WO2016097559A1 - Systeme et procede de sterilisation d'un dispositif de diffusion de gouttelettes dans l'habitacle - Google Patents

Systeme et procede de sterilisation d'un dispositif de diffusion de gouttelettes dans l'habitacle Download PDF

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WO2016097559A1
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WO
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liquid
circuit
supply circuit
diffusion
temperature
Prior art date
Application number
PCT/FR2015/053475
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English (en)
Inventor
Stephane MARY
Robert Yu
Gerard Olivier
Original Assignee
Renault S.A.S.
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/02—Moistening ; Devices influencing humidity levels, i.e. humidity control
    • B60H3/022—Moistening ; Devices influencing humidity levels, i.e. humidity control for only humidifying the air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3233—Cooling devices characterised by condensed liquid drainage means

Definitions

  • the present invention relates to the field of air conditioning systems and / or humidification of vehicles.
  • the invention relates to a system for diffusing liquid droplets for diffusing these droplets into a vehicle interior. More particularly, the present invention relates to such a system equipped with a sterilization system of the liquid used to form these droplets, in particular by heat exchange with a cooling circuit of the vehicle.
  • the technical problem that the invention aims to solve is therefore to provide a device for humidifying the air of the passenger compartment of a vehicle with means for sterilizing the liquid used, which is less energy consuming.
  • a first object of the invention is a liquid droplet diffusion system intended to diffuse these droplets into a vehicle cabin, said broadcasting system comprising:
  • a device for diffusing liquid droplets into the air a liquid supply circuit connected to said diffusion device so as to feed it with liquid,
  • a circulation device arranged to be able to generate a circulation of the liquid in said supply circuit
  • a heat exchanger in which the supply circuit is arranged, said heat exchanger receiving or being intended to receive a heat sink fluid circuit of the vehicle in an arrangement allowing the heat transfer fluid circuit and the supply circuit to exchange heat , said heat transfer fluid circuit being a circuit where is intended to circulate a heat transfer fluid at a temperature sufficient to ensure the destruction of microorganisms.
  • the diffusion system according to the invention makes it possible to humidify the air of the passenger compartment of the vehicle without having to use exclusively a thermal heating source specific to the air humidification system.
  • it implements another system already used elsewhere by the vehicle, namely the heat transfer fluid circuit. The energy consumption is therefore reduced.
  • This heat transfer fluid circuit may be a cooling circuit, in which circulates for example a cooling liquid.
  • the cooling circuit will exchange with the supply circuit the heat it has accumulated during cooling, and so heat the other side of the supply circuit. This optimizes both the sterilization of the diffusion system liquid and the cooling of the vehicle.
  • the cooling circuit may be the cooling circuit of the automotive mo- tor group.
  • motor unit is meant the motor driving the movement of the vehicle, by front wheel drive, by propulsion or by driving all the wheels.
  • This system may be intended to be subsequently mounted with the heat transfer fluid circuit.
  • the diffusion system may comprise said heat transfer fluid circuit.
  • the temperature sufficient to ensure the destruction of microorganisms is that which allows the destruction of at least certain pathogenic organisms. It therefore corresponds to a given sterilization temperature. For example, it may be greater than or equal to 60 ° Celsius, ° C below, a number of pathogenic organisms already being killed at this temperature. For better sterilization of the entire supply circuit, this temperature may be greater than or equal to 85 ° C, for example between 85 and 90 ° C.
  • the invention may optionally have one or more of the following features:
  • the diffusion device comprises a nebulizer, in particular a nebulizer comprising a vibrating membrane, the vibrations of the membrane being able to be generated by a piezoelectric device;
  • a nebulizer allows a diffusion of fine droplets in the air, thus improving the feeling of freshness of the passengers of the vehicle;
  • the diffusion system comprises an aerator inside which the nebulizer is arranged; the aerator being the ventilation duct intended to open into the cockpit of vehicle, it makes it easier to spread the droplets in this cabin;
  • the circulation device is a pump, in particular a circulation pump
  • the supply circuit comprises a main tank supplying the liquid diffusion device; this makes it possible to have a certain autonomy of use of the broadcasting system;
  • the supply circuit comprises a filter, in particular arranged to receive the liquid directly from the main tank; this eliminates certain impurities, which is particularly useful if the nebulizer comprises a vibrating membrane;
  • the supply circuit comprises a buffer tank separate from the main tank 1, the buffer tank supplying the liquid diffusion device, said buffer tank comprising a device for heating the liquid inside the buffer tank, in particular a resistor electric, in particular a ceramic thermal resistance; the auxiliary heating makes it possible to use the diffusion device while waiting for the cooling circuit to have reached the given sterilization temperature, and for the heat exchange to take place long enough for the liquid contained in the circuit to diet could reach this temperature;
  • the buffer tank comprises a temperature sensor arranged to measure the temperature of the liquid inside said buffer tank;
  • the buffer tank comprises two parts separated by a separator, such as a partition wall, the first part of the buffer tank comprising a liquid inlet and a liquid outlet arranged in such a way that that a first part of the liquid of the supply circuit enters and leaves the buffer tank through this inlet and this outlet; according to one embodiment, with this separator, this inlet and outlet are arranged so that a second part of the liquid is transferred to the second part of the buffer tank, the second part of the buffer tank comprising said auxiliary heating device ; it is an embodiment facilitating on one side the auxiliary heating by the auxiliary heating device at the level of the nebulizer and the other the circulation of the liquid so that it is heated by the heat exchanger ;
  • the supply circuit is arranged in a closed circuit; by closed circuit means that it is closed on itself; the liquid can therefore make several passes at the same point in the supply circuit, which makes it possible to sterilize all the liquid contained in the supply circuit;
  • the supply circuit when the supply circuit is arranged in closed circuit that it comprises the main tank, the latter comprises a first inlet receiving the liquid flowing in the rest of the supply circuit and an output supplying the rest of the supply circuit; it is thus possible to also have autonomy in sterilized liquid for a certain time; this eliminates the need for continuous heat exchange with the heat sink circuit, thereby saving energy; in addition, it makes it easier to use the liquid once sterilized, after its temperature has fallen, thus improving the feeling of freshness of the passengers;
  • the buffer tank is connected via a conduit to the main tank;
  • the supply circuit is connected to a filling device separate from the supply circuit, in particular connected to supply said main tank; this compensates for the progressive water consumption of the diffusion system;
  • the filling device comprises on the one hand moisture condensation means intended to be in aeraulic communication with the passenger compartment of the vehicle, and on the other hand, collection means arranged to collect the condensates obtained by the condensation of moisture by the condensing means and to supply the supply circuit with these condensates; thus, in the recirculating air conditioning mode, it is possible to recover some of the liquid that has been diffused into the passenger compartment and to recycle it, further improving the liquid autonomy of the diffusion system;
  • the recovery means are in line with said collection means; this makes it possible to collect the condensates by simple effect of gravity;
  • the condensation means comprise an evaporator for the air conditioning of the vehicle; a device already in use on the vehicle is thus used, which does not require additional energy input;
  • the collection means are connected to a secondary reservoir and are arranged to be able to fill the latter by means of the condensates; this allows the condensates to accumulate;
  • the secondary tank and the main tank are connected to each other via a valve.
  • Another object of the invention is a vehicle comprising a diffusion system according to the invention.
  • the diffusion device of this vehicle can be placed at the front. It can also be placed at the rear of the vehicle, thus allowing local air humidification, for example on the passenger control placed at its level.
  • the diffusion system comprises an aerator inside which the nebulizer is arranged, the aerator being connected to a ventilation system of the vehicle, thus making it possible to diffuse the droplets more rapidly.
  • the heat transfer fluid circuit comprises a heat exchange branch connected to the remainder of said heat transfer fluid circuit and a valve for opening or closing the circulation of the heat transfer fluid in said heat exchange branch.
  • the heat exchange is better controlled, in particular until the heat transfer fluid circuit reaches a given sterilization temperature.
  • Another subject of the invention is a method of sterilizing a liquid droplet diffusion system intended to diffuse these droplets into a vehicle passenger compartment, said broadcasting system comprising a feed circuit, said method comprising the following steps: :
  • the method according to the invention may be a method implementing a diffusion system according to the invention.
