FR2616523A1 - Installation frigorifique autonome et modulaire, pour vehicule automobile a moteur thermique et procede de fonctionnement d'une telle installation - Google Patents

Installation frigorifique autonome et modulaire, pour vehicule automobile a moteur thermique et procede de fonctionnement d'une telle installation Download PDF

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Abstract

Le domaine de l'invention est celui des installations frigorifiques destinées à équiper des véhicules automobiles. L'objectif est de fournir une telle installation qui permette d'une part d'éviter les inconvénients liés à l'utilisation d'un compresseur et d'un circuit fréon, et qui assure de façon satisfaisante le fonctionnement d'un circuit de réfrigération à absorption. Cet objectif est atteint à l'aide d'une installation frigorifique notamment caractérisée en ce qu'elle utilise un circuit frigorifique à absorption dont le bouilleur 6 est associé à un circuit d'apport 4 de chaleur lié thermiquement au moteur thermique 1 et/ou aux parties chaudes périphériques 2, ledit circuit d'apport 4 comprenant un module de stockage de chaleur comportant un matériau présentant une forte chaleur latente de changement d'état à une température proche de la température de fonctionnement dudit bouilleur 6.

Description

"Installation friaorifiaue autonome et modulaire. pour véhicules automobiles à moteur thermique et procédé de fonctionnement d'une telle installation".
L'invention concerne une installation frigorifique, notamment pour l'équipement d'un véhicule automobile, comprenant une enceinte réfrigérée plus particulièrement destinée à contenir des aliments et un circuit d'air également réfrigéré destiné à la climatisation d'un ou plusieurs volumes.
L'installation selon l'invention présente notamment la particularité de fonctionner à l'aide d'un circuit frigorifique à absorption dont la principale source d'énergie est constituée par la chaleur dissipée par le moteur thermique du véhicule équipé et/ou par les périphériques de ce moteur.
On connaît principalement deux types d'installation frigorifique qu'on a tenté d'utiliser pour la réfrigération sur véhicule automobile.
Tout d'abord, on connaît les installations du type comprenant un circuit frigorifique rempli d'un fluide du type du fréon et comprenant un compresseur, un évaporateur et un condenseur, ces trois derniers composants étant placés en différents points du véhicule et étant reliés entre eux par des tuyauteries.
Les installations frigorifiques de ce type présentent un certain nombre d'inconvénients dont notamment les suivant
Tout d'abord leur montage est particulièrement délicat, par exemple pour ce qui concerne le compresseur qui doit être entraîné par le moteur principal du véhicule. Le prix d'un tel équipement installé est donc élevé et varie en fonction du véhicule, l'équipement de certains modèles étant pratiquement impossible faute de place sous le capot moteur.
De plus ces installations connues génèrent une consommation d'énergie due à la puissance absorbée par leur compresseur. Cette puissance est importante, de l'ordre de 2 KW, de façon à fournir une puissance frigorifique de pointe suffisante à la mise en marche de l'installation. En effet, ces installations frigorifiques connues ne disposent pas d'unités de stockage d'énergie à haute ou basse température, et leur fonctionnement est donc limité aux périodes de fonctionnement du moteur thermique ou, au mieux, par l'autonomie des sources de courant embarquées. Une conséquence est que les utilisateurs d'un véhicule équipé pénètrent dans un habitacle se trouvant à une température élevée, puis subissent dès la mise en marche de l'installation, un flux de frigories important, parfois supérieur aux tolérances de leur système de thermo-régulation.Par ailleurs, le- fonctionnement du compresseur est souvent bruyant, ce qui constitue une nuisance particulièrement remarquée dans les véhicules haut de gamme.
Enfin, on constate que l'entretien de ces installations frigorifiques connues est particulièrement complexe et onéreux, notamment du fait des risques de mauvaise lubrification du compresseur et des risques dè fuite de fréon, lesquelles fuites constituent un facteur de pollution non négligeable à l'échelle de la planète.
On a également proposé des installations frigorifiques destinées à fonctionner selon un cycle à absorption, et comprenant bouilleur, agrégat et évaporateur. Ce type d'installation présente l'avantage d'éviter l'utilisation d'un compresseur, et élimine donc une partie des inconvénients mentionnés plus haut.
