Brevet FR2622522A1 — publié le 19890505

L'invention concerne une installation de lavage pour véhicules terrestres et en particulier pour les véhicules automobiles de catégorie tourisme et utilitaire. L'installation selon l'invention présente notamment la particularité de fonctionner à l'aide d'un cycle de lavage utilisant différents niveaux de température, ces différents niveaux de température de distribution du fluide de lavage étant obtenus à l'aide d'un groupe thermodynamique faisant partie intégrante de l'installation. On connaît principalement deux types d'installations fixes destinées au lavage de véhicules automobiles. à savoir les installations de type 8 rouleaux" et les installations de type "à aspertion". Les performances de ces installations connues. notamment pour ce qui concerne les critères de qualité et de régularité des lavages obtenus, sont limitées par le fait que le fluide de lavage (eau ou eau | additif) ne peut être distribué qutà une température supérieure ou au moins égale à la température de l'eau du réseau, laquelle température varie en fonction des conditions climatiques et du type de canalisations amenant l'eau du réseau urbain ou de la citerne de stockage à la station de lavage. De plus le coût de réalisation et/ou le coût d'exploitation de ces installations connues sont augmentés par la nécessité d'intégrer une chaudière spécifique, destinée à réchauffer le fluide de lavage. ainsi que par la nécessité d'assurer l'alimentation en fluides et forces de cette chaudière. On constate que les stations de lavage automatisées actuellement connues fonctionnent selon le cycle suivant: 1) prélavage à la température de l'eau du réseau. 2) Moyennant une importante dépense d'énergie. lavage à une température élevée. 3) Rincage à la température de l'eau du réseau. L'étude du comportement d'une surface métallique peinte montre que les résultats obtenus avec un tel cycle ne peuvent être totalement satisfaisants. notamment en été lorsque la température de distribution de l'eau du réseau se trouve être supérieure à 10 ~c (on mesure jusqu'8 25 ~c au mois d'août). En effet les travaux de l'auteur (non publiés) ont montré que le cycle de lavage optimal pour le negtoiement d'une surface métallique peinte est le suivant: l)prélavage à la température la plus basse possible (environ 2 c). 2)Lavage à environ 45 c au dessus de la température de prélavage. 3)Rincage à la température la plus basse possible (environ 2 C). Un tel cycle permet en effet d'obtenir la fissuration des particules grasses du fait du pouvoir de rétraction du fluide à très basse température utilisé lors du prélavage. Les particules grasses. une fois. fissurées, sont imprégnées plus facilement par les agents actifs lors de la phase de lavage. Cette phase de lavage peut alors s'éffectuer à une température modérée (de l'ordre de 47 C), compatible avec les règlements de sécurité , alors que les cycles connus ont tendance à faire appel à des températures très élevées de 60 ~c) pour tenter d' obtenir des résultats satisfaisants. et ce alors même que les règles de sécurité limitent la température de distribution du fluide å 50 C. Enfin, lorsque le cycle de lavage intègre l'aspertion du véhicule avec de la cire, on constate que la tension du film de cire est réalisée d'une façon plus rapide et homogène si l'on éffectue un zincage à basse température comme le permet une installation selon l'invention. Afin d'amplifier les effets des chocs thermiques, on pourra dans une variante avantageuse de l'invention. mélanger à l'eau de prélavage ou de rincage des composants antigel. On pourra également obtenir les variations thermiques souhaitées au niveau des surfaces de la carosserie du véhicule au moyen de flux d'air ou de gaz dirigés par des ventilateurs vers les surfaces à nettoyer. ces flux d'air ou de gaz étant réchauffés ou refroidis par échange thermique avec un circuit thermodynamique intégré à l'installation. L'obJet de l'invention est donc de réaliser une station de lavage automatisée pour véhicules automobiles qui permette l'optimisation des cycles thermiques de lavage. Cette optimisation, remarquable en ce qu'elle fait appel à des températures inférieures à la température de ditribution de l'eau du réseau. a pour conséquence une amélioration des performances en matière d'élimination des matières grasses et des saletés. une diminution de la quantité d'eau consommée pour le lavage d'un véhicule, une diminution de la quantité d'agents actifs consommée par lavage, et