FR2750761A1 - Automobile air-conditioner condenser with removable filter - Google Patents
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Abstract
Description
Condenseur à filtre pour installation de climatisation de véhicule automobile
L'invention concerne les condenseurs utilisés dans les circuits de réfrigération, par exemple d'une installation de climatisation de véhicule automobile.Filter condenser for motor vehicle air conditioning system
The invention relates to condensers used in refrigeration circuits, for example of a motor vehicle air conditioning installation.
Elle concerne plus particulièrement un condenseur parcouru par un fluide frigorigène et comprenant un faisceau de tubes monté entre deux boîtes collectrices s'étendant dans une direction sensiblement verticale, et un réservoir communiquant avec l'une des boîtes collectrices et logeant des moyens de dessiccation propres à traiter le fluide frigorigène condensé.It relates more particularly to a condenser traversed by a refrigerant and comprising a bundle of tubes mounted between two manifolds extending in a substantially vertical direction, and a reservoir communicating with one of the manifolds and accommodating means of drying suitable for treat condensed refrigerant.
Le réservoir de certains condenseur assure deux fonctions, celle de réserve pour le fluide frigorigène, et celle de régulation du taux d'humidité dans le circuit de réfrigération. Il peut parfois en assurer une troisième, qui consiste à filtrer les impuretés contenues dans le fluide frigorigène.The reservoir of certain condensers performs two functions, that of reserve for the refrigerant, and that of regulating the humidity level in the refrigeration circuit. It can sometimes provide a third, which consists in filtering the impurities contained in the refrigerant.
A chaque ouverture du circuit de réfrigération, il est obligatoire de remplacer les moyens de dessiccation. Or, dans les condenseurs à réservoir séparé, capables d'assurer les fonctions précitées, le remplacement des moyens de dessiccation nécessite le remplacement du réservoir. Cela entraîne des gaspillages importants et une perte de temps notable.Each time the refrigeration circuit is opened, it is mandatory to replace the drying means. However, in condensers with a separate tank, capable of performing the aforementioned functions, the replacement of the drying means requires the replacement of the tank. This results in significant waste and a significant loss of time.
Dans les condenseurs à réservoir intégré, on prévoit des moyens d'accès, de type ouverture, pour permettre le remplacement des moyens de dessiccation. Ces moyens d'accès sont contrôlés par un bouchon qui une fois ôté permet le retrait des anciens moyens de dessiccation et leur remplacement par de nouveaux moyens de dessiccation. Or, il peut arriver que la personne chargée du remplacement des moyens de dessiccation referme le bouchon du réservoir en oubliant de remettre de nouveaux moyens de dessiccation. Cela peut avoir des conséquences graves sur le fonctionnement du circuit de réfrigération. In condensers with an integrated tank, access means are provided, of the opening type, to allow the replacement of the drying means. These means of access are controlled by a plug which, once removed, allows the old drying means to be removed and replaced by new drying means. However, it may happen that the person responsible for replacing the desiccation means closes the cap of the reservoir, forgetting to supply new desiccation means. This can have serious consequences on the operation of the refrigeration circuit.
Un des buts de l'invention est donc de procurer un condenseur qui ne présente pas les inconvénients précités.One of the aims of the invention is therefore to provide a condenser which does not have the aforementioned drawbacks.
Elle propose à cet effet un condenseur du type défini en introduction, dans lequel, d'une part, les moyens de dessiccation sont logés dans un boîtier de dimensions adaptées au réservoir et muni d'ouvertures propres à permettre le passage du fluide frigorigène et d'une première partie d'extrémité solidaire d'un bouchon muni d'une partie conformée, et d'autre part, le réservoir comporte un orifice de forme adaptée à cette partie conformée du bouchon pour permettre son immobilisation dans une position prédéterminée après introduction du boîtier dans le réservoir.To this end, it offers a condenser of the type defined in the introduction, in which, on the one hand, the desiccation means are housed in a housing of dimensions adapted to the tank and provided with openings suitable for allowing the passage of the refrigerant and d 'a first end part secured to a plug provided with a shaped part, and on the other hand, the reservoir has a shaped orifice adapted to this shaped part of the plug to allow its immobilization in a predetermined position after introduction of the housing in the tank.
