CA2373136A1 - Generateur de vapeur - Google Patents
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Abstract
Un générateur de vapeur comprend un réservoir d'eau (24) et au moins une cellule à ultrasons (26) à la partie inférieure dudit réservoir (24). La cellule est apte, au contact de l'eau, à former une colonne ou fontaine de gouttes et gouttelettes (32) au dessus de la surface de l'eau. On prévoit un courant d'air qui traverse horizontalement et sélectivement la base de ladit e colonne en emportant ainsi vers une ouverture de sortie les gouttelettes les plus fines. La partie supérieure de la fontaine contient les gouttelettes le s moins fines et est avantageusement isolée de la partie inférieure par une plaque munie d'une perforation laissant passer le jet principal de la fontaine. L'eau provenant de la partie supérieure de la fontaine est recyclé e vers le réservoir (24).
Description
Générateur de vapeur La présente invention concerne un générateur de vapeur ou humidificateur plus particulièrement à ultrasons.
On connaît divers types de générateur de vapeur à
ultrasons destinés à produire une vapeur sans condensation sous la forme de micro-gouttelettes.
Ces dispositifs sont constitués d'une ou plusieurs cellules à ultrasons (transducteurs vibrant à une fréquence de +/- 1,7 MHz) disposés au fond d'un réservoir d'eau. Ces cellules produisent une sorte de fontaine ou mini-geyser d'où s'échappent les micro-gouttelettes. Ces dernières sont emportées par un courant d'air vertical produit par un ventilateur dans un élément en forme de cheminée.
Ces appareils ne sont cependant pas d'un bon rendement et/ou produisent une condensation inacceptable, les micro-gouttelettes les plus petites (+/- 2 microns) n'étant pas bien séparées des gouttelettes plus grosses qui sont aptes à condenser et non à diffuser pour s'évaporer au bout de quelques secondes.
Ces gouttelettes plus lourdes ne peuvent en effet rester en suspension dans l'air et lorsqu'elles retombent elles mouillent l'appareil et les environs immédiats de l'humidificateur. Pour éviter ce phénomène on peut augmenter la hauteur de la cheminée ce qui augmente l'encombrement de l'appareil. On peut aussi ajouter des COPIE DE COII~FI~MAïION
WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-05 pCTBE00/00051
On connaît divers types de générateur de vapeur à
ultrasons destinés à produire une vapeur sans condensation sous la forme de micro-gouttelettes.
Ces dispositifs sont constitués d'une ou plusieurs cellules à ultrasons (transducteurs vibrant à une fréquence de +/- 1,7 MHz) disposés au fond d'un réservoir d'eau. Ces cellules produisent une sorte de fontaine ou mini-geyser d'où s'échappent les micro-gouttelettes. Ces dernières sont emportées par un courant d'air vertical produit par un ventilateur dans un élément en forme de cheminée.
Ces appareils ne sont cependant pas d'un bon rendement et/ou produisent une condensation inacceptable, les micro-gouttelettes les plus petites (+/- 2 microns) n'étant pas bien séparées des gouttelettes plus grosses qui sont aptes à condenser et non à diffuser pour s'évaporer au bout de quelques secondes.
Ces gouttelettes plus lourdes ne peuvent en effet rester en suspension dans l'air et lorsqu'elles retombent elles mouillent l'appareil et les environs immédiats de l'humidificateur. Pour éviter ce phénomène on peut augmenter la hauteur de la cheminée ce qui augmente l'encombrement de l'appareil. On peut aussi ajouter des COPIE DE COII~FI~MAïION
WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-05 pCTBE00/00051
-2-chicanes, ce qui provoque de la condensation dans les conduites et réduit le rendement de l'appareil. De plus il est nécessaire de placer une cheminée au dessus de chaque transducteur, ce qui complique la fabrication des appareils comprenant un nombre élevé de transducteurs.
Selon la présente invention on propose un dispositif plus efficace, pouvant être plus compact et présentant un meilleur rendement.
Ce but est atteint en faisant adopter au courant d'air un trajet traversant horizontalement la colonne, plus particulièrement la base de la colonne, de micro-gouttelettes produite par la cellule à ultrasons.
Cet arrangement permet de séparer les gouttelettes de plus gros diamètre dotées d'une énergie cinétique plus importante et qui peuvent s'élever à quelques centimètres, voire quelques dizaines de centimètres au dessus de la surface du liquide.
