Brevet FR2835750A1 — publié le 20030815

L'invention concerne un procédé de rafraîchissement de l'air ambiant par atomisation permanente et horizontale d'eau, assistée d'une ventilation d'air pulsé pour couvrir une zone sectorielle programmable assuré par l'entraînement d'un moteur pas à pas. Les procédés de rafraîchissement d'air ambiant traditionnels utilisent l'atomisation d'eau dans la plupart des cas. Ces atomisations, bien connues, se font avec des buses hydrauliques utilisant de l'eau sous pression ; ou des buses hydrau-pneumatiques utilisant un mélange d'eau sous pression et d'air comprimé. Une buse atomise l'eau sur une surface circulaire de 1 à 2 mètres de diamètre, en moyenne. Généralement un quadrillage de la zone à rafraîchir est fait au dessus de celle-ci, à 3 ou 4 mètres de hauteur environ, et un nombre de buse est défini en fonction de la zone couverte par chacune d'elle, puisqu'elles atomisent l'eau de haut en bas. Quand le système est utilisé au dessus d'une terrasse de café, par exemple, des gouttes, très gênantes pour la clientèle tombent de chaque buse hydraulique aux interruptions de cycle nécessairement intermittent par leur concept. D'autres procédés d'atomisation d'eau avec des buses hydraupneumatiques, accompagnées ou non d'une ventilation assistée sont utilisés de façon horizontale fixe et unidirectionnelle. L'objet de l'invention est de concilier, dans un appareil fixe ou mobile, les avantages des techniques existantes : atomiser en permanence l'eau sous pression avec une buse hydraulique, assisté d'une ventilation d'air pulsé pour en augmenter la portée à l'horizontale, avec un balayage sectoriel réglable pour augmenter l'étendue de couverture de la zone à rafraîchir de façon significative. La portée de la buse, assistée d'air pulsé, devient un rayon d'action pour couvrir une zone secteurisée circulaire réglable, assurée par l'entraînement d'un moteur pas à pas programmable. L'utilisation d'une buse traditionnelle, à action verticale de haut en bas, dans la plus part des cas, couvre 3,14 m2 pour un diamètre d'action de 2 mètres. Cette même buse, utilisée à l'horizontal, assistée d'air puisé, pour la démonstration porte l'eau atomisée à 4 mètres de distance, par exemple, pour la démonstration. Selon l'invention, sans l'assistance du vent naturel extérieur, ces 4 mètres deviennent le rayon d'action avec une atomisation d'eau sur un secteur angulaire de 300 naturel d'atomisation de l'eau, et, avec un balayage motorisé on peut obtenir une couverture sur 360 , soit 50,24 m2 minimum. On constate donc un coefficient multiplicateur de 12. La Fig : 1 représente une vue épurée du schéma de principe, selon une version simplifiée et préférée de l'invention, sans tenir compte du tableau de programmation électrique. La Fig : 2 représente une vue de dessus et partielle de la Fig : 1 du plateau de balayage sectoriel avec le ventilateur centrifuge et la buse d'atomisation à l'intérieur de la goulotte présentant une réduction de sa section de sortie pour augmenter la vitesse de l'air pulsé et modifier ce dernier en forme de jet plat. La Fig : 3 représente une vue du schéma Fig : 1 avec des options d'amélioration de fonction de l'invention. La Fig : 4 représente un schéma montrant le positionnement d'une buse d'atomisation d'eau dans l'embouchure d'une goulotte. La Fig : 5 représente en configuration la possibilité de 3 buses d'atomisation d'eau en position sous une goulotte. La Fig : 6 représente 12 secteurs angulaires de 300 possible dans la configuration avec un balayage à 3600. De manière générale l'invention consiste a atomiser en permanence de l'eau (1) par l'action d'au moins une buse hydraulique d'atomisation à jet plat (2), de préférence dans cette démonstration, par exemple, située, par exemple, à l'intérieur d'une goulotte (3) dont la section réduite (4) accélère sa vitesse et modifie la section circulaire du jet d'air (5) en jet