Brevet FR2332782A1 — publié le 19770624

L'invention concerne un appareil humidificateur d'air fonctionnant suivant le principe de la vaporisation, dans lequel de l'eau prélevée dans un réservoir est échauffée, la vapeur qui en résulte sortant de l'appareil. Pour les humidificateurs d'air, on dispose de trois systèmes différents, à savoir pulvérisateur, vaporisateur, atomiseur (voir les résultats d'essais pour les humidificateurs d'air connus jusqu'a ce jour dans la revue "Test" 1974, cahier 9, pages 460 à 463). Dans les pulvérisateurs, de l'eau est pompée à partir d'un réservoir, et elle est projetée contre une grille, de sorte qu'elle est pulvérisée en fines gouttelettes qui sont insufflées dans le local dans lequel l'humidificateur d'air est installé. L'inconvénient de cet appareil réside en ce que les gouttelettes d'eau qui sont insufflées forment fréquemment dans le local des dépôts, par exemple sur les meubles, les glaces, vitres et analogues. En outre, il se forme, dans le réservoir, des résidus qui constituent un fond nutritif pour des bactéries ou analogues, si l'on ne procède pas fréquemment et régulièrement au nettoyage de toutes les parties du réservoir qui viennent en contact avec l'eau et vec les gouttelettes d'eau. En outre, ces pulvérisateurs produisent un bruit relativement important. Dans le cas des atomiseurs, de l'air est aspiré a' travers un filtre en papier ou en matière en mousse et il est délivré dans le local. Les filtres en papier ou en mousse sont alors humectes en permanence de sorte que l'air qui en sort est imprégné d'humidité. Dans ces appareils également, les filtres en papier ou en mousse utilisés forment facilement des lits nutritifs pour des bactéries et doivent par conséquent être fréquemment échangés. En outre, les atomiseurs n'ont qu'un débit très faible d'eau atomisée par unité de temps. De même, le réservoir d'eau dans ces appareils s'encrasse de manière relativement rapide. Les vaporisateurs ont présenté également jusqu'à ce jour des inconvénients importants. La vapeur d'eau qui est produite dans l'appareil par échauffement de l'eau sort de l'appareil à une température relativement élevée, de sorte qu'il y a risque de formation de buée. En outre, la vapeur d'eau qui sort se condense, dans le cas où, dans le local où est placé l'appareilw la température est relativement basse, en formant des gouttelettes d'eau qui produisent également un dépôt sur les meubles, vitres et analogues. Lors de lléchauf- fement de l'eau dans le récipient de réserve, il se forme en outre, en principe comme dans toute bouilloire des incrustations, de sorte que ces appareils doivent être détartrés régulièrement avec une certaine dépense de travail.Dans ces appareils, le débit (quantité de vapeur d'eau par unité de temps) est souvent encore relativement faible. L'invention a pour but de réaliser un humidificateur d'air du type ci-dessus qui ne présente pas les inconvénients mentionnés, c'est-à-dire excluant les risques de formation de buées, de gouttelettes d'eau par condensation à la sortie de la vapeur d'eau par abaissement de la température extérieure, cet appareil possédant cependant un rendement élevé (quantité d'eau vaporisée par unité de temps). Cet appareil doit être d'une utilisation facile, c'est-a-dire simple à remplir et à nettoyer. A cet effet, l'invention concerne un appareil caractérisé en ce que l'échauffement de l'eau s'effectue par apport, sur de l'eau prélevée dans le réservoir, de rayonnement thermique à partir d'organes émetteurs de rayonnement. La description ci-après se rapporte à des exemples de réalisation représentés sur les dessins ci-joints, dans lesquels - La figure 1 est une représentation schématique en coupe transversale d'un premier exemple de réalisation; - La figure 2 est une vue en coupe partielle par II-II de la figure 1; - La figure 3 est une représentation schématique, également en coupe transversale, d'un second exemple de réalisation. L'humidificateur d'air suivant la figure 1 comprend un carter 1, un réservoir rempli d'eau 2, une coquille 3 disposée dans la partie inférieure du carter comme récipient à eau, deux barres chauffantes 5 et 6, au-dessus de la surface 4 de l'eau qui s'écoule du réservoir 2 dans la coquille 3, ainsi que, latéralement, au-dessus des barres chauffantes, deux réflecteurs 7, 8 qui provoquent une réflexion de la chaleur qui n'est pas délivrée par les barres 5 et 6 directement sur la surface de l'eau 4, de sorte que la chaleur, directement et indirectement, c'est-à-dire après réflexion sur les réflecteurs 7 et 8, est