EP3019796B1

EP3019796B1 - Assemblage d'une machine thermodynamique

Info

Publication number: EP3019796B1
Application number: EP14736799.9A
Authority: EP
Inventors: Rémi PITIOT; Francis Cambronero
Original assignee: Tecumseh Europe Sales and Logistics SAS
Current assignee: Tecumseh Europe Sales and Logistics SAS
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2034-07-08
Also published as: WO2015004101A1; EP3019796A1; FR3008483A1

Description

L'invention concerne l'assemblage d'une machine thermodynamique. L'invention trouve une utilité particulière dans un chauffe-eau thermodynamique. Ce type de chauffe-eau peut être mis en oeuvre pour produire de l'eau chaude sanitaire notamment dans l'habitat individuel. Ce type de chauffe-eau permet de réaliser des économies d'énergie importantes notamment par rapport à un chauffe-eau électrique.
Il est connu de réaliser un chauffe-eau thermodynamique autour d'une machine thermodynamique prélevant de la chaleur dans l'air ambiant pour réchauffer de l'eau située dans un ballon calorifugé. L'eau ainsi chauffée est directement utilisée comme eau chaude sanitaire. Le chauffe-eau comprend généralement deux compartiments dont l'un est formé autour d'un évaporateur souvent appelé compartiment ou étage froid et dont l'autre est formé autour d'un condenseur souvent appelé compartiment ou étage chaud. Le condenseur réchauffe l'eau du ballon et l'air ambiant est refroidi en circulant dans l'évaporateur. Le transfert de chaleur entre l'air et l'eau est réalisé au moyen d'un fluide frigorifigène circulant en circuit fermé. Plus précisément, le fluide frigorigène circule dans l'évaporateur à basse pression. En sortie de l'évaporateur un compresseur comprime le fluide qui circule à haute pression dans le condenseur. Par échange thermique avec l'eau du ballon dans le condenseur, le fluide se refroidit et se condense avant de traverser un détendeur pour abaisser sa pression. En sortie du détendeur, le fluide entre de nouveau dans l'évaporateur pour s'évaporer et se réchauffer à nouveau. L'énergie calorifique est en grande partie échangée par le fluide au moyen des changements de phase au moyen de l'énergie latente de transformation associée à ces changements de phase.
L'étage froid comprend bien entendu l'évaporateur et on peut y placer d'autres composants de la machine thermodynamique tels que le compresseur et le détendeur. L'étage froid peut également comprendre un ventilateur permettant de forcer une circulation d'air au travers de l'évaporateur. L'assemblage des différents composants de l'étage froid se fait au moyen de pièces mécaniques assurant chacune une fonction dans l'assemblage. A titre d'exemple on trouve notamment une platine support sur laquelle sont fixés les différents composants, deux guides d'air, un amenant l'air ambiant vers l'évaporateur et un autre guidant l'air sortant de l'évaporateur. On peut également trouver un capot recouvrant l'ensemble des composants et assurant une protection mécanique de ceux-ci. L'assemblage des différents composants et des pièces mécaniques associées nécessite des accessoires de fixation tels que des vis, des brides ou des colliers. Le nombre de pièces mécaniques et d'accessoires ainsi que le temps de montage nécessaire tend à augmenter le prix de revient d'une machine thermodynamique. Par ailleurs, plus le nombre de composants et d'accessoires augmente et plus la fiabilité globale de la machine se dégrade. Un exemple de pompe à chaleur mettant en oeuvre un grand nombre de pièces mécaniques est donné dans le document GB 1 518 652 .
L'invention vise à simplifier l'assemblage d'une machine thermodynamique en réduisant le nombre de pièces mécaniques nécessaires. L'invention vise aussi à simplifier la réalisation des pièces mécaniques mises en oeuvre dans l'assemblage de la machine thermodynamique. L'invention s'intéresse plus particulièrement à l'assemblage de l'étage froid de la machine thermodynamique.
