Brevet FR2643140A1 — publié le 19900817

La présente invention concerne un humidificateur pour système de conditionnement d'air et, plus particulièrement, pour système de conditionnement d'air d'aéronef. Toutes les installations de conditionnement d'air comprennent une chambre d'humidification. Les installations destinées à fonctionner dans des avions de transport de passagers qui évoluent à haute altitude où la température est fortement négative et l'air raréfié complètement sec doivent satisfaire ces conditions particulières. Par ailleurs, elles doivent être aussi légères que possible. On a déjà proposé un humidificateur comprenant, dans une gaine de circulation d'air chaud à humidifier, un atomiseur d'eau à ultrasons dont l'entrée reçoit de l'eau liquide et dont la sortie émet des particules d'eau. Cet humidificateur donne satisfaction quand on utilise de l'eau déminéralisée. En pratique, l'eau courante que l'on peut utiliser pour alimenter un humidificateur d'avion de ligne contient des minéraux en quantités variables. Pour une minéralisation de base 1 à New Ydrk, N.Y., Etats-Unis, on a une minéralisation de 40 en Californie. Or, cette eau en s'évaporant produit de la poussière. I1 faut donc épurer l'eau et la déminéraliser, ce qui est coûteux. D'autre part, une épuration faite à bord de l'avion entraîne un équipement lourd et une consommation importante d'eau. Pour produire six litres d'eau déminéralisée, il faut quarante litres d'eau courante. L'objet de la présente invention est de prévoir une installation de conditionnement d'air qui évite les inconvénients mentionnés ci-dessus. Suivant une caractéristique, il est prévu un humidificateur comprenant, dans une gaine de circulation d'air chaud à humidifier, une source de vapeur d'eau dont la sortie est située au sommet d'un cone divergent s'étendant jusqu'à la paroi de la gaine, la surface latérale du cone étant percée de trous par lesquels l'air chaud passe pour rencontrer l'eau vaporisée et l'entraîner dans la gaine. Suivant une autre caractéristique, la paroi latérale du cône incorpore des résistances électriques. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la des cription suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec le dessin de la Figure unique jointe. Dans une gaine cylindrique 1 dans laquelle circule de l'air chaud, réchauffé ou préchauffé, dont le sens de circulation est, comme l'indique la flèche, de gauche à droite en regardant la Figure, est installée, dans l'axe de la gaine 1, la bouche de sortie 2 d'un générateur de vapeur 3, les moyens de fixation de la bouche 2 dans la gaine 1 n'étant pas montrés. La bouche de sortie de vapeur 2 est reliée au générateur de vapeur 3 par un conduit 4, qui passe à travers la paroi de la gaine 1. Le générateur de vapeur 3 se compose d'un récipient 5 relié au conduit 4 et qui contient une certaine quantité d'eau 6. Des électrodes 7 plongent à travers les parois du récipient 5 dans l'eau 6. Quand on fait passer un courant électrique, continu ou alternatif, entre les électrodes 7, la résistance de l'eau, chargée de minéraux, provoque, par effet Joule, un échauffement. I1 en résulte que l'eau bout et produit de la vapeur qui s'écoule par le conduit 4 pour sortir par la bouche 2 dans le sens de circulation de l'air dans la gaine 1. Le réservoir est relié, par l'intermédiaire d'une vanne 8, à une canalisation d'alimentation en eau, et, par une vanne 9, à une canalisation d'évacuation. Le fonctionnement de la vanne 8 peut être contrôlé par un capteur de niveau d'eau dans le réservoir. L'intensité du courant passant dans les électrodes peut être contrôlé en fonction de divers paramètres. Autour de la bouche de sortie de vapeur 2, est montée la petite base d'un cône 10 d'axe X-X dont la grande base est rendue solidaire de la surface interne de la gaine 1. La paroi latérale du cône 10 est, comme montrée, percée de trous 11 par lesquels l'air chaud entre dans le cône, le régime d'écoulement de l'air en aval du cône étant tourbillonnaire afin d'assurer un mélange homogène de l'air et de la vapeur émise par la bouche 2. En amont de la bouche 2, le cône 10 peut être prolongé sur une petite longueur en divergeant vers l'amont pour créer immédiatement autour de la bouche 2 un courant d'air plus rapide. Au lieu d'un véritable cône divergent, tel que 10, on peut aussi utiliser une surface de révolution ouverte, dont le sommet a sensiblement la forme d'une calotte de sphère, le centre de ce sommet étant percé pour le passage de la bouche de sortie de vapeur 2. La surface de révolution s'étendrait jusqu'à la paroi de la gaine et serait percée de trous pour le passage de l'air chaud. A titre d'exemple, pour une gaine 1 d'un diamètre de 150 mm, le demi-angle au sommet du cône 10 peut être de 150. Le diamètre minimal du cône 10 peut être de 22 mm et comporter cinq rangées de trous 11, chaque rangée comportant cinq trous uniformément répartis autour du cône. La le rangée de trous de 8 mm de diamètre peut se trouver à Il e mm de la petite base du cône; la 2e rangée de trous de 11 mm de e diamètre à 32 mm; la 3 rangée de trous de 15 mm de diamètre à 60 mm; 4e rangée de e la 4e rangée de trous de 22 mm de diamètre à 102 mm; et la 5 rangée de trous de 30 mm de diamètre à 160 mm, toutes les distances étant comptées à partir de la petite base du cône. Les centres des trous des rangées impaires sont respectivement sur cinq mêmes génératrices du cône tandis que les centres des trous des rangées paires sont sur cinq autres génératrices de manière à obtenir une structure en quinconce. Bien entendu les trous ne sont pas circulaires car ce sont des ouvertures dans une surface conique. Le matériau de la paroi du cône 10 peut être un matériau composite. Au besoin, pour ne pas abaisser la température de l'air au passage dans le cône, des résistances électriques alimentées convenablement peuvent être incorporées dans ce matériau. On notera enfin que l'humidificateur suivant l'invention est entièrement statique. REVENDICATIONS 1) Humidificateur pour système de conditionnement d'air et, plus particulièrement, pour système de conditionnement d'air d'aéronef, caractérisé en ce qu'il est prévu un humidificateur comprenant, dans une gaine (1) de circulation d'air chaud à humidifier, une source de vapeur d'eau (3) dont la sortie- (2) est située au sommet d'un cône divergent (10) s'étendant jusqu'à la paroi de la gaine (1), la surface latérale du cône (10) étant percée de trous (11) par lesquels l'air chaud passe pour rencontrer l'eau vaporisée et l'entrainer dans la gaine (1). 2) Humidificateur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi latérale du cône incorpore des résistances électriques.