Bloc de distribution d'un fluide réfrigérant circulant à l'intérieur d'une boucle de climatisation et boucle de climatisation comprenant un tel bloc de distribution

Abstract

 L'invention a pour objet un bloc de distribution (22) apte à gérer la circulation d'un fluide réfrigérant FR à l'intérieur d'une boucle de climatisation (4). Le bloc de distribution (22) comprend neuf entrées E₁,E₂,E₃,E₄,E₅,E₆,E₇,E₈,E₉ de fluide réfrigérant FR à l'intérieur du bloc de distribution (22) et quatre sorties S₁,S₂,S₃,S₄ de fluide réfrigérant FR hors du bloc de distribution (22). Chaque sortie S₁,S₂,S₃,S₄ est en relation fluidique avec au moins deux entrées E₁,E₂,E₃,E₄,E₅,E₆,E₇,E₈,E₉.

Description

Domaine technique de l'invention.

[0001] L'invention est du domaine des installations de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour véhicule automobile. Elle a pour objet un bloc de distribution apte à gérer la circulation d'un fluide réfrigérant à l'intérieur d'une boucle de climatisation. Elle a aussi pour objet une telle boucle de climatisation comprenant ledit bloc de distribution.

Etat de la technique.

[0002] Un véhicule automobile est couramment équipé d'un système de climatisation pour modifier les paramètres aérothermiques de l'air contenu à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. Une telle modification est obtenue à partir de la délivrance d'un flux d'air intérieur dans l'habitacle. Le système de climatisation comprend une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation qui canalise la circulation du flux d'air intérieur préalablement à sa délivrance dans l'habitacle. L'installation est constituée d'un boîtier réalisé en matière plastique et logé sous une planche de bord du véhicule.

[0003] Pour modifier une température du flux d'air intérieur préalablement à son évacuation hors du boîtier vers l'habitacle, le système de climatisation comprend une boucle de climatisation à l'intérieur de laquelle circule un fluide réfrigérant, tel que du dioxyde de carbone connu sous l'appellation R744. La boucle de climatisation comprend une pluralité d'éléments tels qu'un compresseur pour porter à haute pression le fluide réfrigérant et un accumulateur pour empêcher une admission de fluide réfrigérant à l'état liquide à l'intérieur du compresseur. La boucle de climatisation comprend aussi des échangeurs de chaleur fluide réfrigérant / air intérieur pour permettre des transferts thermiques successifs entre le fluide réfrigérant et le flux d'air intérieur. Les échangeurs de chaleur fluide réfrigérant / air intérieur sont placés à l'intérieur de l'installation de manière à être traversé par le flux d'air intérieur préalablement à l'évacuation de ce dernier hors du boîtier vers l'habitacle. La boucle de climatisation comprend encore un organe de détente interposé entre les échangeurs de chaleur fluide réfrigérant / air intérieur, l'organe de détente étant prévu pour abaisser la pression de fluide réfrigérant à l'intérieur de la boucle de climatisation. Cette dernière comprend aussi un échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant pour permettre un transfert de chaleur entre le fluide réfrigérant et un flux d'air ambiant. L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant est par exemple placé à l'avant du véhicule pour faciliter un transfert thermique entre le fluide réfrigérant et le flux d'air ambiant, tel qu'un flux d'air extérieur au véhicule. La boucle de climatisation comprend enfin un bloc de distribution pour gérer la circulation du fluide réfrigérant entre les différents éléments susvisés. On pourra par exemple se reporter au document JP6239131 (NIPPON DENSO CO) qui décrit un tel système de climatisation.

[0004] Le bloc de distribution est apte à faire fonctionner la boucle de climatisation en mode chauffage ou en mode climatisation. En mode chauffage, la boucle de climatisation permet un réchauffement du flux d'air intérieur tandis qu'en mode climatisation la boucle de climatisation est apte à refroidir ce dernier. Le changement de fonctionnement de la boucle de climatisation entre ces deux modes est obtenu à partir d'une modification de la circulation du fluide réfrigérant à l'intérieur du bloc de distribution entre différents ports que ce dernier comporte. Les ports sont indifféremment soit des entrées de fluide réfrigérant à l'intérieur du bloc de distribution, soit des sorties de fluide réfrigérant hors du bloc de distribution.

[0005] Plus particulièrement, le bloc de distribution comporte un port A en relation avec une sortie du compresseur et un port B en relation avec une entrée de l'accumulateur. Le bloc de distribution comporte également un port C en relation avec une entrée/sortie de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant et un port D en relation avec une autre entrée/sortie de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant. Enfin, le bloc de distribution comporte également un port E en relation avec une entrée/sortie du premier échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air intérieur et un port F en relation avec une entrée/sortie du deuxième échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air intérieur.

[0006] En mode chauffage, le fluide réfrigérant circule depuis le port A vers le port F par l'intermédiaire d'un premier canal du bloc de distribution, puis circule à l'intérieur du deuxième échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air intérieur, puis à l'intérieur de l'organe de détente, puis à l'intérieur du premier échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air intérieur, puis emprunte un deuxième canal du bloc de distribution qui s'étend entre le port E et le port D, puis à l'intérieur de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant, puis emprunte un troisième canal du bloc de distribution qui s'étend entre le port C et le port B, puis circule l'intérieur de l'accumulateur pour retourner au compresseur.

[0007] En mode climatisation, le fluide réfrigérant circule depuis le port A vers le port C par l'intermédiaire d'un quatrième canal du bloc de distribution, puis circule à l'intérieur de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant, puis emprunte un cinquième canal du bloc de distribution qui s'étend entre le port D et le port F, puis circule à l'intérieur du deuxième échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air intérieur, puis à l'intérieur de l'organe de détente, puis à l'intérieur du premier échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air intérieur, puis emprunte un sixième canal du bloc de distribution qui s'étend entre le port E et le port B, puis à l'intérieur de l'accumulateur pour retourner au compresseur.

[0008] Les premier, deuxième, troisième, quatrième, cinquième et sixième canaux sont obtenus à partir de la rotation d'un cylindre pourvu de trois passages à l'intérieur d'un manchon équipés desdits ports.

[0009] Un problème posé par l'utilisation du bloc de distribution selon JP6239131 réside dans le fait que ce dernier n'est pas apte à gérer de manière simple et efficace la circulation du fluide réfrigérant entre les différents éléments de la boucle de climatisation. Plus particulièrement, le fait que certains ports du bloc de distribution soient alternativement des entrées et des sorties de fluide réfrigérant est source de dysfonctionnement. Plus particulièrement encore, un tel bloc de distribution est susceptible de présenter des risques de fuite de fluide réfrigérant ce qu'il est préférable d'éviter. Enfin, un tel bloc de distribution n'est pas agencé pour permettre un fonctionnement de la boucle de climatisation en un mode déshumidification du flux d'air intérieur.

Objet de l'invention.

[0010] Le but de la présente invention est de proposer un bloc de distribution qui est apte à gérer simplement la circulation d'un fluide réfrigérant FR à l'intérieur d'une boucle de climatisation, cette dernière étant constitutive d'un système de climatisation d'un véhicule automobile, le bloc de distribution étant à même de déterminer efficacement le cheminement du fluide réfrigérant FR entre différents éléments constitutifs de la boucle de climatisation, tout en minimisant les risques de fuite du fluide réfrigérant FR hors de la boucle de climatisation. Un autre but de la présente invention est de proposer un tel bloc de distribution qui permet un fonctionnement du système de climatisation selon différents modes, mode chauffage, mode climatisation et mode déshumidification notamment, et qui est à même d'effectuer de manière simple et fiable des changements d'un mode à un autre mode.

