FR2850060A1 - Dispositif et procede de regulation thermique de l'habitacle d'un vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Dispositif de régulation thermique de l'habitacle d'un véhicule automobile comportant une boucle frigorifique réversible (1) avec circulation d'un fluide frigorigène et une boucle secondaire (9) munie d'un échangeur de chaleur (4) traversé par le fluide frigorigène et par un fluide caloporteur et d'un moyen d'échange thermique traversé par le fluide caloporteur et par un flux d'air destiné à réchauffer ou refroidir l'habitacle du véhicule, caractérisé par le fait que le moyen d'échange thermique comprend au moins deux boîtiers (17a, 17b, 17c) de régulation thermique indépendants, comprenant chacun deux demi-échangeurs de chaleur (18a, 19a ; 18b, 19b ; 18c, 19c), un moyen d'alimentation en air (20a, 20b, 20c), des volets de distribution d'air et deux vannes commandées (24a, 25a ; 24b, 25b ; 24c, 25c) de régulation de débit reliées respectivement aux deux demi-échangeurs (18a, 19a ; 18b; 19b ; 18c, 19c).

Description

Dispositif et procédé de régulation thermique de l'habitacle d'un véhicule

automobile

La présente invention est relative à un dispositif et un procédé pour la régulation thermique de l'habitacle d'un véhicule automobile.

On connaît des dispositifs de ce type comportant une boucle frigorifique réversible avec circulation d'un fluide frigorigène et une boucle secondaire munie d'un échangeur de chaleur traversé par le fluide frigorigène et par un fluide caloporteur. Selon le sens de 10 circulation du fluide frigorigène dans la boucle frigorifique, on obtient ainsi un réchauffage ou un refroidissement du fluide caloporteur, la boucle frigorifique fonctionnant soit comme un système frigorifique générant des frigories, soit comme une pompe à chaleur. Le fluide caloporteur, qui peut être par exemple de l'eau glycolée peut transférer 15 des calories ou des frigories dans l'habitacle du véhicule par l'intermédiaire d'un flux d'air qui traverse un échangeur de chaleur également traversé par le fluide caloporteur.

On connaît, par exemple par la demande de brevet français 2 780 490 un système de réglage de la température dans l'habitacle 20 d'un véhicule comportant une boucle secondaire associée à deux échangeurs de chaleur dont l'un est placé dans l'habitacle et l'autre à l'extérieur.

On connaît également par les demandes de brevets français 2 808 740, 2 808 741 et 2 808 742 un dispositif de régulation 25 thermique de l'habitacle d'un véhicule automobile comportant un échangeur pour la production de froid et un échangeur pour la production de chaleur, tous deux disposés dans l'habitacle du véhicule, l'ensemble des autres éléments du système étant montés dans le compartiment moteur. Ces dispositifs présentent l'inconvénient d'être 30 encombrants.

La demande de brevet français 2 804 068 décrit un dispositif de chauffage et de climatisation de l'habitacle d'un véhicule qui comprend un échangeur unique placé dans l'habitacle et pouvant alternativement assurer la climatisation ou le chauffage. Un tel dispositif, s'il présente l'avantage d'une plus grande compacité, ne permet pas d'éviter le phénomène de formation instantanée de buée qui se produit lorsqu'un 5 même échangeur, sur une courte période de temps, est utilisé successivement pour produire du froid puis pour produire du chaud.

Dans ce cas en effet, l'échangeur ayant tout d'abord fonctionné en mode climatisation est chargé en humidité. Lorsque le fluide caloporteur chaud circule dans ce même échangeur, l'humidité se 10 vaporise, provoquant l'apparition instantanée de buée dans l'habitacle.

Par ailleurs, dans la plupart des dispositifs de régulation thermique connus pour habitacle de véhicule automobile, il est nécessaire de prévoir une boîte de mixage et de distribution pour l'air qui doit être envoyé en différents endroits de l'habitacle du véhicule 15 après avoir été réchauffé ou refroidi au contact d'un échangeur de chaleur. Une telle boîte de mixage et de distribution équipée d'une pluralité de volets de mixage et de distribution est généralement disposée au voisinage du compartiment moteur et présente l'inconvénient d'augmenter l'encombrement de l'ensemble du système 20 de régulation thermique et d'entraîner des pertes de charge importantes dans les conduites d'amenée d'air aux' endroits appropriés de l'habitacle du véhicule.

