EP1899076A1 - Procede et dispositif de dispersion d'un liquide utilisable a la brumisation. - Google Patents

Procede et dispositif de dispersion d'un liquide utilisable a la brumisation.

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EP1899076A1
EP1899076A1 EP06778755A EP06778755A EP1899076A1 EP 1899076 A1 EP1899076 A1 EP 1899076A1 EP 06778755 A EP06778755 A EP 06778755A EP 06778755 A EP06778755 A EP 06778755A EP 1899076 A1 EP1899076 A1 EP 1899076A1
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EP
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liquid
solid
fibrous
disc
porous
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Withdrawn
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EP06778755A
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François Simon
Sandre Simon
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Individual
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces
    • B05B3/1064—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces the liquid or other fluent material to be sprayed being axially supplied to the rotating member through a hollow rotating shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces
    • B05B3/1007—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces characterised by the rotating member
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces
    • B05B3/105—Fan or ventilator arrangements therefor
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B3/1021—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces characterised by the rotating member with individual passages at its periphery

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for dispersing a liquid that can be used, in particular but not exclusively, to misting, that is to say to the dispersion of the liquid into droplets of adjustable size, which can range from fine droplets, ultrafine, to a very close stage of vaporization.
  • the invention therefore more particularly aims to solve these problems and to reduce these disadvantages so as to obtain simple dispersing devices, effective, easy to maintain and yet cheap.
  • a dispersion process consisting in subjecting the liquid to both the dispersive action of forces that develop spontaneously at the interface between a liquid and a solid, such as, for example, the capillary force and the rotating the solid so as to subject the divided liquid to a centrifugal force causing its extraction and projection into the surrounding medium in the form of drops, droplets, ultrafine droplets, steam.
  • the liquid supply of the solid can be ensured either:
  • capillarity thanks to a material, for example porous or fibrous or pulverulent, having the affinities required with the liquid so that the phenomenon of capillarity develops, by pumping, by means of pumping means,
  • the aforesaid solid may be heterogeneous and may include a fraction exerting on the liquid an interactive force of attraction and a fraction exerting on the liquid an interactive repulsion force.
  • the solid can, thanks to a particular conformation of the solid and / or additional elements, associated with it, cause a stream of air which, applied to the liquid fragmented or vaporized, completes the dispersion of the liquid in the environment.
  • the fragmentation can be applied to a larger volume of ambient environment.
  • the invention relates to devices for implementing the method described above. These devices will thus involve a rotating body made of a solid material, rigid or flexible, which may, for example, be fibrous (micro fibrous), porous, cellular, micro cellular, means for rotating said body and means for intake of liquid in contact with said body.
  • a rotating body made of a solid material, rigid or flexible, which may, for example, be fibrous (micro fibrous), porous, cellular, micro cellular, means for rotating said body and means for intake of liquid in contact with said body.
  • the body may have outer shapes symmetrical with respect to its axis of rotation.
  • the radial faces of the body may be at least partially coated or impregnated with a waterproof layer.
  • the body may be rotatably mounted by means of a hollow drive shaft for its liquid supply.
  • the admission of the liquid may be effected by the suction generated by the centrifugal forces exerted on the liquid inside the body and / or by assistance means using the capillarity and / or means pumping.
  • the admission of the liquid to the body can be carried out by gravity by means of a distributor, for example, of the drop by drop type, disposed above the body.
  • the rotating body is a porous or fibrous body having, at its periphery, liquid passage orifices
  • the size of the droplets generated during the rotation is variable depending on the size and the shapes of these orifices.
  • the invention provides for the use of a body of compressible material and an adjustment of this size and shape: either by an adjustable permanent mechanical action exerted on the body to cause compression or expansion of the body material at least at the periphery,
  • an automatic or automated action such as, for example, a servocontrol of a parameter such as the speed of rotation of the body, in particular so as to be able to adjust the size of the droplets according to this parameter, for example the speed of rotation; from the body.
  • a parameter such as the speed of rotation of the body, in particular so as to be able to adjust the size of the droplets according to this parameter, for example the speed of rotation; from the body.
  • the device according to the invention may further comprise means for generating an air flow so as to channel the fog generated by the body, in particular with a view to an application such as, for example, the paint or a phytosanitary treatment.
  • deflection means may be provided so that the fog thus channeled has a circular or rectangular section like a conventional brush.
  • the aforesaid body may be disposed between two discs with variable spacing, the adjustment of the spacing being obtainable by screwing a screw on the axis of rotation of the body;
  • the means for adjusting the size and shape of the orifices of the body may exert a mechanical action depending on the speed of rotation, for example, by means of weights arranged in said body so as to exert in the peripheral region of said body, a pressure proportional to the rotational speed of the solid;
  • the body may be disposed between two cups whose peripheral edges are convergent towards each other;
  • the aforementioned flyweights may be arranged in an annular region of the body and be interconnected by a coaxial elastic ring;
  • the drive shaft of the body may pass through an enclosure defining an annular container for containing the liquid to be sprayed and whose bottom is provided with liquid distribution means adapted to provide a controlled flow rate of the body fluid.
  • the figure is a schematic sectional view of a first embodiment of the device according to the invention.
