FR3137958A1

FR3137958A1 - Air cooler device

Info

Publication number: FR3137958A1
Application number: FR2207119A
Authority: FR
Inventors: Ali Askar; Emma Abou ASKAR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-07-12
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2024-01-19

Abstract

Dispositif (1) refroidisseur d’air comportant un compartiment (2) de congélation dans lequel est agencé un bac (3) refroidisseur pourvu d’un échangeur de chaleur (4) en communication fluidique avec une entrée (5) d’air ambiant et un circuit (6) d’évacuation d’air refroidi, une pompe (7) (ou ventilateur) pour générer un flux d’air dans l’échangeur de chaleur. FIGURE 1Air cooler device (1) comprising a freezing compartment (2) in which is arranged a cooler tank (3) provided with a heat exchanger (4) in fluid communication with an ambient air inlet (5) and a circuit (6) for evacuating cooled air, a pump (7) (or fan) to generate an air flow in the heat exchanger. FIGURE 1

Description

Air cooler device

La présente invention concerne un dispositif refroidisseur d’air comportant un compartiment de congélation dans lequel est agencé un bac refroidisseur.The present invention relates to an air cooler device comprising a freezing compartment in which a cooling tray is arranged.

On connaît aujourd’hui de nombreux types de dispositifs permettant de refroidir ou rafraichir l’air une pièce. Le plus courant est le climatiseur. Son efficacité peut être très élevée, au prix d’un dispositif puissant, coûteux, et à très forte consommation énergétique. Les climatiseurs sont par ailleurs néfastes pour l’environnement. Par exemple, en cas de problème d’étanchéité, des fluides frigorigènes peuvent s’échapper. Or ces fluides contribuent à l’effet de serre et au réchauffement climatique. Enfin, la climatisation peut engendrer un cercle non vertueux (appelé « îlot de chaleur urbain ») : plus la température est élevé, plus les climatiseurs sont sollicités. D’importantes quantités de chaleur sont alors envoyées dans l’air urbain, qui se réchauffe davantage.Today, we know of many types of devices that allow you to cool or refresh the air in a room. The most common is the air conditioner. Its efficiency can be very high, at the cost of a powerful, expensive device with very high energy consumption. Air conditioners are also harmful to the environment. For example, in the event of a sealing problem, refrigerants may escape. However, these fluids contribute to the greenhouse effect and global warming. Finally, air conditioning can create a non-virtuous circle (called an “urban heat island”): the higher the temperature, the more the air conditioners are used. Large quantities of heat are then sent into the urban air, which heats up further.

En absence de tels dispositifs, plusieurs utilisateurs utilisent de simples ventilateurs, parfois couplés à des rafraichisseurs d’air, fonctionnant par exemple à partir d’une réserve d’au froide. Ces dispositifs sont peu efficaces, à faible autonomie, et nécessitent surtout l’achat d’un équipement spécifique parfois coûteux, et encombrant.In the absence of such devices, many users use simple fans, sometimes coupled with air coolers, operating for example from a cold reserve. These devices are inefficient, have low autonomy, and above all require the purchase of specific equipment that is sometimes expensive and bulky.

Il existe donc un besoin pour un dispositif rafraichisseur d’air qui soit peu coûteux, peu encombrant, et permettre une autonomie la plus longue possible.There is therefore a need for an air cooler device that is inexpensive, takes up little space, and allows the longest possible autonomy.

Pour pallier ces différents inconvénients, l’invention prévoit différents moyens techniques.To overcome these various drawbacks, the invention provides different technical means.

Un premier objectif de l’invention consiste à prévoir un dispositif rafraichisseur d’air économique, en particulier de faible consommation énergétique.A first objective of the invention consists of providing an economical air cooler device, in particular with low energy consumption.

Un deuxième objectif de l’invention consiste à prévoir un dispositif rafraichisseur d’air peu encombrant.A second objective of the invention consists of providing a space-saving air cooler device.

Un autre objectif de l’invention consiste à prévoir un dispositif rafraichisseur d’air simple à utiliser.Another objective of the invention consists of providing an air cooler device that is simple to use.

