FR2828272A1 - DEVICE FOR COOLING THE INTERIOR OF A MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Un dispositif pour refroidir l'habitacle d'un véhicule automobile au moyen d'un réfrigérant comportant un évaporateur, un compresseur (20) disposé, dans le sens de circulation du réfrigérant, après l'évaporateur, une unité d'échange de chaleur (30) disposée entre le compresseur (20). En outre, un dessicateur (40) est prévu pour sécher le réfrigérant condensé dans le circuit de réfrigérant. Ce dessicateur (40) est disposé entre l'unité de refroidissement complémentaire (34) et l'évaporateur.A device for cooling the passenger compartment of a motor vehicle by means of a refrigerant comprising an evaporator, a compressor (20) arranged, in the direction of circulation of the refrigerant, after the evaporator, a heat exchange unit ( 30) disposed between the compressor (20). In addition, a desiccator (40) is provided for drying the condensed refrigerant in the refrigerant circuit. This desiccator (40) is disposed between the complementary cooling unit (34) and the evaporator.
Description
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DISPOSITIF POUR REFROIDIR L'HABITACLE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE
L'invention concerne un dispositif pour refroidir l'habitacle d'un véhicule automobile selon le préambule de la revendication 1. DEVICE FOR COOLING THE INTERIOR OF A MOTOR VEHICLE
The invention relates to a device for cooling the passenger compartment of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Les systèmes de climatisation font de plus en plus partie de l'équipement standard des voitures de tourisme. Le procédé "subcooling" s'impose ici de manière croissante. Dans ce procédé, la vapeur du réfrigérant est non seulement condensée dans le condensateur, ce qui s'effectue à environ 100 C, mais est encore refroidie. Pour cela, on a besoin d'abord d'une plus grande unité d'échange de chaleur, car celle-ci doit non seulement comporter l'unité de condensation proprement dite, mais encore une unité de refroidissement complémentaire se raccordant à celle-ci, dans laquelle se déroule l'effet subcooling précité. A l'inconvénient d'une plus grande unité d'échange de chaleur s'opposent toutefois de nombreux avantages qui, dans la plupart des cas suppriment cet inconvénient. En particulier, l'ensemble du système de climatisation est moins sensible à l'égard des pertes de réfrigérant et on peut réduire la quantité de réfrigérant. Air conditioning systems are increasingly part of the standard equipment of passenger cars. The "subcooling" process is becoming increasingly important here. In this process, the refrigerant vapor is not only condensed in the condenser, which takes place at around 100 C, but is also cooled. For this, we first need a larger heat exchange unit, because this must not only include the condensing unit itself, but also an additional cooling unit connecting to it , in which the aforementioned subcooling effect takes place. However, there are many advantages to the disadvantage of a larger heat exchange unit which, in most cases, overcome this disadvantage. In particular, the entire air conditioning system is less sensitive to refrigerant losses and the amount of refrigerant can be reduced.
Dans les unités d'échange de chaleur avec une unité de refroidissement complémentaire nécessaire à l'effet de subcooling, la mise en place du dessicateur pose des problèmes. Celui-ci doit se trouver entièrement dans le réfrigérant condensé. Dans l'état de la technique, on tient compte actuellement de ceci en intégrant le dessicateur dans l'unité d'échange de chaleur. Il est connu par exemple de disposer le dessicateur dans une zone de séparation qui se trouve entre l'unité de condensation et l'unité de refroidissement complémentaire. Mais étant donné que le dessicateur doit présenter un volume minimal déterminé, dans bien des cas, ceci entraîne un agrandissement de l'ensemble de l'unité d'échange de chaleur, ce qui pour des raisons de construction monobloc n'est souvent pas désirable ou ne peut même pas être réalisé. Il faut en particulier choisir souvent le diamètre du dessicateur plus grand que la profondeur proprement dite de l'unité d'échange de chaleur. La profondeur totale du composant est déterminée dans ce cas par le diamètre du dessicateur. Partant de cet état de la technique, l'invention a pour but de perfectionner un dispositif du type considéré de manière que les avantages du subcooling puissent être exploités et qu'en même temps l'unité d'échange de chaleur puisse être exécutée de manière aussi peu encombrante que possible. In heat exchange units with an additional cooling unit necessary for the subcooling effect, the installation of the desiccator poses problems. This must be located entirely in the condensed refrigerant. In the state of the art, this is currently taken into account by integrating the desiccator in the heat exchange unit. It is known, for example, to have the desiccator in a separation zone which is located between the condensing unit and the additional cooling unit. However, since the desiccator must have a determined minimum volume, in many cases this leads to an enlargement of the whole of the heat exchange unit, which for reasons of one-piece construction is often not desirable. or can't even be realized. In particular, it is often necessary to choose the diameter of the desiccator larger than the actual depth of the heat exchange unit. The total depth of the component is determined in this case by the diameter of the desiccator. Starting from this state of the art, the invention aims to improve a device of the type considered so that the advantages of subcooling can be exploited and that at the same time the heat exchange unit can be executed so as space-saving as possible.
