Brevet FR2830490A1 — publié le 20030411

La présente invention concerne un dispositif cryogénique pour véhicule qui permet de conserver des denrées. Les véhicules sont traditionnellement dépourvues d'un endroit frais permettant de conserver pour un certain moment des denrées jugées nécessaires d'être emmagasinées dans un milieu froid, des denrées comme les glaces ou les produits laitiers, des boissons des viandes ou des poissons, bien des exemples de la vie quotidienne des automobilistes semblent exiger une enceinte qui peut maintenir du froid pour très longtemps, qu'il s'agit de faire parvenir un achat au domicile, faire du camping, traverser le désert ou entamer un long voyage en période estivale ou le conducteur et ses passagers se trouvent coincés dans un bouchon sur l'autoroute de plusieurs dizaines de kilomètres, il semble donc essentiel de doter le véhicule d'un réfrigérateur. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient, c'est un mini-réfrigérateur dont certaines modifications ont été apportées afin de l'adapter au milieu du transport, il est rangé au coin du coffre arrière de la voiture tout en ayant des dimensions réduites afin d'éviter un problème d'encombrement. Ce dispositif comporte en effet selon une première caractéristique, une boite formant une enceinte logée dans le coin du coffre du véhicule, les parois de cette enceinte sont calorifugées et leurs intégrations au coffre est telle qu'une face latérale de l'enceinte est juxtaposée avec la paroi intérieure du coffre, et la face inférieure de l'enceinte formant la base est introduite dans une cavité dans la tôle de la base du coffre réservée à cet effet, la profondeur de cette cavité est légèrement creuse telle qu'elle permet une introduction partielle qui dépend d'un certain volume intérieur de l'enceinte, ce volume comporte en effet l'évaporateur en forme de serpentin qui occupe tout le prolongement du plan de la surface inférieure à l'intérieur de l'enceinte, et sur lequel se trouve en dessus de cet évaporateur une grille fixée par ses quatre extrémités aux parois intérieures de l'enceinte qui permet de protéger l'évaporateur contre les chocs, de ce fait, le plan de la grille se trouve de même niveau que la base du coffre, enfin les parois extérieures de l'enceinte qui restent visibles sont recouvertes avec la moquette du coffre. Le hayon comporte le couvercle fermant l'enceinte, ce couvercle est calorifugé et sa fermeture est hermétique grâce à un joint d'étanchéité qui est comprimé contre le pourtour de l'enceinte lorsque le hayon est fermé, le couvercle peut par ailleurs être indépendant du hayon. Le système frigorifique est une unité hermétique scellée qui fonctionne selon le principe de la compression, le fluide utilisé est de type dichlorodifluorométhane plus communément appelé le "Fréon 12" (nom déposé), la canalisation de ce fluide fiigorigène à la sortie de l'évaporateur après évaporation suit un conduit qui traverse dans un premier temps la paroi calorifugée de l'enceinte puis se trouve acheminé par une saignée formée par la tôle de la base du coffre, cette saignée débouche ensuite dans une cavité un peut profonde formée toujours par la tôle du coftfe dans laquelle i est logé un compresseur de type hermétique. Ce compresseur comprime le fluide évaporé puis celui-ci est refoulé dans un tube dont le diamètre est réduit qui forme le conduit vers lequel tend le fluide au condensateur, ce dernier assure l'échange d'énergie permettant au fluide frigorigène de céder par convection au milieu extérieur la chaleur empruntée à l'enceinte. Pour cela, ce condensateur est placé à l'extérieur du coffre, de manière à ce que le conduit de refoulement à la sortie du compresseur traverse la cavité pour aller au condensateur situé devant cette cavité de l'extérieur et dont le plan en forme de serpentin est parallèle par rapport au dessous du coffre. Ce condensateur peut être prévu muni d'ailettes qui en augmente la surface d'échange et des évents qui assurent un écoulement du flux d'air favorable à la convection lorsque le véhicule est en traction. Le conduit du fluide à la sortie de ce condensateur traverse à nouveau