FR3003775A1

FR3003775A1 - Dispositif de nebulisation compact a reservoir de liquide separe de la chambre de nebulisation

Info

Publication number: FR3003775A1
Application number: FR1352740A
Authority: FR
Inventors: Florian Kervarec; Bruno Pintat; Denis Dumur; Vincent Pot
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2014-10-03
Anticipated expiration: 2033-03-26
Also published as: FR3003775B1

Abstract

Un dispositif de nébulisation (DN) comprend une chambre de nébulisation (CN) logeant une fontaine de nébulisation (FN) coopérant avec un moyen de nébulisation (MN) pour produire des gouttes très petites à partir d'un liquide, et une pompe (P1) propre à alimenter en liquide ce moyen de nébulisation (MN). La chambre de nébulisation (CN) comprend une paroi inférieure (PI) conformée de manière à contraindre du liquide présent à se diriger vers une zone (Z) qui est située à un niveau minimal et dans laquelle est défini un orifice (OI) propre à permettre une évacuation du liquide présent hors de la chambre de nébulisation (CN).

Description

DISPOSITIF DE NÉBULISATION COMPACT À RÉSERVOIR DE LIQUIDE SÉPARÉ DE LA CHAMBRE DE NÉBULISATION L'invention concerne les dispositifs de nébulisation compacts, et plus précisément ceux qui sont destinés à équiper un système pouvant bouger, comme par exemple un véhicule, éventuellement de type automobile. On entend ici par « dispositif de nébulisation » un équipement de traitement chargé de produire de très petites gouttes (sous la forme d'un la brouillard) à partir d'un liquide, afin que ces gouttes soient mélangées à un flux d'air en vue d'augmenter son hygrométrie et ainsi lui permettre de rafraîchir une enceinte d'un système susceptible de bouger, comme par exemple un habitacle de véhicule (éventuellement de type automobile). Certains dispositifs de nébulisation compacts comprennent un boîtier 15 dans lequel est défini un espace constituant simultanément un réservoir de liquide et une chambre de nébulisation logeant une fontaine de nébulisation coopérant avec un moyen de nébulisation pour produire des gouttes très petites à partir d'un liquide fourni par une pompe logée dans le réservoir. La fontaine de nébulisation se présente sous la forme d'un conduit qui s'étend 20 sur une bonne partie de la longueur de la chambre de nébulisation et qui comprend une extrémité libre au niveau de laquelle il délivre les gouttes afin qu'elles puissent être mélangées à un flux d'air, éventuellement fourni par un pulseur (ou ventilateur) du dispositif de nébulisation. L'intérêt de ce type de dispositif de nébulisation réside dans le fait 25 que la partie de liquide qui n'est pas transformée en gouttes et qui parvient au niveau de l'extrémité libre de la fontaine de nébulisation, ainsi que les gouttes qui ne sont pas emportées par le flux d'air, retombent directement dans le réservoir et donc peuvent être réutilisées. Hélas, ce dispositif de nébulisation ne peut fonctionner qu'à condition 30 que l'extrémité libre de la fontaine de nébulisation ne soit pas plongée dans le liquide contenu dans le réservoir. Or, une telle situation peut survenir lorsque le système qui comprend le dispositif de nébulisation subit une forte accélération ou une forte décélération ou se retrouve placé sur une surface qui est inclinée par rapport à un plan horizontal (longitudinalement et/ou transversalement). En outre, lorsque ce type de situation survient il est très fréquent que le détecteur de niveau de liquide, qui est placé dans le réservoir, ne détecte pas de dépassement du niveau maximal autorisé et donc que le moyen de nébulisation continue de fonctionner, ce qui peut l'endommager. Par ailleurs, lorsque le type de situation précité survient, il peut également arriver que du liquide remonte dans le conduit qui est couplé au pulseur (ou ventilateur) et dans lequel circule le flux d'air à traiter, ce qui peut endommager ce pulseur. L'invention a donc pour but de remédier à tout ou partie des inconvénients précités. Elle propose notamment à cet effet un dispositif de nébulisation comprenant une chambre de nébulisation, logeant une fontaine de nébulisation coopérant avec un moyen de nébulisation pour produire des gouttes très petites à partir d'un liquide, et une pompe propre à alimenter en liquide ce moyen de nébulisation. Ce dispositif se caractérise par le fait que