Brevet FR2519743A1 — publié le 19830718

_ 1 _ "APPAREIL A POMPE A CHALEUR POUR LA PRODUCTION D'EAU CHAUDE" L'invention concerne un appareil de production d'eau chaude comportant une pompe à chaleur dont le condenseur chauffe l'eau dans un réservoir isolé muni d'une canalisation d'alimentation d'eau froi- de et d'une canalisation d'écoulement d'eau chaude. Le condenseur peut constituer une partie intégrante dudit réservoir mais ce ne doit pas nécessairement être le cas Un appareil de ce genre est décrit, par exemple, dans la demande de brevet fran- çais publiée sous le No 2 436 339. L'unité de moteur-compresseur est enfermée dans un bottier ou capsule métallique qui constitue une chambre dans laquelle entre le liquide de chauffage traversant la pompe à chaleur et qui communi- que avec le côté d'aspiration de l'unité de moteur-compresseur. Dans des appareils connus de production d'eau chaude au moyen d'une pompe à chaleur, l'unité de moteur-compresseur, contenue dans sa capsule, est située en dehors du réservoir d'éau isolé On a constaté que l'unité de moteur-compresseur est insuffisamment grais- sée lorsqu'elle est appelée à fonctionner à nouveau après un arrêt prolongé, cd qui risque de provoquer son grippage et réduit en tout cas sa durée de vie Cet inconvénient est dû au fait que durant des arrêts de fonctionnement, du liquide de chauffage se condense dans la capsule à la suite du refroidissement inévitable et ce liquide de condensation se mêle avec l'huile de graissage présente dans la cap- sule de façon à détériorer ses caractéristiques de graissage dans une mesure d'autant plus grande que la quantité de liquide de condensa- tion mélangé à l'huile augmente. Conformément à l'invention, on remédie à cet inconvénient en disposant l'unité de moteur-compresseur sur le haut du réservoir d'eau, dans un rapport de transmission thermique avec cette eau de façon à lui permettre d'utiliser la chaleur de celle-ci pour chauffer l'unité encapsulée de moteur-compresseur et pour provoquer au moins l'évaporation partielle du liquide de chauffage, en vue d'une amélio- 19743 -2- ration des conditions de graissage. Le rapport de transmission de chaleur peut être obtenu par différentes méthodes Suivant l'une de ces méthodes, on suppri- me l'isolation du réservoir à l'emplacement réservé à l'unité en- capsulée de moteur-compresseur,-de sorte qu'il y a transmission thermique par rayonnement et par convexion Une autre méthode con- siste à prévoir un pont en métal de bonne conductibilité thermique pour lier la capsule au réservoir à travers l'isolation, de sorte que la transmission thermique s'effectue par conduction Une troi- sième méthode consiste à utiliser un caloduc faisant fonction de pont entre l'unité de moteur-compresseur et le réservoir, à travers l'isolation. La description suivante, en regard du dessin annexé, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux com- prendre comment l'invention est réalisée. Les figures 1, 2 et 3 représentent schématiquement le réservoir d'eau (en coupe transversale) et la pompe à chaleur de l'appareil conforme à l'invention dans trois modes de réalisation utilisant des méthodes différentes pour amener le réservoir d'eau en rapport de transmission thermique avec l'unité de moteur-com- presseur. Sur les figures, la référence 1 indique le réservoir d'eau qui, en l'occurrence, comporte: a) une enveloppe métallique interne 2 définissant le compartiment 3 contenant l'eau; b) l'isolation 4 recouvrant l'enveloppe 2; c) une enveloppe métallique extérieure éventuelle 5; d) une canalisa- tion 6 d'alimentation d'eau froide débouchant dans la partie infé- rieure du compartiment 3; et e) une canalisation 7 d'écoulement d'eau chaude qui débouche dans la partie supérieure du compartiment 3 ou a la forme d'une prise d'eau directe prévue par le haut dudit compartiment. Ce réservoir 1 est associé à une pompe à chaleur servant à chauffer l'eau et comportant en l'occurrence: f) une unité encap- sulée 8 de moteur-compresseur servant à comprimer et à refouler le fluide de chauffage circulant dans la pompe à chaleur; g) une cana- lisation 9 communiquant avec l'unité 8 de moteur-compresseur; h) un 19743 -3- condenseur 10 pour le fluide de chauffage, condenseur qui chauffe l'eau contenue dans le compartiment 3 