DOMAINE TECHNIQUE ET OBJET DE L'INVENTION La présente invention se rapporte au domaine du refroidissement par évaporation et concerne plus particulièrement un dispositif et un procédé de refroidissement par évaporation. L'invention trouve notamment son application dans le refroidissement de l'air intérieur d'un immeuble ou d'un véhicule. ETAT DE LA TECHNIQUE

Afin de rafraîchir l'air d'une pièce ou d'un véhicule, il est connu d'utiliser un dispositif de refroidissement par évaporation. Un tel dispositif utilise le principe du rafraîchissement adiabatique qui consiste à refroidir de l'air par évaporation d'eau. L'énergie nécessaire à l'évaporation de l'eau est extraite de l'air qui en conséquence se refroidit. Dans un tel dispositif, une pompe fait circuler de l'eau jusqu'à un arroseur qui humidifie des filtres absorbants. Un ventilateur aspire l'air chaud extérieur et le fait passer à travers les filtres humides, sans transfert de chaleur avec l'extérieur, rendant le refroidissement adiabatique. L'humidité relative de l'air est augmentée en faisant passer l'air extérieur dans les filtres humides jusqu'à un degré d'humidité souhaité, ce qui a pour effet de diminuer la température de l'air qui est ainsi refroidit par évaporation.

Les dispositifs de refroidissement par évaporation sont le plus souvent installés à l'extérieur, un système de gaines permettant d'amener l'air dans la zone à refroidir. L'air ainsi traité rafraîchi la zone avant d'être évacué par les ouvertures naturelles ou par un système d'extraction. Le refroidissement de l'air par évaporation convient particulièrement aux grands volumes ainsi qu'à tout bâtiment où les apports thermiques sont importants. De tels dispositifs gagnent en efficacité avec l'augmentation de la température extérieure. Par exemple, au-delà de 35°C, le dispositif de refroidissement par évaporation peut permettre d'abaisser la température de l'air d'environ 10°C, ce qui se traduit par un rendement de rafraîchissement très efficace.

U n dispositif de refroidissement par évaporation 1 d'une solution existante, illustré à la figure 1, se présente sous la forme d'une chambre d'évaporation 3 sensiblement parallélépipédique comportant une paroi supérieure 5, une paroi inférieure 7 et quatre parois latérales se présentant chacune sous la forme d'une grille 9 sur laquelle est monté un filtre 11 humide du côté de l'intérieur 13 de la chambre d'évaporation 3. Un ventilateur 15 est monté à l'intérieur 13 de la chambre d'évaporation 3, sensiblement en son centre, et s'étend selon un axe longitudinal X. Ce ventilateur 15 permet d'aspirer l'air extérieur 17 vers l'intérieur 13 de la chambre d'évaporation 3 à travers les grilles 9 et les filtres 11 humides des parois latérales. Le ventilateur 15 comprend un rotor 19, un stator 21 et un moteur 23 qui est, dans cet exemple, monté sur le stator 21. Ce moteur 19 permet d'entraîner le rotor 19 en rotation à l'aide d'une courroie 25 de manière à aspirer l'air extérieur 17 vers l'intérieur 13 de la chambre d'évaporation 3. Une pompe 27, également montée à l'intérieur 13 de la chambre d'évaporation 3, permet d'acheminer de l'eau jusqu'à un arroseur 29 monté sous la paroi supérieure 5 du dispositif 1 et qui humidifie les filtres 11 en permanence. Dans un tel dispositif 1, étant donné que le rotor 19 est disposé selon un axe longitudinal X, le moteur 23 doit être suffisamment puissant, par exemple au moins 750 Watts, pour aspirer l'air par les quatre grilles 9 latérales et permettre le bon fonctionnement du dispositif 1. Autrement dit, avec un tel agencement du rotor 19, la vitesse et le débit de l'air sont généralement élevés au niveau du rotor 19, c'est-à-dire dans la partie centrale de la chambre d'évaporation 3, mais faible au niveau des filtres 11, ce qui diminue l'efficacité de l'évaporation et donc du refroidissement et présente donc un inconvénient important. De plus, un tel moteur 23 est généralement bruyant, par exemple au moins 65 dB, ce qui est problématique, notamment dans le cadre de son utilisation dans un immeuble d'habitation. Un tel ventilateur 15 possède en outre généralement une taille importante, ce qui entraîne des dimensions importantes de la chambre d'évaporation 3 et un encombrement significatif du dispositif 1, notamment lorsqu'il doit être monté sur une toiture, et présente donc un autre inconvénient important. De même, avec un tel ventilateur 15, il est nécessaire d'avoir une surface de grilles 9 importante étant donné que l'espace intérieur 13 de la chambre d'évaporation 3 est occupé en partie par ledit moteur 23, ce qui nécessite une chambre d'évaporation 3 de dimensions importantes et présente là encore un inconvénient important.