une diminution du temps d'occupation de la station pour une opération de lavage. Elle présente en outre l'avantage de réduire, pour chaque opération de lavage, la consommation d'énergie exprimée en KWH d'environ 50N par rapport à une installation connue. A titre indicatif, une installation selon l'invention doit ramener le cout des consommables par opération de lavage d'environ 20% du prix de vente à environ 13%. sur la base d'un prix du lavage à 20F. En effet, dans une installation selon l'invention -Le poste énergie est ramené de 6 à 4X du prix de vente. -Le poste eau est réduit de 2 à 1.5% du prix de vente. -Le poste produits passe de 12 à 8X du prix de vente. Un objet complémentaire de l'invention est de proposer une station de lavage autonome et modulaire dont le prix de vente soit particulièrement compétitif du fait de l'intégration de tous les composants essentiels au stade de la préfabrication et dont la mise en oeuvre soit particulièrement aisée et nontributaire des contraintes énergétiques locales (présence d'amenées et/ou de stockage de fuel ou de gaz sur le site, évacuation des fumées). Le couplage d'un ballon de stockage et d'un groupe thermodynamique de dimension et de puissance choisis en fonction des cadences de lavage permet en effet de satisfaire la totalité des besoins énergétiques de la station de lavage tout en conservant une puissance électrique installée faible et en s'affranchissant des contraintes liées l'implantation d'une chaudière. L'invention concerne également le procédé qui consiste à utiliser un groupe thermodynamique, c'est à dire une pompe à chaleur, et des moyens de stockage pour préparer rapidement et d'une façon économique les quantités d'eau nécessaires à un cycle de lavage ou å une succession de cycles de lavages de véhicules automobiles, ceci tout en conférant aux différents volumes stockés les températures optimales nécessitées par le cycle choisi. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture suivante d'un mode -de réalisation préférentiel de l'invention, donné à simple titre illustratif, et des dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 représente une station de lavage selon l'invention. - La figure 2 représente le détail du circuit de pro duction et de stockage des fluides de lavage. - La figure 3 est un graphe illustrant les cycles de lavage dans une installation classique et dans une installation selon l'invention, avec indication des durées relatives (abscisse) des températures atteintes (ordonnée positive) et des débits (ordonnée négative). L'installation de lavage automatisée pour véhicules automobiles selon l'invention représentée par les figures 1 à 3 comprend, dans un mode de réalisation préférentiel, deux réservoirs de stockage d'eau à 2 températures différentes. L'installation est caractérisée en ce qu'elle comprend un réservoir (1) destiné a préparer et S stocker de l'eau à basse température réservoir muni d'un dipositf d'isolation et d'un dispositif d'échange thermique (3) pouvant être soit un échangeur imérgé dans le réservoir soit un échangeur extérieur. L'installation comprend également un deuxième réservoir (2) destiné à préparer et à stocker de l'eau A moyenne température lequel réservoir comprend des moyens d'isolation par rapport à l'ambiance ainsi que des moyens d'apport de calories (4). Ces deux réservoirs (1) et (2) sont en contact thermique avec au moins un groupe thermodynamique (5), lequel est raccordé de telle façon qu'il pompe de calories dans le réservoir froid (1) et/ou injecte des calories dans le réservoir moyenne température (2). Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le ou les groupes thermodynamiques pourront également être en contact thermique avec un échangeur à air (14) destiné à modifier la température de l'air envoyé dans le local de lavage des véhicules (24) par un ventilateur (13) et avec un deuxième échangeur à air (ll) destiné à prélever des calories sur l'air extérieur et/ou à modifier la température de l'air expédié dans le local (24). Dans l'exemple de réalisation représenté, les échanges thermiques avec l'air sont réalisés par un groupe spécifique (10) muni d'un compresseur (8), d'un détendeur (9) et de deux échangeurs (11) et (14) sur un même circuit. frigorifique (12). Le groupe thermodynamique (5) comprend au minimum un compresseur (6), un échangeur de source froide (3). un déten deur (7) et une source chaude (4). Ces éléments sont partie intégrante d'un circuit (15) fermé rempli d'un fluide frigori