renvoyée sur la surface 4 de l'eau dans la coquille 3 provoquant ainsi un échauffement et une vaporisation de liteau. La vapeur d'eau 9 et 9' se répand vers le haut par tirage à travers la partie 10 du carter 1 situé près du réservoir d'eau 2. Elle trouve ainsi sa voie essentiellement entre les deux barres chauffantes 5 et 6, à travers l'ouverture 11 qui se trouve entre les réflecteurs 7 et 8, et elle sort du carter en quittant la partie 10 à travers les fentes 12 prévues dans sa face supérieure. La vapeur d'eau ainsi ascendante 9' provoque, au-dessus de l'ouverture entre les réflecteurs 7 et 8, un certain effet d'aspiration, de sorte que, à travers les fentes 13 prévues dans les faces latérales du carter I, de l'air frais 14 est aspiré. I1 se produit ainsi à l'intérieur même du carter, un mélange entre la vapeur d'eau et l'air frais. L'amenée d'eau à partir du réservoir 2 dans la coquille 3 s'effectue de telle manière que la hauteur h de la surface de l'eau 4 dans la coquille 3 au-dessus du fond 4' de la coquille, c'est-à-dire le niveau de l'eau dans la coquille, reste constant . Ceci est obtenu par le fait que l'ouverture 17 du couvercle 18 du réservoir 2 est fermée par la surface 4 de l'eau dans la coquille 3 dès que celle-ci a atteint la hauteur h. A travers l'ouverture 17 ne peut plus alors pénétrer que de l'air, tandis que de l'eau s'écoule à nouveau du réservoir dès que le niveau dans la coquille 3 descend au-dessous de la hauteur h. Pour cela, il est supposé, naturellement, que l'ouverture 17 avec laquelle le couvercle 18 plonge dans la coquille 3 est la seule ouverture du réservoir obturée de manière étanche à l'air. Le couvercle 18 est fixé par vissage sur la bride de raccord 19 du réservoir 2. A l'intérieur du couvercle 18 est prévue une soupape à bille formée par une bille 20 et un ressort 21. Le ressort 21 s'appuie sur une plaque 22 qui est fixée sur e couvercle 18 au moyen de tiges 23. Lorsque le réservoir 2 est retiré de l'appareil, le ressort 21 presse la bille 20 contre la surface de siège 24 prévue sur la face intérieure du couvercle 18 et obture ainsi l'orifice 26 qui se prolonge par l'ouverture 17. Lorsque le réservoir 2 est en place comme dans la figure 1, la bille est soulevée au-dessus du siège 24 par une broche 25, contre la force du ressort 21, de sorte que l'eau peut s'écouler du réservoir 2 dans la coquille 3. La broche 25 est une partie solidaire de la coquille 3 et est plus mince que le diamètre intérieur de l'orifice 26. En conséquence, lorsque le réservoir 2 est en place, comme le montre la figure 1, il s'écoule du réservoir 2 dans la coquille 3 la quantité d'eau précise pour que le niveau de la surface de l'eau soit constant, à la hauteur h. Si le réservoir 2 est retiré, la soupape constituée par le ressort 21 et la bille 20 se ferme, de sorte que le réservoir peut être emporté en vue de son remplissage sans que de l'eau s'en écoule. Pour le remplissage, le couvercle 18 est dévissé et séparé de la bride 19. Le réservoir 2 est pourvu d'une poignée 27. Comme le montre la figure 2, le réservoir 2 est en outre pourvu dans sa paroi d'un renfoncement vers l'extérieur 28, dans lequel est disposée une bille flottante 29. Le renfoncement 28 est visible de l'extérieur du carter 1 à travers une fente allongée 30 de la paroi du carter. Le réservoir 2 est constitué en une matière translucide ou transparente, de préférence une matière plastique, de sorte que, à travers la fente 30, on peut observer la hauteur de la bille 29 et par conséquent le niveau de l'eau dans le réservoir 2. L'appareil est pourvu d'un contacteur 31 pour sa mise en circuit et hors circuit. Dans le circuit de courant d'alimentation des barres chauffantes 5 et 6, se trouvent les installations de sécurité ci-après Sur la plaque 32 intérieure au carter 1 sur laquelle repose le réservoir 2 est prévue une broche 33 qui est tirée vers le haut par un ressort 34. Cette broche est cependant repoussée vers le bas par le réservoir 2 mis en place et elle ferme ainsi le contact 35 dans le circuit de courant d'alimentation des barres chauffantes 5 et 6. Grace à cette disposition, l'appareil ne peut pas être mis en service si le réservoir 2 n'est pas en place. I1 est prévu, en outre, un contacteur limiteur de température 36, qui s'ouvre lors du dépassement d'une température de service déterminée et met ainsi les barres chauffantes hors circuit. En outre, une broche 38, qui coulisse dans la plaque 37 et qui est tirée vers la gauche par le ressort 39, ainsi qu'un interrupteur 40, qui se trouve également dans le circuit