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DISPOSITIF POUR LE CONDITIONNEMENT ET L'EPURATION DE L'AIR, TOUT PARTICULIERE-
MENT INSTALLATION CENTRALE DE CONDITIONNEMENT.
L'invention concerne les dispositifs pour le conditionnement et l'épuration de l'air, tout particulièrement pour une installation centrale de conditionnement.
Les dispositifs de conditionnement d'exécution connue sont con- stitués: par une succession de caissons mélangeurs pour l'air ambiant et l'air frais et disposés les uns derrière les autres, par une batterie régula- risant le débit d'air, par une chambre à tuyères dans laquelle l'air est épuré et débarrassé de la poussière entraînée tout en étant simultanément sa- turé jusqu'au point de rosée, par une batterie de séparation pour les gout- telettes d'eau et par un ventilateur fournissant la différence de pression nécessaire pour le déplacement de l'air. Le ventilateur peut, soit compri- mer, soit aspirer l'air à travers l'installation de conditionnement.
L'ou- verture de sortie de l'installation de conditionnement est en communication avec les enceintes qui doivent être climatisées par des canaux collecteurs ou des canaux distributeur d'air, éventuellement en intercalant des clapets d'air auxiliaires et des batteries de réchauffage.
La chambre à tuyères ou d'épuration est de loin le plus enco- brant de tous les éléments de l'installation de conditionnement. Etant don- né que pour obtenir une saturation totale et une épuration impeccable, l'air ne peut se déplacer qu'à très faible vitesse dans la chambre d'épuration et doit y séjourner pendant un temps relativement long, les chambres à tuyères ou d'épuration des installations de conditionnement actuelles présentent une grande longueur ainsi qu'une section transversale importante. En raison de cette circonstance, il est difficile de loger une installation de condition- nement et'les frais de fabrication,sont évidemment considérablement accrus.
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Pour maintenir le ventilateur à une dimension admissible, il faut qu'il pro- cure des vitesses d'air représentant un multiple de la'vitesse d'air dans la chambre de conditionnement proprement dite. Les modifications nécessaires de la vitesse sont associées à des pertes d'énergie, étant donné que pour chaque accélération de l'air il faut mettre en oeuvre une pression statique.
Un autre désavantage des installations de conditionnement con- nues réside dans le fait que les nombreuses tuyères dans la chambre à tuyères sont excessivement sensibles aux souillures de l'eau et que la quantité d'eau à pulvériser qui est parfois égale au centuple de la quantité d'eau à évapo- rer réellement, doit être filtrée avant chaque nouvel usage dans les tuyères de pulvérisations et doit être 'amenée à une pression élevée par l'intermé- diaire d'une pompe de circulation. - -
Le but de l'invention est d'éliminer au maxiaum les désavantages mentionnés plus haut.
Suivant l'invention, on prévoit un dispositif pour le condition- nement et l'épuration de l'air dans lequel ul pulvérisateur à disques est en- castré dans le diffuseur du ventilateur axial et le dit diffuseur forme la chambre pour l'épuration et la saturation de l'air.
Pour de petits dispositifs humidificateurs d'air, l'utilisation d'un pulvérisateur à disques est déjà connu, cependant le fait d'utiliser m pulvérisateur à disques en remplacement d'une chambre à tuyères dans une in- stallation de conditionnement dans laquelle une quantité considérable d'air doit, non seulement être humectée, mais avant tout, être épurée impeccable- ment, constitue une nouveauté fondamentale.
Une forme d'exécution, donnée à titre d'exemple non limitatif, est représentée au dessin annexé, illustrant une coupe longitudinale d'une installation de conditionnement suivant l'invention.
L'air frais ou ambiant peut pénétrer par les ouvertures 1 et 2 dans la chambre de mélange 3. L'amenée de l'air frais et ambiant peut être réglée à l'aide de persiennes 4 et 5. Un diffuseur 6, en forme de tube Ven- turi est relié axialement à la chambre de mélange. Aux deux faces frontales du diffuseur 6 sont prévus les paliers 8 et 9 pour l'axe pour le ventilateur.
L'axe 7 porte un ventilateur 10 placé au point le plus étroit du diffuseur et, lui faisant suite dans le sens de la circulation, un pulvérisateur à dis- ques 11. La face frontale arrière, vue dans le sens de la circulation, du pulvérisateur à disques 11 est revêtue d'un chapeau 12 dont la forme épouse celle des filets d'air. L'entralnement du ventilateur 10 et du pulvérisa- teur à disques 11 est effectué par un moteur 14 logé dans la chambre de mélan- ge 3, par l'intermédiaire de l'axe commun 7 et d'une transmission à courroie trapézoïdale 13 ou similaire. Dans le sens de la circulation, une batterie collectrice ou séparatrice de gouttelettes 15 est reliée au diffuseur 6, dans cette batterie l'air est guidé entre des tôles repliées en zig-zag et fortement rapprochées les unes des autres.