[0011] Un bloc de distribution de la présente invention est un bloc de distribution apte à gérer la circulation d'un fluide réfrigérant FR à l'intérieur d'une boucle de climatisation. Le bloc de distribution comprend une pluralité d'entrées E₁,E₂,E₃,E₄,E₅,E₆,E₇,E₈,E₉ de fluide réfrigérant FR à l'intérieur du bloc de distribution et une pluralité de sorties S₁,S₂,S₃,S₄ de fluide réfrigérant FR hors du bloc de distribution. Chaque sortie S₁,S₂,S₃,S₄ est en relation fluidique avec au moins deux entrées E₁,E₂,E₃,E₄,E₅,E₆,E₇,E₈,E₉.

[0012] Le bloc de distribution comprend préférentiellement neuf entrées E₁,E₂,E₃,E₄,E₅,E₆,E₇,E₈,E₉ et quatre sorties S₁,S₂,S₃,S₄.

[0013] Une première sortie S₁ est avantageusement en relation fluidique avec une première entrée E₁ et une deuxième entrée E₂.

[0014] La première sortie S₁ est avantageusement en relation fluidique avec la première entrée E₁ par l'intermédiaire d'un premier canal C₁ qui est pourvu d'un premier organe de détente D₁.

[0015] Le premier organe de détente D₁ est préférentiellement un dispositif de détente à commande électronique.

[0016] Le premier canal C₁ est par exemple équipé d'une première valve V'₁.

[0017] La première sortie S₁ est avantageusement en relation fluidique avec la deuxième entrée E₂ par l'intermédiaire d'un deuxième canal C₂ qui est pourvu d'une première vanne V₁.

[0018] De préférence, la première sortie S₁, la première entrée E₁, la deuxième entrée E₂, le premier canal C₁, le deuxième canal C₂, la première vanne V₁, la première valve V'₁ et le premier organe de détente D₁ sont constitutifs d'un premier sous-ensemble SE₁.

[0019] Une deuxième sortie S₂ est avantageusement en relation fluidique avec une troisième entrée E₃ et une quatrième entrée E₄.

[0020] La deuxième sortie S₂ est avantageusement en relation fluidique avec la troisième entrée E₃ par l'intermédiaire d'un troisième canal C₃ qui est pourvu d'un deuxième organe de détente D₂.

[0021] Le deuxième organe de détente D₂ est préférentiellement un dispositif de détente à commande électronique.

[0022] Le troisième canal C₃ est par exemple équipé d'une deuxième valve V'₂.

[0023] La deuxième sortie S₂ est avantageusement en relation fluidique avec la quatrième entrée E₄ par l'intermédiaire d'un quatrième canal C₄ qui est pourvu d'une deuxième vanne V₂.

[0024] De préférence, la deuxième sortie S₂, la troisième entrée E₃, la quatrième entrée E₄, le troisième canal C₃, le quatrième canal C₄, la deuxième valve V'₂, la deuxième vanne V₂ et le deuxième organe de détente D₂ sont constitutifs d'un deuxième sous-ensemble SE₂.

[0025] Une troisième sortie S₃ est avantageusement en relation fluidique avec une cinquième entrée E₅, une sixième entrée E₆ et une septième entrée E₇.

[0026] La troisième sortie S₃ est avantageusement en relation fluidique avec la cinquième entrée E₅ par l'intermédiaire d'un cinquième canal C₅ qui est pourvu d'une troisième vanne V₃.

[0027] La troisième sortie S₃ est avantageusement en relation fluidique avec la sixième entrée E₆ par l'intermédiaire d'un sixième canal C₆ qui est pourvu d'une quatrième vanne V₄.

[0028] La troisième sortie S₃ est avantageusement en relation fluidique avec la septième entrée E₇ par l'intermédiaire d'un septième canal C₇ qui est pourvu d'une cinquième vanne V₅.

[0029] De préférence, la troisième sortie S₃, la cinquième entrée E₅, la sixième entrée E₆, la septième entrée E₇, le cinquième canal C₅, le sixième canal C₆, le septième canal C₇, la troisième vanne V₃, la quatrième vanne V₄ et la cinquième vanne V₅ sont constitutifs d'un troisième sous-ensemble SE₃.

[0030] Une quatrième sortie S₄ est avantageusement en relation fluidique avec une huitième entrée E₈ et une neuvième entrée E₉.

[0031] La quatrième sortie S₄ est avantageusement en relation fluidique avec la huitième entrée E₈ par l'intermédiaire d'un huitième canal C₈ qui est pourvu d'une sixième vanne V₆.

[0032] La quatrième sortie S₄ est avantageusement en relation fluidique avec la neuvième entrée E₉ par l'intermédiaire d'un neuvième canal C₉ qui est pourvu d'un troisième organe de détente D₃.

[0033] Le troisième organe de détente D₃ est par exemple un dispositif de détente à commande électronique.

[0034] Le neuvième canal C₉ est préférentiellement équipé d'une troisième valve V'₃.

[0035] Une septième vanne V₇ est avantageusement disposée en parallèle du troisième organe de détente D₃ et de la troisième valve V'₃.

[0036] De préférence, la quatrième sortie S₄, la huitième entrée E₈, la neuvième entrée E₉, le huitième canal C₈, le neuvième canal C₉, la sixième vanne V₆, la septième vanne V₇, la troisième valve V'₃ et le troisième organe de détente D₃ sont constitutifs d'un quatrième sous-ensemble SE₄.

[0037] Un tel bloc de distribution est avantageusement utilisé pour gérer la circulation du fluide réfrigérant FR à l'intérieur de la boucle de climatisation.

[0038] Une boucle de climatisation de la présente invention est principalement reconnaissable en ce que la boucle de climatisation comprend un tel bloc de distribution.

[0039] La boucle de climatisation comprend avantageusement un échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur, un échangeur de chaleur fluide réfrigérant /liquide caloporteur, un échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant, un échangeur de chaleur interne et un compresseur associé à un accumulateur.

[0040] L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant comporte avantageusement un orifice d'évacuation de fluide réfrigérant FR qui est en relation fluidique avec la septième entrée E₇ et la huitième entrée E₈

[0041] L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant comporte avantageusement un orifice d'admission de fluide réfrigérant FR qui est en relation fluidique avec la première sortie S₁.

[0042] L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur comporte avantageusement un orifice de sortie de fluide réfrigérant FR qui est en relation fluidique avec la sixième entrée E₆ et la neuvième entrée E₉.

[0043] L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur comporte avantageusement un orifice d'entrée de fluide réfrigérant FR qui est en relation fluidique avec la deuxième sortie S₂.

[0044] L'échangeur de chaleur interne comporte avantageusement une sortie haute pression qui est en relation fluidique avec la première entrée E₁ et la troisième entrée E₃.

[0045] L'échangeur de chaleur interne comporte avantageusement une entrée haute pression qui est en relation fluidique avec la troisième sortie S₃.

[0046] L'échangeur de chaleur interne comporte avantageusement une sortie basse pression qui est en relation fluidique avec une entrée de fluide réfrigérant FR à l'intérieur du compresseur.

[0047] L'échangeur de chaleur interne comporte avantageusement une entrée basse pression qui est en relation fluidique avec une sortie de fluide réfrigérant FR hors de l'accumulateur.

[0048] L'accumulateur comporte avantageusement un orifice d'arrivée du fluide réfrigérant FR qui est en relation fluidique avec la sortie S₄.

[0049] L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur comprend avantageusement une ouverture de réception du fluide réfrigérant FR qui est en relation fluidique avec le compresseur.