  • Figure 2 is a schematic section of an alternative embodiment of the device of Figure 1;
  • Figure 3 is a top view of the disc used in the devices illustrated in Figures 1 and 2;
  • FIG. 4 is a schematic axial section of a dispersing device comprising mechanical means for controlling the size of the droplets
  • Figure 5 is an axial section of the rotor of a self-servocating dispersion device for adjusting the size of the droplets.
  • the device according to the invention uses a horizontal rotor 1 comprising a disk 2 made of porous material, for example, fibrous, fibrous micro, alveolar possibly having antiseptic, virucidal and / or catalytic properties.
  • a horizontal rotor 1 comprising a disk 2 made of porous material, for example, fibrous, fibrous micro, alveolar possibly having antiseptic, virucidal and / or catalytic properties.
  • This disk 2 is rotated by an electric motor 3 located below the disk 2 by means of a drive shaft 4 and a coaxial circular plate 5.
  • the underside of the disc 1 is covered by a sealing layer 6 impervious to liquids and gases.
  • the fixing of the disc 2 on the plate 5 is made by gluing.
  • the upper face of the disc 2 is in turn partially covered with a crown-shaped sealing layer 7 which delimits in its center, an open area 8 for the admission of the liquid.
  • This liquid is delivered in the form of a succession of drops 9 delivered by an adjustable droplet 10 fed by a liquid container 11, the assembly being situated above the disc 2.
  • the liquid inlet zone 8 will be flanked by a chute 12, which here has the shape of a tabular sleeve making it possible to prevent the drops delivered by the droplets from being entrained by the air stream resulting from the rotation of the disk 2.
  • the upper face of the disk 2 will be equipped, at the level of the sealing layer 7, blades or fins 13 for generating a radial air stream at the periphery of the disk.
  • the underside of the disk may be equipped with similar blades or, as shown in broken lines, a crown 14 made of a porous material, for example fibrous or alveolar with open cells.
  • the container 11 equipped with the drip 10 may be connected to the motor structure by means of arches 15 or the like.
  • the disc 2 is rotated by the motor 3 at a speed for example of the order of 5,000 to 15,000 revolutions / min (depending on the diameter of the disc).
  • the dropper 10 delivers, at an adjustable flow rate, a succession of drops which fall on the admission zone 8 of the disk 2.
  • Each drop 9 is absorbed in the central portion of the disc 2 and is distributed three-dimensionally by gravitation but mainly by capillarity.
  • the centrifugal force applied to the liquid is relatively small: it is essentially the capillary forces that fragment the liquid in the thickness and towards the periphery of the disc 2.
  • the centrifugal force exerted on the fragmented liquid is greater than the interaction forces between the liquid and the rotating solid material.
  • the fragmented liquid is expelled in the form of fine or very fine droplets which are radially driven by the air flow generated by the fins 13 and / or the ring 14 of porous material.
  • a cavity 16 opening outwards in its upper part where the fall the drops 9 delivered by the drip 10.
  • the edge of this cavity may have very varied shapes.
  • FIG. 3 shows multi-lobed peripheral shapes both for the peripheral surface 17 of the disk and for that 19 of the cavity 16.
  • the disk 2 ' is mounted on a coaxial rotary hollow shaft 20 rotated in its upper part by an electric motor 21.
  • This hollow shaft 20 is closed in its upper part and immersed in its lower part in a liquid contained in a container 22.
  • the tabular shaft 20 is provided with at least one lateral bore 23 opening on the porous material of the disc
  • the upper and lower faces of the disc are coated with a liquid-tight layer 24, 25 and gases. These faces can be equipped with means for generating a radial air flow as in the previous example (blades or crown made of porous material).
  • this device is similar to the previous one. However, in this case, the rotation of the disk 2 'generates by centrifugal effect a depression inside the hollow shaft 20 and thus an aspiration of the liquid contained in the container 22.
  • the sucked flow rate is a function of the rotational speed of the disk 2 '. It can be adjusted by calibrating holes 23.
  • the initiation of the rise of the liquid can be facilitated by the use of a wick of absorbent material for the liquid to be sprayed.
  • This wick may be disposed inside or outside the tabular shaft 20.
  • this wick must be in intimate contact with the rotating material of the disc 2.
  • the liquid rises in the wick and impregnates the absorbent material 26 of the disc 2. Thanks to the presence of this liquid, when the device is put into operation, this liquid already present in the absorbent material 26 is ejected under the effect of the centrifugal force and, by causing a depression inside the tubular shaft 20 (much greater than that caused by the ejection of the gas contained in the disk), ensures the priming of the device .
  • the constituent material of the wick may be chosen so as to effect a separation between liquids of different natures. So, by for example, a hydrophilic wick will not allow the rise of fatty substances.
  • the material constituting the disk 2 may be heterogeneous and comprise several materials having different physicochemical properties vis-à-vis the liquid to be sprayed.
  • the disk 2 comprises a peripheral region 28 in which the porous or fibrous material has repellent properties vis-à-vis the liquid to be sprayed.
  • the fragmented liquid entrained by the centrifugal force will be further subjected to the repulsive forces of the material and will undergo additional dispersion (instead of gathering on the surface of the material, it is freed from that and undergoes an explosion).
