ES2262772T3 - Generador de vapor destinado a humidificar el aire de un recinto o el aire tratado en un sistema de aire acondicionado. - Google Patents
Generador de vapor destinado a humidificar el aire de un recinto o el aire tratado en un sistema de aire acondicionado.Info
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Abstract
Generador (100) de vapor destinado a humidificar el aire de un recinto o el aire tratado en un sistema de aire acondicionado, en particular el de un avión, comprendiendo dicho generador (100) de vapor al menos un depósito (110) destinado a contener un fluido (E) a base de agua, estando conectado dicho depósito (110) o cada uno de ellos a un intercambiador (210) de calor destinado a transformar el fluido (E) en vapor, siendo la fuente de calor asociada al intercambiador (210) de calor un reactor (230) termoquímico, estando constituido el reactor (230) termoquímico por un primer depósito (240) destinado a contener un agente (A) reactivo que produce una reacción exotérmica cuando se combina con otro agente (B) reactivo contenido en un segundo depósito (250), caracterizado porque el intercambiador (210) de calor comprende una cubierta (220) en la que se aloja el primer depósito (240).
Description
Generador de vapor destinado a humidificar el
aire de un recinto o el aire tratado en un sistema de aire
acondicionado.
La presente invención se refiere a un generador
de vapor destinado a humidificar el aire de un recinto o el aire
tratado en un sistema de aire acondicionado, en particular un
sistema de aire acondicionado de
avión.
avión.
Para humidificar el aire de un recinto puede
instalarse en el mismo un generador de vapor. Tradicionalmente, un
generador de vapor de este tipo comprende un depósito de agua que
está dotado de una abertura y que se asocia a un medio de
calentamiento constituido la mayoría de las veces por una
resistencia eléctrica. La puesta en tensión de la resistencia
eléctrica calienta el agua y la convierte en vapor. El vapor
producido se evacúa por la abertura del depósito y humidifica el
aire del recinto.
Este depósito también puede conectarse, mediante
un conducto que termina en un difusor, a una camisa de soplado de
un sistema de aire acondicionado. Una unidad de control también
puede asociarse al sistema de aire acondicionado para regular la
producción de vapor del generador de vapor en la camisa de soplado
actuando, en particular, sobre la tensión eléctrica emitida por los
bornes de la resistencia eléctrica para obtener una tasa de
higrometría conveniente en el recinto en el que desemboca la camisa
de soplado.
Una fuente de corriente eléctrica, tal como una
batería o un generador eléctrico, debe emplearse para alimentar con
corriente la resistencia eléctrica del generador de vapor. Éste sólo
puede instalarse, por tanto, en un lugar conectado a una fuente de
corriente eléctrica.
Por otro lado, la masa de esta fuente de
corriente constituye una molestia cuando se trata de un sistema de
aire acondicionado embarcado en un avión.
Se conoce también por el documento
US-A- 3 486 332 un generador de potencia para
torpedo o motor espacial que está constituido por un reactor
recubierto, por un lado, por un depósito que contiene oxidante y,
por otro lado, por un depósito que contiene oxígeno y que actúa
como agente de presurización del oxidante. Un depósito que contiene
agua, así como un sistema de bombeo, también están asociados al
generador de potencia. El sistema de bombeo permite hacer circular
el agua en el interior del reactor a través de medios, e inyectar
el oxidante en el reactor a través de toberas para que pueda
reaccionar con un agente (litio) contenido en el reactor para
calentar el agua y producir así vapor. El oxidante es pentafluoruro
de bromo o peróxido de oxígeno. Los medios para hacer circular el
agua en el interior del reactor se disponen en la periferia del
reactor y se alimentan por el depósito mediante una canalización.
Cuando la reacción en el reactor provoca la transformación del agua
en vapor, éste circula bajo presión en el interior de un conducto
central, conectado a los medios de circulación para alimentar la
turbina.
El objetivo de la invención es, por tanto,
proponer un generador de vapor autónomo destinado a humidificar el
aire de un recinto o el aire tratado en un sistema de aire
acondicionado, en particular el de un avión, y cuyo generador de
vapor no necesita utilizar una fuente de corriente eléctrica como
energía de calentamiento.
Para ello, el generador de vapor de la
invención, que está destinado a humidificar el aire de un recinto o
el aire tratado en un sistema de aire acondicionado, en particular
el de un avión, comprendiendo dicho generador de vapor al menos un
depósito destinado a contener un fluido a base de agua, estando
dicho depósito o cada uno de ellos conectado a un intercambiador de
calor destinado a transformar el fluido en vapor, es notable porque
la fuente de calor asociada al intercambiador de calor es un reactor
termoquímico.
Así, el generador de vapor puede funcionar de
forma autónoma.
