L'invention concerne le domaine des installations frigorifiques utilisées pour assurer la conservation des produits ou aliments disposés dans un compartiment isotherme ou pour assurer la climatisation d'une enceinte, d'un local ou de I'habitacle d'un véhicule.

De telles installations, quelles soient « à compression » ou « à absorption », produisent le froid par un évaporateur parcouru par un fluide frigorigène.

Dans les installations à compression, dès qu'il y a arrt du compresseur, t'évaporateur ne produit plus de froid, de sorte que le compartiment réfrigéré est soumis à une montée en température d'autant plus rapide que la différence est grande entre la température extérieure et la température à l'intérieur de ce compartiment.

Cette particularité est particulièrement gnante dans les chariots de conservation froide de plateaux repas utilisables pour le service, puisque, pendant la distribution, qui peut durer une heure ou plus, l'installation frigorifique du chariot est déconnectée de sa source d'énergie électrique et ne produit plus de froid, alors mme que l'ouverture fréquente de la porte d'accès du compartiment de conservation accélère la remontée en température de ce compartiment.

II en est de mme pour les évaporateurs de climatisation de véhicule qui, pendant l'arrt du véhicule, ne produisent aucun froid et ne peuvent pas s'opposer à t'étévation rapide de la température de I'habitacle, sous faction de la température extérieure avec pour corollaire, une consommation d'énergie accrue pour abaisser la température de cet habitacle à la reprise du véhicule.

En fonctionnement normal, dès que la température dans I'habitacle atteint une valeur de référence détectée par une sonde, le compresseur s'arrte et interrompt tout apport de froid dans le véhicule jusqu'à ce que la température de I'habitacle atteigne une autre valeur de référence provoquant la remise en fonctionnement de l'installation frigorifique du climatiseur. Ce fonctionnement, de type tout ou rien, présente l'inconvénient de consommer de 10 à 15% de l'énergie produite par le moteur du véhicule.

La présente invention a pour objet de fournir un générateur de froid qui remédie à ces inconvénients et permet, pendant l'arrt de l'installation frigorifique, de conservation et de climatisation, de produire du froid sans apport extérieur d'énergie, tout en réduisant le coût énergique de l'utilisation de l'installation.

Dans le générateur de froid selon l'invention, I'évaporateur de l'installation frigorifique est associé à un accumulateur de froid comprenant, au moins un conduit tubulaire, rectiligne ou en serpentin, qui, solidaire d'ailettes d'échanges, contient un matériau, liquide ou solide, accumulateur de froid tel que chlorure de sodium, glycol, alcool, accumulant les frigories générées par J'évaporateur pour les restituer, à la demande, dès l'arrt de l'installation frigorifique.

En fonctionnement, les frigories générées par t'évaporateur et destinées à la fonction conservation froide ou climatisation, assurent également le refroidissement du matériau accumulateur de froid. Lors de I'arrt de l'installation frigorifique, I'énergie frigorifique accumulée dans l'accumulateur se restitue progressivement et peut se diffuser dans le compartiment dont il faut assurer le contrôle de température.

Dans une forme d'exécution, I'accumulateur de froid est indépendant de t'évaporateur auquel il est lié.

Cet accumulateur peut tre composé de un ou plusieurs éléments liés les uns aux autres et à ltévaporateur.

Dans une autre forme d'exécution de l'invention, t'évaporateur et l'accumulateur sont inclus dans la mme structure à ailettes d'échanges et dans cette dernière, les conduits ou serpentins contenant un matériau, solide ou liquide, accumulateur de froid, sont répartis entre le ou les serpentins de l'évaporateur.

Dans cette configuration, le transfert du froid entre le ou les serpentins de t'évaporateur et des conduits ou serpentins de s'effectue par conduction directe à travers les ailettes d'échanges réalisées, de façon connue, dans un matériau conducteur de la chaleur et, en particulier, en métal.

Dans une forme préférée d'exécution de l'invention, )'évaporateur et le ou les accumulateurs sont disposés dans un compartiment isotherme traversé par un flux d'air orienté circulant d'abord à travers !'évaporateur.

Avec cet agencement, le chargement en froid de qui s'effectue, soit par conduction directe dans le cas d'un ensemble accumulateur évaporateur monolithique, soit par rayonnement dans le cas d'un accumulateur distinct d'un évaporateur, est complété par le flux froid provenant de l'évaporateur.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant deux formes d'exécution du générateur de froid selon l'invention, dans le cas de son application à la climatisation d'un véhicule.

