FR2865795A1

FR2865795A1 - Air conditioning/cooling apparatus for room, has electric pump to spray water on tubes of evaporator using spraying bars, and ventilator directing air flow towards tubes through bars to accelerate evaporation of water

Info

Publication number: FR2865795A1
Application number: FR0400873A
Authority: FR
Inventors: Dominique Christian Ausseil; Martine Ausseil
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2005-08-05
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: US20080028775A1; FR2865795B1; WO2005083331A1; EP1711748A1; CA2554289A1; MA28307A1

Abstract

The apparatus has a tube evaporator (2) supplied with water by an upper container (1), where the cooled water is collected by a lower container (4). The cooled water is retaken by a variable speed electric pump (8) to spray it on tubes of the evaporator using spraying bars (7). A ventilator (9) directs air flow towards the tubes through the bars to accelerate evaporation of water and improve the refrigeration of water.

Description

La présente invention concerne un refroidisseur/conditionneur d'airThe present invention relates to an air cooler / conditioner

permettant d'abaisser de plusieurs degrés la température d'un local et de palier la sécheresse ambiante. allowing the temperature of a room to be reduced by several degrees and to compensate for the ambient drought.

En période de forte chaleur l'on a recours soit à des climatiseurs soit à des 15 ventilateurs. In times of high heat it is used either air conditioners or fans.

Les climatiseurs, s'ils permettent de maintenir la température souhaitée d'un local, sont en général des appareils d'un coût assez élevé, consommateurs d'énergie, et qui en contrepartie du froid produit, dégagent des thermies. Air conditioners, if they allow to maintain the desired temperature of a room, are generally relatively expensive devices, consumers of energy, and in return for the cold produced, give off thermals.

Les ventilateurs brassent l'air ambiant ce qui atténue la sensation de chaleur mais sans abaisser réellement la température des locaux. The fans mix the ambient air which reduces the feeling of heat but without actually lowering the temperature of the premises.

L'appareil proposé, d'un coût moyen, peu consommateur d'énergie, produit un 25 flux d'air réfrigéré et humidifié qui améliore significativement l'atmosphère surchauffée d'une pièce. The proposed low cost, medium cost device produces a refrigerated and humidified airflow that significantly improves the superheated atmosphere of a room.

Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente une vue de côté du dispositif de l'invention; 2865795 -2- La figure 2 représente une vue de face de l'appareil; La figure 3 représente une pièce spécifique de l'invention. The accompanying drawings illustrate the invention: FIG. 1 represents a side view of the device of the invention; Fig. 2 shows a front view of the apparatus; Figure 3 shows a specific part of the invention.

