Brevet FR3033633A1 — publié le 20160916

-1- La présente invention concerne un dispositif de moteur à recyclage d'énergie pour compresseur faisant partie intégrante des processus de refroidissement mobiles, affectés aux climatisations, réfrigérations, congélations, embarqué dans des automobiles, autocars, camions, bateaux, navires, porte-containers, trains, engins et tous autres éléments roulants voire volants (et d'une façon plus générale se déplaçant), accolé à un moteur thermique de type combustion interne. Le compresseur (1), qui est presque toujours le principal consommateur d'énergie du processus de refroidissement est ordinairement couplé au moteur thermique affecté habituellement à la locomotion ; il en résulte une augmentation importante de consommation de carburant (de l'ordre 20% pour la climatisation et davantage pour la réfrigération ou la congélation), une augmentation des pollutions induites en même temps qu'une perte proportionnelle de la puissance affectée à la locomotion. Le rendement des moteurs thermiques à combustion interne ou d'une façon plus générale des moteurs thermiques est bien connu : ce type de moteur convertit moins de 40% des énergies thermiques en un mouvement mécanique, les 60 % de l'énergie restant étant dispersés et gaspillés en pure perte le plus souvent via le circuit de refroidissement du moteur thermique (radiateur thermique) et la dispersion des gaz chauds en échappement. Pour remédier à la surconsommation des carburants, aux pollutions jointes et à la perte de la puissance motrice, la présente invention propose un processus de refroidissement. Le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait que le moteur du compresseur générateur de froid prend l'essentiel de son énergie en récupérant les calories habituellement perdues en gaspillage par le moteur thermique. Le dispositif selon l'invention comprend au moins les mêmes quatre principaux 25 composants du processus de refroidissement présentés en Fig. 1. Il est caractérisé par le fait que l'essentiel des énergies nécessaires au fonctionnement du compresseur (9) est prélevé aux calories habituellement dispersées par le radiateur du moteur thermique et par le circuit d'échappement des gaz brulés par le moteur thermique qui sont dispersés en pure perte dans l'environnement (cf. Fig.2). 30 Une des caractéristiques du dispositif selon l'invention réside dans le fait qu'il comprend au moins un circuit d'apport calorique (5) et bu (6), un élément convertisseur de chaleur en pression (7), un convertisseur de pression en mouvement mécanique (8) qui actionne le compresseur (9), un condenseur (10) et une pompe de refoulement de fluide (11)(voir Fig.2.). 3033633 -2- Les fluides (ou vapeurs) caloporteurs qui circulent dans les éléments (7) (8) 10) (11) sont similaires voire identiques à ceux utilisés dans les circuits de refroidissements (Fig. 1). Ces fluides ont la propriété de générer un bon écart de pression, de l'ordre de 30 Bars, dans une fourchette de températures variant de 20°à 100°Celsius. 5 Le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait que le fluide de refroidissement du moteur thermique de locomotion, avant d'atteindre le radiateur de dispersion thermique, transite dans le circuit (5 a) qui cède une part importante de ses calories avant sa sortie (5 b). De même les gaz d'échappement transitent dans le circuit (6 a)- (6 b) avant leur éparpillement dans la nature à travers le pot catalyseur. Ceci peut se faire 10 directement ou par l'intermédiaire d'un échangeur thermique. L'élément (7), sous l'action de réchauffement, transforme le fluide caloporteur en vapeurs sous pression. L'élément (8), qui convertit le différentiel de pression en un mouvement mécanique peut être une turbine à vapeur, un moteur pneumatique à palette ou à piston, un moteur à air comprimé ou tout élément pouvant accomplir cette fonction. Le dispositif selon 15 l'invention est caractérisé par le fait que le compresseur (9) saisit son énergie des calories, habituellement perdues dans le radiateur et/ou, dans les circuits d'échappement du moteur thermique (Fig.2). L'élément (10) est le circuit de condensation de recyclage, similaire aux autres circuits de condensation connus ; il peut être doté d'un ventilateur. 