Brevet FR2537509A1 — publié le 19840615

L'invention porte sur un dispositif de chauffage pour véhicule automobile à propulsion électrique, en particulier un autobus, avec un échangeur de chaleur pouvant être chauffé par l'énergie électrique, pour le chauffage du véhicule Un tel véhicule, de fonctionnement particuliè- remuent respectueux de l'environnement, est connu d'après le DE-OS 23.11.190, où l'échangeur de chaleur est constitué par un bloc accumulateur de chaleur traversé par de l'air et qui, outre un très gros encombrement, présente un poids considérable De plus, il doit pour le chauffage, soit être retiré du véhicule et être remplacé par un autre si nécessaire, soit pouvoir être chauffé par l'intermé- diaire d'un câble uniquement lorsque le véhicúle est à l'arrêt, ce qui limite fortement la disponibilité de ce dernier. L'invention a pour but d'améliorer la disponibilité ainsi que le rayon d'action tout en conservant une exploitation la plus respectueuse possible de l'environne ment, de sorte que l'échangeur de chaleur a chauffage élec- trique présente de faibles dimensions d'encombrement et un poids peu élevé, et soit capable de délivrer de la chaleur des a la mise en route du chauffage Le but de l'invention est atteint par la combinaison des caractéristiques suivantes particulièrement connues en soi a) l'autobus est conçu comme autobus bioénergie et présente un chauffage d'appoint à carburant, parcouru par de l'eau de refroidissement, mis en circuit unique ment en dehors des parties de trajet électrifiées, par exemple par ligne aérienne, et ce pour l'entretien du chauffage, b) l'échangeur de chaleur à chauffage dlectri- que est actionné par le courant de propulsion sur les por- tions de trajet électrifiées et construit en tant que radiateur à circulation se trouvant en série avec le chauffage d'appoint et parcouru par l'eau de refroidissement, c) le chauffage d'appoint et le radiateur à circulation comportent une pompe à eau électrique commune pouvant être mise en oeuvre au moins dans la condition d'arrêt de l'autobus en service, et d) en cas de propulsion électrique, s'établit auto matiquement un chauffage de 1 l'eau de refroidissement au moyen du radiateur à circulation même lorsque le chauffage du véhicule est mis hors circuit si eau de refroidissement atteint une température prédéterminée se trouvant audessous de la température de service du moteur à combus- tion interne, grâce à la caractéristique partielle a), il est assuré que, sur un autobus entraîné aussi bien par. un moteur à combustion interne, que par le courant électrique, le chauffage d'appoint produisant des gaz d'échappement, prévu pour l'entretien du chauffage, ne soit mis en service qu'en dehors des zones particulièrement chargées, lorsque le véhicule peut être entraîné également par le moteur à combustion interne. Grâce à la caractéristique partielle b), on peut exploiter la possibilité d'intervention d'un échangeur de chaleur facilement incorporable à un circuit de refroidissement existant et capable dune bonne puissance malgré de faibles dimensions et un faible poids. Une circulation d'eau de refroidissement est également garantie lorsque le moteur à combustion interne est à l'arrêt, lorsque, selon la caractéristique partielle c), une pompe à eau électrique commune est montée sur le chauffage d'appoint et sur le réchauffeur à circulation. Grâce à la caractéristique partielle d), le refroidissement du moteur a combustion interne est empéché méme en cas de traction électrique prolongée et avec mise hors service du chauffage du compartiment a passagers, de sorte que ce moteur présente aéja lors d'un nouveau dEmar- rage un comportement favorable en ce qui concerne les gaz d'échappement. Selon une version plus élaborée de l'invention, le réchauffeur a circulation est réalisé comme échangeur thermique a tubes et les tubes reliés en parallèle sont pourvus d'un gatnage en conducteurs chauffants vulcanisés, ce qui permet un transfert d'une forte puissance thermique pour une faible longueur de montage. Un exemple d'exécution de l'invention est expli- qué par la suite a l'aide du schéma du circuit d'eau de refroidissement représenté dans le dessin A partir de la gaine d'eau de refroidissement d'un moteur a combustion interne 1 non représenté en plus grands détails, une canalisation 2 conduit a une pompe à eau 3 sur l'arbre en saillie de laquelle une pale de ventilateur 4 est montée en vue de la sollicitation d'un radiateur 5.Une canalisation 6 relie la pompe à eau 3 à une soupage à thermostat 7, qui, le moteur à combustion interne 1 n'ayant pas encore atteint sa température de service, conduit de l'eau de refroidissement à une bifurcation 12, par l'intermédiaire d'une canalisation 8 dans laquelle sont disposés une pompe eau 