Brevet FR2503337A1 — publié le 19821008

Pompe à chaleur à air. L'invention concerne une pompe à chaleur à air comportant un absorbeur pour évaporer un caloporteur liquide, un compresseur pour comprimer le caloporteur gazeux, un condenseur pour liquéfier le caloporteur gazeux et une soupape d'expansion pour détendre le caloporteur liquide, pompe dans laquelle le condenseur plonge dans le contenu accumulant la chaleur d'un récipient calorifuge. Les absorbeurs connus pour les pompes à chaleur à air sont constitués, pour former une grande surface d'échange thermique, de plaques et de tubes dans lesquels circule un réfrigérant. Pour accroître la puissance d'évaporation, l'absorbeur est souvent muni d'un ventilateur qui améliore le débit d'air. Pour cette raison, l'inconvénient des absorbeurs connus est qu'ils entrainent des coûts de fabrication élevés et que, dans le cas d'un ventilateur, ils consomment du courant et font du bruit. Le but de l'invention est de procurer une pompe à chaleur à air comportant un absorbeur qui soit plus simple et plus facile à fabriquer que les absorbeurs connus et qui fonctionne sans ventilateur. Ce but est atteint, dans une pompe à chaleur à air du type mentionné ci-dessus, conformément à l'invention, par le fait que l'absorbeur est disposé dans un récipient rempli d'une masse accumulant la chaleur dans laquelle plonge l'absorbeur et entourant le récipient rempli qui reçoit le condenseur. Pour sa fabrication, cet absorbeur ne nécessite que peu de dépenses et il fonctionne sans consommer de courant ni produire de bruit gênant. Toutefois son rendement est bon. Un avantage particulier de cet absorbeur est que la chaleur absorbée pour évaporer le réfrigérant est accumulée et qu'il peut se produire une transmission de chaleur même lorsque le compresseur est momentanément hors service. Dans une forme de réalisation préférée de la pompe à chaleur de l'invention, les deux récipients recevant le condenseur et l'absorbeur ont une paroi commune. Cette construction simplifie la fabrication du récipient extérieur et en réduit le prix, sans qu'il se produise d'échange thermique défavorable entre les deux, étant donné que le récipient entouré est calorifuge. Dans la forme de réalisation préférée, l'absorbeur est constitué par un serpentin hélicoidal qui permet de réaliser une grande surface d'échange thermique à peu de frais. Dans la forme de réalisation préférée, la masse contenue dans le récipient extérieur est liquide afin qu'une convexion puisse se produire. Dans la forme de réalisation préférée, la dimension du serpentin dans le sens de la hauteur est inférieure à la hauteur du récipient extérieur et le serpentin est disposé dans la partie la plus haute de ce récipient, de sorte que le liquide refroidi par l'absorbeur descend et qu'en contrepartie, le liquide réchauffé par l'air et pas encore refroidi par l'absorbeur monte, ce qui établit une circulation de courant. Dans la forme de réalisation préférée, le contenu du récipient extérieur contient un antigel permettant de faire fonctionner la pompe à chaleur, même en dessous de 273K (0 Celsius) sans risque que l'eau utilisée principalement comme liquide ne gèle. Dans la forme de réalisation préférée, la paroi extérieure du récipient extérieur est en matière plastique. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une forme de réalisation de la pompe à chaleur à air représentée sur la figure unique, qui est une coupe verticale partiellement schématique à travers la réalisation. La forme de réalisation est constituée essentiellement d'un absorbeur 10, d'un compresseur 12, d'un condenseur 14 et d'une soupape d'expansion 16, ainsi que de canalisations qui relient les éléments de pompe précités dans l'ordre indiqué, ainsi que la soupape avec l'absorbeur, pour assurer la circulation du fluide. Le condenseur 14 plonge dans le contenu 18 accumulant la chaleur et constitué d'eau d'un récipient 20 fermé, calorifuge, comportant une enveloppe 22 ayant la forme d'un cylindre circulaire, qui est constituée par une gaine intérieure 24, une couche d'isolation thermique 26 en mousse de plastique expansée et une gaine extérieure 28, les deux gaines étant en une matière thermoplastique. Dans le contenu 18 du récipient 20 plonge, concentrique et coaxial au condenseur 14, un serpentin hélicoïdal 30 dans lequel passe l'eau sanitaire ou l'eau de chauffage, qui est en relation d'échange thermique avec l'eau du contenu 18 chauffée par le condenseur 14. Un récipient 32 extérieur est concentrique et coaxial au récipient 29 ; il est constitué par la gaine extérieure 28 du récipient intérieur 20 et par une paroi 34 en matière plastique. Le récipient 32 contient une masse 36 constituée par un mélange d'eau et de glycol, dans lequel l'absorbeur 10 plonge par en haut. L'absorbeur 10 est constitué par un serpentin hélicoïdal 38 qui occupe sensiblement la moitié supérieure du récipient 32. Les particularités du mode de fonctionnement de la pompe à chaleur à air, dont le mode de fonctionnement est par ailleurs connu, consistent en ce que l'échange thermique entre l'air entourant le récipient 32 et le liquide circulant dans le serpentin 38, et l'échange thermique entre la vapeur de liquide pénétrant dans le condenseur 14 et l'eau circulant dans le serpentin 30 s'effectuent respectivement par l'intermédiaire d'un fluide accumulant la chaleur, à savoir de l'eau, qui assure également un échange thermique temporairemême lorsque le compresseur 12 est arrêté passagerement. Revendications. 1. Pompe à chaleur à air comportant un absorbeur pour évaporer un caloporteur liquide, un compresseur pour comprimer le caloporteur gazeux, un condenseur pour liquifier le caloporteur gazeux et une soupape d'expansion pour détendre le caloporteur liquide, pompe dans laquelle le condenseur plonge dans le contenu accumulant la chaleur d'un récipient calorifuge, caractérisée en ce que l'absorbeur (10) est disposé dans un récipient (32) rempli d'une masse accumulant la chaleur (36) dans laquelle plonge l'absorbeur et entourant le récipient rempli (20). 2. Pompe à chaleur selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux récipients (20, 32) ont une paroi (28) commune. 3. Pompe à chaleur selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'absorbeur (10) est constitué par un serpentin (38) hélicoidal. 4. Pompe à chaleur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la masse (36) contenue dans le récipient extérieur (32) est liquide. 5. Pompe à chaleur selon les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que la dimension du serpentin (38) dans le sens de la hauteur est inférieure à la hauteur du récipient extérieur (32), et que le serpentin (38) est disposé dans la partie la plus haute de ce récipient (32). 6. Pompe à chaleur selon les revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que le liquide (36) du récipient extérieur (32) contient un antigel.