Brevet FR2707739A3 — publié le 19950120

FR 2707739 A3 19950120 FR 9308858 A 19930716 La présente invention concerne un climatiseur pour véhicules.ou autres lieux. Les dispositifs de rafraichissement de véhicule connus à ce jour, de type climatiseurs, sont destinés au refroidissement de l'ensemble du véhicule et nécessitent repose délicate et surtout une consommation électrique importante. Ils ne sont donc pas adaptés aux autobus urbains, par exemple, dans lesquels l'ouverture fréquente des portes empêchent une climatisation éfficace et dans lesquels les conducteurs sont entourés de vitres et subissent un effet de serre très important et éventuellement dangereux pour leur santé et pour leur capacité d'attention soutenue. La présente invention entend remédier à cet inconvénient en présentant un climatiseur fonctionnant localement, par exemple sur l'air environnant le conducteur ou sa tête et en récupérant l'air froid après sa circulation à proximité du conducteur. Le dispositif objet de la présente invention est ainsi un climatiseur pour véhicules comportant un condenseur et un évaporateur caractérisé en ce que l'ouverture de sortie d'air, permettant la sortie d'air froid provenant de l'évaporateur, est située à proximité ou est confondue avec l'ouverture d'entrée d'air, permettant l'entrée d'air dans l'évaporateur, la majeure partie de l'air sortant par l'ouverture de sortie d'air entrant ultérieurement par l'ouverture d'entrée d'air. Selon l'invention, I'air frais ainsi récupéré localement est moins chaud que l'air ambiant dans l'ensemble du véhicule. Par contre, localement autour de l'ouverture unique, la chaleur ambiante est transmise à l'air circulant dans le dispositif par échauffement de l'air qui en sort, puis qui y rentre à nouveau. Le rafraichissement est donc local, à proximité de l'ouverture du dispositif et la consommation électrique est très réduite. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés dans un but explicatif et nullement limitatif permet de mieux comprendre les avantages, buts et caractéristiques de l'invention. Dans la figure 1 est représenté le dispositif implanté dans un véhicule Dans la figure 2 sont représentés les éléments thermiques constitutifs du dispositif présenté en figure 1. Dans la figure 3 est représentée une coupe de la partie évaporateur du dispositif présenté en figure 1 et 2. Dans la figure 1 sont représentés un véhicule 1 comportant un parebrise 2 et un siège de conducteur 3, une partie condenseur 4, une partie échangeur 5 et une partie évaporateur 6 comportant une ouverture de sortie d'air 7 et une ouverture d'entrée d'air 8. Le véhicule 1 est de type connu, par exemple autobus urbain, autocar, véhicule militaire, véhicule utilitaire, voiture. II comporte pare-brise 2 qui laisse généralement passer beaucoup d'énergie solaire par rayonnement et echange thermique vers le siège de conducteur 3. La partie condenseur 4 est placée à l'extérieur du véhicule 1, préférentiellement sur sa toiture. La partie condenseur est adaptée à réaliser la condensation d'un fluide de refroidissement en libérant dans l'air environnant la chaleur emmagasinée dans le fluide de refroidissement à l'état gazeux. La partie échangeur 5 est préférentiellement placée à l'extérieur du véhicule, à proximité de la partie condenseur 4. La partie échangeur est adaptée à refroidir le fluide de refroidissement entrant dans la partie condenseur 4 et à réchauffer le fluide de refroidissement sortant de la partie évaporateur 6. La partie évaporateur 6 est placée à l'intérieur du véhicule 1, préférentiellement au plafond de ce véhicule, à proximité des parties condenseur 4 et échangeur 5. La partie évaporateur est adaptée à réfroidir l'air qui la traverse, air provenant de l'ouverture d'entrée d'air 8 et sortant par l'ouverture de sortie d'air 7, par absorbsion de son énergie thermique dans le fluide de refroidissement au cours de son évaporation. L'ouverture de sortie d'air 7 et l'ouverture