sa chambre de nébulisation comprend une paroi inférieure qui est conformée de manière à contraindre du liquide présent à se diriger vers une zone qui est située à un niveau minimal et dans laquelle est défini un orifice propre à permettre une évacuation de ce liquide présent hors de la chambre de nébulisation. Le liquide étant désormais évacué de la chambre de nébulisation au niveau de son point le plus bas (ou minimal), et le réservoir de liquide ne faisant plus partie de la chambre de nébulisation, on ne risque plus d'immerger l'extrémité libre de la fontaine de nébulisation ou de faire remonter du liquide dans le conduit dans lequel circule le flux d'air, lorsque le système qu'équipe le dispositif de nébulisation est incliné par rapport à l'horizontale. Le dispositif de nébulisation selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - la paroi inférieure peut comprendre des parties amont et aval qui présentent dans un plan longitudinal des pentes opposées et se rejoignant au niveau de la zone (de collection) ; > les parties amont et aval peuvent présenter dans le plan longitudinal des pentes opposées ; la chambre de nébulisation peut comprendre deux parois longitudinales opposées entre elles, rejoignant la paroi inférieure et présentant dans un plan transversal des pentes opposées ; il peut comprendre un boîtier dans lequel sont définis la chambre de nébulisation et un réservoir logeant la pompe, et propre à recevoir une partie au moins du liquide qui est destiné à alimenter le moyen de 1 o nébulisation ; > il peut comprendre un conduit communiquant avec une partie inférieure du moyen de nébulisation et une partie inférieure du réservoir de manière à permettre une évacuation dans ce réservoir d'un trop plein de liquide présent dans le moyen de nébulisation ; 15 il peut comprendre une autre pompe comprenant une entrée couplée à l'orifice via un autre conduit et propre à aspirer le liquide présent dans la chambre de nébulisation pour le délivrer sur une sortie ; > il peut comprendre un autre conduit couplé à la sortie de l'autre pompe et à une entrée du réservoir de manière à permettre l'évacuation dans 20 ce réservoir du liquide qui est aspiré dans la chambre de nébulisation ; la pompe (principale) peut être propre à aspirer dans un réservoir déporté, via un conduit, une partie au moins du liquide qui est destiné à alimenter le moyen de nébulisation ; le moyen de nébulisation peut comprendre au moins un module 25 piézoélectrique. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un dispositif de nébulisation du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à 30 l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO, d'où le caractère apparemment discontinu de certaines lignes et les niveaux de gris), sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en perspective (et en transparence), un exemple de réalisation d'un dispositif de nébulisation selon l'invention, sans son couvercle, et - la figure 2 illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue en perspective (et en transparence), le dispositif de nébulisation de la figure 1 avec son couvercle et avec un pulseur. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif de nébulisation DN compact et destiné à fournir des gouttes de très petites dimensions devant être mélangées à un flux d'air pulsé destiné à alimenter io une partie d'une enceinte. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que l'enceinte est un habitacle de véhicule automobile, comme par exemple une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type d'enceinte. Elle concerne en effet tout type d'enceinte faisant partie d'un système susceptible de 15 bouger, et notamment les habitacles de véhicule, quel qu'en soit le type. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif de nébulisation DN est destiné à être implanté au moins partiellement dans une console centrale installée entre deux sièges d'un véhicule, afin de participer au confort thermique individualisé des 20 passagers arrière de ce véhicule. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type d'implantation. Ainsi, un dispositif de nébulisation DN peut être également implanté dans une console d'un pavillon (ou toit) de véhicule, ou dans un compartiment moteur ou une planche de bord ou un siège ou encore un coffre de véhicule, par exemple.

