Procédé pour régler les caractéristiques des aérosols produits par un générateur d'aérosols
et dispositif pour sa mise en oeuvre.
Dans l'emploi des aérosols (micelles ou particules infiniment petites, solides ou liquides, en suspension dans un gaz ou dans l'air), on a souvent grand intérêt à pouvoir régler leurs caractéristiques, notamment à pouvoir régler entre certaines limites les dimensions des particules émises par le générateur d'aérosols, surtout lorsque ces aérosols sont utilisés pour la désinfection ou pour des traitements thérapeutiques. En effet, il est souvent nécessaire d'éliminer des aérosols les particules dépassant une dimension déterminée, et la présente invention a pour but de réaliser cette élimination par des moyens simples et effi caces.
Selon l'invention, ce résultat est atteint, grâce au fait que, sur leur parcours à la sortie du générateur à l'endroit d'utilisation, les aérosols produits sont soumis à une action réglable de la force centrifuge. On comprend qu en soumettant nn courant d'aérosols à l'ae- tion de la force centrifuge, on provoque en premier lieu une sédimentation des particules les plus grosses, puisque cette force est proportionnelle à la masse des particules et au earré de la vitesse. Pour une action déterminée de la force centrifuge, on obtiendra donc la sédimentation des particules dont les dimensions dépassent une valeur déterminée.
Pour régler cette valeur, l'invention prévoit un réglage correspondant de ladite action soit en variant l'intensité de la force centrifuge, donc la vitesse imprimée aux micelles, soit en variant la durée de cette action, qui reste alors constante, sur les aérosols. I1 va de soi qu'on peut varier à la fois l'intensité de la foree centrifuge et la durée de son action.
L'invention porte également sur un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, cet appareil comportant, entre le générateur et l'endroit d'utilisation des aérosols, un par eours incurvé réglable imprimant un mouvement giratoire aux aérosols pour soumettre ceux-ci à une action réglable de la force centrifuge. Ce parcours réglable est avantageusement constitué par un conduit de volume réglable soit par variation de sa section, de façon à varier sa section de passage et donc la vitesse du courant d'aérosols et l'intensité de la force centrifuge, soit par variation de sa longueur, de façon à varier la durée d'action d'une force centrifuge constante. On peut également utiliser un conduit à courbure variable.
Le dessin annexé représente, schématique- ment et à titre d'exemple, neuf formes d'exé cntion du dispositif selon l'invention.
Les fig. 1 à 9 représentent chacune une de ces formes d'exécution.
Le dispositif représenté à la fig. 1 com- prend une cuvette 1 contenant le produit à pulvériser, un gicleur 2 projetant le produit
Suivant la fig. 2, on fait usage d'une hé- lice élastique libre 13 comprimée entre l'écran 3 et le chapeau 14, lequel coulisse à frottement doux dans l'enveloppe 4 et peut être immobilisé dans toute position voulue au moyen de la vis de calage 15. L'ajutage de sortie 16 traverse ce chapeau. Les extrémités de l'hélice sont conformées de façon à éviter tout accrochage aux surfaces d'appui. Sous l'effet des déplacements du chapeau 14, l'hé lice se tord d et se détord automatiquement, en maintenant ses bords intérieur et extérieur respectivement en contact avec les cylindres 4 et 6.
L'hélice des fig. 1 et 2 pourrait être remplacée par un tuyau élastique enroulé en hélice à spires jointives. En comprimant ce tuyau suivant l'axe de l'hélice, on produit une ovalisation ou un aplatissement plus ou moins prononcé de sa section transversale initialement circulaire, en faisant ainsi varier la grandeur de cette section.
L'appareil montré en fig. 3 et celui selon la fig. 4 sont basés sur la variation de la durée de l'action centrifuge, en faisant passer les aérosols par un conduit hélieoïdal. de section constante, mais de longueur variable.