la tôle du coffre vers l'intérieur et se trouve directement dans une petite cavité peut creuse située prés de l'entrée de l'évaporateur, cette cavité dans laquelle est logé un détendeur qui permet d'abaisser la pression du fluide à l'entrée de l'évaporateur, ainsi le fluide retourne pour un nouveau cycle. La saignée ainsi que le compresseur et le détendeur sont dissimulés avec la moquette du coffre, seul le compresseur peut être prévu d'une grille posée sur un rebord formé par sa cavité qui assure sa protection, la saignée peut aussi être prévue d'une fermeture en Nylon collé et un petit orifice dans le creux ouvrant vers l'extérieur qui permet de couler dans certaines conditions l'air qui s'est condensé autour du conduit, il est de même pour l'enceinte qui présente un petit orifice dans sa surface inférieure ouvrant vers l'extérieur à travers un conduit permettant de faire couler l'air qui s'est condensé. Un système électronique permet d'assurer le fonctionnement de ce dispositif, il comporte en effet selon une première caractéristique une sonde de température placée dans l'enceinte avec laquelle le système électronique met en marche le compresseur si la température de l'enceinte dépasse un certain seuil préalablement réglé et réciproquement le compresseur est arrêté si la température descend en dessous de ce seuil. Aussi l'alimentation est issue directement de l'alternateur qui, en même temps, alimente le dispositif et recharge une batterie réservée au mini-refiigirateur, cette dernière prend le relais lorsque le moteur est en arrêt, enfin un interrupteur permet la mise en marche ou en arrêt du dispositif. D'une manière plus précise, le courant en provenance de l'alternateur traverse dans un premier temps un interrupteur puis il est redressé en mode double alternance grâce à un pont de diodes de redressement, le courant passe ensuite par un premier condensateur de filtrage puis traverse un régulateur de courant. A la sortie de ce dernier, se trouve un second condensateur qui assure un dernier filtrage, le courant transite ensuite par une diode anti-retour pour alimenter trois charges, la première est une batterie de 12 volts, la deuxième et le moteur du compresseur, enfin la dernière est le circuit de commande du compresseur qui comporte une résistance à coefficient de température négatif, faisant office d'une sonde de température. Pour cela, le courant après avoir traverser la diode anti-retour, passe ensuite par une résistance qui assure la charge de la batterie, cette résistance est shuntée par une diode afin de ne pas provoquer une chute de potentiel lors de la commutation de la batterie quand l'alternateur est en arrêt, ainsi le courant issu de l'alternateur ou de la batterie alimente d'une part le moteur du compresseur par l'intermédiaire d'un relais, et d'autre d'autre part, le circuit de commande qui met en marche ou en arrêt le compresseur. Ce circuit de commande comporte en effet un régulateur de tension constitué dans un premier temps par un interrupteur qui est actionné en même temps que le premier interrupteur placé avant le pont de diodes, ces deux interrupteurs forme alors un seul interrupteur à deux contacts, ensuite un transistor assure un débit constant du courant grâce à une diode Zenner qui applique une tension de référence à sa base, ainsi une tension stabilisée est délivrée à un autre circuit qui comporte une résistance à coefficient de température négatif et un potentiomètre qui permet le réglage de la température de basculement. Ainsi quand la température de l'enceinte s'élève en dessus de ce seuil, la valeur de cette résistance diminue et la base d'un premier transistor NPN se trouve polarisée par une résistance, ce transistor devient conducteur et son émetteur envoi un courant à un trigger de Schmitt, ce dernier permet à travers une résistance de polariser la base d'un transistor NPN monté en commutation qui dispose dans son circuit collecteur la bobine d'excitation du relais, la fermeture de ce dernier permet le passage du courant, parvenant de la batterie ou de l'alternateur, dans le moteur du compresseur. Ce compresseur va refroidir l'enceinte jusqu'à que sa température descend en dessous du seuil de basculement, le relais se trouve ainsi à nouveau ouvert et le compresseur arrête la circulation du fluide frigorigène dans l'évaporateur. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente l'emplacement de l'enceinte dans le coffre du véhicule. La figure 2 représente une face latérale de l'enceinte avec une vue de l'évaporateur et la grille. La figure 3 représente une autre face latérale de l'enceinte. La figure 4 représente une vue du haut de l'enceinte de l'intérieur avec l'évaporateur et la grille. La figure 5 représente l'enceinte dans sa cavité formée par la tôle du coffre. La figure 6 représente la saignée formée par la tôle du coffre avec le conduit du fluide frigorigène. La figure 7 représente le compresseur dans sa cavité, le condensateur et la petite cavité formée par la tôle du coffre dans laquelle est logé le détendeur. La figure 8 représente le condensateur en dessous du coffre. La figure 9 représente la disposition des organes du dispositif dans le coffre. La figure 10 représente le schéma électronique du dispositif selon l'invention. En référence à ces dessins, ce dispositif comporte une enceinte (1) placée dans le coin du coffre du véhicule, les parois (2) de cette enceinte sont calorifugées et leurs intégrations dans le coffre est telle qu'une face latérale (3) de l'enceinte est juxtaposée avec la paroi intérieure (4) du coffre, et la face inférieure (5) de l'enceinte formant la base est introduite dans une cavité (6) dans la tôle de la base du coffre, la profondeur de cette cavité (6) est légèrement creuse telle qu'elle permet une introduction partielle qui dépend d'un certain volume intérieur de l'enceinte, ce volume comporte en effet l'évaporateur (7) en forme de serpentin qui occupe tout le prolongement du plan de la surface inférieure à l'intérieur de l'enceinte, et sur lequel se trouve au-dessus de cet évaporateur (7) une grille (8) fixée par ses quatre extrémités aux parois intérieures de l'enceinte (1) qui permet de protéger l'évaporateur (7) contre les chocs, cependant, le plan de la grille (8) se trouve de même niveau que la base du coffre, enfin les parois (2) de l'enceinte (1) qui restent visibles sont recouvertes avec la moquette (9) du coffre. Le hayon comporte le couvercle (10) fermant l'enceinte, ce couvercle est calorifugé et sa fermeture est hermétique grâce à un joint (11) d'étanchéité qui est comprimé contre le pourtour de l'enceinte lorsque le hayon est fermé, ce couvercle peut être prévu indépendant du hayon. La canalisation du fluide frigorigène à la sortie de l'évaporateur après évaporation suit un conduit (12) qui traverse dans un premier temps la paroi (2) calorifugée de l'enceinte (1) puis se trouve acheminé par une saignée (13) formée par la tôle du coffre, cette saignée débouche ensuite dans une cavité (14) un peut profonde formée par la tôle du coffre dans laquelle est logé un compresseur (15) de type hermétique. Ce compresseur comprime le fluide évaporé puis celui-ci est refoulé dans un autre conduit qui forme un tube (16) dont le diamètre est réduit et dans lequel tend le fluide vers le condensateur (17), pour cela, ce condensateur (17) est placé à l'extérieur du coffre, de manière à ce que le conduit de refoulement (16) à la sortie du compresseur (15) traverse la cavité (14) pour aller au condensateur (17) situé devant cette cavité (14) à l'extérieur du coffre, et dont le plan de ce condensateur (17) en forme de serpentin est parallèle par rapport au dessous du coffre (18). Ce condensateur peut être prévu muni d'ailettes (19) qui en augmente la surface d'échange avec le milieu extérieur et des évents (20) qui assurent un écoulement du flux d'air lorsque le véhicule est en traction. Le conduit du fluide (16) à la sortie du condensateur (17) traverse à nouveau la tôle du coffre vers l'intérieur et se trouve directement dans une petite cavité (21) peut profonde formée aussi par la tôle du coffre et située prés de l'entrée de l'évaporateur (7) dans laquelle est logé un détendeur (22), ce dernier permet d'abaisser la pression du fluide à l'entrée de cet évaporateur (7), ainsi le fluide