gène, par exemple du fréon. L'eau du réseau est amenée dans le local technique (27) par une tuyauterie qui alimente les ballons (1) et (2) ainsi que le ou les ballons de stockage de produits actifs (21) et (22). A la sortie des ballons l'eau est dirigée vers une vanne mélangeuse (18) munie d'un moteur (17) et pilotée par un automate (16), permettant d'ajuster la température de distribution en fonction du cycle désiré.En amont de la vanne mélangeuse, les produits actifs stockés dans des ballons La Figure 3 illustre la comparaison entre un cycle de lavage obtenu avec une installation selon l'invention (courbe 30) et un cycle de lavage obtenu avec une installation classique (courbe 40). On constate que la courbe (30) comprend deux phases de distribution d'eau (31) et (32) à une température nettement inférieure à la température de l'eau du réseau représentée par les paliers (41) et (42) de la courbe (40). Par ailleurs la température maximale atteinte sur le palier (33) de la courbe (30) est sensiblement inférieure à celle nécessaire pour la phase (43) du cycle (40). On constate également que la dépense énergétique représentée par la surface (34) est inférieure å celle représentée par la surface (44) et que la durée totale du cycle (30) obtenu avec une installation selon l'invention est nettement inférieure à la durée d'un cycle (40) obtenu avec une installation classique. On constate également que les périodes à débit nul (représentées en dessous de l'axe O.X = Durées) sont identiques pour les deux cycles. REVENDICATIONS 1) Installation destinée au lavage de véhicules automobiles caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un réservoir de stockage (1) du fluide de lavage muni d'un dipositif d'apport de calories et/ou de frigories (3). 2) Installation de lavage de véhicules automobiles selon revendication 1 caractérisée en ce que le fluide de lavage contenu dans le réservoir (1) est en contact thermique avec un groupe thermodynamique (5) muni d'un compresseur (6) et d'un détendeur (7). 3) nstallation de lavage pour véhicules automobiles selon revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend deux réservoirs de stockage de fluide destiné au lavage (1) et (2) à deux températures différentes, ces deux réservoirs étant munis de dispositifs d'échange thermique (3) et (4). 4) Installation de lavage de véhicules automobiles selon la revendication 3 caractérisée en ce que les dispositifs d'échange thermique des réservoirs (1) et (2) sont des échangeurs reliés thermiquement à un groupe thermodynamique (5) dont ils constituent respectivement au moins une partie de la source froide et au moins une partie de la source chaude. 5) Installation de lavage pour véhicules automobiles selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un groupe thermodynamique (5). 6) Installation de lavage de véhicules automobiles selon revendication 5. caractérisée en ce que le groupe thermodynamique est muni d'au moins un échangeur de chaleur (11) entre le fluide frigorigène et l'air. 7) Installation de lavage de véhicules automobiles selon revendication 6. caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un ventilateur (13) avant pour fonction de diriger l'air vers le local de lavage (24) après passage sur l'un des échangeurs du groupe thermodynamique (5). 8) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce qu'elle comprend une vanne mélangeuse (18) placée à l'intersection des tuyauteries de sortie des ballons (1) et (2) et pilotée par un automate ou microprocesseur en fonction des températures des ballons (1) et (2). 9) Procédé de lavage de véhicules automobiles. au moyen d'une installation autonome du type comprenant au moins un réservoir de stockage du fluide de lavage, caractérisé en ce qu'on utilise un ou plusieurs groupes thermodynamiques (5) pour préparer le fluide de lausge-et/ou l'air à la ou aux températures nécessaires aux opérations successives de prélavage. de lavage et de rincage du véhicule (26). 10)Installation autonome et modulaire destinée au lavage de véhicules automobiles, caractérisée en ce qu'elle comprend d'une part un module technique préfabriqué comportant les éléments de stockage (1),(2)~ (20),(21), de production de calorie#s et/ou de frigories (5), d'échange thermique (3). (4), de régulation et d'automatisme (18), ces éléments se plaçant dans un local technique (27). et. d'autre part, des moyens d'aspertion du véhicule (23), (25) destinés à prendre place dans l'enceinte de lavage (24) des véhicules.