  • the disk 2, 2 'could be replaced by a rotating body having various shapes, such as propeller blades designed to generate a flow of air.
  • the dispersing device comprises a rotor 30 comprising two coaxial disks 31, 32 between which is disposed a lining 33 of porous or fibrous material, elastically deformable.
  • These discs 31, 32 each comprise at their periphery, two axially offset rings 34, 35 connected to the disc by a circular recess. These two rings 34, 35 are oriented so as to pinch the seal 33 at its periphery.
  • the fixing of the disks 31, 32 on the rotary drive shaft 36 is designed to allow adjustment of the spacing between the two disks 31, 32.
  • the disc 31 may be fixedly mounted on the shaft 36, while the disc 32 will be slidably mounted on the same shaft 36.
  • the axial retention of the disc 32 may then be provided by means of a screw 37 from screw on the threaded lower end of the shaft 36, with the possible interposition of a washer 38.
  • the disc 31 comprises a coaxial circular orifice 39 interrupted by radial connecting elements.
  • This circular orifice 39 is bordered by a circular collar 40 which extends radially, slightly obliquely outwardly to form a kind of funnel.
  • the motor 41 for driving the shaft 36 is fixed to the upper part 42 of an enclosure 43 which extends in the space between the motor 41 and the rotor 30.
  • the upper 42 and lower 44 faces of the enclosure 43 are provided with two central coaxial central holes O 1 , O 2 through which the shaft 36 passes.
  • the lower face 44 is provided with a coaxial tubular sleeve 45 opening at the orifice O 2 .
  • the lower face 44 is provided with at least one bore equipped with a dropper 48 possibly closable.
  • the essential advantage of this apparatus lies in the possibility of adjusting the size of the droplets generated by the rotor 30.
  • This screwing or unscrewing causes compression or expansion of a peripheral zone of the lining 33 and, consequently, a variation (narrowing / expansion) of the fluid passage orifices at said zone.
  • This variation causes a corresponding variation in the size of the droplets independently of the rotational speed of the rotor 30.
  • the rotor R comprises two coaxial cups 50, 51 delimiting between them a space enclosing a lining G of elastically deformable material.
  • the two cups 50, 51 each comprise a folded peripheral zone 52, 53, for example of substantially frustoconical shape, and are arranged so that their concavity is mutually opposite.
  • the two cups 50, 51 are fixedly mounted on a coaxial rotation drive shaft 54.
  • the two cups delimit a narrowing space at the level of the folded peripheral zones.
  • the upper cup 50 comprises a circular orifice 55 intended to receive drops of liquid to be sprayed, this circular orifice 55 being bordered by a circular collar 56, similar to the collar 40.
  • two sets of flyweights M 1 , M 2 are arranged, each disposed in an annular region located near the folded peripheral zones 52, 53.
  • the weights M 1 , M 2 of each series are interconnected by a coaxial elastic ring 56, 57.
  • the liquid passage orifices have smaller sections than they had when the rotor R was stopped.
  • An increase in the rotational speed of the rotor R will cause a reduction in the section of the passage orifices with, consequently, a reduction in the size of the droplets generated by the rotor.
  • the flow of pulverized liquid (which undergoes a double phenomenon of acceleration of the flow velocity of the liquid due to the increase of the speed of rotation and slowing down due to the increase of the pressure loss in the passage of the compressed area of the packing) will be kept substantially constant, or even decrease slightly.
  • the rotor R is disposed in a funnel-shaped projection nozzle B on the walls of which is injected a stream of air coming from a generating means such as a fan or a turbine, indicated here. by the blocks 60, 61.
  • the interference generated by the rotor R is driven into the nozzle B without touching the walls.
  • the outlet section of the nozzle B may have any shape (for example circular, square, rectangular, oblong, etc.) appropriate to the application that we want to perform.
  • the air flow generation means may consist of a turbine or turbine blades associated with the rotor.

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Abstract

Le dispositif selon l'invention comprend un corps rotatif (1) en un matériau pouvant être fibreux ou poreux, des moyens d'entraînement en rotation (3, 4) de ce corps (1) et des moyens d'admission de liquide (10, 11) au contact de ce corps (1), de manière à soumettre ce liquide à l'action dispersive de forces à l'interface liquide/solide, et à faire tourner le corps (1) de manière à soumettre le liquide divisé à une force centrifuge.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DISPERSION D'UN LIQUIDE UTILISABLE A LA BRUMISATION.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de dispersion d'un liquide utilisable, notamment mais non exclusivement, à la brumisation, c'est- à-dire à la dispersion du liquide en gouttelettes de dimensions réglables, pouvant aller de gouttelettes fines, ultrafînes, jusqu'à un stade très proche de la vaporisation.
D'une manière générale, on sait que pour disperser une masse liquide, on utilise habituellement des dispositifs faisant intervenir des pompes à haute pression débitant dans des buses de pulvérisations, éventuellement assistées par ultrasons. Une autre solution consiste à utiliser des jets d'air comprimé servant à fragmenter la phase liquide, par exemple, à la façon d'un pistolet de peinture ou un aérographe.
