WO2016150822A1 - Systeme de rafraichissement d'un flux d'air, notamment pour vehicule automobile, et procede de rafraichissement correspondant - Google Patents

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unit
nebulization
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Valeo Systemes Thermiques
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Definitions

  • the present invention relates to a cooling system of an air flow, especially for a motor vehicle.
  • the invention also relates to a method of refreshing an air flow implemented by such a cooling system.
  • the motor vehicles most often incorporate a ventilation system and / or air conditioning to establish in the cabin temperature below the external temperature.
  • nebulise a liquid such as water in the air flow ducts To improve cooling, it is known to nebulise a liquid such as water in the air flow ducts. Thus, nebulized water droplets are diffused with the flow of air to the passenger compartment, so that they evaporate causing a lowering of temperature. This is transparent for the passenger or passengers of the vehicle, for example, who only feel the sensation of freshness without perceiving an increase in humidity.
  • the use of the nebulization of a liquid in a flow of air in a passenger compartment poses some problems, in particular the risk of freezing of the nebulizing unit and in particular in the case of a piezoelectric head perforated membrane of very small thickness, in particular of the order of 40 ⁇ , the risk of breakage of the perforated membrane, in case of stagnation of the nebulization liquid at the nebulization unit, when the motor vehicle is stored in a cold environment, for example negative temperature.
  • the liquid stagnant in the circuit entails a risk of developing bio-films and / or bacteria and / or algae in the circuit, especially at the level of the nebulization unit and the liquid circulation channels.
  • the smelly odors it may cause which can cause discomfort for the occupants for example of the passenger compartment of the vehicle, there is a risk of ingestion of bacteria (legionella or other) and mold by the user to cause droplets that can penetrate the bronchi of the user.
  • a sanitation of the air flow can be implemented but it requires the use of detergent products.
  • the invention aims to at least partially overcome the problems of the prior art, reducing the risk of proliferation of bacteria and nebulizing fluid gel in the nebulizing liquid circuit.
  • the subject of the invention is a system for cooling an air flow, in particular for a motor vehicle, comprising:
  • At least one nebulizing unit of a nebulizing liquid in the air flow at least one nebulizing unit of a nebulizing liquid in the air flow
  • nebulizing unit the nebulizing liquid reservoir and the nebulization liquid circulation channels defining a nebulization liquid circuit
  • system further comprises:
  • At least one pumping device :
  • the nebulizing liquid no longer stagnates in the circulation channels or at the level of the nebulization unit.
  • the risk of frost or rupture is eliminated in case of storage for example of a motor vehicle comprising this system in a cold environment.
  • the airflow cooling system may further include one or more of the following features, taken separately or in combination:
  • the pumping device is configured to draw the nebulizing liquid during a nebulizing liquid priming time during a predefined priming time, and / or to discharge nebulizing liquid during a predefined purge time, for example less than five seconds.
  • the priming time is pre-set long enough for the circuit to be filled with the nebulizing liquid but short enough so that the user does not have the impression that there is a malfunction of the system.
  • Said cooling system comprises at least one means for detecting the level of the nebulizing liquid in the vicinity of the nebulizing unit, able to allow or inhibit the triggering of the nebulization unit according to the level of the nebulizing liquid.
  • the pumping device comprises at least one reversible pump adapted to suck the nebulizing liquid in the first direction from the nebulizing liquid reservoir to the nebulization unit, and in the second direction from the nebulizing unit to said reservoir or out of the nebulizing liquid circuit.
  • a reversible pump has the advantage of being easy to implement because it does not need to be arranged below the level of the nebulizing liquid and allows to chase the air present in said circuit.
  • the reversible pump is a rotary drive volumetric transfer pump, such as a positive displacement pump, a peristaltic pump or a vane pump.
  • the pumping device comprises at least one irreversible pump, having the advantage of being inexpensive, such as a centrifugal pump, and said cooling system further comprises at least one fluid dispenser:
  • Such a fluid distributor ensures with the same irreversible pump, the purge function after each use and the boot function of said circuit before each use.
  • the pumping device comprises at least a first pump adapted to suck the nebulizing liquid in the first direction, and at least a second pump adapted to suck the liquid in the second direction, the second pump being connected in series with the first pump or bypassing the first pump.
  • Said cooling system comprises: a first channel for circulating the nebulizing liquid with an end immersed in the nebulizing liquid in said reservoir, and a second channel for circulating the nebulizing liquid with an end placed above the level of the liquid. nebulization in said tank.
  • This arrangement is advantageous for pumping and return of the liquid in the tank during priming, but also for the intake of air via the second channel during the purge of said circuit.
  • - Said cooling system comprises at least one valve arranged to direct the purge liquid nebulized to said tank or out of said circuit. This makes it possible to have the choice between the recovery of the nebulizing liquid or the evacuation of the nebulizing liquid outside the motor vehicle for example, further reducing the health risk.
  • the nebulizing unit comprises at least one piezoelectric type element, such as a perforated membrane piezoelectric type nebulizing head.
  • the invention also relates to a method of refreshing an air flow in particular to the passenger compartment of a motor vehicle implemented by a cooling system of an air flow as described above, comprising: a preliminary step, called priming step, during which the pumping device sucks the nebulizing liquid in a first direction from the nebulizing liquid reservoir to the nebulization unit, so as to fill said nebulization liquid circuit,
  • the cooling system is drained so as to prevent the nebulization liquid from stagnating in the nebulization unit and in the cooling channels. circulation of the liquid, preventing the appearance of bacteria and / or bio-films in said circuit.
  • the method of refreshing the air flow may further comprise one or more of the following features, taken separately or in combination:
  • the pumping device performs the preliminary step for a predefined period, so-called priming time, for example less than or equal to five seconds.
  • the pumping device performs the purge step for a predefined period, called purge time, for example less than or equal to five seconds.
  • the flow rate of the pumping device is accelerated during the preliminary so-called priming step and / or during the purge step, for example of the order of five to ten times more than the flow rate during nebulization.
  • the method of refreshing the airflow may further comprise the steps of:
  • the step of reversing the direction of circulation of the nebulizing liquid in said circuit can be carried out according to one of the following steps:
  • FIG. la shows schematically and simplified a cooling system of an air flow according to a first embodiment in a priming step of the nebulizing liquid circuit before nebulization
  • FIG. 1b is a diagrammatic and simplified representation of the cooling system of an air flow according to the first embodiment during a purge step of the nebulization liquid circuit after nebulization,
  • FIG. 2a schematically shows a variant of the air flow cooling system of FIG. 1 including a valve making it possible to direct the nebulizing liquid at the outlet of a nebulizing liquid reservoir to a pump during the boot step,
  • FIG. 2b schematically shows a variant of the airflow cooling system of FIG. 1b including a valve making it possible to direct the nebulizing liquid at the outlet of the pump during the purge step;
  • FIG. 3 a is a diagrammatic and simplified representation of a cooling system for an air flow according to a second embodiment during a priming step of the nebulization liquid circuit before nebulization,
  • FIG. 3b is a diagrammatic and simplified representation of the cooling system of an air flow according to the second embodiment during a purge step of the nebulization liquid circuit after nebulization,
  • FIG. 4 a diagrammatically and simplified representation of a cooling system of an air flow according to a third embodiment during a step of priming the nebulizing liquid circuit before nebulization
  • FIG. 4b schematically and schematically represents the cooling system of an air flow according to the third embodiment during a purge step of the nebulization liquid circuit after nebulization
  • FIG. 5 a is a diagrammatic and simplified representation of a cooling system for an air flow according to a fourth embodiment during a priming step of the nebulization liquid circuit before nebulization,
  • FIG. 5b schematically and schematically represents the cooling system of an air flow according to the fourth embodiment during a purge step of the nebulization liquid circuit after nebulization
  • FIG. 6 schematically illustrates the steps of a method for cooling an air flow implemented by a system for cooling the air flow according to the invention.
  • the invention relates to a cooling system 1 of an air flow F, especially for a motor vehicle.
  • the cooling system 1 of an air flow F is for example connected to a ventilation network of a ventilation system and / or air conditioning existing in particular in the motor vehicle.
  • the cooling system 1 of an air flow may include its own fan for moving a flow of air to be treated, for example to the passenger compartment of a motor vehicle.
  • the cooling system 1 of an air flow further comprises a vent (not visible in the figures) for delivering the air flow F for example in the passenger compartment of the vehicle.
  • the cooling system 1 of the air flow also comprises a nebulization unit 3 of a liquid.
  • the nebulizing unit 3 comprises, for example, a nebulizing head 5.
  • the nebulizing head 5 is advantageously arranged at the level of the air outlet of the air outlet, so as to deliver droplets of nebulized liquid into the flow. of air F downstream of the air vent according to the direction of flow of the air flow F.
  • the nebulizing unit 3 may comprise at least one element of piezoelectric type to ensure nebulization of the liquid.
  • the nebulizing head 5 is for example piezoelectric type membrane perforated, or micro-perforated.
  • the membrane has a thickness for example of the order of 40 ⁇ .
  • the nebulizing head 5 comprises a piezoelectric transducer able to vibrate the perforated membrane fed with nebulizing liquid, so as to generate droplets in the form of haze or fog 7 having a size of microdroplets between 3 and 15 ⁇ .
