Brevet FR3028772A1 — publié le 20160527

Dispositif de nébulisation, notamment destiné à un habitacle de véhicule, et dispositif d'aération comprenant un tel dispositif L'invention concerne un dispositif de nébulisation, et un dispositif d'aération, comprenant un tel dispositif de nébulisation. Les systèmes de rafraîchissement d'air pour véhicule, notamment automobile, intègrent le plus souvent un climatiseur pour assurer le confort thermique des passagers positionnés à l'avant et à l'arrière, en établissant dans l'habitacle une température inférieure à la température externe. Ces systèmes ventilent de l'air rafraîchi de sorte qu'ils apportent un confort thermique aux occupants du véhicule. Un premier inconvénient de tels systèmes est que l'air rafraichi peut être perçu comme trop sec. Par ailleurs, les places situées à l'arrière de l'habitacle sont souvent moins bien ventilées, de sorte qu'elles sont aussi moins bien rafraîchies. Il est aussi à noter que tous les véhicules ne sont pas nécessairement munis de climatiseur. Il est connu de nébuliser de l'eau dans l'habitacle. Lesdites microgouttes d'eau nébulisées sont diffusées avec un flux d'air, de sorte qu'elles s'évaporent en provoquant un abaissement de température du fait de la chaleur latente de vaporisation qui est alors absorbée. Une telle solution permet de pallier au moins partiellement l'absence de climatiseur ou d'améliorer le rafraîchissement de l'habitacle quand un tel climatiseur est présent, en mettant à disposition un flux d'air d'appoint pouvant être dirigé en n'importe quel endroit de l'habitacle. Ledit flux d'air est outre susceptible d'apporter une impression d'humidification de l'habitacle. Un inconvénient des dispositifs de nébulisation est que l'eau est stockée dans un réservoir où elle peut stagner pendant de longues périodes quand le nébuliseur n'est pas utilisé. Un développement de microorganismes, en particulier de bactéries, risque de la sorte d'avoir lieu, conduisant au dégagement de mauvaises odeurs et/ou générant un risque sanitaire. L'invention vise à pallier les inconvénients précédents et propose à cette fin un dispositif de nébulisation d'un liquide, notamment pour habitacle de véhicule automobile, ledit dispositif comprenant un nébuliseur, configuré pour former un nuage de microgouttes à partir dudit liquide, et une alimentation en liquide dudit 3028772 2 nébuliseur, ledit dispositif comprenant en outre un ou des éléments chauffants du liquide. Le chauffage du liquide à nébuliser proposé par l'invention permet de diminuer voir d'éliminer les éventuels microorganismes présents dans le liquide suite 5 à une période de stagnation. On dispose de la sorte d'un dispositif de nébulisation pouvant limiter les mauvaises odeurs et fonctionner de façon plus saine. Selon différents modes de réalisation qui pourront être pris seuls ou en combinaison : - Le ou lesdits éléments chauffants sont configurés pour chauffer ledit liquide 10 dans ledit nébuliseur et/ou ladite alimentation, - Le ou lesdits éléments chauffants comprennent un conducteur de courant, - Ledit conducteur de courant est un fil chauffant, - Ledit fil chauffant est à effet résistif, - Ledit conducteur de courant est à effet CTP, 15 - Ledit conducteur de courant comprend des céramiques à effet CTP, - Ledit dispositif comprend un échangeur de chaleur comprenant le ou lesdits éléments chauffants, ledit échangeur étant configuré pour être traversé par ledit liquide, - Ledit dispositif comprend des moyens de contrôle du ou desdits éléments 20 chauffants, - Lesdits moyens de contrôle sont configurés pour que le ou lesdits éléments chauffants appliquent un traitement thermique audit liquide pendant une période de temps limité, - Lesdits moyens de contrôle sont configurés pour que le ou lesdits éléments 25 chauffants appliquent un traitement thermique audit liquide de façon répétée, - Lesdits moyens de contrôle comprennent un capteur de température et des moyens de traitement permettant de s'assurer que le liquide a été porté à une température