Brevet FR2532730A1 — publié le 19840309

La présente invention concerne une pompe à chaleur et plus spécialement une pompe à chaleur du type air/eau. Une pompe à chaleur comprend de manière classique un évaporateur dans lequel un fluide d'échange intermédiaire se vaporise en enlevant une certaine quantité de chaleur à une source froide, un compresseur qui comprime les vapeurs formées dans l'évapora- teur, un condenseur dans lequel le fluide d'échange intermédiaire se condense en cédant une certaine quantité de chaleur à un circuit d'utilisation et un détendeur qui abaisse la pression du fluide d'échange intermédiaire avant son entrée dans ltévaporateur. Les pompes à chaleur de type air/eau comprennent généralement comme évaporateur au moins une batterie de tubes généralement munis d'ailettes à travers laquelle l'air est aspiré sous l'action d'un ventilateur et comme condenseur un condenseur de type hélicoidal à tubes coaxiaux. Lfévaporateur et le condenseur sont assemblés séparément et souvent disposés dans des enceintes distinctes. La présente invention vise à fournir une pompe à chaleur dont les éléments soient disposés de façon intégrée et qui soit d'une construction aisée. A cet effet, la présente invention a pour objet une pompe à chaleur-de type air/eau comprenant au moins une batterie de tubes d'évaporation, un ventilateur d'aspiration de l'air à travers la batterie de tubes d'évaporation, un compresseur et un condenseur de type hélicoidal, caractérisé en ce qu'il comprend un soubassement cylindrique au centre duquel est disposé le condenseur et qui est coiffé d'un capot supportant en son centre le compresseur, en ce que la ou les batteries de tubes d'évaporation sont de forme cylindrique et sont disposées au-dessus du soubassement, à sa périphérie, et en ce que le ventilateur est disposé au centre d'une virole disposée elle-même horizontalement au-dessus de la ou des batteries de tubes d'évaporation. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide de dessins représentant seulement des modes d'exécution. Sur ces dessins la Fig. 1 est une vue schématique en coupe d'une pompe à chaleur selon la présente invention; la Fig. 2 est une vue de dessus de la Fig. 1, à échelle plus réduite; la Fig. 3 est une vue schématique en coupe d'une pompe à chaleur selon la présente invention présentant des variantes. Sur ces dessins on a représenté de façon schématique une pompe à chaleur suivant la présente invention, clest-à-dire que seuls les éléments principaux ont été représentés. En revanche, les différentes canalisations raccordant ces éléments principaux ne sont pas représentées. La pompe à chaleur représentée sur la Fig. 1 comprend un soubassement 1 délimité par un coffre cylindrique 2 ouvert vers le haut. Dans la partie centrale de ce coffre est disposé un condenseur de type hélicoïdal 3. Un capot 4 de forme cylindrique vient fermer l'ouverture du coffre 2. Le capot 4 comprend en son centre une partie 5 en saillie qui vient recouvrir le haut du condenseur 3. Cette partie 5 possède une surface latérale de forme tronconique se rétrécissant vers le haut. La zone supérieure 6 de la partie en saillie 5 est horizontale et supporte un compresseur 7. Un second capot de forme tronconique 8- recouvre le compresseur 7 -Il vient s'emboîter sur un décrochement tronconique 9 présenté par la partie supérieure de la partie en saillie 5. L'angle que fait la surface tronconique du capot 8 par rapport à la verticale est le même que celui deala partie en saillie 5. Le capot 8 prolonge ainsi la partie 5 sans former de zone de discontinuité. Comme représenté sur la Fig. 1, le capot 8 possède toutefois une zone en saillie 10 épousant la forme des conduites telles que 1 1 d' entrée et de sortie du oempresseur 7. Le capot 8 comprend à sa partie inférieure une succession de décrochements 12~vers l'extérieur formant des entrées d'air. Il possède par ailleurs à sa partie supérieure des ouvertures 13 pour la sortie de l'air. A la partie supérieure du capot 8, est par air leurs fixé le moteur 14 d'un ventilateur 15 à axe vertical. Comme représenté sur la Fig. 2, la pompe à chaleur comprend deux poutrelles 16 et 17 diamétralement opposées par rapport à l'axe vertical de la pompe à chaleur. La poutrelle 16 a une Section en forme de U dont les ailes 18 présentent des rebords 19 repliés vers l'exté- rieur. La poutrelle. 17 présente également une section en forme de U mais de plus petite dimension par rapport à la poutrelle 16. Deux batteries de forme cylindrique SOl et 20b de tubes d'évaporation munis d'ailettes sont fixées sur leurs bords latéraux respectivementauxrebords 19 de la poutrelle 16 et aux ailes 21 de la poutrelle 17. Les poutrelles 16 et 17 supportent par ailleurs à leur extrémité supérieure d'une part une virole 22 entourant le ventilateur 15, un capot supérieur 23 tronconique se rétrécissant vers le haut pour protéger la partie supérieure périphérique de la pompe à chaleur, ainsi que des grilles de forme cylindrique 24a et 24b de protection entourant les batteries 20a et 20b. On a rassemblé sur la Fig. 3 plusieurs variantes de la présente invention. La variante la plus importante réside dans la nature même du soubassement 1 utilisé. Dans la pompe à chaleur représentée sur la Fig. 3, le soubassement 1 est constitué par une plaque 25 moulée présentant une zone annulaire 26 reposant sur le sol et une zone 27 entourant la zone 26 en retrait du sol et supportant le condenseur 