de courant d'alimentation des barres chauffantes 5 et 6, font que les barres ne peuvent recevoir du courant que si la coquille 3 est engagée dans la position représentée dans la figure 1. Dans cette position, la broche 38 est poussée vers la droite, contre la force du ressort 39, suffisamment pour qu'elle ferme l'interrupteur 40. On dispose ainsi d'une sécurité pour que l'appareil ne soit pas mis en service si la coquille 3 est sortie de l'appareil. La puissance des barres chauffantes 5, 6 est réglée de telle manière que s'établisse, sur la surface 4 de l'eau dans la coquille 3, une température d'environ 65 à 680C. La température sur le fond 41 de la coquille 3 est plus basse d'environ 100C. La vapeur d'eau 9 et 9', jusqu'à sa sortie des fentes 12 directement au-dessus du bord supérieur de la coquille 3 à travers les ouvertures 16, et au-dessus de l'ouverture 11 entre les réflecteurs 7 et 8, reçoit, à travers la fente 13, de l'air frais 14 et 15. Grâce à cet avantage, on obtient que la vapeur d'eau qui sort du carter 1 est déjà enrichie à un haut degré avec de l'air frais et que sa température se trouve déjà abaissée suffisamment pour éviter le risque de buées qu'on observe dans les humidificateurs connus, fonctionnant par vaporisation. L'enrichissement de la vapeur avec de l'air frais qui a lieu déjà dans l'appareil facilite la répartition de la concentration en humidité de la vapeur d'eau dans le local et accélère cette dispersion.La formation de condensations dans le local est largement supprimée. Avec les températures indiquées, et une capacité d'eau d'environ 2 litres de la coquille 3, ainsi qu'une surface de liquide 4 d'environ 0,02 m2, on obtient un débit d'eau d'environ 0,66 litre par heure, ce qui est considérablement supérieur au débit des humidificateurs connus à vaporisation et aux appareils atomiseurs. Le mode représenté de chauffage de l'eau par rayonnement de chaleur supprime également la formation d'incrustations et l'entartrage. Le calcaire présent dans l'eau se dépose sous forme de poudre non adhérente sur le fond 41 de la coquille 3 d'où il peut être facilement retiré. L'utilisation de l'appareil est extrêmement facile, étant donné que le réservoir 2 et la coquille 3 peuvent être facilement retirés et remplis ou nettoyés. La coquille 3 revêt la forme d'un tiroir et elle est glissée dans l'appareil sur une console d'insertion 42. Elle ne peut être sortie que si le réservoir 2 a été également retiré et, dans ce cas, l'interrupteur 40 peut être superflu. Dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2, est prévu, derrière une fente d'air 13, encore un filtre 43 qui permet d'ajouter, dans l'air aspiré, des parfums ou autres produits d'amélioration. En outre, il est prévu, comme représenté schématiquement en tireté en 44, un tambour d'enroulement de câble, connu, au-dessous du réservoir 2, prés de la coquille 3. La figure 3 montre un autre exemple de réalisation, dans lequel les pièces identiques à celles de la figure 1 sont pourvues des mêmes références. A la différence avec la figure 1, la broche 25, qui ouvre la soupape, formée dans le couvercle 18 par la bille 20 et le ressort 21, lorsque le réservoir 2 est en place, n'est pas disposée dans la coquille 3, mais sur le fond d'une cuvette 50 qui est solidaire de l'appareil. Le couvercle 18 est étanché, par rapport aux parois latérales inclinées de cette cuvette au moyen d'une bague torique 51, qui est appliquée, avec la pression nécessaire pour l'étanchéité, par le poids propre du réservoir 2. A partir de la cuvette 50, l'eau parvient, à travers un tuyau 52 dans la coquille 3. Ce tuyau est, au moins dans sa partie d'arrivée à la cuvette 50, constitué de manière flexible, de sorte qu'il peut pivoter vers le haut, dans la position 52 représentée en traits-points dans la figure 3. Le tuyau 52 passe dans une douille de guidage 53, poussée vers le haut par un ressort 54 s'appuyant en un point fixe sur le carter 1, mais il est maintenu par une broche 55, lorsque le réservoir est en place, dans la position représentée à la figure 3. Si le réservoir est enlevé de l'appareil, la broche 55, avec la douille de guidage 53, peut être poussée vers le haut par le ressort 54, de telle sorte que le tuyau 52 se trouve entraîné dans la position 52' représentée en traits-points, dans laquelle l'eau ne peut plus s'écouler à partir de la cuvette 50. En même temps, l'extrémité antérieure 56 du tuyau 52, qui est recourbée et plonge dans la coquille 3, constitue une sécurité pour que la coquille ne puisse pas être retiré de l'appareil si le