Dans tous les cas, il s'agit de dispositifs complexes, délicats à régler et relativement coûteux. En outre, ils nécessitent une maintenance particulièrement exigeante (risques de bouchage), ils sont très difficiles à régler et demandent un apport d'énergie relativement important.
L'invention a donc plus particulièrement pour but de résoudre ces problèmes et de réduire ces inconvénients de manière à obtenir des dispositifs de dispersion simples, efficaces, faciles à entretenir et cependant bon marché. A cet effet, elle propose un procédé de dispersion consistant à soumettre le liquide à la fois à l'action dispersive de forces qui se développent spontanément à l'interface entre un liquide et un solide, telle que par exemple la force de capillarité et à faire tourner le solide de manière à soumettre le liquide divisé à une force centrifuge provoquant son extraction et sa projection dans le milieu environnant sous la forme de gouttes, gouttelettes, gouttelettes ultrafines, vapeur.
Avantageusement, l'alimentation en liquide du solide pourra être assurée soit :
- par aspiration due à la force centrifuge,
- par capillarité, grâce à une matière par exemple poreuse ou fibreuse ou pulvérulente présentant les affinités requises avec le liquide pour que se développe le phénomène de capillarité, - par pompage, à l'aide de moyens de pompage,
- par gravité, par exemple, par un goutte à goutte.
Par ailleurs, le susdit solide pourra être hétérogène et pourra comprendre une fraction exerçant sur le liquide une force d'attraction interactive et une fraction exerçant sur le liquide une force de répulsion interactive.
En outre, compte tenu du fait que l'on fait tourner le solide, on pourra, grâce à une conformation particulière du solide et/ou d'éléments additionnels, qui lui sont associés, provoquer un courant d'air qui, appliqué au liquide fragmenté ou vaporisé, complète la dispersion du liquide dans le milieu ambiant.
Ainsi, la fragmentation pourra s'appliquer à un plus grand volume de milieu ambiant.
Bien entendu, l'invention concerne des dispositifs pour la mise en œuvre du procédé précédemment décrit. Ces dispositifs feront donc intervenir un corps rotatif en un matériau solide, rigide ou souple, pouvant, par exemple, être fibreux (micro fibreux), poreux, cellulaire, micro cellulaire, des moyens d'entraînement en rotation dudit corps et des moyens d'admission de liquide au contact dudit corps.
De préférence, le corps pourra présenter des formes extérieures symétriques par rapport à son axe de rotation.
Les faces radiales du corps pourront être au moins partiellement revêtues ou imprégnées par une couche étanche.
Le corps pourra être monté rotatif par l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement creux servant à son alimentation en liquide. Dans ce cas, l'admission du liquide pourra s'effectuer grâce à l'aspiration engendrée par les forces centrifuges exercées sur le liquide à l'intérieur du corps et/ou par des moyens d'assistance utilisant la capillarité et/ou des moyens de pompage.
En variante, l'admission du liquide sur le corps pourra s'effectuer par gravité au moyen d'un distributeur, par exemple, de type goutte à goutte, disposé au- dessus du corps.
Il s'avère que dans le cas où le corps en rotation est un corps poreux ou fibreux présentant, à sa périphérie, des orifices de passage de liquide, la taille des gouttelettes engendrées lors de la rotation est variable en fonction de la taille et de la formes de ces orifices.
Compte tenu de cette constatation, l'invention prévoit d'utiliser un corps en matière compressible ainsi qu'un réglage de cette taille et de cette forme : - soit par une action mécanique permanente réglable exercée sur le corps pour provoquer une compression ou une expansion de la matière du corps au moins au niveau de la périphérie,
- soit par une action automatique ou automatisée, telle que par exemple un asservissement à un paramètre tel que la vitesse de rotation du corps, notamment de manière à pouvoir régler la taille des gouttelettes en fonction de ce paramètre, par exemple de la vitesse de rotation du corps.
Par ailleurs, le dispositif selon l'invention, pourra en outre comprendre des moyens permettant d'engendrer un flux d'air de manière à canaliser le brouillard engendré par le corps, notamment en vue d'une application telle que, par exemple, la peinture ou un traitement phytosanitaire. Dans ce cas, des moyens de déflection pourront être prévus de manière à ce que le brouillard ainsi canalisé présente une section circulaire ou rectangulaire à l'instar d'un pinceau classique.
Avantageusement :
- Le susdit corps pourra être disposé entre deux disques à écartement variable, le réglage de Pécartement pouvant être obtenu par vissage d'une vis sur l'axe de rotation du corps ;
- Les moyens de réglage de la taille et de la forme des orifices du corps pourront exercer une action mécanique fonction de la vitesse de rotation, par exemple, grâce à des masselottes disposées dans ledit corps de manière à exercer dans la région périphérique dudit corps, une pression proportionnelle à la vitesse de rotation du solide ;
A cet effet, le corps pourra être disposé entre deux coupelles dont les bordures périphériques sont convergentes l'une vers l'autre ; - Les susdites masselottes pourront être disposées dans une région annulaire du corps et être reliées entre elles par un anneau élastique coaxial ;
- L'arbre d'entraînement du corps pourra traverser une enceinte délimitant un récipient annulaire destiné à contenir le liquide à pulvériser et dont le fond est muni de moyens de distribution de liquide aptes à assurer une alimentation à débit contrôlé du corps en liquide.
