Brevet FR2515324A1 — publié le 19830429

Pompe à chialeur, notamment pour eau de consommation. La présente invention concerne une pompe à chaleur, notamment pour eau de consommation, avec un réservoir d'eau au moins approximativement cylindrique placé de préférence en position verticale et équipé d'au moins un échangeur de chaleur servant de condenseur à ladite pompe à chaleur. Dans les installations de pompes à chaleur connues, l'échangeur de chaleur agissant en condenseur est établi le plus souvent sous la forme d'un serpentin dont les spires sont placées dans la zone inférieure du réservoir d'eau. Mais cette disposition de l'échangeur de chaleur présente l'inconvénient que, selon la grandeur et ltétablissement de l'échangeur de chialeur, il apparaît de relativement grandeDdifférence,entre la température de l'eau dans le réservoir et la température de saturation, déterminée par la pression, du réfrigérant de la pompe à chaleur. A partir de ce niveau connu de la technique, i'in- vention a pour objet une telle pompe à chaleur dont le rendement soit amélioré et dans le réservoir d'eau de laquelle on puisse aussi prélever de liteau dont la température soit égale ou supérieure à la température de saturation, déterminée par la pression du réfrigérant, du réfrigérant dans l'échangeur de chaleur servant de condenseur à la pompe. Cette pompe à chaleur, du genre annoncé, est caractérisée par le fait que l'échangeur de chaleur est divisé en au moins deux parties branchées en série qui sont dans un rapport d'environ 15/85 à 25/75, de préférence 20/80, de sa grandeur efficace et qui, dans leur position par rapport au réservoir d'eau, sont décalées en hauteur en sorte que la partie la plus petite, affectée à l'entrée du réfrigérant, soit comprise au moins approximativement dans le tiers supérieur dudit réservoir d'eau, et la partie la plus grande, branchée en aval, dans le tiers inférieur. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'échangeur de chaleur est établi en un serpentin enroulé su l'enveloppe du réservoir d'eau à partir d'un tube qui est aplati en sa surface d'appui et dont la transmis sion de chaleur à la dite enveloppe est améliorée par un conducteur thermique, comme par exemple un mastic conducteur, une brasure ou un produit analogue. Cette forme de réalisation de l'invention assure, d'une part une séparation sûre du circuit du réfrigérant de la pompe à chaleur et de l'eau de consommation à chauffer, d'autre part une bonne transmission de chaleur entre l'échangeur servant de condenseur à la pompe et le réservoir d'eau. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré schématiquement sur le dessin annexé, dont la figure unique représente une pompe à chaleur pour eau de consommation avec un réservoir d'eau cylindrique disposé verticalement et un groupe de pompe à chaleur monté sur ce dernier. La pompe à chaleur pour eau de consommation designée par la référence 1 présente, en position verticale sur un châssis 4, un réservoir cylindrique d'eau 2 qui est entouré globalement d'un calorifugeage en mousse rigide de matière plastique 3 expansée in situ et sur l'extrémité supérieure duquel se trouvent les raccordements de l'échangeur de chaleur 7. Sur le dessus du réservoir d'eau 2 repose le groupe de pompe à chaleur proprement dit, équipé de façon connue d'un compresseur blindé 6, d'un condenseur, ou échangeur de chaleur, 7 ainsi que d'un évaporateur 9 à aération forcée par un ventilateur 8, d'un élément étrangleur 10 ainsi que divers organes de branchement et de régulation non représentés. Le condenseur 7, branché en aval du compresseur blindé 6 dans le circuit de froid de la pompe à chaleur,est divisé en deux parties 7a et 7b branchées en série. Les deux parties 7a et 7b du condenseur 7 sont, dans l'exemple de réalisation représenté, dans un rapport mutuel de 20/80 et décalées en hauteur dans leur disposition par rapport au réservoir d'eau 2 en sorte que soient comprises, dans le tiers supérieur du réservoir d'eau 2 la partie la plus petite 7a, affectée à l'entrée du réfrigérant venant du compresseur blindé 6, et dans le tiers inférieur la partie la plus grande 7b