  • the nebulizing unit 3 is connected to at least two nebulization liquid circulation channels 9, 11, for supplying the perforated membrane with nebulizing liquid.
  • the nebulizing liquid is advantageously water.
  • the circulation channels of the nebulizing liquid 9, 11 are for example made in the form of flexible pipes.
  • the pipes 9, 11 are connected to at least one reservoir 13 of the nebulizing liquid.
  • the pipes 9, 11 thus allow the circulation of the nebulizing liquid between the nebulizing unit 3 and the reservoir 13 of the nebulizing liquid.
  • the nebulizing unit 3, the reservoir 13 of the nebulizing liquid and the nebulization liquid circulation channels, here in the form of pipes 9, 11, define a nebulization liquid circuit.
  • the circuit is advantageously dimensioned as linearly as possible so as to avoid, in particular, that air bubbles generated during nebulization do not become jammed for example behind the piezoelectric head 5.
  • a first pipe 9 has an end 9i immersed in the nebulizing liquid in the tank 13. This is the end 9i opposite the end 9 2 connected to the nebulizer unit 3
  • the submerged end 9i is for example connected to a filtering means such as a strainer 15 arranged in the bottom of the tank 13 of nebulizing liquid.
  • the end 11 1 of the second pipe 11, opposite the end 11 2 connected to the nebulizing unit 3, can be placed above the level of the nebulizing liquid in the tank 13, for example on a closure cap 16 of the tank 13 of nebulizing liquid.
  • the second pipe 11 is not immersed, which allows a return of the nebulizing liquid in the tank 13 during a priming step to fill the nebulization liquid circuit before nebulization ( Figure la) as explained subsequently, and also allows an air intake during a purge step of the nebulization liquid circuit after nebulization ( Figure lb) as explained below.
  • the reservoir 13 of the nebulizing liquid is preferably arranged in a manner accessible to a user for regularly changing the nebulizing liquid.
  • it may be a water bottle, or a cartridge for the nebulization liquid specific to the cooling system 1.
  • the tank 13 of nebulizing liquid has a low storage volume, for example of the order of a quarter of a liter. This capacity is especially sufficient for one hour of autonomy.
  • a means of purifying the nebulizing liquid in the reservoir 13 may be provided, for example by thermal flash or by UV LEDs.
  • the cooling system 1 of the air flow further comprises at least one pumping device 17; 117; 217a, 217b; 317a, 317b ( Figures la to 5b), adapted to suck the nebulizing liquid.
  • the pumping device comprises a pump 17, 117 or several pumps 217a, 217b, 317a, 317b, suitable for:
  • One or more control means can be provided for this purpose, which can not be seen in the figures, suitable for controlling the pumping device 17, 117, 217a, 217b, 317a, 317b. This is for example a control electronics.
  • the pumping device comprises at least one reversible pump 17. It is particularly a rotary drive volumetric transfer pump such as a volumetric, peristaltic or paddle pump.
  • the reversible pump 17 makes it possible to draw the nebulizing liquid in two directions, as well in a first direction Sa from the reservoir 13 of the nebulizing liquid towards the nebulization unit 3 (FIG. 1a), as in a second direction Sb since the nebulizing unit 3 to the tank 13 of nebulizing liquid ( Figure lb).
  • the reversible pump 17 makes it possible to draw the nebulizing liquid in a second direction Sb from the nebulization unit 3 to a valve 19 (FIGS. 2a, 2b) making it possible to direct the nebulizing liquid at the outlet of the reversible pump. 17 out of the nebulizing liquid circuit according to the arrows Sb 'in Figure 2b.
  • the valve 19 is arranged between the reservoir 13 and the nebulizer unit 3.
  • the valve 19 thus makes it possible to direct the nebulizing liquid at the outlet of the reservoir 13 towards the reversible pump 17 and the nebulizing unit 3 (FIG. 2a) in particular for priming the nebulizing liquid circuit.
  • the valve 19 furthermore makes it possible, in particular during the purging of the nebulizing liquid circuit, to direct the nebulizing liquid towards the reservoir 13 or out of the reservoir 13, as illustrated in FIG. 2b, via a circulation channel 20. conveying the nebulization liquid after purging elsewhere than in the circuit, in particular to evacuate the nebulization liquid after purging to the outside of the motor vehicle in the case of automotive application.
  • Such a reversible pump 17 does not need to be arranged under the level of the nebulizing liquid and can operate in the open air.
  • the reversible pump 17 is started and can suck air and the nebulizing liquid until there is no air in the nebulizing liquid circuit.
  • the sucked-up liquid circulating in the circuit can return to the tank 13 via the second circulation channel 11.
  • the circuit is thus purged of its air to be filled with nebulizing liquid.
  • the reversible pump 17 allows the nebulizing liquid to reach the nebulization unit 3. Once the circuit is purged of its air and filled with nebulizing liquid, the nebulization can be switched on. In other words, the nebulizer unit 3 can begin nebulization.
  • the reversible pump 17 sucks the nebulizing liquid in the first direction Sa during a priming time t has predefined (see Figures la and 6), for example less than five seconds, preferably between two and three seconds .
  • the nebulizing unit 3 can be started to start the nebulization.
  • a nebulizing unit such as an acoustic fountain
  • it is for example a liquid presence sensor and / or the level of the nebulizing liquid in a container also comprising a piezoelectric oscillator which must be submerged for proper operation.
  • a nebulizing unit 3 comprising a perforated membrane piezoelectric fogging head 5
  • a sensor (not shown) arranged in the piezoelectric head 5 capable of detecting the presence of nebulizing liquid at membrane level, and able to allow the start of the piezoelectric head 5 when the presence of liquid is detected, or inhibit the start of the piezoelectric head 5 in the absence of nebulizing liquid at the membrane of the piezoelectric head 5.
  • a detection means a float system, a magnetic contactor system or a resistive or capacitive sensor may be mentioned.
  • the reversible pump 17 is reversed, in particular its direction of rotation is reversed. , to suck the nebulizing liquid in the pipes 9, 11 and at the level of the nebulization 3 until there is no more nebulizing liquid.
  • the purged nebulization liquid is returned to the tank 13 ( Figure lb) or out of the nebulizing liquid circuit ( Figure 2b), for example outside the vehicle.
  • the fogging liquid circuit is necessary before each use of the nebulizing unit 3.
  • the reversible pump 17 sucks the nebulizing liquid in the second direction Sb for a predefined purge time t p (see FIGS. 1b, 2b and 6), for example less than five seconds.
  • the cooling system 1 may comprise at least one detection means such as a sensor (not shown in the figures), more precisely such as a resistive sensor, arranged above the level of the liquid of nebulization in the reservoir 13, for example in the closure cap 16 of the reservoir 13 or between the stopper 16 and the level of liquid in the reservoir 13, configured to detect the presence of liquid and capable of transmitting an end-of-purge signal, for example to a control means of the pumping device, in the absence of water for example.
  • a detection means such as a sensor (not shown in the figures), more precisely such as a resistive sensor, arranged above the level of the liquid of nebulization in the reservoir 13, for example in the closure cap 16 of the reservoir 13 or between the stopper 16 and the level of liquid in the reservoir 13, configured to detect the presence of liquid and capable of transmitting an end-of-purge signal, for example to a control means of the pumping device, in the absence of water for example.
  • a second embodiment, illustrated in FIGS. 3a and 3b, differs from the first embodiment in that the pumping device comprises at least one irreversible pump 117 and no longer a reversible pump 17. It is a question, for example, of a centrifugal pump.
  • the cooling system 1 of the air flow F further comprises at least one fluid distributor 121 arranged upstream of the irreversible pump 117 in the direction of circulation of the nebulizing liquid through the irreversible pump.
  • the fluid distributor 121 is provided so as to be able to modify the direction of circulation of the nebulizing liquid inside the circuit.
  • the fluid distributor 121 has a first supply path of the nebulization liquid circuit and a second purge path of the nebulizing liquid circuit, such that the nebulizing liquid flows through the first path during the nebulization liquid circuit. priming so as to fill the nebulizing liquid circuit, and such that the nebulizing liquid flows through the second path during purging of the nebulizing liquid circuit.
  • the fluid dispenser 121 comprises at least two first nebulization liquid circulation ducts 123, 125 defining the first supply path, and at least two second nebulization liquid circulation ducts 127, 129 defining the second path purge.
  • Each conduit 123, 125, 127, 129 respectively has a liquid inlet 123E, 125E, 127E, 129E, and a liquid outlet 123s, 125s, 127s, 129s, and is in fluid communication with a nebulizing liquid circulation channel. 9 or 11 of the nebulizing liquid circuit.
  • the irreversible pump 117 draws the nebulizing liquid in the same direction.
  • the fluid dispenser 121 is configured to select the first path during priming and select the second path during purging.
  • the nebulizing liquid does not flow through the inputs and outputs 127E, 127S, and 129E, 129S of the second conduits 127, 129 but through the inputs and outputs 123E, 123S, and 125E, 125S first conduits 123, 125, according to the first path ( Figure 3a).
  • the nebulizing liquid does not flow through the inlets and outlets 123E, 125E, and 123s, 125s of the first conduits 123, 125 but through the inputs and outputs 127E, 127S, and 129E, 129S of the second conduits 127, 129, according to the second path (Figure 3b).