En référence à ces dessins, l'appareil se compose dans sa configuration de base: d'un réservoir d'eau supérieur calorifugé 1 qui alimente les deux éléments reliés: évaporateur 2 et réservoir inférieur 4 situés immédiatement en dessous. Ce réservoir dispose d'un orifice situé sur le dessus de l'appareil fermé par une petite trappe ou par un bouchon à visser 3 pour effectuer le remplissage en eau (capacité d'au moins 4 fois le volume du réservoir inférieur 4) et suffisamment large pour permettre d'introduire des glaçons au début d'un cycle d'utilisation de façon à disposer plus rapidement d'eau réfrigérée. En cas de fortes chaleurs, il est possible d'ajouter des glaçons durant le cycle d'utilisation; d'un évaporateur à tubes 2 qui utilise l'effet alcarazas , c'est-à-dire qu'il produit un abaissement de la température de l'eau interne par l'évaporation de l'eau suintant à l'extérieur des tubes. Les tubes de l'évaporateur 2 sont placés verticalement et sont réalisés préférentiellement en matière poreuse (par exemple terre cuite). Ils peuvent également être réalisés en toute autre matière conductrice de la chaleur (même étanche tel du métal) à condition de les enrober d'une matière spongieuse pouvant retenir l'eau humidifiant ces tubes par apport externe (par pulvérisation par exemple) et dans ce cas ils peuvent être placés horizontalement. L' alimentation en eau de l'évaporateur 2 par le réservoir supérieur 1 est assurée par un boîtier d'alimentation 5 (pièce moulée en plastique ou en caoutchouc) dont la trémie supérieure est raccordée par un court tuyau au réservoir supérieur 1. Ce boîtier 5 est muni de courts tuyaux d'alimentation qui coiffent la partie supérieure de chaque tube de l'évaporateur 2. A la base de l'évaporateur 2 un boîtier de réception 6 identique au boîtier d'alimentation 5 vient 2865795 -3s'emboîter à la partie inférieure de chaque tube de l'évaporateur 2. Le fond de ce boîtier est en forme de trémie pour conduire l'eau réfrigérée jusqu'au réservoir inférieur 4. La forme des tubes de l'évaporateur peut aller de l'élément cylindrique à des profilés plus aérodynamiques du type aile d'avion (bord d'attaque vers la soufflante et bord de fuite vers l'avant) ou encore d'un serpentin muni d'ailettes du type radiateur automobile, à la fois pour faciliter le passage de l'air pulsé et à la fois pour avoir une plus grande surface d'échange thermique; de rampes de pulvérisation 7 placées en arrière de l'évaporateur 2 alimentées par une pompe électrique 8 à vitesse variable (sélecteur 3 vitesses LMH ou variateur continu) utilisant l'eau réfrigérée du réservoir inférieur 4 pour la vaporiser sur les tubes de l'évaporateur 2; d'une source de ventilation 9 à vitesse variable (sélecteur 3 vitesses LMH ou variateur continu) assurée soit par un ventilateur à pales, soit par une turbine tangentielle placée derrière les rampes de pulvérisation 7 pour propulser à l'extérieur de l'appareil un flux d'air humidifié et refroidi. Afin de concentrer le flux d'air vers les rampes de pulvérisation 7 et vers l'évaporateur 2, un carter 10 de forme pyramidale tronquée part de la source de ventilation 9 jusqu'aux tubes de l'évaporateur 2 situé en façade de l'appareil. Une grille d'entrée d'air 11 située à l'arrière de l'appareil est munie d'un filtre similaire à ceux utilisés pour les habitacles d'automobiles afin d'empêcher l'aspiration de poussières pouvant nuire au bon fonctionnement de l'appareil; d'un réservoir d'eau inférieur doublement calorifugé 4 situé en dessous de l'évaporateur à tubes 2 pour recueillir l'eau réfrigérée. Ce réservoir 4 d'une capacité quatre fois moins importante que celle du réservoir supérieur 1, est muni d'une vidange située au bas de la face arrière qui permet en période de non utilisation d'évacuer entièrement l'eau contenue dans l'appareil. Pour assurer l'assiette de l'appareil, un lest 14 est disposé en dessous du réservoir inférieur 4. With reference to these drawings, the apparatus is composed in its basic configuration: an insulated upper water tank 1 which feeds the two connected elements: evaporator 2 and lower tank 4 located immediately below. This tank has an orifice located on the top of the apparatus closed by a small hatch or by a screw cap 3 to perform the water filling (capacity of at least 4 times the volume of the lower tank 4) and sufficiently wide to allow the introduction of ice cubes at the beginning of a cycle of use so that chilled water In hot weather, it is possible to add ice cubes during the cycle of use; a tube evaporator 2 which uses the alcarazas effect, that is to say it produces a lowering of the internal water temperature by the evaporation of the water oozing outside the tubes . The tubes of the evaporator 2 are placed vertically and are preferably made of porous material (for example terracotta). They can also be made of any other material that conducts heat (even as tight as metal) provided they are coated with a spongy material that can retain the water moistening these tubes by external input (by spraying for example) and in this case. case they can be placed horizontally. The water supply of the evaporator 2 through the upper reservoir 1 is provided by a supply box 5 (molded part made of plastic or rubber) whose upper hopper is connected by a short pipe to the upper tank 1. This housing 5 is provided with short supply pipes which cap the upper part of each tube of the evaporator 2. At the base of the evaporator 2 a receiving box 6 identical to the supply box 5 comes 2865795 -3s'emboîter to the lower part of each tube of the evaporator 2. The bottom of this housing is shaped hopper to conduct the chilled water to the lower tank 4. The shape of the evaporator tubes can go from the cylindrical element to more aerodynamic profiles of the aircraft wing type (leading edge to the fan and trailing edge forward) or a coil provided with fins of the automotive radiator type, both to facilitate the passage air pulsed and at the same time to have a larger heat exchange surface; spray bars 7 placed behind the evaporator 2 supplied by a variable speed electric pump 8 (3-speed selector LMH or continuous variable speed drive) using the refrigerated water of the lower tank 4 to vaporize it on the evaporator tubes 2; a variable speed ventilation source 9 (LMH 3-speed selector or continuous dimmer) provided either by a fan blade or by a tangential turbine placed behind the spray bars 7 to propel the outside of the apparatus a airflow humidified and cooled. In order to concentrate the flow of air towards the spray bars 7 and towards the evaporator 2, a truncated pyramidal casing 10 starts from the ventilation source 9 up to the tubes of the evaporator 2 situated on the front of the evaporator 2. apparatus. An air intake grille 11 located at the rear of the unit is provided with a filter similar to those used for automobile interiors to prevent the suction of dust that can affect the proper functioning of the air. 'apparatus; a doubly insulated lower water tank 4 located below the tube evaporator 2 to collect the chilled water. This tank 4 with a capacity four times smaller than that of the upper tank 1, is provided with a drain located at the bottom of the rear face which allows during non-use to completely evacuate the water contained in the device . To ensure the attitude of the apparatus, a ballast 14 is disposed below the lower tank 4.