L'invention propose donc un générateur de vapeur comprenant un réservoir d'eau et des cellules à ultrasons à la partie inférieure dudit réservoir, les cellules étant aptes, au contact de l'eau, à former une colonne de gouttes et gouttelettes au dessus de la surface de ladite eau, caractérisé en ce qu'un courant d'air traverse horizontalement sélectivement la base de ladite colonne en emportant ainsi vers une ouverture de sortie les gouttelettes les plus fines. La colonne est localisée dans une chambre fermée vers le haut, par exemple par un élément de couvercle recouvrant le dispositif.
WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-05 pCTBE00/00051
Selon la présente invention on propose un dispositif plus efficace, pouvant être plus compact et présentant un meilleur rendement.
Ce but est atteint en faisant adopter au courant d'air un trajet traversant horizontalement la colonne, plus particulièrement la base de la colonne, de micro-gouttelettes produite par la cellule à ultrasons.
Cet arrangement permet de séparer les gouttelettes de plus gros diamètre dotées d'une énergie cinétique plus importante et qui peuvent s'élever à quelques centimètres, voire quelques dizaines de centimètres au dessus de la surface du liquide.
L'invention propose donc un générateur de vapeur comprenant un réservoir d'eau et des cellules à ultrasons à la partie inférieure dudit réservoir, les cellules étant aptes, au contact de l'eau, à former une colonne de gouttes et gouttelettes au dessus de la surface de ladite eau, caractérisé en ce qu'un courant d'air traverse horizontalement sélectivement la base de ladite colonne en emportant ainsi vers une ouverture de sortie les gouttelettes les plus fines. La colonne est localisée dans une chambre fermée vers le haut, par exemple par un élément de couvercle recouvrant le dispositif.
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-3-Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les transducteurs sont situés à la base d'un arrangement en forme de cloche, c'est à dire sans sortie à la verticale.
L'air mis en mouvement est amené à la base de ladite cloche car, selon cet arrangement, il ne peut que descendre le long d'une paroi séparatrice descendant de la face supérieure de l'enceinte, par exemple formé par un élément de couvercle, paroi formant une chambre fermée vers le haut, ou cloche, dans laquelle les fontaines ("geysers") des transducteurs produisent les gouttes et gouttelettes.
La paroi séparatrice peut être solidaire du couvercle et éventuellement formé d'une pièce avec ce dernier, par exemple par moulage. Elle peut aussi être solidarisée au réservoir.
L'air ne peut sortir qu'en suivant un trajet horizontal sous la cloche et en entraînant les micro-gouttelettes les plus fines qui n'ont pas l'énergie cinétique nécessaire pour monter dans la cloche. Les plus grosses gouttelettes restent prisonnières de la cloche et retombent dans le réservoir. Le courant d'air contenant exclusivement de très fines gouttelettes sort par une ouverture soit à la partie supérieure du dispositif, éventuellement grillagée, placée derrière la cloche, soit par une ouverture latérale. La "brume" qui sort de l'appareil n'est pas mouillante et l'évaporation totale est donc obtenue avec WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-05 pCTBE00/00051
L'air mis en mouvement est amené à la base de ladite cloche car, selon cet arrangement, il ne peut que descendre le long d'une paroi séparatrice descendant de la face supérieure de l'enceinte, par exemple formé par un élément de couvercle, paroi formant une chambre fermée vers le haut, ou cloche, dans laquelle les fontaines ("geysers") des transducteurs produisent les gouttes et gouttelettes.
La paroi séparatrice peut être solidaire du couvercle et éventuellement formé d'une pièce avec ce dernier, par exemple par moulage. Elle peut aussi être solidarisée au réservoir.
L'air ne peut sortir qu'en suivant un trajet horizontal sous la cloche et en entraînant les micro-gouttelettes les plus fines qui n'ont pas l'énergie cinétique nécessaire pour monter dans la cloche. Les plus grosses gouttelettes restent prisonnières de la cloche et retombent dans le réservoir. Le courant d'air contenant exclusivement de très fines gouttelettes sort par une ouverture soit à la partie supérieure du dispositif, éventuellement grillagée, placée derrière la cloche, soit par une ouverture latérale. La "brume" qui sort de l'appareil n'est pas mouillante et l'évaporation totale est donc obtenue avec WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-05 pCTBE00/00051
-4-des gouttelettes restant en suspension. Le mode de réalisation avec sortie latérale ou frontale est particulièrement avantageux du point de vue encombrement.