plat, produit par un ventilateur centrifuge (6), par exemple, et destiné à prolonger l'action de l'eau atomisée (17) en sortie de la buse (2). L'eau (1) est injectée dans une buse (2), ou dans des buses (2 ; 2bis ; 2ter), par exemple, qui peut ou peuvent être soit à t'intérieur soit à l'extérieur de la goulotte (3), en dessous par exemple selon la figure 5. L'eau est mise sous une pression suffisante pour assurer une bonne atomisation, par exemple 70 bar, ou plus, avec une pompe hydraulique électrique (7) dans cet l'exemple, équipé de préférence d'un variateur de vitesse électronique, ou mécanique (7bis) qui permet d'atomiser exactement la quantité d'eau nécessaire tout en conservant la pression d'eau désirée et de réduire ainsi le bruit, bien connu, de la pompe hydraulique (7) jusqu'à la rendre pratiquement silencieuse. A chaque aspiration de la pompe hydraulique (7), l'eau (1) en provenance du réseau urbain (8) passe à travers un robinet d'arrêt de sécurité (9) et un filtre (10) qui enlève les particules d'impureté dans l'eau et la purifie de ces bactéries par l'adjonction d'un traitement, bien connu, d'ionisation par exemple, puis un clapet anti-retour (11). Par refoulement de la pompe hydraulique (7), l'eau (1) circule au travers un second clapet anti-retour (12), le clapet anti-retour (11) assurant sa fonction de fermeture, puis une électrovanne (13) qui s'ouvre pour que l'eau (1) arrive dans la buse d'atomisation (2) quand la pompe hydraulique (7) refoule l'eau sous pression. Une tuyauterie souple (14), par exemple, suffisamment long, assure l'alimentation de l'eau (1) pendant qu'un plateau de balayage (15) est mis en mouvement par un moteur pas à pas (16) qui permet un balayage de l'eau atomisée (17) sur un secteur angulaire (18) par exemple, réglable de 0"à 360" (en Fig : 2 et 6). Dans la démonstration la buse d'atomisation (2) est judicieusement positionnée (en Fig : 4) pour que le jet d'eau atomisée (17), dans sa partie supérieur (19) soit emmenée au loin (20) par un air propulsé (5) accéléré en sortant d'une embouchure rétrécie (4) d'une goulotte (3). Le positionnement de la buse d'atomisation (2) peut changer en fonction de l'effet souhaité dans la configuration de la zone à rafraîchir. Dans une forme d'évolution, l'appareil peut être équipé de fonctions complémentaires, pour une meilleure prestation et pour plus de souplesse d'utilisation (Fig : 3) : d'une cuve rechargeable ou d'une cartouche interchangeable d'eau (21), de source par exemple, dans laquelle une sonde de pompage (22) alimentant la pompe hydraulique (7), est plongée pour y pomper de l'eau (23). Un robinet d'arrêt (24), comme le robinet d'arrêt (9), permet de sélectionner la source d'alimentation de l'eau (1) ou (23). Un groupe froid, ou une pile Thermochimique (25), bien connus et disponibles sur le marché, permet de refroidir l'eau sélectionnée (1) ou (23). La pile Thermochimique permet, quant à elle de refroidir ou la réchauffer l'eau à une température que l'on peut sélectionner, dans ces extrêmes, entre moins 500 Centigrade et plus 800 Centigrade, ce qui peut ouvrir d'autres débouchés d'utilisation à l'appareil comme dans des serres de culture ou des saunas qui demandent de l'humidité chaude, exemples non limitatif. Refroidir l'eau sélectionnée aux alentours de 1 à 2 Centigrade augmente l'efficacité de l'appareil en provoquant un plus grand écart de température entre l'eau atomisée (17) et l'air ambiant extérieur. L'eau atomisée (17) commence à refroidir l'air avant de se réchauffer pour s'évaporer et donner la sensation de fraîcheur recherchée tout en diminuant la consommation d'eau nécessaire dû à cette double action. Un distributeur (26) : de parfum ; d'insecticide ; de désinfectant ou d'engrais, exemples non limitatifs, modifie l'eau avant qu'elle soit atomisée. La Fig 6 démontre t'efficacité du balayage sectoriel. La buse (2), sur un plateau de balayage (15) en position