Toutefois, en dépit du fait que la littérature antérieure présente différentes versions de ce type d'installation (voir par exemple le brevet 2 201 660 déposé le 2 octobre 1973 sous le N 73 35 218 au nom de
OPHIR et WEINBERG), aucun des systèmes proposés n'a semble-t-il été capable de présenter un fonctionnement satisfaisant.
Les inconvénients rencontrés tiennent au fait que le circuit de circulation du fluide caloporteur, dans un cycle à absorption n'est susceptible de fonctionner que pour des plages de température déterminées. Or, la mise en oeuvre de ce type de circuit en utilisant comme source chaude un moteur thermique, soumet le bouilleur à des variations de température sur une plage excédant largement la plage de fonctionnement du bouilleur. En effet, on constate que la température est fréquemment soit trop inférieure pour permettre un cycle continu, soit, exceptionnellement, trop importante ce qui modifie de façon irréversible les caractéristiques du fluide utilisé.
D'autre part, les installations proposées ont systématiquement été incapables de résoudre le problème de l'amorçage du cycle, notamment après de longues périodes d'immobilisation du véhicule et d'arrêt du moteur. Le bouilleur ne peut en effet alors devenir opérationnel qu'après plusieurs minutes après la mise en route du moteur, du fait de l'inertie thermique du moteur et de ses périphériques chauds. En outre, l'amorçage est d'autant plus difficile à réaliser à ce moment que la température de l'habitacle que l'on souhaite réfrigérer peut se trouver à une valeur élevée.
En conséquence l'invention a pour objet de réaliser une installation qui apporte des solutions concrètes et performa-tes aux difficultés évoquées cidessus.
A cet égard, un premier objet de l'invention est de réaliser une installation frigorifique utilisable sur véhicule automobile à moteur thermique, en supprimant les contraintes liées à l'installation, au fonctionnement et à la maintenance d'un compresseur et d'un circuit fréon.
Un objectif essentiel de l'invention est de fournir une installation frigorifique susceptible de fonctionner de façon autonome, y compris dans de longues périodes suivant l'arrêt du moteur thermique du véhicule dans lequel elle est embarquée, au moyen d'un système de stockage d'énergie thermique, de façon rémanente, et sur une durée très importante. De cette manière, le cycle frigorifique peut être réamorcé plusieurs heures, voire plusieurs jours après l'arrêt et le refroidissement du moteur.
Un objet complémentaire de l'invention est de fournir une telle installation frigorifique utilisant des sources d'énergie déjà disponibles sur véhicules automobiles à moteur thermique et habituellement dissipées sans profit.
Un autre objet de l'invention est de fournir une installation frigorifique dont la totalité des composants raccordés entre eux soit logé dans une enceinte spécifique compacte, aisément implantable dans des véhicules de différents modèles, par exemple dans le coffre arrière des véhicules. L'objectif est également de réaliser une telle installation dont les opérations d'implantation sur véhicule soient réduites au simple raccordement d'amenées et d'évacuations de fluides et forces.
Un objectif complémentaire est de réaliser, à partir d'une installation frigorifique telle que décrite dans l'invention, des fonctions de réfrigération aussi bien de l'habitacle du véhicule que d'enceintes réfrigérées spécifiques dans l'habitacle, comme par exemple le coffre qui sert parfois à transporter des marchandises se dégradant sous l'effet de la chaleur (approvisionnement domestique en produits surgelés,...).
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteint à l'aide d'une installation frigorifique, notamment destinée à équiper un véhicule automobile à moteur thermique, du type utilisant un cycle à absorption mis en oeuvre dans un circuit frigorifique comprenant un bouilleur, un agrégat, et un évaporateur, dans lequel le bouilleur est alimenté thermiquement par ledit moteur thermique $trou les parties chaudes périphériques dudit moteur,
installation caractérisée en ce que ledit circuit frigorifique coopère avec un circuit d'apport de chaleur comportant des moyens de captation de chaleur du moteur et/ou des éléments périphériques d'une part, et des moyens de restitution de la chaleur captée au bouilleur du circuit frigorifique,
ledit circuit d'apport comprenant au moins un module de stockage de chaleur comportant un matériau présentant une importante chaleur latente de changement d'état à une température proche de la température d'évaporation du liquide frigorigène circulant dans ledit circuit frigorifique.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'installation comprend également une résistance électrique en contact thermique avec le bouilleur, cette résistance électrique étant alimentée par une source de courant embarquée dans ou sur le véhicule et/ou par une cource extérieure au véhicule durant les arrêts de celui-ci, et ledit circuit d'apport de chaleur comporte une pompe de circulation du fluide caloporteur. De cette manière des moyens de régulation du fonctionnement du circuit frigorifique optimisént son fonctionnement par asservissement de l'alimentation de la résistance électrique et/ou de la pompe de circulation.
