WO2003106901A1 - Dispositif de vaporisation pour boucle de climatisation - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to an air conditioning loop, in particular for an air conditioning installation for the passenger compartment of a vehicle.
  • a conventional air conditioning loop comprises a compressor, a condenser, an expansion device and an evaporator traversed, in this order, by a refrigerant fluid.
  • the refrigerant is compressed in the gas phase and brought to a high pressure by the compressor. It is then transformed into the liquid phase by the condenser, then undergoes a pressure loss while passing through the expansion member, which can for example be a calibrated orifice. '
  • the liquid partially vaporizes in the expansion member as it cools.
  • a mixture of vapor and liquid at low pressure is obtained, which is transmitted to the evaporator where it is transformed into the gaseous phase.
  • Such droplets at the outlet of the evaporator conventionally appear when the expansion member is a variable or fixed calibrated orifice. They may also appear in certain critical stages of operation of the installation.
  • phase separators are bulky and significantly increase the size and weight of the air conditioning installation. They do not make it possible to optimize the space occupied by the air conditioning installation in the vehicle. Furthermore, such separators significantly increase the cost of an air conditioning installation for a vehicle.
  • the invention proposes, for this purpose, a coolant loop, in particular for a vehicle air conditioning installation, comprising a compressor capable of raising the pressure of the fluid to the gaseous state, a condenser capable of passing the compressed fluid through the compressor in the liquid state, an expansion member capable of lowering the pressure of the fluid condensed by the condenser and an evaporator capable of passing the expanded fluid to the gaseous state before its return to the compressor, as well as means, placed between the evaporator and the compressor, to prevent liquid from entering the compressor.
  • the loop also includes a first conduit connecting the outlet of the compressor • the condenser inlet.
  • the means for preventing the entry of liquid into the compressor comprise a housing, in which the fluid coming from the evaporator circulates towards the compressor, while the housing is shaped to house part of the first conduit, said part, called capillary, having a diameter of less than 8 millimeters.
  • the fluid coming from the evaporator towards the compressor circulates in the housing in a substantially horizontal longitudinal direction.
  • the means for preventing the entry of liquid into the compressor comprise a housing, limited by a side wall of revolution, of substantially horizontal axis, a first end wall connected by a conduit to the outlet of the evaporator and a second end wall, connected by a conduit to the inlet of the compressor, said wall defining the interior volume of said means.
  • the side wall of the housing is substantially cylindrical.
  • the walls of said means have two openings, these two openings allowing the capillary to enter and exit into the housing.
  • the length of the capillary is greater than the length of the wall of the housing.
  • the length of the capillary (8) is notably less than 1 meter.
  • the capillary is substantially in the form of a helix.
  • the capillary can also have fins on its outer wall.
  • the capillary is made of stainless material.
  • the capillary is made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the loop includes a reservoir capable of absorbing variations in the volume of the fluid.
  • the reservoir can be placed between the outlet of the condenser and the inlet of the expansion member.
  • the reservoir is integrated into the condenser, the latter comprising a sub-cooling zone downstream of the reservoir.
  • the expansion member is in the form of a calibrated orifice.
  • FIG. 1 is an overall view of an air conditioning loop of a vehicle air conditioning installation, according to an embodiment of the prior art
  • FIG. 2 represents a diagram of an air conditioning loop of the prior art comprising a phase separator
  • FIG. 3 represents a diagram of an air conditioning loop, according to an embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a view in axial section of the vaporization device, according to this embodiment.
  • FIG. 5 shows a diagram of an air conditioning loop, according to another embodiment of the invention
  • - Figure 6 is an axial sectional view of the vaporization device, according to this other embodiment.
  • the drawings essentially contain elements of a certain character. They can therefore not only serve to better understand the description, but also contribute to the definition of the invention, if necessary.
  • FIG. 1 shows an overview of an air conditioning loop integrated into a vehicle.
  • the air conditioning loop is traversed by a refrigerant, for example R134a refrigerant.