  • the invention may optionally have one or more of the following features:
  • the method comprises a step of auxiliary heating in which the supply liquid of the supply circuit is heated in a buffer tank of the supply circuit by an additional heating device independent of the heat transfer fluid circuit, the buffer tank directly supplying the diffusion system, the heat exchange between the supply circuit of said diffusion system and the heating fluid circuit of the vehicle taking place at a location of the supply circuit different from this buffer tank, this step of auxiliary heating being implemented before or parallel to said main heat exchange step;
  • the method comprises:
  • the method being implemented so that: if the temperature of the coolant circuit is greater than or equal to said given sterilization temperature, the main heat exchange step and the auxiliary heat step can be implemented simultaneously, if the temperature of the feed liquid is lower than said given sterilization temperature, the auxiliary heating step is first implemented, until a time when the temperature of the heat transfer fluid is greater than or equal to said given sterilization temperature, the main heat exchange step then being started at or after that moment, while continuing the implementation of the backup heating step;
  • the method comprises a step of checking the time elapsed since the last implementation of the main heat exchange step until the feed liquid reaches the sterilization temperature, the main heat exchange step and / or the additional heating step being implemented if the elapsed time is greater than or equal to a given time threshold; it is thus possible to avoid performing sterilization for a period corresponding to this threshold, thus making it possible to save more energy;
  • the method comprises a step of driving the circulation of the liquid in said supply circuit, this step of driving the flow of the liquid being implemented at least during the main heat exchange step;
  • the main heat exchange stage is interrupted after a given time, such that all the liquid circulating in the feed circuit could be subjected by the main heat exchange to the given sterilization temperature;
  • the method comprises a step of cooling the liquid of the feed circuit that can take place:
  • this cooling stage makes it possible to diffuse cooler droplets and to increase the feeling of freshness of the passengers
  • the method comprises:
  • the method comprises a condensation step in condensates of liquid contained in the air coming from the passenger compartment in air recirculation mode, and / or coming from the external air of the vehicle, said filling step using the condensates for filling said main tank;
  • the main heat exchange step is implemented in parallel or following the filling step; this makes it possible to sterilize the liquid of the feed circuit after this external supply of liquid.
  • Figure 1 is a diagram of the diffusion system according to the invention.
  • FIG. 2 is a diagram of a method according to
  • the diffusion system S is a system for diffusing liquid droplets intended to diffuse these droplets into a passenger compartment H of vehicle V.
  • This diffusion system S comprises a diffusion device D in the air of liquid droplets.
  • This diffusion device D comprises a nebulizer 6. It is powered by a supply circuit C A for bringing the liquid supply to the nebulizer 6, so that the latter can generate the fine droplets in the air l 'surrounding.
  • This air will then be moved to the interior of the cabin H, to give a feeling of freshness to the passengers, in addition or alternatively to the refrigeration of the passenger compartment H by the air conditioning of the vehicle.
  • the vehicle V comprises a heat transfer fluid circuit C F.
  • This circuit C F is already present in the vehicle V and allows the circulation in the vehicle of a fluid at a given sterilization temperature, namely a temperature sufficient to kill some microorganisms, for example a higher temperature or equal to 85 ° C.
  • the system of diffusion S uses a heat source already present in the vehicle V to sterilize the feed liquid that will be used for the nebu 1 isati on, to protect the health of passengers of the vehicle.
  • the supply circuit C A comprises several members connected together by lines 41 to 46.
  • the supply circuit C A is arranged in closed circuit, from so that it forms a closed loop of circulation.
  • the feed liquid that it contains can therefore circulate continuously in this circuit, and the same portion of this liquid can thus make several turns in this circuit, passing several times in the organs and conduits of this supply circuit C A.
  • This supply circuit C A comprises, in this example:
  • a circulation device in this example a circulation pump 4, for circulating the liquid supply in the entire supply circuit C A during sterilization, and to supply the nebulizer during the operation of the system S diffusion,
  • this buffer reservoir comprising a auxiliary heating device, such as an electrical resistor 7, for a secondary sterilization at this buffer tank, as will be detailed below.
  • the exchanger 3 is arranged in the supply circuit C A , between the filter 2 and the buffer tank 5, therefore between the main tank 1 and the buffer tank 5. This allows for a heat exchange before the inlet of the feed liquid in this buffer tank 5.
  • this exchanger 3 could be arranged between other members, for example between the buffer tank 5 and the main tank 1.
  • the fluid passage channels 43 of the AC supply circuit pass through this exchanger 3.
  • the heat transfer liquid circuit C F comprises a portion, for example other fluid passage channels 53, passing through this exchanger 3.
  • the passage channels 43 of the supply circuit C A and the passage channels 53 of the heat transfer fluid circuit C F are arranged in contact with or sufficiently close in the exchanger 3 or again using the same walls, in such a way that to exchange their calories.
  • the exchanger 3 can also be a plate heat exchanger.
  • the heat transfer liquid circuit C F will thus participate in the sterilization of the liquid supplying the nebulizer 6.
  • the coolant circuit C F may be a vehicle cooling circuit, inside which a coolant circulates. The latter cools a part of the vehicle to cool down. After passing through this part to be cooled, the coolant was charged with calories.
  • the cooling circuit is arranged so that, at the outlet of this part to be cooled, it passes into the exchanger 3, thus bringing the calories to sterilize the liquid supplying the nebulizer 6.
  • This supply circuit C A is also equipped with a level detector 20 in the main tank 1, a temperature sensor 21 in the buffer tank 5, and the coolant circuit is equipped with a valve all or nothing 22 at the inlet of fluid passage channels 53 of the heat transfer fluid circuit C F arranged in the exchanger 3.
  • the cooling circuit C F is a cooling circuit of the mo t opropu 1 s group, for example a brine cooling circuit of a heat engine 26.
  • This cooling circuit C F by brine comprises various members connected by pipes. These bodies include: a water pump 28, a radiator 27 for heating the passenger compartment, a cooling radiator 29 for cooling the heat engine 26. It is also equipped with a thermostat 30.
  • the sterilization of the feed liquid is ensured by virtue of the heat exchange between the supply circuit C A and the cooling circuit C F , in which circulates for example brine heated by the powertrain 6.
  • the temperature of the water of the heat engine 26 can be provided either by a specific sensor 23 or by the computer (not shown) of this engine 26.
  • a computer will send the command to activate the nebulizer 6 only if the sterilization temperature has been reached in the loop of the supply circuit C A , in a period preceding this request for placing in action that does not exceed or does not reach a maximum duration D s .
  • the first part 5a of the buffer tank 5 is equipped with an inlet 5e and a 5s output of liquid feed.
  • the second part 5b of this buffer tank 5 comprises the auxiliary heating device 7 and is connected to the nebulizer 6.
  • the nebulizer 6 will therefore be powered by the portion of liquid supply present in this second part 5b.
  • the separator 25 makes it possible to heat only the liquid of supply of the second part 5b of the buffer tank 5.
  • the upper part of the separator 25 is at the same level the center of the hole of the outlet 5s of the first part 5b of the buffer tank 5, thus facilitating the transfer of a portion of the feed liquid from the first part 5a to the second part 5b, while facilitating the exit of the buffer tank 5 to the main tank 1 of another portion of feed liquid located in this first part 5b.
  • the circulation pump 4 sends a constant flow of feed liquid slightly higher than the maximum flow rate consumed by the nebulizer 6.
  • the feed liquid enters the reservoir buffer 5, rises to the upper level of the separator 25, passes above the separator 25 to compensate for the supply liquid consumed by the nebulizer 6. Since the arrival flow is slightly greater than the flow rate consumed, the level buffer tank water 5 increases, and the supply liquid exits the buffer tank 5 through the outlet hole 5s.
  • the circulation pump 4 thus makes it possible to supply the buffer reservoir 5 adjacent to the nebulizer 6 with supply liquid.
  • the nebulizer 6 is continuously fed in order to prevent it from being defused.
  • the electric resistor 7 is used in supplementary electric heating, in the case where the user activates the diffusion device D, whereas the temperature of the cooling circuit C F has not reached 85 ° C. since a certain time. duration D s .
  • the electrical resistance 7 may be an electrical resistance to a positive temperature coefficient, also called CTP.
  • a CTP is an electrical resistance whose resistance increases with temperature. For example, it may be a PTC whose resistance rapidly increases beyond the given sterilization temperature, for example 85 ° C. This increase in electrical resistance reduces the thermal power of the heating resistor and prevents overheating of the device.
  • the volume of the main tank 1 may for example be between 1 and 2 liters.
  • the buffer tank 5 may have a smaller container, for example about 50 milliliters.
  • this filling device R is arranged to recover the water contained in the air supplying the passenger compartment H.
  • the recovery of moisture can in particular be done by condensation.
  • the filling device R may comprise:
  • the volume of the tank secondary which may for example be between 1 and 2 liters,
  • valves 15 and 22, the circulation pump 4, the level detector 20, the temperature probes 21 and 23 of the buffer tank 5 and the heat transfer fluid circuit C F , the electrical resistance 7 and the nebulizer 6 are connected to a computer for controlling the S diffusion system.
  • the condensates are stored in the secondary tank 10.
  • the overflow 11 allows, in case of exceeding the maximum storage capacity, to evacuate the condensate.
  • This secondary reservoir 10 constitutes a useful water reserve during heavy stresses of the diffusion device D and avoids its defusing.
  • the water pipes of the filling device R may be of a sufficiently deformable material, such as rubber hoses.
  • the air passes through the evaporator 14, it is cooled, for example to about 4 ° C. A large part of the water vapor or moisture contained in the air is then condensed, and falls by gravity of the evaporator 14 in the collecting means 12, such as a recuperator or a tray.
  • the evaporator 14 is at a relatively high level, for example at the driving position, the secondary reservoir 10 is positioned below the collection means 12.
  • a pipe 13 connects the collecting means 12 and the secondary reservoir 10 The water passes from the collection means 12 to the secondary tank 10 by gravity.
