Brevet FR2595451A1 — publié le 19870911

TL/Jl AR.6 1 2595451 DISPOSITIF D'HUMIDIFICATION D'AIR AMBIANT La présente invention concerne les matériels utilisés pour humidifier l'air d'une atmosphère ambiante à taux d'humidité jugé insuffisant, et plus particu- lièrement ceux qui sont destinés à l'humidification de locaux industriels dans les pays à climat chaud et sec ou à l'humidification d'installations industrielles qui demandent un degré hygrométrique maintenu avec une grande précision. Elle a pour objet un dispositif d'humidification d'air ambiant qui est conçu pour assurer une humidi- fication efficace optimale pour une consommation d'eau réduite, sous une construction simple et robuste et une grande sécurité de fonctionnement. Ce dispositif se caractérise en ce qu'il comporte un caisson, muni de moyens d'appui en position horizontale, dans lequel sont ménagées une chambre de mélange et une chambre de séparation, ladite chambre de séparation sur- montant la chambre de mélange, ladite chambre de mélange présentant en section une forme générale triangulaire, limitée par une paroi verticale arrière, un fond incliné vers le bas d'avant en arrière et une cloison intermé- diaire la séparant de la chambre de séparation et comportant une partie inférieure formée par un tamis perforé de communication entre les deux chambres et une partie supérieure non perforée constituant un plafond pour la chambre de mélange, des moyens de circulation d'air ambiant à travers successivement la chambre de mélange et la chambre de séparation, comportant un ventilateur d'admission à travers une ouverture de ladite paroi verticale arrière, un circuit d'eau comportant une pompe pour prélever de l'eau dans un bac de réserve d'eau formé par des parties inférieures dudit fond incliné et de ladite paroi verticale arrière et pour renvoyer l'eau prélevée dans la chambre de séparation, sous ledit pla- B 6281 ATL/Jl MAR.86 - 2 - 2595451 fond, en la projetant sous forme pulvérisée en direction dudit fond incliné, au moins vers une partie supérieure de celui-ci, et un ensemble de baffles disposées dans la chambre de séparation pour séparer, de l'air en circu- lation, l'eau entraînée avec lui à travers ledit tamis et la renvoyer dans la chambre de mélange. De préférence, la chambre de séparation est également de forme triangulaire, au moins en partie, et limitée par une paroi verticale avant du caisson. La sortie de l'air humidifié, débarrassé de toute eau entraînée, peut avantageusement s'effectuer par une large ouverture du caisson ménagée vers le haut ou vers l'avant. Les conditions de fonctionnement du dispositif d'humidification ainsi conçues sont excellentes de plusieurs points de vue. La projection de l'eau pulvé- risée vers le fond incliné de la chambre de mélange provoque un éclatement des gouttes d'eau qui permet d'augmenter la proportion d'eau se trouvant vaporisée dans l'air en circulation. La section de passage de l'air se dirigeant vers la chambre de séparation est étranglée dans cette partie de la chambre de mélange o la densité de surface de contact avec l'eau est particulièrement importante. Toute l'eau qui n'est pas véritablement utilisée pour l'humidification de l'air, y compris celle qui est entraînée dans la chambre de séparation, est renvoyée par l'ensemble de baffles, revient facilement et directement dans le bac de réserve d'eau pour être recir- culée. Par ailleurs le dispositif suivant l'invention est particulièrement simple et robuste. Le ventilateur et la pompe peuvent avantageusement être rendus aisément acces- sibles en étant réunis, avec un appareillage de commande, de régulation et de sécurité, derrière la paroi verti- cale arrière du caisson, sous un capot protecteur amo- vible. TL/jl AR.86 - 3 - 2595451 Le dispositif suivant l'invention peut encore présenter d'autres caractéristiques avantageuses qui ressortiront ci-après, dans le cadre de la description d'un mode de réalisation particulier, lequel n'est nullement limitatif. Cette description fait référence aux figures 1 et 2 des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement le dispositif décrit dans une vue en élévation en coupe verticale partielle; - la figure 2 représente schématiquement une vue de dessus du même dispositif. Le dispositif tel qu'illustré par les figures 1 et 2 est essentiellement constitué par un caisson 1, dans lequel sont ménagées deux chambres séparées par une cloison intermédiaire 7, par un ventilateur de circulation d'air 5 et par une pompe de circulation d'eau 6. Son r8ôle est d'assurer l'humidification de l'air par mise en contact avec de l'eau pulvérisée. Les deux chambres du caisson 1 comprennent une chambre de mélange 2 o s'effectue cette mise en contact entre l'air et l'eau et une chambre de séparation 3 qui a pour fonction de séparer les goutte- lettes d'eau qui se trouvent entraînées avec l'air à la sortie