La présente invention a pour objet de permettre la régulation thermique de l'habitacle d'un véhicule automobile d'une façon plus 25 compacte que par les dispositifs de l'art antérieur tout en permettant un meilleur confort dans l'ensemble de l'habitacle.

L'invention a également pour objet un dispositif de régulation thermique dans lequel les problèmes causés par le phénomène de formation instantanée de buée dans l'habitacle sont résolus.

Le dispositif selon l'invention pour la régulation thermique de l'habitacle d'un véhicule automobile, comporte une boucle frigorifique réversible avec circulation d'un fluide frigorigène et une boucle secondaire munie d'un échangeur de chaleur traversé par le fluide frigorigène et par un fluide caloporteur. Un moyen d'échange thermique est traversé par le fluide caloporteur et par un flux d'air destiné à réchauffer ou refroidir l'habitacle du véhicule. Le moyen d'échange 5 thermique comprend au moins deux boîtiers de régulation thermique indépendants, comprenant chacun deux demi-échangeurs de chaleur, un moyen d'alimentation en air, des volets de distribution d'air et deux vannes commandées de régulation de débit reliées respectivement aux deux demiéchangeurs.

Il devient ainsi possible de prévoir plusieurs boîtiers de régulation thermique de taille réduite, chacun étant disposé dans l'habitacle à proximité de l'endroit o les calories ou les frigories doivent être amenées. En particulier, un boîtier central de faible encombrement peut être prévu au voisinage de la planche de bord du 15 véhicule de façon à assurer le désembuage du pare-brise et à alimenter éventuellement des aérateurs centraux. Chaque demi-échangeur, destiné à la gestion thermique d'une zone de l'habitacle, peut être de taille plus réduite qu'un échangeur classique destiné à la gestion thermique de tout l'habitacle.

Les différents boîtiers sont chacun reliés à la boucle frigorifique par des tuyaux souples véhiculant le fluide caloporteur. Ces tuyaux, d'un diamètre de par exemple 20 mm, ce qui réduit les pertes de charge, sont peu encombrants et faciles à isoler thermiquement. Les pertes de charge dans les conduites d'air sont également réduites par cette 25 disposition éclatée des boîtiers individuels.

Chaque boîtier peut être régulé en débit, température et distribution d'air de façon indépendante des autres boîtiers permettant ainsi d'assurer un confort adapté à chaque zone spécifique de l'habitacle.

On peut par exemple prévoir un boîtier central pour le désembuage et deux boîtiers latéraux pour le confort du conducteur et du passager avant. D'autres boîtiers latéraux supplémentaires peuvent être ajoutés si l'on souhaite assurer également le confort, par exemple, des passagers arrière. Il suffit de rajouter des boîtiers individuels pour assurer un confort individualisé.

De préférence, les deux demi-échangeurs de chaleur sont montés 5 en série dans le flux d'air et en parallèle sur le flux de fluide caloporteur.

Chaque demi-échangeur peut être relié alternativement ou simultanément à la boucle secondaire et/ou à un circuit de régulation thermique du moteur d'entraînement du véhicule en fonction de la 10 commande des vannes de régulation de débit placées respectivement en amont et en aval des différents boîtiers de régulation thermique.

Une unité de commande est avantageusement prévue pour commander les vannes de régulation de débit en fonction des conditions d'environnement.

Dansi un mode de réalisation avantageux, le dispositif de régulation thermique comprend des moyens de détection du fonctionnement de chaque demi-échangeur et de temporisation afin d'empêcher un fonctionnement en mode chauffage d'un demi-échangeur avant expiration d'une période de temps prédéterminée après un 20 fonctionnement en mode climatisation du même demi-échangeur.

On évite ainsi le phénomène de formation instantanée de buée dans l'habitacle, qui se produit lorsqu'un même échangeur de chaleur est utilisé pour produire de la chaleur immédiatement après avoir été utilisé pour produire du froid.

Dans un mode de réalisation préféré, la boucle frigorifique est entièrement logée dans le compartiment moteur du véhicule.

Le procédé de régulation thermique selon l'invention, pour l'habitacle d'un véhicule automobile met en oeuvre un moyen d'échange thermique traversé par un fluide caloporteur et par un flux d'air pour 30 réchauffer ou refroidir l'habitacle du véhicule, et prévoit de réguler indépendamment le débit de fluide caloporteur traversant en parallèle au moins deux demi-échangeurs de chaleur à travers lesquels le flux d'air est forcé.