2865795 4 Des dispositifs annexes complètent l'appareil: Pour surveiller l'alimentation en eau du réservoir supérieur 1, une petite fenêtre transparente 15 permet de visualiser le niveau d'eau. 2865795 4 Auxiliary devices complete the device: To monitor the water supply of the upper tank 1, a small transparent window 15 makes it possible to visualize the water level.

Pour un appareil mobile, le réservoir supérieur 1 à remplissage manuel est doté d'un flotteur interne 12 protégé des glaçons par une tôle perforée qui commande une alarme sonore (bip répétitif) et visuelle (témoin rouge clignotant pour indiquer le besoin de remplissage), cette fonction est temporisée et met l'appareil hors tension si le remplissage d'eau n'est pas effectué rapidement. Un témoin vert s'allume à la mise sous tension de l'appareil. Les témoins visuels et sonores ainsi que les autres commandes (interrupteur marche arrêt, sélecteurs de vitesse etc...) sont regroupés sur un bandeau 16 situé sur la partie supérieure de l'appareil. For a mobile device, the upper reservoir 1 with manual filling has an internal float 12 protected from ice by a perforated plate that controls an audible alarm (repetitive beep) and visual (flashing red light to indicate the need for filling), this function is timed and turns off the unit if water filling is not performed quickly. A green light comes on when the power is turned on. The visual and audible indicators and the other controls (on-off switch, speed selecters etc ...) are grouped on a strip 16 located on the upper part of the device.

Pour un appareil fixe relié au réseau d'eau par un flexible adéquat (tuyau souple renforcé par une tresse métallique), le flotteur 12 commande automatiquement, dès que le niveau d'eau atteint le minimum, l'ouverture du clapet de remplissage 13 et sa fermeture dès que le niveau maxi est atteint (système semblable au remplissage de chasse d'eau). For a fixed apparatus connected to the water network by a suitable hose (hose reinforced by a metal braid), the float 12 automatically controls, as soon as the water level reaches the minimum, the opening of the filling valve 13 and it closes as soon as the maximum level is reached (system similar to the flush filling).

Pour le réglage de la production d'air pulsé, la vitesse variable de la turbine 9 (sélecteur de vitesse LMH ou variateur continu) peut être réglée soit en manuel soit en automatique. For the regulation of the forced air production, the variable speed of the turbine 9 (speed selector LMH or continuous speed controller) can be set either manually or automatically.

Pour le réglage de l'intensité de vaporisation, la vitesse variable de la pompe 8 (sélecteur de vitesse LMH ou variateur continu) peut être réglée soit en manuel soit en automatique. For the adjustment of the vaporization intensity, the variable speed of the pump 8 (LMH speed selector or continuous dimmer) can be set either manually or automatically.