Pour ce faire, l’invention prévoit un dispositif refroidisseur d’air comportant un compartiment de congélation dans lequel est agencé un bac refroidisseur pourvu d’un échangeur de chaleur en communication fluidique avec une entrée d’air ambiant et un circuit d’évacuation d’air refroidi, une pompe pour générer un flux d’air dans l’échangeur de chaleur.To do this, the invention provides an air cooler device comprising a freezing compartment in which is arranged a cooling tank provided with a heat exchanger in fluid communication with an ambient air inlet and an evacuation circuit. cooled air, a pump to generate an air flow in the heat exchanger.

Cette architecture est particulièrement avantageuse car elle permet la mise en œuvre du dispositif en l’intégrant dans un appareil ménager très courant tel qu’un réfrigérateur ou un congélateur, sans occuper d’espace additionnel, ou sans devoir faire l’acquisition d’un dispositif séparé indépendant. Le compartiment de congélation étant d’office conçu pour permettre la congélation de liquides tels que l’eau, le dispositif ne nécessite qu’une pompe à faible consommation d’énergie pour fonctionner.This architecture is particularly advantageous because it allows the implementation of the device by integrating it into a very common household appliance such as a refrigerator or a freezer, without occupying additional space, or without having to purchase a independent separate device. As the freezing compartment is designed to allow the freezing of liquids such as water, the device only requires a low energy consumption pump to operate.

Selon un mode de réalisation avantageux, le bac refroidisseur forme un contenant susceptible d’être rempli d’eau pour congélation dans laquelle baigne l’échangeur de chaleur. Avec une température côté froid égale ou inférieure à 0°C, le transfert de chaleur est particulièrement efficace.According to an advantageous embodiment, the cooling tank forms a container capable of being filled with water for freezing in which the heat exchanger bathes. With a cold side temperature equal to or less than 0°C, heat transfer is particularly efficient.

Selon une variante avantageuse, le circuit d’évacuation d’air comporte un conduit intermédiaire, agencé entre l’échangeur de chaleur et une sortie d’air refroidi. Un tel conduit permet de prévoir la sortie d’air à distance en regard de l’échangeur de chaleur, comme par exemple sur le dessus d’un réfrigérateur.According to an advantageous variant, the air evacuation circuit comprises an intermediate conduit, arranged between the heat exchanger and a cooled air outlet. Such a duct makes it possible to provide the air outlet at a distance opposite the heat exchanger, for example on the top of a refrigerator.

De manière avantageuse, l’échangeur est en forme de spirale, les spires étant enroulées dans un même plan.Advantageously, the exchanger is in the shape of a spiral, the turns being wound in the same plane.

Selon une variante avantageuse, l’échangeur est un tube formant d’une série d’allers-retours.According to an advantageous variant, the exchanger is a tube forming a series of back and forth movements.

Encore en variante, l’échangeur de chaleur comporte une pluralité de tubes parallèles reliés deux par deux par des embouts en forme de U.Still as a variant, the heat exchanger comprises a plurality of parallel tubes connected two by two by U-shaped end pieces.

Toutes ces variantes de réalisation d’échangeurs permettent de prévoir d’importantes longueurs de tubulures d’échange, pour une efficacité optimale.All these variants of exchanger construction make it possible to provide significant lengths of exchange pipes, for optimal efficiency.

De manière avantageuse, le dispositif refroidisseur comporte un contrôleur conçu pour gérer le flux d’air. Le contrôleur permet à l’utilisateur de régler le flux d’air, en fonction des besoins.Advantageously, the cooler device includes a controller designed to manage the air flow. The controller allows the user to adjust the airflow, depending on the needs.

L’invention concerne par ailleurs un réfrigérateur comportant un dispositif refroidisseur d’air tel que préalablement décrit.The invention also relates to a refrigerator comprising an air cooling device as previously described.

L’invention concerne enfin un congélateur comportant un dispositif refroidisseur d’air tel que préalablement décrit.The invention finally relates to a freezer comprising an air cooling device as previously described.

Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les figures 1 à 5, présentées uniquement à des fins d’exemples non limitatifs, et dans lesquelles:All the details of production are given in the description which follows, supplemented by Figures 1 to 5, presented solely for the purposes of non-limiting examples, and in which:

Fig.1

la est une représentation schématique d’un exemple de dispositif refroidisseur d’air intégré dans un réfrigérateur; there is a schematic representation of an example of an air cooler device integrated into a refrigerator;

Fig.2

la est une représentation schématique d’un premier exemple d’échangeur de chaleur; there is a schematic representation of a first example of a heat exchanger;

Fig.3

la est une représentation schématique d’un second exemple d’échangeur de chaleur ; there is a schematic representation of a second example of a heat exchanger;

Fig.4

la est une représentation schématique d’un troisième exemple d’échangeur de chaleur; there is a schematic representation of a third example of a heat exchanger;

Fig.5

la est un schéma fonctionnel illustrant le fonctionnement d’un dispositif refroidisseur. there is a functional diagram illustrating the operation of a chiller device.

La est une représentation schématique d’un exemple de dispositif 1 refroidisseur d’air. Tel qu’illustré, il comporte un compartiment 2 de congélation dans lequel est agencé un bac 3 refroidisseur pourvu d’un échangeur 4 de chaleur.There is a schematic representation of an example of an air cooler device 1. As illustrated, it includes a freezing compartment 2 in which is arranged a cooler tray 3 provided with a heat exchanger 4.

L’échangeur 4 de chaleur est agencé de façon à être en communication fluidique avec d’une part une entrée 5 d’air ambiant et d’autre part un circuit 6 d’évacuation de l’air refroidi. Une pompe 7 ou ventilateur permet de générer un flux d’air partant de l’entrée 5 d’air ambiant, vers l’échangeur 4 de chaleur et enfin jusqu’à une sortie 9 du circuit 6 d’évacuation d’air refroidi.The heat exchanger 4 is arranged so as to be in fluid communication with, on the one hand, an ambient air inlet 5 and, on the other hand, a circuit 6 for evacuating the cooled air. A pump 7 or fan makes it possible to generate an air flow starting from the ambient air inlet 5, towards the heat exchanger 4 and finally to an outlet 9 of the circuit 6 for evacuating cooled air.

Pour assurer la fonction de refroidisseur d’air du dispositif 1, le bac 3, dans lequel baigne l’échangeur de chaleur 4, forme un contenant susceptible d’être rempli d’eau 13 pour congélation. Une fois congelée, l’eau assure la partie froide de l’échangeur de chaleur. L’air ambiant, à température de la pièce, entre dans l’échangeur 4 de chaleur et parcours le circuit refroidissant de ce dernier, permettant le transfert de chaleur vers la partie froide. A mesure de sa progression dans l’échangeur, l’air ambiant se refroidie jusqu’à son expulsion par la sortie 9 d’air refroidi. La illustre de façon schématique le flux d’air entrant et le parcours jusqu’à la sortie d’air refroidi.To ensure the air cooler function of the device 1, the tank 3, in which the heat exchanger 4 bathes, forms a container capable of being filled with water 13 for freezing. Once frozen, the water provides the cold part of the heat exchanger. The ambient air, at room temperature, enters the heat exchanger 4 and passes through the cooling circuit of the latter, allowing the transfer of heat to the cold part. As it progresses through the exchanger, the ambient air cools until it is expelled through the cooled air outlet 9. There schematically illustrates the incoming air flow and the path to the cooled air outlet.

L’exemple de réalisation de la consiste en un réfrigérateur 14 dans lequel le dispositif 1 refroidisseur est intégré. Le compartiment inférieur du réfrigérateur est un compartiment 2 de congélation. Le compartiment supérieur forme la partie réfrigérateur. Une porte unique ou deux portes indépendantes 15, tel qu’illustré la à , permettent de refermer l’accès aux compartiments. Le bac 3 est intégré au bas de ce compartiment. L’entrée 5 d’air ambiant est placée sous le compartiment de congélation et assure une arrivée d’air ambiant vers l’échangeur 4 de chaleur. La sortie 6 d’air refroidi est disposée sur le dessus du réfrigérateur. Un conduit 8 intermédiaire assure l’acheminement de l’air refroidi sortant de l’échangeur 4 de chaleur jusqu’à la sortie 9. Un contrôleur 12 permet à l’utilisateur de gérer le flux d’air qu’il souhaite obtenir.The example of realization of the consists of a refrigerator 14 in which the cooler device 1 is integrated. The lower compartment of the refrigerator is a freezer compartment 2. The upper compartment forms the refrigerator part. A single door or two independent doors 15, as illustrated in , allow you to close access to the compartments. Tray 3 is integrated into the bottom of this compartment. The ambient air inlet 5 is placed under the freezing compartment and ensures a supply of ambient air to the heat exchanger 4. The cooled air outlet 6 is located on the top of the refrigerator. An intermediate conduit 8 ensures the routing of the cooled air leaving the heat exchanger 4 to the outlet 9. A controller 12 allows the user to manage the air flow he wishes to obtain.