25 On notera qu'un dispositif de nébulisation DN peut faire éventuellement partie d'une installation de climatisation équipant un système (ici un véhicule automobile). On a schématiquement représenté sur les figures 1 et 2 un exemple de réalisation d'un dispositif de nébulisation DN selon l'invention. Comme 30 illustré, un dispositif de nébulisation DN comprend au moins une chambre de nébulisation CN, un moyen de nébulisation MN couplé à une fontaine de nébulisation FN, et une première pompe P1. La fontaine de nébulisation FN est logée intégralement dans la chambre de nébulisation CN afin de pouvoir disposer de suffisamment d'air pour la production des gouttes par nébulisation. Elle comprend une extrémité communiquant avec le moyen de nébulisation MN et une extrémité libre EL, opposée à l'autre extrémité, et débouchant dans la chambre de nébulisation CN en dessous d'une ouverture OE (voir figure 2) sur laquelle on reviendra plus loin. Elle se présente par exemple sous la forme d'un conduit présentant une section transverse et une longueur adaptées à la génération de gouttes de nébulisation. Le moyen de nébulisation MN est agencé de manière à produire, en la coopération avec la fontaine de nébulisation FN, des gouttes très petites (sous la forme d'un «brouillard» ou d'une «brume») à partir d'un liquide fourni par la première pompe Pl via un premier conduit Ci. Typiquement, ces gouttes présentent un diamètre compris entre environ 2 pm et environ 5 pm. Toute technique de nébulisation (éventuellement miniaturisée) et 15 connue de l'homme de l'art peut être ici utilisée. A titre d'exemple, il peut s'agir d'une technique par effet piézoélectrique, bien connue de l'homme de l'art. Dans ce cas, le moyen de nébulisation MN peut, par exemple, comprendre un oscillateur piézoélectrique, immergé dans le liquide fourni par la première pompe Pi, et vibrant à très haute fréquence lorsqu'il est alimenté 20 en tension (ici par le réseau électrique du véhicule). La fontaine de nébulisation FN est alors d'un type dit électro-acoustique. Par exemple, dans le cas d'un nébuliseur ultrasonique, la surface vibrante est actionnée par des ultrasons (c'est-à-dire selon une fréquence supérieure à 20000 Hz). Les gouttes délivrées par l'extrémité libre EL de la fontaine de 25 nébulisation FN sont emportées par un flux d'air à traiter qui circule notamment au niveau de l'ouverture OE située au-dessus de cette extrémité libre EL. Ce flux d'air à traiter provient, par exemple, et comme illustré non limitativement sur la figure 2, d'un pulseur (ou ventilateur) PA qui peut être 30 solidarisé à une paroi supérieure CV fermant la chambre de nébulisation CN hormis au niveau de l'ouverture OE qu'elle comprend. Ici, le pulseur PA aspire de l'air dans l'habitacle du véhicule et délivre en direction de l'ouverture OE un flux d'air pulsé à traiter, par exemple via un conduit. Ce pulseur PA est alimenté électriquement (ici par le réseau électrique du véhicule), et présente éventuellement un régime variable. On notera que dans une variante de réalisation non représentée, le flux d'air à traiter pourrait être fourni par une installation de climatisation comprenant éventuellement le dispositif de nébulisation DN. La chambre de nébulisation CN comprend une paroi inférieure (ou fond) PI qui est conformée de manière à contraindre du liquide présent à l'intérieur à se diriger vers une zone Z qui est située à un niveau (ou point) minimal et dans laquelle est défini un orifice 01 propre à permettre une évacuation de ce liquide présent hors de la chambre de nébulisation CN. On comprendra que le liquide qui est présent dans la chambre de nébulisation CN est celui qui n'a pas été transformé en gouttes et qui est parvenu au niveau de l'extrémité libre EL de la fontaine de nébulisation FN, ainsi que celui qui constituait les gouttes qui n'ont pas été emportées par le flux d'air à traiter. Ce liquide présent dans la chambre de nébulisation CN peut donc être évacué de cette dernière (CN) par l'orifice 01 qui est défini au niveau de la zone de collection Z, qui est elle-même définie au niveau le plus bas (ou minimal) de la paroi inférieure PI, y compris lorsque le véhicule ne repose pas sur une surface horizontale. De ce fait, on ne risque plus d'immerger l'extrémité libre EL de la fontaine de nébulisation FN ou de faire remonter du liquide dans le conduit dans lequel circule le flux d'air à traiter. Afin de permettre une telle collection en vue de l'évacuation, la paroi inférieure (ou fond) PI peut, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, comprendre des parties amont Pli et aval PI2 présentant dans un plan longitudinal des pentes qui sont opposées et qui se rejoignent au niveau de la zone de collection Z. On entend ici par « partie amont » la partie qui est située du côté du moyen de nébulisation MN, et par « partie aval » la partie qui est située après la partie amont Pli et la zone de collection Z, et donc du côté opposé au moyen de nébulisation MN. Par ailleurs, on entend ici par « plan longitudinal » un plan qui est défini à partir d'une direction longitudinale qui est parallèle au grand côté de la chambre de nébulisation CN, et par « plan transversal » un plan qui est défini à partir d'une direction transversale qui est parallèle au petit côté de la chambre de nébulisation CN et perpendiculaire au plan longitudinal. Par exemple, et comme illustré, les parties amont Pli et aval PI2 peuvent présenter des pentes opposées (pas forcément identiques) dans le plan longitudinal de sorte que la collection et l'évacuation de liquide puisse se faire lorsque le véhicule est incliné suivant une direction longitudinale (vers l'avant ou vers l'arrière), par exemple dans une montée ou dans une descente, et lorsque le véhicule fait l'objet d'une forte accélération ou d'une 1 o forte décélération. Par exemple, la section longitudinale de la paroi inférieure (ou fond) PI peut être en forme de V, éventuellement asymétrique ou dissymétrique. Par ailleurs, afin de faciliter la collection et l'évacuation de liquide lorsque le véhicule est incliné transversalement (de droite à gauche ou de 15 gauche à droite), il est avantageux que la chambre de nébulisation CN comprenne également au moins deux parois longitudinales PL opposées entre elles, rejoignant sa paroi inférieure (ou fond) PI et présentant des pentes opposées (pas forcément identiques) dans le plan transversal. On notera que la section transverse de la chambre de nébulisation 20 CN peut être en forme de V, éventuellement asymétrique ou dissymétrique, et cette section transverse peut éventuellement varier d'une extrémité longitudinale de la chambre de nébulisation CN à l'autre extrémité longitudinale. Les forme et dimensions de la chambre de nébulisation CN sont 25 choisies en fonction de l'application considérée, et notamment de la pente d'inclinaison maximale du véhicule en condition de roulage, des débits des pompes utilisées ainsi que du débit maximal de nébulisation prévu. Comme illustré, la chambre de nébulisation CN est préférentiellement définie (éventuellement seulement logée) dans un premier logement Li que 30 comprend un boîtier B du dispositif de nébulisation DN. On notera que la paroi supérieure CV comprenant l'ouverture OE constitue ici un couvercle du boîtier B. Le moyen de nébulisation MN peut, comme illustré non limitativement, être solidarisé à l'une des faces transversales du boîtier B, située à l'une des deux extrémités longitudinales de ce dernier (B). On notera également que la chambre de nébulisation CN peut éventuellement comprendre une ou plusieurs cloisons internes destinées à protéger l'accès à l'extrémité libre EL de la fontaine de nébulisation FN et/ou à ralentir les déplacements de liquide, notamment en cas de forte accélération ou décélération. On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, que le boîtier B peut éventuellement comprendre un deuxième logement L2 définissant un réservoir R1 logeant la première pompe P1 et propre à recevoir une partie au moins du liquide qui est destiné à alimenter le moyen de nébulisation MN. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le dispositif de nébulisation DN peut comprendre un deuxième conduit C2 communiquant avec une partie inférieure du moyen de nébulisation MN et une partie inférieure du réservoir R1 afin de permettre une évacuation dans ce réservoir R1 d'un trop plein de liquide présent dans le moyen de nébulisation MN. La première pompe P1 est alors propre à pomper du liquide présent dans le réservoir R1 pour alimenter le moyen de nébulisation MN. Afin de faciliter l'évacuation du liquide hors de la chambre de nébulisation CN par l'orifice 01, le dispositif de nébulisation DN peut, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, comprendre une seconde pompe P2. Cette dernière (P2) comprend une entrée couplée à l'orifice 01 via un troisième conduit C3 et est propre à aspirer le liquide qui est présent dans la chambre de nébulisation CN pour le délivrer sur une sortie. De préférence, le liquide qui est évacué de la chambre de nébulisation CN par l'orifice 01 peut être réutilisé. Pour ce faire, il peut être transféré dans le réservoir R1 par la seconde pompe P2 via un quatrième conduit C4, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2. On comprendra que ce quatrième conduit C4 est couplé à la sortie de la seconde pompe P2 et à une entrée du réservoir R1. Comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le boîtier B peut éventuellement comprendre un troisième logement L3 logeant la seconde pompe P2, et par exemple situé à côté des premier L-1 et deuxième L2 logements. On notera que dans une variante de réalisation non représentée, la première pompe Pl pourrait être également agencée pour aspirer le liquide qui est présent dans la chambre de nébulisation CN afin qu'il aille dans le réservoir R-1 ou bien retourne directement dans le moyen de nébulisation MN. Dans ce cas, on n'a pas besoin d'utiliser une seconde pompe P2. On notera également que la première pompe Pl peut être 1 o éventuellement couplée, via un cinquième conduit C5, à un autre réservoir, contenant du liquide et éventuellement déporté dans le véhicule. Dans ce cas, la première pompe Pl est propre à aspirer du liquide présent dans cet autre réservoir pour qu'il aille dans le réservoir R-1 ou qu'il alimente directement le moyen de nébulisation MN.