A cet effet, l'invention a pour objet une machine thermodynamique selon la revendication 1.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel :

la figure 1 représente schématiquement un chauffe-eau thermodynamique dans lequel l'invention peut être mise en oeuvre ;
la figure 2 représente en vue éclatée un étage froid du chauffe-eau de la figure 1 ;
les figures 3 et 4 représentent en perspective deux pièces mécaniques formant une enceinte de l'étage froid ;
la figure 5 représente l'étage froid en vue de dessus ;
les figures 6, 7 et 8 représentent des vues en coupe de l'étage froid, vues définies sur la figure 5.

Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures.
La figure 1 représente schématiquement un chauffe-eau thermodynamique 10 destiné à produire de l'eau chaude sanitaire. Le chauffe-eau met en oeuvre une machine thermodynamique ou pompe à chaleur air-eau. La source froide est constituée par l'air ambiant et la source chaude est constituée par un réservoir d'eau dont le contenu est directement utilisable comme eau chaude sanitaire. Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à un chauffe-eau et peut être mise en oeuvre dans toute machine thermodynamique dont on cherche à simplifier l'assemblage. La source froide peut par exemple être de l'eau prélevée dans un puits ou circulant dans un serpentin enterré dans le sol. La source chaude peut être l'air ambiant situé à l'intérieur d'une habitation. Par ailleurs, dans un chauffe-eau l'utilisation finale est l'eau sanitaire formant la source chaude de la machine thermodynamique. A noter qu'il est possible de mettre en oeuvre l'invention dans une machine thermodynamique dont l'objet est de refroidir l'air par exemple pour une climatisation.
Le chauffe-eau thermodynamique 10 représenté sur la figure 1 comprend un étage chaud 11 et un étage froid 12. Un circuit thermodynamique circule entre les deux étages. Plus précisément, L'étage chaud 11 comprend essentiellement un condenseur 13 et l'étage froid 12 comprend essentiellement un évaporateur 14. La machine thermodynamique comprend en outre dans son circuit un compresseur 15 et un détendeur 16. Un fluide caloporteur circule en circuit fermé dans le circuit thermodynamique. Le fluide caloporteur circule dans l'évaporateur 14 à basse pression. En sortie de l'évaporateur 14, le compresseur 15 comprime le fluide qui, en sortie du compresseur 15 circule dans le condenseur 13 avant de traverser le détendeur 16 qui abaisse sa pression avant de retourner dans l'évaporateur 14.
Le condenseur 13 est disposé dans ou autour d'un réservoir d'eau 17. Le condenseur 13 est un échangeur qui permet de réchauffer l'eau du réservoir 17 au contact du fluide caloporteur traversant le condenseur 13. De même l'évaporateur 14 est traversé par une circulation d'air représenté par les flèches 18 et 19. L'évaporateur 14 est un échangeur qui prélève de l'énergie calorifique dans la circulation d'air pour réchauffer le fluide caloporteur traversant l'évaporateur 14.
La circulation d'air est avantageusement forcée par un ventilateur 20 disposé dans l'étage froid 12 à proximité de l'évaporateur 14. L'air ambiant extérieur à la machine thermodynamique 10 pénètre dans l'étage froid 12 par un orifice 21. L'entrée de l'air dans l'étage froid 12 est représentée par la flèche 18. Après avoir traversé l'évaporateur 14, l'air sort de l'étage froid 12 par un orifice 22. La sortie de l'air de l'étage froid 12 est représentée par la flèche 19. Avantageusement, le ventilateur 20 est disposé en aval de l'évaporateur 14 dans la circulation de l'air du fait du volume massique de l'air qui y est plus faible. Alternativement, il serait possible de placer le ventilateur en amont de l'évaporateur 14.
Le chauffe-eau 10 peut être capoté pour obtenir une forme extérieure sensiblement cylindrique. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le chauffe-eau 10 s'étend selon un axe vertical 23. En partie basse se trouve l'étage chaud 11 au dessus duquel se situe l'étage froid 12.