  • the air conditioning loop comprises a compressor 1, a condenser 2, a liquid tank 3, an expansion member 4 and an evaporator 5, traversed in this order by the refrigerant, and connected together by a set of conduits.
  • the set of conduits comprises a first conduit 91 connecting the outlet of the compressor to the inlet of the condenser, a second conduit 92 connecting the outlet of the evaporator to the inlet of the compressor, a third conduit 93 connecting the outlet of the condenser to the inlet of the liquid container and a fourth conduit 94 connecting the liquid reservoir to the expansion member.
  • liquid reservoir 3 can be integrated into the condenser 2, in which case the third conduit 930 connects the outlet of the condenser to the expansion member and the fourth conduit 940 connects the expansion member to the inlet of the evaporator.
  • This embodiment is illustrated in Figure 2. -
  • the refrigerant circulating in the set of conduits of FIG. 1 undergoes a rise in pressure and temperature in the compressor 1.
  • the fluid is then transformed into the liquid phase at high pressure by the condenser 2.
  • the expansion member 4 lowers the pressure created by the compressor.
  • the expansion member can be a calibrated orifice or a regulator, for example a thermostatic regulator. The description will be made below with reference to a. calibrated orifice, by way of example, not limiting.
  • the refrigerant is in the form of a mixture of vapor and liquid at low pressure. This mixture then arrives in the evaporator 5 which causes the liquid to evaporate by removing the " heat from an air flow 51.
  • the condenser 2 receives an external air flow 21 to evacuate this heat as well as the heat produced by compression of the fluid.
  • FIG. 2 is a schematic view of the air conditioning loop of the prior art, described above.
  • This air conditioning loop includes a phase separator 6 placed between the evaporator and the compressor on the duct 92.
  • This phase separator is intended to prevent absorption of liquid droplets by the compressor, possibly transmitted by the evaporator 5.
  • the phase separator 6 is in the form of a tank capable of separating the liquid phase from the vapor phase of the refrigerant which circulates between the evaporator and the compressor. It only transmits the vapor phase to the compressor.
  • the liquid phase which is sent to the bottom of the phase separator, can be vaporized by external heat supply to be in turn transmitted to the compressor.
  • the Applicant has set up an air conditioning loop making it possible to simplify this operation, while retaining satisfactory performance.
  • the invention provides an air conditioning loop in which the elimination of the liquid is carried out by heat exchange between part of the high pressure zone HP of the loop and part of the low pressure zone BP.
  • the high pressure area is located above the dashed line and the low pressure area below the dashed line.
  • the air conditioning loop comprises a means for preventing the entry of liquid into the compressor, said vaporization device 78, disposed between the outlet of the evaporator 5 and the inlet of the compressor 1.
  • the vaporization device 78 comprises a housing of cylindrical shape of revolution, suitable for receiving the low pressure fluid coming from the evaporator 5 and comprising possible droplets of liquid, and for transmitting the fluid to the compressor 1 after treatment.
  • the housing 7 of the vaporization device is traversed by the conduit 91 connecting the outlet of the compressor 1 to the inlet of the condenser 2. More specifically, the part 8 of the first conduit housed in the housing is a conduit of small diameter, called capillary. The diameter of the capillary is advantageously less than 8 millimeters.
  • This particular configuration makes it possible to replace the vaporization device of the prior art by vaporizing the droplets of liquid possibly present in the fluid coming from the evaporator 5.
  • this conformation makes it possible to effect a temperature reduction in the capillary and therefore pre-expansion.
  • the housing 7 of the phase separator is oriented horizontally and is limited by a cylindrical side wall 72, and two end walls 70 and 71.
  • the end wall 70 is tightly connected to the outlet of the evaporator via part 920 of the second duct 92.
  • the end wall 71 is tightly connected to the inlet of the compressor by the part 921 of the second duct 92.
  • the wall of the housing of the vaporization device comprises a first opening 80, produced for example on the wall the end 70, and a second opening 81, produced for example on the end wall 71.
  • the second opening 81 is located between the first opening 80 and the end of the housing 7, delimited by the end wall 71.