de la chambre de mélange. Comme on le voit sur la figure 1, le caisson 1 est solidaire d'une structure porteuse qui est illustrée par des pieds d'appui au sol 8, par lesquels le dispositif repose en fonctionnement en position horizontale. Dans cette position, la chambre de séparation 3 surmonte la chambre de mélange 2. Elles communiquent entre elles par un tamis perforé 9. Le fond de la chambre de mélange 2 constitue un bac de réserve d'eau 10. La chambre de mélange 2 présente en section, comme le montre la figure 1, une forme générale triangulaire. C'est là une particularité caractéristique de l'invention. La base du triangle est une paroi verticale B 6281 ATL/Jl MAR.86 - 4 - 2595451 11 du caisson qui limite à l'arrière la chambre de mélange 2. Cette paroi est percée d'une large ouverture en travers de laquelle est disposé le ventilateur 5 de manière à admettre par-là, dans la chambre de mélange, de l'air prélevé de l'atmosphère ambiante. Suivant le côté inférieur du triangle, une tôle du caisson 1 forme à la chambre de mélange 2 un fond 12 incliné vers le bas d'avant en arrière. Suivant le côté supérieur, on trouve la cloison intermédiaire 7, inclinée vers le haut d'avant en arrière. Cette cloison 7 comporte en partie inférieure le tamis perforé 9, et en partie supérieure une tôle non perforée qui constitue un plafond 13 pour la chambre de mélange. La même cloison intermédiaire 7 constitue également le fond de la chambre de séparation 3. Celle-ci présente, du moins en partie, une section de forme trian- gulaire tournée à l'opposé de celle de la chambre de mélange. La chambre de séparation 3 est ainsi limitée vers l'avant par une paroi verticale 14 du caisson, et vers l'arrière par un plafond 15 incliné vers le bas jusqu'à l'extrémité supérieure de la cloison 7. A son extré- mité supérieure, le caisson 1 est fermé par un couvercle horizontal 16 dans lequel est pratiquée une large ouver- ture circulaire, bordée par une virole 17. Le plafond incliné 15 rejoint le couvercle horizontal 16, sensible- ment au bord de cette ouverture. A l'intérieur du caisson, la chambre de sépara- tion 3 renferme un ensemble de baffles qui comportent essentiellement une grande plaque 18 et une petite plaque 19. Ces plaques sont décalées l'une par rapport à l'autre en chicane et toutes deux inclinées dans le même sens que la cloison intermédiaire 7. La grande plaque 18 monte à partir de la paroi verticale avant 14, tandis qu'au-dessus d'elle, la petite plaque 19 descend de l'extrémité supérieure du plafond incliné 15. La dispo- sition est telle que la section de passage offerte à l'air TL/jl AR.86 - 5 - 2595451 reste en permanence très large depuis le tamis 9 jusqu'à l'ouverture supérieure de sortie. La circulation de l'air n'est donc pratiquement pas perturbée. Une tôle courbée reliant le plafond 15 à la cloison intermédiaire 7 évite les turbulences qui pourraient apparaître dans l'angle. On remarquera en outre, sur la figure 1, que la cloison intermédiaire 7 à son extrémité inférieure, la grande plaque 18 en ses extrémités inférieure et supérieure et la petite plaque 19 en son extrémité inférieure, comportent des rebords référencés 21,22,23 et 24 respectivement, qui servent à arrêter l'eau éventuellement entraînée avec l'air, de manière à obtenir finalement à la sortie du caisson, de l'air effectivement humidifié, mais totalement exempt d'eau condensée. Le retour de l'eau vers le bas du dispositif peut s'effectuer à travers des trous 25 percés à cet effet, à travers la plaque 18, près de la paroi 14, et bien entendu ensuite, à travers le tamis 9. Le circuit de l'eau au niveau de la chambre de mélange 2 se comprend à l'examen des figures 1 et 2. Derrière la paroi verticale 11, en dehors du caisson, se trouve un tube eoudé 26, dont un prolongement traverse la paroi 11 pour déboucher dans le bac de réserve d'eau 10 formé par des parties inférieures de la paroi verticale 11 et du fond incliné 12, directement dans le bas de la chambre de mélange 2. Dans ce tube 26, la pompe 6 aspire l'eau par l'intermédiaire d'une crépine 27. Elle l'a refoule par des canalisations 28 encore extérieures au caisson jusqu'à trois gicleurs 29 qui sont disposés dans l'angle supérieur à l'intérieur de la chambre de mélange 2. Ces gicleurs sont orientés de manière à projeter de l'eau pulvérisée en direction du fond incliné 12, dans sa partie supérieure au-dessus du bac de réserve d'eau 10. Lorsque le dispositif est en fonctionnement, on trouve là en fait un film continu d'eau, qui est principalement dû à l'effet du ventilateur B 6281 ATL/j1 MAR.86 - 6 - 2595451 d'air. Quand la surface libre de la réserve d'eau s'abaisse à un niveau prédéterminé, mesuré par un flotteur non représenté, un tuyau d'alimentation 30, pénétrant dans la chambre de mélange 2 en 31, permet de remplir le bac 10 à nouveau. La commande de ce remplissage est automatiquement