Le compresseur 15 et le détendeur 16 sont disposés dans l'étage froid 12. Ces deux composants forment aussi la jonction entre une partie basse pression du circuit thermodynamique formée essentiellement par l'évaporateur 14 et une partie haute pression formée essentiellement par le condenseur 13. Le compresseur 15 et le détendeur 16 peuvent alternativement être disposés dans l'étage chaud 11.
L'invention permet d'améliorer l'assemblage d'une machine thermodynamique et plus précisément de son étage froid 12. L'invention optimise le montage de composants situés dans l'étage froid 12. Pour profiter au mieux des avantages de l'invention, on place le maximum de composants dans l'étage froid 12 d'où la présence du compresseur 15 et du détendeur 16 dans l'étage froid 12. Il est bien entendu que si pour d'autres raisons on souhaite placer le compresseur 15 et/ou le détendeur 16 dans l'étage chaud 11, l'invention présente déjà de l'intérêt.
La figure 2 représente en vue éclatée l'étage froid 12 du chauffe-eau 10 qui comprend un socle 25 et une coiffe 26 formant chacun une pièce monobloc. Les composants de l'étage froid 12 sont supportés entre le socle 25 et la coiffe 26. Parmi ces composants on retrouve l'évaporateur 14, le compresseur 15, le détendeur 16 et le ventilateur 20. D'autres composants peuvent appartenir à l'étage froid 12 tel que par exemple une bouteille anti-coup de liquide 28. Dans le circuit thermodynamique, on peut placer la bouteille 28 entre l'évaporateur 14 et le compresseur 15 pour protéger le compresseur 15 d'une éventuelle entrée de fluide à l'état liquide dans le compresseur 15. Une telle entrée de liquide dans le compresseur 15 y causerait des dégâts irréversibles. La bouteille 28 permet de piéger le liquide encore contenu dans le circuit en sortie de l'évaporateur 14. La bouteille 28 peut également permettre l'évaporation du liquide piégé afin de permettre l'admission en phase gazeuse dans le compresseur 15.
Avantageusement, le socle 25 et la coiffe 26 forment une enceinte dans laquelle sont situés les composants de l'étage froid 12. La coiffe 26 recouvre le socle 25. On a vu précédemment que le chauffe-eau 10 peut avoir une forme extérieure sensiblement cylindrique. Après mise en place de la coiffe 26 sur le socle 25, l'enceinte participe à cette forme cylindrique suivant l'axe 23.
Les composants de l'étage froid 12 sont disposés dans un volume intérieur formé entre le socle 25 et la coiffe 26. Les deux orifices 21 et 22 sont réalisés dans la coiffe 26 pour permettre la circulation d'air au travers de l'évaporateur 14. Le socle 25 est traversé par des canaux du circuit thermodynamique afin d'atteindre le condenseur 13 disposé dans l'étage chaud 11. Des câbles électriques traversent l'enceinte afin d'alimenter le compresseur 15 et le ventilateur 20 et éventuellement pour raccorder des capteurs utiles au fonctionnement de la machine thermodynamique. Il peut s'agir de capteurs de température du fluide caloporteur ou de l'air traversant l'évaporateur 14 et de capteurs de pression du fluide caloporteur. Les câbles, non représentés sur la figure 2 peuvent traverser le socle 25 pour atteindre un boîtier de raccordement du chauffe-eau 10 par exemple disposé dans l'étage chaud 11.