Il en résulte que désormais les moyens de dessiccation sont logés dans une cartouche munie d'un bouchon destiné à obturer à étanchéité le moyen d'accès (orifice de forme adaptée) du réservoir. Il n'est donc plus possible de refermer le réservoir sans avoir introduit au préalable la cartouche comprenant les moyens de dessiccation. De plus, ce type de cartouche peut être installé aussi bien dans les réservoirs intégrés que dans les réservoirs séparés.It follows that from now on the desiccation means are housed in a cartridge provided with a plug intended to seal the access means (orifice of suitable shape) of the reservoir. It is therefore no longer possible to close the reservoir without having previously introduced the cartridge comprising the drying means. In addition, this type of cartridge can be installed both in integrated tanks and in separate tanks.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le boîtier loge en outre des moyens de filtration d'impuretés. Il est ainsi possible de remplacer en même temps les moyens de dessiccation et les moyens de filtration des impuretés.According to another characteristic of the invention, the housing also houses means for filtering impurities. It is thus possible to replace the desiccation means and the impurity filtration means at the same time.
Ces moyens de filtration sont destinés à être logés dans le boîtier de sorte qu'une fois celui-ci immobilisé à l'intérieur du réservoir, lesdits moyens de filtration soient positionnés dans une partie inférieure du réservoir. Les qualificatifs d'inférieure et de supérieure doivent être compris par rapport au sens de circulation du fluide dans le condenseur, ledit fluide s'écoulant généralement par effet gravitationnel d'une partie supérieure vers une partie inférieure. These filtration means are intended to be housed in the housing so that once the latter is immobilized inside the tank, said filtration means are positioned in a lower part of the tank. The qualifiers inferior and superior must be understood in relation to the direction of circulation of the fluid in the condenser, said fluid generally flowing by gravitational effect from an upper part to a lower part.
Dans une forme de réalisation préférentielle, le réservoir comporte, dans sa partie inférieure, une cloison d'étanchéité de dimensions identiques à la section transversale dudit réservoir, divisant le réservoir en une chambre de traitement et une chambre de collection, et munie d'une ouverture centrale de forme choisie propre à recevoir une seconde partie d'extrémité conformée du boîtier, en vue de son immobilisation à étanchéité.In a preferred embodiment, the reservoir comprises, in its lower part, a sealing partition of dimensions identical to the cross section of said reservoir, dividing the reservoir into a treatment chamber and a collection chamber, and provided with a central opening of selected shape suitable for receiving a second shaped end portion of the housing, with a view to its immobilization with sealing.
De la sorte, le boîtier peut être maintenu dans la position prédéterminée de façon efficace.In this way, the housing can be held in the predetermined position effectively.
Préférentiellement, les moyens de filtration sont logés dans la seconde partie d'extrémité du boîtier, sensiblement au même niveau que la cloison du réservoir, de sorte que l'intégralité du fluide frigorigène, qui circule tout d'abord dans la partie supérieure du réservoir, traverse les moyens de filtration, puis ressorte du boîtier par des ouvertures inférieures réalisées dans une face terminale de sa seconde partie d'extrémité.Preferably, the filtration means are housed in the second end part of the housing, substantially at the same level as the bulkhead of the tank, so that all of the refrigerant, which first circulates in the upper part of the tank , passes through the filtration means, then leaves the housing through lower openings made in an end face of its second end part.
Préférentiellement, l'orifice du réservoir destiné à coopérer avec le bouchon est réalisé dans sa partie supérieure. Ainsi, le boîtier peut être introduit dans le réservoir par le haut, ce qui en simplifie l'installation. Par ailleurs, on peut prévoir des moyens d'immobilisation du bouchon relativement au réservoir.Preferably, the orifice of the reservoir intended to cooperate with the cap is made in its upper part. Thus, the housing can be introduced into the tank from above, which simplifies installation. Furthermore, it is possible to provide means for immobilizing the plug relative to the reservoir.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la partie conformée du bouchon est munie d'au moins un joint propre à assurer l'étanchéité au niveau de l'orifice du réservoir.According to yet another characteristic of the invention, the shaped part of the cap is provided with at least one seal capable of sealing at the level of the orifice of the reservoir.