Selon un mode de réalisation, l'air est capté par un ventilateur et circule dans un premier temps sous le réservoir d'eau, en refroidissant les éléments électroniques du transducteurs à ultrasons. Ces éléments électroniques ne chauffent donc pas l'eau comme dans certaines réalisations de l'art antérieur.
L'entrée d'air du ventilateur peut se trouver sous l'appareil, au dessus de l'appareil ou sur une des parois latérales. Ces deux derniers modes de réalisation sont préférés si la sortie est latérale.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, on place une paroi ou plaque horizontale ayant une perforation de petit diamètre au dessus de chaque cellule. Ces perforations sont agencées de façon à
laisser passer le jet des fontaines au travers de la dite plaque, la partie supérieure de chaque fontaine étant dès lors enfermée dans une enceinte p.e. en forme de cloche, située au dessus de la surface de l'eau et donc au dessus des cellules. Les perforations seront de préférence circulaires ou elliptiques. Le flux d'air passe entre la surface de l'eau et la plaque, au ras de l'eau avec un minimum de turbulences et collecte efficacement les gouttelettes de plus petites dimensions qui s'y trouvent préférentiellement. On peut postuler que ces gouttelettes sont éjectées à une très faible vitesse et sont de dimensions de l'ordre de 1 à 3 microns.
WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-os pCTBE00/00051
Selon un mode de réalisation, l'air est capté par un ventilateur et circule dans un premier temps sous le réservoir d'eau, en refroidissant les éléments électroniques du transducteurs à ultrasons. Ces éléments électroniques ne chauffent donc pas l'eau comme dans certaines réalisations de l'art antérieur.
L'entrée d'air du ventilateur peut se trouver sous l'appareil, au dessus de l'appareil ou sur une des parois latérales. Ces deux derniers modes de réalisation sont préférés si la sortie est latérale.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, on place une paroi ou plaque horizontale ayant une perforation de petit diamètre au dessus de chaque cellule. Ces perforations sont agencées de façon à
laisser passer le jet des fontaines au travers de la dite plaque, la partie supérieure de chaque fontaine étant dès lors enfermée dans une enceinte p.e. en forme de cloche, située au dessus de la surface de l'eau et donc au dessus des cellules. Les perforations seront de préférence circulaires ou elliptiques. Le flux d'air passe entre la surface de l'eau et la plaque, au ras de l'eau avec un minimum de turbulences et collecte efficacement les gouttelettes de plus petites dimensions qui s'y trouvent préférentiellement. On peut postuler que ces gouttelettes sont éjectées à une très faible vitesse et sont de dimensions de l'ordre de 1 à 3 microns.
WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-os pCTBE00/00051
-5-On prévoit ainsi un courant d'air qui traverse horizontalement et sélectivement la base de ladite colonne en emportant ainsi vers une ouverture de sortie les gouttelettes les plus fines. La partie supérieure de la fontaine contient les gouttelettes les moins fines et est avantageusement isolée de la partie inférieure par une plaque munie d'une perforation laissant passer le jet principal de la fontaine.
La plaque est placée de préférence essentiellement horizontalement à une courte distance au dessus de l'eau.
Elle forme par exemple une enceinte ouverte sur les côtés ou munie d'ouvertures latérales permettant à l'eau qui jaillit ou se condense dans l'enceinte de retomber dans le réservoir sans s'y accumuler. Ces voies de retour interfèrent le moins possible avec le flux d'air et la ou les fontaines. La plaque peut être légèrement inclinée pour récupérer l'eau d'un côté ou de l'autre, vers une ouverture latérale inférieure communiquant avec le réservoir principal. Les perforations laissant passer la partie supérieure des fontaines peuvent comporter des bords surhaussés pour éviter tout retour par ces perforations de l'eau formée dans l'enceinte et s'écoulant sur la face supérieure de la plaque perforée.
On comprendra que les gouttes de plus grandes dimensions montent via les perforations pratiquées au dessus des cellules et sont capturées dans la cloche. Ce dispositif améliore considérablement la séparation entre les gouttelettes de quelques dizaines de microns et les microgouttelettes de 1 à 2 microns.
WO 00/68618 CA 02373136 2001= 61-06 PCTBE00/00051 Ceci permet de produire un brouillard très sec (humidité
"non-mouillante") et un appareil très compact en limitant la distance entre les cellules et la sortie de l'appareil à quelques centimètres et la hauteur à moins de 15 cm.