  • the nebulizing liquid at the outlet of the irreversible pump 117 and the second path of the distributor 121 can return to the reservoir 13 or alternatively be directed out of the circuit, for example by means of a valve arranged between the distributor fluid 121 and the reservoir 13. Only the differences with respect to the first embodiment have been described above. The other features of the refresh system 1 remain identical to the first embodiment.
  • a third embodiment differs from the first or second embodiment in that the pumping device comprises at least a first pump 217a capable of sucking the nebulizing liquid in a first direction Sa, and at least one second pump 217b adapted to suck the liquid in a second direction Sb, the second pump being connected in series with the first pump 217a.
  • the two pumps 217a and 217b are for example irreversible pumps.
  • the arrangement and operation of the cooling system 1 is similar to the first embodiment, with the difference that during priming the first pump 217a is activated and the second pump 217b is inactive but traversed by the nebulizing liquid, and conversely, during purging, the second pump 217b is activated and the first pump 217a is inactive but traversed by the nebulizing liquid.
  • the nebulization liquid purged at the outlet of the second purge 217b can return to the reservoir 13 or alternatively be discharged from the circuit, for example towards the outside of the motor vehicle.
  • a fourth embodiment differs from the third embodiment only in that the second pump 317b is arranged in shunt of the first pump 317a. The operation is similar to the third embodiment.
  • the nebulizing liquid from the nebulizing unit 3 then circulates in a circulation channel 9 'in parallel with the first circulation channel 9, and through the second pump 317b.
  • Various embodiments of the air flow cooling system 1 have been described above. Of course, the features of these embodiments may be combined without departing from the scope of the invention.
  • the cooling system 1 of an air flow is suitable for implementing a method of cooling the air flow F comprising at least the following steps (FIGS. the to 6):
  • a preliminary step El called the priming step, during which the pumping device, in particular a pump 17, 117, 217a, 317a, of the pumping device, draws the nebulizing liquid from the reservoir 13 of nebulizing liquid towards the nebulizing unit 3, so as to fill said nebulizing liquid circuit,
  • step E2 triggering the nebulization by the nebulization unit 3 when the preliminary step El said priming is performed
  • a purge step E5 after each use of the nebulizing unit 3, during which the same pump 17, 117 or another pump 217b, 317b of the pumping device sucks the nebulizing liquid inside the liquid circuit nebulizing from the nebulizing unit 3 to the tank 13 or out of the tank 13 and out of the circuit.
  • the preliminary step El called priming is for example triggered when a start of the cooling system 1 of the air flow F is requested at a step E0.
  • a user presses for example an associated control button (not shown).
  • the preliminary step El called priming can take place for a predefined duration, so-called priming time t a .
  • This predetermined duration of initiation t a is for example less than or equal to five seconds, advantageously of the order of two to three seconds.
  • the flow rate of the pump 17 or 117 or 217a or 317a of the pumping device during the so-called priming step El can be increased, for example.
  • the flow rate of the pump 17 or 117 or 217a or 317a in normal operation during nebulization in step E2 can be of the order of 10 ml / min at 15 ml / min
  • the accelerated flow rate during the priming step El can be of the order of 50 ml / min to 100 ml / min.
  • the flow rate of the pump 17 or 117 or 217a or 317a can be accelerated of the order of five to ten times more than the flow rate during nebulization.
  • the acceleration of the flow rate of the pump 17 or 117 or 217a or 317a also makes it possible to ensure the evacuation of air bubbles in the circuit, which would be for example wedged behind the piezoelectric head 5 of the unit nebulizer 3.
  • the purge step E5 is for example triggered following a stop command of the cooling system 1 of the air flow F at a step E3. For this, a user presses for example an associated control button (not shown). Upon detection of the fog stop command in step E3, the fogging unit 3 can be stopped immediately in step E3.
  • step E4 the direction of flow of the nebulizing liquid in said circuit is reversed in step E4, so that the nebulizing liquid can flow from the nebulizer unit 3 to the reservoir 13 of nebulizing liquid or alternatively outwardly of the nebulizing liquid circuit.
  • the direction of rotation of a reversible pump 17 according to the first embodiment is, for example, reversed in step E4.
  • the fluid distributor 121 according to the second embodiment can be controlled so as to reverse the flow path of the nebulizing liquid therein, in particular by selecting the second circulation path defined by the second conduits 127, 129 .
  • step E4 the first pump 217a, 317a of the third or fourth embodiment is stopped, and the second corresponding pump 217b, 317b of the third or fourth embodiment is activated. Once the flow direction of the nebulization liquid is reversed, the purge step E5 can take place.
  • the purge step E5 can take place for a predefined duration, called the purge duration t p .
  • This purge time t p is for example less than or equal to five seconds, advantageously of the order of two to three seconds.
  • the flow rate of the pump 17 or 117 or 217a or 317a in normal operation during nebulization in step E2 can be of the order of 10mL / min at 15mL / min
  • the accelerated flow rate of the pump 17 or 117 or 217b or 317b during the purge step E5 can be of the order of 50mL / min to 100mL / min.
  • the flow rate of the pump 17 or 117 or 217b or 317b can be accelerated of the order of five to ten times more than the flow rate during nebulization.
  • This acceleration of the flow furthermore makes it possible to guarantee that the air bubbles generated by the nebulizing unit 3 in operation are well evacuated.
  • the nebulizing unit 3 does not stop immediately in step E3 but can be stopped when a sensor detects the venting of the piezoelectric head 5. In the latter In this case, the vibrations generated make it possible to dry the membrane of the piezoelectric head 5.
  • the pumping device 17; 117; 217a, 217b; 317a, 317b can be stopped in step E6 when the purge step E5 is completed, for example after the purge time t p , or alternatively when a detecting means detects that there is no more water in the circulation channels 9, 11 and / or at the level of the nebulization unit 3, in particular detects the venting of the membrane of the piezoelectric head 5.
  • the detection means is for example arranged above the level of the nebulizing liquid in the reservoir, for example in the closure cap 16 of the reservoir 13 or between the closure cap 16 and the level of liquid in the reservoir 13.
  • the nebulizing liquid stagnates in the circulation channels 9, 11 and at the level of the nebulization unit 3, in particular in the piezoelectric head 5.
  • the user At the start of the cooling system 1 of the air flow F, the user is not likely to suck droplets containing such bacteria and may cause bronchial infection.

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Abstract

L'invention concerne un système de rafraîchissement (1) d'un flux d'air, notamment pour véhicule automobile, comprenant : ∙ - au moins une unité de nébulisation (3) d'un liquide de nébulisation dans le flux d'air, ∙ - au moins un réservoir (13) dudit liquide, et ∙ - au moins deux canaux de circulation (9, 11) dudit liquide, ledit système (1) comporte en outre : ∙ - au moins un dispositif de pompage: ∙ pour aspirer ledit liquide selon un premier sens depuis ledit réservoir (13) vers l'unité de nébulisation (3), pour amorcer ledit circuit, et ∙ pour aspirer ledit liquide selon un deuxième sens (Sb)depuis l'unité de nébulisation (3) vers ledit réservoir (13) ou hors dudit circuit, de manière à purger ledit circuit. L'invention concerne encore un procédé de rafraîchissement mis en oeuvre par un tel système (1).

Description

SYSTEME DE RAFRAICHISSEMENT D'UN FLUX D'AIR, NOTAMMENT POUR VEHICULE AUTOMOBILE, ET PROCEDE DE RAFRAICHISSEMENT
CORRESPONDANT La présente invention concerne un système de rafraîchissement d'un flux d'air, notamment pour véhicule automobile. L'invention concerne encore un procédé de rafraîchissement d'un flux d'air mis en œuvre par un tel système de rafraîchissement.
Afin d'assurer le confort thermique des passagers d'un véhicule par exemple, les véhicules automobiles intègrent le plus souvent un système de ventilation et/ou de climatisation permettant d'établir dans l'habitacle une température inférieure à la température externe.
Pour améliorer le rafraîchissement, il est connu de nébuliser un liquide tel que de l'eau dans les conduits d'écoulement d'air. Ainsi, des gouttelettes d'eau nébulisées sont diffusées avec le flux d'air à destination de l'habitacle, de sorte qu'elles s'évaporent en provoquant un abaissement de température. Ceci est transparent pour le ou les passagers du véhicule par exemple qui ne ressentent que la sensation de fraîcheur sans percevoir d'augmentation d'humidité.
Toutefois, l'utilisation de la nébulisation d'un liquide dans un flux d'air dans un habitacle automobile pose quelques problèmes, notamment le risque de gel de l'unité de nébulisation et en particulier dans le cas d'une tête piézo-électrique à membrane perforée de très faible épaisseur, notamment de l'ordre de 40μιη, le risque de rupture de la membrane perforée, en cas de stagnation du liquide de nébulisation au niveau de l'unité de nébulisation, lorsque le véhicule automobile est stocké dans un environnement froid, par exemple de température négative.