9 a entraînement électrique, un chauffage d'appoint a carburant 10 et un échangeur de cha- leur 11 à chauffage électrique.De la, l'eau de refroidissement est amenée selon les besoins, par l'intermédiaire d'un échangeur thermique 13, qui est destiné a représenter plusieurs échangeurs thermiques servant au chauffage de l'habitacle intérieur, ou par l'intermédiaire d'une cana lisation de court-circuit 14, a une canalisation de retour 15., qui est reliée a la chemise d'eau de refroidissement du moteur a combustion interne 1.Lorsque le moteur a combustion interne 1 a atteint sa température de service, la soupape thermostatée 7 commence a s'ouvrir et a laisser couler une partie de l'eau chaude vers le radiateur 5 par l'intermédiaire d'une canalisation 16 ; depuis le radiateur 5, oette eau chaude est envoyée a travers une canalisation de retour 17 dans l'autre canalisation de retour 15. Etant donné que le moteur a combustion interne 1 atteint rapidement sa température de service il est possible de faire appel au chauffage d'appoint 10 qui prend en charge, pendant les périodes d'arrêt de l-'atobus, a l'extérieur d'un trajet non électrifié, l'alimentation de l'échangeur de chaleur 13 avec de l'eau chaude, et cela grâce a la pompe a eau 9. Grâce a des mesures relevant des techniques de branchement et non représentées, pendant les périodes d'arrêt comme pendant la marche, à l'intérieur d'un trajet électrifié, le chauffage d'appoint ne se met pas en marche, tandis qu'au contraire en cas de besoin 1'échangeur de chaleur 11 à chauffage électrique entre en action. Celui-ci est réalisé sous forme de radiateur a circulation 18, dont-les tubes 19 branchés en parallèle sont munis d'une gaine en conducteurs chauffants vulcanisés 20. Ces derniers se trouvent en liaison par l'intermédiaire des conducteurs 21 et 22 avec les fils 23 et 24 des lignes aériennes, la mise en et hors surcuit de l'alimentation en courant s'effectuant par l'intermédiaire d'un commutateur 25 introduit symboliquement dans le conducteur 22, et qui, comme celà est représenté par une ligne en trait mixte 26, peut être également influencé par la soupape thermostatée 7. Ainsi, il se produit la fermeture du commutateur 25 et par conséquent un chauffage de l'eau de refroidissement si la température de l'eau de refroidissement tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée pendant le fonctionnement électrique. On est ainsi assuré, même si l'échangeur thermique 13 n'est pas en service et si de ce fait le chauffage du véhicule est interrompu, de ce que le moteur à combustion interne est maintenu à sa température de service si bien que l'on obtient des valeurs d'échappement favorables dès sa mise en marche. La pompe à eau à entraînement électrique 9 se met en marche d'elle-même me le chauffage d'appoint 10 étant en service ou l'échangeur thermique 11 étant mis en acti- vité, même pendant les phases de refroidissement, la vitesse de l'eau de refroidissement atteint une valeur limite inférieure prédéterminée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de chauffage pour un véhicule uomail à propulsion électrique et en particulier un autobus, avec un dehangeur de chaleur pouvant être chauffé par l'énergie électrique et destiné au chauffage du véhicule, caractérisé par la combinaison des caractéristiques suivantes partiellement connues en soi a) l'autobus est conçu comme autobus biénergie et présente un chauffage d appoint (10) à carburant, parcouru par de l'eau de refroidissement, mis en circuit uniquement en- dehors des parties de trajet électrifiées, par exemple par ligne aérienne, , et ce pou l'entretien du chauffage, b) l'échangeur de chaleur à chauffage électrique (11) est actionné par le courant de propul- sion sur les portions de trajet électrifiées et construit en tant que radiateur à circulation (18) se trouvant en série avec le chauffage d'appoint (10) et parcouru par l'eau de refroidissement. c) Le chauffage d'appoint (10) et le radiateur à circulation (18) comportent une pompe à eau électrique commune (9) pouvant etre mise en oeuvre au moins dans la condition d'arrêt de l'autobus en service, et d) en cas de propulsion électrique, s'éta- blit automatiquement un chauffage de l'eau de refroidissement au moyen du radiateur à circulation (18) même lorsque le chauffage du véhicule est mis hors circuit, Si l'eau de refroidissement atteint une température prédéterminée se trouvant au dessous de la température de service du moteur à combustion interne (1). 2. Dispositif de chauffage conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le radiateur à circulation (18) est conçu comme échangeur thermique 9 tubes et que les tubes montés en parallèle (19) sont pourvus d'une gaîne constituée par des conducteurs de chauffage vulcanisés (20).