Les perforations ont de préférence un diamètre compris entre 8 et 15 mm et la plaque se trouve avantageusement à
une hauteur comprise entre 15 et 40 mm, de préférence environ 30 mm pour une longueur qui sera par exemplè de 60 mm.
Ce mode de réalisation est particulièrement adapté pour la réalisation d'appareils compacts, en particulier de faible hauteur, qui peuvent être insérés dans des enceintes climatisées, des meubles frigorifiques, des étuves, des gaines de conditionnement d'air et/ou de chauffage ou dans des ventilo-convecteurs.
L'invention sera mieux comprise à l'examen des dessins présentés à titre d'exemple seulement dans lesquels - la fig. 1 représente un dispositif selon l'art antérieur, - la fig. 2 représente schématiquement et en coupe un exemple de dispositif proposé par l'invention, - la fig. 3 illustre le cheminement de l'air dans le dispositif de la fig. 2 - la fig. 4 illustre un autre mode de réalisation avec sortie latérale de vapeur - la fig. 5 illustre une variante de la figure 4 où
l'entrée d'air du ventilateur est située sur une face latérale.
WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-05 pCTBE00/00051 -7_ - les figs. 6a à 6d illustrent un exemple de disposition des différents éléments constituant un dispositif selon l'invention - la fig. 7 représente un dispositif amélioré comportant une plaque horizontale perforée.
Dans la fig. 1 on illustre un schéma de principe d'un exemple d'humidificateur classique à réservoir d'eau 1 maintenu à niveau constant, p.e. à +/- 45 mm de hauteur au dessus de la surface d'un ou de plusieurs transducteurs 2 qui vibrent en produisant chacun une fontaine 5 de laquelle s'échappent aussi bien de fines gouttelettes désirables que de plus grosses gouttes indésirables. Le réservoir est mis sous pression par.un ventilateur 3 et l'air ne peut sortir que par la cheminée 4 entraînant au passage les très fines gouttelettes en suspension mais aussi une partie non négligeable des plus grosses gouttes.
La fig. 2 illustre en coupe un dispositif selon l'invention constitué de plusieurs parties amovibles, légèrement désassemblées, soit une grille 20, un élément de couvercle 21 avec une ouverture supérieure 22 sur laquelle la grille 20 s'adapte et une ouverture inférieure 23, un réservoir 24, une plaque séparatrice ou déflecteur 25 solidaire soit du couvercle soit du réservoir. Le fond du réservoir est muni d'un ou plusieurs transducteurs 26, et une enceinte externe 27 supportant le réservoir, le couvercle et la grille, et comprenant le ventilateur 28 et les éléments électroniques 29. A titre d'exemple, les transducteurs ou cellules 26 associées au générateur 29 WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-os pCT/BE00/00051 _8_ peuvent fonctionner à 1700 KHz. Le disque de la cellule peut avoir un diamètre de 17 mm. Une cellule Ultrasonic Humidifier NB-595-095 de TDK peut convenir.
La fig. 3 illustre le cheminement de l'air dans le dispositif selon l'invention de la fig. 2, le réservoir 24 étant partiellement rempli d'eau 30. Sous l'effet du ventilateur 28, l'air rentre par une ouverture 31 du fond de l'enceinte, passe sous une partie du réservoir et des éléments électroniques, remonte le long d'une face externe d'une paroi latérale du réservoir pour redescendre entre la face externe correspondante et une paroi interne 25.
Le déflecteur ou séparateur 25 impose au flux d'air une trajectoire subséquente essentiellement horizontale au dessus de la surface de l'eau dans la zone où le ou les transducteurs 26 provoquent la formation d'une ou de plusieurs colonnes 32 de micro-gouttelettes . Le flux laminaire ne balaye que la base des geysers, qui par ailleurs de manière connue, sont légèrement inclinés, inclinaison provoquée par l'inclinaison des transducteurs.
La fig. 4 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation de l'invention. L'appareil est représenté
coupé selon un plan perpendiculaire aux parois 47 de l'enceinte externe. On distingue les parois 41 de la cuvette 44 ainsi que le niveau de l'eau 43. Le flux d'air représenté par une large flèche F emporte les micro-gouttelettes vers une sortie en large fente 45. Les éléments cylindriques 48 sont fermés vers le haut et entourent les geysers, et sont situées au dessus des transducteurs 42. Le ventilateur 49 est placé sur la face supérieure de l'enceinte externe.
WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-05 pCTBE00/00051 La fig. 5 représente de manière identique une variante de l'appareil selon la figure 4. Le ventilateur est placé sur une face latérale ce qui permet son positionnement dans des espaces encore plus réduits. Le flux d'air laminaire entre par l'aspirateur dans l'enceinte passe au dessus du rebord du réservoir d'eau, rase l'eau et la base des geysers en emportant les micro-gouttelettes, repasse sur le rebord opposé du réservoir d'eau et quitte l'enceinte par une fente.
Les figs 6a à 6d illustrent une configuration des éléments d'un dispositif selon l'invention à trois cellules dans lequel le ventilateur 49 est situé sur une paroi latérale de l'enceinte 47. La fig. 6a est une vue en perspective arrière, la fig. 6b une vue de haut, la fig. 6c une vue de profil et la fig. 6d une vue arrière. A la figure 6b on distingue l'électrovanne de remplissage 60, les cellules (transducteurs) 42, le contrôle de niveau 64 et l'ouverture de sortie latérale 45 (légèrement oblique par rapport à la verticale). La fig. 6c est une vue de profil montrant entre autres le réservoir d'eau 44 et le générateur 29. A la fig. 6d, on distingue en outre l'arrivée d'eau 61, la prise 48VAC avec fusible et un interrupteur 63.
La fig. 7 représente schématiquement un dispositif comportant une plaque horizontale 70 comportant deux ouvertures en 71. Cette plaque forme ainsi une enceinte 72 (représentée séparément en perspective) ouverte latéralement et disposée au dessus de la surface de l'eau de telle sorte qu'elle renferme la partie supérieure des deux fontaines 32. L'eau formée à l'intérieur de WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-05 pCTBE00/00051 l'enceinte peut retourner vers le réservoir principal 73 via les 2 cotés ouverts (flèche A), sans perturber les fontaines 32 et le flux d'air 74.
La fig. 8 correspond au dispositif de la fig. 3 dans lequel on a adopté le principe illustré à la fig. 7. Le déflecteur 25 devient une des parois de l'enceinte 72 et forme celle-ci avec la plaque 70, une cornière 76 et l'élément de couvercle 21.
Enfin, les avantages de la configuration proposée par l'invention seront davantage appréciés à l'examen des données reprises ci-dessous .
Appareils contenant deux transducteurs (nébulisateurs) rendement sans séparateur avec séparateur amélioration expérience 1 96 cl/h 104 cl/h 8 2 96 cl/h 108 cl/h 8 3 88 cl/h 96 cl/h 9 Appareils contenant trois transducteurs (nébulisateurs) rendement sans séparateur avec séparateur amélioration expérience 1 115 cl/h 140 cl/h 27 2 110 cl/h 145 cl/h 31 La tableau suivant se rapporte à une variante où le dispositif présente une plaque horizontale de 60 mm s'étendant au dessus du niveau de l'eau et comprenant deux perforations de 12 mm au dessus de deux cellules. Pour trois expériences, on compare les rendements et la qualité
WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-05 pCTBE00/00051 de la vapeur en fonction de la distance séparant la plaque et du niveau d'eau. Le test A est réalisé avec un appareil standard sans plaque horizontale perforée.
cl/h 104 82 110 106 30 cl/h 118 88 114 110 32 cl/h 122 80 115 109 hauteur 25 35 30 20 (mm) rsultat mouill sec mouill sec sec Le test B3 (H = 30 mm) révèle la meilleure performance .
pour un rendement légèrement inférieur on produit une vapeur tout à fait sèche. La baisse de rendement s'explique par le fait que l'on ne diffuse plus de grosses gouttes ayant un poids élevé.
La plaque est placée de préférence essentiellement horizontalement à une courte distance au dessus de l'eau.
Elle forme par exemple une enceinte ouverte sur les côtés ou munie d'ouvertures latérales permettant à l'eau qui jaillit ou se condense dans l'enceinte de retomber dans le réservoir sans s'y accumuler. Ces voies de retour interfèrent le moins possible avec le flux d'air et la ou les fontaines. La plaque peut être légèrement inclinée pour récupérer l'eau d'un côté ou de l'autre, vers une ouverture latérale inférieure communiquant avec le réservoir principal. Les perforations laissant passer la partie supérieure des fontaines peuvent comporter des bords surhaussés pour éviter tout retour par ces perforations de l'eau formée dans l'enceinte et s'écoulant sur la face supérieure de la plaque perforée.
On comprendra que les gouttes de plus grandes dimensions montent via les perforations pratiquées au dessus des cellules et sont capturées dans la cloche. Ce dispositif améliore considérablement la séparation entre les gouttelettes de quelques dizaines de microns et les microgouttelettes de 1 à 2 microns.