De préférence, on détecte le mode de fonctionnement de chaque demiéchangeur et la durée du fonctionnement et l'on empêche un 5 fonctionnement en mode chauffage d'un demi-échangeur avant expiration d'une période de temps prédéterminée après un fonctionnement en mode climatisation du même demi-échangeur, de façon à éviter le phénomène de formation instantanée de buée.

L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description des 10 deux modes de réalisation décrits à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 illustre un premier mode de réalisation; et - la figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation.

Sur les figures 1 et 2 se trouvent représentés schématiquement 15 les principaux éléments de deux modes de réalisation d'un dispositif de régulation thermique selon l'invention. Le compartiment moteur du véhicule automobile est désigné par la lettre M tandis que l'habitacle est désigné par la lettre H. La ligne en tirets longs représente la frontière entre le compartiment moteur et l'habitacle du véhicule.

En se référant tout d'abord à la figure 1, dans le compartiment moteur, est installée la boucle frigorifique 1 dont la circulation de fluide frigorigène est symbolisée par une ligne en pointillés. La boucle frigorifique 1 comprend un échangeur de chaleur haute pression 2, un élément de détente 3, un échangeur de chaleur basse pression 4 et un 25 compresseur 5. Un ventilateur 6 est capable d'amener un flux d'air sur l'échangeur de chaleur haute pression 2. Le sens de circulation du fluide frigorigène dans la boucle frigorifique peut être inversé au moyen d'une vanne 7, l'inversion étant symbolisée par le cycle en tirets 8. Bien entendu, on pourrait également utiliser tout autre 30 élément capable de modifier le sens de circulation du fluide frigorigène.

En mode frigorifique, l'échangeur haute pression 2, jouant le rôle de condenseur, dégage des calories vers l'air extérieur.

L'échangeur basse pression 4 qui joue le rôle d'évaporateur permet le refroidissement d'un fluide caloporteur qui circule dans une boucle 5 secondaire 9 illustrée en tirets et qui comporte une pompe de circulation 10.

En mode pompe à chaleur, le sens d'écoulement du fluide frigorigène est inversé de sorte que l'échangeur haute pression 4 joue le rôle de condensateur tandis que l'échangeur de chaleur basse 10 pression 6 joue le rôle d'évaporateur. L'échangeur de chaleur 4 permet alors de réchauffer le fluide caloporteur qui s'écoule dans la boucle secondaire 9.

La boucle secondaire 9 est couplée au circuit de refroidissement 11 du moteur 12 du véhicule automobile. Ce circuit de 15 refroidissement Il comprend un radiateur 13 couplé à l'échangeur de chaleur haute pression 2 en ce qui concerne l'écoulement du flux d'air provoqué par le ventilateur 6. Une pompe de circulation 14 provoque la circulation de fluide caloporteur à travers le moteur 12 puis à travers le radiateur 13. Une branche de dérivation 15 est également 20 prévue avec une vanne trois voies i5a pour isoler le moteur 12 du radiateur 13 pendant la phase de démarrage à froid. Une vanne deux voies 16 est montée dans le circuit Il pour isoler le moteur 12 des branches du circuit de refroidissement 11 qui véhiculent des calories dans l'habitacle H, comme expliqué plus loin.

On notera que la boucle frigorifique 1 peut être réalisée de façon particulièrement compacte et intégralement logée dans le compartiment moteur M qui inclut également l'échangeur de chaleur basse pression 4 et la boucle de refroidissement 11 du moteur 12.

Les calories ou les frigories sont amenées dans l'habitacle H 30 par l'intermédiaire de plusieurs boîtiers de taille réduite référencés respectivement 17a, 17b et 17c et logés dans l'habitacle H du véhicule.