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Ce but est atteint avec un dispositif qui présente les caractéristiques de la revendication 1. This object is achieved with a device which has the features of claim 1.
Suivant l'invention, le dessicateur est désaccouplé de l'unité d'échange de chaleur. Ceci permet une plus grande flexibilité, de sorte que l'on peut tenir compte plus facilement des conditions de construction dans l'enceinte du moteur. According to the invention, the desiccator is uncoupled from the heat exchange unit. This allows for greater flexibility, so that construction conditions in the engine enclosure can be taken into account more easily.
Selon la revendication 2, le dessicateur est disposé dans un récipient pour dessicateur qui est réalisé en tant que composant séparé, mais qui est relié à l'unité d'échange de chaleur. La profondeur de l'unité d'échange de chaleur est ici indépendante du diamètre du dessicateur. According to claim 2, the desiccator is arranged in a desiccant container which is made as a separate component, but which is connected to the heat exchange unit. The depth of the heat exchange unit is here independent of the diameter of the desiccator.
Selon la revendication 3, le dessicateur est disposé dans un récipient pour dessicateur qui fait partie intégrante de l'unité d'échange de chaleur. On peut obtenir ainsi une construction simple et compacte. Le dessicateur est ici certes désaccouplé de manière fonctionnelle de l'unité d'échange de chaleur, mais il est directement relié à celle-ci par le récipient pour dessicateur. According to claim 3, the desiccator is arranged in a desiccant container which is an integral part of the heat exchange unit. A simple and compact construction can thus be obtained. Here the desiccator is certainly uncoupled in a functional way from the heat exchange unit, but it is directly connected to the latter by the desiccant container.
Selon la revendication 4, le dessicateur se trouve entre l'unité d'échange de chaleur et le compresseur, dans un récipient pour dessicateur, celui-ci étant relié à l'unité d'échange de chaleur et au compresseur, par une conduite de réfrigérant respective. On peut obtenir ici en particulier une grande flexibilité. According to claim 4, the desiccator is located between the heat exchange unit and the compressor, in a desiccant container, the latter being connected to the heat exchange unit and to the compressor, by a respective refrigerant. In particular, great flexibility can be obtained here.
L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation, par référence aux figures. Il est montré :
Figure 1 : un système de climatisation complet selon un premier exemple de réalisation,
Figure 2 : une vue en coupe longitudinale schématique d'une unité d'échange de chaleur avec un récipient pour dessicateur fixé à celle-ci,
Figure 3 : une vue en coupe longitudinale schématique d'une unité d'échange de chaleur avec un récipient pour dessicateur intégré,
Figure 4 : un système de climatisation complet selon un deuxième exemple de réalisation. The invention is described below in more detail with the aid of exemplary embodiments, with reference to the figures. He is shown :
Figure 1: a complete air conditioning system according to a first embodiment example,
Figure 2: a schematic longitudinal sectional view of a heat exchange unit with a desiccant container attached thereto,
FIG. 3: a schematic longitudinal section view of a heat exchange unit with a container for an integrated desiccator,
Figure 4: a complete air conditioning system according to a second embodiment.