Dans un mode de réalisation préféré du boîtier, celui-ci présente une forme cylindrique de diamètre sensiblement inférieur à celui du réservoir. I1 est de préférence réalisé dans un matériau métallique, ou dans un alliage métallique, ou encore dans un matériau plastique. In a preferred embodiment of the housing, it has a cylindrical shape with a diameter substantially smaller than that of the reservoir. It is preferably made of a metallic material, or of a metallic alloy, or even of a plastic material.
Dans ce mode de réalisation préféré, la première partie d'extrémité du boîtier peut être solidarisée du bouchon par sertissage.In this preferred embodiment, the first end portion of the housing can be secured to the plug by crimping.
Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est un schéma illustrant, en coupe transversale, un condenseur selon l'invention - la figure 2 est un schéma illustrant, en coupe transversale, une cartouche selon l'invention, dans un mode de réalisation préféré ; et - la figure 3 est une vue de côté de la cartouche illustrée sur la figure 2.In the description which follows, given by way of example, reference is made to the appended drawings, in which - FIG. 1 is a diagram illustrating, in cross section, a condenser according to the invention - FIG. 2 is a diagram illustrating, in cross section, a cartridge according to the invention, in a preferred embodiment; and - Figure 3 is a side view of the cartridge illustrated in Figure 2.
La figure 1 illustre en coupe transversale, un condenseur, par exemple d'un circuit de réfrigération d'une installation de climatisation d'un véhicule automobile.FIG. 1 illustrates in cross section, a condenser, for example of a refrigeration circuit of an air conditioning installation of a motor vehicle.
Le condenseur comprend un faisceau de tubes 1 généralement plats, parallèles et horizontaux, entre lesquels sont logés des intercalaires 2 ondulés formant ailettes d'échange de chaleur. Les tubes 1 du faisceau sont montés entre deux boîtes collectrices de forme générale tubulaire, parallèles entre elles et sensiblement verticales. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, lequel est non limitatif, le faisceau multipasse peut être divisé en quatre parties, dont une partie amont 5, une partie intermédiaire 6, une partie aval supérieure 7, et une partie aval inférieure 8.The condenser comprises a bundle of generally flat, parallel and horizontal tubes 1, between which are accommodated corrugated spacers 2 forming heat exchange fins. The tubes 1 of the bundle are mounted between two manifolds of generally tubular shape, mutually parallel and substantially vertical. In the example illustrated in FIG. 1, which is not limiting, the multi-pass beam can be divided into four parts, including an upstream part 5, an intermediate part 6, an upper downstream part 7, and a lower downstream part 8.
Ces parties du faisceau communiquent entre elles par des chambres réalisées dans les boîtes collectrices 3 et 4, et séparées les unes des autres par des cloisons 9. Ces chambres comprennent une chambre amont 10 située dans une partie supérieure 11 du condenseur et alimentée en fluide frigorigène par une tubulure d'entrée 13 (représentée en pointillés), des chambres intermédiaires 14 et 15, une chambre d'alimentation 16 située dans une partie inférieure 12 du condenseur et qui relie la partie aval supérieure au réservoir 17 par une sortie 41, une chambre de collection 18 pour recueillir le fluide frigorigène en provenance du réservoir 17, et une chambre aval 19 munie d'une tubulure de sortie 20 propre à évacuer le fluide frigorigène traité par le condenseur dans le circuit de réfrigération. Dans l'exemple illustré, on considère que les parties supérieure et inférieure du condenseur désignent également les parties supérieure et inférieure du réservoir.These parts of the bundle communicate with each other by chambers produced in the manifolds 3 and 4, and separated from each other by partitions 9. These chambers include an upstream chamber 10 situated in an upper part 11 of the condenser and supplied with refrigerant. by an inlet pipe 13 (shown in dotted lines), intermediate chambers 14 and 15, a supply chamber 16 situated in a lower part 12 of the condenser and which connects the upper downstream part to the tank 17 by an outlet 41, a collection chamber 18 for collecting the refrigerant coming from the reservoir 17, and a downstream chamber 19 provided with an outlet pipe 20 suitable for discharging the refrigerant treated by the condenser in the refrigeration circuit. In the example illustrated, it is considered that the upper and lower parts of the condenser also designate the upper and lower parts of the tank.