En outre, le liquide stagnant dans le circuit entraîne un risque de développement de bio-films et/ou de bactéries et/ou d'algues dans le circuit, notamment au niveau de l'unité de nébulisation et des canaux de circulation du liquide. Outre les odeurs nauséabondes que cela peut engendrer, et qui peuvent entraîner un inconfort pour les occupants par exemple de l'habitacle du véhicule, il y a un risque d'ingestion de bactéries (légionelle ou autre) et de moisissures par l'utilisateur à cause des gouttelettes qui peuvent pénétrer les bronches de l'utilisateur. Un assainissement du flux d'air peut être mis en œuvre mais cela nécessite l'utilisation de produits détergents. L'invention a pour objectif de pallier au moins partiellement les problèmes de l'art antérieur, en réduisant les risques de prolifération de bactéries et de gel du liquide de nébulisation dans le circuit de liquide de nébulisation. À cet effet, l'invention a pour objet un système de rafraîchissement d'un flux d'air, notamment pour véhicule automobile, comprenant :
- au moins une unité de nébulisation d'un liquide de nébulisation dans le flux d'air,
- au moins un réservoir du liquide de nébulisation, et
- au moins deux canaux de circulation du liquide de nébulisation entre l'unité de nébulisation et le réservoir du liquide nébulisation,
l'unité de nébulisation, le réservoir du liquide de nébulisation et les canaux de circulation du liquide de nébulisation définissant un circuit du liquide de nébulisation, caractérisé en ce que ledit système comporte en outre :
- au moins un dispositif de pompage :
· pour aspirer le liquide de nébulisation selon un premier sens depuis ledit réservoir vers l'unité de nébulisation, pour amorcer ledit circuit en le remplissant de liquide de nébulisation, et
• pour aspirer le liquide de nébulisation selon un deuxième sens depuis l'unité de nébulisation vers ledit réservoir ou hors du circuit de liquide de nébulisation, de manière à purger le circuit de liquide de nébulisation.
Ainsi, en vidangeant le circuit après chaque utilisation et renvoyant le liquide de nébulisation dans le circuit avant chaque utilisation du système de rafraîchissement, le liquide de nébulisation ne stagne plus dans les canaux de circulation ni au niveau de l'unité de nébulisation. Le risque de gel voire de rupture est écarté en cas de stockage par exemple d'un véhicule automobile comprenant ce système dans un environnement froid.
On écarte également le risque de prolifération de bactéries et/ou de bio-films et/ou d'algues qui risqueraient de contaminer un utilisateur à la diffusion des gouttelettes.
Ledit système de rafraîchissement du flux d'air peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison : Le dispositif de pompage est configuré pour aspirer le liquide de nébulisation pendant une durée d'amorçage liquide de nébulisation pendant une durée d'amorçage prédéfinie, et/ou pour refouler liquide de nébulisation pendant une durée de purge prédéfinie, par exemple inférieure à cinq secondes.. La durée d'amorçage est prédéfinie suffisamment longue pour que le circuit soit rempli du liquide de nébulisation mais suffisamment courte pour que l'utilisateur n'ait pas l'impression qu'il y ait un dysfonctionnement du système.
Ledit système de rafraîchissement comprend au moins un moyen de détection du niveau du liquide de nébulisation au voisinage de l'unité de nébulisation, apte à autoriser ou inhiber le déclenchement de l'unité de nébulisation selon le niveau du liquide de nébulisation. Ainsi, en cas d'absence d'eau par exemple ou d'un niveau insuffisant pour le bon fonctionnement de l'unité de nébulisation, en particulier comprenant un élément piézo-électrique, l'unité de nébulisation n'est pas mise en route.
Le dispositif de pompage comprend au moins une pompe réversible apte à aspirer le liquide de nébulisation dans le premier sens depuis le réservoir de liquide de nébulisation vers l'unité de nébulisation, et dans le deuxième sens depuis l'unité de nébulisation vers ledit réservoir ou hors du circuit de liquide de nébulisation. Une telle pompe réversible présente l'avantage d'être facile à mettre en œuvre car elle ne nécessite pas d'être agencée en-dessous du niveau du liquide de nébulisation et permet de chasser l'air présent dans ledit circuit.
La pompe réversible est une pompe de transfert volumétrique à entraînement rotatif, telle qu'une pompe volumétrique, une pompe péristaltique ou une pompe à palettes.
Le dispositif de pompage comprend au moins une pompe irréversible, présentant l'avantage d'être peu coûteuse, telle qu'une pompe centrifuge, et ledit système de rafraîchissement comprend en outre au moins un distributeur de fluide :
• agencé en amont de la pompe irréversible selon le sens de circulation du liquide de nébulisation à travers la pompe irréversible,
• présentant un premier trajet d'alimentation du circuit du liquide de nébulisation et un deuxième trajet de purge du circuit du liquide de nébulisation, et • tel que le liquide de nébulisation circule à travers le premier trajet lorsque la pompe irréversible est commandée de manière à remplir ledit circuit de liquide de nébulisation, et que le liquide de nébulisation circule à travers le deuxième trajet lorsque la pompe irréversible est commandée de manière à purger le circuit de liquide de nébulisation.
Un tel distributeur de fluide permet de garantir avec la même pompe irréversible, la fonction de purge après chaque utilisation et la fonction d'amorçage dudit circuit avant chaque utilisation.
- Le dispositif de pompage comprend au moins une première pompe apte à aspirer le liquide de nébulisation selon le premier sens, et au moins une deuxième pompe apte à aspirer le liquide selon le deuxième sens, la deuxième pompe étant montée en série avec la première pompe ou en dérivation de la première pompe.
- Ledit système de rafraîchissement comprend : un premier canal de circulation du liquide de nébulisation avec une extrémité immergée dans le liquide de nébulisation dans ledit réservoir, et un deuxième canal de circulation du liquide de nébulisation avec une extrémité placée au-dessus du niveau du liquide de nébulisation dans ledit réservoir. Cet agencement est avantageux pour le pompage et le retour du liquide dans le réservoir lors de l'amorçage, mais également pour la prise d'air via le deuxième canal lors de la purge dudit circuit. - Ledit système de rafraîchissement comprend au moins une vanne agencée de manière à diriger le liquide de nébulisation purgé vers ledit réservoir ou hors dudit circuit. Ceci permet d'avoir le choix entre la récupération du liquide de nébulisation ou l'évacuation du liquide de nébulisation à l'extérieur du véhicule automobile par exemple, réduisant encore plus le risque sanitaire. - L'unité de nébulisation comprend au moins un élément de type piézoélectrique, tel qu'une tête de nébulisation de type piézoélectrique à membrane perforée.
L'invention concerne également un procédé de rafraîchissement d'un flux d'air notamment à destination de l'habitacle d'un véhicule automobile mis en œuvre par un système de rafraîchissement d'un flux d'air tel que décrit précédemment, comprenant : - une étape préliminaire, dite d'amorçage, durant laquelle le dispositif de pompage aspire le liquide de nébulisation selon un premier sens depuis le réservoir de liquide de nébulisation vers l'unité de nébulisation, de manière à remplir ledit circuit de liquide de nébulisation,
- une étape de déclenchement de la nébulisation par l'unité de nébulisation lorsque l'étape préliminaire dite d'amorçage est effectuée, et
- une étape de purge après chaque utilisation de l'unité de nébulisation, durant laquelle le dispositif de pompage aspire le liquide de nébulisation selon un deuxième sens depuis l'unité de nébulisation vers ledit réservoir ou hors du circuit de liquide de nébulisation.
Avec un tel procédé, après chaque utilisation du système de rafraîchissement, en particulier de l'unité de nébulisation, on vidange le système de rafraîchissement de manière à éviter que du liquide de nébulisation ne stagne dans l'unité de nébulisation et dans les canaux de circulation du liquide, prévenant l'apparition de bactéries et/ou de bio-films dans ledit circuit.
À chaque démarrage du système de rafraîchissement, il est donc nécessaire d'amorcer le circuit en aspirant le liquide de nébulisation de façon à chasser l'air et à le remplir de liquide de nébulisation.
Dans un exemple particulier d'unité de nébulisation avec une tête piézo- électrique, ceci permet en outre de garantir l'expulsion de bulles d'air qui seraient venues se coincer derrière la tête de nébulisation piézo-électrique.
Ledit procédé de rafraîchissement du flux d'air peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :
- Le dispositif de pompage réalise l'étape préliminaire pendant une durée prédéfinie, dite durée d'amorçage, par exemple inférieure ou égale à cinq secondes.
- Le dispositif de pompage réalise l'étape de purge pendant une durée prédéfinie, dite durée de purge, par exemple inférieure ou égale à cinq secondes.
- On accélère le débit du dispositif de pompage durant l'étape préliminaire dite d'amorçage et/ou durant l'étape de purge, par exemple de l'ordre de cinq à dix fois plus que le débit pendant la nébulisation. Ledit procédé de rafraîchissement du flux d'air peut en outre comprendre les étapes suivantes :
- une étape de détection d'une commande d'arrêt de nébulisation,
- une étape d'arrêt de l'unité de nébulisation,
- une étape d'inversion du sens de circulation du liquide de nébulisation dans ledit circuit, de sorte que le liquide de nébulisation circule depuis l'unité de nébulisation vers le réservoir de liquide de nébulisation ou hors du circuit de liquide de nébulisation,
- une étape de purge du circuit de liquide de nébulisation, et
- une étape d'arrêt du dispositif de pompage lorsque l'étape de purge est terminée.
