Brevet FR3100314A1 — publié le 20210305

Description Titre de l'invention : Procédé et dispositif de désinfection d'un système de climatisation de véhicule automobile [0001] L'invention se rapporte au domaine des équipements de chauffage/climatisation de véhicules automobiles, et concerne plus précisément la désinfection de tels ensembles. [0002] La climatisation est un élément de confort de plus en plus souvent installé dans les véhicules automobiles. De manière connue, un dispositif de climatisation pour véhicule automobile comporte quatre éléments principaux : un compresseur, un condenseur, un détendeur, et un évaporateur. Ces quatre éléments sont disposés au sein d'un circuit fermé dans lequel circule un fluide frigorigène (ou fluide réfrigérant). Un filtre à air est placé en amont de l'évaporateur afin de filtrer l'air à traiter avant qu'il ne traverse l'évaporateur. Le filtre à air et l'évaporateur sont des composants particulièrement sensibles du point de vue du développement de microorganismes en raison des conditions d'humidité et de température particulièrement favorables à leur développement. [0003] Afin de garantir que l'habitacle d'un véhicule automobile ne soit pas contaminé par des microorganismes se développant au sein du dispositif de climatisation, il est connu de prévoir un dispositif de désinfection mettant en oeuvre des sources lumineuses de type diode électroluminescentes émettant des rayons ultraviolets de type C (ou UVe). Les rayons UVc sont connus pour leur efficacité bactéricide et fongicide, étant par exemple très utilisés dans les domaines médical et alimentaire. [0004] 11 est connu de prévoir un dispositif de désinfection par rayonnement ultra-violet dans un système de climatisation. Toutefois, pour traiter efficacement un filtre à air, il est nécessaire que le dispositif de désinfection permette de couvrir l'intégralité de la surface à traiter, ce qui nécessite un nombre important de diodes électroluminescentes (typiquement plusieurs dizaines). Dans le cas de filtres comportant des plis, cela nécessite un nombre encore plus important de diodes électroluminescentes, avec des orientations spécifiques afin de traiter correctement le fond des cavités formées par les plis. [0005] Par ailleurs, la puissance des diodes électroluminescentes doit être suffisante pour obtenir un effet antibactérien satisfaisant, mais plus celles-ci sont puissantes plus leur consommation est élevée. D'autre part, plus la puissance des diodes électroluminescentes est élevée, moins le temps d'exposition nécessaire pour traiter une surface est élevé. Il est donc intéressant de disposer de diodes électroluminescentes d'une puissance relativement élevée. Toutefois, la consommation totale doit rester en-deçà d'une certaine limite, puisque la consommation électrique allouée aux différents 2 équipements d'un véhicule est nécessairement limitée. [0006] La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de l'état de la technique, et plus particulièrement ceux ci-dessus exposés, en proposant un procédé de désinfection d'un composant de système de climatisation de véhicule automobile par exposition à des rayonnements ultraviolets qui soit efficace tout en permettant de limiter la consommation électrique instantanée. [0007] À cet effet, l'invention concerne un procédé de désinfection par rayonnement ul- traviolet d'un élément d'un système de climatisation de véhicule automobile, tel qu'un filtre à air, le procédé mettant en oeuvre un dispositif de désinfection par rayonnement ultraviolet comportant un ensemble de diodes électroluminescentes réparties en au moins deux groupes, le procédé comportant l'étape d'activer de façon successive l'allumage de chacun des groupes de diodes composant l'ensemble de diodes électroluminescentes, de sorte que l'intensité du courant électrique nécessaire à l'alimentation de l'ensemble des diodes électroluminescentes allumées simultanément soit inférieure ou égale à une valeur seuil, chaque groupe de diodes électroluminescentes étant activé durant une durée supérieure ou égale à une durée d'exposition