  • the capillary from the outlet of the compressor is introduced through the opening 81 and exits through the opening 80 towards the inlet of the condenser.
  • the capillary is welded to the housing at these openings by techniques known to those skilled in the art.
  • the capillary 8 is housed in the housing 7 of the vaporization device.
  • the capillary 8 of the vaporization device 78 has a length greater than the length of the housing. In an advantageous embodiment, this length is less than 1 meter.
  • the capillary 8 has a helical shape, in order to accommodate a large length of the capillary in the housing.
  • the refrigerant circulates in the capillary 8 in the compressor / condenser direction. This direction of circulation is indicated by the arrows in broken lines in the figure-.
  • the compression in compressor 1 has allowed the fluid to reach a high pressure and temperature, and therefore the fluid passing through the capillary is also at high pressure and temperature.
  • the fluid circulates in the housing, outside the capillary, in the evaporator / compressor direction, as indicated by the arrows in solid line.
  • the fluid leaving the evaporator is at low pressure and at low temperature.
  • the fluid flowing in the housing, outside the capillary, and the fluid flowing in the capillary are counter-current.
  • the temperature difference between the fluid flowing in the capillary 8 and the fluid flowing outside the capillary in the housing promotes heat exchange.
  • This heat exchange is able to vaporize the droplets of liquid possibly present in the fluid which circulates in the second conduit, outside the capillary 40. It therefore makes it possible to supply the compressor only with gaseous refrigerant and to dispense with the use of an oversized spray device.
  • the capillary can be shaped to promote heat exchange. It may for example include small fins which increase the heat dissipation.
  • FIGS 5 and 6 illustrate a second embodiment of the invention.
  • the capillary coming from the outlet of the condenser 2 is introduced into the opening 80 and exits through the opening 81. Consequently, the refrigerant which circulates in the housing 7 outside the capillary 8 and the refrigerant which circulates in the capillary 8 have the same direction of circulation.
  • the air conditioning loop also comprises a liquid reservoir 3 capable of absorbing variations in the volume of the fluid.
  • the liquid tank can be placed between the condenser and the calibrated orifice.
  • the capillary 8 of the vaporization device 78 is immersed in the fluid which circulates in the housing and is therefore liable to undergo oxidation.
  • the capillary 8 is produced from stainless material, in particular aluminum or aluminum alloy.
  • the vaporization device 78 therefore makes it possible to carry out the function of evaporation of the droplets of liquids possibly present at the outlet of the evaporator, while ensuring a pre-expansion function.
  • the air conditioning loop provides a liquid reserve and efficient filtration.
  • the size of the air conditioning loop is also improved.
  • the phase separator consists of a simple housing and a capillary. It contains no mechanical parts and requires no adjustment.
  • the overall size is improved by nesting part of the first conduit 91 in the housing which is placed on the second conduit 92. This reduction in the overall dimensions of the air conditioning loop is particularly advantageous for air conditioning installations of motor vehicles which are housed in increasingly smaller engine compartments.
  • the invention is not limited to the embodiments described above by way of example and extends to other variants, in particular as regards the choice of the length of the capillary.
  • the invention can use a relation linking this length to the diameter of the capillary. Such a relationship depends on the following parameters:
  • the capillary for example, circular or square section
  • the invention is not limited to a cylindrical case.
  • other forms can be envisaged.
  • the invention is also not limited to an expansion member of the calibrated orifice type.
  • Other types of trigger devices can be used, such as a thermostatic expansion valve.

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Abstract

La boucle de fluide réfrigérant comprend un dispositif de vaporisation (78) disposé entre l'évaporateur (5) et le compresseur (1) pour éviter l'entrée de liquide dans le compresseur. Le dispositif de vaporisation comprend un boîtier (7), dans lequel le fluide en provenance de l'évaporateur (5) circule vers le compresseur (1), tandis que le boîtier est conformé pour loger une partie (8) du conduit reliant la sortie du compresseur à l'entrée du condenseur, ladite partie, étant de petit diamètre. Cette boucle de climatisation s'applique notamment aux installations de climatisation de véhicule à moteur.

