FR2643140A1

FR2643140A1 - Humidifier for air-conditioning system

Info

Publication number: FR2643140A1
Application number: FR8902063A
Authority: FR
Inventors: Guy-Paul Alix; Marc Kohler; Jean-Michel Tranvoez; Jean-Marie Manchec
Original assignee: PONANT IND
Current assignee: PONANT IND
Priority date: 1989-02-14
Filing date: 1989-02-14
Publication date: 1990-08-17
Anticipated expiration: 2009-02-14
Also published as: FR2643140B1

Abstract

The humidifier comprises, in a duct 1 for circulation of hot air to humidify, a water-vapour source 3, the outlet 2 of which is situated on the top of a diverging cone 10 extending to the wall of the duct 1. The lateral surface of the cone 10 is pierced with holes 11, via which the hot air passes to meet the vaporised water and take it into the duct 1. The lateral wall of the cone incorporates electric resistors.

Description

La présente invention concerne un humidificateur pour système de conditionnement d'air et, plus particulièrement, pour système de conditionnement d'air d'aéronef. The present invention relates to a humidifier for an air conditioning system and, more particularly, for an aircraft air conditioning system.

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. All air conditioning systems include a humidification chamber. The installations intended to operate in passenger transport aircraft which operate at high altitude where the temperature is strongly negative and the rarefied air completely dry must satisfy these particular conditions. Furthermore, they should be as light as 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. A humidifier has already been proposed comprising, in a duct for circulating hot air to be humidified, an ultrasonic water atomizer, the inlet of which receives liquid water and the outlet of which emits water particles. This humidifier is satisfactory when using demineralized water.

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. In practice, running water that can be used to supply an airliner humidifier contains minerals in varying amounts. For base 1 mineralization in New Ydrk, N.Y., USA, there is 40 mineralization in California. However, this evaporating water produces dust. It is therefore necessary to purify the water and demineralize it, which is expensive. On the other hand, purification carried out on board the aircraft involves heavy equipment and a significant consumption of water. To produce six liters of demineralized water, forty liters of running water are required.

L'objet de la présente invention est de prévoir une installation de conditionnement d'air qui évite les inconvénients mentionnés ci-dessus. The object of the present invention is to provide an air conditioning installation which avoids the drawbacks mentioned above.

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. According to one characteristic, there is provided a humidifier comprising, in a duct for circulating hot air to be humidified, a source of water vapor, the outlet of which is situated at the top of a divergent cone extending up to the wall. of the sheath, the lateral surface of the cone being pierced with holes through which the hot air passes to meet the vaporized water and entrain it in the sheath.

Suivant une autre caractéristique, la paroi latérale du cône incorpore des résistances électriques. According to another characteristic, the side wall of the cone incorporates electrical resistances.

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. The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made in relation to the drawing of the attached single figure.

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. In a cylindrical duct 1 in which circulates hot, heated or preheated air, the direction of circulation of which, as the arrow indicates, from left to right looking at the Figure, is installed, in the axis of the sheath 1, the outlet mouth 2 of a steam generator 3, the means for fixing the mouth 2 in the sheath 1 not being shown. The steam outlet mouth 2 is connected to the steam generator 3 by a conduit 4, which passes through the wall of the sheath 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. The steam generator 3 consists of a container 5 connected to the conduit 4 and which contains a certain amount of water 6. Electrodes 7 plunge through the walls of the container 5 into the water 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.When an electric current, direct or alternating, is passed between the electrodes 7, the resistance of the water, charged with minerals, causes, by the Joule effect, heating. As a result, the water boils and produces steam which flows through the conduit 4 to exit through the mouth 2 in the direction of circulation of the air in the sheath 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. The reservoir is connected, via a valve 8, to a water supply pipe, and, by a valve 9, to a discharge pipe. The operation of valve 8 can be controlled by a water level sensor in the tank. The intensity of the current flowing through the electrodes can be controlled according to various parameters.

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. Around the vapor outlet mouth 2, the small base of a cone 10 of axis X-X is mounted, the large base of which is made integral with the internal surface of the sheath 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. The side wall of the cone 10 is, as shown, pierced with holes 11 through which the hot air enters the cone, the air flow regime downstream of the cone being swirling in order to ensure a homogeneous mixture of the air and vapor emitted from the mouth 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. Upstream of the mouth 2, the cone 10 can be extended over a short length by diverging upstream to immediately create around the mouth 2 a faster air flow.

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. Instead of a true divergent cone, such as 10, it is also possible to use an open surface of revolution, the apex of which has substantially the shape of a sphere cap, the center of this apex being pierced for the passage of the mouth. steam outlet 2. The surface of revolution would extend to the wall of the duct and would be pierced with holes for the passage of hot air.

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.For example, for a sheath 1 with a diameter of 150 mm, the half-angle at the top of the cone 10 may be 150. The minimum diameter of the cone 10 may be 22 mm and have five rows of holes 11 , each row having five holes uniformly distributed around the cone. The row of 8 mm diameter holes can be located at 11 mm from the small base of the cone; the second row of 11 mm holes
e diameter at 32 mm; the third row of holes from 15 mm in diameter to 60 mm;
4th row of the 4th row of holes from 22 mm in diameter to 102 mm; and the 5th row of holes from 30 mm in diameter to 160 mm, all the distances being counted from the small base of the cone. The centers of the holes in the odd rows are respectively on the same five generators of the cone while the centers of the holes in the even rows are on five other generators so as to obtain a staggered structure. Of course the holes are not circular because they are openings in a conical surface.

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. The material of the wall of the cone 10 can be a composite material. If necessary, in order not to lower the temperature of the air passing through the cone, electric resistances suitably supplied can be incorporated in this material.

On notera enfin que l'humidificateur suivant l'invention est entièrement statique. Finally, note that the humidifier according to the invention is entirely static.

Claims

1) Humidifier for air conditioning system and, more particularly, for aircraft air conditioning system, characterized in that a humidifier is provided comprising, in a duct (1) for circulation of hot air to be humidified, a source of water vapor (3) whose outlet (2) is located at the top of a divergent cone (10) extending to the wall of the sheath (1), the lateral surface the cone (10) being pierced with holes (11) through which the hot air passes to meet the vaporized water and entrain it in the sheath (1).

2) Humidifier according to claim 2, characterized in that the side wall of the cone incorporates electrical resistances.