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La figure 1 montre un système de climatisation complet à l'exception de l'évaporateur. Figure 1 shows a complete air conditioning system with the exception of the evaporator.
Le réfrigérant évaporé pénètre, par la tubulure de sortie 10B de l'évaporateur, dans la première conduite de réfrigérant 51 et est acheminé dans celle-ci vers le compresseur 20. Le réfrigérant maintenant comprimé sort de celui-ci, dans la deuxième conduite de réfrigérant 52 qui se termine à l'entrée de réfrigérant 30A de l'unité d'échange de chaleur 30. The evaporated refrigerant enters, through the outlet pipe 10B of the evaporator, in the first refrigerant line 51 and is conveyed therein to the compressor 20. The refrigerant now compressed leaves the latter, in the second production line. refrigerant 52 which ends at the refrigerant inlet 30A of the heat exchange unit 30.
Comme le montre la figure 2, l'unité d'échange de chaleur 30 est constituée de trois tronçons : l'unité de condensation 32, l'unité de refroidissement complémentaire 34 et la zone de séparation S. Cette zone de séparation S se trouve entre l'unité de condensation 32 et l'unité de refroidissement complémentaire 34 et sert à calmer le réfrigérant. En outre, la zone de séparation S a pour but de ne laisser parvenir dans l'unité de refroidissement complémentaire 34 qu'un réfrigérant liquide. As shown in Figure 2, the heat exchange unit 30 consists of three sections: the condensing unit 32, the additional cooling unit 34 and the separation zone S. This separation zone S is between the condensing unit 32 and the complementary cooling unit 34 and serves to calm the refrigerant. In addition, the separation zone S is intended to allow only a liquid refrigerant to reach the additional cooling unit 34.
Le réfrigérant sort de l'unité d'échange de chaleur 30 par la sortie de réfrigérant 30B. A celle-ci fait suite le récipient pour dessicateur 36 qui est relié à l'unité d'échange de chaleur 30 par des entretoises 37. A l'intérieur du récipient pour dessicateur 36 se trouve le dessicateur 40. Le réfrigérant sort du récipient pour dessicateur 36 à sa sortie 36A et est acheminé vers un évaporateur non représenté, par la troisième conduite de réfrigérant 53. Etant donné qu'après la sortie de l'unité de condensation 32 et jusque la tubulure d'entrée 10A de l'évaporateur, le réfrigérant se trouve à l'état liquide, le dessicateur 40 est totalement entouré par le réfrigérant condensé. Il se trouve donc entièrement dans le liquide, comme ceci est nécessaire pour un fonctionnement correct. The refrigerant leaves the heat exchange unit 30 through the refrigerant outlet 30B. This is followed by the desiccant container 36 which is connected to the heat exchange unit 30 by spacers 37. Inside the desiccant container 36 is the desiccant 40. The refrigerant leaves the container for desiccator 36 at its outlet 36A and is conveyed to an evaporator, not shown, by the third refrigerant line 53. Since after leaving the condensing unit 32 and up to the inlet manifold 10A of the evaporator, the refrigerant is in the liquid state, the desiccator 40 is completely surrounded by the condensed refrigerant. It is therefore entirely in the liquid, as is necessary for correct operation.
Dans cet exemple de réalisation, le récipient pour dessicateur est séparé de l'unité d'échange de chaleur 30 et est réalisé sous la forme d'un composant séparé, mais est relié à l'unité d'échange de chaleur 30 par des entretoises 37. In this exemplary embodiment, the desiccant container is separated from the heat exchange unit 30 and is produced as a separate component, but is connected to the heat exchange unit 30 by spacers 37.