  • the main tank 1 is located slightly below the secondary tank 10 so that the water passes from the secondary tank 10 to the main tank 1 by gravity. This passage is controlled by the valve 15 located on the pipe between these two tanks 1 and 10.
  • the main reservoir 1 may include an air opening 24 on its top to facilitate this filling.
  • the nebulizer 6 comprises for example a vibrating membrane.
  • the size of the water-spray particles is in this case 5 to 10 ⁇ m.
  • the humidified airflow can be directed to the faces of users.
  • the nebulizer 6 may for example be placed in an aerator or in a ventilation duct of the vehicle V.
  • the broadcasting system according to the invention can be arranged to locally refresh the passengers of the vehicle.
  • the diffusion system may comprise a plurality of droplet diffusion devices, in particular nebulizers, placed at the level of several passengers, for example of each rear passenger, or of each of the passengers of the vehicle.
  • the diffusion system according to the invention can be compact.
  • HVAC heating, ventilation and air conditioning system of the vehicle
  • HVAC includes hot water heat engine already present in the HVAC, and may also include the main tank 1, the secondary tank 10, the recuperator 12, and the heat exchanger 3.
  • the broadcasting system according to the invention can be implemented according to the method described below, in particular illustrated in FIG. 2, for example by means of a computer, embedded in the vehicle or specific to the system. S.
  • This method may for example be implemented automatically, when the outside air temperature of the vehicle V is greater than 25 ° C. It is possible to arrange the diffusion system so that at lower temperatures, the device is inactive.
  • the process may also be triggered when the driver, or a passenger, requests air conditioning by nebu 1 i s a t on.
  • the process starts with an initial control step E c of the nebul isati on.
  • the calculator then calculates, in a step of checking the elapsed time E Ds , the time elapsed since the last sterilization, that is to say since the last time the temperature of the supply liquid has exceeded the given sterilization temperature. T s .
  • this elapsed time D is less than a threshold duration D s , for example a duration of at least twelve hours, the process proceeds immediately to the droplet diffusion step E N.
  • the nebulizer 6 therefore starts without prior sterilization, or simultaneous. This may correspond to the case where the feeding liquid has been sterilized in the morning when coming to work, the driver comes back from the office and asks the afternoon a nebu 1 isati on.
  • the computer carries out a verification step E Tcf of the water temperature T C f of the cooling circuit C F of the engine 26.
  • the computer can compare the temperature of the water T C f of the cooling circuit C F to a given sterilization temperature T s , for example by means of the probe 23. There will be two possibilities.
  • the computer initiates a main heat exchange step E e c h, in this example by opening the valve 22 for passing the hot water from the engine 26 into the heat exchanger 3.
  • the feed liquid of the supply circuit C A is then gradually heated until its temperature Tca reaches the sterilization temperature T s .
  • the computer triggers an additional heating step E on , by the activation of the electrical resistance 7, which allows to locally heat the feed liquid contained in the buffer tank 5 for extra sterilization.
  • the computer triggers the droplet diffusion step E N , by the activation of the nebulizer 6.
  • the startup of the nebulizer 6 may be preceded by a check step E che C k if the thermal resistance 7 operates. If this is the case, the computer triggers the droplet diffusion step E N. Otherwise, the computer triggers a step of ventilation without nebulization Evo ⁇
  • the main heat exchange step E e c h in the heat exchanger 3, continues in parallel.
  • the computer performs a verification step E Tca of the supply liquid temperature Tca of the supply circuit C, to determine if all the elements of the supply circuit C A is heated at its given sterilization temperature T s .
  • the computer compares the temperature of the feed liquid Tca with the given sterilization temperature T s . If this is the case, the computer proceeds to a step of stopping the heat exchange in the exchanger 3 and the electrical resistors E off , triggering in this example the closing of the valve 22 and the interruption of the 7.
  • the method loops back to the comparison step E Tca of the temperature of the supply circuit C A , until this temperature reaches the temperature of the heating circuit. Ts sterilization.
  • the measurement of the temperature to perform this comparison can be carried out by means of the temperature probe 21 located in the first part 5a of the buffer tank 5. Indeed, as the liquid supply is in continuous circulation in this first part 5a, it can be considered that when this temperature sensor 21 indicates a temperature above the given sterilization temperature Ts, all of the feed liquid circulating throughout the supply circuit C A will have been brought to this given sterilization temperature Ts .
  • the computer also triggers an additional heating step E on , by supplying electrical power to the electrical resistance 7. However, it does not initiate the main heat exchange step E c h - Following this, the method goes parallel, firstly engage the E N droplet diffusion step, possibly having at least preliminarily proceeded to a verification step E che c k of the operation of the electrical resistance 7, and secondly loop back on the verification step E Tcf of the water temperature Tcf of the cooling circuit C F of the motor 26 , until the latter reaches the given sterilization temperature Ts. In the latter case, the computer will then open the valve 22.
  • the computer closes the valve 22 and the heating of the supply circuit C A stops. We can either let it cool by natural convection with its environment, either by a radiator (not shown).
  • the feed liquid may be supplemented with condensed water in evaporator 14 of the vehicle V air conditioning.
  • the computer in order to carry out this step of verifying the level E niv , makes the comparison of the volume of liquid V i in the main reservoir 1 with a threshold volume value V s .
  • the process proceeds directly to the sterilization steps, in particular to the verification step E Tcf that the coolant temperature T Cf has reached the given sterilization temperature T s .
  • the computer performs a verification step E P that there is liquid in the secondary tank 10.
  • the computer initiates a transfer step E Trans , by sending an opening command to the valve 15 to fill the tank main 1 by the secondary tank 10. Following this transfer, the computer loops back to the step of checking the level E n i V of liquid feed in the main tank 1.
  • the computer triggers the step of ventilation without scattering of droplets E v o ⁇
  • the steps relating to the verification of the water levels and the above-mentioned transfer steps can be implemented just after the initial control step E c of the nebu 1 isati on, before the verification step E Ds of the time elapsed since the last sterilization.
  • the computer may further implement a time delay, according to which after a given time since the last sterilization, for example 12 hours, a sterilization is engaged, independently of any control nebu 1 i s s t on.
  • the computer implements a simplified method, without nebulization, nor activation of the additional heating steps.
  • this sterilization method alone, engages directly at the end of the given time in the verification step E Tcf of the water temperature T Cf of the cooling circuit.
  • cooling C F of the motor 26, or according to the corresponding embodiment at the level of the verification step E n i V of the supply liquid level in the main tank 1. The rest of the process corresponds to that of FIG.
  • the method makes it possible to decontaminate the feed liquid contained in the lines and the various members of the supply circuit C A.
  • the sterilization needs to be done only temporarily, for example after a given duration or filling of the supply circuit; the supply liquid can thus be cold, which improves the thermal performance of the system;
  • the diffusion device is operated only if and only if the water sterilization temperature is reached or has been reached since certain duration; the sprayed liquid in the passenger compartment is thus totally treated;
  • nebulizers positioned at the passenger levels, to allow to choose on which or at which level (s) the passenger (s) the diffusion of droplets must be carried out, and thus to have a feeling of freshness personalized.

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Abstract

La présente invention se rapporte à un système de diffusion (S) de gouttelettes de liquide dans un habitacle (H) de véhicule (V) comprenant: -un dispositif de diffusion (D, -un circuit d'alimentation (CA) en liquide de ce dispositif de diffusion, -un échangeur thermique (3) dans lequel le circuit d'alimentation est agencé, ledit échangeur thermique recevant ou étant destiné à recevoir un autre circuit (CF) du véhicule, pour permettre à ce dernier et au circuit d'alimentation (CA) d'échanger de la chaleur, ce circuit à fluide caloriporteur (CF)étant un circuit où est destiné à circuler un fluide à une température suffisante pour assurer la destruction de microorganismes.

Description

SYSTEME ET PROCEDE DE STERILISATION D'UN DISPOSITIF DE
DIFFUSION DE GOUTTELETTES DANS L'HABITACLE
La présente invention a trait au domaine des ystèmes de climatisation et/ou d'humidification de éhicules .
En particulier, l'invention concerne un système de di f fus ion de gouttelettes de liquide destiné à diffuser ces gouttelettes dans un habitacle de véhicule. Plus particulièrement, la présente invention concerne un tel système équipé d'un système de stérilisation du liquide utilisé pour former ces gouttelettes, notamment par échange thermique avec un circuit de refroidissement du véhicule.
Dans les systèmes permettant d'humidifier l'air de l'habitacle de véhicule, il est connu de stériliser le liquide utilisé au moyen de dispositifs thermiques spéc i f i que s .
Cependant un tel système est très consommateur d' énergie .
Le problème technique que vise à résoudre l'invention est donc de réaliser un dispositif permettant d'humidifier l'air de l'habitacle d'un véhicule avec des moyens pour stériliser le liquide utilisé, qui soit moins consommateur d'énergie.