choisie pendant une durée prédéterminée, - Les moyens de contrôle sont configurés pour activer le ou lesdits éléments 30 chauffants pendant une phase de fonctionnement où le nébuliseur n'est pas actif, - Lesdits moyens de contrôle sont configurés pour retarder l'actionnement dudit nébuliseur après une activation du ou desdits éléments chauffants, 3028772 3 - Ladite alimentation comprend un réservoir de liquide et un conduit de circulation dudit liquide entre ledit réservoir et ledit nébuliseur, - Le ou au moins un desdits éléments chauffants est localisé au niveau dudit conduit, 5 - Le ou au moins un desdits éléments chauffants se prolonge jusqu'au nébuliseur, - Le ou au moins un desdits éléments chauffants est localisé au niveau dudit réservoir, - Le ou au moins un desdits éléments chauffants est localisé en partie basse 10 dudit réservoir, - Ladite alimentation comprend un réceptacle intermédiaire pour stocker ledit liquide entre ledit réservoir et ledit nébuliseur, - Le ou au moins un desdits éléments chauffants est localisé au niveau dudit réceptacle intermédiaire, 15 - Le ou au moins un desdits éléments chauffants est localisé en partie basse dudit réceptacle intermédiaire, - Ledit dispositif comprend des moyens de contrôle d'un niveau du liquide dans ledit réceptacle intermédiaire, - Ladite alimentation comprend une branche de circulation, formant une 20 boucle de circulation dudit liquide avec ledit réservoir, - Ladite branche de circulation comprend une pompe, - Ladite alimentation est configurée pour que le liquide circule par convection naturelle dans ladite branche, - Ladite branche de circulation comprend le ou l'un desdits éléments 25 chauffants, - Ledit nébuliseur et ladite branche sont connectés séparément audit réservoir, permettant de la sorte une mise en circulation du liquide indépendamment dans ledit nébuliseur et dans ladite branche, - Ledit nébuliseur est connecté à ladite branche, 30 - Le ou lesdits éléments chauffants sont situés au niveau dudit nébuliseur, - Le nébuliseur est de type piézoélectrique. 3028772 4 L'invention concerne également un dispositif d'aération, notamment pour habitacle de véhicule, comprenant un dispositif de nébulisation tel que décrit plus haut. 5 L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'au moins un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés parmi lesquels les figures 1 à 11 illustrent de façon 10 schématique différents exemples de réalisation d'un dispositif de nébulisation conforme à l'invention. Sur ces figures, une même référence correspond à des éléments identiques ou semblables. 15 Comme illustré aux différentes figures, l'invention concerne un dispositif de nébulisation d'un liquide, notamment d'eau. Un tel dispositif pourra, par exemple, être utilisé dans un dispositif d'aération, en particulier d'un habitacle de véhicule. Grâce aux microgouttes de liquide projetées de la sorte dans l'habitacle, on peut rafraîchir celui-ci et/ou diminuer la sensation d'assèchement produit par un éventuel 20 dispositif de climatisation. Ledit dispositif de nébulisation comprend un nébuliseur 10, configuré pour former un nuage de microgouttes à partir dudit liquide, et une alimentation 20 en liquide dudit nébuliseur 10. Le nébuliseur 10 assure ici par lui-même une fonction de pompage du 25 liquide. Il pourra comprendre un canal de nébulisation et un organe piézoélectrique permettant de générer lesdites microgouttes dans ledit canal, d'autres modes de réalisation étant bien sûr possible sans sortir du cadre de l'invention. En fonctionnement, ledit nébuliseur fournit avantageusement un débit continu et relativement constant de microgouttes, à partir d'un débit continu et relativement 30 constant de liquide en provenance de ladite alimentation 20. Ledit dispositif comprend en outre un ou des éléments chauffants 30 du liquide. On peut de la sorte effectuer un traitement microbicide dudit liquide, ce qui 3028772 5 permet d'assainir l'utilisation dudit dispositif et d'éviter la propagation d'odeurs désagréables, due