Description

Dispositif de vaporisation pour boucle de climatisation
L'invention concerne une boucle de climatisation, notamment pour une installation de climatisation de l'habitacle d'un véhicule.
Une boucle de climatisation classique comporte un compresseur, un condenseur, un organe de détente et un évaporateur parcourus, dans cet ordre, par un fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant est comprimé en phase gazeuse et amené à une pression élevée par le compresseur. Il est ensuite transformé en phase liquide par le condenseur, puis subit une perte de pression en passant dans l'organe de détente, qui peut être par exemple un orifice calibré. ' Le liquide se vaporise partiellement dans l'organe de détente en refroidissant. A la sortie de l'organe de détente, on obtient un mélange de vapeur et de liquide à basse pression, qui est transmis à l'évaporateur où il est transformé en phase gazeuse.
Dans des réalisations existantes, on utilise en outre un séparateur de phases placé entre l'évaporateur et le compresseur pour protéger le compresseur contre une aspiration 'de gouttelettes de liquide. En effet, dans certaines conditions de fonctionnement, des gouttelettes de liquide sont présentes en sortie de l'évaporateur et sont aspirées par le compres- seur. Ces gouttelettes de liquide peuvent provoquer un dysfonctionnement du compresseur ou une dégradation des performances thermiques du système.
De telles gouttelettes en sortie de l'évaporateur apparais- sent classiquement lorsque l'organe de détente est un orifice calibré variable ou fixe. Elles peuvent en outre apparaître dans certains stades critiques de fonctionnement de 1' installation.
Dans des boucles de climatisation connus, de tels séparateurs de phases sont volumineux et augmentent sensiblement l'encombrement et le poids de l'installation de climatisation. Ils ne permettent pas d'optimiser l'espace occupé par l'installation de climatisation dans le véhicule. Par ailleurs de tels séparateurs augmentent significàtivement le coût d'une installation de climatisation pour véhicule.
C'est un but de la présente invention de proposer une boucle de climatisation capable de limiter l'aspiration de liquide par le compresseur, par des moyens simples et économiques.
C'est encore un but de l'invention de proposer une telle boucle de climatisation ayant un encombrement et un poids réduit, pour pallier le manque de place fréquent dans la construction automobile.
L'invention propose, à cet effet, une boucle de fluide réfrigérant, notamment pour une installation de climatisation de véhicule, comprenant un compresseur propre à élever la pression du fluide à l'état gazeux, un condenseur propre à faire passer le fluide comprimé par le compresseur à l'état liquide, un organe de détente propre à abaisser la pression du fluide condensé par le condenseur et un évaporateur propre à faire passer le fluide détendu à l'état gazeux avant son retour dans le compresseur, ainsi que des moyens, disposé entre l'évaporateur et le compresseur, pour éviter l'entrée de liquide dans le compresseur. La boucle comprend également un premier conduit reliant la • sortie du compresseur à l'entrée du condenseur. Avantageusement, les moyens pour éviter l'entrée de liquide dans le compresseur comprennent un boîtier, dans lequel le fluide en provenance de l'évaporateur circule vers le compresseur, tandis que le boîtier est conformé pour loger une partie du premier conduit, ladite partie, dite capillaire étant de diamètre inférieur à 8 millimètres.
Selon une caractéristique de l'invention, le fluide en provenance de l'évaporateur vers le compresseur circule dans le boîtier selon une direction longitudinale sensiblement horizontale.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens pour éviter l'entrée de liquide dans le compresseur comprennent un boîtier, limité par une paroi latérale de révolution, d'axe sensiblement horizontal, une première paroi d'extrémité raccordée par un conduit à la sortie de l'évaporateur et une deuxième paroi d'extrémité, raccordée par un conduit à l'entrée du compresseur, ladite paroi délimitant le volume intérieur des dits moyens.
Dans une forme de réalisation particulière, la paroi latérale du boîtier est sensiblement cylindrique.