Según la invención, el reactor termoquímico está
constituido por un primer depósito para contener un agente reactivo
que produce una reacción exotérmica cuando se combina con otro
agente reactivo contenido en un segundo depósito, comprendiendo el
intercambiador de calor una cubierta en la que se aloja el primer
depósito.
Según otra característica de la invención, el
primer depósito es coaxial a la cubierta.
Según otra característica de la invención, el
primer agente reactivo es un compuesto de cloruro de calcio y de
grafito natural expandido y el otro agente reactivo es un gas de
amoniaco.
Según otra característica de la invención, la
cubierta es metálica.
Según otra característica de la invención, la
cubierta incluye una abertura conectada a una boca de evacuación
que está destinada a permitir la difusión del vapor.
Según otra característica de la invención, la
cubierta incluye una abertura conectada a un conducto cuyo extremo
libre desemboca en una camisa de un sistema de aire
acondicionado.
Según otra característica de la invención, el
extremo libre del conducto está dotado de un difusor.
Según otra característica de la invención, la
cubierta está dotada de una válvula de sobrepresión destinada a
permitir el mantenimiento del fluido en presión de vapor durante su
vaporización en dicha
cubierta.
cubierta.
Según otra característica de la invención, el
depósito de fluido está conectado, mediante una canalización, al
intercambiador de calor, estando dotada la canalización de una
válvula de compuerta que permite el ajuste del caudal del fluido
hacia el intercambiador de calor.
Según otra característica de la invención, la o
las válvula(s) de compuerta es(son) de tipo motorizado
y está(n) controlada(s) por una unidad de control que
permite la regulación del caudal de vapor producido por el generador
de vapor.
Las características de la invención mencionadas
anteriormente, así como otras, resultarán más claras con la lectura
de la descripción siguiente de un ejemplo de realización,
realizándose dicha descripción en relación con los dibujos adjuntos
en los que:
la figura 1 representa una vista en corte de un
generador de vapor según la invención, y
la figura 2 representa una vista en corte de un
generador de vapor conectado a una camisa de un sistema de aire
acondicionado según la invención.
El generador 100 de vapor representado en la
figura 1 está destinado a la producción de vapor para humidificar
el aire de un recinto para climatizar en el que está instalado.
El generador 100 de vapor está constituido
especialmente por un depósito 110 y un intercambiador 210 de
calor.
El depósito 110 está destinado a contener un
fluido E a base de agua. Está conectado en un punto bajo, mediante
una canalización 120, al intercambiador 210 de calor para permitir
el flujo del fluido E hacia dicho intercambiador 210 de calor. Una
válvula 130 de compuerta está instalada en la canalización 120 para
permitir la regulación del caudal del fluido E hacia el
intercambiador 210 de calor. Para permitir el flujo del fluido E
hacia el intercambiador 210 de calor, el depósito 110 está
dispuesto por encima de dicho intercambiador 210 de calor o bien
está presurizado.
El intercambiador 210 de calor comprende una
cubierta 220 que tiene una forma cilíndrica en la figura 1. Esta
cubierta 220 tiene como finalidad recibir el fluido E para que pueda
transformarse en vapor y utilizarse así como agente humidificador.
Esta cubierta 220 es de tipo isotérmico. Incluye también una
abertura 222 conectada a una boca 224 de evacuación que está
destinada a permitir la difusión del vapor producido por el
generador 100 de vapor en el recinto en el que está instalado. La
boca 24 de evacuación o la abertura 222 pueden estar dotadas, en un
modo de realización representado en la figura 1, de una válvula 226
de sobrepresión que está destinada a permitir el mantenimiento del
fluido E en presión de vapor durante su vaporización en dicha
cubierta 220.
El intercambiador 210 de calor está asociado a
una fuente de calor que, ventajosamente, es un reactor 230
termoquímico. Este reactor 230 termoquímico es, por ejemplo, un
reactor de tipo sólido/gas que puede funcionar en un modo
reversible endotérmico para permitir su regeneración.
Comprende un primer depósito 240 que está
asociado al intercambiador 210 de calor y un segundo depósito 250,
siendo ambos herméticos.
Este primer depósito 240 presenta buenas
características de conductividad térmica. Preferiblemente es
metálico. En un modo de realización preferido, el primer depósito
240 se aloja en el interior de la cubierta 220 y preferiblemente de
forma coaxial a ésta. Así, de esta manera, el fluido E puede
confinarse entre la cubierta 220 y el primer depósito 240. Éste
está destinado a contener un agente A reactivo, por ejemplo, un
compuesto de cloruro de calcio y de grafito natural expandido que
produce una reacción exotérmica cuando se combina con otro agente B
reactivo, por ejemplo, un gas de amoniaco contenido en el segundo
depósito 250. Para poner en presencia el agente B reactivo con el
agente A reactivo contenido en el primer depósito 240, los dos
depósitos 240 y 250 están conectados por una canalización 232
dotada de una válvula 234 de compuerta.
