Brevet FR2008542A1 — publié le 19700123

La présente invention de rapporte à un humidificateur--d'air pour locaux chauffés par une installation de chauffage central.Qn connatt de tels humidificateurs dans un grand nombre de formes de réalisation et de variantes.Habituellement,on suspend ces humidificateurs communément appelés saturateurs aux radiateurs du chauffage central et ils sont habituellement constitués par un récipient poreux,par exemple en terre cuite,ou bien par un récipient imperméable par exemple un récipient en tôle,dans lequel une paroi qui se comporte comme une mèche aspire l'eau par effet capillaire. Les parois mouillées de ces humidificateurs connus sont chauffés par le radiateur par rayonnement,elles sont également en partie léchées par l'air am.biant chauffé de sorte que l'eau qui se trouve à leur surface s'évapore.Ces humidificateurs utilisés jusqu'à pré- sent ont l'inconvénient de ne recevoir la chaleur qu'indirectement par rayonnement ou par convection.Par ailleurs,toute la réserve d'eau est exposée simultanément à I'échauffement.Geci a pour effet que seule une quantité limitée de chaleur est transmise directe ment à l'eau lors de l'évaporation de cette eau, en particulier lorsque,dans le cas des faibles puissances de ch.auffage,seule la partie extrême supérieure du radiateur est chauffée.Ces humidificateurs ne peuvent vaporiser par jour qu'à peine un litre d'eau tandis que le besoin par exemple pour les locaux d'habitation habituels de dimensions moyennes est de plusieurs litres. Suivant l'invention, il est prévu, dans un humidificateur, une surface de transmission de la chaleur dont une première foce est directement baignée par une partie du débit du fluide de cir- culation de l'installation de chauffage; tandis que,sur l'autre face pour former une pellicule d'eau,on amène de l'eau qui s pore sous l'action de la chaleur transmise par la première face et de l'air ambiant en circulation,pour être entraînée dans le local par cet air.Dans ce cas,la transmission de la chaleur stef- fectue exclusivement par conduction à travers la surface de tram s mission de la chaleur du fluide de chauffage à la surface d'évaporation.La transmission de la chaleur ne subit de ce fait qu'une fraction de la résistance 4ui lui est opposée dans le cas des humidificateurs déjà connus.Par ailleurs,la totalit de la quantité de chaleur est transmise exclusivemeit à la petite quantité d'eau qui est directement prête pour l'évaporation.On a donc la possibilité de rendre la quantité d'eau évaporée plusieurs fois supérieure à la quantité évaporée dans les humidificateurs de la technique antérieure sans etre obligé d'augmenter la masse de l'humidificateur et, par conséquent d'améliorer considdrablemert le bien-être des occupants du local. Fn acheminant l'eau à la deuxième face de la surface de transmission de chaleur par déversement sur la zone supérieure de cette surface,on peut cbtenir d'une façon extrêmemert simple la formation d'une pellicule d'eau descendante.On obtient la plus grande efficacité de chauffage de l'humidificateur en prélevant le fluide de circulation sur la conduite d'arrivée d'eau chaude de l'installation de chauffage pour l'amener à la surface de rans- mission de la chaleur.En calculant de façon appropriée le débit d'amenée du fluide circulant, on peut maintenir la totalité de la surface d'évaporation à peu près à la température maximale du fluide de la conduite d'arrivée.Les surfaces de l'humidificateur qui ne servent pas à la transmission de la chaleur ni à l'évaporation sont avantageusement isolées par une couche qui sert à éviter la perte de chaleur. Pour ltévaporation,on peut. amener à l'humificateur,de l'eau fournie par exemple par une conduite d'eau potable, à travers un ou plusieurs tubes capillaires.Dans certains cas,on peut également fournir à la deuxième face de ia surface de transmission de la chaleur,de l'eau fournie par un réservoir, ou de l'eau du circuit de l'installation de chauffage. Dans une formé particulière de réalisation de l'invention,la surface de transmise sion de chaleur est formée par une partie de la surface chauffante d'un radiateur de l'installation de chauffage central, r iaquel- le l'eau peut s'évaporer directement0 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif et nullement limitatif deux formes de réalisation conformes à l'invention. Sur ces dessins la figure 1 représente un premier exemple d'exécution; la figure 2 représente un deuxième exemple d'exécution. L'humidificateur de la première forme de réalisation comprend un corps creux l qui est raccordé par la conduite 2 à la conduite d'arrivée 3 de l'installation de chauffage central qui chauffe le local.Le fluide de circulation dé l'installation qui est par exemple de l'eau et qui arrive par la conduite d'arrivée 2,est renvoyé dans le circuit de retour 5 de la meme nstallation par la conduite de retour 4.Le corps creux 1 peut être réalisé sous la forme d'un tube à section circulaire;;toutefois,pour augmenter la capacité d'évaporation,il-peut également présenter la forme d'une boitte allongée.La Faroi interne 6 du corps creux sert de surface de transmission de chialeur. Sur une première face, elle est