Brevet FR3005147A1 — publié le 20141031

DISPOSITIF DE RAFFtAICHISSEMENT DESTINE A ETRE ASSOCIE A UN VENTILATEUR, VENTILATEUR ET KIT ASSOCIES DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] La présente invention concerne un dispositif amélioré de rafraichissement destiné à être associé à un ventilateur pour fournir un déplacement d'air. [0002] Il est bien connu d'utiliser des ventilateurs pour apporter un peu de fraîcheurs dans une pièce un peu trop surchauffée. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0003] Par ailleurs, il est aussi connu d'utiliser des appareils nommés rafraichisseurs qui combine le déplacement de l'air sur un volume rafraichi. Ce genre d'appareil présente un encombrement et un coût relativement important pour une utilisation qui, bien souvent, n'est pas très fréquente. [0004] Dans ce domaine, on connaît le brevet américain US4860556A, qui porte sur un contenant en matière plastique qui renferme un liquide congelable. Ce contenant est pourvu de canaux parallèles, qui permettent le passage d'air à travers le récipient. Ce contenant peut être monté sur l'enveloppe de protection d'un ventilateur de sorte que l'air entraîné par le ventilateur passe à travers les canaux et est ainsi refroidi. Le contenant est décrit comme thermoplastique. [0005] On connaît également le brevet américain US4751827A, qui divulgue un refroidisseur d'air à fixer sur un ventilateur classique. Le refroidisseur se compose d'une grille formée de bandes espacées remplies d'un matériau fluide gelé. Les bandes peuvent avoir des poches de liquide espacées ressemblant à des glaçons. Les bandes de liaison entre les poches remplies de fluide peuvent comprendre des bandes en matière plastique, des tubes remplis de fluide qui peuvent être hélicoïdaux. Le refroidisseur est décrit comme étant à la fois flexible et souple. [0006] Plus récemment, on connaît la demande internationale W02013061014A2, qui décrit un moule en plastique rempli de liquide qui réduit la température d'un écoulement d'air lorsque ledit moule est congelé et placé dans cet écoulement d'air. [0007] Cependant, les appareils de l'art antérieur ne donnent pas pleine satisfaction du point de vue du rafraîchissement de l'air. En effet, la forme de ces dispositifs gène sensiblement l'écoulement de l'air du ventilateur vers la pièce ou les utilisateurs. [0008] En outre, la durée du rafraichissement n'est pas suffisamment importante, et pourrait encore être améliorée. EXPOSE DE L'INVENTION [0009] Le but de l'invention est, donc, de fournir un dispositif du genre mentionné dans le préambule qui a une structure simple et dont le coût est peu élevé, tout en présentant une efficacité améliorée par rapport à celle des rafraîchisseurs précités. [0010] Pour cela, un tel dispositif est remarquable en ce qu'il est formé d'une grille coopérant avec des moyens de fixation pour être disposée dans le trajet de l'air déplacé et en ce que la grille est formée d'éléments de rafraîchissement. [0011] Selon un premier aspect, plusieurs éléments de rafraîchissement présentent un profil avec une première portion destinée à faire face au ventilateur, de plus petite taille qu'une deuxième portion opposée à la première portion. Ainsi, l'écoulement d'air est amélioré, et l'air est propulsé à l'extérieur de la grille par effet venturi. En outre, l'air est projeté contre une plus grande surface de contact de la grille ce qui améliore l'efficacité du dispositif. Plus particulièrement, la première et la deuxième portion sont sensiblement perpendiculaires au flux d'air incident. [0012] Par « grille » on entend un cadre à disposer devant un ventilateur et laissant passer un flux d'air, issu dudit ventilateur. [0013] Avantageusement, le profil a une section triangulaire, trapézoïdale, ovoïde, circulaire ou une combinaison d'au moins deux de ces éléments. Ainsi, on a une surface de contact de forme donnée dont on peut optimiser la taille en fonction de l'efficacité de la forme en cause. [0014] Selon une variante préférée, la grille présente une forme en nid d'abeilles. Selon une autre variante préférée, la grille présente une forme en réseau d'alvéoles. Ainsi, on a une forme