Les flèches indiquent le sens de circulation du fluide frigorigène dans les tubes 1 du faisceau. Ce fluide frigorigène arrive en phase vapeur surchauffée, se refroidit progressivement tout en se condensant, jusqu'à ce qu'il arrive dans les tubes 1 de la partie supérieure aval du faisceau 7, laquelle communique par l'intermédiaire de la chambre d'alimentation 16 avec le réservoir 17.The arrows indicate the direction of circulation of the refrigerant in the tubes 1 of the bundle. This refrigerant arrives in the superheated vapor phase, gradually cools while condensing, until it arrives in the tubes 1 of the upper downstream part of the bundle 7, which communicates via the supply chamber. 16 with the reservoir 17.
Après un traitement dans le réservoir 17, sur lequel on reviendra plus loin, le fluide frigorigène ressort du réservoir 17 par une sortie 22 qui communique avec la chambre de collection 18. Le fluide frigorigène traité circule alors dans les tubes de la partie inférieure aval 8 du faisceau qui communique avec la chambre aval 19, puis est injecté sous forme refroidie, condensée, et traitée, dans le circuit de réfrigération qui communique avec la chambre aval 19 par la tubulure d'entrée 20.After a treatment in the reservoir 17, to which we will return later, the refrigerant leaves the reservoir 17 through an outlet 22 which communicates with the collection chamber 18. The treated refrigerant then circulates in the tubes of the lower downstream part 8 of the bundle which communicates with the downstream chamber 19, then is injected in cooled form, condensed, and treated, into the refrigeration circuit which communicates with the downstream chamber 19 via the inlet pipe 20.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, le réservoir 17 et la boîte collectrice 3 sont réalisés dans un boîtier subdivisé en deux parties séparées par une cloison 24. La section transverse du réservoir 17 est prévue notablement plus grande que celle de la chambre collectrice 3 afin qu'il puisse assurer sa fonction de réserve de fluide.In the embodiment illustrated in Figure 1, the reservoir 17 and the manifold 3 are made in a housing subdivided into two parts separated by a partition 24. The cross section of the reservoir 17 is provided significantly larger than that of the chamber manifold 3 so that it can perform its fluid reserve function.
Bien entendu, on peut prévoir d'autres modes de réalisation dans lesquels le réservoir et la boite collectrice sont réalisés séparément, et solidarisés par des moyens de fixation appropriés.Of course, other embodiments can be provided in which the reservoir and the manifold are produced separately, and secured by appropriate fixing means.
Le réservoir 17 selon l'invention loge, en vue du traitement du fluide frigorigène, une cartouche 25 comprenant un boîtier de forme préférentielle cylindrique 26 solidaire d'un bouchon 27. Préférentiellement, le boîtier cylindrique 26 est réalisé dans un alliage métallique, comprend une première extrémité 33 qui est de préférence sertie sur une partie inférieure 28 du bouchon, et présente un diamètre sensiblement inférieur à celui de la section transverse du réservoir 17.The reservoir 17 according to the invention houses, for the treatment of the refrigerant, a cartridge 25 comprising a preferably cylindrical case 26 secured to a plug 27. Preferably, the cylindrical case 26 is made of a metal alloy, comprises a first end 33 which is preferably crimped on a lower part 28 of the plug, and has a diameter substantially smaller than that of the transverse section of the reservoir 17.
