Domaine technique

[1] La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de conditionnement thermique. Ces systèmes peuvent notamment équiper un véhicule automobile. De tels systèmes permettent de réaliser une régulation thermique de différents organes du véhicule, comme par exemple l’habitacle ou une batterie de stockage d’énergie électrique, lorsque le véhicule est à propulsion électrique. Les échanges de chaleur sont gérés principalement par la compression et la détente d’un fluide réfrigérant au sein de différents échangeurs de chaleur permettant d’assurer sélectivement un chauffage ou un refroidissement de différents organes du véhicule.

Technique antérieure

[2] Les systèmes de conditionnement thermiques font appel à un circuit de fluide réfrigérant comportant une boucle principale de circulation du fluide réfrigérant et de multiples branches de dérivation. Divers échangeurs de chaleur et divers dispositifs de détente du fluide réfrigérant permettent de contrôler les échanges de chaleur au sein du système de conditionnement thermique. Un ensemble de vannes permet de réaliser différentes combinaisons de circulation du fluide réfrigérant dans le circuit de fluide réfrigérant et permettent d’assurer différents modes de fonctionnement, c’est-à-dire de sélectionner quels échangeurs participent aux échanges thermiques, et le sens de ces échanges thermiques. Chaque mode de fonctionnement peut être sélectionné en fonction des conditions thermiques rencontrées par le véhicule et ses occupants, ainsi qu’en fonction des conditions de conduite. Il est ainsi possible de réaliser différents modes de fonctionnement, comme par exemple un mode de chauffage de l’habitacle, un mode de refroidissement de l’habitacle, un mode de déshumidification de l’habitacle ou encore un mode de refroidissement d’un élément de la chaine de traction du véhicule.

[3] L’intégration du système de conditionnement thermique dans le véhicule est généralement difficile. En effet, l’espace disponible pour l’installation de l’ensemble du système de conditionnement thermique a tendance à diminuer, tandis que le nombre de composants à installer a lui tendance à augmenter. Le montage du système dans le véhicule devient ainsi plus difficile. De plus, l’adaptation d’un système existant à un nouveau véhicule peut demander des modifications substantielles pour s’intégrer au nouvel environnement, ce qui accroit la durée et le cout de l’activité de développement.

[4] H est ainsi souhaitable de disposer de systèmes de conditionnement thermique plus facile à intégrer, permettant d’utiliser des composants standardisés, et offrant des performances thermodynamiques optimisées.

Résumé

[5] A cette fin, la présente invention propose un module de distribution de fluide réfrigérant à basse pression, comportant :

- un premier canal de circulation de fluide réfrigérant, reliant une première entrée et une sortie,

- un deuxième canal reliant une deuxième entrée et une première zone de connexion disposée sur le premier canal entre la première entrée et la sortie,

- un troisième canal reliant une troisième entrée et une deuxième zone de connexion disposée sur le premier canal entre la première zone de connexion et la sortie, le premier canal comportant une vanne unidirectionnelle disposée entre la première zone de connexion et la deuxième zone de connexion, la vanne unidirectionnelle étant configurée pour autoriser une circulation de fluide réfrigérant de la première zone de connexion vers la deuxième zone de connexion, la vanne unidirectionnelle étant également configurée pour interdire une circulation de fluide réfrigérant de la deuxième zone de connexion vers la première zone de connexion.

[6] Le module de distribution permet de regrouper les différents flux de gaz réfrigérant à basse pression afin de les faire transiter vers un autre organe, comme par exemple un dispositif de compression du fluide réfrigérant. Un même module peut être utilisé pour de multiples configurations, ce qui permet une standardisation.

[7] Les caractéristiques listées dans les paragraphes suivant peuvent être mises en œuvre indépendamment les unes des autres ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

[8] Selon un aspect du module de distribution de fluide réfrigérant, le premier canal de circulation de fluide réfrigérant, le deuxième canal de circulation de fluide réfrigérant et le troisième canal de circulation de fluide réfrigérant sont formés par un évidement interne d’un corps du module. [9] Le nombre de durites et raccords nécessaires pour assurer la circulation du fluide réfrigérant est réduit, puisque les connexions entre canaux et les canaux eux-mêmes sont assurés directement par le corps du module de distribution.

[10] Selon un mode de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, le corps du module comporte un ensemble de surfaces extérieures planes.

[11] La fixation de pattes de maintien des tubes ou durites amenant le fluide réfrigérant jusqu’aux entrées du module, ou faisant repartir le fluide réfrigérant du module, est ainsi facilitée.

[12] Selon un exemple de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, le corps du module est de forme sensiblement parallélépipédique.

[13] Le module est ainsi compact, ce qui facilite son intégration.

[14] Selon un exemple de réalisation, la première entrée est agencée sur une face plane du corps du module.

[15] Selon un exemple de réalisation, la deuxième entrée est agencée sur une face plane du corps du module.

[16] Selon un exemple de réalisation, la troisième entrée est agencée sur une face plane du corps du module.

[17] Selon un exemple de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, la sortie est agencée sur une face plane du corps du module.