L'invention vise donc à résoudre au moins en partie ces inconvénients en proposant un dispositif de refroidissement par évaporation qui soit à la fois simple, fiable et efficace. PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de refroidissement par évaporation comprenant une chambre d'évaporation, ladite chambre d'évaporation comprenant au moins une ouverture et au moins un filtre à air, destiné à être humidifié, disposé sur ladite ouverture de manière à refroidir par évaporation l'air circulant de l'extérieur vers l'intérieur de la chambre, le dispositif comprenant :

un ventilateur comprenant une turbine à réaction configurée pour aspirer l'air extérieur vers l'intérieur de la chambre d'évaporation à travers ledit filtre à air, un conduit reliant, par une première extrémité, la chambre d'évaporation et, par une deuxième extrémité, le ventilateur de manière à acheminer l'air de la chambre d'évaporation jusqu'à ladite turbine. Le ventilateur à turbine à réaction (appelé aussi ventilateur à réaction ou moto-turbine) et la chambre d'évaporation constituent ainsi deux modules séparés reliés par le conduit. Un tel agencement permet d'améliorer significativement l'aéraulique et l'acoustique du dispositif. Le ventilateur peut ainsi être installé à l'intérieur d'un immeuble ou d'un véhicule tandis que la chambre d'évaporation peut être installée à l'extérieur dudit immeuble ou dudit véhicule. Dans ce cas, le ventilateur peut avantageusement diffuser directement l'air froid dans ledit intérieur sans qu'il n'y ait besoin d'un système de gaines. De plus, le ventilateur n'étant pas monté à l'intérieur de la chambre d'évaporation, la masse de la chambre d'évaporation peut être avantageusement faible, ce qui permet de réduire ses effets sur son support, par exemple sur une toiture ou un mur d'habitation, tout en permettant de la monter aisément sur ledit support. En outre, les dimensions de la chambre d'évaporation peuvent être réduites, notamment la taille de l'ouverture par laquelle l'air pénètre dans la chambre d'évaporation, ce qui permet d'améliorer le débit et la vitesse du flux d'air entrant à travers le filtre. Un tel dispositif peut ainsi présenter un taux d'évaporation de l'ordre de 92 % supérieur d'environ 5% au taux d'évaporation des dispositifs existants présentés précédemment. De plus, la présence du conduit entre la chambre d'évaporation et le ventilateur permet avantageusement d'utiliser un ventilateur de faible puissance, par exemple 150 Watts, et de réduire le niveau de bruit du dispositif, de préférence à moins de 40 dB. De manière avantageuse, la turbine est disposée coaxialement avec la deuxième extrémité du conduit à laquelle il est relié. Ainsi, dans le cas d'un conduit tubulaire droit, la turbine et le conduit sont disposés coaxialement selon un même axe longitudinal de manière à améliorer l'efficacité du dispositif.

De manière préférée, la turbine est de section circulaire et son diamètre est égal au diamètre de la deuxième extrémité du conduit, ce qui permet d'améliorer l'aéraulique et l'acoustique du dispositif. Avantageusement, la turbine se présente sous la forme d'une moto-turbine à réaction à aubes, de préférence montées à l'aspiration. Une telle moto-turbine présente l'avantage de ne pas utiliser d'hélice, présentant ainsi un excellent rendement hydraulique.