minimale. [0008] Ainsi, en répartissant les diodes électroluminescentes en différents groupes qui sont activés de façon séquentielle, on limite l'intensité du courant nécessaire pour alimenter l'ensemble des diodes électroluminescentes allumées simultanément. On évite ainsi d'allumer l'ensemble des diodes simultanément, tout en conservant une durée d'allumage suffisante pour chacune des diodes. Ainsi, l'élément devant être désinfecté voit sa surface intégralement exposée aux rayonnements ultraviolets, et ce avec une durée suffisante pour chaque portion de cette surface, tout en limitant la consommation électrique instantanée. [0009] Dans une réalisation, un seul groupe de diodes électroluminescentes est activé à la fois. [0010] Dans une réalisation, l'ensemble de diodes électroluminescentes est réparti en au moins trois groupes, deux groupes de diodes étant allumés simultanément. [0011] Dans une réalisation, chaque groupe est distinct du groupe adjacent. [0012] Dans une réalisation, au moins deux groupes sont imbriqués entre eux. [0013] Dans une réalisation, les diodes électroluminescentes présentent toutes la même puissance nominale [0014] Dans une réalisation, la valeur seuil est comprise entre 1 et 2,5 A, de préférence entre 1,5 et 2,5 A, et par exemple égale à 2 A. [0015] L'invention concerne également un dispositif de désinfection par rayonnement ul- traviolet d'un élément d'un système de climatisation de véhicule automobile, le dispositif comportant un ensemble de diodes électroluminescentes et un contrôleur agencés pour mettre en oeuvre le procédé tel que défini ci-dessus. 3 [0016] L'invention concerne également un système de climatisation pour véhicule au- tomobile comportant un filtre à air et un dispositif de désinfection conforme à celui défini ci-dessus, le dispositif de désinfection étant disposé en vis-à-vis du filtre à air. [0017] L'invention concerne également un véhicule automobile comportant un système de climatisation tel que défini ci-dessus. [0018] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : [0019] [fig.1] La figure 1 représente une partie d'un système de climatisation pour véhicule automobile comportant un dispositif dc désinfection par rayonnements ultraviolets. [0020] [fig.2] La figure 2 représente un premier exemple d'allumage séquentiel des diodes électroluminescentes conforme à l'invention. [0021] [fig.3] La figure 3 représente un deuxième exemple d'allumage séquentiel des diodes électroluminescentes conforme à l'invention. [0022] [fig.4] La figure 4 représente un troisième exemple d'allumage séquentiel des diodes électroluminescentes conforme à l'invention. [0023] La figure 1 représente une portion d'un système dc climatisation 1 embarqué à bord d'un véhicule automobile. Le système de climatisation 1 comporte un circuit fermé dans lequel circule un fluide frigorigène, le circuit comportant notamment un compresseur, un condenseur, un détendeur et un évaporateur (non représentés). Le système de climatisation 1 comporte un conduit 10 pour amener l'air devant être refroidi vers l'évaporateur. Dans le conduit 10, en amont de l'évaporateur, est disposé un filtre à air 12, afin d'éliminer les corps étrangers présents dans l'air avant son passage dans l'évaporateur. [0024] Afin d'effectuer un traitement de désinfection du filtre à air par exposition aux rayonnements ultraviolets, le système de climatisation 1 comporte un dispositif de désinfection 14. Le dispositif de désinfection 14 est disposé dans le conduit 10, en regard du filtre à air 12. Le dispositif de désinfection comporte un support 140 sur lequel est fixé une pluralité de diodes électroluminescentes 142. Le nombre et la disposition des diodes électroluminescentes 142 permet de traiter l'ensemble de la superficie du filtre à air 12. Dans l'exemple de la figure 1, il est prévu quatre rangées de huit diodes électroluminescentes 142. Le dispositif 14 comporte par ailleurs un contrôleur 144 permettant de contrôler l'allumage des différentes diodes du dispositif de désinfection. [0025] On décrit ci-dessous, en relation avec les figures 2 à 4, des exemples de réalisation