L'étape d'inversion du sens de circulation du liquide de nébulisation dans ledit circuit peut être réalisée selon l'une des étapes suivantes :
- inversion du sens de rotation d'une pompe réversible du dispositif de pompage,
- inversion du trajet du liquide de nébulisation dans un distributeur de fluide en amont d'une pompe irréversible du dispositif de pompage selon le sens de circulation du liquide de nébulisation à travers la pompe irréversible,
- arrêt d'une première pompe du dispositif de pompage, apte à aspirer dans un premier sens depuis ledit réservoir vers l'unité de nébulisation et mise en route d'une deuxième pompe du dispositif de pompage, apte à aspirer dans un deuxième sens depuis l'unité de nébulisation vers ledit réservoir ou hors du circuit de liquide de nébulisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
- la figure la représente de façon schématique et simplifiée un système de rafraîchissement d'un flux d'air selon un premier mode de réalisation lors d'une étape d'amorçage du circuit de liquide de nébulisation avant nébulisation,
- la figure lb représente de façon schématique et simplifiée le système de rafraîchissement d'un flux d'air selon le premier mode de réalisation lors d'une étape de purge du circuit de liquide de nébulisation après nébulisation,
- la figure 2a montre de façon schématique une variante du système de rafraîchissement du flux d'air de la figure la comprenant une vanne permettant de diriger le liquide de nébulisation en sortie d'un réservoir de liquide de nébulisation vers une pompe lors de l'étape d'amorçage,
- la figure 2b montre de façon schématique une variante du système de rafraîchissement du flux d'air de la figure lb comprenant une vanne permettant de diriger le liquide de nébulisation en sortie de la pompe lors de l'étape de purge,
- la figure 3 a représente de façon schématique et simplifiée un système de rafraîchissement d'un flux d'air selon un deuxième mode de réalisation lors d'une étape d'amorçage du circuit de liquide de nébulisation avant nébulisation,
- la figure 3b représente de façon schématique et simplifiée le système de rafraîchissement d'un flux d'air selon le deuxième mode de réalisation lors d'une étape de purge du circuit de liquide de nébulisation après nébulisation,
- la figure 4a représente de façon schématique et simplifiée un système de rafraîchissement d'un flux d'air selon un troisième mode de réalisation lors d'une étape d'amorçage du circuit de liquide de nébulisation avant nébulisation,
- la figure 4b représente de façon schématique et simplifiée le système de rafraîchissement d'un flux d'air selon le troisième mode de réalisation lors d'une étape de purge du circuit de liquide de nébulisation après nébulisation,
- la figure 5 a représente de façon schématique et simplifiée un système de rafraîchissement d'un flux d'air selon un quatrième mode de réalisation lors d'une étape d'amorçage du circuit de liquide de nébulisation avant nébulisation,
- la figure 5b représente de façon schématique et simplifiée le système de rafraîchissement d'un flux d'air selon le quatrième mode de réalisation lors d'une étape de purge du circuit de liquide de nébulisation après nébulisation,
- la figure 6 illustre de façon simplifiée les étapes d'un procédé de rafraîchissement d'un flux d'air mis en œuvre par un système de rafraîchissement du flux d'air selon l'invention.
Sur ces figures, les éléments sensiblement identiques portent les mêmes références. Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations.
Système de rafraîchissement d'un flux d'air
En référence à la figure la, l'invention concerne un système de rafraîchissement 1 d'un flux d'air F, notamment pour véhicule automobile.
Le système de rafraîchissement 1 d'un flux d'air F est par exemple relié à un réseau de ventilation d'un système de ventilation et/ou de climatisation existant notamment dans le véhicule automobile.
En alternative, le système de rafraîchissement 1 d'un flux d'air peut comporter son propre ventilateur permettant de mettre en mouvement un flux d'air à traiter, par exemple à destination de l'habitacle d'un véhicule automobile.
Le système de rafraîchissement 1 d'un flux d'air comporte en outre une bouche d'aération (non visible sur les figures) permettant de délivrer le flux d'air F par exemple dans l'habitacle du véhicule.
Le système de rafraîchissement 1 du flux d'air comporte également une unité de nébulisation 3 d'un liquide.
L'unité de nébulisation 3 comporte par exemple une tête de nébulisation 5. La tête de nébulisation 5 est avantageusement agencée au niveau de la sortie d'air de la bouche d'aération, de manière à délivrer des gouttelettes de liquide nébulisé dans le flux d'air F en aval de la bouche d'aération selon le sens d'écoulement du flux d'air F.
L'unité de nébulisation 3 peut comprendre au moins un élément de type piézoélectrique pour assurer la nébulisation du liquide. La tête de nébulisation 5 est par exemple de type piézo-électrique à membrane perforée, voire micro-perforée. La membrane présente une épaisseur par exemple de l'ordre de 40μιη. La tête de nébulisation 5 comprend dans ce cas un transducteur piézoélectrique apte à faire vibrer la membrane perforée alimentée en liquide de nébulisation, de façon à générer des gouttelettes sous forme de brume ou de brouillard 7 comportant une taille de microgouttelettes se situant entre 3 et 15μιη.
À cet effet, l'unité de nébulisation 3 est reliée à au moins deux canaux de circulation du liquide de nébulisation 9, 11, permettant d'alimenter la membrane perforée en liquide de nébulisation. Le liquide de nébulisation est avantageusement de l'eau.
Les canaux de circulation du liquide de nébulisation 9, 11 sont par exemple réalisés sous forme de tuyaux flexibles.
Les tuyaux 9, 11 sont reliés à au moins un réservoir 13 du liquide de nébulisation. Les tuyaux 9, 11 permettent donc la circulation du liquide de nébulisation entre l'unité de nébulisation 3 et le réservoir 13 du liquide nébulisation.
L'unité de nébulisation 3, le réservoir 13 du liquide de nébulisation et les canaux de circulation du liquide de nébulisation, ici sous forme de tuyaux 9, 11, définissent un circuit du liquide de nébulisation. Le circuit est avantageusement dimensionné le plus linéairement possible de façon à éviter notamment que des bulles d'air générées lors de la nébulisation, ne se coincent par exemple derrière la tête piézo-électrique 5.
Selon le mode de réalisation illustré, un premier tuyau 9 présente une extrémité 9i immergée dans le liquide de nébulisation dans le réservoir 13. Il s'agit de l'extrémité 9i opposée à l'extrémité 92 reliée à l'unité de nébulisation 3. L'extrémité immergée 9i est par exemple reliée à un moyen de filtration tel qu'une crépine 15 agencée dans le fond du réservoir 13 de liquide de nébulisation.
L'extrémité 111 du deuxième tuyau 11, opposée à l'extrémité 112 reliée à l'unité de nébulisation 3, peut être placée au-dessus du niveau du liquide de nébulisation dans le réservoir 13, par exemple sur un bouchon de fermeture 16 du réservoir 13 de liquide de nébulisation. Le deuxième tuyau 11 n'est donc pas immergé, ce qui permet un retour du liquide de nébulisation dans le réservoir 13 lors d'une étape d'amorçage pour remplir le circuit de liquide de nébulisation avant nébulisation (figure la) tel qu'expliqué par la suite, et permet par ailleurs une prise d'air lors d'une étape de purge du circuit de liquide de nébulisation après nébulisation (figure lb) tel qu'expliqué par la suite.
Pour sécuriser le concept de nébulisation notamment dans un véhicule automobile, et limiter le risque de gel et le risque sanitaire de prolifération de bactéries et/ou d'algues, le réservoir 13 du liquide de nébulisation est de préférence agencé de manière accessible à un utilisateur permettant de changer régulièrement le liquide de nébulisation. À titre d'exemple, il peut s'agir d'une bouteille d'eau, ou d'une cartouche pour le liquide de nébulisation spécifique au système de rafraîchissement 1.
On peut prévoir également que le réservoir 13 de liquide de nébulisation présente un volume de stockage faible, par exemple de l'ordre du quart de litre. Cette contenance est notamment suffisante pour une heure d'autonomie.
Dans une optique de qualité, on évite ainsi de conserver trop longtemps le liquide de nébulisation dans le véhicule automobile par exemple, et donc la prolifération de bactéries et/ou d'algues risquant de contaminer les usagers lors de la mise en route du système de rafraîchissement 1 du flux d'air F.
Par ailleurs, on peut prévoir un moyen de purification du liquide de nébulisation dans le réservoir 13, par exemple par flash thermique ou par Leds UV. Le système de rafraîchissement 1 du flux d'air comporte en outre au moins un dispositif de pompage 17; 117; 217a, 217b; 317a, 317b (figures la à 5b), apte à aspirer le liquide de nébulisation.
En particulier, le dispositif de pompage comporte une pompe 17, 117 ou plusieurs pompes 217a, 217b, 317a, 317b, aptes :
- à aspirer le liquide de nébulisation selon un premier sens Sa depuis le réservoir 13 vers l'unité de nébulisation 3, pour amorcer ledit circuit en le remplissant de liquide de nébulisation, et
- à aspirer le liquide de nébulisation selon un deuxième sens Sb depuis l'unité de nébulisation 3 vers le réservoir 13 ou hors du circuit de liquide de nébulisation, de manière à purger le circuit de liquide de nébulisation.