Avantageusement, la moto-turbine peut être alimentée en énergie électrique par un panneau solaire pour réduire les coûts.

De préférence, la moto-turbine comprend un moteur synchrone, un tel moteur présentant l'avantage de pouvoir être raccordé directement à un panneau solaire sans équipement supplémentaire, contrairement à un ventilateur sans turbine (hélice classique à pâles) qui nécessite des équipements intermédiaires complexes et coûteux afin d'être raccordé à un panneau solaire.

De préférence encore, les aubes de la moto-turbine à réaction sont recourbées vers l'arrière, par rapport au sens d'écoulement du flux d'air à travers la moto-turbine, afin d'améliorer l'aspiration de l'air.

De manière avantageuse, la consommation électrique de la moto-turbine en fonctionnement est inférieure à 20 Watts pour un débit supérieur à 1500 m ³ /h. La moto-turbine peut être à variation de vitesse intégrale entre 0 et 10 Volts de tension.

Le diamètre nominal de la moto-turbine peut par exemple être compris entre 200 et 500 mm. De préférence, la chambre d'évaporation comprenant une paroi supérieure, une paroi inférieure et au moins une paroi latérale comprenant l'ouverture, le conduit débouche à l'intérieur de la chambre d'évaporation au niveau de sa paroi inférieure ou de sa paroi supérieure. Les termes « supérieure » et « inférieure » peuvent être définis par rapport à la verticale terrestre, l'axe longitudinal de la chambre d'évaporation s'étendant alors verticalement. Le conduit et le ventilateur peuvent ainsi être disposés respectivement en- dessous ou au-dessus de la chambre d'évaporation. En variante, il va de soi cependant que le dispositif pourrait être monté de sorte que l'axe longitudinal de la chambre d'évaporation s'étende horizontalement, par exemple en étant monté sur un mur, de sorte que les parois supérieures et inférieures soient verticales, ou bien en étant monté obliquement.

Selon une caractéristique de l'invention, le conduit s'étend au moins en partie dans la chambre d'évaporation, par exemple sur une distance comprise entre 15 et 25 cm. Une telle extension, rendue possible par l'absence de ventilateur à l'intérieur de la chambre d'évaporation, permet d'homogénéiser l'entrée d'air dans le conduit sur tout le volume de la chambre d'évaporation, ce qui améliore l'efficacité du dispositif. Le conduit peut par exemple s'étendre jusque dans la partie centrale de la chambre d'évaporation. De préférence encore, la première extrémité du conduit est au moins en partie évasée, en étant par exemple de forme tronconique, afin d'améliorer davantage l'aéraulique et l'acoustique du dispositif.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le diamètre ou la largeur du conduit sont de préférence inférieurs à la largeur ou au diamètre de la chambre d'évaporation afin d'accélérer le débit et la vitesse du flux d'air circulant de la chambre d'évacuation jusqu'au ventilateur et donc d'améliorer ainsi l'efficacité du dispositif.

Selon un aspect de l'invention, le conduit se présente sous la forme d'un tube, par exemple de section circulaire.

Le conduit peut comprendre au moins un coude de manière à relier la chambre d'évaporation et le ventilateur lorsqu'ils ne sont pas disposés au droit l'un de l'autre. Avantageusement, la paroi latérale se présente sous la forme d'une grille.

Selon un aspect de l'invention, le filtre est monté sur la face interne de la grille, à l'intérieur de la chambre d'évaporation.

Selon un autre aspect de l'invention, la chambre d'évaporation est de forme cylindrique ou parallélépipédique.

Lorsque la chambre d'évaporation est de forme cylindrique, la paroi latérale du cylindre se présente de préférence sous la forme d'une grille. De même, lorsque la chambre d'évaporation est de forme parallélépipédique, les quatre parois latérales se présentent de préférence chacune sous la forme d'une grille. De tels agencements permettent une entrée d'air répartie uniformément autour de la chambre d'évaporation et donc un refroidissement efficace.