L'invention concerne également le procédé consistant à utiliser un module de stockage de chaleur pour écrêter la température fournie par le bloc moteur et/ou les périphériques chauds associés dans les périodes de fonctionnement du moteur pendant lesquelles la température captée par le circuit d'apport excède sensiblement la température de fonctionnement du bouilleur d'une part, et pour restituer l'énergie emmagasinée par ledit module lors des périodes de fonctionnement du moteur pendant lesquelles la température captée par le circuit d'apport est inférieure à la température de fonctionnement du bouilleur.Le cas échéant le procédé suivant l'invention consiste également à adjoindre des moyens de stockage de frigories à matériau présentant une chaleur latente importante de changement d'état, en association avec l'évaporateur du circuit de réfrigération, de façon à permettre la restitution des frigories stockées dans lesdits moyens de stockage vers les moyens de réfrigération et de climatisation du véhicule lors de l'arrêt du fonctionnement du circuit de réfrigération.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à simple titre illustratif, et des dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique d'ensemble de l'installation.
- la figure 2 représente un mode de réalisation du circuit d'apport de chaleur interposé entre le moteur thermique et le bouilleur du circuit de réfrigération.
- les figures 3aet 3b représentent un mode de réalisation compact de l'invention en vue de face, et de côté respectivement.
- la figure 4 représente un exemple d'implantation d'une installation selon l'invention dans un véhicule automobile.
- les figures 5a, 5b, 5c sont des graphes illustrant le mécanisme de stockage/restitution de chaleur à la base de l'invention, en schématisant respectivement la température disponible sur le moteur (fig.5a), le besoin du circuit frigorifique pour la réfrigération et la climatisation (Fig.5C), et la courbe de température de l'enceinte de stockage de chaleur dans ses phases de chargement et de restitution (Fig.5i).
L'installation frigorifique selon l'invention représentée par les figures 1 à 4 comprend un évaporateur (9) à un ou plusieurs étages 9a, 9b ; cet évaporateur 9 refroidit un conduit d'air 28 dont l'entrée 14 et la sortie 15 sont mises en communication, aux moyens de gaines (non représentées) avec les volumes à climatiser.
Ces volumes peuvent être, préférentiellement, l'habitacle 23 et/ou le coffre 24 d'un véhicule. L'évaporateur 9 refroidit également une enceinte isolée 18 munie d'un couvercle 19, lequel couvercle est accessible depuis l'habitacle 23 à travers la plage arrière 26 modifiée à cet effet.
La circulation de l'air dans le conduit 28 peut être avantageusement forcée par un ventilateur 16 piloté par un interrupteur et/ou un dispositif de régulation.
L'evaporateur 9 est également en contact thermique avec une cartouche de stockage de frigories 17 destinée au stockage de l'énergie à basse température.
Cette cartouche 17 est rempli d'eau ou d'une substance présentant la particularité de passer de l'état solide à l'état liquide à une température comprise entre -50'C et +25 C, environ ; cinq pour cent environ de volume de ce boîtier est occupé par un gaz de façon à permettre la libre dilatation de la substance lors des changements d'état. La cartouche *7 sera avantageusement placé dans un compartiment accessible, muni d'un couvercle isolant 27, de façon à être facilement échange contre un boîtier identique, préalablement refroidi, par une autre installation frigorifique, à une température inférieure à la température de solidification de la substance qu'il contient.
L'évaporateur 9 est partie intégrante d'un circuit frigorifique à absorption ou à cycle d'éjecteur rempli d'un fluide frigorigène de type NH3/H20 ou bromure de lithium/H20 (fréon dans le cas d'un cycle déjecteur).
Ce circuit comprend notamment un bouilleur 6, un agrégat 7 et un étage à moyenne température 8. I1 est réalisé en tubulures métalliques de différentes sections, et préférentiellement en acier.