Chacun de ces boîtiers 17a, 17b et 17c comprend deux demi- échangeurs de chaleur 18a, 19a; 18b, 19b; 18c, 19c. Un moyen d'alimentation en air, tel qu'un ventilateur ou un pulseur d'air 20a, 20b, 20c amène un flux d'air qui traverse en série les deux demiéchangeurs de chaleur 18a, 19a; 18b, 19b et 18c, 19c. Ces flux d'air 5 ont été identifiés sur la figure par les flèches 21. Dans chaque boîtier 17a, 17b, 17 c, les deux demi-échangeurs 18a, l9a; 18b, l9b et 18c, 19c sont montés en parallèle sur le circuit du fluide caloporteur et reliés d'un côté à une conduite 22 et de l'autre côté à une conduite de retour 23. Des vannes commandées sont prévues à l'entrée de chacun 10 des demi- échangeurs et référencées 24a, 25a; 24b, 25b et 24c, 25e; de façon à commander individuellement le débit de fluide s'écoulant dans chacun des demi-échangeurs.

Le boîtier 17a a pour particularité de recevoir sur le demiéchangeur 18a le fluide caloporteur provenant directement de la boucle 15 secondaire 9. Une vanne supplémentaire 26 permet d'isoler l'écoulement de fluide caloporteur provenant de la boucle 9 et l'autre demi-échangeur 19a ainsi que les deux boîtiers 17b et 17c. Dans la position ouverte de la vanne 26, le demi-échangeur 19a est alimenté en fluide caloporteur provenant de la boucle secondaire 9 et les deux 20 boîtiers 17b et 17c reçoivent tous deux le fluide caloporteur provenant de la boucle secondaire 9.

Une vanne trois voies 27 placée dans le compartiment moteur permet en outre d'isoler la boucle secondaire 9 de la boucle de refroidissement 11 du moteur du véhicule.

Une unité de commande non représentée sur la figure permet de commander les différentes vannes de régulation de débit 24a, 25a; 24b, 25b; et 24c, 25c; ainsi que les vannes 26 et 27 en fonction des conditions d'environnement et de la régulation thermique recherchée pour l'habitacle.

Le boîtier 17a peut constituer un boîtier central particulièrement compact placé au voisinage de la planche de bord du véhicule, permettant à la fois le désembuage du pare-brise du véhicule et l'alimentation éventuelle en air chaud ou froid d'aérateurs centraux non représentés sur la figure.

A cet effet, le boîtier central 17a comme les deux boîtiers 17b et 17c comporte des volets de distribution d'air non représentés sur la figure.

On comprend qu'une telle architecture, utilisant une pluralité de boîtiers de régulation thermique indépendants permette une grande modularité en fonction de la gamme du véhicule et de la prestation souhaitée. On peut envisager d'utiliser dans tous les cas un boîtier 10 central tel que le boîtier 17a et un deuxième boîtier d'habitacle 17b puis de rajouter en fonction des souhaits et de la gamme du véhicule d'autres boîtiers latéraux tels que le boîtier 17c ou d'autres boîtiers identiques pour assurer un confort individualisé à différents endroits de l'habitacle du véhicule.

Des moyens de détection du fonctionnement de chaque demiéchangeur dans chaque boîtier 17a, 17b, 17c sont également prévus mais n'ont pas été représentés sur la figure. Ces moyens permettent également d'exercer une temporisation sur la commande des différentes vannes de distribution 24a, 25a; 24b, 25b; et 24c, 25c; afin 20 d'empêcher l'apparition du phénomène de formation de buée instantanée.

A cet effet, si le premier demi-échangeur tel que le demiéchangeur 18a du boîtier 17a a été utilisé en mode climatisation, son fonctionnement en mode chauffage sera interdit pendant un certain 25 temps. Pour cela, le positionnement de la vanne 24a sera tel que l'échangeur 18a qui a dégagé des frigories et qui désormais a retenu l'humidité de l'air, ne reçoive pas les calories en provenance du circuit 11 de refroidissement du moteur ou de la boucle secondaire 9 du circuit frigorifique 1 fonctionnant en mode pompe à chaleur. Le 30 chauffage réalisé par le boîtier 17a sera alors assuré uniquement par le deuxième demi-échangeur 19a qui n'a pas été utilisé en mode frigorifique immédiatement auparavant, la vanne 25a étant commandée de façon à permettre le passage du fluide caloporteur à travers ce demi-échangeur 19a. Ce fonctionnement se poursuivra pendant un certain temps jusqu'à ce que l'humidité du premier échangeur 18a se soit lentement évacuée par le passage de l'air. Après une durée 5 prédéterminée, la vanne 24a pourra à nouveau être placée en position ouverte de façon à permettre le fonctionnement du demi-échangeur 18a en mode chauffage.