[18] Selon un mode de réalisation, la première entrée et la sortie sont agencées sur une même face plane du corps du module.

[19] Le deuxième canal est rectiligne.

[20] Le troisième canal est rectiligne.

[21] Le premier canal comprend une succession de portions rectilignes.

[22] Chaque canal peut ainsi être obtenu par perçage, ce qui permet une fabrication peu onéreuse du module.

[23] Selon un mode de réalisation, le premier canal comprend une première portion s’étendant entre la première entrée et la première zone de connexion ; la première portion du premier canal et le deuxième canal s’étendent selon des axes sécants.

[24] Selon un mode de réalisation, la première portion du premier canal et le deuxième canal s’étendent selon des axes perpendiculaires.

[25] Selon un mode de réalisation, le premier canal comprend une deuxième portion s’étendant entre la première zone de connexion et la vanne unidirectionnelle. La deuxième portion du premier canal et la première portion du premier canal s’étendent selon des axes perpendiculaires.

[26] La deuxième portion du premier canal et le deuxième canal sont coaxiaux.

[27] Selon un exemple de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, la vanne unidirectionnelle est agencée dans un logement débouchant sur une face du corps du module de distribution.

[28] Le module de distribution de fluide réfrigérant intègre ainsi une vanne unidirectionnelle, tel un clapet anti-retour, de façon simple.

[29] Par exemple, le logement de la vanne unidirectionnelle et la deuxième entrée sont agencées sur des faces opposées du corps du module de distribution.

[30] Les différents composants du module sont ainsi répartis autour de la surface externe du module.

[31] La vanne unidirectionnelle comprend une portion plane affleurant une face du module de distribution.

[32] Le logement de la vanne unidirectionnelle est cylindrique.

[33] Selon un exemple de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, le logement de la vanne unidirectionnelle s’étend selon un axe coaxial avec l’axe du deuxième canal de circulation.

[34] Selon un mode de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, le premier canal comprend une troisième portion s’étendant entre la vanne unidirectionnelle et la deuxième zone de connexion. La troisième portion du premier canal et le troisième canal s’étendent selon des axes perpendiculaires.

[35] Le deuxième canal et le troisième canal s’étendent selon des axes perpendiculaires.

[36] Selon un exemple de réalisation, le premier canal comprend une quatrième portion s’étendant entre la deuxième zone de connexion et la sortie ; la quatrième portion du premier canal et la troisième portion du premier canal sont coaxiales.

[37] Selon un mode de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, la première portion du premier canal et la troisième portion du premier canal s’étendent selon des axes parallèles.

[38] Dans un exemple de réalisation du module de distribution de fluide réfrigérant, le corps du module de distribution est formé d’un assemblage de blocs métalliques.

[39] Le corps du module de distribution est ainsi robuste, peu onéreux et possède une bonne étanchéité. [40] Les blocs métalliques sont par exemple moulés.

[41] Les blocs métalliques sont par exemple extrudés.

[42] Les blocs métalliques sont par exemple en aluminium.

[43] Le corps du module de distribution peut être monobloc.

[44] Le module de distribution comprend une bride de fixation du module à un support.

[45] Le module de distribution comprend un premier dispositif de maintien d’un premier tube d’arrivée de fluide réfrigérant dans la première entrée.

[46] Le module de distribution comprend un deuxième dispositif de maintien d’un deuxième tube de sortie de fluide réfrigérant depuis la sortie.

[47] Le module de distribution comprend un troisième dispositif de maintien d’un troisième tube d’arrivée de fluide réfrigérant dans la troisième entrée.

[48] Chaque dispositif de maintien peut comprendre un goujon et un écrou.

[49] Chaque dispositif de maintien peut comprendre un orifice fileté et une vis de fixation.

[50] La divulgation concerne également un système de conditionnement thermique pour véhicule automobile, comprenant :

- un dispositif de compression comprenant au moins une entrée et une sortie,

- un premier échangeur de chaleur configuré pour fonctionner en condenseur,

- un deuxième échangeur de chaleur configuré pour fonctionner en évaporateur,

- un troisième échangeur de chaleur configuré pour fonctionner sélectivement en évaporateur ou en condenseur,

- un quatrième échangeur de chaleur configuré pour fonctionner en évaporateur,

- un module de distribution de fluide réfrigérant tel que décrit précédemment, dans lequel une sortie du deuxième échangeur de chaleur est reliée à la première entrée du module de distribution, une sortie du troisième échangeur de chaleur est reliée à la deuxième entrée du module de distribution, une sortie du quatrième échangeur de chaleur est reliée à la troisième entrée du module de distribution, et dans lequel la sortie du module de distribution est reliée à l’entrée du dispositif de compression. [51] Dans un mode de réalisation du système de conditionnement thermique, le premier échangeur de chaleur est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur à l’habitacle du véhicule.

[52] En variante, le premier échangeur de chaleur est configuré pour échanger de la chaleur avec un liquide caloporteur d’un circuit de liquide caloporteur, le circuit de liquide caloporteur comportant un cinquième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur à l’habitacle du véhicule.