WO 00/68618 CA 02373136 2001= 61-06 PCTBE00/00051 Ceci permet de produire un brouillard très sec (humidité
"non-mouillante") et un appareil très compact en limitant la distance entre les cellules et la sortie de l'appareil à quelques centimètres et la hauteur à moins de 15 cm.
Les perforations ont de préférence un diamètre compris entre 8 et 15 mm et la plaque se trouve avantageusement à
une hauteur comprise entre 15 et 40 mm, de préférence environ 30 mm pour une longueur qui sera par exemplè de 60 mm.
Ce mode de réalisation est particulièrement adapté pour la réalisation d'appareils compacts, en particulier de faible hauteur, qui peuvent être insérés dans des enceintes climatisées, des meubles frigorifiques, des étuves, des gaines de conditionnement d'air et/ou de chauffage ou dans des ventilo-convecteurs.
L'invention sera mieux comprise à l'examen des dessins présentés à titre d'exemple seulement dans lesquels - la fig. 1 représente un dispositif selon l'art antérieur, - la fig. 2 représente schématiquement et en coupe un exemple de dispositif proposé par l'invention, - la fig. 3 illustre le cheminement de l'air dans le dispositif de la fig. 2 - la fig. 4 illustre un autre mode de réalisation avec sortie latérale de vapeur - la fig. 5 illustre une variante de la figure 4 où
l'entrée d'air du ventilateur est située sur une face latérale.
WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-05 pCTBE00/00051 -7_ - les figs. 6a à 6d illustrent un exemple de disposition des différents éléments constituant un dispositif selon l'invention - la fig. 7 représente un dispositif amélioré comportant une plaque horizontale perforée.
Dans la fig. 1 on illustre un schéma de principe d'un exemple d'humidificateur classique à réservoir d'eau 1 maintenu à niveau constant, p.e. à +/- 45 mm de hauteur au dessus de la surface d'un ou de plusieurs transducteurs 2 qui vibrent en produisant chacun une fontaine 5 de laquelle s'échappent aussi bien de fines gouttelettes désirables que de plus grosses gouttes indésirables. Le réservoir est mis sous pression par.un ventilateur 3 et l'air ne peut sortir que par la cheminée 4 entraînant au passage les très fines gouttelettes en suspension mais aussi une partie non négligeable des plus grosses gouttes.
La fig. 2 illustre en coupe un dispositif selon l'invention constitué de plusieurs parties amovibles, légèrement désassemblées, soit une grille 20, un élément de couvercle 21 avec une ouverture supérieure 22 sur laquelle la grille 20 s'adapte et une ouverture inférieure 23, un réservoir 24, une plaque séparatrice ou déflecteur 25 solidaire soit du couvercle soit du réservoir. Le fond du réservoir est muni d'un ou plusieurs transducteurs 26, et une enceinte externe 27 supportant le réservoir, le couvercle et la grille, et comprenant le ventilateur 28 et les éléments électroniques 29. A titre d'exemple, les transducteurs ou cellules 26 associées au générateur 29 WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-os pCT/BE00/00051 _8_ peuvent fonctionner à 1700 KHz. Le disque de la cellule peut avoir un diamètre de 17 mm. Une cellule Ultrasonic Humidifier NB-595-095 de TDK peut convenir.
La fig. 3 illustre le cheminement de l'air dans le dispositif selon l'invention de la fig. 2, le réservoir 24 étant partiellement rempli d'eau 30. Sous l'effet du ventilateur 28, l'air rentre par une ouverture 31 du fond de l'enceinte, passe sous une partie du réservoir et des éléments électroniques, remonte le long d'une face externe d'une paroi latérale du réservoir pour redescendre entre la face externe correspondante et une paroi interne 25.
Le déflecteur ou séparateur 25 impose au flux d'air une trajectoire subséquente essentiellement horizontale au dessus de la surface de l'eau dans la zone où le ou les transducteurs 26 provoquent la formation d'une ou de plusieurs colonnes 32 de micro-gouttelettes . Le flux laminaire ne balaye que la base des geysers, qui par ailleurs de manière connue, sont légèrement inclinés, inclinaison provoquée par l'inclinaison des transducteurs.