L'étage à moyenne température 8 est muni d'ailettes de refroidissement et est placé à l'intérieur d'un conduit d'air 10 dont les deux extrémités 11 et 12 sont reliées par des gaines (non représentées) a l'extérieur des volumes à refrigérer ou à climatiser. La circulation de l'air dans le conduit 10 autour des ailettes de l'étage 8 sera avantageusement forcée par une prise d'air dynamique 30 et/ou au moyen d'un ventilateur électrique 13.
La fonction de cet étage à moyenne température est de provoquer une détente importante du fluide frigorifique immédiatement après sa sortie à température élevée du bouilleur 6, cette détente étant obtenue par circulation d'air pulsée par le ventilateur 13, ou introduit par- la prise d'air dynamique 30, à travers le conduit 10 autour des ailettes de refroidissement 'de l'étage 8. De cette manière, les performences du circuit frigorifique sont améliorées, puisque le fluide frigorifique atteint l'évaporateur à la température et la pression optimales.
Le bouilleur 6 est chauffé à une température supérieure à la température de vaporisation du fluide frigorigène qu'il contient, et ce grace à un circuit d'apport 4 rempli d'un fluide caloporteur.
De façon avantageuse le fluide caloporteur appartient au groupe comprenant les hydrocarbures et les mélanges d'hydrocarbure dont la température d'ébullition est au moins égale à l60C environ.
Cette température correspond à la température maximale de fonctionnement du circuit frigorifque avec
NH3/H2O ou bromure de lithium/H20 comme .fluide frigorigène. Comme on le verra plus loin, l'invention prévoit à cet égard des moyens de régulation de la température du bouilleur.
Ce circuit 4 est un circuit fermé, réalisé au moyen de tuyauteries préférentiellement en cuivre. Une partie de ce circuit est en contact thermique avec le bouilleur 6 et une autre partie du même circuit est en contact thermique avec le moteur 1 ou avec le système d'échappement 2 de ce moteur. Un mode de réalisation simple de ces liaisons thermiques consiste à enrouler les tuyauteries composant le circuit 4 autour du collecteur d'échappement 2 et autour du bouilleur 6. On pourra également'placer les tubes coaxiaux ménageant un espace de circulation du fluide caloporteur ent-re la paroi intérieure de ces tubes et les pièces devant être refroidies 2 ou réchauffées 6 par ce fluide. On pourra enfin placer dans le circuit 4 tout échangeur connu ayant des performances suffisantes.
La circulation du fluide caloporteur dans le circuit 4 s'effectue par thermosyphon ou, préférentiellement, par une pompe électrique 5. Le circuit 4 pourra être muni d'un purgeur 22 en son point le plus haut, ce qui facilitera d'autre part le remplissage de ce circuit. Un dispositif d'expansion (non représenté) sera également intégré au circuit 4. Dans l'exemple de réalisation présenté, les tuyauteries du circuit 4 passent sous le véhicule en longeant les tubulures d'échappement auxquelles elles sont fixées.
Outre son isolation totale ou partielle, réalisée au moyen de gaines coaxiales, le circuit 4 pourra avantageusement être partiellement inclus dans une ou plusieurs enceintes fermées et isolées 3 formant module de stockage de chaleur, et remplies d'une substance présentant la propriété de changer d'état à une température supérieure à la température de vaporisation du fluide frigorigène. Cette substance sera par exemple un mélange de nitrates de potassium et de nitrites de sodium présentant un point de fusion a 142in, avec une chaleur latente de solidification égale à 26.7 kcal/g, ce qui est suffisant par rapport à la température de vaporisation de NH3 (130il).
On comprendra encore mieux l'invention en référence aux figures 5a, 5b, 5c.
La figure 5a illustre la température disponible sur le moteur thermique et/ou les périphériques chauds au cours de différentes périodes d'un cycle d'utilisation du véhicule automobile. La première portion A de la courbe représente la phase de mise en route du moteur, la zone hachurée 40 représentant l'excédent de chaleur disponible par rapport à la chaleur utile de fonctionnement du circuit frigorifique (température Tb de fonctionnement du bouilleur).
La phase B représente schématiquement une utilisation du véhicule automobile sur route ou autoroute en régime moteur continu.