[53] Selon un mode de réalisation du système de conditionnement thermique, le deuxième échangeur de chaleur est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur à l’habitacle du véhicule.

[54] Selon un mode de réalisation, le troisième échangeur de chaleur est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur à l’habitacle du véhicule.

[55] Dans un mode de réalisation, le quatrième échangeur de chaleur est configuré pour être couplé thermiquement à un élément d’une chaine de traction électrique d’un véhicule.

[56] L’élément de la chaine de traction électrique peut comprendre une batterie de stockage d’énergie électrique.

[57] Selon une variante ou de manière complémentaire, l’élément de la chaine de traction électrique peut comprendre un module électronique de pilotage d’un moteur électrique de traction du véhicule.

[58] Selon une autre variante ou de manière complémentaire, l’élément de la chaine de traction électrique peut comprendre un moteur électrique de traction du véhicule.

[59] Dans un mode de réalisation, le système de conditionnement thermique comporte un circuit de fluide réfrigérant comprenant :

— une boucle principale de circulation de fluide réfrigérant, la boucle principale comportant successivement selon un sens de circulation du fluide réfrigérant :

— le dispositif de compression,

— le premier échangeur de chaleur,

— un premier dispositif de détente,

— le deuxième échangeur de chaleur,

— une première branche de dérivation reliant fluidiquement un premier point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du premier échangeur et en amont du premier dispositif de détente à un deuxième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du deuxième échangeur de chaleur et en amont du dispositif de compression, la première branche de dérivation comportant un deuxième dispositif de détente disposé en amont du troisième échangeur de chaleur,

- une deuxième branche de dérivation reliant fluidiquement un troisième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du premier échangeur et en amont du premier point de raccordement à un quatrième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du deuxième point de raccordement et en amont du dispositif de compression, la deuxième branche de dérivation comportant un troisième dispositif de détente disposé en amont du quatrième échangeur de chaleur.

[60] La boucle principale de circulation de fluide réfrigérant comprend un dispositif d’accumulation disposé en aval du premier échangeur de chaleur et en amont du troisième point de raccordement.

[61] Dans un mode de réalisation du système de conditionnement thermique, la première branche de dérivation comprend un échangeur de chaleur interne, l’échangeur de chaleur interne comportant une première section d’échange thermique disposée en amont du deuxième dispositif de détente et une deuxième section d’échange thermique disposée en aval du troisième échangeur de chaleur, l’échangeur de chaleur interne étant configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant dans la première section d’échange thermique et le fluide réfrigérant dans la deuxième section d’échange thermique.

Brève description des dessins

[62] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :

[63] [Fig. 1] est une vue schématique d’un premier mode de réalisation d’un système de conditionnement thermique intégrant un module de distribution de fluide réfrigérant selon l’invention,

[64] [Fig. 2] est une vue schématique d’un deuxième mode de réalisation d’un système de conditionnement thermique intégrant un module de distribution selon l’invention,

[65] [Fig. 3] est une vue en perspective du module de distribution de fluide réfrigérant schématisé sur les figures 1 et 2,

[66] [Fig. 4] est une autre vue en perspective du module de distribution de fluide réfrigérant schématisé sur les figures 1 et 2, vue sous un autre angle de vue,

[67] [Fig. 5] est une vue en coupe du module de distribution des figures 3 et 4,

[68] [Fig. 6] est une autre vue en coupe du module de distribution des figures 3 et 4, [69] [Fig. 7] est une vue schématique illustrant un mode de fonctionnement du système de conditionnement thermique de la figure 1.

Description des modes de réalisation

[70] Afin de faciliter la lecture des figures, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l’échelle. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Certains éléments ou paramètres peuvent être indexés, c'est-à-dire désignés par exemple par premier élément ou deuxième élément, ou encore premier paramètre et second paramètre, etc. Cette indexation a pour but de différencier des éléments ou paramètres similaires, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, ou paramètre par rapport à un autre. On peut ainsi interchanger les dénominations ‘premier’, ’deuxième’, ‘troisième’, etc.... De même, les termes primaire/secondaire servent à indexer et n’impliquent pas de priorité d’un élément par rapport à l’autre.

[71] Dans la description qui suit, le terme "un premier élément en amont d'un deuxième élément" signifie que le premier élément est placé avant le deuxième élément par rapport au sens de circulation, ou de parcours, d'un fluide. De manière analogue, le terme "un premier élément en aval d'un deuxième élément" signifie que le premier élément est placé après le deuxième élément par rapport au sens de circulation, ou de parcours, du fluide considéré. Dans le cas du circuit de fluide réfrigérant, le terme « un premier élément est en amont d’un deuxième élément » signifie que le fluide réfrigérant parcourt successivement le premier élément, puis le deuxième élément, sans passer par le dispositif de compression. Autrement dit, le fluide réfrigérant sort du dispositif de compression, traverse éventuellement un ou plusieurs éléments, puis traverse le premier élément, puis le deuxième élément, puis regagne le dispositif de compression, éventuellement après avoir traversé d’autres éléments.