Avantageusement, l'enceinte, formée par le socle 25 et la coiffe 26, assure une atténuation acoustique d'ondes sonores émises par le compresseur 15. Cette atténuation est obtenue par les matériaux choisis pour réaliser le socle 25 et la coiffe 26 ainsi que par le nombre réduits d'orifices réalisés dans l'enceinte. Avantageusement, le socle 25 et/ou la coiffe 26 sont réalisés dans un matériau possédant des porosités plus importantes en interne qu'en surface. Les porosités internes contribuent à améliorer l'atténuation acoustique et la réduction des porosités en surface permet de maintenir une bonne étanchéité de la circulation d'air interne à l'étage froid 12 par rapport à l'extérieur. Cette caractéristique peut être obtenue avec certains matériaux plastiques expansés obtenus par moulage. La structure expansée assure des porosités et la réalisation dans un moule permet de lisser la surface des pièces mécaniques ainsi obtenue et donc de réduire la porosité de la peau des pièces.
Le nombre d'orifices est réduit au besoin fonctionnel de la machine thermodynamique, à savoir les entrées et sorties aérauliques pour la source chaude, les canaux du circuit thermodynamique vers l'étage chaud et le câbles électriques. La jonction entre la coiffe 26 et le socle 25 est également adaptée pour éviter toute fuite acoustique. On peut par exemple réaliser un ajustement légèrement serré entre une partie cylindrique 29 réalisée dans le socle 25 et un alésage 30 réalisé dans la coiffe 26. Cet ajustement a également pour fonction le maintien mécanique en position de la coiffe 26 sur le socle 25.
La figure 3 représente en perspective le socle 25 seul sans les composants qui y prennent place. De même la figure 4 représente en perspective la coiffe 26 sans composant.
Le socle 25 et le coiffe 26 sont des pièces monoblocs par exemple obtenue par moulage, ce qui permet de réaliser des formes complexes. D'autres procédés de réalisation sont également possibles tel que l'usinage. L'avantage du moulage est que le coût de réalisation de formes complexes intervient essentiellement lors de la réalisation du moule. Lors de la fabrication en série, les formes complexes n'interviennent plus sauf en cas de tiroir nécessaire dans le moule. A cet effet, la définition du socle 25 et de la coiffe 26 peut être faite de façon à éviter tout tiroir, ou tout au moins à en limiter le nombre. A cet effet, le socle 25 et de la coiffe 26 comprennent des formes permettant d'accueillir différents composants de l'étage froid 12. Ces formes s'ouvrent dans une direction commune, direction portée par l'axe 23. Autrement dit, le socle 25 et la coiffe 26 sont défini pour que leur plan de joint soit perpendiculaire à l'axe 23. Le plan de joint peut bien entendu être brisé et comprendre des zones inclinées par rapport à un plan strictement perpendiculaire à l'axe 23. Néanmoins les formes du socle 25 et de la coiffe possèdent des sections s'élargissant en direction du plan de joint afin de permettre l'ouverture des moules utilisés uniquement dans la direction 23 sans mécanisme complémentaire devant s'ouvrir dans une direction distinct de la direction 23 avant l'ouverture du moule. On rappelle que ce type de mécanisme est appelé « tiroir » dans le domaine du moulage.
Sur la figure 3 on distingue plusieurs formes en creux réalisées dans le socle 25 et permettant d'accueillir les composants de l'étage froid 12. Une forme 31 permet de positionner le compresseur 15. La forme 31 est par exemple sensiblement triangulaire. Au voisinage de chaque sommet du triangle on peut placer des accessoires de fixation du compresseur 15 comme par exemple des vis ou des rivets. Le montage du compresseur 15 se fait par un mouvement de translation parallèlement à l'axe 23. Des formes 32, 33 et 34 permettent de positionner respectivement l'évaporateur 14, le ventilateur 20 et la bouteille 28. Les formes 31 à 34 sont complémentaires des formes des composants associés de façon à permettre le positionnement de chaque composant après avoir engagé le composant dans la forme qui lui est dédiée. De façon générale, les formes du socle 25 sont définies de façon que l'engagement du composant se fasse avantageusement par un mouvement de translation de celui-ci suivant l'axe 23.