'La phase C est relative, schématiquement, à une utilisation en zone urbaine.
Enfin, la phase D est une phase d'arrêt du moteur et d'immobilisation du véhicule.
On constate que lors de ce cycle d'utilisation du véhicule, la température minimale de fonctionnement du circuit frigorifique n'est atteinte que lors de certaines phases (40, 41). En dehors de ces phases, les systèmes classiques ne peuvent fonctionner.
La figure 5b illustre le chargement et la restitution de chaleur par le module de stockage de chaleur 3 de l'invention. Le matériau utilise, qui présente une chaleur latente importante de changement d'état, est tout d'abord monté en température (50), puis présente une température stabilisée au niveau Tm pendant toute la durée de changement d'état du materiaut;Lorsque cette étape de transition est franchie, la température du matériau dans le module 3 reprend sa montée (52).
Les étapes inverses de restitution de la chaleur emmagasinée par le matériau sont représentées symétriquement en 53, 54, 55.
De façon préférentielle, le matériau a changement d'état du module 3 est choisi de façon que sa température de transition Tm soit juste supérieure à la température Tb de fonctionnement du bouilleur du circuit frigorifique. Cette caractéristique correspond en effet aux conditions optimales de fonctionnement de l'installation.
La courbe 56 de la figure 5b illustre la manière dont l'installation suivant l'invention présente une autonomie accrue lorsqu'on lui adjoint une cartouche de stockage de frigories 17. Dans ce cas, le rechauffement de la cartouche (57) jusqu'à sa température de changement d'état Tc, puis la stabilisation de la température de la cartouche à la température TC durant toute la période de transition du matériau qu'elle contient, prend le relais du circuit frigorifique pour assurer les fonctions de réfrigération et de climatisation.
De cette manière, la conception de l'installation assure non seulement une bonne efficacité de fonctionnement de la réfrigération, mais également un confort remarquable de l'utilisateur, puisque la réfrigération est assurée aussi bien dans les périodes de fonctionnement du moteur thermique, que dans les périodes où la chaleur disponible sur le bloc et les périphériques est insuffisante, y compris les périodes d'arrêt du moteur, et au-deld du fonctionnement même du circuit frigorifique grâce à la cartouche 17.
Ceci est encore illustré en figure 5c, qui représente les besoins de l'installation frigorifique en fonction des étapes successives d'un cycle d'utilisation des fonctions de réfrigération et de climatisation.
La phase 60 correspond aux besoins requis par le fonctionnement du seul compartiment de réfrigération.
En 61, l'utilisateur met en route la climatisation, ce qui provoque un besoin important et soudain d'énergie.
Comme on l'a vu précédemment, cette énergie est soit directement prélevée sur le bloc moteur et les périphériques si la température de celui-ci est suffisante, soit dans le module de stockage de chaleur 3, soit le cas échéant dans la cartouche de stockage de frigories 17. La phase 62 correspond à la décroissance progressive des besoins d'énergie jusqu'à stabilisation lorsque la température de climatisation a atteint la valeur de consigne.
La phase 63 correspond à une nouvelle phase d-'utilisation minimale, pour la seule réfrigération du compartiment 18.
Les phases suivantes correspondent à un nouveau cycle d'utilisation de la climatisation.
On notera que la conception de l'installation suivant l'invention permet tout à fait de maintenir les installations de climatisation en fonctionnement, en sus du fonctionnement du compartiment de réfrigération, alors même que le moteur est à l'arrêt et le bloc-moteur froid pendant toute la durée d'autonomie autorisée par le module 3 et la cartouche 17. De façon tout à fait favorable, un dimensionnement raisonnable du module 3 et de la cartouche 17 (quelques litres) offre une autonomie de l'ordre de 48 heures.
La fonction chauffage et stockage de calories destinées au bouilleur 6 sera améliorée en plaçant à proximité du bouilleur 6, et par exemple dans l'enceinte 3 une résistance électrique 20, cette résistance étant alimentée soit par une source de courant embarquée, soit encore, lors des périodes de stationnement du véhicule, par une source extérieure.
De plus, il est avantageux de réguler très finement la température du bouilleur de façon à la situer dans la plage optimale pour le fonctionnement du circuit frigorifique. En conséquence, dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'alimentation de ladite résistance 20, ainsi le cas échéant que l'alimentation de la pompe électrique 5 de forçage de la circulation du fluide caloporteur dans le circuit 4 sont asservis par les moyens de régulation.
