FR2995827A1 - Dispositif de refroidissement d’air - Google Patents
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Abstract
Dispositif de refroidissement d'air (1) pour un véhicule automobile comprenant une conduite d'air de ventilation (2) dont une extrémité consiste en une sortie d'air dans un habitacle du véhicule et un moyen d'injection (3) de fluide de refroidissement destiné à injecter un fluide de refroidissement nébulisé dans la conduite d'air et disposé en amont de la sortie d'air, caractérisé en ce que la conduite de ventilation est dotée d'au moins un moyen de perturbation (4) d'un écoulement de l'air dans la conduite de sorte à créer un écoulement turbulent de l'air entre le moyen de perturbation et la sortie d'air.
Description
Dispositif de refroidissement d'air La présente invention concerne de manière générale un dispositif de refroidissement d'air montée sur un véhicule automobile. Il est connu dans l'art antérieur des dispositifs de refroidissement d'air comprenant un moyen de refroidissement d'air comprenant un système à compression mécanique dans lequel un réfrigérant est successivement comprimé/décomprimé et chauffé/refroidi, cependant ce type de système de refroidissement d'air est compliqué et cher, car il nécessite l'installation d'éléments tels qu'un compresseur, un condensateur et un évaporateur. Il a donc été entrepris des études afin de trouver des alternatives au refroidissement d'air par système à compression mécanique. Un autre moyen de refroidissement d'air, appelé climatisation par nébulisation a été trouvé, dans lequel l'air de ventilation, avant d'être émis en sortie dans l'habitacle, est mélangé à un nuage humide comprenant des gouttelettes de fluide de sorte à ce que l'air de ventilation se refroidisse et s'humidifie au contact de ce nuage en faisant s'évaporer les gouttelettes de fluide à son contact. En contrepartie, ce système présente notamment l'inconvénient qu'une injection inadéquate du nuage humide peut rapidement mener à une condensation dans certaines portions de la conduite d'aération ce qui conduit à une détérioration des structures et à un sentiment désagréable pour les passagers dans l'habitacle. Le document FR 2 716 415 décrit un dispositif distributeur d'air dans lequel un flux d'air émis en sortie consiste en un mélange d'air et d'un brouillard créé par un système nébuliseur. Le système nébuliseur est formé par un réservoir 17 d'eau comprenant un moyen de diffusion consistant en un agencement compliqué de différents éléments permettant au brouillard d'être émis depuis un unique point 15 dans la conduite d'aération 1. Un tel dispositif est néanmoins inadapté car il présente notamment l'inconvénient d'être compliqué et car le brouillard est envoyé depuis un point unique et vers un élément de cuve à l'envers empêchant une diffusion homogène des gouttelettes du nuage dans la conduite. Le document JP 04 151 325 décrit un système de ventilation comprenant un système nébuliseur 12, 13, 18 destiné à créé de la vapeur 5 d'eau devant être diffusée vers l'extérieur via une buse 18 en même temps que de l'air qui est émis en sortie via une buse 19. Cependant ce système présente un problème qui consiste en ce que le nuage de gouttelettes d'eau est chauffé par un chauffage 135 ce qui est inadapté lorsque de l'air frais est recherché, et en ce que le nuage est émis à l'extérieur du système de 10 ventilation de sorte qu'il n'est pas étroitement en contact avec l'air de ventilation dans la conduite. Ce système n'est donc pas adapté à un système de refroidissement d'air par nébulisation. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients des documents de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout 15 d'abord, de fournir un système de refroidissement d'air par nébulisation simple à mettre en oeuvre et dans lequel le risque de condensation dans la conduite est minimal. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un dispositif de refroidissement d'air pour un véhicule automobile comprenant une conduite 20 d'air de ventilation dont une extrémité consiste en une sortie d'air dans un habitacle du véhicule et un moyen d'injection de fluide de refroidissement destiné à injecter un fluide de refroidissement nébulisé dans la conduite d'air et disposé en amont de la sortie d'air, caractérisé en ce que la conduite de ventilation est dotée d'au moins un moyen de perturbation d'un écoulement 25 de l'air dans la conduite de sorte à créer un écoulement turbulent de l'air entre le moyen de perturbation et la sortie d'air. De cette manière, l'air et le fluide de refroidissement sont intensément mélangés et donc étroitement mis en contact dans la conduite de sorte que l'air soit uniformément refroidi et qu'une condensation du fluide de refroidissement dans la conduite soit 30 évitée.
