Brevet FR2172775A1 — publié le 19731005

L'invention concerne un procédé, et l'appareillage correspondant pour l'humidification de l'air de locaux, soit en ambiance dans le local, soit dans l'air de climatisation ou de chauffage, soit par introduction forcée de vapeur d'eau dans les gaines,éven- tuellement avec sursaturation de l'eau dans l'air du local ou des gaines. Dans l'état actuel de la technique, l'humidification de l'air est obtenue par t - Pulvérisation sur rampes par pulvérisateur - Laveur d'air par pulvérisateur puissant - Résistances électriques de chauffage incorporées dans le volume d'eau fournissant les calories nécessaires à l'évaporation - Chauffage par serpentins (eau chaude ou vapeur) - Chauffage par rampes à gaz - Pulvérisateur par disques, l'eau étant projetée sur les disques - Vaporisation par électrodes noyées, utilisant la résistivit de l'eau eomme résistance chauffante. Ces divers procédés ont pour inconvénients que 1) ils dispersent dans l'air à humidifier les résidus solides contenus dans l'eau. 2) ces mimes résidus solides se déposent sur les électrodes ou sur les parties chaudes noyées dans l'eau, occasionnant une rapide détérioration de ces éléments. L'invention a pour but d'éliminer ces inconvénients. Succinctement, le procédé selon l'invention réalise la vaporisation locale et superficielle de l'eau,en lui fournissant in situ les calories nécessaires t les boues et dépôts restent au fond de la chaudière,ou à la ligne basse des tuyauteries, d'od l'invention prévoit leur vidange. Des exécutions de l'invention seront décrites en se référant aux figures suivantes, données à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est un schéma d'ensemble de ladite exécution - la figure 2 est une coupe verticale de la chaudière selon la ligne II-II de la figure 1 - la figure 3 est une perspective de la rampe de chauffage des figures 1 et 2 ; - la figure 4 est une coupe transversale de la tuyauterie selon la ligne IV-IV de la figure I - la figure 5 est un détail,analogue à une partie de la figure 2, montrant une autre exécution de l'invention - la figure 6,analogue à la figure 5,montre encore une autre exécution de l'invention. Àvec référence aux figures 1 et 2:1'ensembledel'humidificateur selon l'invention comprend - une cuve t à niveau constant constituée de deux couches de polypropylène entre lesquelles vient s'insérer une épaisseur de polyuréthane, l'ensemble brut de montageJsur sur la cuve 1, sont -prévus deux orifiees 14 de remplissage et vidange et 11 de trop-plein. - un couvercle 2 de même fabrication, fixé au précédent par encastrement et joint 3, comprenant à la partie supérieure un orifice 15 de sortie de la vapeur, et une boite de connexions électriques 4. - i l'intérieur de l'ensemble ainsi formé est montée une rampe d'émetteurs infrarouges 5 à une distance h =environ 10 cm du niveau de l'eau dans la cuve t. Un déflecteur 6 (figure 3) évite la dispersion des rayons émis et les fait converger surlasurface liqede. Au moment de l'allumage de la rampe infrarouge,la chaleur rayonnée par celle-ci (80 % de rendement) chauffe superficiellement l'eau contenue dans la cuve t (sur une épaisseur d'environ 3 mm). En fonction de la concentration de puissance prévue (entre 6 et 24 kW au m2) la température superficielle pourra atteindre dans les cas limites3000C, dans un temps très court, la vapeur De dégageant, en empruntant l'orifice 15 > et le conduit 12 s'évacuera dans l'air à humidifier par la rampe 13. En régime constant établi de débit de a vapeur, la création de cette vapeur et les pertes de charge du conduit 12 et de la rampe 13 occasionsstune contre pression ayant tendance à faire baisser le niveau de l'eau dans la cuve. Pour éliminer cet inconvénient,un compensateur de niveau 8 sera disposé à une hauteur H du niveau de la cuve, cette -charge statique ayant sensiblement la valeur de la contre pression. La vanne magnétique 9 fonctionnant en parallèle avec la rampe infrarouge, à l'arrêt de l'émission calorifique, les