Certains composants de l'étage froid 12, comme par exemple le compresseur 15, peuvent être fixés uniquement sur le socle 25. Il est également possible d'utiliser les formes du socle 25 uniquement pour un positionnement des certains composants, comme notamment pour l'évaporateur 14 et le ventilateur 20. La fixation complète de ces composants est obtenue par des formes associées réalisées dans la coiffe 26. Sur la figure 4, on distingue une forme 36 coiffant l'évaporateur 14 et une forme 37 coiffant le ventilateur 20. La mise en place de la coiffe 26 sur le socle 25 se fait par un déplacement de la coiffe 26 en translation suivant l'axe 23. Le déplacement se fait jusqu'à engagement complet de l'alésage 30 de la coiffe 26 sur la partie cylindrique 29 du socle 25. Cette position relative de la coiffe 26 par rapport au socle 25 est la position opérationnelle du chauffe-eau 10. Dans cette position plusieurs composants de l'étage froid 12 sont maintenus en position par le socle 25 et la coiffe 26.
De façon plus générale, le socle 25 comprend des formes permettant de positionner des composants de l'étage froid 12 durant une phase d'assemblage de la machine thermodynamique. La coiffe 26 comprend des formes qui, associées auxdites formes du socle 25, assurent, durant le fonctionnement de la machine, le maintien des composants de l'étage froid 12 positionnés durant la phase d'assemblage.
La circulation d'air dans l'évaporateur 14 est guidée entre le socle 25 et la coiffe 26. Ce guidage de la circulation d'air est assuré par des formes spécifiques réalisées dans le socle 25 et dans la coiffe 26. Les formes spécifiques assurent le guidage de l'air entre les composants de l'étage froid 12.
La figure 5 représente l'étage froid 12 en vue de dessus. La figure 6 représente l'étage froid 12 en coupe A-A, la figure 7 en coupe B-B et la figure 8 en coupe brisée C-C. Les différentes coupes des figures 6 à 8 permettent de visualiser les formes utilisées pour le guidage de la circulation d'air. On retrouve aussi les formes permettant d'accueillir les composants de l'étage froid 12.
En amont de l'évaporateur 14, l'air pénètre dans l'étage froid 12 par l'orifice 21 dans une zone 40 délimitée par le socle 25, la coiffe 26 et l'évaporateur 14. Dans la zone 40, l'air n'est pas à proprement parler guidé. L'air peut circuler librement autour des différents composants se trouvant dans cette zone. Le compresseur 15 se trouve avantageusement dans la zone 40 qui est située en amont de l'évaporateur 14 dans la circulation d'air. Cette position du compresseur 15 présente un double avantage. Tout d'abord, lors de son fonctionnement, le compresseur 15 chauffe et l'air circulant dans la zone 40, ce qui permet de refroidir le compresseur 15. Ensuite, l'air réchauffé au contact du compresseur 15 circule dans l'évaporateur 14 ce qui améliore l'échange thermique réalisé par l'évaporateur 14. En d'autres termes, l'énergie calorifique perdue par le compresseur 15 est récupérée par le circuit thermodynamique.
En sortie de l'évaporateur 14, l'air est guidé entre le socle 25 et la coiffe 26 jusqu'au ventilateur 20. Plus précisément, l'évaporateur 14 a une section de passage d'air sensiblement rectangulaire et le ventilateur 20 possède un orifice d'entrée 41 à section sensiblement circulaire. Une surface de raccordement 42 courbe permet de raccorder l'évaporateur 14 à l'orifice 41. La surface 42 est réalisée en deux parties 43 et 44. La partie 43 est réalisée dans le socle 25 et la partie 44 est réalisée dans la coiffe 26. La surface 42 est continue au niveau de la jonction entre le socle 25 et la coiffe 26. La surface 42 s'appuie sur des courbes de raccordement douces et sans angles vifs de façon à limiter l'apparition de turbulences dans la circulation d'air entre l'évaporateur 14 et le ventilateur 20. L'intersection entre les parties 43 et 44 est située dans un plan horizontal de la figure 6 formant localement un plan de joint lorsque le socle 25 et la coiffe 26 sont réalisés par moulage. Comme pour les formes utilisées pour le positionnement et le maintien des composants de l'étage froid 12, les parties 43 et 44 sont définies de façon à ce que des sections de ces parties, parallèles à leur intersection horizontales, se referment en s'éloignant de l'intersection. Le démoulage du socle 25 et de la coiffe 26 se faisant par un mouvement de translation dans une direction portée par l'axe 23, le démoulage se fait sans aucun tiroir pour réaliser les parties 43 et 44.