réservoir est en place. La quantité d'eau évaporée par unité de temps peut être considérablement augmentée en ajoutant à l'eau des produits disponibles dans le commerce qui abaissent la tension superficielle. L'appareil présente les avantages suivants a) Il fonctionne absolument sans bruit. b) I1 nty a aucun risque de condensations. c) I1 n'existe aucune possibilité de formation de bactéries. Au contraire, le chauffage de liteau par rayonnement de chaleur tue les germes éventuels. d) I1 évite la formation indésirable d'incrustations calcaires dans le réservoir. e) Le remplissage de 11 appareil est extraordinairement simple. Le réservoir peut être retiré sans répandre d'eau et être rempli à un emplacement désiré tel qu'un robinet et être remis en place de manière également simple. f) C'est un volume relativement faible (contenu de la coquille) qui est soumis chaque fois à l'évaporation et qui est reconstitué ensuite. Malgré une réserve d'eau relativement grande de remplissage (capacité du réservoir 2), l'évaporation peut avoir lieu dans un conteneur de volume relativement faible, ce qui assure une mise en service rapide. g) Le nettoyage de la coquille 3 est extrêmement simple6tant donné qu'elle revêt la forme d'un tiroir qu'il est possible d'extraire de l'appareil. h) La constitution de la coquille 3 et du réservoir 2,d'une manière telle qutils soient l'un et l'autre facilement interchangeables et de nettoyage facile, évite que de l'eau séjourne dans l'appareil, ce qui rend ce dernier particulièrement hygiénique. i) La vapeur d'eau qui sort de l'appareil est déjà enrichie avec de l'air frais. En raison de la disposition favorable des barres chauffantes 6, 5 directement au-dessus de la surface 4 sur laquelle se produit l'évaporation de l'eau, et des réflecteurs 7 et 8 fonctionnant avec une perte de chaleur relativement faible, le rendement de l'appareil, c'est-à-dire la quantité d'eau délivrée par unité de temps, est extrêmement favorable, en comparaison avec les appareils à évaporation antérieurement connus.Dans la mesure où le prélèvement de puissance par les barres chauffantes est plus important que dans les humidificateurs fonctionnant sur d'autres principes (pulvérisateurs ou atomiseurs), il faut attribuer le rendement beaucoup plus faible de ces appareils (quantité d'eau délivrée par unité de temps) au fait que, dans ces appareils, la fourniture d'eau est effectuée en partie par prélèvement de chaleur à l'environnement. Cela se manifeste, dans ltétablissement du bilan de rendement, non pas par un prélèvement direct de puissance électrique de l'appareil, mais par un besoin de chauffage plus important pour ltenvironnement qui doit etre humidifié par l'appareil. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVEND I CAT IONS 10) Appareil humidificateur d'air fonctionnant suivant le principe de la vaporisation, dans lequel de l'eau prélevée dans un réservoir est échauffée, la vapeur qui en résulte sortant de 11 appareil, appareil caractérisé en ce que l'échauffement de l'eau s'effectue par apport, sur de l'eau prélevée dans le réservoir (3), de rayonnement thermique à partir d'organes émetteurs de rayonnement (5, 6). 20) Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les organes émetteurs de rayonnement sont constitués par des barres chauffantes (5, 6). 30) Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les barres chauffantes (5, 6) sont disposées au-dessus de la surface (4) de l'eau contenue dans une coquille (4) qui forme le récipient où s'effectue l'évaporation de l'eau. 40) Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce qugil comporte des réflecteurs (7, 8) disposés par rapport à l'eau de la coquille (4), derrière les barres chauffantes (5, 6). 50) Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la partie (10) du carter (1) au-dessus de la surface (4) de liteau, dans laquelle sont disposais les barres chauffantes (5, 6) et les réflecteurs (7, 8), est pourvue de fentes (13) ou d'ouvertures à travers lescuelles la vapeur d'eau (9, 9'), qui monte à partir de la surface (4) de l'eau, aspire de l'air frais (14, 15). 60) Appareil suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le récipient d'eau en forme de coquille (3) est disposé au-dessous du rayonnement de chaleur sous la forme d'un tiroir pouvant être introduit et retiré. 70) Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la coquille (3) est insérée par glissement sur des consoles (42) prévues dans le carter. 