De ce fait, l'air est débarrassé d'éventuelles fines gouttelettes d'humidité. Derrière la batterie séparatri- ce de gouttelettes est prévue une chambre de stabilisation 16 avec un réci- pient collecteur d'eau 17 et un thermostat ou un régulateur du point de rosée 18. L'air sortant de la chambre de stabilisation est ensuite évacué, de ma- nière connue, par l'intermédiaire de canaux de distribution d'air ou similai- res. '
L'encastrement du ventilateur 10 dans le diffuseur 6 procure non seulement une diminution de l'encombrement, mais influence encore favo- rablement la circulation de l'air.
Dans l'installation décrite, l'épuration et la saturation de l'air sont effectuées beaucoup plus rapidement que dans l'épurateur à tuyères, de manière que pour le traitement d'une quantité d'air déterminée, l'épurateur même peut être considérablement plus petit que les épurateurs de construction actuelle, tant en ce qui concerne sa section transversale qu'en ce qui concerne sa longueur. En outre, l'enveloppe de l'épurateur ne forme par une partie indépendante de l'installation de condi-
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tionnement, mais est logée directement dans le diffuseur, nécessaire dans tous les cas pour la transition de l'air à une vitesse réduite.
En opposition aux tuyères de pulvérisation, l'installation de - pulvérisation rotative 11 est absolument insensible aux souillures de l'eau et n'exige aucune pression d'eau. Entre les différents disques 19 du pulvé- risateur 11 sont prévues des bagues intermédiaires (non-représentées) double- ment côniques qui répartissent l'eau, amenée uniformément sur la surface des disques 19 par simple gravité. Les disques 19 projettent l'eau à grande vi- tesse dans le sens tangentiel et produisent un nombre de voiles d'eau, cor- respondant au nombre des disques, qui remplissent totalement l'intervalle En- tre les disques 19 et la paroi du diffuseur 6.
L'air doit obligatoirement traverser ces voiles d'eau et, de ce fait, l'air est débarrassé de toutes poussières entraînées par la force centrifuge élevée des gouttes d'eau pro- jetées; les poussières se déposent sur les parois du diffuseur 6, sont rin- cées par les gouttes d'eau et entraînées par le courant d'air, vers le col- lecteur 17 situé plus bas.
Etant donné que l'action épuratrice des seuls voiles d'eau ne suffit pas à saturer l'air en humidité jusqu'au point de rosée, une partie des disques est entourée de faces de choc fixes 20, en forme de nervures et disposées radialement. Le liquide projeté tangentiellement à grande vitesse est pulvérisé en un brouillard très fin sur les dites faces de choc. Le brouillard obtenu de cette manière remplit la totalité de l'espace derrière le pulvérisateur 11 et toute la chambre de stabilisation 16, de manière qu'a- près l'épuration de l'air, la saturation nécessaire puisse également être cb- tenue.
L'eau collectée dans le récipient 17 peut être ramenée aux dis- ques de pulvérisation par l'intermédiaire d'une petite pompe. La hauteur de refoulement manométrique de la pompe présente une importance décisive pour la consommation d'énergie de la pompe en raison de la grande quantité d'eau qui doit être pulvérisée et ne comprend qu'une fraction de celle nécessaire à la pompe de circulation fonctionnant à pression élevée pour la série de tuyères des formes d'exécution actuelles.
Un flotteur prévu dans le récipient 17 permet de maintenir le niveau d'eau à une hauteur constante et déterminée et l'eau évaporée peut être complétée automatiquement. En outre, pour conserver la fraîcheur de l'eau, la boue extraite de l'air peut être évacuée périodiquement et rempla- cée par de l'eau fralche.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif pour le conditionnement et l'épuration de l'air, tout particulièrement pour une installation centrale de conditionnement, ca- ractérisé en ce que la chambre pour l'épuration et la saturation de l'air est formée par le diffuseur d'un ventilateur axial et en ce qu'un pulvérisateur à disques est encastré dans le dit diffuseur.
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DEVICE FOR CONDITIONING AND PURIFICATION OF AIR, ANY SPECIAL -
MENT CENTRAL PACKAGING INSTALLATION.
The invention relates to devices for conditioning and purifying air, more particularly for a central conditioning installation.
The known execution conditioning devices are made up: by a succession of mixing boxes for the ambient air and the fresh air and arranged one behind the other, by a coil regulating the air flow, by a nozzle chamber in which the air is purified and freed from entrained dust while being simultaneously saturated up to the dew point, by a separation coil for the water droplets and by a fan supplying the pressure difference required for air movement. The fan can either compress or draw air through the air conditioning system.
The outlet opening of the conditioning installation is in communication with the enclosures which must be air conditioned by collecting ducts or air distribution ducts, possibly by inserting auxiliary air valves and reheating coils.
The nozzle or purification chamber is by far the most cumbersome of all the elements of the conditioning plant. Given that to obtain total saturation and impeccable purification, the air can only move at very low speed in the purification chamber and must remain there for a relatively long time, the nozzle chambers or d The purification of current packaging plants have a great length and a large cross section. Owing to this circumstance, it is difficult to accommodate a packaging plant and the manufacturing costs are obviously considerably increased.
