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"APPAREIL POUR LE MELANGE ET LE SOUTIRAGE Du LIQUIDE ET D'UN GAZ"
Les méthodes utilisées jusqu'à présent pour le mélange d'un gaz avec un liquide consistent le plus souvent à brasser et à faire frapper le gaz par le liquide. Le gaz est envoyé sous pression à travers des plaques poreuses ou bien des plaques perforées ou bien des tuyaux, qui sont arrosés de tous côtés par le liquide; ou bien le gaz et le liquide sont conduits à travers un vase entièrement rempli de petites boules ou de petites pièces de forme irrégulière.
D'après ces procédés connus, le mélange est effectué pour obtenir les produits les plus divers, par exemple de la mousse d'albumine, de la crème fouettée, des produits spumigènes, des boissons renfermant de l'acide carbo-
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nique, etc...
Les méthodes connues signalées ci-dessus sont, ou bien compliquées techniquement, ou bien très longues et, de plus, ne donnent pas de mélanges assez intimes ; outre, elles ne permettent pas le soutirage continu.
D'après la présente invention, on est parvenu à établir un appareil simple, dans lequel il est possible de faire le mélange intime d'un gaz et d'un liquide que l'on choisit à volonté, et d'obtenir un produit possédant de grandes propriétés de finesse et d'homogénéité; de plus, le liquide et le gaz peuvent être mélangés entre eux en toutes proportions désirées. En outre, le mélange obtenu dans l'appareil d'après la présente invention peut être soutiré de façon ininterrompue.
Suivant l'invention,l'appareil est établi de telle façon que le mélange du gaz et du liquide, ainsi que le soutirage s'opèrent avec le même appareil. Le mélange proprement dit s'effectue en deux phases successives. La première phase comprend la dispersion d'un milieu dans l'autre, tandis que dans la deuxième, le mélange formé est soumis simultanément et partiellement à un courant rotatif ayant un parcours en spirale et partiellement à un courant vertical. Il est évident que par le brassage de ces deux courants, il se produit un mélange intense ; celui-ci peut être complètement réalisé grâce à un appareil simple, bien approprié et relativement petit, permettant aussi de soutirer de façon ininterrompue.
Le soutirage s'effectue de telle façon que, soit à l'ouverture, soit à la fermeture du robinet, les matières non mélangées sont automatiquement amenées ou retenues.
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Les Fig. 1 à 4 donnent quelques exemples d'exécution. Le gaz est amené par le tuyau 1, et le liquide par le tuyau 2, sous une pression déterminée. Par les robinets 3 et 4, ceux-ci étant réglés, on peut obtenir la proportion exacte de mélange. Le diffuseur 2 a pour rôle de disperser le gaz autant que possible, de telle façon que, dans la chambre 6, il se forme un premier mélange de liquide et de gaz. A l'intérieur de la paroi 1 se trouve un corps creux 8, entièrement fermé, dont la paroi est munie de rainures en forme de spirale. Le fil 9, en forme de spirale, se trouve dans cette rainure et est disposé de telle manière qu'entre le fil 9 et la paroi 1 il ne reste aucun espace, et qu'entre le fil 9 et la paroi du corps 8 une petite fente soit laissée libre.
En pratique, le mélange doit suivre la spirale, en étant animé d'un mouvement[giratoire.
Simultanément, une partie du mélange peut couler à travers les fentes qui se trouvent entre la spirale 9 et le corps 8, dans le sens de l'axe. Par ces deux mouvements séparés, on obtient une agitation intense et un mélange intime, à tel point qu'à l'extrémité du corps 8 se crée un mélange tout à fait homogène.
Le corps 8, entièrement fermé, se trouve relié par le mince tuyau 11 directement avec l'espace réservé au robinet 10. Il est relié à la paroi 7, au moyen de la tige 12, tandis qu'à l'autre extrémité du corps 8 se trouve un levier 13. Lorsque ferme le robinet 10 après une période de soutirage, la pression monte régulièrement dans tout l'appareil, et elle monte également dans le corps 8 par l'entremise du petit tuyau 11, de sorte que la longueur du corps 8 augmente, et que le dispositif à levier 13 ferme /
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les ouvertures d'amenée du gaz et du liquide dans la chambre de mélange, de telle façon que la pression dans la chambre 6 ne peut jamais monter et dépasser une certaine valeur.
Si l'on ouvre le robinet 10, il se produit alors une grande différence de pression entre l'ouverture de sortie ét la chambre de mélange 6, et cela par suite de la grande résistance du corps de mélange. C'est pour cela que la pression baisse plus dans le corps 8 qu'au dehors ; le corps 8 se raccourcit et, au moyen du levier 6, laisse arriver un nouvel afflux. Le tuyau 11 est long et étroit, ce qui régularise les divers à-coups de pression plus ou moins brusques. Il faut que ce tuyau touche presque le fond du corps 8 pour pouvoir enlever le mélange qui y a de nouveau pénétré.