de repos, couvre une zone sectorielle (27) de 30 avec une portée de 4 mètres soit 4,19 M2 sans vent naturel additionnel extérieur. La surface couverte de 4,19 M2 est déjà supérieur aux 3,14 M2 couvert par une buse d'atomisation utilisée seule et à la vertical avec un diamètre maximal d'action de 2 mètres. Quand l'atomisation de l'eau est faite pendant un balayage sectoriel (18) à 360 , la surface couverte par un angle sectoriel de 300 se trouve multipliée par 12, soit une surface totale couverte de 50,24 M2. Le procédé selon l'invention est particulièrement destiné au rafraîchissement de l'air ambiant par atomisation permanente horizontale d'eau, assistée d'une ventilation d'air pulsé pour couvrir une zone sectorielle plus étendue programmable assuré par l'entraînement d'un moteur pas à pas. REVENDICATIONS 1-Procédé de rafraîchissement de l'air ambiant extérieur, avec un appareil fixe ou mobile, par atomisation d'une eau (1), à travers une buse (2), assistée d'une ventilation d'air pulsé (5), projeté sur une zone sectorielle variable (18) assuré par au moins une buse d'atomisation (2) permanente d'eau montée sur un plateau de balayage (15) mis en mouvement par un moteur pas à pas (16) asservi. 2-Procédé de rafraîchissement d'air suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'eau atomisée (17) à travers au moins une buse (2) est amenée sous pression par l'action d'une pompe hydraulique électrique (7) équipé ou non d'un variateur de vitesse (7bis) agissant en pompe aspirante et refoulant, qui peuvent être positionnées entre deux clapets anti-retour (11) et (12). 3-Procédé de rafraîchissement d'air suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la pompe hydraulique électrique (7) asservie d'un variateur de vitesse (7bis) permet de régler parfaitement le débit d'eau, juste nécessaire, dans la ou les buses d'atomisation (2) à la pression désirée et ce dans un silence parfait de fonctionnement. 4-Procédé de rafraîchissement d'air suivant la revendication 2 caractérisé en ce que l'eau (1) ou (23) refoulée par une pompe hydraulique électrique (7) est peut être maîtrisée par un électrovanne (13), positionné avant la buse d'atomisation d'eau (2) qui libère l'eau seulement lorsque cette dernière est mise sous pression. 5-Procédé de rafraîchissement d'air suivant la revendication précédente caractérisé en ce que l'air pulsé produit par un ventilateur centrifuge (6), par exemple, passe dans une goulotte (3) dont la section de l'embouchure rétrécie (4) qui en accélère la vitesse et modifie le jet d'air (5) à une forme rectangulaire, par exemple, pour obtenir un jet plat horizontal afin que l'eau atomisée (17) en sortie de la goulotte (3) soit projetée sur une distance plus lointaine. 6-Procédé de rafraîchissement d'air suivant la revendication précédente caractérisé en ce que la buse (2) ou plusieurs buses peuvent être installée (s) soit à l'intérieur soit à l'extérieur de la goulotte (3). 7-Procédé de rafraîchissement d'air suivant la revendication 1 caractérisé en ce que t'eau utilisée (1) ou (23) provient soit du réseau urbain (8) soit d'un réservoir ou cartouche d'eau (21) interchangeable, et peut être sélectionnée par les ouvertures et fermetures des robinets d'arrêt (9) et (24). 8-Procédé de rafraîchissement d'air suivant les revendications 4 et 5 caractérisé en ce que l'eau sélectionnée (1) ou (23) peut être refroidie ou réchauffée par un groupe froid ou une pile Thermochimique (25), par exemple. 9-Procédé de rafraîchissement d'air suivant les revendications 3 et 5 caractérisé en ce que l'eau sélectionnée (1) ou (23) peut être additionnée de produits divers en installant un distributeur doseur (26) sur le circuit avant la buse (2). 10-Procédé de rafraîchissement d'air suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un tuyau (14) suffisamment souple ou articulé suit le mouvement du plateau de balayage sectoriel (15) de 0 à 360 d'angle.