Plusieurs types de ventilateurs peuvent être mis en oeuvre dans le chauffe-eau 10. On peut par exemple mettre en oeuvre un ventilateur dont le flux d'air suit la même direction en entrée et en sortie. Ce type de ventilateur est de conception très simple. Sur la figure 6, en amont du ventilateur 20, le flux d'air est à axe horizontal. Le flux d'air aval au ventilateur suivrait alors le même axe. Pour limiter les pertes de charges, l'orifice de sortie 22 devrait alors être à axe horizontal sur la figure 6 ou 8. Cette disposition de l'orifice de sortie nécessite un tiroir au niveau de l'orifice 22 pour démouler la coiffe 26. En effet, l'axe de l'orifice est perpendiculaire à l'axe 23 de démoulage de la coiffe 26. Pour éviter cette difficulté de fabrication de la coiffe 26, l'orifice de sortie 22 s'ouvre dans la direction commune portée par l'axe 23. Plus précisément l'orifice 22 possède une section circulaire d'axe 45 perpendiculaire à l'axe 23. Le flux d'air sortant de l'étage froid 12 par l'orifice de sortie 22 suit l'axe 45.
On peut également réaliser l'orifice d'entrée 21 de la même façon en l'ouvrant selon un axe 46 parallèle à l'axe 23. Autrement dit, le chauffe-eau 10 comprend un orifice d'entrée 21 d'air dans l'étage froid 12 et un orifice de sortie 22 d'air de l'étage froid 12. Avantageusement, les orifices d'entrée et de sortie d'air 21 et 22 sont réalisés dans la coiffe 26 et s'ouvrent dans la direction commune portée par l'axe 23.
Entre l'évaporateur 14 et le ventilateur 20, en amont du ventilateur 20, le flux d'air possède une direction horizontale sur la figure 8. En aval du ventilateur 20, le flux d'air suit une direction verticale sur la figure 8, direction suivant l'axe 45. Pour réaliser un changement de direction du flux d'air entre l'amont et l'aval du ventilateur 20 entrainant la circulation d'air, le ventilateur 20 est avantageusement centrifuge. Une volute 47, assurant le guidage de l'air aval du ventilateur 20 est réalisée en partie dans le socle 25 et en partie dans la coiffe 26.
La volute 47 est réalisée en deux parties 48 et 49. La partie 49 est réalisée dans le socle 25 et la partie 48 est réalisée dans la coiffe 26. La volute 47 est continue au niveau de la jonction entre le socle 25 et la coiffe 26. La volute 47 s'ouvre progressivement jusqu'au voisinage de l'orifice de sortie 22.
L'intersection entre les parties 48 et 49 est située dans un plan horizontal de la figure 7 formant un plan de joint lorsque le socle 25 et la coiffe 26 sont réalisés par moulage. Comme pour les autres formes de la coiffe 26 et du socle 25, les parties 48 et 49 sont définies de façon à ce que des sections de ces parties, parallèles à l'intersection entre les parties 48 et 49, se referment en s'éloignant de l'intersection pour éviter tout tiroir dans la réalisation des parties 48 et 49.
Entre la volute 47 et l'orifice de sortie 22, la circulation d'air peut être guidée par un divergeant 50 s'ouvrant depuis la partie 48 jusqu'à l'orifice 22.