La fig. 4 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation de l'invention. L'appareil est représenté
coupé selon un plan perpendiculaire aux parois 47 de l'enceinte externe. On distingue les parois 41 de la cuvette 44 ainsi que le niveau de l'eau 43. Le flux d'air représenté par une large flèche F emporte les micro-gouttelettes vers une sortie en large fente 45. Les éléments cylindriques 48 sont fermés vers le haut et entourent les geysers, et sont situées au dessus des transducteurs 42. Le ventilateur 49 est placé sur la face supérieure de l'enceinte externe.
WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-05 pCTBE00/00051 La fig. 5 représente de manière identique une variante de l'appareil selon la figure 4. Le ventilateur est placé sur une face latérale ce qui permet son positionnement dans des espaces encore plus réduits. Le flux d'air laminaire entre par l'aspirateur dans l'enceinte passe au dessus du rebord du réservoir d'eau, rase l'eau et la base des geysers en emportant les micro-gouttelettes, repasse sur le rebord opposé du réservoir d'eau et quitte l'enceinte par une fente.
Les figs 6a à 6d illustrent une configuration des éléments d'un dispositif selon l'invention à trois cellules dans lequel le ventilateur 49 est situé sur une paroi latérale de l'enceinte 47. La fig. 6a est une vue en perspective arrière, la fig. 6b une vue de haut, la fig. 6c une vue de profil et la fig. 6d une vue arrière. A la figure 6b on distingue l'électrovanne de remplissage 60, les cellules (transducteurs) 42, le contrôle de niveau 64 et l'ouverture de sortie latérale 45 (légèrement oblique par rapport à la verticale). La fig. 6c est une vue de profil montrant entre autres le réservoir d'eau 44 et le générateur 29. A la fig. 6d, on distingue en outre l'arrivée d'eau 61, la prise 48VAC avec fusible et un interrupteur 63.
La fig. 7 représente schématiquement un dispositif comportant une plaque horizontale 70 comportant deux ouvertures en 71. Cette plaque forme ainsi une enceinte 72 (représentée séparément en perspective) ouverte latéralement et disposée au dessus de la surface de l'eau de telle sorte qu'elle renferme la partie supérieure des deux fontaines 32. L'eau formée à l'intérieur de WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-05 pCTBE00/00051 l'enceinte peut retourner vers le réservoir principal 73 via les 2 cotés ouverts (flèche A), sans perturber les fontaines 32 et le flux d'air 74.
La fig. 8 correspond au dispositif de la fig. 3 dans lequel on a adopté le principe illustré à la fig. 7. Le déflecteur 25 devient une des parois de l'enceinte 72 et forme celle-ci avec la plaque 70, une cornière 76 et l'élément de couvercle 21.
Enfin, les avantages de la configuration proposée par l'invention seront davantage appréciés à l'examen des données reprises ci-dessous .
Appareils contenant deux transducteurs (nébulisateurs) rendement sans séparateur avec séparateur amélioration expérience 1 96 cl/h 104 cl/h 8 2 96 cl/h 108 cl/h 8 3 88 cl/h 96 cl/h 9 Appareils contenant trois transducteurs (nébulisateurs) rendement sans séparateur avec séparateur amélioration expérience 1 115 cl/h 140 cl/h 27 2 110 cl/h 145 cl/h 31 La tableau suivant se rapporte à une variante où le dispositif présente une plaque horizontale de 60 mm s'étendant au dessus du niveau de l'eau et comprenant deux perforations de 12 mm au dessus de deux cellules. Pour trois expériences, on compare les rendements et la qualité
WO 00/68618 cA 02373136 2001-11-05 pCTBE00/00051 de la vapeur en fonction de la distance séparant la plaque et du niveau d'eau. Le test A est réalisé avec un appareil standard sans plaque horizontale perforée.
cl/h 104 82 110 106 30 cl/h 118 88 114 110 32 cl/h 122 80 115 109 hauteur 25 35 30 20 (mm) rsultat mouill sec mouill sec sec Le test B3 (H = 30 mm) révèle la meilleure performance .
pour un rendement légèrement inférieur on produit une vapeur tout à fait sèche. La baisse de rendement s'explique par le fait que l'on ne diffuse plus de grosses gouttes ayant un poids élevé.