15 On notera également qu'afin d'éviter un endommagement du moyen de nébulisation MN (et notamment de son éventuel oscillateur piézoélectrique), il est préférable de maintenir dans le réservoir R-1 un niveau de liquide supérieur à un seuil choisi. A cet effet, le premier logement L-1 peut comporter des moyens de détection MD propres à estimer le niveau du liquide 20 qu'il contient. Ces moyens de détection MD peuvent être éventuellement agencés pour contrôler le fonctionnement de la première pompe Pl et pour interdire le fonctionnement du moyen de nébulisation MN lorsque le niveau de liquide estimé est inférieur ou égal au seuil choisi. On pourrait également prévoir un autre moyen de détection de liquide 25 dans l'orifice 01 afin de contrôler le fonctionnement de la seconde pompe P2. On comprendra en effet qu'il n'est pas utile de faire fonctionner cette dernière (P2) lorsque la chambre de nébulisation CN ne comprend que très peu de liquide. 30

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de nébulisation (DN) comprenant une chambre de nébulisation (CN) logeant une fontaine de nébulisation (FN) coopérant avec un moyen de nébulisation (MN) pour produire des gouttes très petites à partir d'un liquide, et une pompe (P1) propre à alimenter en liquide ledit moyen de nébulisation (MN), caractérisé en ce que ladite chambre de nébulisation (CN) comprend une paroi inférieure (PI) conformée de manière à contraindre du 1 o liquide présent à se diriger vers une zone (Z) située à un niveau minimal et dans laquelle est défini un orifice (01) propre à permettre une évacuation dudit liquide présent hors de ladite chambre de nébulisation (CN).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite paroi inférieure (PI) comprend des parties amont et aval (P11, P12) présentant dans 15 un plan longitudinal des pentes opposées et se rejoignant au niveau de ladite zone (Z).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites parties amont et aval (P11, P12) présentent dans ledit plan longitudinal transversal des pentes opposées. 20
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite chambre de nébulisation (CN) comprend au moins deux parois longitudinales opposées entre elles, rejoignant ladite paroi inférieure (PI) et présentant dans un plan transversal des pentes opposées.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il 25 comprend un boîtier (B) dans lequel sont définis ladite chambre de nébulisation (CN) et un réservoir (R1) logeant ladite pompe (P1) et propre à recevoir une partie au moins dudit liquide destiné à alimenter ledit moyen de nébulisation (MN).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend 30 un conduit (C2) communiquant avec une partie inférieure dudit moyen de nébulisation (MN) et une partie inférieure dudit réservoir (R1) de manière à permettre une évacuation dans ledit réservoir (R1) d'un trop plein de liquide présent dans ledit moyen de nébulisation (MN).
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une autre pompe (P2) comprenant une entrée couplée audit orifice (0E) via un autre conduit (C3) et propre à aspirer ledit liquide présent dans ladite chambre de nébulisation (CN) pour le délivrer sur une sortie.
8. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6 en combinaison avec la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un autre conduit (C4) couplé à ladite sortie de l'autre pompe (P2) et à une entrée dudit réservoir (R1) de manière à permettre l'évacuation dans ledit réservoir (R1) du liquide aspiré dans ladite chambre de nébulisation (CN).
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite pompe (P1) est propre à aspirer dans un réservoir déporté, via un conduit (C5), une partie au moins dudit liquide destiné à alimenter ledit moyen de nébulisation (MN).
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit moyen de nébulisation (MN) comprend un module piézoélectrique.
11. Véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de nébulisation (DN) selon l'une des revendications précédentes.