La position des différentes vannes de régulation 24a, 25a; 24b, 25b; et 24c, 25c; autorise également une régulation du débit du fluide 10 caloporteur ou de la température des échangeurs des différents boîtiers. L'utilisation de deux demi-échangeurs dans chacun des boîtiers 17a, 17b, 17c permet de réaliser des boîtiers particulièrement compacts puisqu'ils ne comportent plus un échangeur complet dédié uniquement à la production de froid et un échangeur complet dédié 15 uniquement à la production de chaleur. En effet, les deux demiéchangeurs peuvent être utilisés simultanément pour la production du froid ou du chaud. De plus, le réglage de la température est réalisé par la régulation en débit et/ou en température du fluide caloporteur, ce qui permet de supprimer la chambre de mixage d'air et le volet de 20 mixage habituellement utilisé dans les dispositifs de régulation thermique de type connu.

A titre d'exemple, on pourra piloter les différentes vannes de régulation de la manière suivante: Situation 1: environnement très chaud (30 à 45 'C) Les deux demi-échangeurs de chaque boîtier 17a, 17b, 17c produisent du froid pour obtenir la puissance maximale de froid dans l'habitacle. Les frigories proviennent de la boucle secondaire 9, le fluide caloporteur s'écoulant par l'intermédiaire de la vanne 26 qui est en position ouverte dans la conduite 22. Le retour du fluide 30 caloporteur se fait par la conduite 23 et la vanne 27 jusque dans l'échangeur de chaleur 4. La vanne 16 est fermée.

Situation 2: environnement chaud (15 à 30 'C) La puissance de la boucle frigorifique requise est moins importante et seul le premier demiéchangeur 18a, 18b et 18c des différents boîtiers 17a, 17b, 17c est mis en marche, afin d'optimiser le 5 fonctionnement de la boucle frigorifique. En d'autres termes, les vannes 25a, 25b, 25c et 16 sont placées en position fermée. Comme précédemment, le fluide caloporteur provenant de la boucle secondaire 9 transite par l'intermédiaire de la vanne 26 dans la conduite 22 et revient par la conduite 23 et la vanne 27 dans l'échangeur de chaleur 4. 10 Les deuxièmes demi-échangeurs 19a, 19b, 19c restent donc inactifs.

Situation 3: environnement tempéré (00C à 15 'C): Pour éviter le phénomène de formation instantanée de buée en mode chauffage, au moins le premier demi-échangeur 18b, 18c des boîtiers 17b, 17c reste inactif s'il a été utilisé dans les phases 15 précédentes pour refroidir l'air et le deuxième échangeur 19a, 19b, 19c est utilisé pour chauffer l'habitacle soit avec les calories moteur provenant du circuit de refroidissement 11 du moteur, soit avec les calories de la boucle secondaire 9 liée thermiquement à la boucle frigorifique 1 fonctionnant en mode pompe à chaleur. Eventuellement, 20 le premier demi-échangeur 18a peut continuer à recevoir les frigories de la boucle secondaire 9 pour assécher l'air. Pour optimiser thermiquement la mise en action du véhicule, le deuxième demiéchangeur 19a, 19b, 19c reçoit les calories de la pompe à chaleur pendant le démarrage du moteur 12 par l'intermédiaire de la vanne 26 25 en position ouverte, la vanne 16 étant maintenue fermée. Dès que le moteur 12 a atteint la température de consigne de fonctionnement, la boucle secondaire 9 est isolée par l'intermédiaire de la vanne trois voies 27 qui autorise un retour vers le moteur 12, la vanne 26 restant fermée. Les calories en provenance de la boucle de refroidissement 11 30 passent dans le deuxième demi-échangeur 19a, 19b, 19c en traversant la vanne 16 puis la conduite 22 avant de revenir par la conduite 23 en traversant la vanne 27. La chaleur nécessaire est ainsi fournie à l'habitacle sans entraîner d'augmentation de consommation due au fonctionnement de la boucle frigorifique qui n'est pas utilisée.