De manière avantageuse, le moyen de perturbation de l'écoulement de l'air est une ailette profilée adaptée pour générer une turbulence de type vortex. De cette manière, l'écoulement de l'air favorise un mélange intime entre l'air lui même et le fluide de refroidissement nébulisé.
Avantageusement, le moyen de perturbation de l'écoulement de l'air est disposé en aval du moyen d'injection de fluide de refroidissement. Ainsi, l'écoulement de l'air est perturbé une fois que le mélange a eu lieu de manière à ce qu'à la fois l'air et le fluide de refroidissement nébulisé soient en écoulement turbulent pour améliorer l'évaporation du fluide de refroidissement nébulisé au contact de l'air. Une réalisation particulièrement intéressante consiste en ce que le dispositif de refroidissement d'air comprend en outre un évaporateur destiné à sécher l'air de ventilation avant son mélange avec le fluide de refroidissement nébulisé. De cette manière, il est possible de diminuer davantage le risque de condensation dans la conduite. Une réalisation particulièrement intéressante consiste en ce que le fluide de refroidissement nébulisé est un nuage de gouttelettes d'eau. De cette manière, l'air émis en sortie est également humidifié et n'est pas toxique.
De préférence, le moyen d'injection de fluide de refroidissement est adapté pour diffuser des gouttelettes d'eau de 5 i.tm de diamètre ou moins. De cette manière, les gouttelettes sont efficacement évaporées au contact de l'air de ventilation. De préférence, le dispositif comprend une pluralité de moyens de 25 perturbation de l'écoulement de l'air, Ainsi, la performance du dispositif peut être améliorée. Avantageusement, le fluide de refroidissement nébulisé est injecté dans la conduite d'air de ventilation à l'aide d'un système vibrant. De cette manière, le fluide de refroidissement nébulisé est injecté de manière simple 30 dans la conduite d'air.
Une réalisation particulièrement intéressante consiste en ce que le système vibrant est un système piézoélectrique ou pneumatique. Ainsi, le fluide de refroidissement nébulisé est également injecté de manière fiable dans la conduite d'air.
Un second aspect de l'invention est un véhicule automobile comprenant le dispositif de refroidissement d'air selon le premier aspect de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit 10 d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue de profil du dispositif de refroidissement d'air selon la présente invention. - la figure 2 représente une vue de face du dispositif de 15 refroidissement d'air selon la présente invention. La figure 1 représente un mode de réalisation préféré du dispositif de refroidissement d'air 1 pour un véhicule automobile selon la présente invention. Ce dispositif 1 comprend une conduite d'air de ventilation 2 et un moyen d'injection 3 de fluide de refroidissement. Plus particulièrement, la 20 figure 1 représente une vue en coupe de profil de la conduite d'air 2 et du moyen d'injection 3 de fluide de refroidissement. L'air de ventilation arrive depuis la gauche de la figure 1 selon les flèches horizontales et le fluide de refroidissement arrive depuis le bas de la figure 1 comme représenté par la flèche verticale. La conduite d'air 2 comprend également une extrémité non 25 représentée qui consiste en une sortie d'air dans un habitacle du véhicule. Le moyen d'injection 3 de fluide de refroidissement est disposé en amont de la sortie d'air non représentée et est destiné à injecter un fluide de refroidissement de préférence sous forme nébulisée dans la conduite d'air. Par fluide de refroidissement sous forme nébulisée, on entend un nuage de 30 gouttelettes du fluide, de préférence des gouttelettes d'eau. De cette manière, l'air de ventilation qui arrive par la gauche de la figure 1 est mélangé avec le fluide de refroidissement nébulisé et ce dernier refroidit l'air de ventilation en s'évaporant à son contact. De plus, la figure 1 illustre plus en détail la conduite de ventilation qui 5 est dotée d'un moyen de perturbation 4 d'un écoulement de l'air dans la conduite de sorte à créer un écoulement turbulent de l'air entre le moyen de perturbation et la sortie d'air. Ce moyen de perturbation est de préférence une ailette profilée adaptée pour générer une turbulence de type vortex et