Les parois desdits moyens comportent deux ouvertures, ces deux ouvertures permettant l'entrée et la sortie du capillaire dans le boîtier.
Avantageusement, la longueur du capillaire est supérieure à la longueur de la paroi du boîtier.
La longueur du capillaire (8) est notamment inférieure -à 1 mètre.
En complément, le capillaire est sensiblement en forme d'hélice.
Le capillaire peut en outre comporter des ailettes sur sa paroi extérieure. Selon une autre caractéristique de l'invention, le capillaire est réalisé en matériau inoxydable.
En variante, le capillaire est réalisé en aluminium ou en alliage d'aluminium.
En complément, la boucle comprend un réservoir propre à absorber les variations de volume du fluide.
Le réservoir peut être placé entre la sortie du condenseur et l'entrée de l'organe de détente.
En variante, le réservoir est intégré au condenseur, celui-ci comportant une zone de sous-refroidissement en aval du réservoir.
Selon un autre aspect de l'invention, l'organe de détente est sous la forme d'un orifice calibré.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels:
- la figure 1 est une vue d'ensemble d'une boucle de climati- sation d'une installation de climatisation de véhicule, selon une réalisation de l'art antérieur,
- la figure 2 représente un schéma d'une boucle de climatisation de l'art antérieur comportant un séparateur de phases, -la figure 3 représente un schéma d'une boucle de climatisa- tion, selon une forme de réalisation de l'invention,
- la figure 4 est une vue en coupe axiale du dispositif de vaporisation, selon cette forme de réalisation,
- la figure 5 représente un schéma d'une boucle de climatisation, selon une autre forme de réalisation de l'invention, et - la figure 6 est une vue en coupe axiale du dispositif de vaporisation, selon cette autre forme de réalisation. Les dessins contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la description, mais aussi contribuer à la définition de l'invention, le cas échéant.
On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente une vue d'ensemble d'une boucle de climatisation intégrée à un véhicule. La boucle de climatisation est parcourue par une fluide réfrigérant, par exemple le fluide réfrigérant R134a. La boucle de climatisation comprend un compresseur 1, un condenseur 2, un réservoir de liquide 3, un organe de détente 4 et un évaporateur 5, parcourus dans cet ordre par le fluide réfrigérant, et reliés entre eux par un ensemble de conduits.
L' ensemble de conduits comprend un premier conduit 91 reliant la sortie du compresseur à l'entrée du condenseur, un deuxième conduit 92 reliant la sortie de l'évaporateur à l'entrée du compresseur, un troisième conduit 93 reliant la sortie du condenseur à l'entrée du réservoir de liquide et' un quatrième conduit 94 reliant le réservoir de liquide à l'organe de détente.
Dans une' autre forme de réalisation connue, le réservoir de liquide 3 peut être intégré au condenseur 2, auquel cas le troisième conduit 930 relie la sortie du condenseur à l'organe de détente et le quatrième conduit 940 relie l'organe de détente à l'entrée de l'évaporateur. Cette forme de réalisation est illustrée sur la figure 2. -
Le fluide réfrigérant circulant dans l'ensemble de conduits de la figure 1 subit une élévation de pression et de température dans le compresseur 1. Le fluide est ensuite transformé en phase liquide à haute pression par le condenseur 2. L'organe de détente 4 abaisse la pression créée par le compresseur. L'organe de détente peut être un orifice calibré ou un détendeur, par exemple un détendeur thermostatique. La description sera faite ci-après en référence à un. orifice calibré, à titre d'exemple, non limitatif. En sortie de l'orifice calibré, le fluide réfrigérant se présente sous la forme d'un mélange de vapeur et de liquide à basse pression. Ce mélange arrive alors dans l'évaporateur 5 qui provoque l' évaporation du liquide en prélevant la "chaleur d'un flux d'air 51. Le condenseur 2 reçoit un flux d'air extérieur 21 pour évacuer cette chaleur ainsi que la chaleur produite par la compression du fluide.