et communique avec la canali- sation 9; i) une canalisation d'écoulement 11 communiquant avec le condenseur 10; 1) un filtre 12 et une soupage de détente 13 placés dans la canalisation 11; m) un évaporateur 14 servant à absorber la chaleur de l'environnement (du compartiment 3) et communiquant avec la canalisation 11; et n) une canalisation de retour 15 par laquel- le le fluide de chauffage est renvoyé vers l'unité encapsulée 8 de moteur-compresseur pour que celle-ci puisse le recycler. Lors de la construction de l'appareil, une certaine quan- tité d'huile est introduite dans la pompe à chaleur, à savoir dans la capsule de l'unité de moteur-compresseur pour le graissage des parties mobiles de celle-ci. Un thermostat, non représenté, commande de façon connue le fonctionnement de 1 'unité 8 de moteur-compresseur en fonction de la température de l'eau. En l'absence de la mesure conforme à l'invention, il y a que durant des arrêts de l'unité de moteur-compresseur qui, dans un appareil de ce genre, peut avoir une durée de plusieurs heures, le fluide de chauffage se condense dans l'unité de moteur-compresseur, à savoir, dans la capsule qui l'entoure, à cause du refroidissement naturel auquel il est soumis et il se mêle avec l'huile de façon en altérant ses caractéristiques de graissage dans une mesure d'autant plus grande que la quantité de liquide de condensation augmente Il s'ensuivrait que lors de son redémarrage, l'unité de moteur-compres- seur ne serait pas graissée de façon adéquate, de sorte qu'elle ris- querait de se gripper et qu'en tout cas, sa durée de vie serait ré- duite. Conformément à l'invention, pour remédier à cet inconvé- nient, on fait en sorte que durant le temps o l'unité de moteur- compresseur ne fonctionne pas, l'eau chauffée dans le compartiment 3 transmette une faible quantité de sa chaleur à cette unité de mo- teur-compresseur, ce qui permet au moins de réduire, grâce à l'éva- poràtion qui en résulte, la quantité de fluide de chauffage con- densée qui se mêle à l'huile de graissage dans ladite unité. La transmission de la chaleur peut s'effectuer selon dif- -4- férentes méthodes pourvu que l'unité 8 de moteur-compresseur soit disposée sur la partie supérieure du réservoir 1, par exemple, sur son enveloppe extérieure 5, comme représenté sur les figures Sui- vant la méthode de la figure 1, l'emplacement de l'unité de moteur- compresseur coîncide avec une zone ou canal 20 dont l'isolation et l'enveloppe extérieure manquent, de sorte qu'à travers ce canal, la chaleur peut être transmise par rayonnement et par convexion à partir de la partie opposée 21 de l'enveloppe intérieure 2 vers l'unité 8 de moteur-compresseur. Suivant la méthode représentée sur la figure 2, on uti- lise un caloduc 22 bien connu dont une partie terminale adhère à l'enveloppe intérieure 2 et dont l'autre partie terminale adhère à la capsule du moteur-compresseur 8 ou pénètre dans celle-ci. Suivant la troisième méthode, illustrée sur la figure 3, on uti- lise un pont 23 en métal de bonne conductibilité thermique qui traverse l'isolation 4 et est fixé par une extrémité à l'envelop- pe intérieure 2 et par l'autre extrémité à la capsule de l'unité 8 de moteur-compresseur. 2 519743 -5- REVENDICATIONS 1 Appareil de production d'eau chaude au moyen d'une pompe à chaleur dont le condenseur chauffe l'eau contenue dans un réser- voir isolé ( 1) muni d'une canalisation d'alimentation d'eau froide ( 6) et d'une canalisation d'écoulement d'eau chaude ( 7), caractéri- sé en ce que l'unité ( 8) de moteur-compresseur de la pompe à cha- leur est disposée sur le haut du réservoir isolé ( 1) et en ce qu' elle est dans un rapport de transmission thermique avec l'eau con- tenue dans ce réservoir. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité ( 8) de moteur-compresseur est disposée sur un emplacement correspondant à un passage ou canal ( 20) prévu dans l'isolation ( 4). 3 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité ( 8) de moteur-compresseur et le réservoir ( 1) communiquent par l'intermédiaire d'un caloduc ( 22). 4 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité ( 8) de moteur-compresseur est liée au moyen d'un pont mé- tallique conducteur ( 23) à l'enveloppe qui définit le compartiment à d'eau chaude du réservoir 1.