Il est possible aussi de former le récipient pour dessicateur 36 de manière intégrée à l'unité d'échange de chaleur 30 ; cette possibilité est représentée sur la figure 3. Le récipient pour dessicateur n'est plus séparé de l'unité d'échange de chaleur, que de manière fonctionnelle, mais de par sa construction il est relié intégré à celle-ci. L'unité de refroidissement complémentaire 34 et le It is also possible to form the desiccant container 36 integrated with the heat exchange unit 30; this possibility is shown in Figure 3. The desiccant container is no longer separated from the heat exchange unit, only in a functional manner, but by its construction it is connected integrated thereto. The additional cooling unit 34 and the
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récipient pour dessicateur 36 comportent, dans cet exemple de réalisation, une cloison 34A commune. Cette forme de réalisation se caractérise par une grande compacité. La profondeur totale de l'unité d'échange de chaleur s'en trouve certes augmentée, mais l'augmentation de la profondeur reste limitée à une zone relativement petite de l'espace. container for desiccator 36 comprise, in this embodiment, a common partition 34A. This embodiment is characterized by great compactness. The total depth of the heat exchange unit is certainly increased, but the increase in depth remains limited to a relatively small area of the space.
A l'inverse, le récipient pour dessicateur 36 peut aussi être totalement séparé de l'unité d'échange de chaleur 30. Cette possibilité est représentée sur la figure 4. Contrairement à l'exemple de réalisation ci-dessus, le réfrigérant sort de l'unité de refroidissement complémentaire 34 tout d'abord par le premier tronçon 53 de la troisième conduite de réfrigérant. Ce tronçon se termine au récipient pour dessicateur 36 qui, dans cet exemple de réalisation, est traversé de haut en bas dans la direction verticale, par le réfrigérant. Le deuxième tronçon 53B de la troisième conduite de réfrigérant relie enfin le récipient pour dessicateur contenant le dessicateur, à la tubulure d'entrée 10A de l'évaporateur non représenté. Conversely, the desiccant container 36 can also be completely separated from the heat exchange unit 30. This possibility is shown in FIG. 4. Unlike the example embodiment above, the refrigerant comes out of the additional cooling unit 34 firstly by the first section 53 of the third refrigerant line. This section ends at the desiccant container 36 which, in this embodiment, is crossed from top to bottom in the vertical direction, by the refrigerant. The second section 53B of the third refrigerant line finally connects the desiccant container containing the desiccator, to the inlet manifold 10A of the evaporator not shown.
Etant donné que le diamètre du récipient pour dessicateur doit généralement être plus grand que la profondeur de l'unité d'échange de chaleur, on peut obtenir avec cette forme de réalisation, une grande flexibilité. D'une manière générale, l'emplacement précis du récipient pour dessicateur 36, entre l'unité de refroidissement complémentaire 34 et l'évaporateur, est sans importance. C'est pourquoi, ceci peut s'effectuer à l'endroit où l'on trouve de la place. Ceci est particulièrement avantageux dans le cas des véhicules de classe compacte, car ici on ne trouve souvent que très peu de place dans l'enceinte du moteur. Since the diameter of the desiccant container should generally be larger than the depth of the heat exchange unit, great flexibility can be achieved with this embodiment. In general, the precise location of the desiccant container 36, between the complementary cooling unit 34 and the evaporator, is unimportant. This is why, this can be done in the place where there is room. This is particularly advantageous in the case of compact class vehicles, since here there is often very little space in the engine enclosure.
LISTE DES REFERENCES
10A tubulure d'entrée de l'évaporateur
10B tubulure de sortie de l'évaporateur
20 compresseur
30 unité d'échange de chaleur
30A entrée de réfrigérant
30B sortie de réfrigérant
32 unité de condensation LIST OF REFERENCES
10A evaporator inlet pipe
10B evaporator outlet pipe
20 compressor
30 heat exchange unit
30A refrigerant inlet
30B refrigerant outlet
32 condensing unit
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34 unité de refroidissement complémentaire 34A cloison 36 récipient pour dessicateur 36A sortie 37 entretoises 40 dessicateur 51 première conduite de réfrigérant 52 deuxième conduite de réfrigérant 53 troisième conduite de réfrigérant 53A premier tronçon de la troisième conduite de réfrigérant 53A deuxième tronçon de la troisième conduite de réfrigérant S zone de séparation 34 additional cooling unit 34A partition 36 container for desiccator 36A outlet 37 spacers 40 desiccator 51 first refrigerant line 52 second refrigerant line 53 third refrigerant line 53A first section of third refrigerant line 53A second section of third refrigerant line S separation zone
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