Des modes d'exécution du dispositif selon l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure lest une vue en coupe schématique d'un premier mode d'exécution du dispositif selon l'invention ;
La figure 2 est une coupe schématique d'une variante d'exécution du dispositif de la figure 1 ;
La figure 3 est une vue de dessus du disque utilisé dans les dispositifs illustrés sur les figures 1 et 2 ;
La figure 4 est une coupe axiale schématique d'un dispositif de dispersion comportant des moyens mécaniques de réglage de la taille des gouttelettes ;
La figure 5 est une coupe axiale du rotor d'un dispositif de dispersion avec auto asservissement pour le réglage de la taille des gouttelettes.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le dispositif selon l'invention fait intervenir un rotor horizontal 1 comprenant un disque 2 en matière poreuse, par exemple, fibreuse, micro fibreuse, alvéolaire pouvant éventuellement présenter des propriétés antiseptiques, virucides et/ou catalytiques.
Ce disque 2 est entraîné en rotation par un moteur électrique 3 situé au- dessous du disque 2 grâce à un arbre d'entraînement 4 et un plateau circulaire 5 coaxiaux.
Dans cet exemple, la face inférieure du disque 1 est recouverte par une couche d'étanchéité 6 imperméable aux liquides et aux gaz.
La fixation du disque 2 sur le plateau 5 est réalisée par collage.
La face supérieure du disque 2 est quant à elle partiellement recouverte d'une couche d'étanchéité en forme de couronne 7 qui délimite en son centre, une zone découverte 8 servant à l'admission du liquide.
Ce liquide est délivré sous forme d'une succession de gouttes 9 délivrées par un goutte à goutte réglable 10 alimenté par un récipient de liquide 11, l'ensemble étant situé au-dessus du disque 2.
Eventuellement, la zone 8 d'admission de liquide sera bordée d'une goulotte 12 présentant ici la forme d'un manchon tabulaire permettant d'éviter que les gouttes délivrées par le gouttes à gouttes ne soient entraînées par le courant d'air résultant de la rotation du disque 2.
Eventuellement, la face supérieure du disque 2 sera équipée, au niveau de la couche d'étanchéité 7, de pales ou ailettes 13 servant à engendrer un courant d'air radial à la périphérie du disque.
De même, dans un but similaire, la face inférieure du disque pourra être équipée de pales similaires ou, comme illustré en traits interrompus, d'une couronne 14 en matière poreuse, par exemple fibreuse ou alvéolaire à cellules ouvertes.
Eventuellement, le récipient 11 équipé du goutte à goutte 10 pourra être relié à la structure du moteur par l'intermédiaire d'arceaux 15 ou analogue.
Le fonctionnement du dispositif précédemment décrit est alors le suivant :
Le disque 2 est entraîné en rotation par le moteur 3 à une vitesse par exemple de l'ordre de 5 000 à 15 000 tours/mn (en fonction du diamètre du disque).
Parallèlement, le goutte à goutte 10 délivre, à un débit réglable, une succession de gouttes qui tombent sur la zone d'admission 8 du disque 2.
Chaque goutte 9 est absorbée dans la partie centrale du disque 2 et s'y répartit tridimensionnellement par gravitation mais principalement par capillarité. Dans cette région, la force centrifuge appliquée au liquide est relativement faible : ce sont essentiellement les forces de capillarité qui fragmentent le liquide dans l'épaisseur et vers la périphérie du disque 2.
Plus le liquide s'approche de la périphérie du disque 2, plus la force centrifuge devient importante et relaye les forces de capillarité, accélérant ainsi le déplacement radial du liquide fragmenté qui suit cependant un cheminement imposé par les forces de capillarité.
Au niveau de la périphérie du disque 2, la force centrifuge exercée sur le liquide fragmenté est supérieure aux forces d'interaction entre le liquide et la matière solide en rotation. De ce fait, le liquide fragmenté est expulsé sous la forme de fines ou très fines gouttelettes qui sont entraînées radialement par le flux d'air engendré par les ailettes 13 et/ou la couronne 14 en matière poreuse. Pour faciliter l'imprégnation de la partie centrale du disque 2 et accroître la fragmentation du liquide à ce niveau, il est possible de prévoir dans cette partie centrale, une cavité 16 débouchant à l'extérieur dans sa partie supérieure à l'endroit où tombent les gouttes 9 délivrées par le goutte à goutte 10.
De même que la bordure périphérique du disque, la bordure de cette cavité pourra présenter des formes très variées.
Ainsi, à titre d'exemple, on a représenté sur la figure 3 des formes périphériques polylobées aussi bien pour la surface périphérique 17 du disque que pour celle 19 de la cavité 16.
Ces formes permettent d'augmenter considérablement la surface d'entrée et de sortie du liquide. Pour ce qui concerne la surface périphérique 17 du disque 2, elle permet d'augmenter le débit de sortie et d'engendrer des turbulences qui contribuent à accroître la fragmentation du liquide extrait.
Dans la variante d'exécution illustrée sur la figure 2, le disque 2 'est monté sur un arbre creux rotatif coaxial 20 entraîné en rotation dans sa partie supérieure par un moteur électrique 21.