A cet effet, un premier objet de l'invention est un système de diffusion de gouttelettes de liquide destiné à diffuser ces gouttelettes dans un habitacle de véhicule, ledit système de diffusion comprenant :
- un dispositif de diffusion dans l'air de gouttelettes de liquide, un circuit d'alimentation en liquide connecté audit dispositif de diffusion de manière à l'alimenter en liquide,
un dispositif de circulation agencé de manière à être apte à générer une circulation du liquide dans ledit circuit d'alimentation,
un échangeur thermique dans lequel le circuit d'alimentation est agencé, ledit échangeur thermique recevant ou étant destiné à recevoir un circuit à fluide caloriporteur du véhicule selon un agencement permettant au circuit à fluide caloriporteur et au circuit d'alimentation d'échanger de la chaleur, ce circuit à fluide caloriporteur étant un circuit où est destiné à circuler un fluide caloriporteur à une température suffisante pour assurer la destruction de microorganismes.
Ainsi, le système de diffusion selon l'invention permet d'humidifier l'air de l'habitacle du véhicule, sans avoir à utiliser exclusivement une source de chauffage thermique propre au système d'humidification de l'air. En particulier, il met en œuvre un autre système déjà utilisé par ailleurs par le véhicule, à savoir le circuit à fluide caloriporteur. La consommation d'énergie est donc diminuée.
Ce circuit à fluide caloriporteur peut être un circuit de refroidissement, dans lequel circule par exemple un liquide de refroidissement. Le circuit de refroidissement échangera avec le circuit d'alimentation la chaleur qu'il a accumulée lors du refroidissement, et chauffera donc de l'autre côté le circuit d'alimentation. On optimise donc à la fois la stérilisation du liquide du système de diffusion et le refroidissement du véhicule. Par exemple, le circuit de refroidissement peut être le circuit de refroidissement du groupe mo topropul seur du véhicule. On entend par groupe mo topropul seur le moteur entraînant le déplacement du véhicule, par traction avant, par propulsion ou par entraînement de l'ensemble des roues.
Ce système peut être destiné à être monté ultérieurement avec le circuit à fluide caloriporteur . Alternativement le système de diffusion peut comprendre ledit circuit à fluide caloriporteur.
La température suffisante pour assurer la destruction de mi cr o organi sme s est celle qui permet la destruction d'au moins certains organismes pathogènes. Elle correspond donc à une température de stérilisation donnée. Par exemple, elle peut être supérieure ou égale à 60° Celsius, °C ci-après, un certain nombre d'organismes pathogènes étant déjà tués à cette température. Pour une stérilisation meilleure de l'ensemble du circuit d'alimentation, cette température peut être supérieure ou égale à 85°C, par exemple comprise entre 85 et 90°C.
L'invention peut opt i onne 1 lemen t présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
le dispositif de diffusion comprend un nébuliseur, notamment un nébuliseur comprenant une membrane vibrante, les vibrations de la membrane pouvant être générées par un dispositif piézo-électrique ; un nébuliseur permet une diffusion de gouttelettes fines dans l'air, améliorant ainsi la sensation de fraîcheur des passagers du véhicule ;
- le système de diffusion comprend un aérateur à l'intérieur duquel est agencé le nébuliseur ; l'aérateur étant le conduit d'aération destiné à déboucher dans l'habitacle de véhicule, cela permet de diffuser plus facilement les gouttelettes dans cet habitacle ;
le dispositif de circulation est une pompe, notamment une pompe de circulation ;
- le circuit d'alimentation comprend un réservoir principal alimentant le dispositif de diffusion en liquide ; cela permet d'avoir une certaine autonomie d'utilisation du système de diffusion ;
le circuit d'alimentation comprend un filtre, notamment agencé pour recevoir le liquide provenant directement du réservoir principal ; cela permet d'éliminer certaines impuretés, ce qui est notamment utile si le nébuliseur comprend une membrane vibrante ;
le circuit d'alimentation comprend un réservoir tampon distinct du réservoir principal 1, le réservoir tampon alimentant le dispositif de diffusion en liquide, ledit réservoir tampon comprenant un dispositif de chauffage d'appoint du liquide à l'intérieur du réservoir tampon, notamment une résistance électrique, notamment une résistance thermique céramique ; le chauffage d'appoint permet d'utiliser le dispositif de diffusion en attendant que le circuit de refroidissement ait atteint la température de stérilisation donnée, et que l'échange thermique ait pu avoir lieu suffisamment longtemps pour que le liquide contenu dans le circuit d'alimentation ait pu atteindre cette température ;
le réservoir tampon comprend une sonde de température agencée pour mesurer la température du liquide à l'intérieur dudit réservoir tampon ;
le réservoir tampon comprend deux parties séparées par un séparateur, tel qu'une cloison de séparation, la première partie du réservoir tampon comprenant une entrée de liquide et une sortie de liquide agencées de manière à ce qu'une première partie du liquide du circuit d'alimentation entre et sorte du réservoir tampon par cette entrée et cette sortie ; selon une réalisation, avec ce séparateur, cette entrée et cette sortie sont agencées de manière à ce qu'une deuxième partie du liquide se transvase dans la deuxième partie du réservoir tampon, la deuxième partie du réservoir tampon comprenant ledit dispositif de chauffage d'appoint ; il s'agit d'un mode de réalisation facilitant d'un côté le chauffage d'appoint par le dispositif de chauffage d'appoint au niveau du nébuliseur et de l'autre la circulation du liquide pour qu'il soit chauffé par l'échangeur thermique ;
le circuit d'alimentation est agencé en circuit fermé ; par agencé en circuit fermé on entend qu'il est fermé sur lui-même ; le liquide peut donc faire plusieurs passages au même endroit du circuit d'alimentation, ce qui permet de stériliser l'ensemble du liquide contenu dans le circuit d'alimentation ;
lorsque le circuit d'alimentation est agencé en circuit fermé qu'il comprend le réservoir principal, ce dernier comprend une première entrée recevant le liquide circulant dans le reste du circuit d'alimentation et une sortie alimentant le reste du circuit d'alimentation ; il est ainsi possible d'avoir également une autonomie en liquide stérilisé pendant un certain temps ; il n'est ainsi plus besoin d'échanger de la chaleur en continu avec le circuit à fluide caloriporteur, permettant ainsi d'économiser de l'énergie ; de plus, cela permet plus facilement d'utiliser le liquide une fois stérilisé, après que sa température soit retombée, améliorant ainsi la sensation de fraîcheur des passagers ;
le réservoir tampon est relié via un conduit au réservoir principal ; le circuit d'alimentation est connecté à un dispositif de remplissage distinct du circuit d'alimentation, notamment relié pour alimenter ledit réservoir principal ; cela permet de compenser la consommation d'eau progressive du système de diffusion ;
le dispositif de remplissage comprend d'une part des moyens de condensation de l'humidité destinés à être en communication aéraulique avec l'habitacle du véhicule, et d'autre part, des moyens de collecte agencés pour collecter les condensats obtenus par la condensation de l'humidité par les moyens de condensation et pour alimenter le circuit d'alimentation avec ces condensats ; ainsi on peut, dans le mode de climatisation en recyclage, récupérer une partie du liquide qui avait été diffusé dans l'habitacle et le recycler, améliorant davantage l'autonomie en liquide du système de diffusion ;
les moyens de récupération sont à l'aplomb desdits moyens de collecte ; cela permet de collecter les condensats par simple effet de gravité ;
- les moyens de condensation comprennent un évaporateur de la climatisation du véhicule ; on utilise ainsi un dispositif déjà en œuvre sur le véhicule, ce qui ne nécessite pas d'apport d'énergie supplémentaire ;
les moyens de collecte sont reliés à un réservoir secondaire et sont agencés pour pouvoir remplir ce dernier au moyen des condensats ; cela permet d' accumuler les condensats ;
le réservoir secondaire et le réservoir principal sont connectés entre eux via une vanne.
Un autre objet de l'invention est un véhicule comprenant un système de diffusion selon l'invention. Le dispositif de diffusion de ce véhicule peut être placé à l'avant. Il peut également être placé à l'arrière du véhicule, permettant ainsi une humidification locale de l'air, par exemple sur commande du passager placé à son niveau.
Selon une réalisation de ce véhicule, le système de diffusion comprend un aérateur à l'intérieur duquel est agencé le nébuliseur, l'aérateur étant connecté à un système de ventilation du véhicule, permettant ainsi de diffuser plus rapidement les gouttelettes.
Selon une réalisation du véhicule selon l'invention, le circuit à fluide caloriporteur comprend une branche d'échange thermique connectée au reste dudit circuit à fluide caloriporteur et une vanne pour ouvrir ou fermer la circulation du fluide caloriporteur dans ladite branche d'échange thermique. On contrôle ainsi mieux l'échange thermique, notamment en attendant que le circuit à fluide caloriporteur atteigne une température de stérilisation donnée.
Un autre objet de l'invention est un procédé de stérilisation d'un système de diffusion de gouttelettes de liquide destiné à diffuser ces gouttelettes dans un habitacle de véhicule, ledit système de diffusion comprenant un circuit d'alimentation, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
une étape d' échange thermique principal entre le circuit d'alimentation dudit système de diffusion et un circuit à fluide caloriporteur du véhicule, jusqu'à ce que le liquide d'alimentation contenu dans ledit circuit d'alimentation atteigne une température de stérilisation donnée, et une étape de diffusion sous forme de gouttelettes d'une partie du liquide d'alimentation contenu dans le circuit d'alimentation, la diffusion s' opérant dans l'habitacle du véhicule .