d'un procédé de désinfection conforme à l'invention. [0026] Sur les figures 2 à 4, on a représenté un dispositif de désinfection 14 comportant quarante-huit diodes électroluminescentes, disposées en quatre rangées de douze diodes. Dans l'exemple des figures 2 à 4, les diodes électroluminescentes présentent toutes une puissance nominale identique, cette puissance étant telle que la consommation électrique totale du dispositif de désinfection 14 lorsque l'ensemble des diodes est allumé dépasse l'intensité maximale disponible. Par exemple, si les diodes électroluminescentes 142 présentent chacune une puissance nominale telle que leur fonctionnement nécessite une intensité de 50 milliampères, alors l'intensité totale nécessaire pour l'alimentation des 48 diodes atteint 2,4 ampères, ce qui est trop important au vu de l'intensité allouée à un tel équipement (qui est généralement comprise entre 1 et 2 ampères). Afin de permettre une désinfection efficace tout en limitant la consommation électrique, le procédé conforme à l'invention prévoit un allumage séquentiel des diodes, afin de réaliser un désinfection optimale (en termes de surface d'exposition et de durée d'exposition) tout en restant en deçà d'une limite donnée d'intensité du courant électrique d'alimentation du dispositif de désinfection. [0027] Sur la figure 2, on a représenté un premier exemple de réalisation du procédé objet de l'invention. Dans l'exemple de la figure 2, les 48 diodes électroluminescentes 142 intégrées au panneau 140 du dispositif de désinfection 14 sont réparties en six groupes A, B, C, D, E, F de huit diodes adjacentes. Ainsi, comme visible sur la figure 2, le premier groupe A comporte les deux premières diodes de chacun des quatre rangées, le groupe B comporte les deux diodes suivantes de chacune des quatre rangées, etc. Conformément à l'invention, la désinfection est réalisée avec un allumage séquentiel des différentes groupes de diodes, de sorte que chaque diode reste allumée pendant une durée suffisante pour une exposition optimale de la surface à désinfecter. Par exemple, l'allumage des différents groupes peut être le suivant : [0028] allumage simultané des groupes A, B, C pendant une première durée d égale par exemple à une heure ; puis allumage simultané des groupes B. C, D pendant une durée égale à la première durée d ; puis allumage simultané des groupes C. D, E pendant une durée égale à la première durée d ; puis allumage simultané des groupes D, E, F pendant une durée égale à la première durée d. [0029] Ainsi, cet allumage séquentiel permet de réaliser la désinfection de l'ensemble de la surface à traiter avec une durée d'exposition suffisante pour chaque diode, tout en restant en deçà d'une limite de consommation électrique. On voit en effet qu'à un instant donné, il n'y a jamais plus de 24 diodes allumées simultanément. En reprenant l'exemple donné plus haut avec des diodes d'une puissance de 50 milliwatts, on obtient une consommation totale de 1,2 A (ce qui est bien inférieur à la limite de 2 A). La durée d'exposition nécessaire pour chaque portion de la surface de l'élément à traiter dépend bien entendu de la puissance nominale des diodes électroluminescentes. Dans l'exemple, une durée d'exposition d'une heure permet d'obtenir un traitement de dés- infection satisfaisant pour un filtre à air de système de climatisation de véhicule automobile. Bien entendu, en raison de l'allumage séquentiel des diodes composant les différents groupes A, B, ..., la durée totale de traitement est supérieure à la durée d'exposition. [0030] La figure 3 représente une deuxième exemple de réalisation de l'invention. Dans l'exemple de la figure 3, les 48 diodes électroluminescentes 142 du dispositif de désinfection 14 sont réparties en douze groupes A, B, C, D, E, F, G, H, 1, J K, L de quatre diodes adjacentes. Ainsi, chacun des groupes A, B, L comporte une diode de chacune des quatre rangées de diodes. En prévoyant un allumage séquentiel de chacun des groupes A à L, il n'y a que quatre diodes allumées simultanément. Dans une telle configuration, on peut ainsi envisager