Comme montré en fig. 3, un cylindre 17, dans lequel est pratiquée une rainure héli cotidale périphérique 18, est monté à frottement doux dans l'enveloppe 4. A celle-ci est fixé un ergot 19 qui s'adapte exactement dans la rainure 18 et guide le cylindre 17 dé façon à déplacer celui-ei longitudinalement dans l'enveloppe 4, dans le sens correspondant à celui de la rotation qui lui est imprimée. Les aérosols parcourent le conduit hélicoïdal jusqu'à l'ergot 19 et sortent par l'ajutage 20 fixé à l'enveloppe 4, devant ledit ergot, lequel obture la partie du conduit hélicoïdal qui se trouve au-dessus de lui. Il suffit de régler la hauteur d'introduction du cylindre 17 dans l'enveloppe 4 pour obtenir des aérosols dont les micelles ont des dimensions comprises entre des limites bien déterminées.
Suivant la fig. 4, le cylindre 17 peut être monté à rotation autour de son axe, sans déplacement longitudinal par rapport à l'envepulvérisé contre un écran perméable 3 constitué par une toile ou plaque perforée, métallique ou en matière isolante, et une enveloppe cylindrique 4 qui s'adapte à la cuvette et contient ledit écran. Un manchon 5 est monté à coulissement sur un cylindre 6 placé axialement dans l'enveloppe 4. Ce manchon est guidé dans un collet du couvercle 7 de l'enveloppe et peut être bloqué en toute position voulue au moyen d'une vis de calage S. Une hélice élastique - 9, dont le bord intérieur se trouve en contact avec le cylindre 6 et le bord extérieur avec l'enveloppe 4, est fixée par une de ses extrémités (directement ou indirectement) au cylindre 4, en 10, et par son autre extrémité au manchon 5, en 11.
Les aérosols ayant traversé l'écran 3 parcourent le chemin hélicoïdal délimité par lthé- lice -9 et quittent l'appareil par l'ajutage 12.
Le mouvement giratoire ainsi imprimé aux aérosols débarrasse ceux-ci des particules les plus grosses qui retournent à la cuvette 1.
En réglant la position du manchon 5, on peut comprimer ou détendre l'hélice 9, laquelle reste en contact avec les cylindres 4 et 6, de façon à modifier la section transversale du conduit qu'elle délimite et à augmenter ou réduire la vitesse des aérosols et donc l'intensité d'action de la force centrifuge.
Dans la position totalement relevée du manchon 5, les micelles sortant par 12 auront les limites de dimension les plus grandes.
Elles seront, au contraire, les plus faibles lorsque l'hélice 9 est comprimée au maximum
Dans la construction de la fig. 1, l'écran 3 retient la majorité des gouttelettes mouillantes, c'est-à-dire celles qui n'ont pas été Idivisées à une dimension suffisamment faible pour former réellement un aérosol. L'élimination de ces gouttelettes mouillantes peut également être produite par tous autres moyens appropriés.
On pourrait aussi projeter le liquide pulvérisé obliquement contre la paroi de l'enveloppe 4, afin de lui imprimer déjà une impulsion autour de l'axe de l'appareil, pour l'introduire ensuite dans le conduit hélicoïdal. loppe 4, l'ergot 1.9 étant donc supprimé. L'enveloppe 4 est percée d'une série d'ouvertures 21, 22, 23 ..., disposées de manière que, lorsqu'on tourne le cylindre 17, un de ces trous découvre toujours un point de la rainure hélicoïdale 18, d'où les aérosols s'échappent dans une gaine latérale 24 4 pour sortir finalement par 20.
Les aérosols sont donc récoltés à une hauteur variant avec la position angulaire dn cylindre 17, après avoir été soumis pendant un temps variable à l'action de la force centrifuge, de sorte que les dimensions des micelles varient en conséquence.
Dans le dispositif selon la fig. 5, le jet d'aérosols produit par le gicleur 2 est dirigé obliquement vers le haut, tangentiellement à l'enveloppe cylindrique 4, et se propage suivant une trajectoire hélicoïdale entre l'enveloppe 4 et le cylindre de guidage concentrique 25, pour sortir par un conduit 26 më- nagé dans un chapeau 27 qui est solidaire du cylindre 25 et peut être déplacé à frottement doux dans l'enveloppe 4, une vis de calage 28 permettant de le fixer dans toute position voulue. Le déplacement axial du chapeau fait varier la longueur du parcours des aérosols et donc la durée d'action de la force centrifuge.