Cet arbre creux 20 est obturé dans sa partie supérieure et plonge dans sa partie inférieure dans un liquide contenu dans un récipient 22.
Au niveau de son passage à travers le disque 2', l'arbre tabulaire 20 est muni d'au moins un perçage latéral 23 débouchant sur la matière poreuse du disque
2'.
Les faces supérieure et inférieure du disque sont revêtues d'une couche étanche aux liquides 24, 25 et aux gaz. Ces faces peuvent être équipées de moyens permettant d'engendrer un courant d'air radial comme dans l'exemple précédent (pales ou couronne en matière poreuse).
Le fonctionnement de ce dispositif est similaire au précédent. Toutefois, dans ce cas, la rotation du disque 2' engendre par effet centrifuge une dépression à l'intérieur de l'arbre creux 20 et donc une aspiration du liquide contenu dans le récipient 22. Le débit aspiré est fonction de la vitesse de rotation du disque 2'. Il peut être réglée en calibrant les perçages 23.
L'amorçage de la remontée du liquide peut être facilité par l'emploi d'une mèche en matière absorbante pour le liquide à pulvériser. Cette mèche peut être disposée à l'intérieur ou à l'extérieur de l'arbre tabulaire 20.
Dans les deux cas, cette mèche devra être en contact intime avec la matière en rotation du disque 2.
Ainsi, à l'arrêt, le liquide monte dans la mèche et vient imprégner la matière absorbante 26 du disque 2. Grâce à la présence de ce liquide, lors de la mise en route du dispositif, ce liquide déjà présent dans la matière absorbante 26 est éjecté sous l'effet de la force centrifuge et, en provoquant une dépression à l'intérieur de l'arbre tubulaire 20 (très supérieure à celle provoquée par l'éjection du gaz contenu dans le disque), assure l'amorçage du dispositif.
Dans l'exemple illustré sur la figure 2, on a représenté en traits interrompus, une mèche tubulaire 27 entourant l'arbre tubulaire 20 et qui traverse la couche 25 pour parvenir à la matière absorbante 26 du disque 2'.
Dans le cas où la mèche occupe la totalité du volume intérieur de l'arbre creux, la matière constitutive de la mèche pourra être choisie de manière à effectuer une séparation entre des liquides de natures différentes. Ainsi, par exemple, une mèche hydrophile ne permettra pas la remontée de substances grasses.
Comme précédemment mentionné, la matière constituant le disque 2' pourra être hétérogène et comprendre plusieurs matériaux présentant des propriétés physicochimiques différentes vis-à-vis du liquide à pulvériser.
Ainsi, dans l'exemple illustré sur la figure 2, le disque 2' comprend une région périphérique 28 dans laquelle la matière poreuse ou fibreuse présente des propriétés répulsives vis-à-vis du liquide à pulvériser.
Grâce à cette disposition dans la région 21, le liquide fragmenté entraîné par la force centrifuge sera en outre soumis aux forces répulsives de la matière et subira une dispersion supplémentaire (au lieu de se rassembler à la surface de la matière, il est libéré de celle-ci et subit une explosion).
Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode d'exécution précédemment décrit.
Ainsi, par exemple, le disque 2, 2' pourrait être remplacé par un corps rotatif présentant des formes variées, telles que des pales d'hélice conçues de manière à engendrer un flux d'air.
Dans l'exemple illustré sur la figure 4, le dispositif de dispersion comprend un rotor 30 comportant deux disques coaxiaux 31, 32 entre lesquels est disposée une garniture 33 en matière poreuse ou fibreuse, déformable élastiquement.
Ces disques 31, 32 comprennent chacun à leur périphérie, deux couronnes axialement décalées 34, 35 reliées au disque par un décrochement circulaire. Ces deux couronnes 34, 35 sont orientées de manière à venir pincer la garniture 33 à sa périphérie.
La fixation des disques 31, 32 sur l'arbre d'entraînement en rotation 36 est conçue de manière à permettre un réglage de l'écartement entre les deux disques 31, 32.
Ainsi, par exemple, le disque 31 pourra être monté fixement sur l'arbre 36, tandis que le disque 32 sera monté coulissant sur ce même arbre 36. Le maintien axial du disque 32 pourra être alors assuré au moyen d'une vis 37 venant se visser sur l'extrémité inférieure filetée de l'arbre 36, avec interposition éventuelle d'une rondelle 38.
Le disque 31 comprend un orifice circulaire coaxial 39 interrompu par des éléments de liaison radiaux.
Cet orifice circulaire 39 est bordé par une collerette circulaire 40 qui s'étend radialement, légèrement obliquement vers l'extérieur pour former une sorte d'entonnoir.
Le moteur 41 servant à l'entraînement de l'arbre 36 est fixé à la partie supérieure 42 d'une enceinte 43 qui s'étend dans l'espace compris entre le moteur 41 et le rotor 30.
A cet effet, les faces supérieure 42 et inférieure 44 de l'enceinte 43 sont munies de deux perçages respectifs centraux coaxiaux O1, O2 par lesquels passe l'arbre 36.