[72] L’expression « un deuxième élément est placé entre un premier élément et un troisième élément » signifie que le plus court trajet pour passer du premier élément au troisième élément passe par le deuxième élément.

[73] Quand il est précisé qu'un sous-système comporte un élément donné, cela n'exclut pas la présence d'autres éléments dans ce sous-système.

[74] Les dispositifs de détente employés, encore appelés détendeurs, peuvent être un détendeur électronique, un détendeur thermostatique, ou un orifice calibré. Dans le cas d’un détendeur électronique, la section de passage permettant de faire passer le fluide réfrigérant peut être ajustée de manière continue entre une position de fermeture et une position d’ouverture maximale. Pour cela, un contrôleur électronique pilote un moteur électrique qui déplace un obturateur mobile contrôlant la section de passage offerte au fluide réfrigérant.

[75] Le système de conditionnement thermique 100 qui va être décrit peut équiper un véhicule automobile. Une unité électronique de contrôle, non représentée, reçoit des informations de différents capteurs mesurant notamment les caractéristiques du fluide réfrigérant. L’unité électronique de contrôle reçoit également des consignes émises par les occupants du véhicule, par exemple la température souhaitée à l’intérieur de l’habitacle. L’unité électronique de contrôle met en œuvre des lois de contrôle permettant le pilotage des différents actionneurs, afin d’assurer le contrôle du système de conditionnement thermique 100 de façon à assurer les consignes reçues. Un dispositif de compression 7 permet de faire circuler un fluide réfrigérant dans un circuit fermé 10 de circulation de fluide réfrigérant. Le dispositif de compression 7 peut être un compresseur électrique, c'est- à-dire un compresseur dont les pièces mobiles sont entrainées par un moteur électrique. Le dispositif de compression 7 comporte un côté aspiration du fluide réfrigérant à basse pression, encore appelé entrée 7a du dispositif de compression 7, et un côté refoulement du fluide réfrigérant à haute pression, encore appelé sortie 7b du dispositif de compression 7. Les pièces mobiles internes du compresseur 7 font passer le fluide réfrigérant d’une basse pression côté entrée 7a à une haute pression côté sortie 7b. Après détente dans un ou plusieurs dispositifs de détente, le fluide réfrigérant revient à l’entrée 7a du compresseur 7 et recommence un nouveau cycle thermodynamique. Le compresseur 7 est ici un compresseur possédant exactement une entrée et une sortie de fluide réfrigérant.

[76] Chaque point de raccordement permet au fluide réfrigérant de passer dans l’une ou l’autre des portions de circuit se rejoignant à ce point de raccordement. La répartition du fluide réfrigérant entre les portions de circuit se rejoignant en un point de raccordement se fait en jouant sur le degré d’ouverture des dispositifs de détente, et la position des vannes d’arrêt disposés sur chacune des branches raccordées à ce point. Autrement dit, chaque point de raccordement est un moyen de redirection du fluide réfrigérant arrivant à ce point de raccordement.

[77] Le fluide réfrigérant utilisé par le circuit de fluide réfrigérant est ici un fluide chimique tel que le R1234yf. D’autres fluides réfrigérants pourraient être employés, comme par exemple le R 134a, le R744, ou encore le R290. [78] On entend par flux d’air intérieur un flux d’air à destination de l’habitacle du véhicule automobile. Ce flux d’air intérieur peut circuler dans une installation de chauffage, ventilation et climatisation, souvent désignée par le terme Anglais « HVAC » signifiant « Heating, Ventilating and Air Conditioning ». Cette installation n’a pas été représentée sur les différentes figures. Un groupe moto-ventilateur, non représenté, peut être activé afin d’augmenter au besoin le débit du flux d’air intérieur Fi.

[79] On entend par flux d’air extérieur Fe un flux d’air qui n’est pas à destination de l’habitacle du véhicule. Autrement dit, le flux d’air Fe reste à l’extérieur de l’habitacle du véhicule. Un autre groupe moto-ventilateur, également non représenté, peut être activé afin d’augmenter si nécessaire le débit du flux d’air extérieur Fe.

[80] On a représenté sur la figure 1 un schéma de principe d’un système de conditionnement thermique 100 pour véhicule automobile, selon un premier mode de réalisation. Ce système de conditionnement thermique 100 possède un circuit 10 de circulation de fluide réfrigérant permettant de faire circuler dans divers échangeurs de chaleur un débit contrôlé de fluide réfrigérant sous pression. En usage normal, le circuit de circulation de fluide réfrigérant est étanche et forme un circuit fermé. Le système de conditionnement thermique 100 intègre un module de distribution 50 de fluide réfrigérant.

[81] Le système de conditionnement thermique 100 pour véhicule automobile comprend :

- un dispositif de compression 7 comprenant au moins une entrée 7a et une sortie 7b,

- un premier échangeur de chaleur 1 configuré pour fonctionner en condenseur,

- un deuxième échangeur de chaleur 2 configuré pour fonctionner en évaporateur,

- un troisième échangeur de chaleur 3 configuré pour fonctionner sélectivement en évaporateur ou en condenseur,

- un quatrième échangeur de chaleur 4 configuré pour fonctionner en évaporateur,

- un module de distribution 50 de fluide réfrigérant qui sera décrit ultérieurement.