l'utilisation de diodes de puissance supérieure à celles de l'exemple donné plus haut. Ainsi, en utilisant des diodes dont la consommation individuelle génère une intensité de 500 mA, la consommation de quatre diodes allumées simultanément est de 2 A. [0031] La figure 4 représente un troisième exemple de réalisation de l'invention. Dans l'exemple de la figure 4, les diodes électroluminescentes du dispositif de désinfection 14 sont réparties en deux groupes A, B de 24 diodes chacun. Ainsi le premier groupe A comporte les deux premières rangées de diodes, et le deuxième groupe B comporte les deux dernières rangées. Avec cette répartition, 24 diodes sont allumées simultanément, ce qui, avec des diodes consommant 50 mA, représente une consommation de 1,2 A. [0032] Dans les exemples des figures 2 à 4, on a représenté un dispositif de désinfection dans lequel les diodes électroluminescentes sont réparties dans des groupes adjacents mais distincts les un des autres, ce qui implique qu'une diode électroluminescente n'appartient qu'à un seul groupe, et que les groupes de diodes ne sont pas imbriqués entre eux. On pourra toutefois prévoir qu'au moins deux groupes soient imbriqués entre eux. Par exemple, dans le cas de la figure 4 qui comporte deux groupes, un exemple de groupes imbriqués serait obtenu avec un premier groupe comportant les première et troisième rangées de diodes et un deuxième groupe comportant les deuxième et quatrième rangées de diodes. Par ailleurs, on pourra envisager qu'une ou plusieurs diodes appartiennent à deux groupes. 6 REVENDICATIONS[Revendication 1] Procédé de désinfection par rayonnement ultraviolet d'un élément d'un système de climatisation (1) de véhicule automobile, tel qu'un filtre à air (12), le procédé mettant en oeuvre un dispositif de désinfection (14) par rayonnement ultraviolet comportant un ensemble de diodes électroluminescentes (142) réparties en au moins deux groupes, le procédé comportant l'étape d'activer de façon successive l'allumage de chacun des groupes de diodes composant l'ensemble de diodes électroluminescentes (142), de sorte que l'intensité du courant électrique nécessaire à l'alimentation de l'ensemble des diodes électroluminescentes (142) allumées simultanément soit inférieure ou égale à une valeur seuil, chaque groupe de diodes électroluminescentes (142) étant activé durant une durée supérieure ou égale à une durée d'exposition minimale. [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, dans lequel un seul groupe de diodes électroluminescentes (142) est activé à la fois. [Revendication 3] Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'ensemble de diodes élec- troluminescentes (142) est réparti en au moins trois groupes, et dans lequel deux groupes de diodes sont allumés simultanément. [Revendication 4] Procédé de désinfection selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque groupe est distinct du groupe adjacent. [Revendication 5] Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel au moins deux groupes sont imbriqués entre eux. [Revendication 6] Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les diodes électroluminescentes (142) présentent toutes la même puissance nominale. [Revendication 7] Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la valeur seuil est comprise entre 1 et 2,5 A, de préférence entre 1,5 et 2,5 A, et par exemple égale à 2 A. [Revendication 8] Dispositif de désinfection (14) par rayonnement ultraviolet d'un élément d'un système de climatisation (1) de véhicule automobile, le dispositif comportant un ensemble de diodes électroluminescentes (142) et un contrôleur (144) agencés pour mettre en oeuvre le procédé conforme à l'une des revendications précédentes. [Revendication 9] Système de climatisation (1) pour véhicule automobile comportant un filtre à air (12) et un dispositif de désinfection (14) conforme à la revendication précédente, le dispositif de désinfection (14) étant disposé en vis-à-vis du filtre à air (12). 7 [Revendication 10] Véhicule automobile comportant un système de climatisation (1) conforme à la revendication précédente.