d'entrée d'air 8 sont placées à proximité l'une de l'autre de telle manière que l'air sortant de l'ouverture de sortie d'air 7 rafraichisse le conducteur puis entre par l'ouverture d'entrée d'air dans la partie évaporateur du dispositif. Les ouvertures de sortie d'air 7 et d'entrée d'air 8 sont ainsi généralement dirigées vers le conducteur du véhicule 1. A titre d'exemple, ces ouvertures peuvent être coaxiales, I'ouverture de sortie d'air étant placée au centre de l'ouverture d'entrée d'air. Dans la figure 2 sont représentés la partie condenseur 4 comportant un condenseur 9, un ventilateur 10, une électrovanne 11, un déshydrateur 12 et un voyant de liquide 13, la partie échangeur 5 comportant deux compresseurs 14, deux clapets antiretour 15, un échangeur 16 et deux pressiostats 17 et 18, et la partie évaporateur comportant un détendeur 19, un évaporateur 20, un ventilateur 21 et un bulbe de détendeur 22. Dans la figure 2 sont en outre représentés trois tuyaux souples 23, 24 et 25 reliant respectivement entre elles, la partie condenseur 4 avec la partie échangeur 5, la partie échangeur 5 avec la partie évaporateur 6 et la partie évaporateur 6 avec la partie condenseur 4. La partie condenseur 4 reçoit, par le tuyau souple 23, le fluide de refroidissement sous forme d'un gaz comprimé et envoie le fluide de refroidissement à la partie évaporateur 6 sous forme d'un liquide, à travers le tuyau souple 25. Le condenseur 9 associé au ventilateur 10 qui fait circuler dans le condenseur 9 de l'air ambiant à l'extérieur du véhicule 1 permet le refroidissement du fluide de refroidissement et son passage à l'état liquide. L'électrovanne 11 est placée sur le tuyau souple 25 permet le passage ou le blocage du liquide de refroidissement du condenseur 9 vers le deshydrateur 12, en fonction du signal électrique qui lui est appliqué et qui est le signal électrique de fonctionnement, signal pouvant, par exemple provenir d'un thermostat non représenté ou d'un clavier de commande manuelle. Le déshydrateur 12 est placé sur le tuyau souple 25 et effectue la deshydratation du liquide de refroidissement avant son arrivée à l'évaporateur 20. Le voyant de liquide 13 permet la visualisation du niveau du liquide de refroidissement dans le dispositif objet de la présente invention. La partie échangeur 5 reçoit de la partie évaporateur 6, à travers le tuyau souple 24, le fluide de refroidissement sous forme gazeuse et envoie ce même liquide de refroidissement vers la partie condenseur 4 sous forme gazeuse compressée, à travers le tuyau souple 23. La partie échangeur 5 comporte deux compresseurs 14 qui sont adaptés à comprimer le gaz de refroidissement, deux clapets antiretour 15 qui évitent le retour de ce gaz comprimé vers les deux compresseurs 14. En sortie des clapets antiretour, le gaz de refroidissement a été échauffé par la compression qu'il a subi dans les compresseurs 14. L'échangeur 16 refroidit ce gaz de refroidissement comprimé en rechauffant le gaz de refroidissement sortant de l'évaporateur 20. Les deux pressiostats 17 et 18 sont adaptés à émettre un signal représentatif des pressions des deux gaz arrivant à l'échangeur 16, respectivement en provenance de l'évaporateur 20 et des clapets antiretour 15. Les signaux sortant des pressiostats 17 et 18 sont utilisés par un circuit électronique non représenté et permettant de détecter une éventuelle panne du dispositif objet de la présente invention. La partie évaporateur 6 reçoit de la partie condenseur 4 le fluide de refroidissement sous forme liquide, à travers le tuyau souple 25 et envoie à la partie échangeur 5 le fluide de refroidissement sous forme gazeuse non comprimée, à travers le tuyau souple 24. La partie évaporateur 6 comporte un détendeur 19 dont l'ouverture est commandée par le bulbe de détendeur 22. L'évaporateur 20 associé au ventilateur 21 qui souffle de l'air provenant de l'ouverture d'entrée d'air 8 dans l'évaporateur 20 refroidit cet air soufflé en