On peut prévoir à cet effet un ou plusieurs moyen(s) de commande, non visible(s) sur les figures, apte(s) à commander le dispositif de pompage 17, 117, 217a, 217b, 317a, 317b. Il s'agit par exemple d'une électronique de commande. Premier mode de réalisation du dispositif de pompage
Selon un premier mode de réalisation, et illustré sur les figures la et lb, le dispositif de pompage comporte au moins une pompe réversible 17. Il s'agit notamment d'une pompe de transfert volumétrique à entraînement rotatif telle qu'une pompe volumétrique, péristaltique ou à palette.
La pompe réversible 17 permet d'aspirer le liquide de nébulisation dans deux sens, aussi bien dans un premier sens Sa depuis le réservoir 13 du liquide de nébulisation vers l'unité de nébulisation 3 (figure la), que dans un deuxième sens Sb depuis l'unité de nébulisation 3 vers le réservoir 13 de liquide de nébulisation (figure lb).
En variante, la pompe réversible 17 permet d'aspirer le liquide de nébulisation dans un deuxième sens Sb depuis l'unité de nébulisation 3 vers une vanne 19 (figures 2a, 2b) permettant de diriger le liquide de nébulisation en sortie de la pompe réversible 17 hors du circuit du liquide de nébulisation selon les flèches Sb' sur la figure 2b.
La vanne 19 est agencée entre le réservoir 13 et l'unité de nébulisation 3. La vanne 19 permet donc de diriger le liquide de nébulisation en sortie du réservoir 13 vers la pompe réversible 17 et l'unité de nébulisation 3 (figure 2a) notamment pour l'amorçage du circuit de liquide de nébulisation. La vanne 19 permet en outre, notamment lors de la purge du circuit du liquide de nébulisation, de diriger le liquide de nébulisation vers le réservoir 13 ou hors du réservoir 13, tel qu'illustré sur la figure 2b, via un canal de circulation 20 acheminant le liquide de nébulisation après purge ailleurs que dans le circuit, notamment pour évacuer le liquide de nébulisation après purge vers l'extérieur du véhicule automobile dans le cas d'une application automobile.
Une telle pompe réversible 17 ne nécessite pas d'être agencée sous le niveau du liquide de nébulisation et peut fonctionner à l'air libre.
Ainsi lorsqu'une mise en route du système de rafraîchissement 1 du flux d'air F est demandée, par exemple lorsqu'un utilisateur appuie sur un bouton de commande associé, la pompe réversible 17 est mise en route et peut aspirer l'air et le liquide de nébulisation jusqu'à ce qu'il n'y ait plus d'air dans le circuit du liquide de nébulisation.
Lors de l'amorçage, le liquide de nébulisation aspiré circulant dans le circuit peut retourner dans le réservoir 13 via le deuxième canal de circulation 11.
Le circuit est donc purgé de son air pour être rempli de liquide de nébulisation.
La pompe réversible 17 permet au liquide de nébulisation d'arriver jusqu'à l'unité de nébulisation 3. Une fois le circuit purgé de son air et rempli de liquide de nébulisation, la nébulisation peut être enclenchée. Autrement dit, l'unité de nébulisation 3 peut commencer la nébulisation.
Selon un exemple de réalisation, la pompe réversible 17 aspire le liquide de nébulisation dans le premier sens Sa pendant une durée d'amorçage ta prédéfinie (voir figures la et 6), par exemple inférieure à cinq secondes, avantageusement entre deux et trois secondes. Au bout de cette durée d'amorçage prédéfinie ta, l'unité de nébulisation 3 peut être mise en route pour commencer la nébulisation.
En alternative ou en complément, on peut prévoir au moins un moyen de détection de présence de liquide et/ou du niveau du liquide de nébulisation au voisinage de l'unité de nébulisation 3, apte à autoriser ou inhiber la mise en route de l'unité de nébulisation 3.
Dans le cas d'une unité de nébulisation telle qu'une fontaine acoustique, il s'agit par exemple d'un capteur de présence de liquide et/ou du niveau du liquide de nébulisation dans un contenant comprenant également un oscillateur piézo-électrique qui doit être immergé pour un bon fonctionnement.
Dans le cas d'une unité de nébulisation 3 comprenant une tête de nébulisation piézo-électrique 5 à membrane perforée, on peut prévoir un capteur (non représenté) agencé dans la tête piézo-électrique 5 apte à détecter la présence de liquide de nébulisation au niveau de la membrane, et apte à autoriser la mise en route de la tête piézo-électrique 5 lorsque la présence de liquide est détectée, ou inhiber la mise en route de la tête piézo-électrique 5 en cas d'absence de liquide de nébulisation au niveau de la membrane de la tête piézo-électrique 5.
On peut citer à titre d'exemple non limitatif comme moyen de détection, un système de flotteur, un système de contacteur magnétique, ou encore un capteur résistif ou capacitif.
Par ailleurs, lorsque l'arrêt du système de rafraîchissement 1 du flux d'air F est demandé, par exemple lorsqu'un utilisateur appuie sur un bouton de commande associé, la pompe réversible 17 est inversée, en particulier son sens de rotation est inversé, pour aspirer le liquide de nébulisation dans les tuyaux 9, 11 et au niveau de l'unité de nébulisation 3 jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de liquide de nébulisation. Le liquide de nébulisation purgé est renvoyé dans le réservoir 13 (figure lb) ou hors du circuit du liquide de nébulisation (figure 2b), par exemple à l'extérieur du véhicule.
Du fait de cette purge du circuit de liquide de nébulisation après chaque utilisation, l'amorçage du circuit de liquide de nébulisation est nécessaire avant chaque utilisation de l'unité de nébulisation 3.
Selon un exemple de réalisation, la pompe réversible 17 aspire le liquide de nébulisation dans le deuxième sens Sb pendant une durée de purge prédéfinie tp (voir figures lb, 2b et 6), par exemple inférieure à cinq secondes.
En alternative ou en complément, le système de rafraîchissement 1 peut comporter au moins un moyen de détection tel qu'un capteur (non représenté sur les figures), plus précisément tel qu'un capteur résistif, ménagé au-dessus du niveau du liquide de nébulisation dans le réservoir 13, par exemple dans le bouchon de fermeture 16 du réservoir 13 ou entre le bouchon 16 et le niveau de liquide dans le réservoir 13, configuré pour détecter la présence de liquide et apte à transmettre un signal de fin de purge, par exemple à un moyen de commande du dispositif de pompage, en cas d'absence d'eau par exemple.
Deuxième mode de réalisation du dispositif de pompage
Un deuxième mode de réalisation, illustré sur les figures 3a et 3b, diffère du premier mode de réalisation en ce que le dispositif de pompage comporte au moins une pompe irréversible 117 et non plus une pompe réversible 17. Il s'agit par exemple d'une pompe centrifuge.
La représentation des figures 3a et 3b est très simplifiée. En pratique, une telle pompe irréversible 117 devrait être agencée en-dessous du niveau du liquide de nébulisation et sans coude des canaux de circulation 9, 11 entre le réservoir 13 et la pompe irréversible 117, par exemple la pompe irréversible 117 peut être emmanchée en pied de réservoir 13.
Selon ce deuxième mode de réalisation, le système de rafraîchissement 1 du flux d'air F comporte de plus au moins un distributeur de fluide 121 agencé en amont de la pompe irréversible 117 selon le sens de circulation du liquide de nébulisation à travers la pompe irréversible. Le distributeur de fluide 121 est prévu de façon à pouvoir modifier le sens de circulation du liquide de nébulisation à l'intérieur du circuit.
Pour cela, le distributeur de fluide 121 présente un premier trajet d'alimentation du circuit du liquide de nébulisation et un deuxième trajet de purge du circuit du liquide de nébulisation, tel que le liquide de nébulisation circule à travers le premier trajet lors de l'amorçage de manière à remplir le circuit de liquide de nébulisation, et tel que le liquide de nébulisation circule à travers le deuxième trajet lors de la purge du circuit de liquide de nébulisation.
Plus précisément, le distributeur de fluide 121 comporte au moins deux premiers conduits 123, 125 de circulation du liquide de nébulisation définissant le premier trajet d'alimentation, et au moins deux deuxièmes conduits 127, 129 de circulation du liquide de nébulisation définissant le deuxième trajet de purge.
Chaque conduit 123, 125, 127, 129 présente respectivement une entrée de liquide 123E, 125E, 127E, 129E, et une sortie de liquide 123s, 125s, 127s, 129s, et est en communication fluidique avec un canal de circulation de liquide de nébulisation 9 ou 11 du circuit du liquide de nébulisation.
Ainsi, que ce soit lors de l'amorçage ou lors de la purge, la pompe irréversible 117 aspire le liquide de nébulisation dans le même sens. En revanche, le distributeur de fluide 121 est configuré de façon à sélectionner le premier trajet lors de l'amorçage et sélectionner le deuxième trajet lors de la purge.