Le procédé selon l'invention peut être un procédé mettant en œuvre un système de diffusion selon 1 ' invention .
L'invention peut opt i onne 1 lemen t présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le procédé comprend une étape de chauffage d'appoint dans laquelle le liquide d'alimentation du circuit d'alimentation est chauffée dans un réservoir tampon du circuit d'alimentation par un dispositif de chauffage d'appoint indépendant du circuit à fluide caloriporteur, le réservoir tampon alimentant directement le système de diffusion, l'échange thermique entre le circuit d'alimentation dudit système de diffusion et le circuit à fluide caloriporteur du véhicule ayant lieu à un endroit du circuit d'alimentation distinct de ce réservoir tampon, cette étape de chauffage d'appoint étant mise en œuvre avant ou parallèlement à ladite étape d'échange thermique principal ;
le procédé comprend :
o une étape de comparaison de la température du liquide d'alimentation contenu dans le circuit d'alimentation à une température de stérilisation donnée,
le procédé étant mis en œuvre de manière à ce que : si la température du circuit à fluide caloporteur est supérieure ou égale à ladite température de stérilisation donnée, l'étape d'échange thermique principal et l'étape de chauffage d'appoint peuvent être mis en œuvre simultanément, si la température du liquide d'alimentation est inférieure à ladite température de stérilisation donnée, l'étape de chauffage d'appoint est d'abord mise en œuvre, jusqu'à un instant où la température du fluide caloriporteur soit supérieure ou égale à ladite température de stérilisation donnée, l'étape d'échange thermique principal n'étant alors démarrée qu'à ou après cet instant, tout en poursuivant la mise en œuvre de l'étape de chauffage d'appoint ;
le procédé comprend une étape de vérification du temps écoulé depuis la dernière mise en œuvre de l'étape d'échange thermique principal jusqu'à ce que le liquide d'alimentation atteigne la température de stérilisation, l'étape d'échange thermique principal et/ou l'étape de chauffage d'appoint étant mise (s) en œuvre si le temps écoulé est supérieur ou égale à un seuil de temps donné ; on peut ainsi éviter de mettre en œuvre la stérilisation pendant une durée correspondant à ce seuil, permettant ainsi d'économiser davantage d' énergie ;
le procédé comprend une étape d' entraînement de la circulation du liquide dans ledit circuit d'alimentation, cette étape d' entraînement de la circulation du liquide étant mise en œuvre au moins durant l'étape d'échange thermique principal ;
l'étape d'échange thermique principal est interrompue au bout d'un temps donné, tel que l'ensemble du liquide circulant dans le circuit d'alimentation a pu être soumis par l'échange thermique principal à la température de stérilisation donnée ;
le procédé comprend une étape de refroidissement du liquide du circuit d'alimentation pouvant avoir lieu :
o après l'interruption de l'étape d'échange thermique principal, et/ou o pendant celle-ci, mais le refroidissement ayant lieu dans ce cas entre l'échange thermique principal et ledit système de diffusion ;
cette étape de refroidissement permet de diffuser des gouttelettes plus fraîches et d' augmenter la sensation de fraîcheur des passagers ;
le procédé comprend :
o une étape de vérification du niveau de liquide dans un réservoir principal dudit circuit d'alimentation, puis, si celui-ci est en dessous d'un seuil de remplissage donné,
o une étape de remplissage dudit réservoir principal ;
le procédé comprend une étape de condensation en condensats de liquide contenu dans l'air provenant de l'habitacle en mode recyclage d'air de l'habitacle, ou/et provenant de l'air externe du véhicule, ladite étape de remplissage utilisant les condensats pour remplir ledit réservoir principal ;
- l'étape d'échange thermique principal est mise en œuvre en parallèle ou suite à l'étape de remplissage ; cela permet de stériliser le liquide du circuit d'alimentation après cet apport extérieur de liquide.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des exemples non limitatifs qui suivent, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, parmi lesquels :
la figure 1 est un schéma du système de diffusion selon l'invention ;
la figure 2 est un schéma d'un procédé selon
1 ' invention . Comme illustré en figure 1, le système de diffusion S selon l'invention est un système de diffusion de gouttelettes de liquide destiné à diffuser ces gouttelettes dans un habitacle H de véhicule V.
Ce système de diffusion S comprend un dispositif de diffusion D dans l'air de gouttelettes de liquide. Ce dit dispositif de diffusion D comprend un nébuliseur 6. Il est alimenté par un circuit d'alimentation CA permettant d'amener le liquide d'alimentation à ce nébuliseur 6, pour que ce dernier puisse générer les gouttelettes fines dans l'air l'environnant.
Cet air sera ensuite déplacé jusqu'à l'intérieur de l'habitacle H, pour donner une sensation de fraîcheur aux passagers, en complément ou alternativement à la réfrigération de l'habitacle H par la climatisation du véhicule.
Le véhicule V comprend un circuit à fluide caloriporteur CF. Ce circuit CF est déjà présent dans le véhicule V et permet la circulation dans le véhicule d'un fluide à une température de stérilisation donnée, à savoir une température suffisante pour tuer certains mi cr o o rgan i sme s , par exemple une température supérieure ou égale à 85 ° C .
Une portion du circuit d'alimentation CA et une portion de ce circuit à fluide caloriporteur CF, par exemple des conduites de ces circuits, sont agencées dans cet échangeur thermique 3. Cela va permettre de transférer les calories du circuit à fluide caloriporteur CF au circuit d'alimentation CA ·
Au niveau de cet échangeur 3, le liquide d'alimentation du dispositif de diffusion D, et donc dans cet exemple du nébuliseur 6, aura été chauffé à la température de stérilisation. Ainsi, le système de diffusion S selon l'invention utilise une source de chaleur déjà présente dans le véhicule V pour stériliser le liquide d'alimentation qui sera utilisé pour la nébu 1 i s a t i on , afin de protéger la santé des passagers du véhicule.
Selon une réalisation de l'invention, et comme dans l'exemple illustré, le circuit d'alimentation CA comprend plusieurs organes reliés entre eux par des conduites 41 à 46. Le circuit d'alimentation CA est agencé en circuit fermé, de sorte qu'il forme une boucle fermée de circulation. Le liquide d'alimentation qu'il contient peut donc circuler en continu dans ce circuit, et une même portion de ce liquide peut donc faire plusieurs tours dans ce circuit, en passant plusieurs fois dans les organes et conduites de ce circuit d'alimentation CA.
Les organes de ce circuit d'alimentation CA, comprennent dans cet exemple :
un réservoir principal 1 de stockage du liquide d'alimentation avec une entrée et une sortie, un filtre 2 permettant d'éliminer les particules, voire certains microbes, par exemple relié à la sortie du réservoir principal 1,
un échangeur de chaleur 3,
- un dispositif de circulation, dans cet exemple une pompe de circulation 4, permettant de faire circuler le liquide d'alimentation dans l'ensemble du circuit d'alimentation CA lors de stérilisation, et d'alimenter le nébuliseur pendant le fonctionnement du système de diffusion S,
un réservoir tampon 5, auquel est relié le nébuliseur 6, ce réservoir tampon comprenant un dispositif de chauffage d'appoint, tel qu'une résistance électrique 7, pour une stérilisation d'appoint au niveau de ce réservoir tampon, comme il sera détaillé ci après.
Dans cet exemple, l'échangeur 3 est agencé dans le circuit d'alimentation CA, entre le filtre 2 et le réservoir tampon 5, donc entre le réservoir principal 1 et le réservoir tampon 5. Cela permet d'avoir un échange thermique avant l'entrée du liquide d'alimentation dans ce réservoir tampon 5. Cependant comme ce liquide d'alimentation circule en boucle, on pourrait agencer cet échangeur 3 entre d'autres organes, par exemple entre le réservoir tampon 5 et le réservoir principal 1.
Selon un exemple de réalisation, pour réaliser l'échange thermique, qui est de type à fluides séparés et non mixte, les canaux de passage du fluide 43 du circuit d'alimentation CA passe au travers de cet échangeur 3.
Le circuit à liquide caloriporteur CF comprend une portion, par exemple d'autres canaux de passage du fluide 53, passant au travers de cet échangeur 3.
Par exemple, les canaux de passage 43 du circuit d'alimentation CA et les canaux de passage 53 du circuit à fluide caloriporteur CF, sont agencées en contact ou suffisamment proches dans l'échangeur 3 ou encore utilisant les mêmes parois, de manière à échanger leurs calories. Alternativement l'échangeur 3 peut également être un échangeur à plaques.
Le circuit à liquide caloriporteur CF va ainsi participer à la stérilisation du liquide d'alimentation du nébuliseur 6. Le circuit à liquide calor iporteur CF peut par exemple être un circuit de refroidissement du véhicule, à l'intérieur duquel circule un liquide de refroidissement. Ce dernier refroidit une partie à refroidir du véhicule V. Après passage dans cette partie à refroidir, le liquide de refroidissement s'est chargé en calories. Le circuit de refroidissement est agencé de manière à ce qu'en sortie de cette partie à refroidir il passe dans l'échangeur 3, amenant ainsi les calories pour stériliser le liquide d'alimentation du nébuliseur 6.