Le bouchon 27 comprend, dans le prolongement de sa partie inférieure 28, une partie centrale 29 conformée, et prolongée par une partie supérieure 30. La partie centrale 29 présente une forme homologue à celle d'un orifice 31 réalisé dans une couronne 49 qui peut être solidaire de la cloison 47, ou bien brasée ou emmanchée à force dans le réservoir. Préférentiellement, la partie supérieure 30 comporte un filetage externe (non représenté) propre à coopérer avec un filetage interne homologue réalisé dans la paroi 47 délimitant la partie d'extrémité supérieure du réservoir 17. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, la partie supérieure 30 est encastrée dans la paroi 47. En conséquence, afin de permettre le vissage, ou le dévissage, du bouchon 27 et l'installation de la cartouche 25 dans une position choisie, on prévoit dans cette partie supérieure 30 un trou borgne 48, par exemple de section hexagonale, destiné à coopérer avec une clé à six pans.The plug 27 comprises, in the extension of its lower part 28, a shaped central part 29, and extended by an upper part 30. The central part 29 has a shape homologous to that of an orifice 31 produced in a crown 49 which can be secured to the partition 47, or brazed or force fitted into the tank. Preferably, the upper part 30 has an external thread (not shown) capable of cooperating with a homologous internal thread produced in the wall 47 delimiting the upper end part of the reservoir 17. In the example illustrated in FIG. 1, the part upper 30 is embedded in the wall 47. Consequently, in order to allow the screwing, or unscrewing, of the plug 27 and the installation of the cartridge 25 in a chosen position, a blind hole 48 is provided in this upper part 30, for example of hexagonal section, intended to cooperate with a hexagon wrench.
On se réfère maintenant plus particulièrement aux figures 2 et 3 pour décrire en détail la cartouche 25.Reference is now made more particularly to FIGS. 2 and 3 to describe in detail the cartridge 25.
Le bouchon 27 comprend, au niveau de sa partie centrale 29, un ou plusieurs joints toriques ou plats 32, afin d'assurer une parfaite étanchéité entre la cartouche et l'orifice 31 de la paroi du boîtier 23 formant le réservoir 17 et la boîte collectrice 3. The plug 27 comprises, at its central part 29, one or more O-rings or flat 32, in order to ensure a perfect seal between the cartridge and the orifice 31 of the wall of the housing 23 forming the reservoir 17 and the box collector 3.
Le boîtier cylindrique 26 dont la première extrémité 33 est sertie sur la partie inférieure 28 du bouchon, loge des moyens de dessiccation 34. Préférentiellement, le boîtier cylindrique 26 loge dans sa seconde partie d'extrémité 34, opposée à la première partie d'extrémité 33, un filtre 35 destiné à filtrer des impuretés contenues dans le fluide frigorigène. Dans ce mode de réalisation, le dessiccant 34 se trouve par conséquent situé au-dessus du filtre 35 lequel se trouve placé contre la face d'extrémité inférieure 36 de la cartouche 25.The cylindrical housing 26, the first end 33 of which is crimped onto the lower part 28 of the stopper, houses desiccation means 34. Preferably, the cylindrical housing 26 houses in its second end part 34, opposite to the first end part 33, a filter 35 intended to filter impurities contained in the refrigerant. In this embodiment, the desiccant 34 is therefore located above the filter 35 which is placed against the lower end face 36 of the cartridge 25.
Préférentiellement, la seconde extrémité 34 du boîtier cylindrique 26 présente une partie conformée 37 destinée à être introduite dans une ouverture centrale 38 réalisée dans une cloison d'étanchéité 39 prévue dans la partie inférieure du réservoir 17. Cette cloison d'étanchéité 39 présente des dimensions sensiblement identiques à celles de la section transverse du réservoir dont elle peut être solidarisée, par exemple, par brasage ou emmanchement à force. Elle délimite une chambre-réservoir de traitement 45 et une chambre-réservoir de collection 46.Preferably, the second end 34 of the cylindrical housing 26 has a shaped part 37 intended to be introduced into a central opening 38 produced in a sealing partition 39 provided in the lower part of the reservoir 17. This sealing partition 39 has dimensions substantially identical to those of the transverse section of the tank from which it can be joined, for example, by brazing or press fitting. It defines a treatment reservoir chamber 45 and a collection reservoir chamber 46.
Préférentiellement encore, dans le but de renforcer l'étanchéité de la chambre-réservoir de traitement 45, on prévoit, autour de la partie conformée 37 de la seconde extrémité du boîtier cylindrique, un joint d'étanchéité 40, de type joint torique.Also preferably, in order to strengthen the sealing of the treatment chamber-tank 45, there is provided, around the shaped part 37 of the second end of the cylindrical housing, a seal 40, of the O-ring type.