[0050] L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur comprend avantageusement une ouverture d'évacuation du fluide réfrigérant FR vers la deuxième entrée E₂, la quatrième entrée E₄ et la cinquième entrée E₅.

[0051] La boucle de climatisation comprend préférentiellement au moins l'une quelconque de cinq vannes trois-voies dont :

• une première vanne trois-voies qui est interposée entre l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur, la cinquième entrée E₅, la quatrième entrée E₄ et la deuxième entrée E₂,
• une deuxième vanne trois-voies qui est interposée entre la première vanne trois-voies, la quatrième entrée E₄ et la deuxième entrée E₂,
• une troisième vanne trois-voies qui est interposée entre un orifice d'évacuation de fluide réfrigérant FR hors de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant, la septième entrée E₇ et la huitième entrée E₈,
• une quatrième vanne trois-voies qui est interposée entre un orifice de sortie de fluide réfrigérant FR hors de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur, la sixième entrée E₆ et la neuvième entrée E₉,
• une cinquième vanne trois-voies qui est interposée entre une sortie haute pression de fluide réfrigérant FR hors de l'échangeur de chaleur interne, la première entrée E₁ et la troisième entrée E₃.

Description des figures.

[0052] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles :

La fig.1 est une vue schématique d'un système de climatisation selon une première variante de la présente invention.

Les fig.2 à fig.4 sont des vues schématiques du système de climatisation illustré sur la figure précédente selon des modes respectifs de fonctionnement.

La fig.5 est une vue schématique d'un système de climatisation selon une deuxième variante de la présente invention.

Les fig.6 à fig.8 sont des vues schématiques du système de climatisation illustré sur la figure précédente selon des modes respectifs de fonctionnement.

La fig.9 est une vue schématique d'un système de climatisation selon une troisième variante de la présente invention.

Les fig.10 à fig.12 sont des vues schématiques du système de climatisation illustré sur la figure précédente selon des modes respectifs de fonctionnement.

[0053] Sur les figures, un véhicule automobile est équipé d'un système de climatisation 1 pour modifier les paramètres aérothermiques de l'air contenu à l'intérieur de l'habitacle. Une telle modification est obtenue à partir de la délivrance à l'intérieur de l'habitacle d'un flux d'air intérieur 2.

[0054] A cet effet, le système de climatisation 1 comprend :

• une installation de ventilation de chauffage et/ou de climatisation 3 apte à canaliser la circulation du flux d'air intérieur 2 préalablement à sa délivrance à l'intérieur de l'habitacle,
• une boucle de climatisation 4 à l'intérieur de laquelle circule un fluide réfrigérant FR, préférentiellement supercritique, tel que le dioxyde de carbone connu sous l'appellation R744, ou tel qu'un composé azéotropique connu sous l'appellation HFO-1234 yf,
• une première boucle secondaire 5, représentée en trait pointillé sur les fig.1, fig.5 et fig.9, à l'intérieur de laquelle circule un fluide caloporteur FC, tel qu'un mélange d'eau et de glycol, et
• une deuxième boucle secondaire 6, représentée en trait alterné point-trait sur la fig.1, fig.5 et fig.9 à l'intérieur de laquelle circule un liquide caloporteur LC, tel qu'un mélange d'eau et de glycol.

[0055] L'installation de ventilation de chauffage et/ou de climatisation 3 est principalement constituée d'un boîtier 7 réalisé en matière plastique et logé généralement sous une planche de bord du véhicule. Ladite installation 3 loge un pulseur 8 pour faire circuler le flux d'air intérieur 2 depuis au moins une bouche d'admission d'air 9 vers au moins une bouche d'évacuation d'air 10 que comporte le boîtier 7. La bouche d'évacuation d'air 10 permet une délivrance du flux d'air intérieur 2 hors du boîtier 7 vers l'habitacle du véhicule.

[0056] Pour permettre une modification de la température du flux d'air intérieur 2 préalablement à sa délivrance dans l'habitacle, ladite installation 3 loge un premier échangeur thermique fluide caloporteur / flux d'air intérieur 11 pour permettre un transfert thermique entre le fluide caloporteur FC et le flux d'air intérieur 2, et un deuxième échangeur thermique liquide caloporteur / flux d'air intérieur 12 pour permettre un transfert thermique entre le liquide caloporteur LC et le flux d'air intérieur 2.

[0057] Le premier échangeur thermique fluide caloporteur / flux d'air intérieur 11 est constitutif de la première boucle secondaire 5. Cette dernière comprend également un échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 13 pour permettre un transfert thermique entre le fluide réfrigérant FR et le fluide caloporteur FC. Enfin, la première boucle secondaire 5 comprend une première pompe P₁ pour faire circuler le fluide caloporteur FC entre le premier échangeur thermique fluide caloporteur / flux d'air intérieur 11 et l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 13.

[0058] Le deuxième échangeur thermique liquide caloporteur / flux d'air intérieur 12 est constitutif de la deuxième boucle secondaire 6. Cette dernière comprend également un échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur 14 pour permettre un transfert thermique entre le fluide réfrigérant FR et le liquide caloporteur LC. Enfin, la deuxième boucle secondaire 6 comprend une deuxième pompe P₂ pour faire circuler le fluide caloporteur LC entre le deuxième échangeur thermique liquide caloporteur / flux d'air intérieur 12 et l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur 14.

[0059] L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 13 et l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur 14 sont également constitutifs de la boucle de climatisation 4 pour permettre un transfert thermique entre le fluide réfrigérant FR et respectivement le fluide caloporteur FC et le liquide caloporteur LC.

[0060] La boucle de climatisation 4 comprend également un compresseur 15 pour porter le fluide réfrigérant FR à une haute pression. Le compresseur 15 est préférentiellement associé à un accumulateur 16 pour éviter une admission de fluide réfrigérant FR à l'état liquide à l'intérieur du compresseur 15. La boucle de climatisation 4 comprend également un échangeur de chaleur fluide réfrigérant /air ambiant 17 pour permettre un transfert thermique entre le fluide réfrigérant FR et un flux d'air ambiant 18 qui le traverse. Ce dernier est notamment un flux d'un air extérieur au véhicule. L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant 17 est préférentiellement placé à l'avant du véhicule pour faciliter le transfert thermique entre le fluide réfrigérant FR et le flux d'air ambiant 18. La boucle de climatisation 4 comprend aussi une pluralité d'organes de détente D₁,D₂,D₃ pour permettre une détente du fluide réfrigérant FR depuis la haute pression vers une basse pression. Les organes de détente D₁,D₂,D₃ sont notamment des dispositifs de détente à commande électronique. Ainsi, la boucle de climatisation 4 comprend une pluralité de lignes haute pression HP₁, HP₂, HP₃ ménagée entre le compresseur 15 et au moins l'un des organes de détente D₁,D₂,D₃ ainsi qu'une pluralité de lignes basse pression BP₁,BP₂,BP₃ ménagées entre au moins l'un des organes de détente D₁,D₂,D₃ et le compresseur. Enfin, la boucle de climatisation 4 comprend un échangeur de chaleur interne 19 qui comporte un canal haute pression 20 et un canal basse pression 21 pour permettre un transfert thermique entre le fluide réfrigérant FR circulant à l'intérieur du canal haute pression 20 et le fluide réfrigérant FR circulant à l'intérieur du canal basse pression 21. Selon des modes de fonctionnement variés de la boucle de climatisation 4, le canal haute pression 20 est constitutif de l'une des lignes haute pression HP₁,HP₂,HP₃ tandis que le canal basse pression 21 est constitutif de l'une des lignes basse pression BP₁,BP₂,BP₃.

