième échangeur de chaleur (282, 382).
10. Véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de fluide réfrigérant (lOO, 200, 3θθ) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9·
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