De la sorte, une fois introduite dans la réservoir 17, la cartouche 25 est parfaitement immobilisée et la chambreréservoir de traitement 45 est parfaitement étanche. Par conséquent, la totalité du fluide frigorigène qui pénètre dans le réservoir 17 par l'entrée 41 de communication avec la chambre d'alimentation, peut être traitée par le dessiccant et le filtre.In this way, once introduced into the reservoir 17, the cartridge 25 is perfectly immobilized and the processing tank chamber 45 is perfectly sealed. Consequently, all of the refrigerant which enters the reservoir 17 through the inlet 41 for communication with the supply chamber, can be treated by the desiccant and the filter.
Pour ce faire, le boîtier cylindrique 26 comprend une multiplicité d'ouvertures 42 réalisées dans ses faces latérales 43, ainsi que des ouvertures inférieures 44 réalisées dans sa face d'extrémité inférieure 36. Le fluide frigorigène peut ainsi pénétrer à l'intérieur de la cartouche 25, être déshydraté, au moins partiellement, par le dessiccant, puis filtré par le filtre 35, avant de pénétrer dans la chambre-réservoir de collection 46 du réservoir 17, puis d'être évacué par l'intermédiaire des chambres 18 et 19 et de la partie aval inférieure 8 du faisceau, dans le circuit de réfrigération.To do this, the cylindrical housing 26 comprises a multiplicity of openings 42 made in its lateral faces 43, as well as lower openings 44 made in its lower end face 36. The refrigerant can thus penetrate inside the cartridge 25, be dehydrated, at least partially, by the desiccant, then filtered by the filter 35, before entering the collection chamber 46 of the reservoir 17, then being evacuated via the chambers 18 and 19 and from the lower downstream part 8 of the bundle, in the refrigeration circuit.
Un condenseur tel que décrit précédemment comprend donc un réservoir qui assure une triple fonction de réserve de fluide frigorigène, de maintien du niveau d'humidité dans le circuit de réfrigération, et de filtration des impuretés. De façon particulièrement avantageuse, il est désormais possible de remplacer le dessiccant et le filtre, sans remplacer pour autant le réservoir, comme c'était le cas auparavant.A condenser as described above therefore comprises a reservoir which performs a triple function of refrigerant reserve, of maintaining the humidity level in the refrigeration circuit, and of filtering impurities. Particularly advantageously, it is now possible to replace the desiccant and the filter, without replacing the reservoir, as was the case previously.
La cartouche 25 qui contient le dessiccant 34 et le filtre 35 peut être très facilement introduite, ou retirée, du réservoir 17 grâce à l'orifice 31 qui se trouve réalisé dans la paroi qui délimite la partie supérieure du réservoir.The cartridge 25 which contains the desiccant 34 and the filter 35 can be very easily introduced into, or removed from, the reservoir 17 thanks to the orifice 31 which is made in the wall which delimits the upper part of the reservoir.
L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit ci-avant, mais elle embrasse toutes les variantes que pourra développer l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. Ainsi, la configuration du condenseur pourra être notablement différente de celle décrite.The invention is not limited to the embodiment described above, but it embraces all the variants that a person skilled in the art may develop within the scope of the claims below. Thus, the configuration of the condenser may be significantly different from that described.
Par ailleurs, le réservoir pourra être réalisé séparément de la boîte collectrice 3.Furthermore, the reservoir can be produced separately from the manifold 3.
De plus, l'immobilisation du bouchon relativement au réservoir pourra être effectuée par d'autres moyens que ceux précédemment décrits (filetage). On pourra ainsi utiliser un montage à baïonnette. Bien entendu, le moyen d'immobilisation peut être prévu aussi bien sur la partie supérieure que sur la partie centrale du bouchon. In addition, the immobilization of the plug relative to the reservoir may be carried out by other means than those previously described (threading). We can thus use a bayonet mount. Of course, the immobilization means can be provided both on the upper part than on the central part of the plug.
Enfin, d'autres modes de réalisation de la cartouche pourront être envisagés, pourvu que ceux-ci comprennent au moins un bouchon solidaire de la partie contenant le dessiccant et/ou le filtre. Finally, other embodiments of the cartridge may be envisaged, provided that these include at least one stopper integral with the part containing the desiccant and / or the filter.
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