Enfin, l'ensemble des composants décrits seront avantageusement réunis dans un seul et même boîtier d'intégration, et ceci à l'exception de la partie du circuit 4 destinée à la captation et au transport des calories nécessaires au fonctionnement du bouilleur 6.
Deux raccords seront disposés de façon à permettre les liaisons entre les parties du circuit 4 intégrées et non intégrées au boîtier d'intégration 29. Les parois du boîtier d'intégration 29 comprendront également les orifices et raccordements nécessaires aux amenées et évacuations de fluides et forces, et notamment les prises de raccordement ou les gaines d'air aux extrémités 11, 12, 14 et 15 des conduits 10 et 28, un bornier électrique ainsi qu'un orifice 25 muni d'un tuyau souple débouchant sous le véhicule et destiné à l'évacuation des condensats.
Ce boîtier d'intégration a des dimensions telles qu'il se place facilement sous la plage arrière aménagée 26 d'un ou plusieurs modèles de véhicule tout en présentant un encombrement réduit.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (17)

REVENDICATIONS.
1) Installation frigorifique, notamment destinée à équiper un véhicule automobile à moteur
ou un cvcle d'éiecteur thermique, du type utilisant un yOU cycle d oeuvre dans un circuit frigorifique comprenant un bouilleur-(6), un agrégat (7), et un évaporateur(9), dans lequel le bouilleur (6) est alimenté thermiquement par ledit moteur thermique (1) et/ou les parties chaudes périphériques (2) dudit moteur,
installation caractérisée en ce que ledit circuit frigorifique coopère avec un circuit d'apport de chaleur (4) comportant des moyens de captation de chaleur du moteur (1) et/ou des éléments périphériques (2) d'une part, et des moyens de restitution de la chaleur captée au bouilleur (6) du circuit frigorifique, d'autre part,
ledit circuit d'apport (4) comprenant au moins un module de stockage de chaleur (3) comportant un matériau présentant une importante chaleur latente de changement d'état à une température proche de la température d'évaporation du liquide frigorigène circulant dans ledit circuit frigorifique.
2) Installation suivant la revendication X, caractérisée en ce que ledit cicuit d'apport de chaleur (4) est un circuit tubulaire fermé à circulation de fluide caloporteur, présentant au moins une portion à enroulements spiralés autour du collecteur d'échappement (2) du moteur thermique d'une part, et du bouilleur (6) d'autre part.
3) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que'ledit circuit d'apport de chaleur (4) est un circuit tubulaire fermé à circulation de fluide caloporteur, comprenant des portions tubulaires montées extérieurement et coaxialement aux tuyauteries d'échappement pour la captation de l'énergie thermique.
4) Installation frigorifique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractériséé en ce que ledit circuit frigorifique comprend un étage à moyenne température (8) placé dans un circuit d'air (10) débouchant à l'une au moins de ses deux extrémités par l'intermédiaire d'une prise d'air dynamique (30) à l'extérieur des volumes réfrigérés par l'installation.
5) Installation frigorifique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est réalisée dans un boîtier compact (29) intégrant la totalité des composants à l'exception des amenées et évacuations de fluides et forces, de façon à se placer sans difficulté majeure au fond du coffre et derrière les sièges arrière d'un véhicule automobile de tourisme.
6) Installation frigorifique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'évaporateur (9) est en contact thermique avec un dispositif de stockage de frigories (17) comportant un matériau présentant une importante chaleur latente de changement d'état à une température proche de la température de fonctionnement dudit évaporateur, ledit dispositif (17) étant lui même en contact thermique avec un compartiment réfrigéré (18) et/ou avec un conduit d'air (28) de climatisation.
7) Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le dispositif de stockage de frigories à basse température (17) est une cartouche amovible et peut être remplacée par une cartouche semblable préalablement refroidie par une autre installation frigorifique.
8) Installation frigorifique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'évaporateur (9) présente un ou plusieurs étages (9a et 9b), et est en contact thermique avec un compartiment de refrigération (18) et/ou un conduit d'air (28) de climatisation de l'habitacle et/ou le coffre du véhicule.
9) Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte un compartiment réfrigéré (18) intégré audit boitier compact (29) logé dans le coffre du véhicule, un couvercle (19) amovible de fermeture dudit compartiment réfrigéré (18) étant accessible depuis l'habitacle (23) à travers une ouverture d'accès pratiquée dans la plage arrière (26).
10) Installation frigorifique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend une résistance électrique (20) en contact thermique avec le bouilleur (6), cette résistance électrique étant alimentée par une source de courant embarquée dans ou sur le véhicule et/ou par une source extérieure au véhicule durant les arrêts de celui-ci.
11) -Installation frigorifique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit circuit d'apport de chaleur (4)comporte une pompe de circulation (5) du fluide caloporteur.
12) Installation frigorifique suivant l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de régulation du fonctionnement du circuit frigorifique, par asservissement de l'alimentation de la résistance électrique (20) et/ou de la pompe de circulation (5).
13) Installation frigorifique selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisée en ce que ledit fluide caloporteur du circuit d'apport appartient au groupe comprenant les hydrocarbures et les mélanges d'hydrocarbure dont la température d'ébullition est au moins égale à 160'C environ.
14) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit fluide frigorifique appartient au groupe comprenant NH3/H20, et le bromure de lithium/H2O.
15) Installation frigorifique selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits éléments périphériques chauds du moteur thermique comprennent tous les éléments en liaison thermique avec le moteur, à savoir le(s) collecteur(s) et le(s) ' tuyaute) d'échappement, le(s) radiateur(s) d'eau et d'huile, le bloc moteur et sa culasse, et le turbo compresseur et ses échangeurs.
16) Procédé de climatisation et/ou de réfirgération pour véhicule automobile, au moyen d'une installation frigorifique du type fonctionnant selon un cycle à absorption, et comprenant un bouilleur, un agrégat et un évaporateur, caractérisé en ce qu'on utilise un module de stockage de chaleur pour écrêter la température fournie par le bloc moteur et/ou les périphériques chauds associés dans les périodes de fonctionnement du moteur pendant lesquelles la température captée par le circuit d'apport excède sensiblement la température de fonctionnement du bouilleur d'une part, et pour restituer l'énergie emmagasinée par ledit module lors des périodes de fonctionnement du moteur pendant lesquelles la température captée par le circuit d'apport est inférieure à la température de fonctionnement du bouilleur.
17) Procédé suivant la revendication 16, caractérisée en ce qu'on adjoint des moyens de stockage de frigories à matériaux présentant une chaleur latente importante de changement d'état, en association avec l'évaporateur du circuit de réfrigération, de façon à permettre la restitution des frigories stockées dans lesdits moyens de stockage vers les moyens de réfrigération et de climatisation du véhicule lors de l'arrêt du fonctionnement du circuit de réfrigération.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0870633A3 (fr) * 1997-04-08 2001-01-24 Franz Tress Dispositif de régulation de température pour le compartiment à bagages d'un véhicule automobile
BE1013535A3 (fr) * 2000-05-23 2002-03-05 Wow Company S A Dispositif de refroidissement combinant l'utilisation d'une boucle diphasique et d'un systeme de refrigeration a absorption, notamment applicable pour le reffroidissement de l'air d'admission d'un moteur a combustion interne.