De plus, le socle 25 et la coiffe 26 assurent conjointement une étanchéité de la circulation d'air. Cette étanchéité est assurée au niveau de l'ajustement serré entre la coiffe 26 et le socle 25, notamment pour s'assurer que la pénétration de l'air dans l'étage froid 12 se fasse par l'orifice 21 et que la sortie de l'air se fasse par l'orifice 22. Autrement dit, le socle 25 et la coiffe 26 possèdent chacun une surface, respectivement 29 et 30, les deux surfaces 29, 30 étant destinées à venir au contact l'une de l'autre pour assurer une étanchéité à l'air de l'étage froid 12. Avantageusement, pour que l'ajustement serré se maintienne tout au long de la durée de vie du chauffe-eau, le socle 25 et/ou la coiffe 26 sont réalisés dans un matériau à mémoire de forme. Les matériaux métalliques, dans leur domaine élastique, possèdent une mémoire de forme permettant de maintenir le serrage de la coiffe 26 sur le socle 25. Certains matériaux plastiques possèdent aussi cette caractéristique et évite le fluage qui nuirait à l'étanchéité.
L'étanchéité est également assurée entre les formes 32 et 36 et l'évaporateur 14 afin que la circulation d'air traverse bien l'évaporateur 14 sans pouvoir le contourner. L'étanchéité est encore assuré au niveau de l'intersection des parties 43 et 44 de la surface de raccordement 42, au niveau des formes 33 et 37 assurant le maintien du ventilateur 20 et au niveau de l'intersection des parties 48 et 49 de la volute 47.
L'étage froid 12 comprend des câbles électriques et avantageusement le socle 25 et/ou la coiffe 26 assurent un maintien mécanique des câbles. Des formes spécifiques réalisées dans le socle 25 et dans la coiffe 26 assurent le maintien mécanique des câbles. Ce maintien est par exemple réalisée par une rainure 52 réalisée dans le socle 25 et permettant de guider et de maintenir par serrage un câble électrique alimentant le ventilateur 20. Ce moyen de maintien par rainure est avantageux car il peut être réalisé par moulage. Tel qu'il est représenté sur la figure 3, la forme de la rainure ne nécessite pas de tiroir lors de sa fabrication. Il est bien entendu possible de maintenir le câble par d'autres moyens tes que des cavaliers fixés au socle 25 ou des crochets réalisés dans le socle 25 derrière lesquels les câbles sont maintenus. De tels crochets peuvent aussi être réalisés par moulage sans tiroir.
Avantageusement, pour faciliter la manipulation du socle 25 et/ou de la coiffe 26, ces deux pièces mécaniques sont réalisées dans un matériau dont la masse volumique est inférieur à 70 kg/m³. Cette caractéristique permet aussi d'alléger globalement le chauffe-eau 10.
Avantageusement, le socle 25 et/ou la coiffe 26 sont réalisés dans un matériau résistant à une température supérieure à 100°C. Cette caractéristique permet à ces deux pièces de résister mécaniquement à l'apparition de points chauds, par exemple au voisinage du compresseur 15 ou au voisinage du moteur électrique du ventilateur 20.
Plusieurs propriétés ont été proposées pour les matériaux dans lesquels sont réalisés le socle 25 et la coiffe 26. La mise en oeuvre de polypropylène expansé pour réaliser le socle 25 et la coiffe 26 répond à ces différentes caractéristiques. Plus précisément, en mettant en oeuvre ce matériau par moulage des porosités apparaissent de façon plus importante en interne qu'en surface. Ce matériau possède une mémoire de forme lui conservant un domaine élastique sur une longue durée sans fluage. Sa masse volumique est typiquement comprise entre 15 et 70 kg/m³ et il est résistant à une température supérieure à 100°C. Il est bien entendu possible de mettre en oeuvre l'invention avec d'autres matériaux dans lesquels sont réalisés le socle 25 et la coiffe 26, matériaux ne répondant que partiellement à l'ensemble des caractéristiques énumérées ci-dessus.