léchée directement par une petite partie du débit d'arrivée du fluide de l'installation de chauffage. Sur la deuxième face, or introduit de l'eau par une conduite 7 pour y former une pellicule d'eau. Cette eau est tout d'abord répartie par une rigole de répartition 8 sur toute la périphérie supérieure de la surface 6 de transmission de chaleur, et elle ruisselle ensuite de haut en bas le long de cette surface sous la forme d'une pellicule plus ou moins continue.Le dosage de cette eau est réalisé -par exemple au moyen d'un robinet muni d'un dispositif de réglage qui lui est propre - de façon que, lorsque l'appareil est alimenté en eau chaude,qi arrive par la conduite 2,la totalité du débit d'eau qui arrive sur la surface d'évaporation disponible puisse s'évaporer constamment.Il se produit dans le sens des flèches tracées sur le dessin,un courant Qu à un effet de thermosiphon qui intéresse une petite proportion de l'air du local,ce courant favorisant l'évaporation et entraînant la quantité d'eau évaporée dans le local chauffé 1O.Pour agrandir la surface d'évaporation et stabiliser la pellicule d'eau à vaporiser, on peut rendre cette surface rugueuse,ou bien,coirme on l'a représenté sur le dessin,la recouvrir d'une toile métallique ll de façon que l'eau puisse se répartir sur une plus grande surface, et rester partiellement retenue par tension superficielle.Les surfaces de lthumidificateur qui ne servent pas à la transmission de la chaleur ni à l'évaporation sont protégées de la perte de chaleur par un revetemert l2.Grâce au fait que la transmission directe de la chaleur de liteau'de circulation de l'installation,à la-surface d'évaporation s'effectue uniquement par la première face de transmission il est possible de transmettre à la pelli-cule d'eau à vaporiser la quantité maximale de chaleur E la température la plus éîevée.I1 est possible de vaporiser le maximum d'eau et,en même temps, de maintenir l'humidificateur dans des dimensions acceptables.Pour la sécurité,il est encore prévu dans la partie -irférieure une rigole réceptrice 13 qui recueille le liquide non vaporisé et l'envoie à la conduite d'évacuation 14. Dans la deuxième forme de réalisation représentée sur-la figure 2, on utilise le radiateur 21 lui-meme pour la vaporisation de l'eau destinée à l'humidification. La surface de transmission de chaleur 6 est formée par une partie de la surface chauffante du radiateur. L'écran 22 forme, avec la surface chauffante 6-un canal dans lequel il se produit dans le sens des flèches dessinées, un courant dû à un effet de thermosiphon et qui intéresse une petite partie de l'air du local, ce courant ayant pour effet d'humidifier l'air du local comme dans le cas de l'exemple de la figure 1. Le dispositif de réglage désigné par la référence 9 peut, pour le réglage du débit d'eau envoyé à ltévaporation,être irflu- encé par des paramètres qui représentent la quantité d'eau vaporisée dans l'humidificateur ou le degré d'humidité de l'air du local. On peut utiliser,comme organe de mesure,un appareil qui mesure le degré d'humidification de la deuxième face de la surface de transmission de la chaleur en un point situé à une certaine distance de la zone d'arrivée de l'eau à vaporiser,ou en un point proche de l'extrémité inférieure de la pellicule d'eau.Par ailleurs, des impulsions de réglage pourraient être fournies par la température de l'eau chaude envoyée au radiateur,par l'intermédiaire d'un thermostat et être transmises pour le réglage de l'alimentation en eau à vaporiser.La différence de température entre l'air du local à son arrivée sur l'humidificateur et l'air du local qui sort de l'humidificateur peut également constituer une mesure de la quantité d'eau vaporisée sur la pellicule d'eau et être utilisée pour la commande du dispositif de réglage. Le récipient 13 qui sert à recueillir l'eau qui n'a pas été vaporisée sur la surface peut également être utilisé pour le réglage de la quantité d'eau envoyée à l'évaporation. On peut ici utiliser un dispositif de refoulement.qui,par exemple renvoie la quantité d'eau recueillie à la surface d'évaporation. On peut également déduire du débit d'eau renvoyé une impulsion servant à déterminer le débit d'eau envoyé à l'humidificateur. Pour amener l'eau à vaporiser, on peut utiliser un certain nombre de tubes capillaires qui peuvent être ouverts ou fermés individuellement les uns à la suite des autres.La quantité d'eau envoyée à.la surface d'évaporation est alors déterminée par le nombre des tubes capillaires qui sont ouverts pour l'alimentation. Cette forme d'alimentation réduit le risque d'obturation par les particules solides qui se séparent de l'eau,comparativenerit à l'utilisation d'une seule conduite,qui n'et alimentée que partiellement. Un dispositif de réglage de l'humidificateur en fonction de l'humidité de l'air du local peut déterminer en premier lieu le débit d'alimentation en eau ou d'apport de chaleur.On peut encore prévoir un réglage limite supplémentaire pour la quantité d'eau amenée à l'humidificateur pour éviter que ce dernier ne reçoie une quantité d'eau à vaporiser plus grande que celle qu'il peut vaporiser d'une manière générale.Pour cela on utilise avar.tageu- semer