Brevet FR2520096A1 — publié le 19830722

APPAREIL POUR CONDITIONNEMENT EN TEMPERATURE La présente invention concerne un appareil de petites dimensions, pour mise en température et son maintient d'un objet ou produit quelconque, dans des conditions remarquables de rapidité, grâce aux qualités conductrices de l'enceinte et à sa forme adaptée au produit b refroidir ou à réchauffer. Il existe, depuis longtemps, des réfrigérateurs ou réchauffeurs, de toutes formes et de toutes dimensions, mais ces appareils sont compliqués et volumineux. Dans les appareils existants pour la production de froid, par exemple, l'échange thermique se réalise par convection de l'air, très mauvais conducteur de chaleur. Dans la présente invention, l'échange thermique se réalise de deux façons : premièrement par contact direct du produit avec le fond de l'enceinte, par conduction ; et, deuxièmement par convection naturelle avec les parois de l'enceinte, la très faible épaisseur d'air entre le produit et les parois permet un échange remarquable. Cette invention se caractérise par les moyens mis en oeuvre, aussi bien dans leur ensemble que séparément, et, en particulier par l'utilisation de cellules thermo-4lectriques à effet PELTIER qui transforment statiquement l'énergie électrique en énergie thermique transmise directement par conductibilité à l'enceinte climatisée. Cette enceinte est constituée de matériaux très bons-conducteurs de la chaleur, et, de par sa con du;ttbilité et sa forme adaptée à l'objet à traiter, elle transmet ou absorbe rapidement les calories. Les parois intérieures de l'enceinte climatisée se comportent comme un échangeur thermique. Les dispositifs conformes à l'invention concernent, en particulier, dans les applications de froid, des refroidisseurs de bouteilles, de petits réfrigérateurs ménagers, de camping, ou pour véhicu les, Il trouve des applications dans le laboratoire, dons le milieu médical, et, en général, pour bien d'outres applications. L'enceinte peut être refroidie ou chauffée. Dans ce cas mixte, l'exemple serait le re froidissement, puis le chauffage de gamelles de chan tier. Dans des applications chaudes, on peut citer les chauffe-biberons, les bains-marie, et bien d'outres opplications. Dons tous les cas, il est possible d'ob tenir une application chaude ou froide, por simple changement de la polarité du courant continu de lBali- mentation électrique. Les dessins annexés, donnés à titre d'ex emplies non limitatifs représentent une des formes de réalisation de l'objet de l'invention, soit un refroidis seur de bouteilles. La figure 1 est une coupe longitudinale de l'ensemble de l'appareil. La figure 2 est une vus latérale de l'échangeur à air, aileté. L'appareil, suivant les dessins, est com- posé d'une enceinte 1 en matériau très bon conducteur de la chaleur, par exemple, d'aluminium qui, de plus, est un métal ger. Dans l'enceinte t on place l'objet à trai ter. Dans le cas présent, il s'agit d'une bouteille 25 refroidir. Cette enceinte se compose d'une base et de paroirs en aluminium, d'une époisseur suffisante pour permettre la transmission des calories sur toute sa hauteur et sa surface. Le fond de l'enceinte absorbe directement par contact les'calories du fond de la bouteille, et les parois de fprme cylindrique, parfaitement adaptées o' la forme de ia bouteille, absorbent les calories par convection d'une faible épaisseur d'air, assurant ainsi un échange thermique efficace. L'extérieur de l'enceinte comporte une carrosserie 20. L'espace entre la carrosserie et l'enceinte intérieure est constitué d'un isolant thermique 3. Cette enceinte constitue un ensemble. Elle peut être de toutes formes et de toutes dimensions, et comprendre une ou plusieurs alvéoles. Elle peut, comme sur le dessin, être fixée sur l'ensemble générateur thermique par clips 21 ou par tous autres moyens ; dans ce cas, elle peut être amovible et remplacée, sur l'ensemble générateur thermique, par d'autres enceintes de formes, dimensions ou types différents. Dans d'autres cas, l'enceinte