voies a et c étant en communication, la cuve e videra, et inversement, lors de la mise sous tension les voies a et b autoriseront l'entrée de l'eau dans la cuve. Le trop-plein 11 évite au niveau d'eau d'atteindre la rampe 5 et d'occasionner des courts-circuits ou détériorations. Une minuterie actionne l'électrovanne 9 pour la vidange et le remplissage automatiques de la cuve 1 environ toutes les 10 minutes, afin d'évacuer les dépôts 16 dus à l'évaporation, avant que ceuxci n'aient eu le temps de se fixer. L' évacuation s'opère par le tuyau 10. Le compensateur de niveau est constitué d'un bac 8 et d'un robinet 7 à flotteur arrêtant l'eau de ville au niveau désiré, On remarquera les formes des parties basses de la chaudière et de la tuyauterie. Les unes et les autres sont en forme de dièdre 17 pour la chaudière 1 (figure 2) et 18 pour la tuyau terie 12 (figure 4). Ainsi les dépôts se localisent et s'évacuent avant de pouvoir se fixer. L'invention prévoit, en variante, de dédoubler la rampe d'émetteurs infrarouges 5, et son déflecteur 6, en deux telles rampes, chacune avec son déflecteur, placées côte à côte et vissant entre elles un passage direct pour la vapeur vers l'orifice 15 ; ces deux rampes 5a et 5b, avec leurs réflecteurs 6a et 6b peuvent être placées côte à côte et coplanaires (figure 5) i l'invention prévoit aussi deux rampes 5c et 5d, avec leurs réflecteurs 6c et 6d, placées côte à côte en V renversé (figure 6). L'invention offre encore les avantages suivants - une mise en oeuvre simple. - elle évite l'entartrage des éléments chauffants tels que serpentins, résistances etc... (pas de contact entre l'eau et le corps chauffant). - elle évite les problèmes de qualité d'eau lors de la mise en oeuvre d'électrodes (résistivité). - k la limite tant une eau boueuse qu'une eau déminéralisée peuvent étre utilisées. - il n'y a pas de dispersion des résidus secs dans l'air ambiant. - fiabilité de l'ensemble ainsi conçu du fait que chaque élément travaille dans son élément propre, sans variation des caractéristiques dans le temps (variation des qualités de l'eau par exemple). - possibilité de régulation très fine de plusieurs manières: Bractionnement simple des éléments chauffants, par cablage en : étoile-triangle, en étages progressifs. Commande par rhéostat. Commande par thyristor. - nettoyage simple de la cuve par démontage et par acide. remplacement simple et bon marché des éléments chauffants (se trouvant dans le commercez REVENDICBTIOmS 1.- Procédé pour l'humidification de l'air, caractérisé en ce qu'il réalise la vaporisation locale et superficielle de l'eau, en lui fournissant in situ les calories nécessaires. 2o- Appareillage pour l'application du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une cuve à niveau constant, un couvercle pour cette cuve, un rampe d'émetteurs infrarouges à faible distance au-dessus dudit niveau constant, par exemple 10cm. 3.- Appareillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite rampe est dédoublée en deux rampes placées côte à côte. 4.- Appareillage selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites deux rampes sont coplanaires. 5.- Appareillage selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites deux rampes sont placées en V renversé. 6.- Appareillage selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ladite cuve et son couvercle sont exécutés en trois couches, soit une couche de polyuréthane entre deux couches de polypropylène. 7.- Appareillage selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les parties basses de la cuve et de la tuyauterie partant de la chaudière sont en forme de V. 8.- Appareillage selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la cuve est alimentée par un compensateur de niveau assurant une pression statique fixe. 9.- Appareillage selon l'une des revendications 2 à8, caractérisé en ce qu'une minuterie commande, par exemple toutes les 10 minutes, une électrovanne qui coupe l'alimentation de la cuve et en vidange les dépôts.