Ce circuit d'alimentation CA est équipé en outre d'un détecteur de niveau 20 dans le réservoir principal 1, d'une sonde de température 21 dans le réservoir tampon 5, et le circuit du liquide de refroidissement est équipé d'une vanne tout ou rien 22 à l'entrée de canaux de passage du fluide 53 du circuit à fluide calor iporteur CF agencée dans l'échangeur 3.
Dans l'exemple illustré, le circuit de refroidissement CF est un circuit de refroidissement du groupe mo t opropu 1 s eur , par exemple un circuit de refroidissement par eau glycolée d'un moteur thermique 26.
Ce circuit de refroidissement CF par eau glycolée comprend différents organes reliés par des conduites. Ces organes sont notamment : une pompe à eau 28, un radiateur 27 de chauffage de l'habitacle, un radiateur de refroidissement 29 permettant de refroidir le moteur thermique 26. Il est également équipé d'un thermostat 30.
La stérilisation du liquide d'alimentation est assurée grâce à l'échange thermique entre le circuit d'alimentation CA et le circuit de refroidissement CF, dans lequel circule par exemple de l'eau glycolée réchauffée par le groupe motopropulseur 6.
La température de l'eau du moteur thermique 26 peut être fournie soit par un capteur spécifique 23, soit par le calculateur (non représenté) de ce moteur 26.
Selon une réalisation de l'invention, un calculateur n'enverra la commande de mise en action du nébuliseur 6 que si la température de stérilisation a été atteinte dans la boucle du circuit d'alimentation CA, dans une période précédant cette demande de mise en action qui n'excède pas ou n'atteint pas une durée maximale Ds .
Un séparateur 25, tel qu'une cloison de séparation, partage le réservoir 5 en deux parties. La première partie 5a du réservoir tampon 5 est équipée d'une arrivée 5e et d'une sortie 5s de liquide d'alimentation. La deuxième partie 5b de ce réservoir tampon 5 comprend le dispositif de chauffage d'appoint 7 et est reliée au nébuliseur 6. Le nébuliseur 6 sera donc alimenté par la portion de liquide d'alimentation présente dans cette deuxième partie 5b. Le séparateur 25 permet de chauffer uniquement le liquide d'alimentation de la deuxième partie 5b du réservoir tampon 5.
Ainsi, il sera possible de réaliser un chauffage d'appoint rapide sur une portion limitée de liquide d'alimentation, pour que cette portion atteigne la température de stérilisation donnée, et de procéder à la nébul i s a t i on , en attendant que le reste du circuit d'alimentation atteigne également cette température.
Selon une réalisation de l'invention, la partie supérieure du séparateur 25 se trouve au même niveau que le centre du trou de la sortie 5s de la première partie 5b du réservoir tampon 5, facilitant ainsi le trans asement d'une portion du liquide d'alimentation de la première partie 5a à la deuxième partie 5b, tout en facilitant la sortie du réservoir tampon 5 vers le réservoir principal 1 d'une autre portion de liquide d'alimentation située dans cette première partie 5b.
Dans la phase de stérilisation du liquide d'alimentation par la résistance électrique 7, la pompe de circulation 4 envoie un débit constant de liquide d'alimentation légèrement supérieur au débit maximal consommé par le nébuliseur 6. Le liquide d'alimentation entre dans le réservoir tampon 5, monte jusqu'au niveau supérieur du séparateur 25, passe au-dessus du séparateur 25 pour compenser le liquide d'alimentation consommé par le nébuliseur 6. Etant donné que le débit d'arrivée est légèrement supérieur au débit consommé, le niveau d'eau du réservoir tampon 5 augmente, et le liquide d'alimentation sort du réservoir tampon 5 par le trou de sortie 5s.
La pompe de circulation 4 permet donc d'alimenter en liquide d'alimentation le réservoir tampon 5, attenant au nébuliseur 6. Ainsi, grâce à un faible débit de liquide d'alimentation dans le circuit, le nébuliseur 6 est continuellement alimenté afin d'éviter qu'il ne se désamorce.
La résistance électrique 7 est utilisée en chauffage électrique d'appoint, dans le cas où l'utilisateur met en action le dispositif de diffusion D, alors que la température du circuit de refroidissement CF n'a pas atteint 85°C depuis une certaine durée Ds . Selon une réalisation de l'invention, la résistance électrique 7 peut être une résistance électrique à Coefficient de Température Positif, encore appelée CTP. Une CTP est une résistance électrique dont la résistance augmente avec la température. Par exemple, il peut s'agir d'une CTP dont la résistance croit rapidement au-delà de la température de stérilisation donnée, par exemple 85°C. Cette augmentation de la résistance électrique réduit la puissance thermique de la résistance chauffante et évite la surchauffe du dispositif.
Le volume du réservoir principal 1 peut par exemple être compris entre 1 et 2 litres. Le réservoir tampon 5 peut avoir un contenant plus réduit, par exemple environ 50 millilitres.
Pour assurer l'autonomie du système de diffusion S et éviter autant que possible un remplissage du réservoir principal 1 par l'utilisateur, on peut utiliser un dispositif de remplissage R distinct du circuit d'alimentation CA, de préférence autonome. Par exemple, ce dispositif de remplissage R est agencé pour récupérer l'eau contenue dans l'air alimentant 1 ' habitacle H .
La récupération de l'humidité peut notamment se faire par condensation.
Par exemple, le dispositif de remplissage R peut comprendre :
un évaporateur 14 de climatisation du véhicule V,
- un réservoir secondaire 10, éventuellement équipé d'un trop plein 11, le volume du réservoir secondaire pouvant par exemple être compris entre 1 et 2 litres,
un moyen de collecte des condensats 12 situé au-dessous de 1 ' évaporateur 14,
- une conduite reliant le moyen de collecte 12 des condensats au réservoir secondaire 10, une vanne électrique 15 sur cette conduite reliant le réservoir secondaire 10 au réservoir principal 1.
Selon une réalisation de l'invention, les vannes 15 et 22, la pompe de circulation 4, le détecteur de niveau 20, les sondes de température 21 et 23 du réservoir tampon 5 et du circuit à fluide caloriporteur CF, la résistance électrique 7 et le nébuliseur 6 sont reliés à un calculateur pour le contrôle du système de diffusion S.
Les condensats sont donc stockés dans le réservoir secondaire 10. Le trop plein 11 permet, en cas de dépassement de la capacité maximale de stockage, d'évacuer les condensats. Ce réservoir secondaire 10 constitue une réserve d'eau utile lors de fortes sollicitations du dispositif de diffusion D et évite son désamorçage.
Pour éviter tout risque en cas de gel, les conduites d'eau du dispositif de remplissage R, et éventuellement celles du circuit d'alimentation CA, peuvent être en un matériau suffisamment déformable, tel que des tuyaux en caoutchouc.
Lorsque l'air traverse 1 ' évaporateur 14, il est refroidi, par exemple jusqu'à environ 4°C. Une grosse partie de la vapeur d'eau ou de l'humidité contenue dans l'air est alors condensée, et retombe par gravité de 1 ' évaporateur 14 dans le moyen de collecte 12, tel qu'un récupérateur ou un bac.
L'évaporeur 14 se situe à un niveau relativement haut, par exemple au niveau du poste de conduite, le réservoir secondaire 10 est positionné au-dessous du moyen de collecte 12. Une conduite 13 relie le moyen de collecte 12 et le réservoir secondaire 10. L'eau passe du moyen de collecte 12 au réservoir secondaire 10 par gravité .
Le réservoir principal 1 est situé légèrement au-dessous du réservoir secondaire 10, pour que l'eau passe du réservoir secondaire 10 au réservoir principal 1 par gravité. Ce passage est contrôlé par la vanne 15 située sur la conduite entre ces deux réservoirs 1 et 10. Le réservoir principal 1 peut comprendre une ouverture de mise à l'air 24 sur son sommet pour faciliter ce remplissage.
Le nébuliseur 6 comprend par exemple une membrane vibrante. La taille des particules d'eau pulvérisées est dans ce cas de 5 à 10ym.
Pour obtenir une efficacité maximale de rafraîchissement, le flux d'air humidifié peut être dirigé vers les visages des utilisateurs. Le nébuliseur 6 peut par exemple être placé dans un aérateur ou dans une gaine de ventilation du véhicule V.
Le système de diffusion selon l'invention peut être agencé pour rafraîchir localement les passagers du véhicule. Le système de diffusion peut par exemple comprendre plusieurs dispositifs de diffusion de gouttelettes, notamment des nébuliseurs, placés au niveau de plusieurs passagers, par exemple de chaque passager arrière, ou de chacun des passagers du véhicule . Le système de diffusion selon l'invention peut être compact .