Selon un aspect de l'invention, le dispositif comprend un arroseur et une pompe, ladite pompe étant configurée pour acheminer de l'eau jusqu'audit arroseur, ledit arroseur étant configuré pour humidifier le filtre à partir de ladite eau, de préférence en permanence. La pompe est de préférence montée sur une paroi extérieure de la chambre d'évaporation tandis que l'arroseur est de préférence monté à l'intérieur de la chambre d'évaporation, sous sa paroi supérieure.

L'invention concerne aussi un système comprenant un dispositif tel que présenté précédemment et des moyens de commande à distance dudit dispositif. Dans ce cas, le dispositif comprend des moyens de contrôle commandés à distance par les moyens de commande.

Selon un aspect de l'invention, les moyens de commande se présentent sous la forme d'une télécommande, d'une tablette ou d'un smartphone.

Selon un autre aspect de l'invention, les moyens de commande sont configurés pour communiquer avec le dispositif sur un lien de communication sans fil, par exemple de type infrarouge, radiofréquence, 2G, 3G, 4G, Wifi etc. Le ventilateur peut avantageusement comprendre les moyens de contrôle du dispositif. Ainsi, lorsque le ventilateur est monté à l'intérieur d'un espace tel qu'un immeuble ou un véhicule, le lien de communication peut être un lien infrarouge. L'invention concerne aussi un ensemble formé par un immeuble ou un véhicule, délimitant un espace intérieur, et un dispositif tel que présenté précédemment, la chambre d'évacuation étant montée à l'extérieur dudit espace tandis que le ventilateur est monté dans ledit espace intérieur. L'invention concerne enfin un procédé de refroidissement par évaporation, ledit procédé étant mis en œuvre par un dispositif comprenant une chambre d'évaporation, ladite chambre d'évaporation comprenant au moins une ouverture et au moins un filtre à air, destiné à être humidifié, disposé sur ladite ouverture de manière à refroidir par évaporation l'air circulant de l'extérieur vers l'intérieur de la chambre, le dispositif comprenant un ventilateur comprenant une turbine à réaction configurée pour aspirer l'air extérieur vers l'intérieur de la chambre d'évaporation à travers ledit filtre à air, ladite turbine étant située à distance de la chambre d'évacuation, le procédé comprend une étape d'acheminement de l'air de la chambre d'évacuation jusqu'à la turbine. Par les termes « à distance », on entend que la turbine et la chambre d'évaporation sont espacés l'un de l'autre, par exemple d'une distance supérieure à 30 cm, de préférence supérieure à un mètre.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.

DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 (déjà commentée) est une vue en perspective et partiellement en transparence d'un dispositif de refroidissement par évaporation de l'art antérieur.

La figure 2 est une vue en coupe d'une forme de réalisation d'un dispositif de refroidissement par évaporation selon l'invention. La figure 3 est une vue en perspective de la forme de réalisation du dispositif de la figure 2.

La figure 4 est une vue partielle en coupe d'un immeuble d'habitation sur lequel est montée la forme de réalisation du dispositif des figures 2 et 3.

La figure 5 est une vue en perspective de l'immeuble de la figure 4.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

Description d'une forme de réalisation du système selon l'invention Le dispositif selon l'invention va maintenant être décrit en détail en référence aux figures 2 à 5.

Comme illustré aux figures 2 et 3, le dispositif 100 comprend une chambre d'évaporation 103 de forme sensiblement parallélépipédique comportant une paroi supérieure 105, une paroi inférieure 107 et quatre parois latérales se présentant chacune sous la forme d'une grille 109 sur laquelle est monté un filtre à air 111, à l'intérieur 113 de la chambre d'évaporation 103. Ce filtre à air 111 se présente de manière connue sous la forme d'un tampon destiné à être humidifié de manière à refroidir l'air chaud qui le traverse par évaporation.