On se réfère maintenant à la figure 2 qui est une vue schématique de la boucle de climatisation de l'art antérieur, décrite ci-avant. Cette boucle de climatisation comprend un séparateur de phase 6 placé entre l'évaporateur et le compresseur sur le conduit 92. Ce séparateur de phase est destiné à empêcher l'absorption de gouttelettes de liquide par le compresseur, éventuellement transmises par l'évapora- teur 5.
Le séparateur de phases 6 se présente sous forme d'un réservoir propre à séparer la phase liquide de la phase vapeur du fluide réfrigérant qui circule entre l'évaporateur et le compresseur. Il permet de ne transmettre que la phase vapeur au compresseur. La phase liquide, qui est envoyée au fond du séparateur de phases, peut être vaporisée par apport extérieur de chaleur pour être à son tour transmise au compresseur.
La Demanderesse a mis en place une boucle de climatisation permettant de simplifier ce fonctionnement, tout en conservant des performances satisfaisantes.
Pour cela, l'invention propose une boucle de climatisation dans laquelle l'élimination du liquide est réalisée par échange thermique entre une partie de la zone haute pression HP de la boucle et une partie de la zone basse pression BP. En référence à la figure 2, la zone haute pression est située au-dessus de la ligne en traits mixtes et la zone basse pression au-dessous de la ligne en traits mixtes.
On se réfère maintenant à la figure 3. La boucle de climatisation selon l'invention comprend un moyen pour éviter l'entrée de liquide dans le compresseur, dit dispositif de vaporisation 78, disposé entre la sortie de l'évaporateur 5 et l'entrée du compresseur 1. Le dispositif de vaporisation 78 comprend un boîtier de forme cylindrique de révolution, propre à recevoir le fluide à basse pression provenant de l'évaporateur 5 et comportant d'éventuelles gouttelettes de liquide, et à transmettre le fluide au compresseur 1 après traitement. Le boîtier 7 du dispositif de vaporisation est traversée par le conduit 91 reliant la sortie du compresseur 1 à l'entrée du condenseur 2. Plus précisément, la partie 8 du premier conduit logée dans le boîtier est un conduit de petit diamètre, dit capillaire. Le diamètre du capillaire est avantageusement inférieur à 8 millimètres.
Cette conformation particulière permet de remplacer le dispositif de vaporisation de l'art antérieur en vaporisant les gouttelettes de liquide éventuellement présentes dans le fluide en provenance de l'évaporateur 5.
En outre, cette conformation permet d'effectuer un abaissement de température dans le capillaire et donc une pré-détente.
En référence à la figure 4, le boîtier 7 du séparateur de phase est orienté horizontalement et est limité par une paroi latérale cylindrique 72, et deux parois d'extrémité 70 et 71. La paroi d'extrémité 70 est raccordée de manière étanche à la sortie de l'évaporateur par la partie 920 du deuxième conduit 92. La paroi d'extrémité 71 est raccordée de manière étanche à l'entrée du compresseur par la partie 921 du deuxième conduit 92.
Par ailleurs, la paroi du boîtier du dispositif de vaporisation comprend une première ouverture 80, réalisée par exemple sur la paroi l'extrémité 70, et une deuxième ouverture 81, réalisée par exemple sur la paroi d'extrémité 71. La deuxième ouverture 81 est située entre la première ouverture 80 et l'extrémité du boîtier 7, délimitée par la paroi d'extrémité 71.
Dans une forme de réalisation, le capillaire en provenance de la sortie du compresseur est introduit par l'ouverture 81 et ressort par l'ouverture 80 vers l'entrée du condenseur. Le capillaire est soudé au boîtier au niveau de ces ouvertures par des techniques connues de 1-' homme du métier.
Ainsi, le capillaire 8 est logé dans le boîtier 7 du dispositif de vaporisation.
Le capillaire 8 du dispositif de vaporisation 78 a' une longueur supérieure à la longueur du boîtier. Dans une réalisation avantageuse cette longueur est inférieure à 1 mètre.
En particulier, le capillaire 8 a une forme d'hélice, afin de loger une longueur importante du capillaire dans le boîtier.