[0061] La boucle de climatisation 4 est apte à fonctionner en mode chauffage dans lequel le flux d'air intérieur 2 est réchauffé par le premier échangeur thermique fluide caloporteur / flux d'air intérieur 11 et le deuxième échangeur thermique liquide caloporteur / flux d'air intérieur 12. La boucle de climatisation 4 est aussi à même de fonctionner en mode climatisation dans lequel le flux d'air intérieur 2 est refroidi par le deuxième échangeur thermique liquide caloporteur / flux d'air intérieur 12, le premier échangeur thermique fluide caloporteur / flux d'air intérieur 11 étant inopérant. Enfin, la boucle de climatisation est propre à fonctionner en mode déshumidification dans lequel le flux d'air intérieur 2 est tout d'abord refroidi par le deuxième échangeur thermique liquide caloporteur / flux d'air 12, puis réchauffé par le premier échangeur thermique fluide caloporteur / flux d'air intérieur 11.

[0062] Pour permettre une gestion simple et efficace de la circulation du fluide réfrigérant FR à l'intérieur de la boucle de climatisation 4, et ceci quelque soit le mode de fonctionnement de cette dernière, tout en minimisant les risques de fuites de fluide réfrigérant FR, la présente invention propose d'équiper la boucle de climatisation 4 d'un bloc de distribution 22 comportant neuf entrées E₁,E₂,E₃,E₄, E₅,E₆,E₇,E₈,E₉ de fluide réfrigérant FR à l'intérieur dudit bloc 22 et quatre sorties S₁,S₂,S₃,S₄ de fluide réfrigérant FR hors dudit bloc 22. Ce dernier est un élément unitaire qui est manipulable d'un seul tenant. Néanmoins, le bloc de distribution 22 est constitué de quatre sous-ensembles distincts SE₁,SE₂,SE₃,SE₄ assemblés les uns aux autres par boulonnage, par emboîtement ou tout autre moyen de fixation analogue. Deux de ces sous-ensembles SE₁,SE₂,SE₃,SE₄, à savoir le premier sous-ensemble SE₁ et le deuxième sous-ensemble SE₂, sont semblables ce qui diminue les coûts de fabrication et de maintenance.

[0063] Le premier sous-ensemble SE₁ comprend une première entrée E₁ et une deuxième entrée E₂ de fluide réfrigérant FR à l'intérieur dudit bloc 22 ainsi qu'une première sortie S₁ de fluide réfrigérant FR hors dudit bloc 22. La première sortie S₁ est en communication fluidique avec la première entrée E₁ et la deuxième entrée E₂. Plus particulièrement, un premier canal C₁ est ménagé entre la première entrée E₁ et la première sortie S₁ pour permettre un écoulement du fluide réfrigérant FR depuis la première entrée E₁ vers la première sortie S₁. Plus particulièrement encore, un deuxième canal C₂ est ménagé entre la deuxième entrée E₂ et la première sortie S₁ pour permettre un écoulement du fluide réfrigérant FR depuis la première entrée E₂ vers la première sortie S₁. Le premier canal C₁ est pourvu du premier organe de détente D₁ tandis que le deuxième canal C₂ est équipé d'une première vanne V₁ apte à autoriser ou interdire un passage du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du deuxième canal C₂.

[0064] Le deuxième sous-ensemble SE₂ comprend une troisième entrée E₃ et une quatrième entrée E₄ de fluide réfrigérant FR à l'intérieur dudit bloc 22 ainsi qu'une deuxième sortie S₂ de fluide réfrigérant FR hors dudit bloc 22. La deuxième sortie S₂ est en communication fluidique avec la troisième entrée E₃ et la quatrième entrée E₄. Plus particulièrement, un troisième canal C₃ est ménagé entre la troisième entrée E₃ et la deuxième sortie S₂ pour permettre un écoulement du fluide réfrigérant FR depuis la troisième entrée E₃ vers la deuxième sortie S₂. Plus particulièrement encore, un quatrième canal C₄ est ménagé entre la quatrième entrée E₄ et la deuxième sortie S₂ pour permettre un écoulement du fluide réfrigérant FR depuis la quatrième entrée E₄ vers la deuxième sortie S₂. Le troisième canal C₃ est pourvu du deuxième organe de détente D₂ tandis que le quatrième canal C₄ est équipé d'une deuxième vanne V₂ apte à autoriser ou interdire un passage du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du quatrième canal C₄.

[0065] Le troisième sous-ensemble SE₃ comprend une cinquième entrée E₅, une sixième entrée E₆ et une septième entrée E₇ de fluide réfrigérant FR à l'intérieur dudit bloc 22 ainsi qu'une troisième sortie S₃ de fluide réfrigérant FR hors dudit bloc 22. La troisième sortie S₃ est en communication fluidique avec la cinquième entrée E₅, la sixième entrée E₆ et la septième entrée E₇. Plus particulièrement, un cinquième canal C₅ est ménagé entre la cinquième entrée E₅ et la troisième sortie S₃ pour permettre un écoulement du fluide réfrigérant FR depuis la cinquième entrée E₅ vers la troisième sortie S₃. Plus particulièrement, un sixième canal C₆ est ménagé entre la sixième entrée E₆ et la troisième sortie S₃ pour permettre un écoulement du fluide réfrigérant FR depuis la sixième entrée E₆ vers la troisième sortie S₃. Plus particulièrement enfin, un septième canal C₇ est ménagé entre la septième entrée E₇ et la troisième sortie S₃ pour permettre un écoulement du fluide réfrigérant FR depuis la septième entrée E₇ vers la troisième sortie S₃. Le cinquième canal C₅ est pourvu d'une troisième vanne V₃ apte à autoriser ou interdire un passage du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du cinquième canal C₅. Le sixième canal C₆ est pourvu d'une quatrième vanne V₄ apte à autoriser ou interdire un passage du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du sixième canal C₆. Le septième canal C₇ est pourvu d'une cinquième vanne V₅ apte à autoriser ou interdire un passage du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du septième canal C₇.

[0066] Le quatrième sous-ensemble SE₄ comprend une huitième entrée E₈ et une neuvième entrée E₉ de fluide réfrigérant FR à l'intérieur dudit bloc 22 ainsi qu'une quatrième sortie S₄ de fluide réfrigérant FR hors dudit bloc 22. La quatrième sortie S₄ est en communication fluidique avec la huitième entrée E₈ et la neuvième entrée E₉. Plus particulièrement, un huitième canal C₈ est ménagé entre la huitième entrée E₈ et la quatrième sortie S₄ pour permettre un écoulement du fluide réfrigérant FR depuis la huitième entrée E₈ vers la quatrième sortie S₄. Plus particulièrement encore, un neuvième canal C₉ est ménagé entre la neuvième entrée E₉ et la quatrième sortie S₄ pour permettre un écoulement du fluide réfrigérant FR depuis la neuvième entrée E₉ vers la quatrième sortie S₄. Le huitième canal C₈ est pourvu d'une troisième vanne V₃ apte à autoriser ou interdire un passage du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du huitième canal C₈. Le neuvième canal C₉ est équipé du troisième organe de détente D₃. Une quatrième vanne V₄ est placée en parallèle du troisième organe de détente D₃ pour permettre une circulation du fluide réfrigérant FR entre la neuvième entrée E₉ et la quatrième sortie S₄ à partir d'un contournement du troisième organe de détente D₃.