Pour assurer cette marche en automatique, une sonde hygrométrique pilote la pompe de vaporisation 8. La production d'air est commandée par une sonde 2865795 5 thermostatique. Ces deux instruments de mesure sont regroupés dans un boîtier extérieur à l'appareil. Ce boîtier est équipé d'une transmission sans fil (433 MHZ) et peut de ce fait être placé en n'importe quel endroit du local. To ensure this step automatically, a hygrometric probe controls the spray pump 8. The production of air is controlled by a thermostatic probe 2865795 5. These two measuring instruments are grouped in a box outside the device. This box is equipped with a wireless transmission (433 MHZ) and can therefore be placed anywhere in the room.

Pour effectuer un cycle de fonctionnement de l'appareil, il faut tout d'abord remplir le réservoir supérieur 1 qui assure simultanément le remplissage de l'évaporateur 2 et du réservoir inférieur 4. A la mise sous tension (témoin vert allumé) la source de ventilation 9 se met en marche et envoie un flux d'air à travers les tubes de l'évaporateur 2 ce qui accélère le processus d'évaporation et de production d'eau réfrigérée. La pompe 8 alimentant les rampes de pulvérisation 7 vaporise un nuage d'eau réfrigérée sur les tubes de l'évaporateur 2. To carry out a cycle of operation of the apparatus, it is first necessary to fill the upper reservoir 1 which simultaneously ensures the filling of the evaporator 2 and the lower reservoir 4. At power-up (green light on) the source fan 9 starts and sends a flow of air through the tubes of the evaporator 2 which accelerates the process of evaporation and production of chilled water. The pump 8 supplying the spray bars 7 vaporizes a cloud of chilled water on the tubes of the evaporator 2.

Le flux d'air humidifié et réfrigéré, après son passage dans les rampes de 15 pulvérisation 7 et les tubes de l'évaporateur 2, est propulsé à l'extérieur de l'appareil. The humidified and refrigerated air stream, after passing through the spray bars 7 and the evaporator tubes 2, is propelled outside the apparatus.

Le cycle se poursuit tant que le réservoir supérieur 1 alimente l'évaporateur 2 et tant que son niveau d'eau est suffisant. The cycle continues as the upper tank 1 feeds the evaporator 2 and as long as its water level is sufficient.

Pendant le cycle d'utilisation, les systèmes automatiques, sonde thermostatique et sonde hygrométrique, interviennent en fonction des paramètres choisis par l'utilisateur. During the cycle of use, the automatic systems, thermostatic probe and hygrometric probe, intervene according to the parameters chosen by the user.

Pendant le fonctionnement de l'appareil, la réfrigération est obtenue par la conjugaison de plusieurs effets: pour l'eau réfrigérée: le premier effet est obtenu par l'évaporateur/ alcarazas 2, le second par la vaporisation de l'eau réfrigérée sur les tubes de l'évaporateur 2, le troisième par le flux d'air 2865795 -6- pulsé qui accélère l'évaporation de l'eau sur les tubes de l'évaporateur 2 (ce qui accroît la réfrigération de l'eau récupérée dans le réservoir inférieur 4), pour l'air humidifié et refroidi: par la propulsion à l'extérieur de l'appareil d'un air chargé de très fines gouttelettes d'eau pulvérisée et réfrigérée, qui par échange thermique avec l'air chaud du local va produire un abaissement significatif de la température ambiante et une amélioration de son degré hygrométrique. During the operation of the apparatus, the refrigeration is obtained by the combination of several effects: for chilled water: the first effect is obtained by the evaporator / alcarazas 2, the second by the vaporization of chilled water on the evaporator tubes 2, the third by the pulsed air flow which accelerates the evaporation of water on the evaporator tubes 2 (which increases the refrigeration of the water recovered in the evaporator 2). lower tank 4), for humidified and cooled air: by the propulsion outside the apparatus of an air charged with very fine droplets of water sprayed and refrigerated, which by heat exchange with the hot air of the local will produce a significant lowering of the ambient temperature and an improvement of its hygrometric degree.