Le fluide réfrigérant circule dans le capillaire 8 dans le sens compresseur/condenseur. Ce sens de circulation est indiqué par les flèches en traits interrompus sur la figure-. La compression dans le compresseur 1 a permis au fluide d'atteindre une pression et une température élevées, et par suite le fluide qui traverse le capillaire est également à pression et température élevées. Par ailleurs, le fluide circule dans le boîtier, à l'extérieur du capillaire, dans le sens évaporateur/compresseur, comme indiqué par les flèches en trait plein. Le fluide sortant de l'évaporateur se trouve à basse pression et à basse température.
Dans la forme de réalisation de la figure 3, le fluide qui circule dans le boîtier, à l'extérieur du capillaire, et le fluide qui circule dans le capillaire sont à contre-courant.
La différence de température entre le fluide qui circule dans le capillaire 8 et le fluide qui circule à l'extérieur du capillaire dans le boîtier favorise un échange thermique. Cet échange thermique est apte à vaporiser les gouttelettes de liquide éventuellement présentes dans le fluide qui circule dans le deuxième conduit, à l'extérieur du capillaire 40. Il permet donc d' alimenter le compresseur uniquement en fluide réfrigérant gazeux et de s'affranchir de l'utilisation d'un dispositif de vaporisation trop volumineux.
Le capillaire peut être conformé pour favoriser l'échange thermique. Il peut comporter par exemple de petites ailettes qui augmentent la dissipation thermique.
En outre, l'utilisation d'un capillaire entre le compresseur et le condenseur permet un abaissement de la pression, complémentaire à la détente réalisée -au niveau de l'orifice calibré. Il s'ensuit un meilleur contrôle de la température de refoulement et de la haute pression.
Les figures 5 et 6 illustrent une deuxième forme de réalisation de l'invention. Dans cette forme de réalisation, le capillaire en provenance de la sortie du condenseur 2 est introduit dans l'ouverture 80 et ressort par l'ouverture 81. Par suite, le fluide réfrigérant qui circule dans le boîtier 7 à l'extérieur du capillaire 8 et le fluide réfrigérant qui circule dans le capillaire 8 ont un même sens de circulation.
Dans les deux formes de réalisation, la boucle de climatisation comprend également un réservoir de liquide 3 propre à absorber les variations de volume du fluide.
Le réservoir de liquide peut être placé entre le condenseur et l'orifice calibré.
Avantageusement, on peut utiliser un condenseur comportant un réservoir de liquide intégré et une zone de sous-refroidissement.
Le capillaire 8 du dispositif de vaporisation 78 est immergé dans le fluide qui circule dans le boîtier et est donc susceptible de subir une oxydation. Pour éviter cette oxydation et l'usure qui en résulte, le capillaire 8 est réalisé à partir de matériau inoxydable, en particulier en aluminium ou en alliage d'aluminium.
Le dispositif de vaporisation 78 permet donc de réaliser la fonction d' évaporation des gouttelettes de liquides éventuel- lement présentes en sortie de l'évaporateur, tout en assurant- une fonction de pré-détente. En utilisant en outre un condenseur à bouteille intégrée, la boucle de climatisation fournit une réserve de liquide et une filtration efficace.
L'encombrement de la boucle de climatisation est également amélioré. Le séparateur de phase est formé d'un simple boîtier et d'un capillaire. Il ne contient aucun organe mécanique et ne nécessite aucun réglage. De plus, l'encombrement est amélioré par l'imbrication d'une partie du premier conduit 91 dans le boîtier qui est placé sur le deuxième conduit 92. Cette réduction de l'encombrement de la boucle de climatisation est particulièrement intéressante pour les installations de climatisation de véhicules à moteur qui sont logées dans des compartiments moteur de plus en plus petits .