On pourrait également utiliser un gicleur 2 orientable, notamment monté à rotation autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du cylindre 4, de façon à pouvoir varier le pas, et donc la longueur, de la trajectoire hélicoïdale suivie par le flux d'aérosols entre les cylindres 4 et 25, lesquels peuvent alors être fixés l'un par rapport à l'autre. Les cylindres 4 et 25 pourraient être remplacés par des troncs de cône ou autres surfaces de révolution.
Bien que le cylindre 25 ne soit théoriquement pas indispensable, son emploi est pratiquement désirable pour empêcher la disper sion du jet d'aérosols.
Dans les fig. 6 à 9, un couvercle 125 est adapté sur l'enveloppe 4 et présente une tu bulure 126 pour évacuer les aérosols vers le parcours réglable qui leur imprime un mouvement giratoire réglable.
Dans le cas de la fig. 6, ce parcours est constitué par un tuyau flexible, de préférence élastique 127, qui forme une boucle et dont une extrémité est raccordée à la tubulure 126, tandis que l'autre extrémité est raccordée à l'endroit d'utilisation, par exemple une embouchure 128, lorsqu'il s'agit d'aérosols pour inhalations. Ce tuyau 127 peut notamment être établi en métal élastique, en caoutchouc ou analogue, avantageusement armé par un ressort hélicoïdal à spires pratiquement jointives.
Il suffit de rapprocher ou d'éloigner l'ex trémité 128 de la tubulure 126 pour contracter ou détendre la boucle du tuyau 127, afin de varier l'effet de la force centrifuge et provoquer la séparation d'une partie plus ou moins grande des particules les plus grossières. Le volume et la section du tuyau restent pratiquement invariables, mais l'accélération centrifuge varie avec l'inclinaison. de la boucle, par exemple le pas de l'hélice si elle est hélicoïdale, tandis que le diamètre peut également varier au cours des déplacements.
Dans le dispositif selon la fig. 6, la boucle affecte la forme d'une spire hélicoïdale, mais elle pourrait aussi avoir une autre forme, par exemple celle d'une spirale.
Les mouvements du tuyau 127 peuvent être obtenus, par exemple, en actionnant un manchon 29 taraudé par moitiés à filets de pas contraires, qui coopère avec deux tiges filetées 30, 31 ayant également des pas con traires, dont l'une est fixée, par exemple sou dée, au couvercle 125, tandis que l'autre est coudée et supporte l'extrémité supérieure du tuyau 127 au moyen d'un collier 32.
Les fig. 7 et 8 montrent des constructions particulièrement simples, les aérosols sortant du couvercle 125, passant par r un conduit in- curvé en forme de U, par exemple à base pointue (33 en fig. 7) ou arrondie (34 en fig. 8). Une cloison médiane 35, respectivement 36, est montée à coulissement dans un guide 37 qui est solidaire du tuyau incurvé et embrasse la cloison d'une façon étanche.
La position de la cloison peut être réglée d'une manière continue ou graduelle, par exemple à l'aide d'une goupille 38 traversant un trou dans le guide et l'un ou l'autre d'une serie
Method for adjusting the characteristics of aerosols produced by an aerosol generator
and device for its implementation.
In the use of aerosols (micelles or infinitely small particles, solid or liquid, suspended in a gas or in the air), it is often of great interest to be able to adjust their characteristics, in particular to be able to adjust the dimensions of the particles between certain limits. particles emitted by the aerosol generator, especially when these aerosols are used for disinfection or for therapeutic treatments. In fact, it is often necessary to remove from the aerosols the particles exceeding a determined size, and the object of the present invention is to achieve this removal by simple and effective means.