Situation 4: environnement très froid (O "C à -18 'C) On peut utiliser la même stratégie que dans la situation 5 précédente en faisant cette fois fonctionner la boucle frigorifique 1 en pompe à chaleur. Dans cette situation il n'y a pas de risque que le premier échangeur 18a, 18b, 18c ait servi précédemment pour produire de l'air froid, le fonctionnement en climatisation étant interdit en dessous de 0 'C. Le deuxième échangeur 19a, 19b, 19c et éventuellement le premier échangeur 18a, 18b, 18c peuvent donc recevoir des calories sans risque de phénomène de formation instantanée de buée, afin d'obtenir le maximum de puissance de chauffage dans l'habitacle.

Situation 5: désembuage de l'habitacle Les frigories de la boucle frigorifique 1 sont transférées, par l'intermédiaire de la boucle secondaire 9, au premier échangeur 18a pour assécher l'air. Puis, le deuxième échangeur 19a chargé de calories par la circulation du fluide caloporteur qui a été réchauffé dans le circuit 11 de refroidissement du moteur, régule la température d'air 20 soufflé vers l'habitacle.

Le mode de réalisation illustré sur la figure 2 sur laquelle les pièces identiques portent les mêmes références se différencie du mode de réalisation précédent par le montage, sur chacun des boîtiers 17b et 17c d'une vanne deux voies supplémentaire 26b, 26c en entrée et d'une 25 vanne trois voies 28c et quatre voies 28b en sortie. Grâce à cette disposition, il est possible de relier les demi-échangeurs 18b et 18c par une canalisation 29 à la boucle secondaire 9, le retour se faisant par une canalisation 30.

Il est possible, dans cette variante de réalisation, de piloter les 30 différentes vannes de façon à permettre un désembuage dans plusieurs zones de l'habitacle. Les boîtiers 17a, 17b, 17c sont alors raccordés en parallèle à la boucle secondaire 9. Les vannes 26a, 26b et 26c sont placées en position fermée de sorte que les demi-échangeurs 18a, 18b et 18c sont alimentés par la boucle secondaire 9. Le retour du fluide à la sortie des demi-échangeurs 18b et 18c se fait par l'intermédiaire des vannes 28b et 28c qui permettent d'éviter le mélange avec le fluide de 5 retour provenant des demi-échangeurs 19b et 19c. Les trois demiéchangeurs 19a, 19b et 19e sont alimentés par le circuit Il de refroidissement du moteur via la canalisation 22, le retour s'effectuant par la canalisation 23 et la vanne trois voies 27.

Toutes ces stratégies de fonctionnement des deux demi10 échangeurs dans chacun des boîtiers individuels sont rendues possibles par la disposition des différents éléments et le pilotage approprié des différentes vannes de régulation. L'invention permet en outre la réalisation d'un boîtier central tel que le boîtier 17a, particulièrement compact, et la disposition de boîtiers latéraux tels que les boîtiers 17b 15 ou 17c, aux endroits appropriés dans l'habitacle du véhicule. On obtient ainsi un gain en efficacité remarquable car la source des calories et des frigories se trouve disposée au plus près du passager et de l'endroit o elle doit être utilisée. De plus, les pertes de charge sur l'air traversant les demi-échangeurs sont largement réduites.

La boucle frigorifique de climatisation 1 peut être réalisée de manière plus compacte que dans les dispositifs classiques et placée entièrement à l'intérieur du compartiment moteur M. Cela permet un entretien plus efficace, un remplacement du fluide frigorifique plus rapide et une meilleure maîtrise des fuites. Il en résulte un avantage 25 important pour l'utilisation du CO2 comme fluide frigorigène ou d'autres fluides frigorigènes travaillant à des pressions plus importantes, comme des hydrocarbures potentiellement explosifs.

Grâce à la disposition de la totalité de la boucle frigorifique à l'intérieur du compartiment moteur, on évite de faire circuler du fluide 30 frigorigène dans l'habitacle du véhicule, ce qui peut être dangereux en cas de fuite.

Grâce à la structure du dispositif selon l'invention et au procédé de régulation thermique de la présente invention, on peut utiliser une boucle frigorifique réversible en pompe à chaleur sans risquer l'apparition du phénomène de formation instantanée de buée et 5 sans qu'il soit nécessaire de rajouter un échangeur supplémentaire comme cela a pu être préconisé. Le désembuage latéral des vitres du véhicule peut être assuré par des boîtiers individuels latéraux disposés convenablement et fonctionnant en mode chauffage ou en mode désembuage.

