FR3043920B1 - Dispositif de nebulisation d'un liquide et raccord pour un tel dispositif - Google Patents

Dispositif de nebulisation d'un liquide et raccord pour un tel dispositif Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de nébulisation d'un liquide, notamment d'un liquide destiné à être diffusé dans l'habitacle d'un véhicule automobile, ledit dispositif comprenant un ou des éléments (2) de traitement par rayons du liquide.

Description

Dispositif de nébulisation d’un liquide et raccord pour un tel dispositif. L’invention concerne un dispositif de nébulisation d’un liquide, notamment d’un liquide destiné à être diffusé dans l’habitacle d’un véhicule automobile. Elle concerne également un raccord destiné à un tel dispositif.
Les systèmes de rafraîchissement d'air pour véhicule, notamment automobile, intègrent le plus souvent un climatiseur pour assurer le confort thermique des passagers positionnés à l’avant et à l’arrière, en établissant dans l'habitacle une température inférieure à la température externe. Ces systèmes ventilent de l'air rafraîchi de sorte qu'ils apportent un confort thermique aux occupants du véhicule. Un premier inconvénient de tels systèmes est que l’air rafraîchi est asséché. Par ailleurs, les places situées à l’arrière de l’habitacle sont souvent moins bien ventilées, de sorte qu'elles sont aussi moins bien rafraîchies.
Il est aussi à noter que même si certains véhicules sont équipés de climatiseurs spécifiques à l’arrière, ceux-ci sont peu nombreux, car c’est une variante coûteuse, difficile à mettre au point, et de rapport performance/coût peu intéressant. Il est encore à noter que tous les véhicules ne sont pas nécessairement munis de climatiseur.
Il est par ailleurs connu de nébuliser de l'eau dans l'habitacle. Les microgouttes d'eau nébulisées sont diffusées avec un flux d’air, de sorte qu'elles s'évaporent en provoquant un abaissement de température du fait de la chaleur latente de vaporisation qui est alors absorbée. Une telle solution permet de pallier au moins partiellement l’absence de climatiseur ou d’améliorer le rafraîchissement de l’habitacle quand un tel climatiseur est présent, en mettant à disposition un flux d’air d’appoint pouvant être dirigé en n’importe quel endroit de l’habitacle. Ledit flux d’air est outre susceptible d’apporter une impression d’humidification de l’habitacle.
Un inconvénient des dispositifs de nébulisation est que l’eau est stockée dans un réservoir où elle peut stagner pendant de longues périodes quand le nébuliseur n’est pas utilisé. Un développement de microorganismes, en particulier de bactéries, risque de la sorte d’avoir lieu, conduisant au dégagement de mauvaises odeurs et/ou générant un risque sanitaire, ceci d’autant plus que la nébulisation génère des micro-gouttelettes pénétrant au plus profond des bronches. L’invention vise à pallier les inconvénients précédents et propose à cette fin un dispositif de nébulisation d’un liquide, notamment d’un liquide destiné à être diffusé dans l’habitacle d’un véhicule automobile, ledit dispositif comprenant un ou des éléments de traitement par rayons, en particulier par rayons UV (ultraviolet), du liquide.
Grâce au traitement mis en œuvre, on dispose d’une action de lutte contre les microorganismes et on limite le dégagement de mauvaises odeurs ainsi que les risques sanitaires. En outre, le choix d’un traitement par rayons, en particulier par rayons UV, permet un traitement efficace de la dose de liquide à nébuliser, ceci en un temps limité. On dispose de la sorte d’une solution adaptée aux besoins spécifiques d’un dispositif de nébulisation.
Selon différentes caractéristiques supplémentaires de l’invention, qui pourront être prises ensemble ou séparément: - lesdits rayons sont configurés pour purifier le liquide par photolyse et/ou photocatalyse, - le ou lesdits éléments de traitement sont intégrés dans un nébuliseur dudit dispositif, - ledit dispositif comprend un circuit ouvert ou fermé de circulation dudit liquide auquel un nébuliseur dudit dispositif est connecté, le ou lesdits éléments de traitement étant situés le long dudit circuit, - ledit circuit comprend un réservoir de liquide, - le ou lesdits éléments de traitement sont situés entre ledit réservoir et ledit nébuliseur selon le sens de circulation du liquide, - le ou lesdits éléments de traitement sont configurés pour émettre lesdits rayons de façon continue pendant un temps de traitement donné, - le ou lesdits éléments de traitement comprennent un réacteur de passage du liquide et une ou des sources d’émission desdits rayons, configurées pour traiter le liquide passant dans ledit réacteur, - lesdites sources comprennent des diodes électroluminescentes, notamment UV (ultraviolet), - ledit réacteur est configuré pour faire passer le liquide selon une lame de liquide, en particulier au niveau desdites diodes, lesdites diodes étant réparties en vis-à-vis d’au moins une des faces de ladite lame de liquide, - la source d’émission des rayons comprend une lampe à UV, - ledit réacteur est tubulaire et ladite lampe s’étend le long d’un axe longitudinal dudit réacteur, - ledit nébuliseur est de type piézoélectrique. L’invention concerne également un raccord pour le dispositif de nébulisation décrit plus haut, ledit raccord comprenant le ou lesdits éléments de traitement. Ledit raccord pourra en particulier comprendre ledit réacteur. Pour faciliter son intégration dans le dispositif de nébulisation, ledit raccord pourra être muni de brides.