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To maintain the fan at an allowable size, it must provide air speeds representing a multiple of the air speed in the conditioning chamber itself. The necessary changes in speed are associated with energy losses, since for each acceleration of the air a static pressure must be implemented.
Another disadvantage of the known conditioning installations is that the numerous nozzles in the nozzle chamber are excessively sensitive to water contamination and that the quantity of water to be sprayed which is sometimes equal to one hundred times the quantity of water to be actually evaporated, must be filtered before each further use in the spray nozzles and must be brought to a high pressure by means of a circulation pump. - -
The aim of the invention is to eliminate as much as possible the disadvantages mentioned above.
According to the invention, a device is provided for the conditioning and purification of the air in which the disc sprayer is inserted in the diffuser of the axial fan and said diffuser forms the chamber for the purification and air saturation.
For small air humidifying devices the use of a disk sprayer is already known, however the use of a disk sprayer as a replacement for a nozzle chamber in a conditioning plant in which a A considerable amount of air must not only be moistened, but above all, be impeccably purified, constitutes a fundamental novelty.
One embodiment, given by way of non-limiting example, is shown in the appended drawing, illustrating a longitudinal section of a packaging installation according to the invention.
Fresh or ambient air can enter through openings 1 and 2 into the mixing chamber 3. The supply of fresh and ambient air can be adjusted using louvers 4 and 5. A diffuser 6, shaped of Ven- turi tube is axially connected to the mixing chamber. On the two front faces of the diffuser 6 are provided the bearings 8 and 9 for the axis for the fan.
The axis 7 carries a fan 10 placed at the narrowest point of the diffuser and, following it in the direction of circulation, a disc sprayer 11. The rear end face, seen in the direction of circulation, of the disc sprayer 11 is coated with a cap 12 whose shape matches that of the air streams. The fan 10 and the disc sprayer 11 are driven by a motor 14 housed in the mixing chamber 3, via the common axis 7 and a V-belt transmission 13 or similar. In the direction of circulation, a collector or droplet separator battery 15 is connected to the diffuser 6, in this battery the air is guided between sheets folded in a zig-zag fashion and closely spaced to each other.
As a result, the air is free from any fine droplets of humidity. Behind the droplet separator battery is a stabilization chamber 16 with a water collecting vessel 17 and a thermostat or a dew point regulator 18. The air leaving the stabilization chamber is then evacuated, in a known manner, via air distribution channels or the like. '
The installation of the fan 10 in the diffuser 6 not only provides a reduction in the bulk, but also has a favorable influence on the air circulation.
In the installation described, the purification and the saturation of the air are carried out much more quickly than in the nozzle scrubber, so that for the treatment of a determined quantity of air, the scrubber itself can be considerably smaller than scrubbers of current construction, both in cross section and length. In addition, the scrubber casing does not form an independent part of the conditioning system.
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operation, but is housed directly in the diffuser, necessary in all cases for the transition of the air at a reduced speed.
In contrast to the spray nozzles, the rotary spray installation 11 is absolutely insensitive to water contamination and does not require any water pressure. Between the different discs 19 of the sprayer 11 are provided intermediate rings (not shown) double conical which distribute the water, brought uniformly over the surface of the discs 19 by simple gravity. The discs 19 project the water at great speed in the tangential direction and produce a number of water veils, corresponding to the number of the discs, which completely fill the gap between the discs 19 and the wall of the water. diffuser 6.
The air must necessarily pass through these veils of water and, as a result, the air is free of all dust entrained by the high centrifugal force of the water drops projected; the dust settles on the walls of the diffuser 6, is rinsed by the drops of water and entrained by the air current, towards the collector 17 located below.
Since the purifying action of the veils of water alone is not sufficient to saturate the air with humidity up to the dew point, part of the discs are surrounded by fixed impact faces 20, in the form of ribs and arranged radially. . The liquid projected tangentially at high speed is sprayed in a very fine mist on said impact faces. The mist obtained in this way fills the entire space behind the sprayer 11 and the entire stabilization chamber 16, so that after cleaning the air the necessary saturation can also be maintained.
The water collected in container 17 can be returned to the spray discs by means of a small pump. The manometric delivery head of the pump is of decisive importance for the energy consumption of the pump due to the large quantity of water which has to be sprayed and comprises only a fraction of that required for the operating circulation pump. at high pressure for the nozzle series of current embodiments.
A float provided in the container 17 makes it possible to maintain the water level at a constant and determined height and the evaporated water can be supplemented automatically. In addition, to maintain the freshness of the water, the sludge extracted from the air can be periodically discharged and replaced with fresh water.
CLAIMS.
1.- Device for conditioning and purifying air, especially for a central air conditioning installation, charac- terized in that the chamber for purifying and saturating the air is formed by the diffuser d 'an axial fan and in that a disk sprayer is embedded in said diffuser.