La face inférieure 44 est munie d'un manchon tubulaire coaxial 45 débouchant au niveau de l'orifice O2. La fonction entre le manchon 45 et la face inférieure
44 est une jonction étanche de manière à ce que le manchon 45, la paroi périphérique 46 de l'enceinte 43 et la face inférieure 44, délimitent un récipient annulaire 47 destiné à contenir un liquide à pulvériser.
Au droit de l'orifice circulaire 39, la face inférieure 44 est munie d'au moins un perçage équipé d'un goutte à goutte 48 éventuellement obturable.
Le fonctionnement de ce dispositif est similaire à ceux précédemment décrits.
Sa structure lui permet d'être suspendu, par exemple grâce à un anneau 49 prévu, par exemple sur la face supérieure du boîtier du moteur 41.
Néanmoins, l'avantage essentiel de cet appareil réside dans la possibilité d'effectuer un réglage de la dimension des gouttelettes engendrées par le rotor 30.
A cet effet, il suffit de faire varier Pécartement entre les deux disques 31, 32 en vissant ou dévissant la vis 37 selon le résultat recherche.
Ce vissage ou ce dévissage provoque une compression ou une expansion d'une zone périphérique de la garniture 33 et, en conséquence, une variation (rétrécissement/expansion) des orifices de passage de fluide au niveau de ladite zone.
Cette variation entraîne une variation correspondante de la taille des gouttelettes indépendamment de la vitesse de rotation du rotor 30.
Dans l'exemple illustré sur la figure 5, le rotor R comprend deux coupelles coaxiales 50, 51 délimitant entre elles un espace renfermant une garniture G en matière déformable élastiquement. Les deux coupelles 50, 51 comprennent chacune une zone périphérique rabattue 52, 53, par exemple de forme sensiblement tronconique, et sont disposées de manière à ce que leur concavité soit mutuellement en regard.
Les deux coupelles 50, 51 sont montées fixement sur un arbre d'entraînement en rotation coaxial 54.
Les deux coupelles délimitent un espace allant en se rétrécissant au niveau des zones périphériques rabattues.
De la même façon que dans l'exemple précédemment décrit, la coupelle supérieure 50 comprend un orifice circulaire 55 destiné à recevoir des gouttes de liquide à pulvériser, cet orifice circulaire 55 étant bordé par une collerette circulaire 56, similaire à la collerette 40.
Par ailleurs, à l'intérieur de la garniture G, sont disposées deux séries de masselottes M1, M2 disposées chacune dans une région annulaire située à proximité des zones périphériques rabattues 52, 53.
Les masselottes M1, M2 de chacune des séries sont reliées entre elles par un anneau élastique coaxial 56, 57.
Le fonctionnement de ce dispositif est alors le suivant :
Lorsque le rotor R est entraîné en rotation à une vitesse constante, la force centrifuge exercée sur les masselottes Mi, M2 provoque leur déplacement et, en conséquence, une action de compression de la garniture G entre les zones rabattues 52, 53.
De ce fait, dans cette zone, les orifices de passage du liquide présentent des sections inférieures à celles qu'ils avaient lorsque le rotor R était à l'arrêt. Une augmentation de la vitesse de rotation du rotor R provoquera une réduction de la section des orifices de passage avec, en conséquence, une diminution de la taille des gouttelettes engendrée par le rotor. Parallèlement, le débit de liquide pulvérisé (qui subit un double phénomène d'accélération de la vitesse d'écoulement du liquide en raison de l'accroissement de la vitesse de rotation et de ralentissement dû à l'accroissement de la perte de charge au passage de la zone comprimée de la garniture) sera maintenu sensiblement constant, voire même diminuera légèrement.
Au contraire, une diminution de la vitesse de rotation du rotor R provoquera un accroissement de la section des susdits orifices avec une réduction de la vitesse d'écoulement du liquide. Ici aussi, le débit de liquide demeure sensiblement constant, avec une section des gouttelettes agrandie.
Dans cet exemple, le rotor R est disposé dans une buse de projection B en forme d'entonnoir sur les parois de laquelle est injecté un courant d'air provenant d'un moyen de génération tel qu'un ventilateur ou une turbine, ici indiqué par les blocs 60, 61.
Ainsi, le brouillage engendré par le rotor R est entraîné dans la buse B sans en toucher les parois.
Il est ensuite éjecté de la buse B pour venir s'appliquer sur une paroi P. La section de sortie de la buse B pourra présenter une forme quelconque (par exemple circulaire, carrée, rectangulaire, oblongue, etc ..) appropriée à l'application que l'on veut effectuer.
Une telle solution peut convenir à de nombreux usages tels que la peinture (en alternative au pistolet de peinture), le traitement de végétaux, etc .. Bien entendu, la nature du liquide devra être appropriée à la nature du traitement. Bien entendu, le moyen de génération de courant d'air pourra consister en une turbine ou des pales de turbine associées au rotor.