La structure simple du capillaire, sa fiabilité et sa tenue dans le temps garantissent un coût de revient extrêmement faible et des performances élevées.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes, notamment en ce qui concerne le choix de la longueur du capillaire. Par exemple, pour optimiser la longueur du capillaire,. l'invention peut utiliser une relation liant cette longueur au diamètre du capillaire. Une telle relation dépend des paramètres suivants:
-La quantité de chaleur à échanger entre le fluide circulant dans le capillaire et le fluide circulant dans le boîtier, -le débit de fluide dans le capillaire et le débit de fluide dans le boîtier,
-la température de l'environnement de la boucle de climatisation, -la température du fluide, -la matière du capillaire (par exemple l'aluminium),
-la forme générale du capillaire (par exemple, section circulaire ou carrée), et
-le rayon de courbure du capillaire à l'intérieur du boîtier.
En outre, l'invention n'est pas limitée à un boîtier de forme cylindrique. En variante, d'autres formes peuvent être envisagées.
L'invention n'est pas non plus limitée à un organe de détente de type orifice calibré. D'autres types d'organes de détente peuvent être utilisés, comme par exemple un détendeur thermostatique.

Claims

Revendications
1. Boucle de fluide réfrigérant, notamment pour une installation de climatisation de véhicule, comprenant un compresseur (1) propre à élever la pression du fluide à l'état gazeux, un condenseur (2) propre à faire passer le fluide comprimé par le compresseur à l'état liquide, un organe de détente (4) propre à abaisser la pression du fluide condensé par le condenseur et un évaporateur (5) propre à faire passer le fluide détendu à l'état gazeux avant son retour dans le compresseur, ainsi que des moyens (78), disposé entre l'évaporateur et le compresseur, pour éviter l'entrée de liquide dans le compresseur, la boucle comprenant un premier conduit (91) reliant la sortie du compresseur à l'entrée du condenseur, caractérisée en ce que lesdits moyens (78) comprennent un boîtier, dans lequel le fluide en provenance de l'évaporateur circule vers le compresseur, et en ce que le boîtier est conformé pour loger une partie (8) du premier conduit, ladite partie, dite capillaire étant de diamètre inférieur à 8 millimètres.
2. Boucle selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fluide en provenance de l'évaporateur vers le compresseur circule dans le boîtier (7) selon une direction longitudinale sensiblement horizontale.
3. Boucle selon la revendication 2, caractérisée en ce que le boîtier (7) est limité par une paroi latérale de révolution (72), d'axe sensiblement horizontal, une première paroi d'extrémité (71) raccordée par un conduit à la sortie de l'évaporateur et une deuxième paroi d'extrémité (70), raccordée par un conduit à l'entrée du compresseur, ladite paroi délimitant le volume intérieur du dispositif de vaporisation.
4. Boucle selon la revendication 3, caractérisée en ce que la paroi latérale (72) du boîtier (7) est sensiblement cylindrique.
5. Boucle selon la revendication 4, caractérisée en ce que les parois comportent deux ouvertures (80,81), ces deux ouvertures permettant l'entrée et la sortie du capillaire (8) dans le boîtier (7).
6. Boucle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la longueur du capillaire (8) est supérieure à la longueur du boîtier (7) .
7. Boucle selon la revendication 6, caractérisée en ce que la longueur du capillaire (8) est inférieure à 1 mètre.
8. Boucle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le capillaire (8) est sensiblement en forme d'hélice.
9. Boucle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le capillaire (8) comporte des ailettes sur sa paroi extérieure.
10. Boucle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le capillaire (8) est réalisé en matériau inoxydable.
11. Boucle selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le capillaire (8) est réalisé en aluminium ou en alliage d'aluminium.
12. Boucle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un réservoir (3) propre à absorber les variations de volume du fluide.
13. Boucle selon la revendication 12, caractérisée en ce que le réservoir est placé entre la sortie du condenseur (2) et l'entrée de l'organe de détente (4).
14. Boucle selon la revendication 12, caractérisée en ce que le réservoir (3) est intégré au condenseur, celui-ci comportant une zone de sous-refroidissement en aval du réservoir.
15. Boucle selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de détente (4) est sous la forme d'un orifice calibré.
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