Claims

7, 2865795 Claims

1. Apparatus cooler / air conditioner, characterized in that it comprises: - a tube evaporator (2) operating on the principle of 1 alcarazas, that is to say that the lowering of temperature of the internal water is produced by the evaporation of the water oozing outside the tubes, this evaporator (2) is fed by an insulated upper tank (1) with a capacity of at least four times the volume of the lower tank (4), the refrigerated water is collected in a doubly insulated lower tank (4) with a capacity at least four times smaller than that of the upper tank (1), this lower tank (4) has a drain located at the bottom from the rear side allowing during the period of non-use to completely evacuate the water contained in the additional apparatus, to ensure a good attitude of the apparatus, a ballast (14) is installed below the lower tank ( 4); spray bars (7) supplied by a variable speed pump (8) (LMH three-speed selector or continuous variator) using the refrigerated water of the lower tank (4) to vaporize it on the evaporator (2) placed in front of it the spray bars (7); a variable speed blower or turbine (9) (LMH three-speed selector or continuous dimmer) at the back of the unit that produces a flow of air that first enters the spray bars (7). ) (by loading very fine droplets of chilled water) and then through the tubes of the evaporator (2) (while cooling) to be sent into the warm atmosphere of the room where a thermal and water exchange produces a cooling and significant humidification.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the tubes of the evaporator (2) are either of cylindrical shape or better aerodynamically profiled shape (wing type -8- 2865795 airplane) or serpentine equipped with fins (automotive radiator type) to facilitate the passage of pulsed air and increase the heat exchange surface.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the tubes of the evaporator (2) are made of a porous material (eg earthenware) or a heat-conducting material (even waterproof such metal) and are then coated with a spongy material that can retain water moistening these tubes by external supply (by spraying for example), the evaporator tubes (2) are supplied with water by the upper reservoir (1), the connection of the tank (1) to the evaporator (2) is provided by a feed box (5) (plastic or rubber molded part) whose upper hopper is connected by a short pipe to the upper tank (1).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the supply box (5) is provided with short pipes which accurately cap the upper part of each tube of the evaporator (2); at the base of the evaporator (2) a receiving box (6), identical to the supply box (5), collects the chilled water by pipes which fit precisely at the base of each tube of the in the evaporator (2), the bottom of this housing (6) is hopper-shaped to conduct the chilled water to the lower tank (4) via a short connecting pipe.

5. Apparatus according to one of claims 3 and 4, characterized in that the tubes of the evaporator (2) are vertical.

6. Apparatus according to claim 3, characterized in that the tubes of the evaporator (2) are horizontal and are made of a heat conductive material (even waterproof such as metal) -9 2865795 and coated with a material spongy can retain the water humidifying these tubes by external contribution (by spraying for example).

7. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper reservoir (1) is provided with: - a small transparent window (15) located on the front of the device which allows to visualize the level of 'water; an orifice (3) closed by a small hatch or a screw-in cap for its water supply and of a width sufficient to introduce ice cubes at the beginning of a cycle of use so as to dispose of water more quickly refrigerated, in case of hot weather it is also possible to add ice cubes during the cycle of use.

8. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it is movable, the water filling of the upper reservoir (1) being controlled by an inner float (12) (protected from ice by a perforated plate) which controls an audible alarm (repetitive beep) and visual alarm (flashing red light to indicate the need for filling), this function is timed and switches the unit off if the water filling is not done quickly, a green light when the device is turned on, the visual and audible warning lights as well as the other controls (on / off switch, speed selectors, etc.) are grouped together on a strip (16) located at the top of the device.

9. Apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is fixed and is connected to the water network by a suitable hose (hose reinforced by a metal braid), the water filling of the tank upper (1) being controlled by an internal float (12) (protected from ice by a perforated plate) which automatically controls the opening and closing of a valve (13) filling according to the water level (identical system 10 10. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the pulsed air supply provided by the bladed fan or the turbine is at a variable speed (three-way selector). speeds or continuous dimmer) controlled either manually or automatically.

11. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the intensity of the vaporization can be adjusted by the variable speed of the pump (8) (three-speed selector LMH or continuous dimmer) either in manual or in automatic.

12. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the automatic control of the vaporization pump is controlled by a hygrometric probe, and that the production of air is controlled by a thermostatic probe, these two probes are grouped in a single box equipped with a wireless transmission (433 MHZ) and can therefore be placed anywhere in the room.