80) Appareil suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir de réserve (2) pourvu de dispositifs (18, 25, 20, 21, 23) aui assurent un transfert de l'eau du réservoir (2) dans la coquille (3), formant le récipient où s'effectue l'évaporation sous effet des sources de chaleur (5, 6), jusqu' ce que soit atteinte une hauteur d'eau déterminée (h) dans cette coquille (3). 90) Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'ouverture (17), à travers laquelle l'eau passe du réservoir (2) dans la coquille (3), est prévue sur le c8té inférieur du réservoir, et plonge à l'intérieur de la coquille, de telle sorte qu'elle est fermée par la surface de l'eau (4) dans la coquille, dès que cette surface atteint un niveau (h) déterminé, 100) Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'ouverture (17) du réservoir (2) est prévue dans un couvercle (18) vissé sur une bride du réservoir. 110) Appareil suivant l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'ouverture (17) peut être obturée par une soupape (20, 21, 22, 23) qui, lorsque le réservoir (2) est en place dans l'appareil, est maintenue ouverte par une broche (25) qui s'avance à l'intérieur. 120) Appareil suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la soupape est formée par une bille (20), appliquée sur un siège (24) par un ressort (21) et qui bouche l'orifice (17) ou une ouverture (26) reliée à celui-ci, 130) Appareil suivant l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que le réservoir d'eau (2) est démontable et peut être sorti de l'appareil. 140) Appareil suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le-rdservoir (2) est pourvu d'un dispositif (28, 29) indicateur de niveau de remplissage. 150) Appareil suivant la revendication 14, caractérisé en ce que l'indicateur de niveau de remplissage est formé par un renfoncement (28) de la paroi du réservoir (2)I qui est constituée en matière transparente, renfoncement dans lequel est guidée une bille (29). 160) Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que, au voisinage de la plaque de fond (41) de la coquille (3) formant le récipient d'eau, est prévu un contacteur limiteur de température (36) qui met hors circuit les barres de rayonnement de chaleur (5, 6) lors du dépassement d'une température déterminée. 170) Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé par un interrupteur (40) actionné par une broche (38), qui met hors circuit les émetteurs de rayonnement (5, 6) lorsque la coquille (3) formant le récipient d'eau a été retirée de sa position de service. 180) Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que, dans le carter (1), est prévue une broche (33) actionnée par le réservoir (2) lorsqu'il est en position de service, qui actionne un contact (35) mettant hors circuit les émetteurs de rayonnement (5, 6) lorsque le réservoir n1 est pas en place. 190) Appareil suivant l'une quelconque des revendications 8 à 18, caractérisé en ce que le couvercle (18) de fermeture du réservoir (2), lorsque ce dernier est en position de service, s'applique à joint étanche contre les parois latérales d'une cuvette (50), une soupape (20, 21, 22, 23) tant prévue pour fermer un orifice (17) du couvercle (18) et être ouverte par une tige (25) emmanchée dans le fond de la cuvette (50) lorsque le réservoir (2) est en place, le transfert de l'eau qui passe du réservoir (2) dans la cuvette (50), vers la coquille (38 formant récipient d'évaporation steffectuant par un tuyau (52). 200) Appareil suivant la revendication 19, caractérisé en ce que le tuyau (52) est poussé vers le haut par un ressort (54) et est maintenu par le réservoir (2) dans une position qui permet le passage de liteau du réservoir (2) dans la coquille (3), tandis que, si le réservoir (2) n'est pas en place, le tuyau pivote, sous inaction du ressort (54), dans une position telle que le passage de liteau du réservoir dans la coquille n'est plus possible. 210) Appareil suivant la revendication 20, caractérisé en ce que le tuyau (52), dans sa position permettant un passage de l'eau du réservoir dans la coquille, assure un verrouillage de la coquille (3) dans l'appareil. o) Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que la température à la surface (4) de 1'eau dans la coquille formant récipient d'évaporation est comprise entre 60 et 750C. 230) Appareil suivant l'une quelconque des revendications 8 à 22, caractérisé en ce que le réservoir (2), en position de service, assure un verrouillage de la coquille (3) dans l'appareil. 240) Appareil suivant la revendication 23, caractérisé en ce que l'ouverture (17) du réservoir (2) s'avance en saillie à l'intérieur de la coquille (3).