La forme parallélépipédique de la chambre d'évaporation 103 n'est bien entendu pas limitative de la portée de la présente invention, toute forme adaptée (cylindrique, annulaire etc..) de chambre d'évaporation 103 pouvant être envisagée. Le dispositif 100 comprend également un ventilateur 115 configuré pour aspirer l'air situé à l'extérieur 117 vers l'intérieur 113 de la chambre d'évaporation 103 à travers la grille 109 et le filtre 111 humide. Le ventilateur 115 comprend une turbine à réaction 119 de section circulaire. La turbine 119 se présente avantageusement sous la forme d'une moto-turbine à réaction à aubes, de préférence montée à l'aspiration. Une telle moto-turbine présente l'avantage de ne pas utiliser de volute (ou hélice), présentant ainsi un excellent rendement hydraulique. De préférence, la moto-turbine comprend un moteur synchrone et est raccordée directement à un panneau solaire afin d'être alimenté en énergie électrique. De préférence encore, les aubes de la moto-turbine à réaction sont recourbées vers l'arrière (par rapport au sens de circulation de l'air venant de la chambre d'évaporation 103) afin d'aspirer efficacement l'air. De manière avantageuse, la consommation électrique de la moto-turbine en fonctionnement est inférieure à 20 Watts pour un débit supérieur à 1500 m ³ /h. La moto-turbine peut être à variation de vitesse intégrale entre 0 et 10 Volts. Le diamètre nominal de la moto-turbine peut par exemple être compris entre 200 et 500 mm.

Dans d'autres formes de réalisation, le ventilateur 115 peut être un ventilateur à pales par exemple hélicoïdales, entraînées par un moteur via une courroie ou tout autre type de ventilateur adapté.

Dans cet exemple, le ventilateur 115 est monté sur un support 121 (en référence à la figure 2), qui peut être un plafond 146 (en référence à la figure 4), par l'intermédiaire d'une platine 123. Il va de soi que le ventilateur 115 pourrait être aussi monté sans platine 123.

Selon l'invention, le dispositif 100 comprend un conduit 130 reliant la chambre d'évaporation 103 et le ventilateur 115. Dans les exemples illustrés, le conduit 130 est de forme tubulaire dans sa portion centrale et évasée au niveau de sa première extrémité 130A, afin d'améliorer l'aéraulique et l'acoustique du dispositif 100, et de sa deuxième extrémité 130B (en référence à la figure 3), afin de permettre sa fixation sur la platine 123. Le conduit 130 est relié, d'une part, à la chambre d'évacuation 103 par sa première extrémité 130A et, d'autre part, au ventilateur 115 par sa deuxième extrémité 130B.

La chambre d'évaporation 103, le conduit 130 et le rotor 119 de la turbine 119 sont avantageusement coaxiaux selon un même axe Y de manière à améliorer l'efficacité du dispositif 100. En outre, le diamètre de la turbine du ventilateur 115 est avantageusement égal au diamètre de la deuxième extrémité 130B du conduit 115 afin d'améliorer l'aéraulique et l'acoustique du dispositif.

Le conduit 130 s'étend au moins en partie à l'intérieur 113 de la chambre d'évaporation 103, par exemple sur une hauteur H comprise entre 15 et 25 cm, de manière à optimiser la circulation de l'air dans le dispositif 100. La longueur L du conduit entre sa première extrémité 130A et sa deuxième extrémité 130B est de préférence supérieure à 30 cm.

Le diamètre Dl du conduit 130 est inférieur au diamètre D2 de la chambre d'évaporation 103 afin d'accélérer le débit et la vitesse du flux d'air circulant de la chambre d'évacuation 103 jusqu'au ventilateur 115. Ainsi, à titre d'exemple, le diamètre Dl du conduit 130 peut être avantageusement compris entre 20 et 50 cm.

Le dispositif comprend en outre une pompe 127 et un arroseur 129. La pompe 127 est configurée pour acheminer de l'eau jusqu'audit arroseur 129. L'arroseur 129 est configuré pour humidifier le filtre 111 à partir de l'eau acheminée par la pompe 127, de préférence en permanence. La pompe 127 est montée à l'extérieur de la chambre d'évaporation 103, au niveau de sa paroi inférieure 107, tandis que l'arroseur 129 est monté à l'intérieur de la chambre d'évaporation 103, sous sa paroi supérieure 105.