est disposé en aval du moyen d'injection de fluide de refroidissement 10 nébulisé A noter, que bien que les figures ne les représentent pas, que le dispositif de refroidissement comprend de préférence un évaporateur pour sécher l'air de ventilation avant son mélange avec le fluide de refroidissement nébulisé, ainsi qu'un système vibrant, de préférence 15 pneumatique ou piézoélectrique, pour injecter le fluide de refroidissement nébulisé dans la conduite d'air de ventilation. Par ailleurs, bien que les figures ne représentent qu'un seul moyen de perturbation, le dispositif de refroidissement d'air peut comprendre plusieurs moyens de perturbation 4 disposés successivement les uns après les autres 20 le long de la conduite d'air de ventilation 2 et/ou en travers de la conduite. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. En 25 particulier, il est fait référence à la forme des ailettes ou aux emplacements exacts de celles-ci, ainsi qu'au type de système d'injection employé.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de refroidissement d'air (1) pour un véhicule automobile comprenant une conduite d'air de ventilation (2) dont une extrémité consiste en une sortie d'air dans un habitacle du véhicule et un moyen d'injection (3) de fluide de refroidissement destiné à injecter un fluide de refroidissement nébulisé dans la conduite d'air et disposé en amont de la sortie d'air, caractérisé en ce que la conduite de ventilation est dotée d'au moins un moyen de perturbation (4) d'un écoulement de l'air dans la conduite de sorte à créer un écoulement turbulent de l'air entre le moyen de perturbation et la sortie d'air.
- 2. Dispositif de refroidissement d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de perturbation (4) de l'écoulement de l'air est une ailette profilée adaptée pour générer une turbulence de type vortex.
- 3. Dispositif de refroidissement d'air selon la revendication 1 ou 2, 15 caractérisé en ce que le moyen de perturbation (4) de l'écoulement de l'air est disposé en aval du moyen d'injection de fluide de refroidissement.
- 4. Dispositif de refroidissement d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un évaporateur destiné à sécher l'air de ventilation avant son mélange avec le fluide de refroidissement 20 nébulisé.
- 5. Dispositif de climatisation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fluide de refroidissement nébulisé est un nuage de gouttelettes d'eau.
- 6. Dispositif de refroidissement d'air selon la revendication 5, 25 caractérisé en ce que le moyen d'injection de fluide de refroidissement est adapté pour diffuser des gouttelettes d'eau de 5 um de diamètre ou moins.
- 7. Dispositif de refroidissement d'air selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de moyens de perturbation (4) de l'écoulement de l'air.
- 8. Dispositif de refroidissement d'air selon l'une des 5 revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide de refroidissement nébulisé est injecté dans la conduite d'air de ventilation (2) à l'aide d'un système vibrant.
- 9. Dispositif de refroidissement d'air selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système vibrant est un système piézoélectrique ou 10 pneumatique.
- 10. Véhicule automobile comportant au moins un dispositif de refroidissement d'air selon l'un des revendications 1 à 9
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|---|---|---|---|---|
| US20210293449A1 (en) * | 2018-08-06 | 2021-09-23 | Zephyros, Inc. | Gas-Duct with A Sound Absorbing Component |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0027760A1 (fr) * | 1979-10-18 | 1981-04-29 | Roland Lyon | Climatiseur par évaporation d'eau pour cabine d'engin |
| EP0487223A2 (fr) * | 1990-11-19 | 1992-05-27 | Dsb Engineering Limited | Radiateur de vaporisation |
| FR2690510A1 (fr) * | 1992-04-28 | 1993-10-29 | Techsonic Sarl | Procédé de refroidissement d'un gaz par vaporisation d'un liquide par ultrasons et appareils de refroidissement mettant en Óoeuvre le dit dispositif. |
-
2012
- 2012-09-24 FR FR1258935A patent/FR2995827B1/fr active Active
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| US20210293449A1 (en) * | 2018-08-06 | 2021-09-23 | Zephyros, Inc. | Gas-Duct with A Sound Absorbing Component |
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