[0067] L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant 17 comporte un orifice d'évacuation 23 de fluide réfrigérant FR qui est en relation fluidique avec la septième entrée E₇ et la huitième entrée E₈. L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant 17 comporte également un orifice d'admission 24 de fluide réfrigérant FR qui est en relation fluidique avec la première sortie S₁.

[0068] L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur 14 comporte un orifice de sortie 25 de fluide réfrigérant FR qui est en relation fluidique avec la sixième entrée E₆ et la neuvième entrée E₉. L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur 14 comporte également un orifice d'entrée 26 de fluide réfrigérant FR qui est en relation fluidique avec la deuxième sortie S₂.

[0069] L'échangeur de chaleur interne 19 comporte une sortie haute pression 27 qui est en relation fluidique avec la première entrée E₁ et la troisième entrée E₃. L'échangeur de chaleur interne 19 comporte aussi une entrée haute pression 28 qui est en relation fluidique avec la troisième sortie S₃. La sortie haute pression 27 et l'entrée haute pression 28 sont reliées de manière fluidique l'une à l'autre par l'intermédiaire du canal haute pression 20. Parallèlement, l'échangeur de chaleur interne 19 comporte une sortie basse pression 29 qui est en relation fluidique avec une entrée de fluide réfrigérant du compresseur 15. L'échangeur de chaleur interne 19 comporte aussi une entrée basse pression 30 qui est en relation fluidique avec une sortie de fluide réfrigérant FR hors de l'accumulateur 16. La sortie basse pression 29 et l'entrée basse pression 30 sont reliées de manière fluidique l'une à l'autre par l'intermédiaire du canal basse pression 21. Le canal haute pression 20 et le canal basse pression 21 sont agencés l'un par rapport à l'autre de manière à permettre un transfert thermique entre le fluide réfrigérant FR circulant à l'intérieur d'un des canaux 20, 21 et le fluide réfrigérant FR circulant à l'intérieur de l'autre des canaux 21,20.

[0070] L'accumulateur 16 comporte également un orifice d'arrivée 31 du fluide réfrigérant FR en provenance de la sortie S₄.

[0071] L'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 13 reçoit le fluide réfrigérant FR en provenance du compresseur 15 pour l'évacuer vers la deuxième entrée E₂ ou la quatrième entrée E₄ ou la cinquième entrée E₅ avec lesquelles l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 13 est en relation fluidique.

[0072] Sur les fig.1 à fig.4, le premier organe de détente D₁, le deuxième organe de détente D₂ et le troisième organe de détente D₃ sont aptes à autoriser ou interdire un passage du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du canal C₁,C₂,C₃ auxquels ils sont respectivement affectés.

[0073] Sur les fig.5 à fig.12, le premier organe de détente D₁, le deuxième organe de détente D₂ et le troisième organe de détente D₃ ne sont pas aptes à interdire le passage du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du canal C₁,C₂,C₃ auxquels ils sont respectivement affectés.

[0074] Sur les fig.5 à fig.8, une première valve V'₁ est interposée sur le premier canal C₁ entre le premier organe de détente D₁ et la première entrée E₁. La première valve V'₁ est apte à autoriser ou interdire un passage du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du premier canal C₁. De même, une deuxième valve V'₂ est interposée sur le troisième canal C₃ entre le deuxième organe de détente D₂ et la troisième entrée E₃. La deuxième valve V'₂ est apte à autoriser ou interdire un passage du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du troisième canal C₃. Enfin, une troisième valve V'₃ est interposée sur le neuvième canal C₉ entre le troisième organe de détente D₃ et la neuvième entrée E₉. La troisième valve V'₃ est apte à autoriser ou interdire un passage du fluide réfrigérant FR à l'intérieur du neuvième canal C₉.

[0075] Sur les fig.9 à fig.12, une première vanne trois-voies 33 est interposée entre l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 13, la cinquième entrée E₅, la quatrième entrée E₄ et la deuxième entrée E₂, pour permettre au fluide réfrigérant FR en provenance de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant /fluide caloporteur 13 de s'écouler vers la cinquième entrée E₅ ou vers la quatrième entrée E₄ et la deuxième entrée E₂. Une deuxième vanne trois-voies 34 est interposée entre la première vanne trois-voies 33, la quatrième entrée E₄ et la deuxième entrée E₂, pour permettre au fluide réfrigérant FR en provenance de la première vanne trois-voies 33 de s'écouler vers la quatrième entrée E₄ ou la deuxième entrée E₂. Une troisième vanne trois-voies 35 est interposée entre l'orifice d'évacuation 23 de fluide réfrigérant FR hors de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant 17 et la septième entrée E₇ et la huitième entrée E₈, pour permettre au fluide réfrigérant FR en provenance de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant 17 de s'écouler vers la septième entrée E₇ ou la huitième entrée E₈. Une quatrième vanne trois-voies 36 est interposée entre l'orifice de sortie 25 de fluide réfrigérant FR hors de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur 14 et la sixième entrée E₆ et la neuvième entrée E₉, pour permettre au fluide réfrigérant FR en provenance de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur 14 de s'écouler vers la sixième entrée E₆ ou la neuvième entrée E₉. Enfin, une cinquième vanne trois-voies 37 est interposée entre la sortie haute pression 27 de fluide réfrigérant FR hors de l'échangeur de chaleur interne 19 et la première entrée E₁ et la troisième entrée E₃, pour permettre au fluide réfrigérant FR en provenance de l'échangeur de chaleur interne 19 de s'écouler vers la première entrée E₁ et la troisième entrée E₃.

[0076] Sur les fig.2 à fig.4, fig.6 à fig.8 et fig.10 à fig.12 est illustré le système de climatisation 1 selon différents modes de fonctionnement. Sont représentés en trait plein les canalisations à l'intérieur desquelles le fluide réfrigérant FR circule et en trait pointillé les canalisations à l'intérieur desquelles le fluide réfrigérant FR ne circule pas.

[0077] Sur les fig.2, fig.6 et fig.10, le système de climatisation 1 fonctionne en mode chauffage du flux d'air intérieur 2. Selon ce mode, la première vanne V₁ est fermée, la deuxième vanne V₂ est ouverte, la troisième vanne V₃ est fermée, la quatrième vanne V₄ est ouverte, la cinquième vanne V₅ est fermée, la sixième vanne V₆ est ouverte et la septième vanne V₇ est fermée. Par ailleurs, les deux pompes P₁ et P₂ sont mises en marche. Sur la fig.2, le premier organe de détente D₁ est ouvert, le deuxième organe de détente D₂ est fermé et le troisième organe de détente D₃ est fermé. Sur la fig.6, la première valve V'₁ est ouverte, la deuxième valve V'₂ est fermée et la troisième valve V'₃ est fermée. Sur la fig.10, la première vanne trois-voies 33 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la deuxième vanne trois-voies 34 et interdit un tel passage vers la cinquième entrée E₅. La deuxième vanne trois-voies 34 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la quatrième entrée E₄ et interdit un tel passage vers la deuxième entrée E₂. La troisième vanne trois-voies 35 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la huitième entrée E₈ et interdit un tel passage vers la septième entrée E₇. La quatrième vanne trois-voies 36 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la sixième entrée E₆ et interdit un tel passage vers la neuvième entrée E₉. La cinquième vanne trois-voies 37 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la première entrée E₁ et interdit un tel passage vers la troisième entrée E₃.