En un modo de realización no representado, las
válvulas 130 y/o 234 son de tipo motorizado y se controlan por una
unidad de control que permite la regulación del caudal del vapor
producido por el generador 100 de vapor.
El generador 100 de vapor se instala en el
recinto para climatizar. Un fluido E a base de agua se introduce en
el depósito 110 y el reactor termoquímico 230 se acondiciona para
poder funcionar.
La válvula 130 de compuerta se abre y se regula
de manera que el fluido E pueda fluir hacia el intercambiador 210
de calor según un caudal determinado.
La válvula 234 de compuerta también se abre y se
regula para permitir un caudal calibrado del agente reactivo B
contenido en el segundo depósito 250 hacia el primer depósito 240
para reaccionar con el agente A reactivo y producir así una
reacción química exotérmica en dicho primer depósito 240. La
temperatura del primer depósito se eleva entonces hasta superar la
temperatura de ebullición del fluido E. Éste se evapora
progresivamente y se evacua a través de la abertura 222 en la boca
224 de evacuación que difunde así el vapor producido para
humidificar el aire del recinto.
El generador de vapor de la invención puede
funcionar de forma autónoma, sin que sea necesario conectarlo a una
fuente de corriente eléctrica como energía de calentamiento.
En la figura 2 se representa una variante de
realización de un generador 100 de vapor. Está destinado a
conectarse a una camisa G de un sistema de aire acondicionado y, en
particular, de un sistema de aire acondicionado de un avión. Un
conducto 228 se conecta para ello por un extremo a la abertura 222 y
desemboca en su otro extremo, dotado de un difusor 229, dentro de
la camisa G. Nótese que el difusor 229 está orientado en una
dirección paralela al sentido de flujo del aire en dicha camisa G,
indicado por la flecha C en la figura 2.
Durante el funcionamiento del generador 100 de
vapor, el fluido E vaporizado se difunde en dicha camisa G.
El conducto 228 también puede estar dotado de
una válvula 226 de sobrepresión.
Claims (10)
1. Generador (100) de vapor destinado a
humidificar el aire de un recinto o el aire tratado en un sistema
de aire acondicionado, en particular el de un avión, comprendiendo
dicho generador (100) de vapor al menos un depósito (110) destinado
a contener un fluido (E) a base de agua, estando conectado dicho
depósito (110) o cada uno de ellos a un intercambiador (210) de
calor destinado a transformar el fluido (E) en vapor, siendo la
fuente de calor asociada al intercambiador (210) de calor un reactor
(230) termoquímico, estando constituido el reactor (230)
termoquímico por un primer depósito (240) destinado a contener un
agente (A) reactivo que produce una reacción exotérmica cuando se
combina con otro agente (B) reactivo contenido en un segundo
depósito (250), caracterizado porque el intercambiador (210)
de calor comprende una cubierta (220) en la que se aloja el primer
depósito (240).
2. Generador (100) de vapor según la
reivindicación 1 caracterizado porque el primer depósito
(240) es coaxial a la cubierta (220).
3. Generador (100) de vapor según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el agente (A)
reactivo es un compuesto de cloruro de calcio y de grafito natural
expandido y el agente (B) reactivo es un gas de amoniaco.
4. Generador (100) de vapor según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la cubierta
(220) es metálica.
5. Generador (100) de vapor según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la cubierta
(220) incluye una abertura (222) conectada a una boca (224) de
evacuación que está destinada a permitir la difusión del vapor.
6. Generador (100) de vapor según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la cubierta
(220) incluye una abertura (222) conectada a un conducto (228) cuyo
extremo libre desemboca en una camisa (G) de un sistema de aire
acondicionado.
7. Generador (100) de vapor según la
reivindicación 6, caracterizado porque el extremo libre del
conducto (228) está dotado de un difusor (229).
8. Generador (100) de vapor según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la cubierta
(220) está dotada de una válvula (226) de sobrepresión destinada a
permitir el mantenimiento del fluido (E) en presión de vapor
durante su vaporización en dicha cubierta (220).
9. Generador (100) de vapor según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el depósito
(110) está conectado, mediante una canalización (120), al
intercambiador (210) de calor, estando dotada la canalización de
una válvula (130) de compuerta que permite la regulación del caudal
del fluido (E) hacia el intercambiador (210) de calor.
10. Generador (100) de vapor según la
reivindicación 9, caracterizado porque las válvulas (130) y/o
(234) de compuerta son de tipo motorizado y están controladas por
una unidad de control que permite la regulación del caudal de vapor
producido por el generador (100) de vapor.
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