Brevet FR2150531A1 — publié le 19730406

La présente invention concerne un procédé pour humidifier l'air, ainsi qu'un dispositif pour mettre en @euvre le procédé. Dans la technique de la climatisation, il est d'usage aujour- d'hui d'humidifier l'air à traiter en pulvérisant de l'eau dans le courant d'air. Dans les installations de clirnatisation connues, on prévoit pour cette raison, par exemple dans le groupe central de traitement de l'air, un diffuseur venant éventuellement en complément d'un laveur d'air, ou bien on utilise l'humidité fournie par le laveur d'air. n règle générale, an monte dans le zens d'écoule- mant de l'air, à la suite du laveur d'air ou du diffuseur un seta rateur de gouttes afin d'empêcher que les gouttes d'eau ne parvien nent en même temps que l'air dans la soufflante. L'inconvénient de nombreuses installations de climatization connues est que la zone de l'humidificateur de l'unité de traitement d'air nécessite une longueur de constriction relativement importante afin d'évaporer la quantité nécessaire d'humidité. C'est un but de la présente invention de proposer un procédé qui permet d'effectuer l'opération d'humidification ou d'évaporation sur un parcours relativement court du courant d'air. Le procédé conforme à l'invention, dans lequel de l'eau est pulvérisée dans un courant d'air dont les gouttes d'eau restant dans le courant d'air sont séparées après un temps de séjour prédéterminé, se ca ractérise en ce que l'air est amené avant la pulvérisation d'eau à une pression supérieure à la pression atmosphérique et en ce qu' une surpression est maintenue pendant la séparation des gouttes. De préférence, la pulvérisation d'eau s'effectue dans un courant d'air turbulent, et l'eau est pulvérisée dans une direction opposée à la direction générale du courant d'air. Grace à cette disposition, on obtient que les gouttes pulvérisées ont par rapport à l'air ambiant une vitesse relative comparativement importante qui intensifie le processus d'évaporation et le fait se dérouler sur une courte section du courant d'air. Il faut noter l'importance particulière du fait que l'opéra- tion de séparation des gouttes d'eau s'effectue en surpress-cn, se sorte que cette surpression peut également être utilise pour eva- cuer de la voie d'écoulement du courant d'air principal l'eau accumulée, à savoir en direction d'une zone où la pression de l'air est plus faible, par exemple une zone où règne approximativement la pression atmosphérique. Le dispositif conforme à l'invention pour mettre en @euv@ le procédé, comportant une soufflante, un diffuseur d'eau et un séps- rateur de gouttes, se caractérise en ce que la soufflante est montée en avant du diffuseur d'eau et du séparateur de gouttes, dans le sens du courant0 Sur le dessin, le procédé conforme à l'invention est expliqué à l'aide d'un exemple de forme de réalisation du dispositif conforme à l'invention, dessin sur lequel - la figure 1 montre le dispositif en coupe longitudinale chématique horizontale, - la figure 2 montre à grande échelle une partie de la figum@ 1 en coupe verticale; et - la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figue 2. l'unité centrale de traitement d'air d'une installation de climatisation représentée sur la figure 1 comporte, vue dans le se d'écoulement de l'air, un filtre à air 1, un échangeur thermique 2, une soufflante 3 et un humidificateur 4. 5 désigne le système de distribution d'air raccordé au côté sortie de l'unité de traiteme@@ d'air. Selon l'exemple de réalisation préféré représenté, l'humidi ficateur 4 est constitué par une cellule qui peut être par exemple totalement n matière plastique. Selon la quantité d'air traversant par seconde l'installation de climatisation, on dispose éventuellement plieurs cellules identiques parallèles entre elles. la cellule constituant l'humidificateur, qui est de forme allongée et a une section transversale carrée ou rectangulaire est divisée dans le sens de la longueur en ne partie d'entrée 4a, un partie diffuseur ou laveur 4b et une partie de sortie 4e. La partie d'entrée et la partie de sortie contiennent des chicane d'air 6 disposes debout sous forme de lamelles, les lamelles dis Bées dans la partie d'entrée étant symétriques par rapport à un pl des lamelles disposées dans la partie sortie. Les chicanes 6 r,lac dans la partie sortie constituent un séparateur de gouttes et com@ tent des rainures collectrices verticales 7 dont au moins une parti débouchent å leur extrémité inférieure dans un récipient collecte d'eau n par l'intermédiaire de passage 100 Entre des organes de d- flexion voisins, qui occupent toute la section transversale libr dans la zone du récipient collecteur 8, sont ménages des orifices de sortie d'air 9 qui, dans leur fond, c'est-à-dire sur le cEté supérieur du récipient d'eau 8, comportent des éléments de retenue d'eau 9a orientée tranversalement. Ces élém@nts de rstenue d'eau, qui sont constitués par des bandes ou lèvres dressées vers le haut et orientés vers les orifices t0, protègent les orifices de sortie d'air 9 contre le passage de l'eau s'accumulant Te côté supérieur du récipient 8 et dirigent celle-ci vers