[0078] Ainsi, en mode chauffage, le compresseur 15 reçoit le fluide réfrigérant FR à l'état gazeux pour le comprimer à une haute pression, notamment super-critique, et le diriger vers l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 13. Ce dernier est agencé pour permettre un transfert de chaleur à pression relativement constante depuis le fluide réfrigérant FR vers le fluide caloporteur FC qui transmet cette chaleur au flux d'air intérieur 2 par l'intermédiaire dudit premier échangeur thermique 11. Puis, le fluide réfrigérant FR pénètre à l'intérieur du bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la quatrième entrée E₄, pour circuler à l'intérieur du quatrième canal C₄ et la deuxième vanne V₂ jusqu'à la deuxième sortie S₂. Puis, le fluide réfrigérant FR circule à travers l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur 14 en cédant de la chaleur au liquide caloporteur LC qui transmet cette chaleur au flux d'air intérieur 2 par l'intermédiaire dudit deuxième échangeur thermique 12. La température du liquide caloporteur LC est inférieure à la température du fluide caloporteur FC. Aussi, le deuxième échangeur thermique 12 est placé en amont du premier échangeur thermique 11 selon un sens d'écoulement 32 du flux d'air intérieur 2 à l'intérieur du boîtier 7, de telle sorte que le transfert thermique entre le liquide caloporteur LC et le flux d'air intérieur 2 constitue un préchauffage de ce dernier préalablement à son chauffage par l'intermédiaire du premier échangeur thermique 11. Le fluide réfrigérant FR pénètre ensuite à l'intérieur du bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la sixième entrée E₆ pour circuler à l'intérieur du sixième canal C₆ et de la quatrième vanne V₄ jusqu'à la troisième sortie S₃. Puis, le fluide réfrigérant FR circule à l'intérieur du canal haute pression 20 de l'échangeur de chaleur interne 19 de manière à céder de la chaleur au fluide réfrigérant FR circulant à l'intérieur du canal basse pression 21. Puis, le fluide réfrigérant FR retourne au bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la première entrée E₁ pour circuler à l'intérieur du premier canal C₁ jusqu'au premier organe de détente D₁. Le fluide réfrigérant FR subit une détente depuis la haute pression jusqu'à la basse pression. Le fluide réfrigérant FR est évacué hors du bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la première sortie S₁ jusqu'à pénétrer à l'intérieur de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant 17 à l'intérieur duquel le fluide réfrigérant reçoit de la chaleur cédé par le flux d'air ambiant 18. Le fluide réfrigérant FR rejoint ensuite le bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la huitième entrée E₈ pour circuler à l'intérieur du huitième canal C₈ et de la sixième vanne V₆ jusqu'à la quatrième sortie S₄. Le fluide réfrigérant FR pénètre alors à l'intérieur de l'accumulateur 16 à l'intérieur duquel le fluide réfrigérant FR à l'état liquide est stocké tandis que le fluide réfrigérant FR à l'état gazeux est évacué vers le canal basse pression 21 de l'échangeur de chaleur interne 19, avant de retourner au compresseur 15.

[0079] Ces dispositions sont telles qu'en mode chauffage la première ligne basse pression BP₁ comporte dans cet ordre la première sortie S₁, l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant 17, la huitième entrée E₈, le huitième canal C₈ pourvu de la sixième vanne V₆, la quatrième sortie S₄, l'accumulateur 16 et le canal basse pression 21 de l'échangeur de chaleur interne 19 pour aboutir au compresseur 15. La première ligne haute pression HP₁ comporte dans cet ordre le premier échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 13, la quatrième entrée E₄, le quatrième canal C₄ pourvu de la deuxième vanne V₂, la deuxième sortie S₂, l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur 14, la sixième entrée E₆, le sixième canal C₆ pourvu de la quatrième vanne V₄, la troisième sortie S₃, le canal haute pression 20 de l'échangeur de chaleur interne 19, la première entrée E₁ et le premier canal C₁ jusqu'à l'organe de détente D₁.

[0080] Sur les fig.3, fig.7 et fig.11, le système de climatisation 1 fonctionne en mode climatisation, c'est-à-dire dans un mode prévu pour refroidir le flux d'air intérieur 2. Selon ce mode, la première vanne V₁ est ouverte, la deuxième vanne V₂ est fermée, la troisième vanne V₃ est fermée, la quatrième vanne V₄ est fermée, la cinquième vanne V₅ est ouverte, la sixième vanne V₆ est fermée et la septième vanne V₇ est ouverte. Par ailleurs, la première pompe P₁ n'est pas mise en marche tandis que la deuxième pompe P₂ est mise en marche. Sur la fig.3, le premier organe de détente D₁ est fermé, le deuxième organe de détente D₂ est ouvert, le troisième organe de détente D₃ est fermé. Sur la fig.7, la première valve V'₁ est fermée, la deuxième valve V'₂ est ouverte et la troisième valve V'₃ est fermée. Sur la fig.11, la première vanne trois-voies 33 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la deuxième vanne trois-voies 34 et interdit un tel passage vers la cinquième entrée E₅. La deuxième vanne trois-voies 34 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la deuxième entrée E₂ et interdit un tel passage vers la quatrième entrée E₄. La troisième vanne trois-voies 35 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la septième entrée E₇ et interdit un tel passage vers la huitième entrée E₈. La quatrième vanne trois-voies 36 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la neuvième entrée E₉ et interdit un tel passage vers la sixième entrée E₆. La cinquième vanne trois-voies 37 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la troisième entrée E₃ et interdit un tel passage vers la première entrée E₁.

[0081] Ainsi, en mode climatisation, le compresseur 15 reçoit le fluide réfrigérant FR à l'état gazeux pour le comprimer à une haute pression, notamment super-critique, et le diriger vers l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 13. La pompe P₁ étant à l'arrêt, le transfert thermique à l'intérieur de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 13 entre le fluide réfrigérant FR et le fluide caloporteur FC est minimisé, voire nul. Puis, le fluide réfrigérant FR pénètre à l'intérieur du bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la deuxième entrée E₂, pour circuler à l'intérieur du deuxième canal C₂ et de la première vanne V₁ jusqu'à la première sortie S₁. Puis, le fluide réfrigérant FR circule à l'intérieur de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant 17 à l'intérieur duquel le fluide réfrigérant FR cède de la chaleur au flux d'air ambiant 18 à une pression relativement constante. Le fluide réfrigérant FR pénètre ensuite à l'intérieur du bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la septième entrée E₇ pour circuler à l'intérieur du septième canal C₇ et de la cinquième vanne V₅ jusqu'à la troisième sortie S₃. Puis, le fluide réfrigérant FR circule à l'intérieur du canal haute pression 20 de l'échangeur de chaleur interne 19 de manière à céder de la chaleur au fluide réfrigérant FR circulant à l'intérieur du canal basse pression 21. Le fluide réfrigérant FR pénètre ensuite à l'intérieur du bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la troisième entrée E₃ pour circuler à l'intérieur du troisième canal C₃ et du deuxième organe de détente D₂. Le fluide réfrigérant FR subit une détente depuis la haute pression jusqu'à la basse pression. Puis, le fluide réfrigérant FR circule à l'intérieur de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant /liquide caloporteur 14 en captant de la chaleur au liquide caloporteur LC qui se refroidit. Le liquide caloporteur LC est ensuite à même de refroidir le flux d'air intérieur 2 par l'intermédiaire dudit deuxième échangeur thermique 12. Le fluide réfrigérant FR pénètre ensuite à l'intérieur du bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la neuvième entrée E₉ pour circuler à l'intérieur du neuvième canal C₉ et de la septième vanne V₇ jusqu'à la quatrième sortie S₄. Le fluide réfrigérant FR pénètre alors à l'intérieur de l'accumulateur 16 à l'intérieur duquel le fluide réfrigérant FR à l'état liquide est stocké tandis que le fluide réfrigérant FR à l'état gazeux est évacué vers le canal basse pression 21 de l'échangeur de chaleur interne 19, avant de retourner au compresseur 15.