Autrement dit, pour l'amorçage, le liquide de nébulisation ne circule pas à travers les entrées et sorties 127E, 127S, et 129E, 129S des deuxièmes conduits 127, 129 mais à travers les entrées et sorties 123E, 123S, et 125E, 125S des premiers conduits 123, 125, selon le premier trajet (figure 3a). Au contraire, pour la purge, le liquide de nébulisation ne circule pas à travers les entrées et sorties 123E, 125E, et 123s, 125s des premiers conduits 123, 125 mais à travers les entrées et sorties 127E, 127S, et 129E, 129S des deuxièmes conduits 127, 129, selon le deuxième trajet (figure 3b).
Comme précédemment, lors de la purge le liquide de nébulisation en sortie de la pompe irréversible 117 et du deuxième trajet du distributeur 121 peut retourner vers le réservoir 13 ou en variante être dirigé hors du circuit, par exemple grâce à une vanne agencée entre le distributeur de fluide 121 et le réservoir 13. Seules les différences par rapport au premier mode de réalisation ont été décrites ci-dessus. Les autres caractéristiques du système de rafraîchissement 1 restent identiques au premier mode de réalisation. Troisième mode de réalisation du dispositif de pompage
Un troisième mode de réalisation (figures 4a, 4b) se distingue du premier ou deuxième mode de réalisation, par le fait que le dispositif de pompage comprend au moins une première pompe 217a apte à aspirer le liquide de nébulisation dans un premier sens Sa, et au moins une deuxième pompe 217b apte à aspirer le liquide dans un deuxième sens Sb, la deuxième pompe étant montée en série avec la première pompe 217a. Les deux pompes 217a et 217b sont par exemple des pompes irréversibles.
L'agencement et le fonctionnement du système de rafraîchissement 1 est similaire au premier mode de réalisation, à la différence que lors de l'amorçage la première pompe 217a est activée et la deuxième pompe 217b est inactive mais traversée par le liquide de nébulisation, et inversement, lors de la purge, la deuxième pompe 217b est activée et la première pompe 217a est inactive mais traversée par le liquide de nébulisation.
Comme précédemment, le liquide de nébulisation purgé en sortie de la deuxième purge 217b peut retourner vers le réservoir 13 ou en variante être évacué hors du circuit, par exemple vers l'extérieur du véhicule automobile.
Quatrième mode de réalisation du dispositif de pompage
En référence aux figures 5a et 5b, un quatrième mode de réalisation se distingue du troisième mode de réalisation uniquement par le fait que la deuxième pompe 317b est agencée en dérivation de la première pompe 317a. Le fonctionnement est similaire au troisième mode de réalisation.
Selon ce quatrième mode de réalisation, lors de la purge, le liquide de nébulisation provenant de l'unité de nébulisation 3 circule ensuite dans un canal de circulation 9' en parallèle du premier canal de circulation 9, et à travers la deuxième pompe 317b. On a décrit ci-dessus différents modes de réalisation du système de rafraîchissement 1 du flux d'air F. Bien entendu, les caractéristiques de ces modes de réalisation peuvent être combinées sans sortir de la portée de l'invention. Procédé de rafraîchissement d'un flux d'air
Le système de rafraîchissement 1 d'un flux d'air selon l'un ou l'autre des modes de réalisation précédemment décrit est apte à mettre en œuvre un procédé de rafraîchissement du flux d'air F comprenant au moins les étapes suivantes (figures la à 6) :
- une étape préliminaire El, dite d'amorçage, durant laquelle le dispositif de pompage, en particulier une pompe 17, 117, 217a, 317a, du dispositif de pompage, aspire le liquide de nébulisation depuis le réservoir 13 de liquide de nébulisation vers l'unité de nébulisation 3, de manière à remplir ledit circuit de liquide de nébulisation,
- une étape E2 de déclenchement de la nébulisation par l'unité de nébulisation 3 lorsque l'étape préliminaire El dite d'amorçage est effectuée, et
- une étape de purge E5 après chaque utilisation de l'unité de nébulisation 3, durant laquelle la même pompe 17, 117 ou une autre pompe 217b, 317b du dispositif de pompage, aspire le liquide de nébulisation à l'intérieur du circuit du liquide de nébulisation depuis l'unité de nébulisation 3 vers le réservoir 13 ou hors du réservoir 13 et hors du circuit.
L'étape préliminaire El dite d'amorçage est par exemple déclenchée lorsqu'un démarrage du système de rafraîchissement 1 du flux d'air F est demandé à une étape E0. Pour cela un utilisateur appuie par exemple sur un bouton de commande (non représenté) associé.
L'étape préliminaire El dite d'amorçage peut avoir lieu pendant une durée prédéfinie, dite durée d'amorçage ta. Cette durée prédéfinie d'amorçage ta est par exemple inférieure ou égale à cinq secondes, avantageusement de l'ordre de deux à trois secondes.
Notamment afin de réduire au minimum la durée d'amorçage ta, on peut par exemple accélérer le débit de la pompe 17 ou 117 ou 217a ou 317a du dispositif de pompage durant l'étape préliminaire dite d'amorçage El. À titre d'exemple, pour une unité de nébulisation 3 avec un débit de l'ordre de 5mL/min, le débit de la pompe 17 ou 117 ou 217a ou 317a en fonctionnement normal lors de la nébulisation à l'étape E2 peut être de l'ordre de lOmL/min à 15mL/mn, et le débit accéléré lors de l'étape d'amorçage El peut être de l'ordre de 50mL/min à lOOmL/min. Le débit de la pompe 17 ou 117 ou 217a ou 317a peut donc être accéléré de l'ordre de cinq à dix fois plus que le débit pendant la nébulisation.
L'accélération du débit de la pompe 17 ou 117 ou 217a ou 317a permet également de s'assurer de l'évacuation de bulles d'air dans le circuit, qui seraient par exemple coincées derrière la tête piézo-électrique 5 de l'unité de nébulisation 3.
L'étape de purge E5 est par exemple déclenchée suite à une commande d'arrêt du système de rafraîchissement 1 du flux d'air F à une étape E3. Pour cela un utilisateur appuie par exemple sur un bouton de commande (non représenté) associé. À la détection de la commande d'arrêt de nébulisation à l'étape E3, l'unité de nébulisation 3 peut être arrêtée de suite à l'étape E3.
Afin de pouvoir lancer une purge du circuit du liquide de nébulisation, le sens de circulation du liquide de nébulisation dans ledit circuit, est inversé à l'étape E4, de sorte que le liquide de nébulisation puisse circuler depuis l'unité de nébulisation 3 vers le réservoir 13 de liquide de nébulisation ou en variante vers l'extérieur du circuit de liquide de nébulisation.
Pour ce faire, le sens de rotation d'une pompe réversible 17 selon le premier mode de réalisation, est par exemple inversé à l'étape E4.
En variante, le distributeur de fluide 121 selon le deuxième mode de réalisation peut être commandé de façon à inverser le trajet de circulation du liquide de nébulisation en son sein, en particulier en sélectionnant le deuxième trajet de circulation défini par les deuxièmes conduits 127, 129.
Selon encore une autre variante, à l'étape E4, on arrête la première pompe 217a, 317a du troisième ou quatrième mode de réalisation, et on active la deuxième pompe 217b, 317b correspondante du troisième ou quatrième mode de réalisation. Une fois le sens de circulation du liquide de nébulisation inversé, l'étape de purge E5 peut avoir lieu.
L'étape de purge E5 peut avoir lieu pendant une durée prédéfinie, dite durée de purge tp. Cette durée de purge tp est par exemple inférieure ou égale à cinq secondes, avantageusement de l'ordre de deux à trois secondes.
Notamment afin de réduire au minimum la durée de purge tp, on peut par exemple accélérer le débit de la pompe 17 ou 117 ou 217b ou 317b du dispositif de pompage durant l'étape de purge E5.
À titre d'exemple, pour une unité de nébulisation 3 avec un débit de l'ordre de 5mL/min, le débit de la pompe 17 ou 117 ou 217a ou 317a en fonctionnement normal lors de la nébulisation à l'étape E2 peut être de l'ordre de lOmL/min à 15mL/mn, et le débit accéléré de la pompe 17 ou 117 ou 217b ou 317b lors de l'étape de purge E5 peut être de l'ordre de 50mL/min à lOOmL/min. Le débit de la pompe 17 ou 117 ou 217b ou 317b peut donc être accéléré de l'ordre de cinq à dix fois plus que le débit pendant la nébulisation.
Cette accélération de débit permet en outre de garantir que les bulles d'air générées par l'unité de nébulisation 3 en fonctionnement soient bien évacuées.
Selon une variante de réalisation, l'unité de nébulisation 3 ne s'arrête pas de suite à l'étape E3 mais peut être arrêtée lorsqu'un capteur détecte la mise à l'air de la tête piézo-électrique 5. Dans ce dernier cas, les vibrations générées permettent d'assécher la membrane de la tête piézo-électrique 5.
Enfin, le dispositif de pompage 17 ; 117 ; 217a, 217b ; 317a, 317b peut être arrêté à l'étape E6 lorsque l'étape de purge E5 est terminée, par exemple au bout de la durée de purge tp, ou en variante lorsqu'un moyen de détection détecte qu'il n'y a plus d'eau dans les canaux de circulation 9, 11 et/ou au niveau de l'unité de nébulisation 3, en particulier détecte la mise à l'air de la membrane de la tête piézo-électrique 5. Selon un exemple de réalisation, le moyen de détection est par exemple agencé au-dessus du niveau du liquide de nébulisation dans le réservoir, par exemple dans le bouchon de fermeture 16 du réservoir 13 ou entre le bouchon de fermeture 16 et le niveau de liquide dans le réservoir 13. On peut prévoir en outre une étape de purification du liquide de nébulisation dans le réservoir 13 pour s'assurer de la non toxicité du liquide de nébulisation présent dans le réservoir 13.