3. Cette plaque 25 se poursuit vers la périphérie par une-zone annulaire 28 plus élevée horizontale qui supporte le capot 4. Elle comprend par ailleurs une gorge annulaire 29 dont le fond 30 repose sur le sol et qui est destinée à recueillir l'eau ruisselant sur les batteries de tubes d'évaporation 20a et 2Ob. Cette plaque 25 comprend enfin en son centre une zone en saillie 30 en retrait par rapport au sol qui supporte un réservoir 31 de fluide d'échange intermédiaire disposé au centre du condenseur 3. Une autre variante représentée sur la Fig. 3 consiste dans le fait que le moteur 14 est non pas supporté par le capot s mais par ues bras 32 dont deux sont fixés respectivement aux poutrelles 16 et 17 et deux autres à la virole 22. Que ce soit dans le cas de la pompe représentée sur la Fig. 1 ou sur la Fig. 3 le condenseur 3 est avantageusement maintenu en place au sein du soubassement X ainsi que des éléments statiques secondaires tels que le réservoir 31 de fluide d'échange intermédiaire, un réservoir 33 d'aspiration de fluide d'échange intermédiaire, un filtre 34 du fluide d'échange-inter- médiaire ainsi que les conduites de liaison, par une mousse semi-rigide, notamment une mousse de polyuréthanne semi-rigide à cellules ouvertes qui assure non seulement le maintien en place, mais également l'isolation ther mique et phonique En variante, on peut également noyer le condenseur au sein d'un produit constituant un isolant thermique et phonique, par exemple une argile expansée. Les capots utilisés dans la présente invention peuvent être réalisés en résine polyester durcie armée de fibres de verre, bien que l'on puisse utiliser d'autres résines, telles que des résines ABS ou des résines de polycarbonate, notamment pour les capots supérieurs. La pompe à chaleur ainsi obtenue résiste bien aux intempéries. Comme on peut le voir sur les Fig. 1 et 3, la disposition particulière du condenseur,du compresseur et du ventilateur, la protection du condenseur ou du compresseur et éventuellement du moteur du ventilateur par un capot tronconique, ainsi que la disposition périphérique des surfaces d'échange thermique avec l'air, permettent une circulation particulièrement aisée de l'air à l'intérieur de la pompe à chaleur, tout en réalisant un ensemble très compact. il convient également de souligner que le montage d'une telle pompe à chaleur est particulièrement aisé, les différents éléments étant montés successivement sur le soubassement 1, ce qui permet d'après les estimations de la Demanderesse, de réduire par quatre le temps de fabrication d'une pompe à chaleur. De plus, deux tubes horizontaux 35 peuvent être disposés à travers le soubassement 1. Dans ces tubes 35 peuvent être emmanchées des tiges cylindriques de support permettant un montage particulièrement aisé de la pompe. Par ailleurs, il est possible de rassembler les organes de commande dans un boîtier 36 fixé comme représenté sur la Fig. 2 sur la poutrelle 16, ce qui permet un accès particulièrement aisé à ces organes de commande. REVENDICATIONS 1. Pompe à chaleur de type air/eau comprenant au moins une batterie de tubes d'évaporation (20a, 20b), un ventilateur (15) d'aspiration de l'air à travers la batterie de tubes d'dvaporation (20a, 20b), un compresseur (7)- et un condenseur (3) de type héli cotidal, caractérisé en ce qu'il comprend un soubassement cylindrique (1) au centre duquel est disposé le condenseur (3) et qui est coiffé d'un capot (4) supportant en son centre le compresseur (7), en ce que la ou les batteries de tubes d'évaporation (20a, 20b) sont de forme cylindrique et sont disposées au-dessus du soubassement (1), à Sb périphérie, et en ce que le ventilateur (15) est disposé au centre d'une virole (22) disposée elleKmeme horizontalement au-dessus de la ou des batteries de tubes d'évaporation (20a, 20b). 2. Pompe d chaleur suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le capot (4) du soubassement (1) présente-une partie centrale (5) en saillie recouvrant le condenseur (3) et supportant le compresseur (7). 3. Pompe à chaleur suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la partie centrale (5) du capot (4) du soubassement (1) est de forme tronconique se rétrécissant vers le haut et est recouverte d'un second capot (8) recouvrant le compresseur (7), également de forme tronconique dans le prolongement de la partie centrale du premier capot. 4. Pompe à chaleur suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le second capot présente a sa partie inférieure des décrochements (12) vers Ltest6- rieur permettant l'entrée de l'air 5. Pompe à chaleur suivant la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisée en ce que le moteur (14) du ventilateur est fixé à l'intérieur du second capot (8). 6. Pompe à chaleur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il comprend deux batteries (20a, 20b) de tubes d'évaporation fixées par leurs extrémités latérales à des supports verticaux (16, 17) solidaires du soubassement. 7. Pompe à chaleur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce-que le soubassement est constitué par une plaque moulée (25) 8. Pompe à chaleur suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la plaque moulée (25) comprend à sa périphérie une rigole (29) disposée sous la ou les batteries de tubes (20a, 20b). 9. Pompe à chaleur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le soubassement (1) comprend deux tubes horizontaux (35) le traversant.