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1983056A (en) * 1933-09-02 1934-12-04 Henry F Teichmann Refrigerator
GB483476A (en) * 1935-10-26 1938-04-19 Electrolux Ltd Improvements in or relating to the heating of absorption refrigerating apparatus
US2118739A (en) * 1936-07-22 1938-05-24 Schulman Joseph Cooling system
FR981820A (fr) * 1948-03-02 1951-05-30 Electrolux Ab Procédé et dispositifs pour le fonctionnement des appareils réfrigérateurs à absorption
US2592712A (en) * 1944-04-10 1952-04-15 Robert T Collier Portable refrigerator
FR1395744A (fr) * 1964-03-04 1965-04-16 Réfrigération ou climatisation par procédé d'absorption d'appareils ou engins munis ou non de moteurs thermiques
DE1530559A1 (de) * 1965-04-13 1970-01-08 Daimler Benz Ag Absorptionskuehlanlage fuer Kraftfahrzeuge
DE2635632A1 (de) * 1976-08-07 1978-02-09 Sigrid Dipl Ing Reinhard Verfahren zur nutzung der abwaerme von verbrennungsmotoren
US4143705A (en) * 1975-01-14 1979-03-13 Awalt Jr Thomas Y Storage for heat and cold
GB2060859A (en) * 1979-09-19 1981-05-07 Merlang Holding Sa Apparatus for collecting the heat discharged through an exhaust pipe of an engine
GB1596786A (en) * 1978-04-24 1981-08-26 Horstmann Gear Group Ltd Energy storage devices
US4309877A (en) * 1980-09-08 1982-01-12 Co-Gen, Inc. Total energy system including means for utilizing supplementary heats
DE3112587A1 (de) * 1980-04-08 1982-04-08 Aktiebolaget Electrolux, 10545 Stockholm Verfahren und anordnung bei einem mit kuehlakkus bestueckbaren und mit einem waermebetriebenen absorptionskaelteapparat arbeitenden kuehlbehaelter
US4341088A (en) * 1980-06-11 1982-07-27 Mei Viung C Highway vehicle exhaust gas refrigeration system
EP0085411A2 (fr) * 1982-02-03 1983-08-10 Robert Dr. Söllner Dispositif de chauffage respectivement de refroidissement
DE3501029A1 (de) * 1985-01-15 1986-07-17 Volker 6368 Bad Vilbel Bader Kuehlaggregat fuer kraftfahrzeuge mit verbrennungsmotoren

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1983056A (en) * 1933-09-02 1934-12-04 Henry F Teichmann Refrigerator
GB483476A (en) * 1935-10-26 1938-04-19 Electrolux Ltd Improvements in or relating to the heating of absorption refrigerating apparatus
US2118739A (en) * 1936-07-22 1938-05-24 Schulman Joseph Cooling system
US2592712A (en) * 1944-04-10 1952-04-15 Robert T Collier Portable refrigerator
FR981820A (fr) * 1948-03-02 1951-05-30 Electrolux Ab Procédé et dispositifs pour le fonctionnement des appareils réfrigérateurs à absorption
FR1395744A (fr) * 1964-03-04 1965-04-16 Réfrigération ou climatisation par procédé d'absorption d'appareils ou engins munis ou non de moteurs thermiques
DE1530559A1 (de) * 1965-04-13 1970-01-08 Daimler Benz Ag Absorptionskuehlanlage fuer Kraftfahrzeuge
US4143705A (en) * 1975-01-14 1979-03-13 Awalt Jr Thomas Y Storage for heat and cold
DE2635632A1 (de) * 1976-08-07 1978-02-09 Sigrid Dipl Ing Reinhard Verfahren zur nutzung der abwaerme von verbrennungsmotoren
GB1596786A (en) * 1978-04-24 1981-08-26 Horstmann Gear Group Ltd Energy storage devices
GB2060859A (en) * 1979-09-19 1981-05-07 Merlang Holding Sa Apparatus for collecting the heat discharged through an exhaust pipe of an engine
DE3112587A1 (de) * 1980-04-08 1982-04-08 Aktiebolaget Electrolux, 10545 Stockholm Verfahren und anordnung bei einem mit kuehlakkus bestueckbaren und mit einem waermebetriebenen absorptionskaelteapparat arbeitenden kuehlbehaelter
US4341088A (en) * 1980-06-11 1982-07-27 Mei Viung C Highway vehicle exhaust gas refrigeration system
US4309877A (en) * 1980-09-08 1982-01-12 Co-Gen, Inc. Total energy system including means for utilizing supplementary heats
EP0085411A2 (fr) * 1982-02-03 1983-08-10 Robert Dr. Söllner Dispositif de chauffage respectivement de refroidissement
DE3501029A1 (de) * 1985-01-15 1986-07-17 Volker 6368 Bad Vilbel Bader Kuehlaggregat fuer kraftfahrzeuge mit verbrennungsmotoren

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0870633A3 (fr) * 1997-04-08 2001-01-24 Franz Tress Dispositif de régulation de température pour le compartiment à bagages d'un véhicule automobile
BE1013535A3 (fr) * 2000-05-23 2002-03-05 Wow Company S A Dispositif de refroidissement combinant l'utilisation d'une boucle diphasique et d'un systeme de refrigeration a absorption, notamment applicable pour le reffroidissement de l'air d'admission d'un moteur a combustion interne.

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