assurée par un dispositif de régu- lation en lui-même classique. En sécurité, un contacteur manométrique 32 détermine l'arrêt de la pompe en cas d'absence d'eau. Il peut également commander l'arrêt du ventilateur 5, dont on a représenté le moteur d'entraî- nement en 33. Du point de vue de la construction mécanique, on remarquera que le ventilateur 5 avec son moteur 33 est entièrement porté par la paroi verticale 11, tandis que la pompe 6 est montée avec ses organes auxiliaires sur un plancher horizontal 34, fixé à l'arrière du caisson. Un bottier de raccordement 35 est également fixé sur la paroi verticale 11 derrière le caisson. Il fait partie de l'appareillage de commande, de régulation et de sécu- rité, et il permet le raccordement à des moyens d'alimentation électrique extérieurs. Cet appareillage, le ventilateur 5 avec son moteur 33, la pompe 6, les canalisations 28 et les autres matériels montés derrière la paroi 11 du.caisson sont normalement protégés par un capot 36, matérialisé en traits interrompus sur la figure 1. Ce capot est amovible. Il comporte une paroi grillagée permettant le libre passage de l'air aspiré par le ventilateur. Un détecteur par contact 37 permet de commander automatiquement l'arrêt du fonctionnement du dispositif quand il ne décèle plus la présence du capot 36. Naturellement, l'invention n'est en rien limitée par les particularités qui ont été spécifiées dans ce qui précède ou par les détails du mode de réalisation particulier choisi pour illustrer l'invention. Toutes sortes de variantes peuvent être apportées à la rL/jl UR.86 - 7- 2595451 réalisation particulière qui a été décrite à titre d'exemple et à ses éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Cette dernière englobe ainsi tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combi- naisons. Suivant l'une de ces variantes l'ouverture de sortie d'air peut être prévue à travers la paroi avant 14 des figures plutôt qu'à travers le couvercle supé- rieur 16. B 6281 ATL/Jl MAR.86 - 8 - 2595451 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'humidification d'air ambiant caractérisé en ce qu'il comporte: - un caisson (1), muni de moyens (8) d'appui en position horizontale, dans lequel sont ménagées une chambre de mélange (2) et une chambre de séparation (3), ladite chambre de séparation surmontant la chambre de mélange, - ladite chambre de mélange (2) présentant en section une forme générale triangulaire, limitée par une paroi verticale arrière (11), un fond (12) incliné vers le bas d'avant en arrière et une cloison intermédiaire (7) la séparant de la chambre de séparation et comportant une partie inférieure formée par un tamis perforé de commu- nication entre les deux chambres (9) et une partie supé- rieure non perforée constituant un plafond (13) pour la chambre de mélange, - des moyens de circulation d'air ambiant à travers successivement la chambre de mélange (2) et la chambre de séparation (3), comportant un ventilateur (5) d'admission à travers une ouverture de ladite paroi verticale arrière, un circuit d'eau comportant une pompe (6) pour prélever de l'eau dans un bac de réserve d'eau (10) formé par des parties inférieures dudit fond incliné (12) et de ladite paroi verticale arrière (11) et pour renvoyer l'eau prélevée dans la chambre de séparation, sous ledit plafond, en la projetant sous forme pulvérisée en direction dudit fond incliné (12), au moins vers une partie supérieure de celui-ci, - et un ensemble de baffles disposées dans la chambre de séparation pour séparer, de l'air en circulation, l'eau entrainée avec lui à travers ledit tamis (9) et la ren- voyer dans la chambre de mélange (2). 2. Dispositif suivant la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comporte un appareillage de commande, TL/jl [AR.86 iAR. 86 - 9 - 2595451 de régulation et de sécurité, monté à l'extérieur dudit caisson (1) derrière ladite paroi verticale arrière (11). 3. Dispositif suivant la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comporte un plancher support (34) pour ladite pompe (6) , disposé à l'extérieur dudit caisson (1) derrière ladite paroi verticale arrière (11). 4. Dispositif suivant les revendications 1, 2 et 3, considérées ensemble, caractérisé en ce qu'il comporte un capot protecteur (36) pour ladite pompe (6), ledit appareillage, et un moteur (33) d'entraînement dudit ventilateur, ledit capot étant amovible. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce qu'en limitation de ladite chambre de séparation (3), le caisson comporte une paroi verticale avant (14) et un plafond (15) incliné vers le bas depuis une ouverture d'évacuation d'air jusqu'à ladite paroi verticale arrière (11). 6. Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit ensemble de baffles comporte des plaques (18,19) décalées en chi- canes, inclinées dans le même sens que ladite cloison intermédiaire 17).