[0082] Ces dispositions sont telles qu'en mode climatisation la deuxième ligne basse pression BP₂ comporte dans cet ordre la deuxième sortie S₂, le deuxième échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur 14, la neuvième entrée E₉, la septième vanne V₇, la quatrième sortie S₄, l'accumulateur 16 et le canal basse pression 21 de l'échangeur de chaleur interne 19 pour aboutir au compresseur 15. La deuxième ligne haute pression HP₂ comporte le premier échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 13, la deuxième entrée E₂, la première vanne V₁, la première sortie S₁, l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant 17, la septième entrée E₇, le septième canal C₇ pourvu de la cinquième vanne V₅, le canal haute pression 20 de l'échangeur de chaleur interne 19, la troisième entrée E₃ et le troisième canal C₃ jusqu'au deuxième organe de détente D₂.

[0083] Sur les fig.4, fig.8 et fig.12, le système de climatisation 1 fonctionne en mode déshumidification, c'est-à-dire dans un mode prévu pour tout d'abord refroidir le flux d'air intérieur 2, puis réchauffer ce dernier. Selon ce mode, la première vanne V₁ est fermée, la deuxième vanne V₂ est fermée, la troisième vanne V₃ est ouverte, la quatrième vanne V₄ est fermée, la cinquième vanne V₅ est fermée, la sixième vanne V₆ est ouverte et la septième vanne V₇ est fermée. Par ailleurs, la première pompe P₁ et la deuxième pompe P₂ sont mises en marche. Sur la fig.4, le premier organe de détente D₁ est ouvert, le deuxième organe de détente D₂ est ouvert, le troisième organe de détente D₃ est ouvert. Sur la fig. 8, la première valve V'₁ est ouverte, la deuxième valve V'₂ est ouverte et la troisième valve V'₃ est ouverte. Sur la fig.12, la première vanne trois-voies 33 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la cinquième entrée E₅ et interdit un tel passage vers la deuxième vanne trois-voies 34. La troisième vanne trois-voies 35 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la huitième entrée E₈ et interdit un tel passage vers la septième entrée E₇. La quatrième vanne trois-voies 36 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la neuvième entrée E₉ et interdit un tel passage vers la sixième entrée E₆. La cinquième vanne trois-voies 37 autorise un passage du fluide réfrigérant FR vers la troisième entrée E₃ et vers la première entrée E₁.

[0084] Ainsi, en mode déshumidification, le compresseur 15 reçoit le fluide réfrigérant FR à l'état gazeux pour le comprimer à une haute pression, notamment super-critique, et le diriger vers l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 13. Ce dernier est agencé pour permettre un transfert de chaleur à pression relativement constante depuis le fluide réfrigérant FR vers le fluide caloporteur FC qui transmet cette chaleur au flux d'air intérieur 2 par l'intermédiaire dudit premier échangeur thermique 11. Puis, le fluide réfrigérant FR pénètre à l'intérieur du bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la cinquième entrée E₅, pour circuler à l'intérieur du cinquième canal C₅ et de la troisième vanne V₃ jusqu'à la troisième sortie S₃. Puis, le fluide réfrigérant FR circule à l'intérieur du canal haute pression 20 de l'échangeur de chaleur interne 19 de manière à céder de la chaleur au fluide réfrigérant FR circulant à l'intérieur du canal basse pression 21. Le fluide réfrigérant FR est alors scindé en deux fractions FR1 et FR2.

[0085] Une première fraction FR1 retourne au bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la première entrée E₁ pour circuler à l'intérieur du premier canal C₁ jusqu'au premier organe de détente D₁. La première fraction FR1 subit alors une détente depuis la haute pression vers la basse pression. Puis, la première fraction FR1 est évacuée hors du bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la première sortie S₁ pour rejoindre l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant 17 à l'intérieur duquel la première fraction FR1 capte de la chaleur au flux d'air ambiant 18. Puis, la première fraction FR1 retourne au bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la huitième entrée E₈. La première fraction FR1 circule alors à l'intérieur du huitième canal C₈ et de la sixième vanne V₆ pour atteindre la quatrième sortie S₄.

[0086] Une deuxième fraction FR2 retourne au bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la troisième entrée E₃ pour circuler à l'intérieur du troisième canal C₃ jusqu'au deuxième organe de détente D₂. La deuxième fraction FR2 subit alors une détente depuis la haute pression vers une pression intermédiaire. Puis, la deuxième fraction FR2 est évacuée hors du bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la deuxième sortie S₂ pour rejoindre l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur 14 à l'intérieur duquel la deuxième fraction FR2 capte de la chaleur au liquide caloporteur LC qui se refroidit. Le liquide caloporteur LC est ensuite à même de refroidir le flux d'air intérieur 2 par l'intermédiaire dudit deuxième échangeur thermique 12. Ce dernier étant placé en amont dudit premier échangeur thermique 11 selon le sens d'écoulement 32 du flux d'air intérieur 2 à l'intérieur du boîtier 7, le flux d'air intérieur 2 est tout d'abord refroidi par le deuxième échangeur thermique 12, puis réchauffé par le premier échangeur thermique 11. Ces dispositions permettent une déshumidification du flux d'air intérieur 2. La deuxième fraction FR2 retourne ensuite à l'intérieur du bloc de distribution 22 par l'intermédiaire de la neuvième entrée E₉ pour circuler à l'intérieur du neuvième canal C₉ et du troisième organe de détente D₃. La deuxième fraction FR2 subit alors une détente depuis la pression intermédiaire vers la basse pression. La deuxième fraction FR2 circule alors jusqu'à la quatrième sortie S₄.

[0087] En la deuxième sortie S₄, la première fraction FR1 et la deuxième fraction FR2 se rejoignent pour circuler ensuite vers l'accumulateur 16. Le fluide réfrigérant FR pénètre alors à l'intérieur de l'accumulateur 16 à l'intérieur duquel le fluide réfrigérant FR à l'état liquide est stocké tandis que le fluide réfrigérant FR à l'état gazeux est évacué vers le canal basse pression 21 de l'échangeur de chaleur interne 19, avant de retourner au compresseur 15.

[0088] Ces dispositions sont telles qu'en mode déshumidification la troisième ligne haute pression HP₃ comporte dans cet ordre le premier échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur 13, la cinquième entrée E₅, le cinquième canal C₅ pourvu de la troisième vanne V₃, la troisième sortie S₃, le canal haute pression 20 de l'échangeur de chaleur interne 19, puis d'une part la première entrée E₁ et le premier canal C₁ jusqu'au premier organe de détente D₁, et d'autre part la troisième entrée E₃ et le troisième canal C₃ jusqu'au deuxième organe de détente D₂. La troisième ligne basse pression BP₃ comporte en premier lieu la première sortie S₁, l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant 17, la huitième entrée E₈, le huitième canal C₈ pourvu de la sixième vanne V₆, la quatrième sortie S₄, et en deuxième lieu la deuxième sortie S₂, l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur 14, la neuvième entrée E₉, le troisième organe de détente D₃ et la quatrième sortie S₄, puis l'accumulateur 16 et le canal basse pression 21 de l'échangeur de chaleur interne 19 pour aboutir au compresseur 15.

[0089] Le premier organe de détente D₁, le deuxième organe de détente D₂ et le troisième organe de détente D₃ font parties intégrantes du bloc de distribution selon l'invention et sont installés à l'intérieur de ce dernier.