l'humidité de l'air comme grandeur directrice pour le réglage de la quantité de chaleur à fournir et à l'évaporation de l'eau sur la surface d'évaporation comme grandeur directrice pour le réglage de l'alimentation en eau à vaporiser ou pour la limitation du débit d'eau à vaporiser. Il va de soi que ltinvention n'a été décrite cl-dessus qu'à titre explicatif ét nullement limitatif et que I'o pourra y apporter toutes variantes sans pour cela sortir de son domaine qui est défini par les revendications. REVEICAT IONS 1) Humidificateur d'air pour locaux chauffés par chauffage central, cet humidificateur étant caractérisé par une surface de transmission de la chaleur dont une première face est léchée. directement par une partie du débit de fluide de circulation de l'installation de chauffage- tendis que l'autre face reçoit de l'eau pour former une pellicule d'eau qui s'évapore sous l'effet de la chaleur transmise par la première face et de la circulation de l'air du local, ét qui est entrainée dans le local par cet air. 2) Humidificateur d'air suivant la revendication 1, caractérisé- en ce que l'eau devant être amenée à la deuxième face de la surface de transmission de chaleur s'écoule sur la zone supérieure de cette surface de façon à former une pellicule en s'écoulant de peut en bas sur cette surface. 3) Humidificateur d'air suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide de circulation est prélévé sur la conduite d'arrivée de l'installation de chauffage pour être amené à la première face de la surface de transmIssIon de la cha-- leur. 4) Humidificateur d'air suivant la revendication ; caractérisé en ce que les surfaces dè l'humidificateur d'air qui ne servent pas à la transmission de la chaleur ni à la vaporisation -sont isolées par un revêtement pour éviter les pertes de chaleur. 5) Humidificateur d'air suivant la revendication'1, caractérisé en ce que la deuxième face de la surface de transmission de la chaleur reçoit de l'eau traitée , qui provient d'une conduite d'eau potable, à travers au moins un tube capillaire. 6) Humidificateur d'air suivant la revendication 1, caractérisé encre que la deuxième face de la surface de transmission de la chaleur reçoit de l'eau provenant d'un réservoir. 7) Humidificateur d'air suivant la revendication i, caractérisé en ce que la deuxième face de la surface de transmission de la chaleur reçoit de l'eau de circulation provenant de l'installation de chauffage. 8) Humidificateur d'air suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de transmission de chaleur est formée par une partie de la surface chauffante d'un radiateur de l'installation de chauffage. 9) Humidificateur d'air suivant la revendication 1, carac- térisé par un dispositif de réglage qui sert à régler le débit d' eau et/ou le débit de chaleur fournis pour l'évaporation. 10) Humidificateur dtair suivant la revendication 9, carac- térisé en ce que le dispositif de réglage possède,cpmme organe de mesuret un appareil qui mesure le degré d'huinidification de ia deuxième face de la surface de transmission de la chaleur,en un point situé à une certaine distance de la zone d'arrivée de l'eau à vaporiser. 11)- Humidificateur d'air suivant la revendication 9,caraotérisé en ce que le dispositif de réglage comprend,comme organe de mesure,un appareil qui mesure le degré d'humidification à proximité de la fin de la pellicule. 12) Humidificateur d'air suivant la revendication 9,caractérisé en ce que le dispositif de réglage possède,comme organe de mesure, un thermostat qui est commandé par la température de l'eau de chauffage qui est envoyée à la première face de la surface de rsmRmission de la chaleur. 13) Humidificateur d'air suivant la revendication 9,caractérisé en ce que le dispositif de réglage comprend un appareil qui mesure la différence de température entre l'air du local à son arrivée sur l'humidificateur et l'air du local à sa sortie de l'humidificateur. 14) Humidificateur dtair suivant la revendication 9,caractérisé par un récipient destiné à recueillir l'eau qui ne s'est pas évaporée sur ladite surface et un appareil servant à mesure rer cette quantité d'eau recueillie,pour régler le débit d'eau envoyé à l'évaporation. 15) Humidificateur d'air suivant la revendication 14, caractérisé par un dispositif de circulation qui renvoie l'eau recueillie à la surface d'évaporation. 16) Humidificateur d'air suivant la revendication 15, caracterisé en ce que l'alimentation en eau à vaporiser est réglée en fonction de l'eau renvoyée à la surface d'évaporation. 1-7) Humidificateur d'air suivant la revendication 9, caractérisé par deux ou plus de deux tubes capillaires obturables qui servent à amener l'eau à la deuxième face dea surface de transmission de la chaleur,et qui peuvent être ouverts individuellement, l r après l'autre,pour l'arrivée de l'eau et être fermés individuellement l'un après l'autre,au moyen du dispositif de réglage, en fonction de la quantité d'eau éva porée. 18) Humidificateur d'air suivant la revendication 1 caractérisé par un dispositif de réglage qui règle la quantité d'eau et/ou la quantité de chaleur envoyée à l'évaporation en fonction de l'humidité de l'air contenu dans le local.