à une éventuelle stagnation du liquide avant nébulisation. Selon un premier aspect de l'invention, illustré aux figures 1 à 3 et 7, le ou lesdits éléments chauffants 30 sont configurés pour chauffer ledit liquide dans ladite 5 alimentation 20. Autrement dit, le ou lesdits éléments chauffants sont plongés dans ledit liquide avec lequel ils sont directement en contact. Le ou lesdits éléments chauffants 30 comprennent alors, par exemple, un conducteur de courant. Ledit conducteur de courant pourra être un fil chauffant, notamment à effet résistif. Ledit conducteur de courant pourra en particulier être à 10 effet CTP, c'est-à-dire, à Coefficient de Température Positif. Le ou lesdits éléments chauffants 30 pourront encore comprendre un thermoplongeur. Selon un autre aspect de l'invention, illustré aux figures 4 à 6 ainsi que 8 à 10, ledit dispositif comprend un échangeur de chaleur 35 comprenant le ou lesdits éléments chauffants 30. Ledit échangeur 35 est configuré pour être traversé par ledit 15 liquide. Autrement dit, un échange de chaleur se produit entre le ou lesdits éléments chauffants 30 et ledit liquide, par l'intermédiaire dudit échangeur 35 et sans contact direct entre le ou les éléments chauffants 30 et le liquide. Le ou lesdits éléments chauffants pourront à nouveau être, par exemple, des conducteurs de courant, notamment un fil chauffant à effet résistif ou encore un 20 conducteur de courant à effet CTP. L'emploi de céramiques à effet CTP est aussi possible. Ledit dispositif comprend avantageusement des moyens de contrôle, non illustrés, du ou desdits éléments chauffants 30. Lesdits moyens de contrôle sont en particulier prévus pour contrôler une alimentation en courant du ou desdits éléments 25 chauffants 30. Lesdits moyens de contrôle sont configurés, par exemple, pour que le ou lesdits éléments chauffants 30 appliquent un traitement thermique audit liquide pendant une période de temps limité. Autrement dit, lesdits éléments chauffants ne fonctionnent pas en permanence. 30 Lesdits moyens de contrôle pourront en particulier être configurés pour s'assurer que le liquide a été porté à une température choisie pendant une durée prédéterminée, notamment 60 à 90° pendant environ 30 secondes à 2 minutes. Préférentiellement lesdits moyens de contrôle sont configurés pour assurer une 3028772 6 stérilisation minimum de 80°C pendant une durée de 1 minute, pour chaque molécule d'eau. Pour cela, ils comprennent, par exemple, un capteur de température et des moyens de traitement permettant d'assurer l'activation et la désactivation du ou desdits éléments chauffants 30 en temps voulu. Ledit capteur de température 5 pourra être constitué d'un bilame. Lesdits moyens de traitement pourront comprendre un module de temporisation. Lesdits moyens de contrôle pourront aussi être configurés pour que le ou lesdits éléments chauffants 30 appliquent un traitement thermique audit liquide de façon répétée, à intervalle régulier ou non, par exemple à chaque démarrage du 10 véhicule équipé et/ou à une fréquence donnée par exemple de l'ordre d'une fois toutes les deux semaines. Les moyens de contrôle sont préférentiellement configurés pour activer le ou lesdits éléments chauffants 30 pendant une phase de fonctionnement où le nébuliseur 10 n'est pas actif. Pour cela lesdits moyens de contrôle pourront être 15 configurés pour contrôler également ledit nébuliseur 10, en particulier l'alimentation en courant de son organe piézoélectrique. Lesdits moyens de contrôle pourront en outre être configurés pour retarder l'actionnement dudit nébuliseur 10 après une activation du ou desdits éléments chauffants 30. On évite ainsi la projection d'un liquide trop chaud dans l'habitacle. 