Claims

Machine thermodynamique (10) comprenant un étage froid (12), comprenant plusieurs composants (14, 15, 16, 20, 28) dont un évaporateur (14) adapté pour être traversé par une circulation d'air (18, 19) lors du fonctionnement de la machine, ladite machine thermodynamique (10) comprenant en outre un socle (25) et une coiffe (26), et des composants (14, 20) de l'étage froid (12) sont supportés entre le socle (25) et la coiffe (26), caractérisé en ce le socle (25) et la coiffe (26) sont des pièces monobloc, des formes spécifiques réalisées dans le socle (25) et dans la coiffe (26) sont adaptées pour guider la circulation d'air, et en ce que le socle (25) et la coiffe (26) assurent conjointement une étanchéité de la circulation d'air.
Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le socle (25) et la coiffe (26) forment une enceinte dans laquelle sont situés les composants de l'étage froid (12).
Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'étage froid (12) comprend un compresseur (15) et en ce que l'enceinte (25, 26) assure une atténuation acoustique d'ondes sonores émises par le compresseur (15).
Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le socle (25) et la coiffe (26) comprennent des formes (31, 32, 33, 34, 36, 37) permettant d'accueillir différents composants (14, 15, 20, 28) de l'étage froid (12) et en ce que ces formes (31, 32, 33, 34, 36, 37) s'ouvrent dans une direction commune (23).
Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un orifice d'entrée (21) d'air dans l'étage froid et un orifice de sortie (22) d'air de l'étage froid (12), en ce que les orifices d'entrée et de sortie d'air (21, 22) sont réalisés dans la coiffe (26) et s'ouvrent dans la direction commune (23).
Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'étage froid (12) comprend des câbles électriques et en ce que le socle et/ou la coiffe assurent un maintien mécanique (52) des câbles par des formes spécifiques réalisées dans le socle (25) et dans la coiffe (26).
Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le socle (25) comprend des formes (32, 33) permettant de positionner des composants (14, 20) de l'étage froid (12) durant une phase d'assemblage de la machine (10) et en ce que la coiffe (26) comprend des formes (36, 37) qui associées auxdites formes (32, 33) du socle (25) assurent, durant le fonctionnement de la machine (10), le maintien desdits composants (14, 20) de l'étage froid (12) positionnés durant la phase d'assemblage.
Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'étage froid (12) comprend un compresseur (15) disposé dans une zone (40) située en amont de l'évaporateur (14) et délimitée par le socle (25), la coiffe (26) et l'évaporateur (14), la zone (40) étant fermée hormis un orifice (21) réalisé dans la coiffe (26) et destiné à l'entrée d'air (18) dans l'étage froid (12), et l'évaporateur (14) au travers duquel la circulation d'air sort de la zone (40).
Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'étage froid (12) comprend un ventilateur centrifuge (20) entrainant la circulation d'air au travers de l'évaporateur (14) en en ce qu'une volute (47) assurant le guidage de l'air en aval du ventilateur (20) est réalisée en partie (49) dans le socle (25) et en partie (48) dans la coiffe (26).
Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le socle (25) et la coiffe (26) possèdent chacun une surface (29, 30), les deux surfaces (29, 30) étant destinées à venir au contact l'une de l'autre pour assurer une étanchéité à l'air de l'étage froid (12).
Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le socle (25) et/ou la coiffe (26) sont réalisés dans un matériau dont la masse volumique est inférieur à 70 kg/m³.
Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le socle (25) et/ou la coiffe (26) sont réalisés dans un matériau à mémoire de forme.
Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le socle (25) et/ou la coiffe (26) sont réalisés dans un matériau possédant des porosités plus importantes en interne qu'en surface.
Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le socle (25) et/ou la coiffe (26) sont réalisés dans un matériau résistant à une température supérieure à 100°C.