qui implémente l'efficacité du profil sur toute la surface externe de la grille. En outre la structure présente un effet esthétique remarquable. [0015] Selon une caractéristique préférée de l'invention, les éléments de rafraichissement sont formés par des tubes remplis d'un liquide préalablement rafraîchi. [0016] Ce rafraîchissement est facilement mis en oeuvre, en mettant le dispositif de l'invention directement dans une chambre froide, tel qu'un congélateur ou le compartiment glaçon d'un réfrigérateur. [0017] Plus particulièrement, les éléments de rafraîchissement, de préférence souples, sont creux et contiennent un liquide de rafraîchissement. En particulier, l'énergie absorbée par le passage de la phase solide à la phase liquide du liquide de rafraîchissement est utilisée pour rafraîchir. [0018] Selon une variante préférée, la grille présente une portion, de préférence centrale, ne faisant pas face à de l'air incident, comprenant le liquide de rafraîchissement. Ainsi, cette portion, généralement masquée par un cache, reçoit un flux d'air sensiblement plus faible que le reste de la grille. Cette variante permet d'augmenter considérablement le volume de global liquide contenu dans la grille, et ainsi améliorer les performances du dispositif. En effet, les performances du dispositif sont directement proportionnelles au volume de liquide congelé. [0019] De préférence, le liquide est de l'eau, un liquide eutectique, ou à base d'un liquide antigel. Ainsi, en fonction de la chambre froide, ou du congélateur utilisé, on peut adapter le point de solidification du le liquide de rafraîchissement. [0020] Selon une autre variante avantageuse, la grille est dans un matériau plastique en feuille souple, repliable, de préférence jetable. Ainsi, le conditionnement du dispositif est avantageux, et l'utilisateur peut déballer la grille, la remplir de liquide de rafraîchissement, et la fixer aux moyens de fixations, de préférence à une armature support. [0021] Avantageusement, il est prévu des moyens de fixation du dispositif sur le ventilateur, de préférence une armature support pouvant être circulaire. [0022] Selon une variante, les tubes ne sont pas complètement remplis de sorte à compenser la dilatation du liquide lors de son rafraichissement. [0023] Selon une variante où le dispositif de rafraichissement pour lequel le ventilateur auquel il doit être fixé comporte une grille de protection formée de tiges, les moyens de fixations sont constitués par des élastiques formant un noeud en tête d'alouette autour de la tige ou de l'élément à une extrémité et d'un crochet pour s'accrocher à l'élément ou à la tige. [0024] Selon une autre variante, les moyens de fixation sont constitués par un montage de cliquet fixé sur le ventilateur et par une ouverture ménagée sur le dispositif pour effectuer le cliquetage. [0025] Selon une autre variante, les moyens de fixation sont constitués par un montage de cliquet fixé sur la grille et par une ouverture prévue sur le ventilateur. [0026] Un autre objet de l'invention consiste en un ventilateur comportant un dispositif tel que décrit précédemment. [0027] L'invention porte également sur un kit de rafraichissement comprenant : - une grille dans un matériau plastique en feuille souple, repliable, de préférence jetable, la grille étant destinée à être associé à un ventilateur pour fournir un déplacement d'air, - des moyens de fixation de la grille sur le ventilateur, de préférence une armature support pouvant être circulaire, - de préférence une composition à mélanger avec de l'eau, dans lequel la grille est formée d'éléments de rafraîchissement. [0028] Selon un premier aspect, plusieurs éléments de rafraîchissement présentent un profil avec une première portion destinée à faire face au ventilateur, de plus petite taille qu'une deuxième portion opposée à la première portion. [0029] Avantageusement, la grille et les moyens de fixation du kit sont ceux d'un dispositif selon l'invention. [0030] L'invention porte également sur un procédé de rafraichissement dans lequel un dispositif ou kit tel que décrit précédemment est associé à un ventilateur. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0031] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : la figure 1, une vue en coupe de deux éléments de rafraichissement ; la figure 2, une vue dans l'espace de l'arrière d'une grille du dispositif selon une première variante de l'invention; la figure 3, une coupe vue en perspective d'une partie de la grille de la figure 2 ; la figure 4A, une vue arrière d'une partie d'une grille du dispositif selon une deuxième variante de l'invention; la figure 4B, une coupe vue en perspective d'une partie d'une grille du dispositif selon la deuxième variante de l'invention; la figure 4C, une coupe selon AA de la figure 4A ; la figure 5, une vue antérieure de la grille de la figure 4A ; la figure 6, une armature support adaptée pour une variante de l'invention ; la figure 7, un exemple d'attache en crochet pour une variante de l'invention ; la figure 8A, un dispositif selon la deuxième variante muni d'une armature support ; la figure 8B, un ventilateur muni d'un dispositif selon l'invention, la figure 9, une vue dans l'espace d'un dispositif selon une autre variante de l'invention ; la figure 10, un schéma d'un ventilateur particulièrement adapté pour recevoir la variante de la figure 9. [0032] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION [0033] Selon la représentation de la figure 1, les éléments de rafraîchissement 1 de la grille présentent un profil avec une première portion 11 destinée à faire face au ventilateur, de plus petite taille qu'une deuxième portion 12 opposée à la première portion. La première et la deuxième portion (11 et 12) sont, en particulier, sensiblement perpendiculaires au flux d'air, lorsque la grille est disposée en face du ventilateur. [0034] De cette manière le flux d'air (représenté par les flèches sur la figure) est projeté contre des bords latéraux 13 sensiblement obliques par rapport à la direction dudit flux. Ainsi, le flux d'air est sensiblement plus rafraîchi que dans un système avec des bords latéraux parallèles à la fois entre eux et au flux d'air. En outre la configuration des éléments de rafraichissement 1 mis côte à côte est du type tube de venturi. [0035] Le profil peut avoir une section triangulaire, trapézoïdale, ovoïde, circulaire ou une combinaison d'au moins deux de ces éléments. Par exemple, les éléments de rafraîchissement peuvent avoir une forme de prisme, de pyramide de cône, de tronc de pyramide, de tronc de cône, ou une combinaison d'au moins deux de ces éléments. [0036] La taille de la portion 11 dépend de la variante considérée. Pour une variante de section triangulaire, la portion 11 est le sommet du triangle en question. Dans la réalisation de la grille selon cette variante, la portion 11 est de préférence sensiblement arrondie et peut mesurer plus de 5 mm. La portion 12 est de préférence sensiblement arrondie comme on peut le voir sur la figure 1. Bien entendu, on peut aussi prévoir une variante similaire avec une portion 12 et/ou une portion 11 sensiblement plane(s). [0037] L'invention peut être implémentée en mettant en oeuvre des éléments de rafraîchissement sensiblement parallèles s'étendant d'un bout à l'autre du dispositif, mais présentant le profil particulier selon la présente invention. Il s'agit alors d'une forme prismatique. De même, l'invention peut être implémentée en mettant en oeuvre des éléments de rafraîchissement allongé, circulaires et de préférence concentriques, mais présentant de préférence le profil particulier selon la présente invention. Un tel dispositif est divulgué dans la demande co-pendante FR1353996 déposée le 30 avril 2013. [0038] Avantageusement, les éléments de rafraîchissement ont une organisation différente. Selon une première variante, les éléments de rafraîchissement ont une configuration en nid d'abeille. Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, il s'agit d'une configuration où les éléments de rafraîchissement ont un profil selon la figure 1 et une forme prismatique. Les éléments de rafraîchissement sont connectés entre eux en polygones joints par un côté. La structure en figures 2 et 3 illustre, sans s'y limiter, une configuration où les éléments de rafraîchissement forment des hexagones. Le plan P1 illustre un plan de coupe d'un élément de rafraîchissement illustré en figure 1. [0039] Bien entendu, cette variante en nid d'abeille peut être implémentée avec un profil triangulaire, trapézoïdale, ovoïde, circulaire ou une combinaison d'au moins deux de ces éléments. [0040] Le matériau utilisé est de préférence un matériau plastique souple. Dans le cas où le matériau serait trop souple une armature support peut être utilisée pour éviter des torsions pendant la congélation. En particulier une armature périphérique en anneau peut être utilisée. Un exemple d'armature sera davantage détaillé ci-dessous. [0041] En se référant aux figures 4A à 5, la grille selon une autre variante présente des éléments de rafraîchissement qui ont une configuration en réseau d'alvéoles. Dans cette illustration, les éléments de rafraîchissement ont un profil selon la figure 1 et une forme tronconique. Ainsi, le bord latéral 13 est ici une surface de révolution du tronc de cône. Comme on peut le voir sur les figures, les alvéoles présentent des formes tronconiques additionnelles à la jonction entre le bord 13 et la portion 12. Ces formes délimitent un bord 14 qui est une section d'un cylindre tronqué comme on peut le voir notamment sur la figure 4C. Le bord 14 forme un orifice de sortie de l'air. Le bord 14 peut aussi former une section d'un second cône (en lieu et place d'un cylindre). Dans ce cas, l'angle 13 serait inférieur à 900. [0042] Comme on peut le voir sur les figures 4A à 5, les portions 11 et 12 sont ici sensiblement planes. On peut aussi prévoir une variante similaire avec une portion 12 et/ou une portion 11 sensiblement arrondie(s). [0043] Bien entendu, cette variante en réseau d'alvéoles peut être implémentée avec des éléments de rafraichissement en forme de pyramide, de cône, de tronc de pyramide, de tronc de cône ou une combinaison d'au moins deux de ces éléments. Plus particulièrement, elle peut être implémentée avec un profil triangulaire, trapézoïdale, ovoïde, circulaire ou une combinaison d'au moins deux de ces éléments. [0044] De manière surprenante, la structure en réseau d'alvéoles, présente notamment l'avantage de conserver la souplesse du dispositif à la sortie du congélateur. En effet, les liaisons entre alvéoles étant de préférence minces, la glace casse facilement à cet endroit. De ce fait, si le dispositif prend une forme non désirée dans le congélateur, on rétabli une forme plate ajustable au ventilateur en cassant ces liaisons. On s'affranchit ainsi de l'armature en anneau destiné principalement à conserver la forme au congélateur. [0045] En se référant à la figure 6, l'armature support 2 est de préférence basée sur un anneau 21. Plus particulièrement un élément de disque 22 est percé d'ceillets 23 pour pouvoir y passer l'anneau 21. En particulier, l'élément de disque 22 est déformable et forme une sinusoïde lorsque l'anneau 21 y est mis en place, comme on peut le voir sur la figure 6. L'armature 2 présente un intérêt particulier pour la fixation de la grille dans les modes de réalisation où elle serait sensiblement souple, ou pour faciliter le passage dans la chambre froide. [0046] En se référant à la figure 7, un exemple de système crochet utilisable selon l'invention. Le système est basé sur une structure mâle 31 et une structure femelle 32. L'un de ces éléments peut être prévu sur l'armature et/ou la grille et l'autre serait couplé au ventilateur afin d'associer le dispositif audit ventilateur. [0047] La figure 8A illustre un dispositif selon une variante de l'invention munie de son armature support 2, ici représentée sans l'anneau 21. Comme on peut le voir, l'armature permet de maintenir la grille tendue, ce qui évite des distorsions de la grille dans la chambre froide. [0048] La figure 8B illustre un ventilateur muni d'un dispositif selon une variante de l'invention. Bien entendu, toutes les variantes décrites peuvent être réalisées suivant une figure analogue (non représentée). En variante, le ventilateur peut être muni d'une pluralité de dispositifs selon l'invention de préférence empilés les uns sur les autres. Dans cette variante, le dispositif présente en