Figure 1 est une vue schématique d'une installation de climatisation mettant en oeuvre une première forme d'exécution du générateur selon l'invention, Figure 2 est une vue en perspective éclatée montrant les éléments de l'installation de figure 1, Figure 3 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un véhicule équipé de l'installation des figures 1 et 2, Figure 4 est une vue en perspective montrant une autre forme d'exécution du générateur selon l'invention.

L'installation frigorifique pour la climatisation d'un véhicule comprend, comme montré à la figure 1, un compresseur 1 entraîné, avec interposition d'un embrayage électromagnétique 2, par une transmission par poulies 3 et courroie 4, prélevant le mouvement du moteur du véhicule.

Du compresseur 1 part un conduit 5 allant à un condenseur 6, et aboutit un conduit 7 provenant d'un évaporateur 8. Le condenseur 6 est relié par un conduit 9 à un réservoir 10, lui-mme raccordé par un conduit 12 à un détendeur 13. Le réservoir 10 est équipé, de façon connue, d'un filtre et de divers moyens de contrôle de la pression du fluide et de sécurité. Le détendeur 13 communique, par un conduit 14, avec le serpentin tubulaire 15 de !'évaporateur 8, serpentin dont l'autre extrémité est raccordée au conduit 7.

De façon connue, le fluide frigorigène circulant dans les conduits se vaporise dans l'évaporateur 8 en enlevant de la chaleur au milieu extérieur. Le compresseur 1 aspire les vapeurs formées et les refoule dans le condenseur 6 où elles se liquéfient. Le détendeur 13 laisse passer le fluide liquide vers l'évaporateur 8 en abaissant leur pression.

L'évaporateur 8 est en pratique composé de plusieurs conduits tubulaires conformés en serpentins 15 et dont les extrémités sont connectées par des raccords communs 16 et 17 à la figure 2, respectivement aux conduits 7 et 14 de l'installation. serpentins serpentins équipés d'ailettes planes 18 qui, parallèles et espacées, assurent t'échange thermique avec le milieu extérieur. Dans certains équipements, t'évaporateur est équipé d'une sonde 19 de mesure de sa température (figure 1).

Se) on !'invention, t'évaporateur 8 de l'installation est associé à au moins un accumulateur de froid 20, et en particulier à deux aux figures 1 et 2, et à trois à la figure 3. Dans la forme d'exécution représentée à ces figures, chaque accumulateur de froid 20 est composé d'un ou plusieurs serpentins 22, reliés les uns aux autres par des ailettes d'échanges métalliques 23, parallèles et espacées. Dans chaque accumulateur 20, les extrémités de chaque serpentin sont fermées, de manière à former une chambre étanche contenant un matériau accumulateur du froid, tel que chlorure de sodium, glycol, alcool ou solution aqueuse de carbamide. Dans une forme plus élaborée, chacune des extrémités des serpentins est munie d'un raccord 24, visible à la figure 2. Ce raccord, qui est propre à chaque serpentin ou commun à tous les serpentins d'un mme accumulateur, est normalement fermé, mais peut tre ouvert lorsqu'il est raccordé à une source de remplacement du matériau accumulateur permettant de vidanger le circuit et de le remplacer.

Dans la forme d'exécution des figures 1 à 3, les accumulateurs de froid 20 sont indépendants de t'évaporateur 8, et sont juxtaposés et fixés contre lui pour bénéficier du rayonnement calorifique, lorsqu'il produit du froid.

L'ensemble évaporateur 8-accumulateur 20 est disposé dans un compartiment isotherme 25.

Dans la forme d'exécution représentée à la figure 3, ce compartiment 25 est divisé par une paroi 26 en une chambre d'entrée d'air 27 communiquant avec I'habitacle par une bouche d'entrée d'air 28, équipée d'un volet 29, et une chambre de refroidissement 30 contenant t'évaporateur 8 et la batterie d'accumulateur 20, mais aussi un moyen produisant un flux d'air orienté dans le sens des flèches 31, et par exemple, une turbine 32. Cette chambre 30 communique avec I'habitacle

par une bouche de sortie 33 équipée d'un volet basculant 34. Une paroi perforée non isolante 35 forme une chambre de conservation 36 communiquant avec I'habitacle par une ouverture 37 obturée par un volet 38.

La chambre d'entrée d'air 27 débouche dans la chambre 30 par une ouverture 39 qui peut tre obturée par un volet basculant 40.

Enfin, la chambre 32 comporte, à sa partie inférieure, une ouverture 42 d'entrée d'air extérieur pouvant tre obturée par le volet 40 ou par un autre volet.

