Brevet FR2677437A1 — publié le 19921211

La présente invention concerne un appareil portable pour souffler de l'air humidifié et rafraîchi. On connaît de nombreux types d'appareils rafraîchisseurs portables destinés à souffler à faible distance de l'air humidifié et rafraîchi afin d'améliorer le confort des personnes les jours de forte chaleur. Ces appareils comportent généralement un réservoir d'eau, un ventilateur et des moyens pour humidifier l'air aspiré et soufflé par le ventilateur. Les moyens pour humidifier et rafraîchir l'air soufflé sont habituellement constitués par des plaques en une matière imbibée d'eau au contact desquelles l'air aspiré et soufflé par le ventilateur s'humidifie. Cet air est évidemment exempt de gouttelettes d'eau et peut être sans inconvénient dirigé vers le visage d'un utilisateur. Ces appareils donnent satisfaction lorsqu'ils sont neufs, bien que leur capacité exprimée en poids d'eau évaporé par heure soit limitée ; toutefois, les plaques se chargent progressivement de tartre et de poussières, et le nettoyage des plaques est fastidieux et non-satisfaisant. Ces appareils ne peuvent pas avoir d'autre fonction que celle de rafraîchisseur. On connaît également des humidificateurs d'air utilisés en hiver pour assainir l'atmosphère des locaux de travail et d'habitation desséchée par le chauffage. Ces humidificateurs comportent souvent un nébuliseur à ultrasons pour créer et projeter un brouillard de fines gouttelettes d'eau. Un tel nébuliseur à ultrasons, bien connu en lui-même, est un dispositif très fiable qui crée un brouillard d'eau au prix d'une consommation d'énergie extrêmement faible. Le débit d'air soufflé est faible pour ne pas donner une impression de courant d'air froid. De plus, les utilisateurs de ces humidificateurs ont pris l'habitude et exigent maintenant de voir un brouillard sortir de l'appareil lorsque celui-ci fonctionne, et il n'est plus question de proposer sur le marché un humidificateur n'émettant en service aucun brouillard visible. Pour les raisons précitées, les humidificateurs connus ne peuvent pas remplir d'autre fonction. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des appareils connus et de proposer un appareil portable du genre précité, pour souffler de l'air humidifié et rafraîchi, qui soit de structure simple et donc peu onéreux, et qui soit facile à utiliser, à nettoyer et à entretenir. Le but de la présente invention est également de proposer un appareil rafraîchisseur capable de fonctionner en humidificateur. Suivant l'invention, l'appareil du type précité est caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif générateur de brouillard disposé sous le ventilateur et adapté à projeter vers le haut un brouillard de fines gouttelettes d'eau. Une telle structure associant un ventilateur et un dispositif générateur de brouillard disposé sous le ventilateur et projetant vers le haut un brouillard de fines gouttelettes d'eau, permet, de façon surprenante, de produire dans d'excellentes conditions un courant d'air rafraîchi susceptible d'être dirigé sur le visage d'une personne située à une distance de 0,80 à 1 m environ de l'appareil : les gouttelettes d'eau trop grosses retombent sur le fond de l'appareil, tandis que les gouttelettes qui sont suffisamment fines pour être emportées par le courant d'air sont énergiquement brassées avec le courant d'air par le ventilateur et sont complètement vaporisées. Ainsi, contrairement à ce que pensaient les spécialistes, il n'y a aucun risque de projection de gouttelettes d'eau non vaporisées sur le visage d'une personne utilisant l'appareil de l'invention, et la structure précitée convient parfaitement pour un rafraîchisseur portatif susceptible d'être placé sur un bureau, une table de cuisine, un plan de travail ou analogue. En outre, le nettoyage fastidieux précité de plaques chargées de tartre et de poussière se trouve supprimé. Selon une première version intéressante de l'invention, l'appareil comporte en outre une entrée d'air ménagée sur une face latérale de l'appareil proche du dispositif générateur de brouillard, entre le niveau de ce dispositif et celui du ventilateur.. L'air pénétrant dans l'appareil est ainsi mis directement en contact avec le brouillard. Suivant une seconde version intéressante de l'invention, le ventilateur a son axe sensiblement vertical. Le venetilateur a de ce fait une position relativement centrale. Cette disposition entraîne au moins un changement de direction, qui facilite le brassage de l'air aspiré par l'entrée d'air latérale. Suivant