Une sortie 2b du deuxième échangeur de chaleur 2 est reliée à la première entrée El du module de distribution 50, une sortie 3b du troisième échangeur de chaleur 3 est reliée à la deuxième entrée E2 du module de distribution 50, une sortie 4b du quatrième échangeur de chaleur 4 est reliée à la troisième entrée E3 du module de distribution 50, et la sortie S du module de distribution 50 est reliée à l’entrée 7a du dispositif de compression 7. [82] Dans un premier mode de réalisation du système de conditionnement thermique 100, illustré sur la figure 1, le premier échangeur de chaleur 1 est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur Fi à l’habitacle du véhicule.

[83] Le flux d’air intérieur Fi peut ainsi être chauffé de manière directe, c’est-à-dire que la chaleur de condensation du fluide réfrigérant est transférée directement au flux d’air intérieur Fi lorsque celui-ci traverse le premier échangeur 1. Le premier échangeur de chaleur 1 est disposé dans l’installation de chauffage, ventilation et climatisation du véhicule, non représentée sur les figures.

[84] Dans l’exemple illustré, le deuxième échangeur de chaleur 2 est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur Fi à l’habitacle du véhicule. Le deuxième échangeur 2 de chaleur est également disposé dans l’installation de chauffage, ventilation et climatisation du véhicule. Le deuxième échangeur 2 permet de refroidir le flux d’air intérieur Fi afin de réguler la température de l’habitacle. Le deuxième échangeur 2 est disposé en aval du premier échangeur 1 selon un sens d’écoulement du flux d’air intérieur dans l’installation de chauffage, ventilation et climatisation du véhicule.

[85] Le troisième échangeur de chaleur 3 est configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur Fe à l’habitacle du véhicule. Le troisième échangeur 3 peut sélectivement, suivant les modes de fonctionnement du système de conditionnement thermique 100, dissiper de la chaleur dans le flux d’air extérieur Fe, lorsque le troisième échangeur 3 fonctionne en condenseur, ou absorber de la chaleur du flux d’air extérieur Fe, lorsque le troisième échangeur 3 fonctionne en évaporateur. Le troisième échangeur 3 peut par exemple être disposé dans la face avant du véhicule, et reçoit le flux d’air généré par la vitesse d’avancement du véhicule.

[86] Le quatrième échangeur de chaleur 4 est configuré pour être couplé thermiquement à un élément 6 d’une chaine de traction électrique du véhicule. L’élément 6 de la chaine de traction électrique peut comprendre une batterie de stockage d’énergie électrique. Le quatrième échangeur 4 permet d’absorber de la chaleur de l’élément 6. Le couplage thermique peut se faire par un liquide caloporteur circulant dans un circuit 30. Le liquide caloporteur du circuit 30 peut par exemple être un mélange d’eau et de glycol. Le liquide caloporteur échange de la chaleur avec le fluide réfrigérant au niveau du quatrième échangeur 4, et échange de la chaleur avec l’élément 6 de la chaine de traction.

[87] L’élément 6 de la chaine de traction électrique peut comprendre un module électronique de pilotage d’un moteur électrique de traction du véhicule. L’élément 6 de la chaîne de traction électrique peut aussi comprendre un moteur électrique de traction du véhicule.

[88] Dans un deuxième mode de réalisation, illustré sur la figure 2, le premier échangeur de chaleur 1 est configuré pour échanger de la chaleur avec un liquide caloporteur d’un circuit de liquide caloporteur 20, le circuit de liquide caloporteur 20 comportant un cinquième échangeur de chaleur 5 configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur Fi à l’habitacle du véhicule.

[89] Dans ce mode de réalisation, le flux d’air intérieur Fi est chauffé de manière indirecte, puisque la chaleur de condensation du fluide réfrigérant est d’abord transférée au liquide caloporteur du circuit 20, puis la chaleur du liquide caloporteur est transférée au flux d’air intérieur Fi au niveau du cinquième échangeur 5. Le circuit de liquide caloporteur 20 comprend une pompe 28 pouvant faire circuler le liquide caloporteur dans le circuit 20. Le cinquième échangeur 5 est disposé dans l’installation de chauffage, ventilation et climatisation en aval du deuxième échangeur 2 selon le sens d’écoulement du flux d’air intérieur Fi. Le rôle des autres échangeurs est le même que dans le premier mode de réalisation. Le circuit de liquide caloporteur 20 pour le chauffage habitacle et le circuit de liquide 30 pour le couplage thermique avec l’élément 6 de la chaîne de transmission sont disjoints, c’est-à-dire qu’ils ne communiquent pas.