En variante, en lieu et place d’un réfrigérateur, un utilise un congélateur dans lequel le dispositif 1 est intégré de façon similaire à celle préalablement décrite.Alternatively, instead of a refrigerator, a freezer is used in which the device 1 is integrated in a manner similar to that previously described.

Les figures 2 et 3 montrent des exemples d’échangeurs 4 de chaleur. Dans l’exemple de la , l’échangeur est en forme de spirale, les spires étant enroulées sensiblement dans un même plan. Dans l’exemple de la , l’échangeur est un tube formant d’une série d’allers-retours, sensiblement dans un même plan. En variante, l’échangeur 4 comporte une pluralité de tubes 10 parallèles reliés deux par deux par des embouts 11 en forme de U, tel que montré à la .Figures 2 and 3 show examples of heat exchangers 4. In the example of the , the exchanger is in the shape of a spiral, the turns being wound substantially in the same plane. In the example of the , the exchanger is a tube forming a series of back and forth movements, substantially in the same plane. Alternatively, the exchanger 4 comprises a plurality of parallel tubes 10 connected in pairs by U-shaped end pieces 11, as shown in Figure .

Des essais ont permis de démontrer qu’avec une longueur de tubulure d’échange de 18m, on peut aisément obtenir un différentiel de température de 3 à 8°C et même plus. L’utilisateur qui se trouve à proximité immédiate du dispositif ressent un léger flux d’air frais, rafraichissant et bienfaisant.Tests have demonstrated that with a length of exchange tubing of 18m, a temperature differential of 3 to 8°C and even more can easily be obtained. The user who is in the immediate vicinity of the device feels a light flow of cool, refreshing and beneficial air.

Etant donné que la quasi-totalité des maisons et appartements sont équipés d’un réfrigérateur et/ou d’un congélateur, le dispositif peut simplement être intégré dans ces appareils ménagers, pouvant ainsi bénéficier au plus grand nombre, sans contrainte d’espace et à faible coûts.Given that almost all houses and apartments are equipped with a refrigerator and/or a freezer, the device can simply be integrated into these household appliances, thus being able to benefit the greatest number of people, without space constraints and at low costs.

Claims

Device (1) air cooler comprising a freezing compartment (2) in which is arranged a cooler tank (3) provided with a heat exchanger (4) in fluid communication with an ambient air inlet (5) and a circuit (6) for discharging cooled air, a pump (7) for generating an air flow in the heat exchanger.

Air cooler device (1) according to claim 1, in which the cooler tank (3) forms a container capable of being filled with water (13) for freezing in which the heat exchanger (4) bathes.

Air cooler device (1) according to any one of claims 1 or 2, in which air exhaust circuit (6) comprises an intermediate conduit (8), arranged between the heat exchanger (4) and a cooled air outlet (9).

Air cooler device (1) according to any one of claims 1 to 3, in which the exchanger (4) is in the shape of a spiral, the turns being wound in the same plane.

Air cooler device (1) according to any one of claims 1 to 3, in which the exchanger (4) is a tube forming a series of back and forth movements.

Air cooler device (1) according to any one of claims 1 to 3, in which the heat exchanger (4) comprises a plurality of parallel tubes (10) connected two by two by end pieces (11) in the shape of U.

Air cooler device (1) according to any one of claims 1 to 6, comprising a controller (12) designed to manage the air flow.

Refrigerator comprising an air cooler device (1) according to any one of claims 1 to 7.

Freezer comprising an air cooler device (1) according to any one of claims 1 to 7.