une autre version intéressante de l'invention, l'appareil comporte au-dessus des pales du ventilateur un déflecteur pour diriger sensiblement horizontalement l'air soufflé par le ventilateur. L'effet précité de brassage des gouttelettes d'eau avec le courant d'air est encore amélioré par le changement supplémentaire de direction de l'air soufflé. En outre, la sortie horizontale de l'air rafraîchi facilite encore l'utilisation de l'appareil. Suivant une version avantageuse de l'invention, le dispositif de brouillard comprend un générateur d'ultra-sons comportant un disque métallique inséré de façon étanche dans la paroi du bac constituant le fondde l'appareil. L'appareil comporte ainsi un nébuliseur simple, efficace, fiable, qui consomme une quantité d'énergie extrêmement faible. Suivant une version préférée de l'invention, l'appareil comporte un volet mobile susceptible d'obturer ou de dégager l'entrée d'air, et des moyens pour diminuer notablement la vitesse de rotation du ventilateur. Ainsi, lorsque le volet est fermé, obturant ainsi l'entrée d'air, et que la vitesse de rotation du ventilateur est diminuée, le débit d'air soufflé est réduit dans des proportions considérables, et on peut voir du brouillard sortant de l'appareil. Ce dernier est donc susceptible d'être utilisé comme humidificateur, car il répond à toutes les exigences des utilisateurs pour un appareil remplissant cette dernière fonction. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description détaillée ciaprès. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs : - la figure 1 est une vue de face avant de l'appareil conforme à un mode de réalisation préféré de la présente invention - la figure 2 est une vue de face arrière de l'appareil de la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe transversale horizontale suivant III-III à la figure 4 de l'appareil de la figure 1, le moteur du ventilateur ayant été enlevé - la figure 4 est une vue schématique en coupe transversale verticale suivant IV-IV à la figure 3 - la figure 5 est une vue schématique en coupe transversale verticale suivant V-V à la figure 3 - la figure 6 est une vue partielle de dessus selon VI-VI à la figure 4, le ventilateur ayant été enlevé. Dans la réalisation représentée aux figures 1 à 6, l'appareil portable 1 pour souffler de l'air humidifié et rafraîchi selon l'invention comporte un réservoir d'eau 2, un ventilateur 3 d'axe sensiblement vertical entraîné par un moteur 4, un dispositif 5 générateur de brouillard disposé sur le bac constituant le fond 6 de l'appareil, sous le ventilateur 3, et destiné à projeter vers le haut un brouillard 7 de fines gouttelettes d'eau, et une entrée d'air 8 ménagée sur la face latérale arrière 9 de l'appareil 1 proche du dispositif 5 générateur de brouillard, entre le niveau de ce dispositif 5 et celui du ventilateur 3. L'entrée d'air 8 est protégée par une grille 10 constituée par des barreaux horizontaux 11 (figure 2). L'appareil 1 comporte également, au-dessus des pales 12 du ventilateur 3, un déflecteur 13 pour diriger sensiblement horizontalement l'air soufflé par le ventilateur 3 qui s'échappe par une ouverture de sortie d'air 14 protégée par une grille 15 constituée par des aubes sensiblement horizontales 16. La grille 15 peut pivoter autour de charnières horizontales 17 pour orienter à volonté le courant d'air sortant par l'ouverture 14. Dans l'exemple représenté, la sortie d'air 14 est ménagée sur la face latérale avant 18 de l'appareil représentée à la figure 1. Comme le montrent les figures 3 et 4, le ventilateur 3 est monté à la partie supérieure d'une cheminée centrale 19 à paroi pleine faisant saillie à l'intérieur de l'appareil 1 par rapport au bac 6 formant le fond intérieur de l'appareil 1. La cheminée centrale 19 est reliée de façon étanche audit bac 6. Le moteur 4 est ainsi parfaitement à l'abri des gouttelettes d'eau projetées par le dispositif 5 générateur du brouillard 7. Le moteur 4 du ventilateur 3 est monté sous la paroi horizontale 21 fermant la partie supérieure de la cheminée 19 ; la paroi 21 comporte des ouïes d'aération 22, et l'intérieur de la cheminée est en libre communication avec l'extérieur par au moins une ouverture 23 ménagée dans la partie inférieure de l'appareil et protégée par une grille 24. Le réservoir d'eau 2 est inséré de manière amovible dans la face avant 18 de l'appareil 1. Il présente sur sa paroi apparente 25 une partie transparente 26 faisant office d'indicateur de niveau d'eau (figure 1). Le réservoir d'eau 2 est placé au-dessus du bac 6 et