20 Ladite alimentation 20 comprend ici un réservoir 40 de liquide et un conduit 50 de circulation dudit liquide entre ledit réservoir 40 et ledit nébuliseur 10. A la figure 1, plusieurs éléments chauffants 30 ont été illustrés alors qu'un seul aurait pu être utilisé. Il s'agit, notamment, de fils chauffants. Le ou au moins un desdits éléments chauffants 30, ici deux, est localisé au niveau du réservoir 40. Un 25 autre desdits éléments chauffants 30 est localisé au niveau dudit conduit 50. Dans le cas d'éléments chauffants 30 localisés dans ledit réservoir 40, ils seront avantageusement situés en partie basse de celui-ci pour assurer un chauffage du liquide quel que soit son niveau dans ledit réservoir. Dans le cas d'éléments chauffants 30 localisés dans ledit conduit 50, ils sont 30 avantageusement situés à proximité dudit nébuliseur 10 et/ou s'étendent jusqu'à ce dernier. On limite de la sorte la quantité de liquide potentiellement stagnante entre le ou lesdits éléments chauffants 30 et ledit nébuliseur 10. Dans ce cas, il sera cependant d'autant plus préférable de veiller à la temporisation entre une phase de 3028772 7 chauffage du liquide et une phase de nébulisation, selon ce qui a déjà été évoqué plus haut. Aux figures 2 et 3, ladite alimentation 20 comprend un réceptacle intermédiaire 60 pour stocker ledit liquide entre ledit réservoir 40 et ledit nébuliseur 5 10. Le ou au moins un desdits éléments chauffants 30 est localisé au niveau dudit réceptacle intermédiaire 60. Il s'agit ici d'un fil chauffant. Comme dans le cas du réservoir 50, le ou les éléments chauffants 30 du réceptacle intermédiaire sont avantageusement localisés en partie basse. 10 A la figure 3, ledit dispositif comprend des moyens 70 de contrôle d'un niveau du liquide dans ledit réceptacle intermédiaire 60. Ils pourront comprendre un clapet 72 d'obturation d'un orifice d'entrée 74 dudit réceptacle ainsi qu'un flotteur articulé 76. Lesdits moyens de contrôle de niveau 70 comprennent en outre ici un organe de rappel élastique 78 reliant ledit flotteur articulé 76 au clapet 72. Tant que 15 le niveau de liquide est suffisamment haut dans ledit réceptacle intermédiaire 60, le clapet reste fermé compte-tenu du niveau de compression dans lequel se trouve alors l'organe de rappel élastique. Une fois qu'un niveau bas est atteint, le clapet 72 s'ouvre pour laisser entrer du liquide dans ledit réceptacle intermédiaire 60, avant de se refermer à nouveau avec la remontée du liquide. D'autres modes de réalisation du 20 contrôle du niveau sont bien sûr possibles sans sortir du cadre de l'invention. Dans le cas d'éléments chauffants 30 situés dans ledit réservoir 40 et/ou ledit réceptacle intermédiaire 60, les moyens de contrôle du nébuliseur 60 seront avantageusement configurés pour empêcher un déclenchement de la nébulisation en cas d'un niveau de liquide trop bas dans ledit réservoir 40 et/ou ledit réceptacle 25 intermédiaire 60. A la figure 4, l'élément chauffant 30 utilisé est situé dans ledit conduit 50. Il est par contre cette fois intégré dans un échangeur 35 tel qu'évoqué plus haut. Aux figures 5 à 10, ladite alimentation 20 comprend une branche 80 de circulation, formant une boucle de circulation dudit liquide avec ledit réservoir 40. 30 Ladite branche de circulation 80 comprend le ou au moins un desdits éléments chauffants 30. 3028772 8 Aux figures 5, 6, 8 et 9, le ou lesdits éléments chauffants 30 sont à nouveau intégrés dans un échangeur 35. A la figure 7, il s'agit d'un fil chauffant. A la figure 10, les deux solutions sont combinées. Aux figures 5 à 7, ladite branche 80 de circulation comprend une pompe 85 5 assurant la circulation du liquide dans ladite boucle. Ladite branche 80 est avantageusement installée dans un plan horizontal. Aux figures 8 à 10, la circulation est assurée par convection naturelle grâce à une orientation verticale de ladite boucle et une localisation choisie pour le ou lesdits éléments chauffant 30 dans ladite branche 80. Ici, le réservoir comporte un point haut de sortie d'eau et un point bas 10 d'entrée d'eau afin d'assurer une telle circulation d'eau, par convection naturelle, c'est-à-dire sans pompe. A la figure 5 comme à la figure 8, ledit nébuliseur 10 et ladite branche 80 sont connectés séparément audit réservoir de sorte que ledit liquide circule dans ladite branche 80 sans circuler dans le conduit 50 connecté au nébuliseur 10. Aux 15 figures 6, 7, 9 et 10, ledit nébuliseur 10 est connecté à ladite branche 80. La connexion s'effectue en amont de la pompe 85 dans les branches avec pompe et en amont du ou de l'un au moins des éléments chauffants 30 dans les branches sans pompe. On détaille dans la suite chacun des modes de réalisation des figures 5 à 10. 