Dans la Fig. 2, la forme de la spirale est plate, conformément aux nécessités techniques déterminées de certains cas.
Dans la Fig. 3 on a appliqué une spirale conique se resserrant dans le sens de la marche du liquide. Ceci peut avoir un avantage, étant donné que la vitesse linéaire du liquide augmente de plus en plus le long de la spirale et que, par conséquent, le mélange s'intensifie à mesure qu'il avance.
Pour terminer, la Fig. 4 représente une spirale conique s'élargissant dans le sens de la circulation du liquide, ce qui retient le jaillissement pendant l'écoulement, vu que le mouvement tourbillonnant se rétrécit vers la sortie.
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"APPARATUS FOR MIXING AND WITHDRAWING LIQUID AND GAS"
The methods used so far for mixing a gas with a liquid most often consist of stirring and knocking the gas by the liquid. The gas is sent under pressure through porous plates or perforated plates or pipes, which are sprayed on all sides by the liquid; or the gas and the liquid are conducted through a vessel completely filled with small balls or small irregularly shaped pieces.
According to these known methods, the mixing is carried out to obtain the most diverse products, for example albumin foam, whipped cream, spumogenic products, drinks containing carbohydrate acid.
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picnic, etc ...
The known methods mentioned above are either technically complicated or else very long and, moreover, do not give sufficiently intimate mixtures; in addition, they do not allow continuous withdrawal.
According to the present invention, we have succeeded in establishing a simple apparatus, in which it is possible to make the intimate mixture of a gas and a liquid which one chooses at will, and to obtain a product having great properties of smoothness and homogeneity; in addition, the liquid and the gas can be mixed together in any desired proportions. Further, the mixture obtained in the apparatus according to the present invention can be withdrawn continuously.
According to the invention, the apparatus is set up in such a way that the mixing of the gas and the liquid, as well as the drawing off take place with the same apparatus. The actual mixing is carried out in two successive phases. The first phase comprises the dispersion of one medium into the other, while in the second, the mixture formed is subjected simultaneously and partially to a rotary current having a spiral path and partially to a vertical flow. It is evident that by the mixing of these two currents, an intense mixing takes place; this can be completely achieved by means of a simple, suitable and relatively small device, also allowing uninterrupted withdrawal.
The withdrawal is carried out in such a way that, either on opening or closing the tap, the unmixed materials are automatically supplied or retained.
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Figs. 1 to 4 give some examples of execution. The gas is supplied through pipe 1, and the liquid through pipe 2, under a determined pressure. By means of taps 3 and 4, these being set, the exact proportion of mixture can be obtained. The role of the diffuser 2 is to disperse the gas as much as possible, so that, in the chamber 6, a first mixture of liquid and gas forms. Inside the wall 1 there is a fully closed hollow body 8, the wall of which is provided with spiral-shaped grooves. The wire 9, in the form of a spiral, is located in this groove and is arranged in such a way that between the wire 9 and the wall 1 there is no space left, and that between the wire 9 and the wall of the body 8 a small slot is left free.
In practice, the mixture must follow the spiral, being animated by a [gyratory movement.
At the same time, part of the mixture can flow through the slots which are located between the spiral 9 and the body 8, in the direction of the axis. By these two separate movements, one obtains an intense agitation and an intimate mixture, to such an extent that at the end of the body 8 is created a completely homogeneous mixture.
The body 8, completely closed, is connected by the thin pipe 11 directly with the space reserved for the valve 10. It is connected to the wall 7, by means of the rod 12, while at the other end of the body 8 is a lever 13. When the tap 10 is closed after a period of drawing off, the pressure rises steadily throughout the device, and it also rises in the body 8 through the small pipe 11, so that the length of the body 8 increases, and that the lever device 13 closes /
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the openings for supplying gas and liquid into the mixing chamber, so that the pressure in chamber 6 can never rise and exceed a certain value.
If the tap 10 is opened, there is then a large pressure difference between the outlet opening and the mixing chamber 6, and this is due to the high resistance of the mixing body. This is why the pressure drops more in the body 8 than outside; the body 8 is shortened and, by means of the lever 6, allows a new influx to arrive. The pipe 11 is long and narrow, which regulates the various more or less sudden pressure surges. This pipe must almost touch the bottom of the body 8 in order to be able to remove the mixture which has entered it again.
In Fig. 2, the shape of the spiral is flat, in accordance with the technical requirements determined in some cases.
In Fig. 3 a conical spiral was applied, tightening in the direction of the liquid's movement. This can have an advantage, since the linear velocity of the liquid increases more and more along the spiral and therefore the mixing intensifies as it advances.
Finally, FIG. 4 shows a conical spiral widening in the direction of flow of the liquid, which retains the spurt during the flow, as the swirling movement narrows towards the outlet.