les orifices 10 sous l'ac- tion du courant d'air. Comme il est représenté schématiquement sur Tes figures 2 et 3, la cellule comporte un diffuseur d'eau Il, dont les buses sont orientées vers la partie d'entrée 4a et qui est relié par une @nalisation 12 à une pompe (non représentée) sinsi qu'à un réserveir d'eau dans lequel s'écoule également l'eau s'acoumulant dans le récirient collecteur 8. les chicanes 6 dans la partie d'entrée 4a ont pour rôle d'empêcher la sortie des gouttes d'eau de l'humidificateur 4 sur le côté entrée. Lorsque l'installa'ion fonctionne, il s'établit dans l'humidificateur 4 une surpression et la partie diffuseur 4b est traversée par un courant d'air turbulent.Les gouttes d'eau pulvari- sées dans ce courant d'air turbulent par le diffuseur li en sens inverse du courant d'écoulement, se dirigent d'abord avec la partie d'entre 4a de sorte qu'elles ont par rapport au courant d'air une vitesse relative considérable. Alors, de même qu'après l'entraînement des gouttes d'eau par le courant d'air en direction de la partie de sortie 4c, il s'opère un échange intensif de chaleur entre l'air et les gouttes d'eau, le turbulence du courant d'air favorisant cet échange, c'est-à-dire le processus d'évaporation.Dams la mesure où les gouttes d'eau ne sont pas encore conplètement évaporées à l'en trée du courant 'air dans la partie de ortie 4c, elles se osent sur les chicanes ri disposées dans la partie de sortie - c, et sort évacuées par les rainpres collectrides 7.Cette éva@u@tion de l'eau accum@lée hors de la zone du courant d'air, ainsi que son passage par les orifices 10 dans le réeipient cellecteur 8, sont favcrisés par la eurpression régnant à l'intérieur de l'humidificateur 4, d'autant plus qu'il règne dans le récipient collecteur 8 une pression inférieure à catte surpression qui est, par exemple, à peins supérieure à la pression atmosphérique. Cette diminution de pression est obtenue en ce que le récipient collecteur 8 comports un crifice de sortie d'eau 13 ayant une section de sortie relativement grande. Il faut mentionner que, du fait de l'agen@ement symétrique par rapport à un plan des chi@anes 6 dans la partie d'@@tr@e @t dans la partie de sortie, de disposition de la cellule peut être tel'e que la partie d'entrée 4A s'applique sur la @artie de sortie, la pulvérisation ayant lieu alors dans le sens d'écoulement de l'air. Mais pour le reste, le fonctionnement du dispositif reste le mdme avec cet agencement de la cellule. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour humidifier l'air, dans lequel de l'eau est pulvérisée dans un courant d'air et les gouttes d'eau restant dans le courant d'air sont séparées de celui-ci après un temps de séjour prédéterminé, caractérisé en ce que l'air est amené avant la pulvé- risation d'eau à une pression superieure à la pression atmosphérique, et en ce que la surpression est maintenue pendant la séparation des gouttes. 2 - Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce sue la pulvérisation de l'eau s'effectue dans un courant d'air turbulent 3 - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la pulvérisation s'effectue dans le sens inverse du sens général d'écoulent de l'air. 4 - Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1, colportant une soufflante, un diffuseur d'eau et un séparateur de gouttes, caractérisé en ce que la soufflante (3) est montée avant le diffuseur d'eau (11) et le séparateur de gouttes (6,7) dans le sens d'écoulement de l'air. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu' au séparateur de gouttes (6,7) est associé un récipient collecteur d'eau (8) qui est relié à l'atmosphère environnante. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le séparateur de gouttes comporte des organes de déviation d'air sous forme ae lamelles de déviation (6) placées debout sur lesquelles sont prévues des rainures collectrices (7) débouchant directement dans le récipient collecteur (8). 7 - Dispositif selon les revendications 4,5 ou 6, caractérisé en ce que le diffuseur d'eau (11)et le séparateur de luttes (6,7) sont des parties d'une cellule (4). 8 - Dispositif selon la revçndieation 7, caractérisé e ce que l'on prévoit plusieurs cellules et que celles-ci sont montées en parallèle. 9 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la cellule (4) a une section transversale carrée cu rectangu- laire, et comporte une partie d'entre et une partie de sortie (4a,4c), la partie d'entrée et la partie de sortie étant munies des organes de déviation d'air (6) et la partie d'entre ou la partie rne sortie contenant le récipient collecteur d'eau (-P). 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la cellule contient le diffuseur d'eau (11) qui est disposé @n voisinage de la partie de sortie (4c) et est orienté vers la par tie d'entrée (4a). 11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les organes de déviation d'air (6) placés dans la partie d'entrée (4a) sont symétriques par rapport à un plan des organes de déviation (6) placés dans la partie de sortie (4c) et agissent comme des éléments séparateurs de gouttes, et qu'ils constituent un barrage de retenue des gouttes.