20 A la figure 5, la branche 80 comprend en série une pompe de circulation 85 et le ou lesdits éléments chauffants 30, intégrés ici dans un échangeur 35. Ladite branche 80 n'est pas connectée au conduit 50 relié au nébuliseur 10. A la figure 6, la branche 80 comprend en série le ou lesdits éléments chauffants 30, ici intégrés dans un échangeur 35, et une pompe de circulation 85. Le 25 nébuliseur 10 est connecté à ladite branche 80 entre ledit échangeur 35 et ladite pompe 85. A la figure 7, la branche 80 comprend en série le ou lesdits éléments chauffants 30, configurés ici sous la forme d'un fil résistif, et une pompe de circulation 85. Le nébuliseur est connecté à ladite branche 80 entre ledit fil résistif et 30 ladite pompe 85. Ledit fil résistif pourra se prolonger dans ledit réservoir 40 et/ou jusqu'à proximité dudit nébuliseur 10. 3028772 9 A la figure 8, la branche 80 comprend le ou lesdits éléments chauffants 30, ici intégrés dans un échangeur 35. La circulation est assurée par convection naturelle. Ladite branche n'est pas connectée au conduit 50 relié au nébuliseur 10. A la figure 9, la branche 80 comprend le ou lesdits éléments chauffants 30, 5 ici intégrés dans un échangeur 35. La circulation est assurée par convection naturelle. Le nébuliseur 10 est connecté à ladite branche 80 en amont dudit échangeur 35. La figure 10 reprend la configuration de la figure 9 avec un élément chauffant 30 supplémentaire, ici configuré sous la forme d'un fil résistif, s'étendant entre ledit 10 réservoir 40 et ledit nébuliseur 10. Ledit fil résistif se trouve donc au moins en partie dans ladite branche 80. On constate de la sorte que, dans les trois modes qui précèdent, le dispositif de nébulisation comprend un circuit fermé de liquide, circulant par convexion naturelle, ledit circuit intégrant le ou lesdits éléments chauffants le liquide. 15 En fonction des différents modes de réalisation illustrés, on constate que le ou lesdits conducteurs de courant sont localisés dans ledit réservoir 40, dans ledit conduit 50, dans ledit réceptacle intermédiaire 60 et/ou dans ladite branche 80. Alternativement ou en combinaison, le ou lesdits échangeurs 35 sont montés en série vis-à-vis de la circulation du liquide le long dudit conduit 50 et/ou de ladite 20 branche 80. Selon un autre aspect de l'invention, illustré à la figure 11, le ou lesdits éléments chauffants 30 sont configurés pour chauffer ledit liquide au niveau dudit nébuliseur 10. Le ou lesdits éléments chauffants 30 sont alors situés, par exemple, au niveau de ce dernier, en contact direct avec le liquide ou non. Il pourra à nouveau 25 s'agir de conducteurs de courant, à effet résistif, voire CTP, par exemple disposés le long du canal de nébulisation dudit nébuliseur 10. Il pourra encore s'agir de céramiques à effet CTP. On pourra encore noter que, dans les cas où une circulation de liquide a lieu dans un circuit fermé, comprenant le ou les éléments chauffants le liquide, c'est-à- 30 dire dans le cas des figures 5 à 10, on réalise avantageusement le cycle de stérilisation par chauffage, en temps masqué ou décalé par rapport au temps de nébulisation. Les deux fonctions peuvent en effet être assurées de façon indépendantes dans une telle configuration. 