According to the invention, this result is achieved by virtue of the fact that, on their journey from the generator outlet to the place of use, the aerosols produced are subjected to an adjustable action of centrifugal force. It is understood that by subjecting a stream of aerosols to the aeration of centrifugal force, one causes in the first place a sedimentation of the largest particles, since this force is proportional to the mass of the particles and to the square of the speed. . For a determined action of the centrifugal force, the sedimentation of the particles whose dimensions exceed a determined value will therefore be obtained.
To adjust this value, the invention provides for a corresponding adjustment of said action either by varying the intensity of the centrifugal force, therefore the speed imparted to the micelles, or by varying the duration of this action, which then remains constant, on the aerosols. . It goes without saying that we can vary both the intensity of the centrifugal drill and the duration of its action.
The invention also relates to a device for implementing this method, this apparatus comprising, between the generator and the place of use of the aerosols, an adjustable curved edge imparting a gyratory movement to the aerosols in order to subject them. with an adjustable action of centrifugal force. This adjustable path is advantageously constituted by a duct of adjustable volume either by varying its section, so as to vary its passage section and therefore the speed of the aerosol stream and the intensity of the centrifugal force, or by varying its length, so as to vary the duration of action of a constant centrifugal force. It is also possible to use a duct with variable curvature.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, nine embodiments of the device according to the invention.
Figs. 1 to 9 each represent one of these embodiments.
The device shown in FIG. 1 comprises a bowl 1 containing the product to be sprayed, a nozzle 2 projecting the product
According to fig. 2, use is made of a free elastic propeller 13 compressed between the screen 3 and the cap 14, which slides gently in the casing 4 and can be immobilized in any desired position by means of the setting screw. 15. The outlet nozzle 16 passes through this cap. The ends of the propeller are shaped so as to avoid any catching on the bearing surfaces. Under the effect of the movements of the cap 14, the propeller twists and untwists automatically, keeping its inner and outer edges respectively in contact with the cylinders 4 and 6.
The propeller of fig. 1 and 2 could be replaced by an elastic hose wound in a helix with contiguous turns. By compressing this pipe along the axis of the helix, an ovalization or a more or less pronounced flattening of its initially circular cross section is produced, thus varying the size of this section.
The apparatus shown in fig. 3 and that according to FIG. 4 are based on the variation of the duration of the centrifugal action, by passing the aerosols through a helical duct. of constant section, but of variable length.
As shown in fig. 3, a cylinder 17, in which a peripheral helical groove 18 is made, is mounted with gentle friction in the casing 4. To the latter is fixed a lug 19 which fits exactly in the groove 18 and guides the cylinder. 17 dice so as to move it longitudinally in the casing 4, in the direction corresponding to that of the rotation imparted to it. The aerosols travel through the helical duct as far as the lug 19 and exit through the nozzle 20 fixed to the casing 4, in front of said lug, which closes the part of the helical duct which is located above it. It suffices to adjust the height of introduction of the cylinder 17 into the casing 4 in order to obtain aerosols whose micelles have dimensions between well-defined limits.
According to fig. 4, the cylinder 17 can be mounted to rotate about its axis, without longitudinal displacement relative to the sprayed against a permeable screen 3 consisting of a perforated canvas or plate, metallic or of insulating material, and a cylindrical casing 4 which s 'adapts to the cuvette and contains said screen. A sleeve 5 is slidably mounted on a cylinder 6 placed axially in the casing 4. This sleeve is guided in a collar of the cover 7 of the casing and can be locked in any desired position by means of a setting screw S An elastic propeller - 9, the inner edge of which is in contact with the cylinder 6 and the outer edge with the casing 4, is fixed by one of its ends (directly or indirectly) to the cylinder 4, at 10, and by its other end to the sleeve 5, at 11.
The aerosols which have passed through the screen 3 travel along the helical path delimited by thelix -9 and leave the apparatus through the nozzle 12.
The gyratory movement thus imparted to the aerosols rids them of the largest particles which return to the bowl 1.