[0090] La première valve V'1, la première vanne V1, la deuxième valve V'2, la deuxième vanne V2, la troisième vanne V3, la quatrième vanne V4, la cinquième vanne V5, la sixième vanne V6, la troisième valve V'3 et la septième vanne V7 font parties intégrantes du bloc de distribution selon l'invention et sont installées à l'intérieur de ce dernier.

Revendications

1. Bloc de distribution (22) apte à gérer la circulation d'un fluide réfrigérant FR à l'intérieur d'une boucle de climatisation (4), le bloc de distribution (22) comprenant une pluralité d'entrées E₁,E₂,E₃,E₄,E₅,E₆,E₇,E₈,E₉ de fluide réfrigérant FR à l'intérieur du bloc de distribution (22) et une pluralité de sorties S₁,S₂,S₃,S₄ de fluide réfrigérant FR hors du bloc de distribution (22), caractérisé en ce que chaque sortie S₁,S₂,S₃,S₄ est en relation fluidique avec au moins deux entrées E₁,E₂,E₃,E₄,E₅,E₆,E₇,E₈,E₉.

2. Bloc de distribution (22) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première sortie S₁ est en relation fluidique avec une première entrée E₁ et une deuxième entrée E₂.

3. Bloc de distribution (22) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première sortie S₁ est en relation fluidique avec la première entrée E₁ par l'intermédiaire d'un premier canal C₁ qui est pourvu d'un premier organe de détente D₁, en ce que le premier canal C₁ est équipé d'une première valve V'₁ et en ce que la première sortie S₁ est en relation fluidique avec la deuxième entrée E₂ par l'intermédiaire d'un deuxième canal C₂ qui est pourvu d'une première vanne V₁.

4. Bloc de distribution (22) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première sortie S₁, la première entrée E₁, la deuxième entrée E₂, le premier canal C₁, le deuxième canal C₂, la première vanne V₁, la première valve V'₁ et le premier organe de détente D₁ sont constitutifs d'un premier sous-ensemble SE₁.

5. Bloc de distribution (22) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une deuxième sortie S₂ est en relation fluidique avec une troisième entrée E₃ et une quatrième entrée E₄.

6. Bloc de distribution (22) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la deuxième sortie S₂ est en relation fluidique avec la troisième entrée E₃ par l'intermédiaire d'un troisième canal C₃ qui est pourvu d'un deuxième organe de détente D₂, en ce que le deuxième organe de détente D₂ est un dispositif de détente à commande électronique, en ce que le troisième canal C₃ est équipé d'une deuxième valve V'₂, et en ce que la deuxième sortie S₂ est en relation fluidique avec la quatrième entrée E₄ par l'intermédiaire d'un quatrième canal C₄ qui est pourvu d'une deuxième vanne V₂.

7. Bloc de distribution (22) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la deuxième sortie S₂, la troisième entrée E₃, la quatrième entrée E₄, le troisième canal C₃, le quatrième canal C₄, la deuxième valve V'₂, la deuxième vanne V₂ et le deuxième organe de détente D₂ sont constitutifs d'un deuxième sous-ensemble SE₂.

8. Bloc de distribution (22) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une troisième sortie S₃ est en relation fluidique avec une cinquième entrée E₅, une sixième entrée E₆ et une septième entrée E₇.

9. Bloc de distribution (22) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la troisième sortie S₃ est en relation fluidique avec la cinquième entrée E₅ par l'intermédiaire d'un cinquième canal C₅ qui est pourvu d'une troisième vanne V₃, en ce que la troisième sortie S₃ est en relation fluidique avec la sixième entrée E₆ par l'intermédiaire d'un sixième canal C₆ qui est pourvu d'une quatrième vanne V₄, et en ce que la troisième sortie S₃ est en relation fluidique avec la septième entrée E₇ par l'intermédiaire d'un septième canal C₇ qui est pourvu d'une cinquième vanne V₅.

10. Bloc de distribution (22) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la troisième sortie S₃, la cinquième entrée E₅, la sixième entrée E₆, la septième entrée E₇, le cinquième canal C₅, le sixième canal C₆, le septième canal C₇, la troisième vanne V₃, la quatrième vanne V₄ et la cinquième vanne V₅ sont constitutifs d'un troisième sous-ensemble SE₃.

11. Bloc de distribution (22) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une quatrième sortie S₄ est en relation fluidique avec une huitième entrée E₈ et une neuvième entrée E₉.

12. Bloc de distribution (22) selon la revendication 11, caractérisé en ce que la quatrième sortie S₄ est en relation fluidique avec la huitième entrée E₈ par l'intermédiaire d'un huitième canal C₈ qui est pourvu d'une sixième vanne V₆, en ce que la quatrième sortie S₄ est en relation fluidique avec la neuvième entrée E₉ par l'intermédiaire d'un neuvième canal C₉ qui est pourvu d'un troisième organe de détente D₃, en ce que le neuvième canal C₉ est équipé d'une troisième valve V'₃, et en ce qu'une septième vanne V₇ est disposée en parallèle du troisième organe de détente D₃ et de la troisième valve V'₃.

13. Bloc de distribution (22) selon la revendication 12, caractérisé en ce que la quatrième sortie S₄, la huitième entrée E₈, la neuvième entrée E₉, le huitième canal C₈, le neuvième canal C₉, la sixième vanne V₆, la septième vanne V₇, la troisième valve V'₃ et le troisième organe de détente D₃ sont constitutifs d'un quatrième sous-ensemble SE₄.

14. Boucle de climatisation (4) comprenant un bloc de distribution (22) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, un échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur (13), un échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur (14), un échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant (17), un échangeur de chaleur interne (19), un compresseur (15) et un accumulateur (16).

15. Boucle de climatisation (4) selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant (17) comporte un orifice d'évacuation (23) de fluide réfrigérant FR qui est en relation fluidique avec la septième entrée E₇ et la huitième entrée E₈

16. Boucle de climatisation (4) selon la revendication 14 ou 15, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur (14) comporte un orifice de sortie (25) de fluide réfrigérant FR qui est en relation fluidique avec la sixième entrée E₆ et la neuvième entrée E₉.

17. Boucle de climatisation (4) selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur interne (19) comporte une sortie haute pression (27) qui est en relation fluidique avec la première entrée E₁ et la troisième entrée E₃.

18. Boucle de climatisation (4) selon les revendications 15, 16 et 17, caractérisée en ce que la boucle de climatisation (4) comprend au moins l'une quelconque de cinq vannes trois-voies (33, 34, 35, 36, 37) dont :

- une première vanne trois-voies (33) qui est interposée entre l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / fluide caloporteur (13), la cinquième entrée E₅, la quatrième entrée E₄ et la deuxième entrée E₂,

- une deuxième vanne trois-voies (34) qui est interposée entre la première vanne trois-voies (33), la quatrième entrée E₄ et la deuxième entrée E₂,

- une troisième vanne trois-voies (35) qui est interposée entre l'orifice d'évacuation (23) de fluide réfrigérant FR hors de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / air ambiant (17), la septième entrée E₇ et la huitième entrée E₈,

- une quatrième vanne trois-voies (36) qui est interposée entre l'orifice de sortie (25) de fluide réfrigérant FR hors de l'échangeur de chaleur fluide réfrigérant / liquide caloporteur (14), la sixième entrée E₆ et la neuvième entrée E₉,

- une cinquième vanne trois-voies (37) qui est interposée entre la sortie haute pression (27) de fluide réfrigérant FR hors de l'échangeur de chaleur interne (19), la première entrée E₁ et la troisième entrée E₃.

Dessins