Selon différents modes de réalisation de l’invention qui pourront être pris ensemble ou séparément : - ledit raccord est situé en amont dudit nébuliseur, - ledit raccord est monté sur ledit nébuliseur. L’invention concerne également une installation d’aération, notamment pour habitacle de véhicule, comprenant un dispositif de nébulisation tel que décrit plus haut. L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'au moins un mode de réalisation de l’invention donné à titre d’exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés parmi lesquels : - la figure 1 illustre de façon schématique un exemple de dispositif de nébulisation selon l’invention, - les figures 2 illustrent de façon schématique, en vue de coupe longitudinale, un exemple de réacteur à LEDs UV selon l’invention, - la figure 3 illustre de façon schématique, en vue de coupe à plat, le réacteur à LEDs UV de la figure 2, - la figure 4 illustre de façon schématique, en vue de coupe longitudinale, un exemple de réacteur à lampe UV d’un dispositif de nébulisation selon l’invention.
Sur ces figures, une même référence correspond à des éléments identiques ou semblables.
Comme illustré à la figure 1, l’invention concerne tout d’abord un dispositif de nébulisation d’un liquide, notamment d’eau. Un tel dispositif pourra, par exemple, être utilisé dans un dispositif d’aération, en particulier d’un habitacle de véhicule. Grâce aux microgouttes de liquide projetées de la sorte dans l’habitacle, on peut rafraîchir celui-ci et/ou diminuer la sensation d’assèchement produit par un éventuel dispositif de climatisation.
Selon l’invention, ledit dispositif comprend un ou des éléments 2 de traitement par rayons du liquide. On peut de la sorte effectuer un traitement microbicide et/ou bactéricide dudit liquide, ce qui permet d’assainir l’utilisation dudit dispositif et d’éviter la propagation d’odeurs désagréables, due à une éventuelle stagnation du liquide avant nébulisation.
Lesdits rayons sont avantageusement des rayons UV, c’est-à-dire, des rayons présentant une longueur d’onde située entre 100 et 380 nm (nanomètres). Lesdits rayons sont en particulier configurés pour purifier le liquide par photolyse, par exemple à l’aide de rayons de type UVC, et/ou par photocatalyse, par exemple à l’aide de rayons de type UVA et/ou UVB, irradiant un support semi-conducteur, notamment un support de Ti02, par exemple sous forme rutile. Le ou lesdits éléments de traitement 2 sont avantageusement configurés pour émettre lesdits rayons de façon continue, pendant le temps de traitement choisi.
Ledit dispositif de nébulisation comprend en outre un nébuliseur 10, configuré pour former un nuage de microgouttes à partir dudit liquide, et une alimentation 20 en liquide dudit nébuliseur 10. En fonctionnement, ledit nébuliseur 20 fournit avantageusement un débit continu et relativement constant de microgouttes, à partir d’un débit continu et relativement constant de liquide en provenance de ladite alimentation 20. Ledit nébuliseur 10 comprend, par exemple, un actionneur piézoélectrique 12.
Ladite alimentation 20 est ici configurée en circuit fermé de circulation dudit liquide, le nébuliseur 10 étant connecté audit circuit. La circulation du liquide dans le circuit est illustrée par des flèches 22. Le ou lesdits éléments de traitement 2 sont situés le long dudit circuit. Ils sont préférentiellement configurés pour émettre leurs rayons en temps masqué par rapport au fonctionnement du nébuliseur 20. Ils pourront ainsi être actionnés à des moments choisis, tels que le démarrage du véhicule, et/ou à intervalles réguliers, de manière à disposer d’un liquide sein quel soit le moment où le nébuliseur est actionné.
Ledit circuit 20 comprend en outre un réservoir 30 de liquide, par exemple une bouteille, avantageusement relié de manière amovible au reste du circuit 20, notamment par un raccord 40 dudit circuit 20. Ledit raccord 40 comprend une entrée 42 et une sortie 44 dudit liquide, la sortie étant munie d’une tige plongeuse 46, configurée pour venir en vis-à-vis d’un fond dudit réservoir 30.