Le système de chauffage, ventilation et d'air conditionné du véhicule, encore appelé HVAC (pour « heating, ventilating, and air conditioning » en anglais) comprend l'eau chaude du moteur thermique présente déjà dans le HVAC, et peut également comprendre le réservoir principal 1, le réservoir secondaire 10, le récupérateur 12, ainsi que l'échangeur thermique 3.
D'une manière générale, le système de diffusion selon l'invention peut être mis en œuvre selon le procédé décrit ci-après, notamment illustré en figure 2, par exemple au moyen d'un calculateur, embarqué dans le véhicule ou propre au système de diffusion S.
Ce procédé pourra par exemple être mis en œuvre automatiquement, lorsque la température d'air extérieur au véhicule V est supérieure à 25°C. Il est possible d'agencer le système de diffusion pour qu'à des températures inférieures, le dispositif soit inactif.
Le procédé pourra être également enclenché, lorsque le conducteur, ou un passager, demande de la climatisation par nébu 1 i s a t i on .
Comme illustré en figure 2, le procédé démarre par une étape Ec initiale de commande de la nébul i s a t i on . Le calculateur calcule alors, dans une étape de vérification du temps écoulé EDs, le temps écoulé depuis la dernière stérilisation, c'est-à-dire depuis la dernière fois où la température du liquide d'alimentation a dépassé la température de stérilisation donnée Ts.
Si ce temps écoulé D est inférieur à une durée seuil Ds, par exemple une durée d'au moins douze heures, le procédé passe de suite à l'étape de diffusion de gouttelettes EN . Le nébuliseur 6 démarre donc sans une stérilisation préalable, ou simultanée. Ceci peut correspondre au cas où, le liquide d'alimentation ayant été stérilisé le matin en venant travailler, le conducteur rentre du bureau et demande l'après-midi une nébu 1 i s a t i on .
En revanche, si le temps écoulé D atteint ou dépasse la durée seuil Ds, le calculateur procède à une étape de vérification ETcf de la température de l'eau TC f du circuit de refroidissement CF du moteur 26. Par exemple, le calculateur peut comparer la température de l'eau TC f du circuit de refroidissement CF à une température de stérilisation donnée Ts, par exemple au moyen de la sonde 23. Il y aura deux possibilités.
Selon une première possibilité, si la température de l'eau Tcf du circuit de refroidissement CF atteint ou dépasse la température de stérilisation donnée Ts, par exemple parce que le moteur 26 est chaud et qu'il a atteint sa température de fonctionnement optimal, le calculateur déclenche une étape d'échange thermique principal E é ch , dans cet exemple en ouvrant la vanne 22 pour faire passer l'eau chaude provenant du moteur 26 dans l'échangeur thermique 3.
Le liquide d'alimentation du circuit d'alimentation CA est alors chauffé progressivement jusqu'à ce que sa température Tca atteigne la température de stérilisation Ts.
En attendant, le calculateur déclenche une étape de chauffage d'appoint Eon, par l'activation de la résistance électrique 7, ce qui permet de chauffer localement le liquide d'alimentation contenu dans le réservoir tampon 5, pour une stérilisation d'appoint. A la suite de cette étape de chauffage d'appoint Eon, le calculateur déclenche l'étape de diffusion de gouttelettes EN, par l'activation du nébuliseur 6.
Eventuellement, le démarrage du nébuliseur 6 peut être précédé par une étape de vérification Ec h e C k si la résistance thermique 7 fonctionne. Si tel est le cas, le calculateur déclenche l'étape de diffusion de gouttelettes EN . Dans le cas contraire, le calculateur déclenche une étape de ventilation sans nébulisation Evo ·
L'étape d'échange thermique principal E é ch dans l'échangeur thermique 3, se poursuit en parallèle. Au cours de celle-ci, le calculateur procède à une étape de vérification ETca de la température du liquide d'alimentation Tca du circuit d'alimentation C , pour déterminer si l'ensemble des éléments du circuit d'alimentation CA est chauffé à sa température de stérilisation donnée Ts. Par exemple, le calculateur compare la température du liquide d'alimentation Tca à la température de stérilisation donnée Ts. Si tel est le cas, le calculateur procède à une étape d'arrêt de l'échange thermique dans l'échangeur 3 et des résistances électriques Eoff, en déclenchant dans cet exemple la fermeture de la vanne 22 et l'interruption de l'alimentation électrique de la résistance électrique 7. Si tel n'est pas le cas, le procédé reboucle sur l'étape de comparaison ETca de la température du circuit d'alimentation CA, jusqu'à ce que cette température atteigne la température de stérilisation Ts . La mesure de la température pour effectuer cette comparaison peut être effectuée au moyen de la sonde de température 21 située dans la première partie 5a du réservoir tampon 5. En effet, comme le liquide d'alimentation est en circulation continue dans cette première partie 5a, on peut considérer que lorsque cette sonde de température 21 indiquera une température supérieure à la température de stérilisation donnée Ts, l'ensemble du liquide d'alimentation circulant dans tout le circuit d'alimentation CA aura été porté à cette température de stérilisation donnée Ts .
Selon la deuxième possibilité, si la température de l'eau de refroidissement Tcf du moteur 26 est inférieure à la température de stérilisation donnée Ts, le calculateur déclenche pareillement une étape de chauffage d'appoint Eon, par alimentation électrique de la résistance électrique 7. Cependant, il n'enclenche pas l'étape d'échange thermique principal E é ch - Suite à cela, le procédé va parallèlement, d'une part enclencher l'étape de diffusion de gouttelettes EN, éventuellement en ayant au préalable procédé à une étape de vérification Ec h e c k du fonctionnement de la résistance électrique 7, et d'autre part reboucler sur l'étape de vérification ETcf de la température de l'eau Tcf du circuit de refroidissement CF du moteur 26, jusqu'à ce que cette dernière atteigne la température de stérilisation donnée Ts . Dans ce dernier cas, le calculateur ouvrira alors la vanne 22.
Une fois l'ensemble de liquide d'alimentation chauffé à sa température de stérilisation Ts, le calculateur ferme la vanne 22 et 1 ' échauf fement du circuit d'alimentation CA s'arrête. On peut soit laisser ce dernier se refroidir par convection naturelle avec son environnement, soit par un radiateur (non représenté) .
Comme évoqué ci-dessus, le liquide d'alimentation peut être complété par de l'eau condensée dans 1 ' évapora teur 14 de la climatisation du véhicule V .
Après un certain temps de fonctionnement, lorsque le calculateur détermine, au cours d'une étape de vérification du niveau EniV, que le détecteur de niveau 20 indique que le niveau du réservoir principal
I descend à un niveau minimal.
Selon un exemple de réalisation, pour procéder à cette étape de vérification du niveau Eniv, le calculateur procède à la comparaison du volume de liquide V i dans le réservoir principal 1 à une valeur de volume seuil Vs .
Si le volume de liquide V i dans le réservoir principal 1 est supérieur à une valeur de volume seuil Vs, le procédé passe directement aux étapes de stérilisation, en particulier à l'étape de vérification ETcf que la température du liquide de refroidissement TCf a atteint la température de stérilisation donnée Ts.
II convient en effet de stériliser le liquide d'alimentation car il a reçu un apport en liquide extérieur .
Si tel n'est pas le cas, le calculateur procède à une étape de vérification EP qu'il y a du liquide dans le réservoir secondaire 10.
En cas de présence de liquide dans le réservoir secondaire 10, le calculateur enclenche une étape de transvasement ETrans, par envoi d'une commande d'ouverture de la vanne 15 pour remplir le réservoir principal 1 par le réservoir secondaire 10. Suite à ce transvasement, le calculateur reboucle sur l'étape de vérification du niveau En iV de liquide d'alimentation dans le réservoir principal 1.
En cas d'absence d'eau dans le réservoir secondaire 10, le calculateur déclenche l'étape de ventilation sans diffusion de gouttelettes Evo ·
A noter que comme illustré en figure 2, les étapes relatives à la vérification des niveaux d'eau et les étapes de transvasement précédemment évoquées peuvent être mises en œuvre juste après l'étape Ec initiale de commande de la nébu 1 i s a t i on , avant l'étape de vérification EDs du temps écoulé depuis la dernière stérilisation .
On peut aussi envisager une réalisation où l'on utilise de l'eau approvisionnée par l'usager et non l'eau provenant des condensats produits par le système de climatisation. Dans ce cas là, le procédé de stérilisation selon l'invention sera également mis en œuvre consécutivement à cet approvisionnement.
Egalement, le calculateur peut en outre mettre en œuvre une temporisation, selon laquelle au bout d'un temps donné depuis la dernière stérilisation, par exemple 12 heures, une stérilisation est enclenchée, indépendamment de toute commande de nébu 1 i s a t i on .