[90] Plus précisément, le système de conditionnement thermique 100 comporte un circuit de fluide réfrigérant 10 comprenant :

— une boucle principale A de circulation de fluide réfrigérant, la boucle principale A comportant successivement selon un sens de circulation du fluide réfrigérant :

— le dispositif de compression 7,

— le premier échangeur 1 de chaleur,

— un premier dispositif de détente 31,

— le deuxième échangeur 2 de chaleur,

— une première branche de dérivation B reliant fluidiquement un premier point de raccordement 21 disposé sur la boucle principale A en aval du premier échangeur 1 et en amont du premier dispositif de détente 31 à un deuxième point de raccordement 22 disposé sur la boucle principale A en aval du deuxième échangeur 2 de chaleur et en amont du dispositif de compression 7, la première branche de dérivation B comportant un deuxième dispositif de détente 32 disposé en amont du troisième échangeur 3 de chaleur,

— une deuxième branche de dérivation C reliant fluidiquement un troisième point de raccordement 23 disposé sur la boucle principale A en aval du premier échangeur 1 et en amont du premier point de raccordement 21 à un quatrième point de raccordement 24 disposé sur la boucle principale A en aval du deuxième point de raccordement 22 et en amont du dispositif de compression 7, la deuxième branche de dérivation C comportant un troisième dispositif de détente 33 disposé en amont du quatrième échangeur 4 de chaleur.

[91] La boucle principale A de circulation de fluide réfrigérant comprend un dispositif d’accumulation 9 disposé en aval du premier échangeur 1 de chaleur et en amont du troisième point de raccordement 23. Autrement dit, le dispositif d’accumulation 9 est agencé sur la boucle principale A entre la sortie du premier échangeur 1 et le troisième point de raccordement 23. Le quatrième point de raccordement 24 est agencé sur la boucle principale A entre le deuxième point de raccordement 22 et l’entrée 7a du dispositif de compression 7.

[92] Le module de distribution 50 comprend une partie de la boucle principale A, de la première branche de dérivation B, et de la deuxième branche de dérivation C.

[93] Le module de distribution 50 de fluide réfrigérant à basse pression comporte:

- un premier canal 11 de circulation de fluide réfrigérant, reliant une première entrée El et une sortie S,

- un deuxième canal 12 reliant une deuxième entrée E2 et une première zone de connexion Cl disposée sur le premier canal 11 entre la première entrée El et la sortie S,

- un troisième canal 13 reliant une troisième entrée E3 et une deuxième zone de connexion C2 disposée sur le premier canal 11 entre la première zone de connexion Cl et la sortie S. Le premier canal 11 comporte une vanne unidirectionnelle 17 disposée entre la première zone de connexion Cl et la deuxième zone de connexion C2.

La vanne unidirectionnelle 17 est configurée pour autoriser une circulation de fluide réfrigérant de la première zone de connexion Cl vers la deuxième zone de connexion C2. La vanne unidirectionnelle 17 est également configurée pour interdire une circulation de fluide réfrigérant de la deuxième zone de connexion C2 vers la première zone de connexion CL

[94] Le module de distribution 50 permet de regrouper les différents flux de gaz réfrigérant à basse pression afin de les faire transiter vers l’entrée 7a du dispositif de compression 7. Un même module peut être utilisé pour de multiples configurations, ce qui permet une standardisation. De plus, la géométrie du module de distribution peut être optimisée afin de réduire les pertes de charges, et ainsi améliorer les performances thermodynamiques du système de conditionnement thermique sur lequel le module de distribution est intégré.

[95] Chaque canal 11, 12, 13 du module de distribution 50 de fluide réfrigérant est un canal de circulation de fluide réfrigérant. Chaque canal 11, 12, 13 est de forme générale tubulaire. Le fluide réfrigérant circulant dans le module de distribution 50 est en contact avec la surface des différents canaux 11, 12, 13. Chaque canal 11, 12, 13 possède exactement une entrée et une sortie de fluide réfrigérant. Autrement dit, un canal n’est pas ramifié. Des portions de circuit disposées en parallèle sont formées par au moins deux canaux distincts.

[96] Chaque zone de connexion Cl, C2 établit une communication fluidique entre deux canaux se rejoignant au niveau de cette zone de connexion. Une zone de connexion est délimitée par l’intersection entre deux canaux. On parle de zone de connexion et non de point de connexion car les canaux de circulation de fluide sont physiquement des éléments volumiques. Chaque zone de connexion forme un piquage d’un canal sur un autre canal.

[97] Le fluide réfrigérant circulant dans le module de distribution 50 est un fluide réfrigérant à basse pression. Par « basse pression », on entend que le fluide réfrigérant refoulé par le compresseur 7 a subi une détente dans un dispositif de détente avant de rejoindre le module de distribution 50. La pression du fluide réfrigérant au niveau des entrées El, E2, E3 est par exemple inférieure à 5 Bar.

[98] Le premier canal 11 de circulation de fluide réfrigérant, le deuxième canal 12 de circulation de fluide réfrigérant et le troisième canal 13 de circulation de fluide réfrigérant sont formés par un évidement interne d’un corps 15 du module 50. Chaque canal 11, 12, 13 est formé par un évidement interne du corps 15 du module 50. Chaque canal 11, 12, 13 est entièrement contenu à l’intérieur du module 50 de distribution de fluide réfrigérant.