outre des éléments de connexion permettant de l'attacher à un dispositif contigu. Les attaches évoquées dans la présente demande ou ceux de la demande co-pendante FR1353996 peuvent par exemple être utilisés sans sortir du cadre de l'invention. [0049] La figure 9 illustre une autre variante du dispositif selon l'invention. Il s'agit d'une grille enroulée sur elle-même en forme de colimaçon. La grille est ici remplie de liquide de rafraichissement. Elle présente une portion 4 communicant avec le reste de la grille, et ne faisant face à aucun flux d'air. En particulier, cette portion 4 est au centre de la grille et fait face au cache central 4' prévu au centre de certains ventilateurs tels que celui illustré en figure 10. [0050] Cette portion 4 est en communication avec le reste de la grille, et permet de prévoir une grande quantité de liquide. Cette variante permet d'améliorer les performances du dispositif comme expliqué plus haut. Bien entendu, cette portion 4 peut être implémentée sur toutes les variantes de dispositif exposées ci-dessus. [0051] De nombreuses combinaisons peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention ; l'homme de métier choisira l'une ou l'autre en fonction des contraintes économiques, ergonomiques, dimensionnelles ou autres qu'il devra respecter.15 REVENDICATIONS1. Dispositif de rafraichissement destiné à être associé à un ventilateur (3) pour fournir un déplacement d'air, le dispositif étant formé d'une grille (10) coopérant avec des moyens de fixation pour être disposée dans le trajet de l'air déplacé, la grille est formée d'éléments de rafraîchissement (1), caractérisé en ce que plusieurs éléments de rafraîchissement (1) présentent un profil avec une première portion (11) destinée à faire face au ventilateur (3), de plus petite taille qu'une deuxième portion (12) opposée à la première portion (11). Dispositif de rafraichissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil a une section triangulaire, trapézoïdale, ovoïde, circulaire ou une combinaison d'au moins deux de ces éléments. Dispositif de rafraichissement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la grille (10) présente une forme en nid d'abeilles. Dispositif de rafraichissement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la grille (10) présente une forme en réseau d'alvéoles. Dispositif de rafraichissement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments de rafraîchissement (1), de préférence souples, sont creux et contiennent un liquide de rafraîchissement. Dispositif de rafraichissement selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il présente une portion (4) ne faisant pas face à de l'air déplacé, comprenant le liquide de rafraîchissement. Dispositif de rafraichissement selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le liquide de rafraîchissement est de l'eau, un liquide eutectique, ou à base d'un liquide antigel. Dispositif de rafraichissement selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la grille (10) est dans un matériau plastique en feuille souple, repliable, de préférence jetable. 10 2. 153. 4. 20 5. 25 6. 30 7. 8. 359. Dispositif de rafraichissement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens de fixation (2,31,32) du dispositif sur le ventilateur, de préférence une armature support pouvant être circulaire. 10. Ventilateur (3) comportant au moins un dispositif selon l'une des revendications 1 à 9. 11. Kit de rafraichissement comprenant : - une grille (10) dans un matériau plastique en feuille souple, repliable, de préférence jetable, la grille étant destinée à être associé à un ventilateur (3) pour fournir un déplacement d'air, - des moyens de fixation (2,31,32) de la grille (10) sur le ventilateur (3), de préférence une armature support pouvant être circulaire, - de préférence une composition à mélanger avec de l'eau, dans lequel la grille est formée d'éléments de rafraîchissement (1), caractérisé en ce que plusieurs éléments de rafraîchissement présentent un profil avec une première portion (11) destinée à faire face au ventilateur, de plus petite taille qu'une deuxième portion (12) opposée à la première portion (11).20