climatisée peut être solidaire et fixée définitivement par un moyen quelconque, sur l'ensemble générateur et former un tout indissociable. Dans ce cas, il est possible de souder ou suri fixera plaque 2 du générateur thermique, seulement les parois (sans fond) de l'enceinte climatisée 1. Le générateur thermique est constitué d'une ploque conductrice, d'épaisseur appréciable 2, chargée de transmettre ou de recevoir, par contact direct avec l'enceinte 1, les calories. Sous cette plaque 2, se trouvent en contact, -un ou plusieurs couples thermo-électriques à effet PELTIER 6. Sur l'autre face des couples thermo-électrique est disposé un échangeur thermique à air, à ailettes 70. Le contact entre tous ces éléments peut autre assuré par une pater conductrice thermique 5. Un ventiloteur Il aspire de i'air par une grille 14, suivant la flèche 16, et le refoule suivant la flèche 17 à travers les ailettes de l'échongeur 10, pour ressortir par une grille 15 suivant la flèche 18. Un thermostat 12 réglable, régule la température de l'enceinte par sa sonde 13 en contact avec la plaque de base 2, Sous cette ploque se trouve un isolant thermique 4. Le groupe générateur est habillé d'une carrosserie 19. Ces modules thermo-électriques, lors qu'ils sont alimentés en courant continu basse ten sion, absorbent les calories sur une face et les re jettent sur l'autre. Dans le cas présent, la face froi de est 7 et la face chaude est 8. Une inversion de polarité de courant continu inverse l'effet thermique. En cas d'alimentation en courant alternatif, le repère 9 représente un ensemble transforma teur-redresseur de courant. L'utilisation de cet appareil est très simple. Il suffit de l'alimenter en courant électriqua, de régler son thermostat, et de placer dans l'enceinte 1 l'objet à refroidir. La température désirée est rapidement obtenue. Nous avons décrit un appareil refroidis seur mas cette invention peut être utilise en cycle chaud par inversion de la polorité du courant d'alimen station des couples thermo-4lectriques. Elle peut s'appliquer à tous les objets ou produits en adaptant au mieux la forme de l'enceinte climatisée. -- L'appareil peut être complété par une anse de tronsport, un couvercle, ou tous autres accessoires. D'ailleurs les formes et dimensions des différents éléments pourront varier, ainsi que les ma tières utilisées pour leur fabrication, dans la limite des équivalents, sans changer pour cela la conception générale de l'invention qui vient d'être décrite. REVENDICATIONS 1 - Appareil de conditionnement en tem pérature de faibles dimensions, comprenant une enceinte I pour cqntenir l'objet à traiter, un groupe générateur thermique constitué d'un ou plusieurs modules thermo-électriques à effet PELTIER 6, complété par l'échangeur thermique 10 ainsi que, éventuellement, du ventilateur 11. Cette enceinte est constituée d'un métal excellent conducteur thermique, et sa forme enveloppante est adaptée au mieux à la forme des produits à traiter, de façon à rdeliser un très bon échange thermique. 2 - Appareil de conditionnement en tem péroture selon revendication 1 coractérisé par l'enceinte enveloppante en métal très bon conducteur thermique, et d'époisseur suffisante pour assurer un très bon 4chan- ge des calories sur toute la surface intérieure de l'enceinte. 3 Appareil de conditionnement en tem p8rature selon revendication 1 et 2 caractérisé par l'utilisation d'échange thermique direct par conduction avec le fond de l'enceinte. 4 - Appareil de conditionnement en tem pérature selon reventrications 1, 2 et 3, caractérisé par la forme de l'enceinte, enveloppant au mieux l'objet a traiter afin de réaliser le meilleur échange thermique par convection de la couche d'air réduite au maximum entre le produit à traiter et les parois de l'enceinte. 5 - Appareil de conditionnement en tem p8rature selon revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé par la possibilité d'adapter sur un même type de groupe générateur des enceintes 1, 3 et 20 de formes et de dimensions différentes.