Le ou lesdits éléments de traitement 2 sont ici situés entre ledit réservoir 30 et ledit nébuliseur 20, selon le sens de circulation du liquide. Ledit circuit 20 pourra en outre comprendre une pompe 50 d’entraînement du liquide. Ladite pompe 50 est située, par exemple, entre ledit réservoir 30 et le ou les éléments de traitement 2.
Selon une variante, non illustrée, concernant l’emplacement du ou des éléments de traitement par rapport au nébuliseur, le ou lesdits éléments de traitement sont intégrés dans ledit nébuliseur, par exemple en amont de son éventuel actionneur piézoélectrique. Le ou lesdits éléments de traitement sont alors préférentiellement configurés pour émettre leurs rayons lorsque le nébuliseur est actionné.
Selon une autre variante, non illustrée, concernant le type de circuit, l’alimentation du nébuliseur depuis le réservoir associé fonctionne en circuit ouvert. Le nébuliseur pourra dans ce cas assurer par lui-même une fonction de pompage du liquide. Là encore, le ou lesdits éléments de traitement sont alors préférentiellement configurés pour émettre leurs rayons lorsque le nébuliseur est actionné. L’avantage d’une telle solution est une consommation du réacteur réduite au minimum requis. A titre d’exemple, ledit dispositif comprend, dans l’ordre de circulation de l’eau: - le réservoir, - le ou lesdits éléments de traitement; - ledit nébuliseur, par exemple un générateur piézo-électrique comme dans le cas d’un circuit fonctionnant en boucle fermé. L’alimentation en haut du nébuliseur pourra se faire par gravité. En variante, ledit circuit ouvert pourra en outre comprendre une pompe de relevage.
Que ce soit en circuit ouvert ou fermé, ledit réservoir forme une source d’eau. Il pourra être indépendant ou connecté à un circuit de récupération de condensât d’un évaporateur d’une boucle de climatisation du véhicule.
Comme illustré aux figures 2 à 4, le ou lesdits éléments de traitement 2 pourront comprendre un réacteur 24 de passage du liquide et une ou des sources 26 d’émission desdits rayons, configurées pour traiter le liquide passant dans ledit réacteur 24.
Aux figures 2 et 3, lesdites sources 26 comprennent des diodes électroluminescentes. Elles émettent un faisceau de rayons repéré 28 sur les figures. Elles sont ici implantées sur une carte à circuit imprimé, non illustrée. Il s’agit, par exemple, de diodes électroluminescentes émettant des rayons UVC, notamment de 254 ou 280 nm de longueur d’onde.
Ledit réacteur 24 est configuré pour faire passer le liquide selon une lame 32 de liquide au niveau desdites diodes électroluminescentes 26. Ces dernières sont réparties en vis-à-vis la face inférieure de ladite lame de liquide 32. Ladite lame de liquide 32 pourra présenter une épaisseur allant de 0,5 à 2 mm.
Il est ici prévu seize diodes électroluminescentes 26, en particulier des diodes émettant des rayons de 280 nm représentant une puissance totale d’environ 16 mW. Lesdites diodes électroluminescentes 26 sont réparties selon une matrice, ici de quatre lignes et quatre colonnes donnant au réacteur une forme sensiblement parallélépipédique rectangle. Dans l’exemple, la surface résultante occupée par la matrice de diodes électroluminescentes est d’environ 4 cm2. Selon un tel exemple, avec un débit d’environ 4 mL/min, le temps de transit du liquide dans le réacteur est d’environ 6 secondes et la dose de rayons reçue d’environ 24 mW.s/cm2.
Une lame de quartz 34 est intercalée entre lesdites diodes électroluminescentes 26 et ladite lame de liquide 32. Elle pourra présenter une épaisseur d’environ 1 mm. Ledit réacteur 24 comprend en outre des entrée/sortie 36, 38 du liquide, ici situées au niveau de deux arrêtes diagonalement opposées du réacteur 24. La hauteur de liquide au niveau desdites entrée/sortie 36, 38 est avantageusement supérieure à l’épaisseur de ladite lame d’eau 32.
En variante, comme illustré à la figure 1, les sources 26 pourront être situées de part et d’autre de la lame de liquide.