comporte une partie centrale 27 et deux parties latérales 28, 29 gauche et droite s'étendant respectivement de part et d'autre de la cheminée 19, ce qui permet de donner au réservoir 2 une certaine capacité en eau malgré la structure très ramassée de l'appareil 1. La partie latérale 28 comporte un prolongement 28a vers le bas sensiblement jusu'au fond du bac 6. On verra plus loin la fonction de ce prolongement 28a (voir figure 45. Comme on le voit notamment à la figure 5, la surface supérieure 30 du réservoir d'eau 2 a une forme générale inclinée et incurvée vers le bas en direction de l'entrée d'air 8, c'est-à-dire vers l'arrière de l'appareil 1, lequel comporte sous le ventilateur 3 une paroi intérieure 31, sensiblement parallèle à la surface supérieure 30, qui s'étend depuis la face avant 18 audessus du réservoir d'eau 2 de part et d'autre de la cheminée 19, pour canaliser l'air entrant par l'entrée d'air 8 de part et d'autre de la cheminée 19 vers la volute 32 à l'intérieur de laquelle tournent les pales 12 du ventilateur 3. On peut également voir sur cette figure 5 que le réservoir 2 comporte à sa partie inférieure un clapet 33 pour maintenir le niveau d'eau dans le bac 6 à un niveau constant 34. Un tel clapet 33, connu en lui-même, n'a pas besoin d'être décrit en détail ici. On voit également que l'eau sortant du clapet 33 arrive dans le collecteur 35 d'une cartouche déminéralisante 36 dans laquelle elle est traitée, de façon à abandonner le calcaire dissout qu'elle transporte, avant de parvenir dans le bac 6. La cartouche déminéralisante 36 est une cartouche d'un type connu quelconque. Comme le montre la figure 4, le dispositif générateur de brouillard 5 comprend un générateur d'ultrasons 5 à effet piézo-électrique, connu en lui-même et fixé sous le bac 6, qui est solidaire d'un disque métallique 37 inséré de façon étanche dans la paroi du bac 6. On sait que le générateur d'ultrasons 5 fait vibrer le disque métallique 37 à une fréquence ultrasonique. Les vibrations inaudibles du disque induisent des ondes qui brisent la tension superficielle de l'eau et génèrent un léger brouillard 7 de gouttelettes d'eau. Ce générateur d'ultrasons devant toujours être recouvert d'eau pour ne pas chauffer, un détecteur de niveau d'eau 45 d'un type connu quelconque (figure 4) surveille la présence d'un niveau minimal pour couper l'alimentation du générateur 5 en cas de niveau d'eau insuffisant. Le volume du prolongement 28a qui plonge dans l'eau au fond du bac 6 est tel que, si on enlève le réservoir 2, le niveau de l'eau tombe au-dessous dudit niveau minimal. Un bouchon de vidange 49 est également prévu dans la paroi du bac 6. Enfin, l'appareil 1 comporte sur sa face arrière 9 un volet 38 mobile verticalement entre des glissières 39. Le volet 38 peut être manoeuvré manuellement, au moyen du curseur 40, entre une position basse, représentée à la figure 4, dans laquelle il obture l'entrée d'air 8, et une position haute, représentée à la figure 5, dans laquelle il dégage complètement cette entrée d'air 8. L'appareil comporte en outre des moyens 41 pour diminuer la vitesse de rotation du ventilateur 3. Il s'agit par exemple d'une résistance 41 logée dans un boîtier électrique 42 et destinée à faire chuter la tension du courant alimentant le moteur 4 du ventilateur, d'une manière bien connue en elle-même. Ainsi, par exemple, le moteur 4 est un petit moteur asynchrone à deux pâles tournant théoriquement, sans couple résistant,à 3 000 tours/minute moins le glissement à 50 Hz. Sur ce type de petit moteur à faible couple, le seul fait de monter une hélice fait chuter la vitesse à environ 1 500 tours/minute. La résistance chutrice 41 sousvolte le moteur 4 et provoque une nouvelle chute du couple : il en résulte pour le ventilateur une vitesse encore plus faible de l'ordre de 700 tours/minute dans l'exemple représenté. On peut bien entendu utiliser tout autre système connu pour aboutir au même résultat. Le boîtier 42 est de préférence fixé sur la face interne de la paroi avant 18 de l'appareil 1 (figure 5) tandis que sur la face externe de cette paroi sont prévus deux boutons de commande 43 et 44 (voir figure 1). On va maintenant décrire le mode de fonctionnement de l'appareil conforme à l'invention. Le réservoir d'eau rempli est dans sa position de service à l'intérieur de l'appareil, et l'eau dans le bac 6 est à son niveau normal 34. Le volet 38 est dans sa position ouverte représentée à la figure 5. Si on appuie sur le bouton 43 de commande du fonctionnement en rafraîchisseur, le moteur 4 tourne à sa