[99] Le nombre de durites et raccords nécessaires pour assurer la circulation du fluide réfrigérant est réduit, puisque les connexions entre canaux et les canaux eux-mêmes sont assurés directement par le corps du module de distribution.

[100] La figure 3 et la figure 4 sont des vues en perspective d’un exemple de réalisation d’un module de distribution 50 de fluide réfrigérant. L’angle de vue diffère entre la figure 3 et la figure 4.

[101] Le corps 15 du module 50 comporte un ensemble de surfaces extérieures planes. La fixation de pattes de maintien des tubes ou durites amenant le fluide réfrigérant jusqu’aux entrées du module, ou faisant repartir le fluide réfrigérant du module, est ainsi facilitée. [102] Sur l’exemple représenté, le corps 15 du module 50 est de forme sensiblement parallélépipédique. Le module est ainsi compact, ce qui facilite son intégration.

[103] Le module 50 comprend trois entrées El, E2, E3 de fluide réfrigérant et une unique sortie S de fluide réfrigérant. La première entrée El est agencée sur une face plane 41 du corps 15 du module 50. La deuxième entrée E2 est agencée sur une face plane 42 du corps 15 du module 50. La troisième entrée E3 est agencée sur une face plane 43 du corps 15 du module 50. La sortie S est agencée sur une face plane du corps 15 du module 50. La première entrée El et la sortie S sont agencées sur une même face plane 41 du corps 15 du module 50.

[104] La figure 5 et la figure 6 sont des vues en coupe du module de distribution 50, sur lesquelles les canaux de circulation de fluide réfrigérant sont visibles.

[105] Le deuxième canal 12 est rectiligne. Le troisième canal 13 est rectiligne. Le premier canal 11 comprend une succession de portions rectilignes. Chaque canal peut ainsi être obtenu par perçage, ce qui permet une fabrication peu onéreuse du module.

[106] Le premier canal 11 comprend une première portion 11-1 s’étendant entre la première entrée El et la première zone de connexion CL La première portion 11-1 du premier canal 11 et le deuxième canal 12 s’étendent selon des axes sécants. Sur l’exemple représenté, la première portion 11-1 du premier canal 11 et le deuxième canal 12 s’étendent selon des axes perpendiculaires. Sur la figure 5, le signe DI 1-1 illustre l’axe de la première portion 11-1 du premier canal 11 et le signe D12 illustre l’axe du deuxième canal 12.

[107] Le premier canal 11 comprend une deuxième portion 11-2 s’étendant entre la première zone de connexion Cl et la vanne unidirectionnelle 17. La deuxième portion 11-2 du premier canal 11 et la première portion 11-1 du premier canal 11 s’étendent selon des axes perpendiculaires. La deuxième portion 11-2 du premier canal 11 et le deuxième canal 12 sont coaxiaux. L’axe de la deuxième portion 11-2 est illustré par le signe DI 1-2.

[108] La vanne unidirectionnelle 17 est agencée dans un logement 14 débouchant sur une face 44 du corps 15 du module de distribution 50. Le module de distribution de fluide réfrigérant intègre ainsi une vanne unidirectionnelle, tel un clapet anti-retour, de façon simple.

[109] Comme représenté sur la figure 5, le logement 14 de la vanne unidirectionnelle 17 et la deuxième entrée E2 sont agencées sur des faces opposées 44, 42 du corps 15 du module de distribution 50. Les différents composants du module sont ainsi répartis autour de la surface externe du module.

[110] La vanne unidirectionnelle 17 comprend une portion plane 18 affleurant une face 44 du module de distribution 50. La vanne unidirectionnelle 17 comprend aussi un plot 19 saillant de la portion plane 18. Le plot 19 permet la préhension de la vanne unidirectionnelle 17 et permet d’extraire la vanne unidirectionnelle 17 de son logement, dans le cas d’un éventuel démontage.

[111] Le logement 14 de la vanne unidirectionnelle 17 est cylindrique. Le logement 14 de la vanne unidirectionnelle 17 s’étend selon un axe D14 coaxial avec l’axe D12 du deuxième canal 12 de circulation. Le logement 14 de la vanne unidirectionnelle 17, le deuxième canal 12 et une partie du premier canal 11 peuvent ainsi être réalisés par des perçages selon un même axe, ce qui facilite la réalisation du module.

[112] Le premier canal 11 comprend une troisième portion 11-3 s’étendant entre la vanne unidirectionnelle 17 et la deuxième zone de connexion C2. La troisième portion 11-3 du premier canal 11 et le troisième canal 13 s’étendent selon des axes perpendiculaires.

[113] Le deuxième canal 12 et le troisième canal 13 s’étendent selon des axes perpendiculaires. L’axe du troisième canal 13 est illustré par le signe D13 sur les figures 5 et 6.

[114] La première portion 11-1 du premier canal 11, le deuxième canal 12 et le troisième canal 13 s’étendent selon des axes perpendiculaires deux à deux.

[115] Le premier canal 11 comprend une quatrième portion 11-4 s’étendant entre la deuxième zone de connexion C2 et la sortie S ; la quatrième portion 11-4 du premier canal 11 et la troisième portion 11-3 du premier canal 11 sont coaxiales. Sur la figure 5, le signe DI 1-4 illustre l’axe de la quatrième portion 11-4 du premier canal 11.