Dans ce dernier cas, le calculateur met en œuvre un procédé simplifié, sans nébulisation, ni activation des étapes de chauffage d'appoint. En comparaison avec le procédé de mise en œuvre de la nébulisation, ce procédé de stérilisation seule, s'enclenche directement au bout du temps donné au niveau de l'étape de vérification ETcf de la température de l'eau TCf du circuit de refroidissement CF du moteur 26, ou selon la réalisation correspondante, au niveau de l'étape de vérification En i V du niveau de liquide d'alimentation dans le réservoir principal 1. Le reste du procédé correspond à celui de la figure 2, hormis qu'il n'y a pas de mise en œuvre d'étape de chauffage d'appoint Eon, et que si la température de l'eau TC f du circuit de refroidissement CF est en-dessous la température de stérilisation donnée Ts, le procédé reboucle sur l'étape de vérification ETcf de la température de l'eau TC f du circuit de refroidissement CF, jusqu'à que cette température TC f atteigne la température de stérilisation donnée Ts.
D'une manière générale dans l'invention, le procédé permet de décontaminer le liquide d'alimentation contenu dans les conduites et les différents organes du circuit d'alimentation CA.
Selon certaines réalisations de l'invention, les avantages de l'invention sont donc:
une stérilisation du liquide d'alimentation par la chaleur provenant d'un circuit à fluide caloriporteur du véhicule, sans recours systématique à des consommateurs électriques pour chauffer ce liquide d'alimentation ;
la stérilisation n'a besoin de se faire que temporairement, par exemple après une durée donnée ou un remplissage du circuit d'alimentation ; le liquide d'alimentation peut ainsi être froid, ce qui améliore la performance thermique du système ;
le dispositif de diffusion n'est actionné que si et seulement si la température de stérilisation d'eau est atteinte ou a été atteinte depuis une certaine durée ; le liquide pulvérisé dans l'habitacle est ainsi totalement traité ;
il est possible d'utiliser des nébuliseurs distincts positionnés aux niveaux des passagers, pour permettre de choisir sur quel ou au niveau de quel (s) passager (s) la diffusion de gouttelettes doit être effectuée, et d'avoir ainsi une sensation de fraîcheur personnalisée .

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de diffusion (S) de gouttelettes de liquide destiné à diffuser ces gouttelettes dans un habitacle (H) de véhicule (V) , ledit système de diffusion comprenant :
un dispositif de diffusion (D) dans l'air de gouttelettes de liquide,
un circuit d'alimentation (CA) en liquide connecté audit dispositif de diffusion de manière à l'alimenter en liquide,
un dispositif de circulation (D) agencé de manière à être apte à générer une circulation du liquide dans ledit circuit d'alimentation,
un échangeur thermique (3) dans lequel le circuit d'alimentation est agencé, ledit échangeur thermique recevant ou étant destiné à recevoir un circuit à fluide caloriporteur (CF) du véhicule selon un agencement permettant au circuit à fluide caloriporteur (CF) et au circuit d'alimentation (CA) d'échanger de la chaleur, ce circuit à fluide caloriporteur (CF) étant un circuit où est destiné à circuler un fluide caloriporteur à une température suffisante pour assurer la destruction de microorganismes.
2. Système de diffusion selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de diffusion (D) comprend un nébuliseur (6) .
3. Système de diffusion selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit circuit à fluide caloriporteur (CF) est un circuit de refroidissement.
4. Système de diffusion selon la revendication 3, dans lequel le circuit de refroidissement (CF) est le circuit de refroidissement du groupe motopropulseur (26) du véhicule (V) .
5. Système de diffusion selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit d'alimentation (CA) comprend un réservoir principal (1) alimentant le dispositif de diffusion (D) en liquide.
6. Système de diffusion selon la revendication précédente, dans lequel le circuit d'alimentation (CA) comprend un réservoir tampon (5) distinct du réservoir principal (1), le réservoir tampon alimentant le dispositif de diffusion (D) en liquide, ledit réservoir tampon comprenant un dispositif de chauffage d'appoint (7) du liquide à l'intérieur du réservoir tampon.
7. Système de diffusion selon la revendication précédente, dans lequel ledit réservoir tampon (5) comprend une sonde de température (21) agencée pour mesurer la température du liquide à l'intérieur dudit réservoir tampon.
8. Système de diffusion selon la revendication précédente,
dans lequel ledit réservoir tampon (5) comprend deux parties séparées par un séparateur (25) , la première partie (5a) du réservoir tampon (5) comprenant une entrée de liquide (5e) et une sortie de liquide (5s) agencées de manière à ce qu'une première partie du liquide du circuit d'alimentation entre et sorte du réservoir tampon par cette entrée et cette sortie, et
dans lequel ce séparateur (25) , cette entrée (5e) et cette sortie (5s) sont agencées de manière à ce qu'une deuxième partie du liquide se transvase dans la deuxième partie (5b) du réservoir tampon, la deuxième partie (5b) du réservoir tampon comprenant ledit dispositif de chauffage d' appoint (7) .
9. Système de diffusion selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit circuit d'alimentation (CA) est agencé en circuit fermé.
10. Système de diffusion selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit circuit d'alimentation (CA) est connecté à un dispositif de remplissage (R) distinct du circuit d'alimentation.
11. Système de diffusion selon la revendication 10, dans lequel ledit dispositif de remplissage (R) comprend d'une part des moyens de condensation de l'humidité (14) destinés à être en communication aéraulique avec l'habitacle (H) du véhicule, et d'autre part, des moyens de collecte (12) agencés pour collecter les condensats obtenus par la condensation de l'humidité par les moyens de condensation et pour alimenter le circuit d'alimentation (CA) avec ces condensats.
12. Véhicule comprenant un système de diffusion (D) selon l'une des revendications précédentes.
13. Procédé de stérilisation d'un système de diffusion
(S) de gouttelettes de liquide destiné à diffuser ces gouttelettes dans un habitacle (H) de véhicule (V) , ledit système de diffusion comprenant un circuit d'alimentation (CA) , ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- une étape d'échange thermique principal ( EéCh ) entre le circuit d'alimentation dudit système de diffusion et un circuit à fluide caloriporteur (CF) du véhicule, jusqu'à ce que le liquide d'alimentation contenu dans ledit circuit d'alimentation (CA) atteigne une température de stérilisation donnée (Ts) , et
une étape de diffusion ( EN ) sous forme de gouttelettes d'une partie du liquide d'alimentation contenu dans le circuit d'alimentation (CA) , la diffusion s' opérant dans l'habitacle du véhicule.
14. Procédé de stérilisation selon la revendication
13, ledit procédé comprenant une étape de chauffage d'appoint ( Eon ) dans laquelle le liquide d'alimentation du circuit d'alimentation (CA) est chauffée dans un réservoir tampon (5) du circuit d'alimentation par un dispositif de chauffage d'appoint (7) indépendant du circuit à fluide caloriporteur (CF) , ledit réservoir tampon alimentant directement le système de diffusion (S), l'échange thermique entre le circuit d'alimentation dudit système de diffusion et le circuit à fluide caloriporteur du véhicule ayant lieu ayant lieu à un endroit du circuit d'alimentation distinct de ce réservoir tampon, cette étape de chauffage d'appoint ( Eon ) étant mise en œuvre avant ou parallèlement à ladite étape d'échange thermique principal ( EéCh ) ·
15. Procédé de stérilisation selon la revendication 14, ledit procédé comprenant :
une étape de comparaison ( ETCa ) de la température (TCa) du liquide d'alimentation contenu dans le circuit d'alimentation (CA) à une température de stérilisation donnée (Ts) ,
le procédé étant mise en œuvre de manière à ce que : si la température (Tcf) dudit liquide de refroidissement est supérieure ou égale à ladite température de stérilisation donnée (Ts) , l'étape d'échange thermique principal ( Eéch ) et l'étape de chauffage d'appoint ( Eon ) sont mis en œuvre simultanément,
si la température (Tcf) dudit liquide de refroidissement est inférieure à ladite température de stérilisation donnée (Ts) , l'étape de chauffage d'appoint ( Eon ) est d'abord mise en œuvre, jusqu'à un instant où la température du circuit à fluide caloriporteur soit supérieure ou égale à ladite température de stérilisation donnée, l'étape d'échange thermique principal n'étant alors démarrée qu'à ou après cet instant, tout en poursuivant la mise en œuvre de l'étape de chauffage d'appoint.
16. Procédé de stérilisation selon l'une des revendications 13 à 15, comprenant une étape de vérification ( EDs ) du temps écoulé (D) depuis la dernière mise en œuvre de l'étape d'échange thermique principal ( EéCh ) jusqu'à ce que le liquide d'alimentation atteigne la température de stérilisation (Ts) , l'étape d'échange thermique principal ( EéCh ) et/ou l'étape de chauffage d'appoint ( Eon ) étant mise (s) en œuvre si le temps écoulé est supérieur ou égal à un seuil de temps donné (Ds) .
17. Procédé de stérilisation selon l'une des revendications 13 à 16, dans lequel le procédé comprend :
une étape de vérification du niveau ( EniV ) de liquide dans un réservoir principal (1) dudit circuit d'alimentation (CA) , puis, si celui-ci est en dessous d'un seuil de remplissage donné (Vs) ,
une étape de remplissage ( ETrans ) dudit réservoir principal .
18. Procédé de stérilisation selon la revendication 17, dans lequel l'étape d'échange thermique principal ( EéCh ) est mise en œuvre en parallèle ou suite à l'étape de remplissage ( ETrans ) .
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