absorbant son énergie thermique par évaporation du fluide de refroidissement passant à travers l'évaporateur 20. Les trois tuyaux souples 23, 24 et 25 sont de type connu, généralement fabriqués en matière synthétique présentant une très forte résistance thermique. Dans la figure 3 est représentée la partie évaporateur 6 comportant l'évaporateur 20 comportant un tuyau interne rigide 26 et des ailettes 27, le ventilateur 21 comportant un moteur 28 et deux turbines 29 et 30, les tuyaux souples 25 et 23,1'ouverture de sortie d'air 7 et l'ouverture d'entrée d'air 8, des déflecteurs internes 31 et 32, une paroi externe 33, un déflecteur externe 34. Le tuyau interne rigide 26 effectue un circuit entre les ailettes 27 et en reçoit de l'énergie calorifique. L'arrivée du fluide de refroidissement dans l'évaporateur 20 se fait sur la face de sortie d'air des ailettes 27, c'est à dire à proximité des ouvertures de sortie d'air 7 et d'entrée d'air 8. La sortie du fluide de refroidissement se fait, inversement, sur la face des ailettes la plus proche du ventilateur 21. De cette manière, il y a échange de chaleur à contre courant. Les ailettes 27 sont placées devant le ventilateur 21 de telle manière que l'air circule entre ces ailettes en partant du ventilateur 21 et en allant vers l'ouverture de sortie d'air 7 ou vers les déflecteurs internes 31 et 32. Ces ailettes reçoivent de l'air circulant de l'énergie calorifique et le refroidissent. Le ventilateur 21 comporte un moteur de turbine 28 qui est placée de manière centrale entre les deux turbines 29 et 30. Les turbines 29 et 30 sont de type connu sous lenom de turbine à cage d'écureuil. L'ouverture de sortie d'air 7 et l'ouverture d'entrée d'air 8 sont ici confondues, l'entrée d'air se faisant coaxialement à la sortie d'air, grâce à une forme d'ouverture dite en cage d'écureuil. Les déflecteurs intemes 31 et 32 provoquent un effet venturi entre l'air sortant des ailettes latérales et l'air provenant de l'ouverture d'entrée d'air 8. De cette manière, l'air se trouvant à l'intérieur de la partie évaporateur effectue une rotation et plusieurs passages dans l'évaporateur 20. La paroi exteme 33 est adaptée à contenir ou à supporter tous les éléments présentés en figure 3 et à ne présenter qu'une seule ouverture vers l'extérieur, l'ouverture d'entrée et de sortie d'air 7 et 8. Le déflecteur externe 34 est adapté à diriger l'air sortant de la partie évaporateur selon le desir de l'utilisateur, conducteur du véhicule REVENDICATIONS 11 Climatiseur pour véhicules et autres lieux comportant un condenseur et un évaporateur caractérisé en ce que l'ouverture de sortie d'air, permettant la sortie d'air froid provenant de l'évaporateur, est située à proximité ou est confondue avec l'ouverture d'entrée d'air, permettant l'entrée d'air dans l'évaporateur, la majeure partie de l'air sortant par l'ouverture de sortie d'air entrant ultérieurement par l'ouverture d'entrée d'air. 21 Climatiseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie échangeur (5) comporte un échangeur (16) placé entre la sortie de fluide de refroidissement de la partie évaporateur (6) et l'entrée de fluide de refroidissement de la partie condenseur (4). 3/ Climatiseur selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la partie évaporateur (6) comporte un ventilateur (21) comportant luimême au moins une turbine (29,30). 41 Climatiseur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la partie évaporateur (6) comporte au moins un déflecteur (31,32) à effet venturi adapté à aspirer de l'air provenant de l'ouverture d'entrée d'air par passage d'air sortant de l'évaporateur (20) sur ledit au moins un déflecteur. 5/ Climatiseur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'ouverture d'entrée d'air et l'ouverture de sortie d'air sont confondues. 6/ Climatiseur selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'ouverture d'entrée et de sortie d'air possède une géométrie en cage d'écureuil.