Bien entendu, certaines étapes du procédé précédemment décrit peuvent être inversées.
Ainsi, avec une telle purge ou vidange automatique, on évite que du liquide de nébulisation ne stagne dans les canaux de circulation 9, 11 et au niveau de l'unité de nébulisation 3, notamment dans la tête piézo-électrique 5. Le risque de gel de ce liquide de nébulisation, mais aussi le risque de prolifération de bactéries, voire d'algues, sont écartés.
À la mise en route du système de rafraîchissement 1 du flux d'air F, l'utilisateur ne risque pas d'aspirer des gouttelettes contenant de telles bactéries et pouvant entraîner une infection des bronches.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de rafraîchissement (1) d'un flux d'air (F), notamment pour véhicule automobile, comprenant :
- au moins une unité de nébulisation (3) d'un liquide de nébulisation dans le flux d'air,
- au moins un réservoir (13) du liquide de nébulisation, et
- au moins deux canaux de circulation (9, 11) du liquide de nébulisation entre l'unité de nébulisation (3) et le réservoir (13) du liquide nébulisation,
l'unité de nébulisation (3), le réservoir (13) du liquide de nébulisation et les canaux de circulation (9, 11) du liquide de nébulisation définissant un circuit du liquide de nébulisation,
caractérisé en ce que ledit système comporte en outre :
- au moins un dispositif de pompage (17; 117; 217a, 217b; 317a, 317b) :
· pour aspirer le liquide de nébulisation selon un premier sens (Sa) depuis ledit réservoir (13) vers l'unité de nébulisation (3), pour amorcer ledit circuit en le remplissant de liquide de nébulisation, et
• pour aspirer le liquide de nébulisation selon un deuxième sens (Sb) depuis l'unité de nébulisation (3) vers ledit réservoir (13) ou hors du circuit de liquide de nébulisation, de manière à purger le circuit de liquide de nébulisation.
2. Système de rafraîchissement (1) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de pompage (17; 117; 217a, 217b; 317a, 317b) est configuré pour aspirer le liquide de nébulisation pendant une durée d'amorçage (ta) prédéfinie, et/ou pour refouler liquide de nébulisation pendant une durée de purge (tp) prédéfinie, par exemple inférieure à cinq secondes.
3. Système de rafraîchissement (1) selon la revendication 1, comprenant au moins un moyen de détection du niveau du liquide de nébulisation au voisinage de l'unité de nébulisation (3), apte à autoriser ou inhiber le déclenchement de l'unité de nébulisation (3) selon le niveau du liquide de nébulisation.
4. Système de rafraîchissement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le dispositif de pompage comprend au moins une pompe réversible (17) apte à aspirer le liquide de nébulisation dans un premier sens (Sa) depuis le réservoir de liquide de nébulisation (13) vers l'unité de nébulisation (3), et dans un deuxième sens (Sb) depuis l'unité de nébulisation (3) vers ledit réservoir (13) ou hors du circuit de liquide de nébulisation.
5. Système de rafraîchissement (1) selon la revendication précédente, dans lequel la pompe réversible (17) est une pompe de transfert volumétrique à entraînement rotatif, telle qu'une pompe volumétrique, une pompe péristaltique ou une pompe à palettes.
6. Système de rafraîchissement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 :
- dans lequel le dispositif de pompage comprend au moins une pompe irréversible (117), telle qu'une pompe centrifuge, et
- ledit système comprenant en outre au moins un distributeur de fluide (121) :
• agencé en amont de la pompe irréversible (117) selon le sens de circulation du liquide de nébulisation à travers la pompe irréversible (117),
• présentant un premier trajet d'alimentation du circuit du liquide de nébulisation et un deuxième trajet de purge du circuit du liquide de nébulisation, et
• tel que le liquide de nébulisation circule à travers le premier trajet lorsque la pompe irréversible (117) est commandée de manière à remplir ledit circuit de liquide de nébulisation, et que le liquide de nébulisation circule à travers le deuxième trajet lorsque la pompe irréversible (117) est commandée de manière à purger le circuit de liquide de nébulisation.
7. Système de rafraîchissement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le dispositif de pompage comprend :
- au moins une première pompe (217a ; 317a) apte à aspirer le liquide de nébulisation selon le premier sens (Sa), et
- au moins une deuxième pompe (217b ; 317b) apte à aspirer le liquide selon le deuxième sens (Sb), la deuxième pompe (217b) étant montée en série avec la première pompe (217a) ou la deuxième pompe (317b) étant montée en dérivation de la première pompe (317a).
8. Système de rafraîchissement (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant :
- un premier canal de circulation (9) du liquide de nébulisation avec une extrémité (90 immergée dans le liquide de nébulisation dans ledit réservoir (13), et
- un deuxième canal de circulation (11) du liquide de nébulisation avec une extrémité ( 111) placée au-dessus du niveau du liquide de nébulisation dans ledit réservoir (13).
9. Système de rafraîchissement (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins une vanne (19) agencée de manière à diriger le liquide de nébulisation purgé vers ledit réservoir (13) ou hors dudit réservoir (13).
10. Système de rafraîchissement (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'unité de nébulisation (3) comprend au moins un élément de type piézoélectrique, tel qu'une tête de nébulisation (5) de type piézoélectrique à membrane perforée.
11. Procédé de rafraîchissement d'un flux d'air notamment à destination de l'habitacle d'un véhicule automobile mis en œuvre par un système de rafraîchissement d'un flux d'air conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant :
- une étape préliminaire (ET), dite d'amorçage, durant laquelle le dispositif de pompage (17 ; 117 ; 217a ; 317a) aspire le liquide de nébulisation selon un premier sens (Sa) depuis le réservoir de liquide de nébulisation (13) vers l'unité de nébulisation (3), de manière à remplir ledit circuit de liquide de nébulisation,
- une étape de déclenchement de la nébulisation (E2) par l'unité de nébulisation (3) lorsque l'étape préliminaire (ET) dite d'amorçage est effectuée, et
- une étape de purge (E5) après chaque utilisation de l'unité de nébulisation (3), durant laquelle le dispositif de pompage (17 ; 117 ; 217b ; 317b) aspire le liquide de nébulisation selon un deuxième sens (Sb) depuis l'unité de nébulisation (3) vers ledit réservoir (13) ou hors dudit circuit.
12. Procédé de rafraîchissement selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de pompage (17 ; 117 ; 217a ; 317a) réalise l'étape préliminaire pendant une durée prédéfinie, dite durée d'amorçage (ta), par exemple inférieure ou égale à cinq secondes.
13. Procédé de rafraîchissement selon l'une des revendications 11 ou 12, dans lequel le dispositif de pompage (17 ; 117 ; 217b ; 317b) réalise l'étape de purge (E5) pendant une durée prédéfinie, dite durée de purge (tp), par exemple inférieure ou égale à cinq secondes.
14. Procédé de rafraîchissement selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel on accélère le débit du dispositif de pompage (17; 117; 217a, 217b; 317a, 317b) durant l'étape préliminaire dite d'amorçage et/ou durant l'étape de purge (E5), par exemple de l'ordre de cinq à dix fois plus que le débit pendant la nébulisation.
15. Procédé de rafraîchissement selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, comprenant les étapes suivantes :
- une étape de détection (E3) d'une commande d'arrêt de nébulisation,
- une étape d'arrêt de l'unité de nébulisation (3),
- une étape d'inversion (E4) du sens de circulation du liquide de nébulisation dans ledit circuit, de sorte que le liquide de nébulisation circule depuis l'unité de nébulisation (3) vers le réservoir (13) de liquide de nébulisation ou hors dudit circuit,
- une étape purge (E5) du circuit de nébulisation, et
- une étape d'arrêt (E6) du dispositif de pompage (17 ; 117 ; 217b ; 317b) lorsque l'étape de purge (E5) est terminée.
16. Procédé de rafraîchissement selon la revendication précédente, dans lequel l'étape d'inversion (E4) du sens de circulation du liquide de nébulisation dans ledit circuit est réalisée selon l'une des étapes suivantes :
- inversion du sens de rotation d'une pompe réversible (17) du dispositif de pompage, - inversion du trajet du liquide de nébulisation dans un distributeur de fluide (121) en amont d'une pompe irréversible (117) du dispositif de pompage selon le sens de circulation du liquide de nébulisation à travers la pompe irréversible,
- arrêt d'une première pompe (217a ; 317a) du dispositif de pompage apte à aspirer dans un premier sens (Sa) depuis ledit réservoir (13) vers l'unité de nébulisation (3) et mise en route d'une deuxième pompe (217b ; 317b) du dispositif de pompage apte à aspirer dans un deuxième sens (Sb) depuis l'unité de nébulisation vers ledit réservoir (13) ou hors du circuit de liquide de nébulisation.
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