frigorigène retourne pour un nouveau cycle. La saignée (13) et les deux cavités du compresseur (15) et du détendeur (22) sont dissimulées avec la moquette (9) du coffre. Le système électronique comporte en effet un interrupteur (24) qui autorise le passage du courant (23) en provenance de l'alternateur, ce courant traverse ensuite un pont de diodes (25) de redressement puis passe ensuite dans un régulateur (27) de courant via un premier condensateur (26) de filtrage, puis un second condensateur (28) à la sortie du régulateur (27) assure un complément de filtrage du courant (23) issu de l'alternateur. Le courant transite ensuite par une diode anti-retour (29) pour alimenter à la fois trois charges, la première est une batterie (30) de 12 volts par l'intermédiaire d'une résistance (33) qui assure la charge de cette batterie avec une diode de shunte (34) pour éviter une chute de potentiel aux bornes de la résistance (33) lors de la commutation de la batterie, la deuxième charge est le moteur (31) du compresseur par l'intermédiaire d'un relais (35), enfin la dernière charge est le circuit de commande du moteur de compresseur (15) par l'intermédiaire du relais (35) et qui comporte une résistance (32) à coefficient de température négatif qui fait office d'une sonde de température placée à l'intérieur de l'enceinte (1). Ainsi le courant parvenant de la batterie (30) ou de l'alternateur (23) alimente d'une part le moteur (31) du compresseur, et d'autre part, le circuit de commande qui comporte en effet dans un premier temps un interrupteur qui forme avec le premier interrupteur (24) placé avant le pont de diodes (25) un seul interrupteur à deux contacts. Ensuite le courant passe par un transistor NPN (36) qui assure un débit constant de courant grâce à une diode Zenner (37) qui applique une tension de référence à sa base, une tension stabilisée est délivrée ainsi à un autre circuit qui comporte une résistance à coefficient de température négatif (32) placée en série avec un potentiomètre (38) qui permet le réglage de la température de basculement. Ainsi la base d'un transistor NPN (39) se trouve polarisée par une résistance (40) si la température de l'enceinte (1) mesurée par la résistance (32) monte au-dessus du du seuil fixé par le potentiomètre (38), ce transistor (39) devient alors conducteur et le courant de son émetteur est envoyé vers un trigger de Schmitt (41), puisque ce dernier ne réagit brusquement qu'à partir d'une certaine amplitude de la tension, ce qui autorisera un réglage de sensibilité très facile, ainsi la sortie de ce trigger de Schmitt (41) polarise à travers une résistance (42) la base d'un transistor NPN (43) monté en commutation qui contient dans son circuit collecteur la bobine du relais (35) avec une diode (44) qui protège le transistor, la fermeture de ce relais permet le passage du courant (31) dans le moteur du compresseur (15). Le fluide frigorigène commence alors à circuler dans l'évaporateur (7) refroidissant ainsi l'enceinte (1) jusqu'à que sa température mesurée par la résistance (32) descend en dessous du seuil fixé par le potentiomètre (38), le relais (35) se trouve à nouveau dans un état ouvert et le compresseur (15) arrête la circulation du fluide dans l'évaporateur. La commande du potentiomètre (38) peut par ailleurs être met à la disposition de l'utilisateur. A titre d'exemple non limitatif, l'enceinte peut avoir les dimensions suivantes : 2 cm pour les parois, 20 cm de large et 50 cm de longueur à l'intérieur et une hauteur qui dépend de la profondeur du coffre. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux véhicules de transport terrestre. REVENDICATIONS 1) Dispositif cryogénique pour véhicule permettant de conserver des denrées caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte (1) introduite dans une cavité (6) formée par la tôle de la base du coffre et dans le coin de celui-ci, cette enceinte (1) comprenant des parois (2) calorifugées avec un couvercle (10) et un système frigorifique qui est une unité hermétique scellée fonctionnant selon le principe de la compression, celui-ci comporte un évaporateur (7) en forme de serpentin qui occupe tout le prolongement du plan de la surface inférieure à l'intérieure de l'enceinte (1), un compresseur (15) de type hermétique logé dans une cavité (14) formée par la tôle de la base du coffre, un condensateur (17) en forme de serpentin placé parallèlement par rapport au-dessous du coffre (18) de l'extérieur, un détendeur (22) logé dans une petite cavité (21) formée par la tôle du coffre prés de l'enceinte (1), aussi un système électronique alimenté par le courant (23) en provenance de l'alternateur du véhicule et comportant une batterie (30) permet grâce à une résistance (32) à coefficient de température négatif d'asservir la température intérieure de l'enceinte (1). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cavité (6) est peut peut profonde permettant une introduction partielle de l'enceinte (1) qui dépend d'un volume intérieur de l'enceinte (1) qui comporte l'évaporateur (7) lequel en-dessus de celui-ci et fixée une grille (8) par ses quatre extrémités aux parois (2) intérieures de l'enceinte (1), le plan de cette grille (8) est de même niveau que la base du coffre. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérise en ce que les parois (2) de l'enceinte (1) présentent une face latérale (3) juxtaposée avec la paroi intérieure (4) du coffre, et la face inférieure (5) représentant la base de l'enceinte (1) est introduite dans la cavité (6). 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la canalisation du fluide frigorigène à la sortie de l'évaporateur (7) après évaporation suit un conduit (12) qui traverse la paroi (2) de l'enceinte (1) puis se trouve acheminer par une saignée (13) formée par la tôle du coffre, cette saignée (13) débouche ensuite dans la cavité (14) amenant ainsi le conduit (12) au compresseur hermétique (15). 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le conduit de refoulement (16) à la sortie du compresseur (15) amène le fluide sous pression vers le condensateur (17) situé à l'extérieur du coffre. 6) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le conduit de refoulement (16) à la sortie du condensateur (17) traverse à nouveau la tôle du coffre vers l'intérieur d'une petite cavité (21) formée par la tôle du coffre, et dans laquelle se trouve un détendeur (22) qui permet d'abaisser la pression du fluide à l'entrée de l'évaporateur (7). REVENDICATIONS 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérise en ce que la moquette (9) du coffre permet de dissimuler les parois (2) de l'enceinte (1) qui restent visibles de même cette moquette (9) est retournée sur la cavité (14) du compresseur (15) et la cavité (22) du détendeur (21). 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le hayon comporte le couvercle (10) fermant l'enceinte (1), ce couvercle est calorifugé et sa fermeture est hermétique grâce à un joint (11) d'étanchéité qui est comprimé contre le pourtour de l'enceinte lorsque le hayon est fermé. 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que si l'alternateur du véhicule et en arrêt, l'alimentation (31) du moteur du compresseur (15) est assurée grâce à une batterie (30) en même temps qu'elle alimente le circuit d'asservissement qui comporte une résistance (32) à coefficient de température négatif, en revanche, si l'alternateur est en marche, son courant traverse un pont de diodes (25) de redressement puis un régulateur de courant (27) pour recharger la batterie (30), de même qu'il assure l'alimentation (31) du moteur du compresseur (15) et celle du circuit d'asservissement. 10) Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que la résistance (32) à coefficient de température négatif est placée à l'intérieur de l'enceinte (1) et reliée en série avec un potentiomètre (38) permettant à un transistor (39) d'être conducteur si la température de l'enceinte (1) dépasse un seuil fixé par le potentiomètre (38), ce transistor (39) envoi un courant vers un trigger de Schmitt (41) qui agit en conséquence sur la base d'un transistor (43) monté en commutation qui comporte dans son circuit collecteur un relais (35), la fermeture de ce dernier autorise le passage du courant (31) vers le moteur du compresseur (15).