[116] Comme détaillé sur la figure 5, la première portion 11-1 du premier canal 11 et la troisième portion 11-3 du premier canal 11 s’étendent selon des axes parallèles. Ces axes parallèles sont illustrés par les signes DI 1-1 et DI 1-4.

[117] Le corps 15 du module de distribution 50 est ici formé d’un assemblage de blocs métalliques. Le corps du module de distribution est ainsi robuste, peu onéreux et possède une bonne étanchéité.

[118] Les blocs métalliques peuvent être moulés. Les blocs métalliques peuvent également être extradés. Les blocs métalliques sont par exemple en aluminium.

[119] Le corps 15 du module de distribution 50 peut être monobloc. [120] Le module de distribution 50 comprend une bride de fixation 49 du module à un support.

[121] Le module de distribution 50 comprend un premier dispositif de maintien 45 d’un premier tube d’arrivée de fluide réfrigérant dans la première entrée EL Le module de distribution 50 comprend aussi un deuxième dispositif de maintien 46 d’un deuxième tube de sortie de fluide réfrigérant depuis la sortie S.

[122] De même, le module de distribution 50 comprend un troisième dispositif de maintien d’un troisième tube d’arrivée de fluide réfrigérant dans la troisième entrée E3, non représenté sur les figures.

[123] Sur l’exemple représenté sur les figures 3 et 4, chaque dispositif de maintien 45, 46 comprend un goujon et un écrou. Selon une variante non représentée, chaque dispositif de maintien peut comprendre un orifice fileté et une vis de fixation.

[124] Dans un deuxième mode de réalisation du système de conditionnement thermique 100, illustré sur la figure 2, la première branche de dérivation B comprend un échangeur de chaleur interne 25, l’échangeur de chaleur interne 25 comportant une première section d’échange thermique 25a disposée en amont du deuxième dispositif de détente 32 et une deuxième section d’échange thermique 25b disposée en aval du troisième échangeur de chaleur 3, l’échangeur de chaleur interne 25 étant configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant dans la première section d’échange thermique 25a et le fluide réfrigérant dans la deuxième section d’échange thermique 25b. L’échangeur interne 25 permet d’améliorer les performances du système de conditionnement thermique 100.

[125] La figure 7 illustre le fonctionnement du système de conditionnement thermique 100 dans un mode de fonctionnement dit de récupération d’énergie de la chaine de traction.

Sur cette figure, les portions du circuit 10 dans lesquelles le fluide réfrigérant circule sont représentées en traits pleins. Les traits pleins épais correspondent au fluide réfrigérant à haute pression et les traits fins pleins correspondant au fluide réfrigérant à basse pression. Les portions dans lesquelles le fluide réfrigérant ne circule pas sont représentées en traits pointillés.

[126] Dans ce mode de fonctionnement, un débit Q de fluide réfrigérant, schématisé par la flèche en trait épais, circule dans le dispositif de compression 7 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur de chaleur 1 où il se condense en fournissant de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, puis dans le dispositif d’accumulation 9. Au niveau du troisième point de raccordement 23, le fluide réfrigérant est dirigé dans la deuxième branche de dérivation C, car le premier détendeur 31 et le deuxième détendeur 32 sont en position fermée et bloquent la circulation de fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant circulant dans la deuxième branche de dérivation C circule dans le premier dispositif de détente 31 où il subit une détente et passe à basse pression, puis dans le quatrième échangeur 4 où il reçoit de la chaleur de l’élément 6 de la chaine de traction, et rentre dans le module de distribution 50 par la troisième entrée E3 et rejoint la deuxième zone de connexion C2.

[127] La vanne unidirectionnelle 17 empêche une circulation de fluide réfrigérant de la deuxième zone de connexion C2 vers la première zone de connexion Cl, c’est-à-dire du quatrième point de raccordement 24 vers le deuxième point de raccordement 22. Ainsi, une migration du fluide réfrigérant vers le troisième échangeur 3 et le deuxième échangeur 2 est évitée. En effet, lorsque la température du flux d’air intérieur Fi et du flux d’air extérieur Fe est inférieure à la température de saturation du fluide réfrigérant, le fluide réfrigérant contenu dans chacun du deuxième et du troisième échangeur peut se produire. En l’absence de vanne unidirectionnelle, une migration progressive du fluide réfrigérant vers le deuxième et le troisième échangeur pourrait se produire, ce qui diminuerait les capacités d’échange du système de conditionnement thermique. La présence de la vanne unidirectionnelle permet de faire fonctionner le système de conditionnement thermique dans ce mode de fonctionnement dans lequel seul le quatrième échangeur de chaleur 4 est actif, le deuxième et le troisième échangeur étant alors inactifs.

[128] Le module de distribution décrit peut aussi être mis en œuvre dans des systèmes de conditionnement thermiques dans lesquels le rôle du premier échangeur 1, du deuxième échangeur 2 et du troisième échangeur 3 est différent.