Autrement dit, dans un mode de réalisation préférentiel, ledit réacteur 24 est de type plan et la matrice de LEDs 26 est agencée de façon à irradier la surface dudit réacteur au niveau de laquelle circule ledit liquide. L’utilisation de diodes électroluminescentes UV présente l’avantage d’être une solution robuste, de faible coût car elle ne nécessite pas de ballast, et de faible consommation électrique. A la figure 4, en variante, la source 26 d’émission des rayons comprend une lampe à UV 52, en particulier configurée pour émettre des rayons du type UVC. Ladite source 26 d’émission des rayons comprend en outre une enveloppe 60, notamment en quartz.
Ledit réacteur 24 est ici tubulaire et ladite lampe 52 s’étend le long d’un axe longitudinal dudit réacteur 24. Ledit réacteur 24 comprend des entrée/sortie 54, 56 situées sur une paroi latérale 58 dudit réacteur 24.
Cela étant, ledit réacteur, qu’il s’agisse de celui des figures 2 et 3, de celui de la figure 4 ou d’autres pourra être configuré sous la forme d’un raccord. De manière à faciliter son montage sur le reste du circuit, ledit raccord pourra alors comprendre des brides de montage au niveau de l’une et/ou l’autre desdites entrée/sortie du réacteur.
Dans l’ensemble des modes qui précèdent, le réacteur et les éléments de traitement sont avantageusement configurés pour autoriser la distribution d’une dose de rayon d’au moins 16 mW.s/cm2, de préférence à un débit de l’ordre de 4 mL/mn ou au-dessus. On pourra pour cela jouer sur le nombre ou la puissance des éléments de traitement et/ou la section de passage du réacteur, cette dernière étant préférentiellement configurée pour étaler le liquide selon une lame d’eau dont l’épaisseur est d’environ 1 mm au droit de la ou des sources d’émission des rayons. L’invention concerne également un dispositif d’aération, notamment pour habitacle de véhicule, comprenant un dispositif de nébulisation tel que décrit plus haut.
Un tel dispositif, bien que non illustré comprend, par exemple, un pulseur, permettant de générer un flux d’air, un conduit de circulation dudit flux d’air et un aérateur par lequel ledit flux d’air débouche à l’extérieur. Il est configuré pour que les microgouttes générées par ledit dispositif de nébulisation soient introduites dans ledit flux d’air, ceci au niveau dudit conduit de circulation du flux d’air, dudit aérateur et/ou en aval.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de nébulisation d’un liquide, notamment d’un liquide destiné à être diffusé dans l’habitacle d’un véhicule automobile, ledit dispositif comprenant un ou des éléments (2) de traitement par rayons du liquide, caractérisé en ce que le ou lesdits éléments de traitement (2) comprennent un réacteur (24) de passage du liquide et une ou des sources (26) d’émission desdits rayons, configurées pour traiter le liquide passant dans ledit réacteur (24), lesdites sources (26) comprennent des diodes électroluminescentes.
  2. 2. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel lesdits rayons sont des rayons UV.
  3. 3. Dispositif selon l’une des revendications précédentes dans lequel lesdits rayons sont configurés pour purifier le liquide par photolyse et/ou photocatalyse.
  4. 4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le ou lesdits éléments de traitement (2) sont intégrés dans un nébuliseur (10) dudit dispositif.
  5. 5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 comprenant un circuit (20) ouvert ou fermé de circulation dudit liquide auquel un nébuliseur(IO) dudit dispositif est connecté, le ou lesdits éléments de traitement (2) étant situés le long dudit circuit (20).
  6. 6. Dispositif selon la revendication 5 dans lequel ledit circuit (20) comprend un réservoir (30) de liquide.
  7. 7. Dispositif selon la revendication 6 dans lequel le ou lesdits éléments de traitement (2) sont situés entre ledit réservoir (30) et ledit nébuliseur (10) selon le sens de circulation du liquide.
  8. 8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le ou lesdits éléments de traitement (2) sont configurés pour émettre lesdits rayons de façon continue pendant un temps de traitement donné.
  9. 9. Dispositif selon l’une des revendications précédentes dans lequel ledit réacteur (24) est configuré pour faire passer le liquide selon une lame de liquide (32) au niveau desdites diodes (26), lesdites diodes (26) étant réparties en vis-à-vis d’au moins une des faces de ladite lame de liquide (32).
  10. 10. Dispositif selon l’une des revendications précédentes dans lequel la source (26) d’émission des rayons comprend une lampe à UV.
  11. 11. Dispositif selon la revendication 10 dans lequel ledit réacteur (24) est tubulaire et ladite lampe (24) s’étend le long d’un axe longitudinal dudit réacteur (24).
  12. 12. Raccord pour le dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit raccord comprenant le ou lesdits éléments de traitement (2).
  13. 13. Raccord selon la revendication 12, ledit raccord comprenant le réacteur (24) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11.
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