Claims (19)
1. Générateur de vapeur comprenant un réservoir d'eau ou une solution aqueuse et au moins une cellule à ultrasons à
la partie inférieure dudit réservoir, la cellule étant apte, au contact de l'eau, à former une colonne ou fontaine de gouttes et gouttelettes au dessus de la surface de ladite eau, caractérisé en ce qu'un courant d'air traverse horizontalement la base de ladite colonne en emportant ainsi vers une ouverture de sortie les gouttelettes les plus fines.
la partie inférieure dudit réservoir, la cellule étant apte, au contact de l'eau, à former une colonne ou fontaine de gouttes et gouttelettes au dessus de la surface de ladite eau, caractérisé en ce qu'un courant d'air traverse horizontalement la base de ladite colonne en emportant ainsi vers une ouverture de sortie les gouttelettes les plus fines.
2. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la colonne est localisée dans un espace fermé vers le haut.
3. Générateur selon n'importe laquelle des revendications précédentes caractérisé en ce que le courant d'air descend le long d'une face externe d'une paroi déflectrice présente dans ledit espace, avant de traverser horizontalement la base de la colonne.
4. Générateur selon n'importe laquelle des revendications précédentes caractérisé en ce que la ou les colonnes de gouttes et gouttelettes traversent par des perforations une paroi, la partie supérieure de la ou des colonnes étant ainsi enfermée dans une enceinte comportant des ouvertures latérales pour permettre à l'eau s'y formant de rejoindre le réservoir.
5. Générateur selon la revendication 4 dans lequel la paroi est essentiellement horizontale.
6. Générateur selon la revendication 4 dans lequel la paroi est inclinée.
7. Générateur selon n'importe laquelle des revendications précédentes caractérisé en ce que le courant d'air refroidit préalablement les composants électroniques situés sous le réservoir d'eau.
8. Générateur selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel le ventilateur, et donc l'entrée d'air, se trouve sur une face latérale de l'enceinte.
9. Générateur selon n'importe laquelle des revendication 1 à 5 dans lequel le ventilateur, et donc l'entrée d'air, se trouve sur la face supérieure de l'enceinte.
10. Générateur selon n'importe laquelle des revendication 1 à 9 dans lequel dans lequel l'ouverture de sortie de vapeur est localisée sur une face latérale.
11. Générateur selon n'importe laquelle des revendication 1 à 10dans lequel le courant d'air est constitué d'un flux unique et unitaire.
12. Générateur selon n'importe laquelle des revendications précédentes caractérisé en ce que l'eau comporte des ingrédients à diffuser avec les gouttelettes.
13. Générateur de vapeur comprenant un réservoir d'eau et au moins une cellule à ultrasons à la partie inférieure dudit réservoir, la cellule étant apte, au contact de l'eau, à former une colonne ou fontaine de gouttes et gouttelettes au dessus de la surface de ladite eau, caractérisé en ce qu'on prévoit un moyen pour isoler la partie supérieure des fontaines, l'eau en résultant étant recyclée dans le réservoir.
14. Générateur de vapeur comprenant un réservoir de liquide, comportant éventuellement des ingrédients à
diffuser, et au moins une cellule à ultrasons à la partie inférieure dudit réservoir, la cellule étant apte, au contact du liquide, à former une colonne ou fontaine de gouttes et gouttelettes au dessus de la surface dudit liquide, caractérisé en ce qu'on prévoit un moyen pour sélectivement entraîner par un flux gazeux les gouttelettes se trouvant à la partie inférieure des fontaines.
diffuser, et au moins une cellule à ultrasons à la partie inférieure dudit réservoir, la cellule étant apte, au contact du liquide, à former une colonne ou fontaine de gouttes et gouttelettes au dessus de la surface dudit liquide, caractérisé en ce qu'on prévoit un moyen pour sélectivement entraîner par un flux gazeux les gouttelettes se trouvant à la partie inférieure des fontaines.
15. Générateur selon la revendication précédente caractérisé en ce que le liquide est de l'eau.
16. Générateur selon la revendication précédente caractérisé en ce que le flux gazeux est un courant d'air.
17. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie supérieure de la colonne est localisée dans un cylindre fermé vers le haut.
18. Générateur selon la revendication 3 caractérisé en ce que la paroi se trouve à l'opposé d'une ouverture latérale.
19. Procédé de génération de vapeur d'eau à gouttelettes de dimension inférieure à quatre microns caractérisé en ce que de l'eau est soumise à une vibration ultrasonique pour produire une fontaine de gouttelettes, les gouttelettes se trouvant à la partie inférieure de la fontaine étant sélectivement récoltées et diffusées.
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| BE9900324 | 1999-05-06 | ||
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| BE9900682 | 1999-10-14 | ||
| BE9900682 | 1999-10-14 | ||
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Family Applications (1)
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