Grâce à sa modularité, la boucle secondaire utilisée dans le dispositif de la présente invention permet d'offrir un confort multizones avec réglage individuel en débit, température et distribution d'air. La répartition de puissance permise par l'utilisation de boîtiers individuels autorise une implantation de ces boîtiers de 15 taille réduite à l'intérieur de la planche de bord du véhicule. Les boîtiers sont de taille particulièrement réduite grâce à la suppression de la chambre et du volet de mixage habituellement utilisés.

Le procédé et le dispositif de l'invention permettent le fonctionnement individuel de chacun des demi-échangeurs équipant 20 chaque boîtier individuel et permettent ainsi d'optimiser la consommation du fonctionnement de la boucle frigorifique. De plus, il devient possible d'interdire la circulation des calories en provenance du moteur dans l'habitacle en mode de fonctionnement climatisation ou pompe à chaleur, ce qui permet une montée plus rapide de la température de l'eau de refroidissement du moteur du véhicule.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de régulation thermique de l'habitacle d'un véhicule automobile comportant une boucle frigorifique réversible (1) avec circulation d'un fluide frigorigène et une boucle secondaire (9) munie d'un 5 échangeur de chaleur (4) traversé par le fluide frigorigène et par un fluide caloporteur et d'un moyen d'échange thermique traversé par le fluide caloporteur et par un flux d'air destiné à réchauffer ou refroidir l'habitacle du véhicule, caractérisé par le fait que le moyen d'échange thermique comprend au moins deux boîtiers (17a, 17b, 17c) de régulation thermique 10 indépendants, comprenant chacun deux demi-échangeurs de chaleur (18a, 19a; 18b, 19b; 18c, 19c), un moyen d'alimentation en air (20a, 20b, 20c), des volets de distribution d'air et deux vannes commandées (24a, 25a; 24b, 25b; 24c, 25c) de régulation de débit reliées respectivement aux deux demi-échangeurs (18a,'19a; 18b; 19b; 18c, 19c).

2. Dispositif de régulation thermique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les deux demi-échangeurs de chaleur (18a, 19a; 18b, 19b; 18c, 19c) sont montés en série dans le flux d'air et en parallèle sur le flux de fluide caloporteur.

3. Dispositif de régulation thermique selon l'une des 20 revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que chaque demi-échangeur (18a, 19a; 18b, 19b; 18c, 19c) peut être relié alternativement ou simultanément à la boucle secondaire (9) et/ou à un circuit (11) de régulation thermique du moteur d'entraînement du véhicule en fonction de la commande de vannes de régulation de débit (26a, 26b, 26c) placées en 25 amont des boîtiers (17a, 17b, 17c) et de vannes de régulation de débit (27, 28b, 28c) placées en aval des boîtiers (17a, 17b, 17c).

4. Dispositif de régulation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait qu'une unité de commande est prévue pour commander les vannes de régulation de débit en 30 fonction des conditions d'environnement.

5. Dispositif de régulation thermique selon la revendication 4 caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de détection du fonctionnement de chaque demi-échangeur et de temporisation afin d'empêcher un fonctionnement en mode chauffage d'un demi-échangeur 5 avant expiration d'une période de temps prédéterminée après un fonctionnement en mode climatisation du même demi-échangeur.

6. Dispositif de régulation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que la boucle frigorifique (1) est entièrement logée dans le compartiment moteur (M) du véhicule.

7. Procédé de régulation thermique de l'habitacle d'un véhicule automobile utilisant une boucle frigorifique réversible (1) et une boucle secondaire (9) munie d'un moyen d'échange thermique traversé par un fluide caloporteur et par un flux d'air destiné à réchauffer ou refroidir l'habitacle du véhicule, caractérisé par le fait que l'on utilise au moins 15 deux boîtiers indépendants et on régule indépendamment le débit de fluide caloporteur traversant en parallèle au moins deux demi- échangeurs de chaleur de chaque boîtier à travers lesquels le flux d'air est forcé.

8. Procédé de régulation thermique selon la revendication 7 caractérisé par le fait qu'on détecte le mode de fonctionnement de chaque 20 demiéchangeur et la durée du fonctionnement et que l'on empêche un fonctionnement en mode chauffage d'un demi-échangeur avant expiration d'une période de temps prédéterminée après un fonctionnement en mode climatisation du même demi-échangeur.