By adjusting the position of the sleeve 5, it is possible to compress or relax the propeller 9, which remains in contact with the cylinders 4 and 6, so as to modify the cross section of the duct which it defines and to increase or reduce the speed of the aerosols and therefore the intensity of action of the centrifugal force.
In the fully raised position of the sleeve 5, the micelles exiting at 12 will have the greatest dimension limits.
On the contrary, they will be the weakest when the propeller 9 is compressed to the maximum.
In the construction of FIG. 1, the screen 3 retains the majority of the wetting droplets, that is to say those which have not been split down to a sufficiently small size to actually form an aerosol. The elimination of these wetting droplets can also be produced by any other suitable means.
It would also be possible to project the sprayed liquid obliquely against the wall of the casing 4, in order to already give it an impulse around the axis of the apparatus, in order to then introduce it into the helical duct. loppe 4, the lug 1.9 therefore being deleted. The casing 4 is pierced with a series of openings 21, 22, 23 ..., arranged so that, when turning the cylinder 17, one of these holes always reveals a point of the helical groove 18, d 'where the aerosols escape in a side duct 24 4 to finally exit through 20.
The aerosols are therefore collected at a height varying with the angular position of the cylinder 17, after having been subjected for a variable time to the action of centrifugal force, so that the dimensions of the micelles vary accordingly.
In the device according to FIG. 5, the aerosol jet produced by the nozzle 2 is directed obliquely upwards, tangentially to the cylindrical casing 4, and propagates along a helical path between the casing 4 and the concentric guide cylinder 25, to exit through a duct 26 housed in a cap 27 which is integral with the cylinder 25 and can be moved with gentle friction in the casing 4, a setting screw 28 allowing it to be fixed in any desired position. The axial displacement of the cap varies the length of the path of the aerosols and therefore the duration of action of the centrifugal force.
One could also use an orientable nozzle 2, in particular mounted to rotate around an axis perpendicular to the axis of the cylinder 4, so as to be able to vary the pitch, and therefore the length, of the helical path followed by the flow of aerosols between the cylinders 4 and 25, which can then be fixed relative to each other. The cylinders 4 and 25 could be replaced by truncated cones or other surfaces of revolution.
Although cylinder 25 is theoretically not essential, its use is practically desirable to prevent dispersion of the aerosol jet.
In fig. 6 to 9, a cover 125 is fitted to the casing 4 and has a bulb 126 to evacuate the aerosols towards the adjustable path which gives them an adjustable gyratory movement.
In the case of fig. 6, this path is formed by a flexible pipe, preferably elastic 127, which forms a loop and one end of which is connected to the tubing 126, while the other end is connected to the place of use, for example a mouthpiece 128, in the case of inhalation aerosols. This pipe 127 can in particular be made of elastic metal, rubber or the like, advantageously reinforced by a helical spring with practically contiguous turns.
It suffices to bring the end 128 of the tubing 126 closer or further to contract or relax the loop of the pipe 127, in order to vary the effect of the centrifugal force and cause the separation of a more or less large part of the tubes. coarser particles. The volume and the section of the pipe remain practically invariable, but the centrifugal acceleration varies with the inclination. of the loop, for example the pitch of the propeller if it is helical, while the diameter can also vary during movements.
In the device according to FIG. 6, the loop has the shape of a helical turn, but it could also have another shape, for example that of a spiral.
The movements of the pipe 127 can be obtained, for example, by actuating a sleeve 29 threaded by halves with opposing threads, which cooperates with two threaded rods 30, 31 also having opposite pitches, one of which is fixed, by welded example, to the cover 125, while the other is bent and supports the upper end of the pipe 127 by means of a collar 32.
Figs. 7 and 8 show particularly simple constructions, the aerosols leaving the cover 125, passing through a curved U-shaped duct, for example with a pointed base (33 in fig. 7) or rounded (34 in fig. 8). . A middle partition 35, respectively 36, is slidably mounted in a guide 37 which is integral with the curved pipe and embraces the partition in a sealed manner.
The position of the partition can be adjusted in a continuous or gradual manner, for example using a pin 38 passing through a hole in the guide and either of a series.