vitesse nominale, et le ventilateur 3 aspire librement de l'air par l'entrée d'air 8 (voir flèche 46 à la figure 5). Le générateur d'ultrasons 5 génère un brouillard 7 de gouttelettes d'eau qui sont projetées vers le haut. Les gouttelettes les plus grosses retombent dans le bac 6. Les gouttelettes plus fines sont entraînées par le courant d'air aspiré, sont brassées avec l'air qui est canalisé par la paroi 31 de part et d'autre de la cheminée 19, jusqu'à la volute 32 à l'intérieur de laquelle tournent les pales 12 du ventilateur 3 ; l'air ainsi soufflé est dévié par le déflecteur 13 et sort par l'ouverture de sortie 14 (voir flèches 48 aux figures 4 et 5) en pouvant être orienté par la grille 15. Ce brassage énergique fait que l'eau se vaporise complètement en rafraîchissant l'air soufflé : un utilisateur qui place l'appareil à une distance de 0,80 à 1 m environ de lui reçoit ainsi de l'air humidifié et rafraîchi qui lui donne une impression de bien-être. L'appareil étant de nouveau à l'arrêt, on place le volet 38 dans sa position basse représentée à la figure 4, et on appuie sur le bouton 44 de commande du fonctionnement en humidificateur. Le générateur d'ultrasons 5 fonctionne normalement et génère un brouillard 7 comme dans le cas précédent. La résistance 41 qui fait chuter la tension d'alimentation du moteur 4 est mise en circuit, et le ventilateur 3 tourne à vitesse réduite. Le volet 38 étant fermé, le ventilateur aspire une quantité d'air beaucoup plus faible : cet air passe d'une part par l'ouverture 23 du fond de l'appareil 1 (voir flèches 47 aux figures 4 et 5) et les ouïes 22 d'aération du moteur 4, d'autre part par les divers interstices entre volet 38 et réservoir 2 d'un côté, et les parois de l'appareil 1 de l'autre côté. Cette quantité d'air étant faible et le brassage de cet air n'étant pas important, les gouttelettes d'eau ne se vaporisent guère, et on voit sortir un brouillard 7 par l'ouverture 14 de sortie d'air. Il y a donc bien humidification, visible par ledit brouillard 7, de l'atmosphère, sans soufflage d'un courant d'air froid susceptible de provoquer des sensations désagréables. Le rafraîchisseur de l'invention fonctionne donc alors comme humidificateur. La mise en oeuvre de la résistance chutrice 41 pour diminuer la vitesse de rotation du ventilateur 3 est indépendante de la position du volet 38, et réciproquement. Le ventilateur peut ainsi être utilisé à sa vitesse normale alors que le volet 38 est fermé. On a donc ainsi décrit un appareil portable pour souffler de l'air humidifié et refroidi, susceptible de fonctionner aussi bien comme rafraîchisseur, l'été, que comme humidificateur, l'hiver. La structure conforme à la présente invention permet ainsi de proposer un rafraîchisseur-humidificateur peu encombrant, par exemple de hauteur 40 cm environ, de largeur et de profondeur 20 cm environ, simple et économique, fiable, capable de vaporiser un débit d'eau d'environ 300 g/heure en soufflant environ 110 à 130 m3/h d'air dont la température est inférieure d'environ 50C à celle de l'air ambiant, avec une consommation d'énergie électrique de l'ordre de 38 watts, et de vaporiser environ 170 g/heure d'eau en fonctionnement comme humidificateur en soufflant un débit d'air de l'ordre de 5 à 20 m3/heure. Pour avoir un effet rafraîchissant suffisant, le débit d'air soufflé par le ventilateur 3 est au moins égal à 50 m3/h. Dans l'exemple décrit et représenté à titre d'exemple, le ventilateur 3 comporte une hélice à deux pales 12 de diamètre 155 mm environ et souffle de l'air par la volute 32 dont l'orifice de sortie a un diamètre de 165 mm environ. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation que l'on vient de décrire, et on peut apporter à celui-ci de nombreux changements et modifications sans sortir du domaine de l'invention. On peut ainsi placer le ventilateur dans une position autre que celle décrite à axe vertical, en créant un circuit d'air tel que le brouillard d'eau puisse être complètement vaporisé lors du fonctionnement comme rafraîchisseur tout en ne l'étant que faiblement lors du fonctionnement comme humidificateur. REVENDICATIONS 1. Appareil portable (1) pour souffler de l'air humidifié et rafraîchi, comportant un réservoir d'eau (2), un ventilateur (3) et des moyens pour humidifier l'air aspiré et soufflé par le ventilateur (3), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (5) générateur de brouillard disposé sous le ventilateur (3) et adapté à projeter vers le haut un brouillard (7) de fines gouttelettes d'eau. 2. Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une entrée d'air (8) ménagée sur une face latérale (9) de l'appareil (1) proche du dispositif (5) générateur de brouillard, entre le niveau de ce disposistif (5) et celui du ventilateur (3). 3. Appareil conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le ventilateur (3) a son axe sensiblement vertical. 4. Appareil conforme à la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte au-dessus des pales (12) du ventilateur (3) un déflecteur (13) pour diriger sensiblement horizontalement l'air soufflé par le ventilateur (3). 5. Appareil conforme à l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le ventilateur (3) est monté à la partie supérieure d'une cheminée centrale (19) faisant saillie à l'intérieur de l'appareil par rapport à un bac (6) formant le fond intérieur de l'appareil (1). 6. Appareil conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que la cheminée centrale (19) a une paroi pleine. 7. Appareil conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que le moteur (4) du ventilateur (3) est situé sous la paroi horizontale (21) fermant la partie supérieure de la cheminée (19), en ce que ladite paroi (21) comporte des ouïes d'aération (22), et en ce que l'intérieur de la cheminée (19) est en libre communication avec l'extérieur par au moins une ouverture (23). 8. Appareil conforme à l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le réservoir d'eau (2) est amovible. 9. Appareil conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que le réservoir d'eau (2) est placé audessus du bac (6) et comporte une partie centrale (27) et deux parties latérales (28, 29) s'étendant respectivement de part et d'autre de la cheminée (19). 10. Appareil conforme à l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le réservoir d'eau (2) est inséré dans la face latérale (18) de l'appareil (1) opposée à la face (9) de celui-ci dans laquelle est ménagée l'entrée d'air (8). 11. Appareil conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que la surface supérieure (30) du réservoir d'eau (2) a une forme générale inclinée vers le bas en direction de l'entrée d'air (8), et en ce que l'appareil (1) comporte sous le ventilateur (3) une paroi intérieure (31), sensiblement parallèle à ladite surface (30), qui s'étend depuis ladite face latérale (18) audessus du réservoir d'eau (3) de part et d'autre de la cheminée (19). 12. Appareil conforme à l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le réservoir d'eau (2) comporte à sa partie inférieure un clapet (33) pour maintenir le niveau de l'eau dans le bac (6) à un niveau constant (34). 13. Appareil conforme à la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte une cartouche déminéralisante (36) recevant l'eau sortant du réservoir d'eau (2) par le clapet (33). 14. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le dispositif (5) générateur de brouillard comprend un générateur d'ultrasons. 15. Appareil conforme à la revendication 14 et à la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif (5) générateur de brouillard comporte un disque métallique (36) inséré de façon étanche dans la paroi du bac (6). 16. Appareil conforme à la revendication 15, comportant en outre un dispositif (45) destiné à surveiller la présence d'un niveau d'eau minimal au-dessus du fond du bac (6) et à couper l'alimentation du dispositif (5) générateur de brouillard si ce niveau minimal n'est pas atteint, caractérisé en ce que la partie latérale (28) du réservoir (2) comporte un prolongement (28a) vers le bas sensiblement jusqu'au fond du bac (6) et en ce que le volume dudit prolongement (28a) qui plonge dans l'eau au fond du bac (6) est tel que, si on enlève le réservoir (2), le niveau de i'eau tombe au-dessous dudit niveau minimal. 17. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le débit du ventilateur (3) est au moins égal à 50 m3/h pour donner un effet de rafraîchissement suffisant. 18. Appareil conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'il comporte un volet (38) mobile susceptible d'obturer ou de dégager l'entrée d'air (8). 19. Appareil conforme à la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (41) pour diminuer la vitesse de rotation du ventilateur (3). 20. Appareil conforme à la revendication 19, caractérisé en ce que la mise en oeuvre des moyens (41) pour diminuer la vitesse de rotation du ventilateur (3) combinée avec la fermeture du volet (38) fait fonctionner l'appareil (1) comme humidificateur laissant échapper par l'ouverture (14) un panache de brouillard (7).