branchée en aval. Le condenseur 7 est réalisé sous la forme d'un échangeur de chaleur avec un serpentin enroulé sur l'enveloppe du réservoir d'eau 2 à partir d'un tube aplati dans sa surface d'appui.La transmission de chaleur de ce tube à l'enveloppe du réservoir d'eau est améliorée par des conducteurs thermiques, comme par exemple du mastic conducteur, de la brasure ou d'autres produits analogues. Dans l'exemple de réalisation représenté, la partie la plus petite 7a de l'échangeur de chaleur 7 comprise dans le tiers supérieur du réservoir d'eau forme un serpentin dont les spires se trouvent la plupart dans la partie inférieure du tiers supérieur du réservoir d'eau. Ce dernier comporte, de façon connue, vers le bas une entrée 11, et vers le haut une évacuation 12 pour l'eau de consommation chauffée par le condenseur 7 de la pompe à chaleur 5. Le caractère- essentiel de la pompe à chaleur pour eau de consommation représentée et décrite ci-dessus réside dans la division du condens-eur 7 dans les deux parties 7a et 7b et la disposition spatiale de celles-ci par rapport au réservoir d'eau 2. Par suite de cette disposition particulière, il devient possible de prélever aussi sur le réservoir deau 2 de l'eau dont la température se situe plus haut que le point de condensation du réfrigérant dans le condenseur de la pompe à chaleur utilisée en échangeur thermique. L'établissement du condenseur en un serpentin enroule dans le rapport précité sur l'enveloppe du réservoir 2à partir d'un tube aplati en sa surface d'appui garantit une répartition de la chaleur fournie par le condenseur sur une relativement grande surface du réservoir d'eau 2. On diminue de la sorte notablement le risque d'entartrage de la paroi intérieure du réservoir d'eau. Pour utiliser la chaleur perdue du compresseur blindé, on peut prévoir de façon connue un réfrigérateur d'huile sous la forme d'un serpentin dont les spires sont posées entre celles de la partie inférieure 7b du condenseur. REVENDICATIONS 1. Pompe à chaleur, notamment pour eau de consomma tion, avec un réservoir d'eau au moins approximativement cylindrique placé de préférence en position verticale et équipé d'au moins un échangeur de chaleur servant de conden seur a la pompe à chaleur, celle-ci caractérisée par le fait que l'échangeur de chaleurl7) est divisé en au moins deux par ties branchées en série(7a, 7b) qui sont dans un rapport mutuel d'environ 15/85 à 25/75, de préférence 20/80, de sa grandeur efficace et qui, dans leur dis position spatiale par rapport au réservoir d'eau (2), sont décalées en hauteur en sorte que la partie la plus petite (7a) > affectée à l'entrée du réfrigérant, soit comprise au moins approximativement dans le tiers supérieur du réservoir d'eau, et la partie la plus grande(78, branchée en aval, dans le tiers inférieur. 2. Pompe à chaleur selon la revendication 1, carac térisée par le fait que l'échangeur de chaleur est établi en un serpentin enroulé sur I'enveloppe du réservoir d'eau à partir d'un tube qui est aplati en sa surface d'appui et dont la transmission de chaleur à ladite enveloppe est améliorée par un conducteur thermique tel que par exemple un mastic conducteur, une brasure ou un autre produit analogue. 3. Pompe à chaleur selon l'une quelconque des reven dications 1 ou 2, caractérisée par le fait que la partie la plus petite(74 de I'échangeur-de- chaleur comprise dans;le tiers supérieur du réservoir d'eaut2)est établie en un serpentin dont -les spires se trouvent pour la plupart dans la zone inférieure dudit tiers supérieur du réservoir d'eaut2). 4. Pompe à chaleur, avec réfrigération d'huile du compresseur, selon l'une quelconque des revendications t à 3, caractériséepar le fait qu'il se trouve enplus, dans la zone inférieure du réservoir d'eau, des spires d'un échangeur de chaleur pour le refroidissement de l'huile. 5. Pompe à chaleur selon l'une quelconque des reven dications 1 à 4, caractérisée par le fait que tous les raccords des échangeurs de chaleur se trouvant à l'extré mité supérieure du réservoir d'eau (2),isolé thermiquement par un calorifugeage en mousse rigide de matière plastique expansée in situ.