3028772 10 A contrario, dans les cas des figures 1 à 4 et 11, les fonctions sont assurées simultanément, du fait de l'alimentation commune de liquide dans les deux composants, à savoir le ou les éléments chauffants et le nébuliseur. L'invention concerne également un dispositif d'aération, notamment pour 5 habitacle de véhicule, comprenant un dispositif de nébulisation tel que décrit plus haut. Un tel dispositif, bien que non illustré comprend, par exemple, un pulseur, permettant de générer un flux d'air, un conduit de circulation dudit flux d'air et un aérateur par lequel ledit flux d'air débouche à l'extérieur. Il est configuré pour que les 10 microgouttes générées par ledit dispositif de nébulisation soient introduites dans ledit flux d'air, ceci au niveau dudit conduit de circulation du flux d'air, dudit aérateur et/ou en aval. REVENDICATIONS1. Dispositif de nébulisation d'un liquide, notamment pour habitacle de véhicule automobile, ledit dispositif comprenant un nébuliseur (10), configuré pour former un nuage de microgouttes à partir dudit liquide, et une alimentation (20) en liquide dudit nébuliseur (10), ledit dispositif comprenant en outre un ou des éléments chauffants (30) du liquide. 2. Dispositif de nébulisation selon la revendication précédente dans lequel le ou lesdits éléments chauffants (30) sont configurés pour chauffer ledit liquide dans ledit nébuliseur (10) et/ou ladite alimentation (20). 3. Dispositif de nébulisation selon la revendication 1 dans lequel ledit dispositif comprend un échangeur de chaleur (35) comprenant le ou lesdits éléments chauffants (30), ledit échangeur (35) étant configuré pour être traversé par ledit liquide le long de ladite alimentation (20). 4. Dispositif de nébulisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit dispositif comprend des moyens de contrôle du ou desdits éléments chauffants (30). 5. Dispositif de nébulisation selon la revendication précédente dans lequel lesdits moyens de contrôle comprennent un capteur de température et des moyens de traitement permettant de s'assurer que le liquide a été porté à une température 25 choisie pendant une durée prédéterminée. 6. Dispositif de nébulisation selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5 dans lequel les moyens de contrôle sont configurés pour activer le ou lesdits éléments chauffants (30) pendant une phase de fonctionnement où le nébuliseur (10) 30 n'est pas actif. 3028772 12 7. Dispositif de nébulisation selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 dans lequel lesdits moyens de contrôle sont configurés pour retarder l'actionnement dudit nébuliseur (10) après une activation du ou desdits éléments chauffants (30). 5 8. Dispositif de nébulisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ladite alimentation (20) comprend un réservoir de liquide (40) et un conduit de circulation (50) dudit liquide entre ledit réservoir (40) et ledit nébuliseur (10), le ou au moins un desdits éléments chauffants (30) étant localisé au niveau dudit conduit (50) et/ou dudit réservoir (40). 10 9. Dispositif de nébulisation selon la revendication précédente dans lequel ladite alimentation (20) comprend un réceptacle intermédiaire (60) pour stocker ledit liquide entre ledit réservoir (40) et ledit nébuliseur (10) et dans lequel le ou au moins un desdits éléments chauffants (30) est localisé au niveau dudit réceptacle 15 intermédiaire (60). 10. Dispositif de nébulisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ladite alimentation (20) comprend une branche (80) de circulation, formant une boucle de circulation dudit liquide avec ledit réservoir (40), 20 ladite branche (80) de circulation comprenant le ou au moins un desdits éléments chauffants (30). 11. Dispositif de nébulisation selon la revendication précédente dans lequel ledit nébuliseur (10) et ladite branche (80) sont connectés séparément audit réservoir 25 (40). 12. Dispositif de nébulisation selon la revendication 10 dans lequel ledit nébuliseur (10) est connecté à ladite branche (80). 13. Dispositif de nébulisation selon la revendication 1 dans lequel le ou 30 lesdits éléments chauffants (30) sont situés au niveau dudit nébuliseur (10). 14. Dispositif de nébulisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le nébuliseur (10) est de type piézoélectrique. 3028772 13 15. Dispositif d'aération, notamment pour habitacle de véhicule, comprenant un dispositif de nébulisation selon l'une quelconque des revendications précédentes.