La turbine 32 est entraînée en rotation par un moteur électrique non représenté, donc par un moyen moteur distinct des moyens d'entraînement du compresseur et ce moteur électrique est alimenté par un circuit électrique, non représenté, comportant un boîtier de commande réagissant à une sonde de température disposée dans I'habitacle du véhicule.

Lorsque l'installation de climatisation est en fonctionnement, par exemple pour abaisser la température dans I'habitacle, et l'amener à la température de seuil désirée par le conducteur, le fluide frigorigène de l'installation frigorifique parvenant à t'évaporateur 8, assure le refroidissement du flux d'air orienté qui le traverse. En allant de la turbine vers la batterie d'accumulateur 20, ce flux d'air assure aussi le refroidissement des accumulateurs de froid 20 disposés en aval de t'évaporateur 8. 11 en résulte que le matériau accumulateur de froid disposé dans les serpentins des accumulateurs 20 se charge en frigories.

Cette charge dépend des caractéristiques du matériau utilisé, mais aussi de la quantité de ce matériau qui est déterminée en fonction du volume de I'habitacle et de la durée voulue pour le maintien en température de I'habitacle.

Quand la température dans I'habitacle atteint la valeur fixée pour le seuil froid le compresseur s'arrte et les volets 34 et 29 viennent occulter les ouvertures d'entrée et de sortie d'air du compartiment 25, en évitant ainsi la diffusion du froid accumulé dans les accumulateurs.

Lorsque le véhicule est à l'arrt et que le capteur de température de I'habitacle atteint la valeur fixée pour le seuil chaud, la turbine 32 est mise en fonctionnement pour générer un flux d'air orienté qui vient se charger en froid en traversant les accumulateurs 20 pour propulser dans

I'habitacle de l'air réfrigéré. Ainsi, au fur et à mesure du besoin de I'habitacle, le dispositif maintient la climatisation pendant une durée qui dépend de la capacité d'accumulation en frigories et du besoin de frigories pour compenser la différence de température entre la température extérieure et la température de référence voulue dans I'habitacle.

L'ouverture des volets 29,34 est assurée de manière séquentielle en mme temps que la turbine 32 est alimentée.

Pendant le fonctionnement du véhicule et du compresseur 1 de l'installation frigorifique, une sonde disposée dans la batterie d'accumulateur 20 détecte la température atteinte dans cette batterie et, à partir d'un seuil, par exemple-3°, commande le débrayage du compresseur, tout en laissant en fonctionnement la turbine 32. Dans ces conditions, la rotation de la turbine 32 crée le flux d'air qui prélève les frigories de la batterie d'accumulateur pour compléter la climatisation de I'habitacle et cela sans prélever de l'énergie mécanique au moteur, ce qui réduit la consommation générale d'énergie du véhicule par rapport à celle des véhicules actuels avec climatisation.

Lorsque la réserve de frigories accumulée dans les accumulateurs est épuisée, I'embrayage 2 est actionné dans le sens de l'entraînement en rotation du compresseur 1 par le moteur pour assurer le relais.

Comme montré à la figure 3, I'accumulation de froid dans la chambre 30 permet, dans la chambre 36, de former un espace de conservation froide pouvant tre utilisé pour mettre des boissons ou autres et apporter ainsi un confort supplémentaire au conducteur.

Dans la forme d'exécution représentée à la figure 4, t'évaporateur 8a et I'accumulateur 20a sont inclus dans la mme structure à ailettes d'échanges 18a. Les conduits tubulaires rectilignes ou les serpentins 45 contenant le matériau accumulateur de froid sont répartis entre les serpentins 15a de I'évaporateur. Dans ces conditions, la transmission aux conduits 45 des frigories générées par les serpentins 15a de t'évaporateur s'effectue aussi par conduction thermique à travers les ailettes métalliques 18a. Outre, la conduction thermique et la transmission par rayonnement, les conduits ou serpentins 45 de l'accumulateur peuvent également tre chargés en frigories par un flux d'air orienté traversant t'évaporateur.

II est évident que le dispositif, qui a été décrit dans le cas de son application à une installation frigorifique travaillant par compression, peut également tre utilisé avec une installation travaillant par absorption, puisqu'il bénéfice essentiellement du froid produit par un évaporateur, élément commun aux deux types d'installations.

Ce dispositif peut aussi tre mis en oeuvre dans des installations de conservation froide, et en particulier dans des chariots de conservation de plateaux repas, déplaçables pour le service, cas dans lequel le maintien en température du compartiment de conservation est assuré par une batterie d'accumulateurs disposée dans la partie supérieure de ce compartiment.