20 Pour éviter les fuites de vapeur à travers les axes de rotation, on peut enfermer les éléments (8) et (9) dans une enceinte hermétique (12), ce qui se fait très souvent dans des équipements de production de froid. On peut éventuellement fusionner ces éléments (8) et (9) en une seule et même unité. Dans ce cas, les fluides des deux circuits doivent être identiques, ou pour le moins, leur mélange partiel doit être compatible. Nota: les électrovannes utilisées pour actionner le dispositif, le thermostat de sécurité évitant le seuil critique, le thermostat de réglage des températures désirées, les pompes, ventilations, .... sont volontairement non décrits, ils sont à la portée de l'homme de l'art et leur choix ne relève pas d'activité inventive. Dans des cas des réfrigérateurs ou congélateurs, utiliseraient leurs propres moteurs thermiques, en générant ou maintenant ce froid, le dispositif selon l'invention peut avantageusement adjoint joint leur fonctions pour diminuer le cout de leur exploitations, exemples bateaux de réfrigération QU congélation des produit de pèche Compte-tenu du fait que les principales énergies utilisées pour son fonctionnement, sont 35 les calories habituellement perdues par le moteur thermique, le dispositif selon 3033633 -3- l'invention est particulièrement adapté pour remplacer profitablement les climatiseurs des voitures automobiles, autocars, bus, bateaux, navires ainsi qu'un grand nombre des engins utilisateurs de moteurs thermiques. Il est particulièrement rentable pour équiper les voitures, camions et bateaux transportant des produits réfrigérés ou congelés. Dans 5 le cas de réfrigérateurs ou congélateurs utilisant des moteurs thermiques, le dispositif selon l'invention peut avantageusement adjoindre leurs fonctions pour diminuer le coût de leur exploitation, comme par exemple dans les bateaux de réfrigération ou congélation utilisés pour la pèche. Le dispositif selon l'invention peut s'avérer attractif et rentable dans beaucoup de cas, 10 notamment lorsque la nécessité de faire du froid est concomitante avec la présence et la proximité d'un moteur thermique et que les calories perdues recyclables sont en quantité suffisante. Le surcoût du dispositif peut être rapidement amorti par l'économie des consommations énergétiques (carburants). 15 La Figure 1 représente un processus de refroidissement classique générant du froid pour des climatisations, réfrigérations, congélations et diverses applications, dans lequel le compresseur (1) est conduit par un moteur thermique. La figure 2 représente le dispositif objet de l'invention, ses imbrications lui permettant de fonctionner essentiellement en recyclant les énergies des calories 20 habituellement perdues par les moteurs thermiques. REVENDICATIONS1. Dispositif de moteur à recyclage d'énergie pour compresseur faisant partie intégrante des processus de refroidissement mobiles, affectés aux climatisations, réfrigérations, congélations, embarqué dans des automobiles, autocars, camions, bateaux, navires, porte-containers, trains, engins et tous autres éléments roulants voire volants (et d'une façon plus générale se déplaçant), accolé à un moteur thermique de type combustion interne, caractérisé par le fait que le moteur du compresseur générateur du froid prend l'essentiel de son énergie dans les calories habituellement perdues en gaspillage par le moteur thermique. 2. Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait que le compresseur (9) de la Fig.2 saisit son énergie par l'intermédiaire des circuits (5) et/ou (6) en transférant les calories habituellement perdues. 3. Dispositif selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comporte, au moins un convertisseur de pression en mouvement mécanique (8), un compresseur (9), un élément de condensation (10), une pompe de refoulement (11) comme indiqué en Fig.2. et que les fluides (ou vapeurs) caloporteurs dans les éléments (7), (8), (10), (11) sont similaires ou identiques à ceux utilisés dans les circuits de refroidissements Fig. 1. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en qu'il est appliqué à des appareils de climatisation mobiles utilisés dans des automobiles, autocars, camions, bateaux, navires, porte-containers, trains et tout autre engin roulant ou volant nécessitant d'être climatisé. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il équipe les voitures, camions et bateaux transportant des produits réfrigérés ou congelés en générant ou maintenant ce froid. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est adjoint au moteur thermique pour réduire les consommations de carburants, dans des cas où des réfrigérateurs ou congélateurs auraient leur propre moteur thermique autonome.