Comme illustré sur les figures 2 et 4, la turbine à réaction 119 est de section circulaire et son diamètre D3 est égal au diamètre Dl du conduit 130 afin d'améliorer l'aéraulique et l'acoustique du dispositif 100. Le dispositif 100 peut être avantageusement commandé à distance par des moyens de commande 132. A cette fin, le dispositif 100 comprend des moyens de contrôle 134 commandés à distance par lesdits moyens de commande 132 et permettant de gérer le fonctionnement du dispositif 100 et notamment du ventilateur 115. Les moyens de commande 132 peuvent se présenter sous la forme d'une télécommande, d'une tablette ou d'un smartphone et sont configurés pour communiquer avec les moyens de contrôle 134 sur un lien de communication sans fil 136.

Les figures 4 et 5 illustrent un exemple d'application du dispositif 10 selon l'invention à un immeuble de type maison d'habitation 140 définissant un espace intérieur 142.

Dans cet exemple, la chambre d'évaporation 103 s'étend au-dessus de la toiture 144 dans l'espace extérieur 141 à la maison 140 tandis que le ventilateur 115 est fixé au plafond 146 d'une pièce de la maison 140 de manière à être protégé des conditions, notamment climatiques, régnant à l'extérieur 117. Le conduit 130 traverse verticalement la toiture 144 et le grenier 148 de la maison pour relier la chambre d'évaporation 103 et le ventilateur 115. Le ventilateur 115, situé à l'intérieur comprend avantageusement les moyens de contrôle du dispositif 100 de sorte que le lien de communication sans fil soit un lien de communication par infrarouge.

L'invention va maintenant être décrite dans sa mise en œuvre en référence aux figures 4 et 5.

Mise en œuvre de l'invention

En fonctionnement du dispositif 100 selon l'invention, la pompe 127 alimente en eau l'arroseur 129 qui humidifie le filtre 111, de préférence en permanence. Le ventilateur 115 fonctionne de manière à aspirer l'air extérieur Fl dans la chambre d'évaporation 103 à travers la grille 109 et le filtre 111.

Le procédé selon l'invention permet de refroidir efficacement l'air extérieur par évaporation d'eau du filtre 111. Ainsi, lorsque l'air extérieur pénètre sous forme d'un premier flux Fl à l'intérieur de la chambre d'évaporation 103 à travers la grille 109 et le filtre 111, il est refroidi par évaporation tout en étant aspiré sous forme d'un deuxième flux F2 par la turbine 119 du ventilateur 115. Une fois qu'il a traversé la turbine 119, l'air refroidi est diffusé sous forme d'un troisième flux F3 dans l'intérieur 142 de la maison.

Grâce notamment à son agencement et à l'utilisation d'une turbine à réaction 119 de même diamètre que le conduit 115, le dispositif 100 permet d'atteindre des niveaux de bruit faibles, par exemple inférieurs à 40 dB, ce qui le rend avantageusement peu bruyant. De plus, le dispositif selon l'invention est peu consommateur d'énergie étant donné que son agencement lui permet de fonctionner avec un moteur de faible puissance, par exemple 150 Watts. Un autre avantage du dispositif selon l'invention réside dans le fait que le ventilateur peut être placé directement dans un pièce à refroidir et qu'il diffuse directement le flux d'air froid dans toute la pièce sans qu'il n'y ait besoin d'un système de gaines pour amener le flux d'air froid jusque dans la pièce à refroidir. En outre, l'intérieur de la chambre d'évaporation étant dépourvu d'équipements tels que le ventilateur, la chambre d'évaporation est très légère et peut s'installer aisément sur une toiture d'habitation ou sur un mur.

Il est à noter enfin que la présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci- dessus et est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Notamment, les formes et les dimensions de la chambre d'évaporation 103, du ventilateur 115, de la turbine 119 et du conduit 130 tels que représentés sur les figures de façon à illustrer un exemple de réalisation de l'invention, ne sauraient être interprétés comme limitatifs.