Claims

Revendications
1. Procédé de dispersion d'un liquide, caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre le liquide à l'action dispersive de forces qui se développent spontanément à l'interface entre un liquide et un solide, et à faire tourner le solide de manière à soumettre le liquide divisé à une force centrifuge provoquant son extraction et sa projection dans le milieu environnant sous la forme de gouttes, gouttelettes, gouttelettes ultrafmes, vapeur.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation en liquide du solide est assurée par aspiration due à la force centrifuge exercée au niveau du solide.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation en liquide du solide est assurée par capillarité, grâce à une matière par exemple poreuse ou fibreuse ou pulvérulente présentant les affinités requises avec le liquide pour que se développe le phénomène de capillarité.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation en liquide du solide est assurée par pompage à l'aide de moyens de pompage.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation en liquide du solide est assurée par gravité.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le solide est hétérogène et comprend une fraction exerçant sur le liquide une force d'attraction interactive et une fraction exerçant sur le liquide une force de répulsion interactive.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend l'application au liquide fragmenté ou vaporisé, d'un courant d'air engendré par la rotation du solide.
8. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un corps rotatif (1) en un matériau solide, rigide ou souple, pouvant être fibreux (micro fibreux, poreux, cellulaire, micro cellulaire, des moyens d'entraînement en rotation (3, 4) dudit corps (1) et des moyens d'admission de liquide (10, 11) au contact dudit corps (1).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps (1) présente des formes extérieures symétriques par rapport à son axe de rotation.
10. Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les faces radiales du corps (1) sont au moins partiellement revêtues ou imprégnées par une couche étanche (6, 7).
11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le corps (1) est monté rotatif par l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement tabulaire (20) servant à son alimentation en liquide et en ce que, dans ce cas, l'admission du liquide dans ledit corps (1) s'effectue grâce à l'aspiration engendrée par les forces centrifuges exercées sur le liquide à l'intérieur du corps (1) et/ou par des moyens d'assistance utilisant la capillarité et/ou des moyens de pompage.
12. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que l'admission du liquide sur le corps s'effectue par gravité au moyen d'un distributeur, par exemple, de type goutte à goutte (10), disposé au-dessus du corps.
13. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que le susdit corps (1) comprend un disque (2) en matière poreuse, par exemple, fibreuse, micro fibreuse, alvéolaire pouvant éventuellement présenter des propriétés antiseptiques, virucides et/ou catalytiques.
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'au moins l'une des faces radiales du disque (2) est équipée de pales ou d'ailettes (13) ou d'une couronne en matière poreuse (14), éventuellement fibreuse ou alvéolaire à cellules ouvertes.
15. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que, pour faciliter l'imprégnation de la partie centrale du disque (2) et accroître la fragmentation du liquide à ce niveau, il est possible de prévoir dans cette partie centrale, une cavité (16) débouchant à l'extérieur dans sa partie supérieure à Pendroit où tombent les gouttes (9) délivrées par le goutte à goutte (10).
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que la bordure périphérique du disque (2) et/ou celle de la cavité (16) présentent des formes variées.
17. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'amorçage de la remontée du liquide est facilité par l'emploi d'une mèche absorbante (27) solidaire de l'intérieur ou de l'extérieur de l'arbre tabulaire (20), cette mèche (27) étant en contact intime avec la matière absorbante du disque (2').
18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que la mèche (27) est choisie de manière à effectuer une séparation entre des liquides de natures différentes.
19. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 17, caractérisé en ce que la matière constituant le disque (2') est hétérogène et comprend plusieurs matériaux présentant des propriétés physicochimiques différentes vis-à-vis du liquide à pulvériser.
20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que le disque (2') comprend une région périphérique (28) dans laquelle la matière poreuse ou fibreuse présente des propriétés répulsives vis-à-vis du liquide à pulvériser.
21. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le solide comprend un corps (33) en matière compressible poreuse ou fibreuse, présentant à sa périphérie des orifices de passage de liquide et en ce qu'il comprend des moyens de réglage de la taille et de la forme desdits orifices.
22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que les susdits moyens exercent une action mécanique permanente, réglable sur le corps (33) de manière à engendrer une compression ou une expansion de la matière du corps (33) au moins au niveau de la périphérie.
23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que le susdit corps (33) est disposé entre deux disque (31, 32) à écartement réglable.
24. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en ce que le réglage du susdit écartement est obtenu par vissage d'une vis (37) sur l'axe de rotation (36) du corps (33).
25. Dispositif selon la revendication 21 , caractérisé en ce que les susdits moyens exercent une action mécanique fonction de la vitesse de rotation du corps (G).
26. Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce que les susdits moyens comprennent des masselottes (Mj, M2) disposées dans ledit corps (G) de manière à exercer dans la région périphérique dudit corps (G), une pression proportionnelle à la vitesse de rotation du solide.
27. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé en ce que le susdit corps (G) est disposé entre deux coupelles coaxiales (50, 51) disposées de manière à ce que leur concavité soit en regard l'une de l'autre, ces deux coupelles (50, 51) étant montées fixement sur un arbre d'entraînement en rotation coaxial (54), et en ce que les susdites masselottes (Mi, M2) sont disposées de manière à comprimer ledit corps contre les bordures périphériques desdites coupelles (50, 51).
28. Dispositif selon la revendication 27, caractérisé en ce que les susdites masselottes (Mi, M2) sont disposées dans au moins une région annulaire coaxiale du corps (G) et sont reliées entre elles par un anneau élastique coaxial (56, 57).
29. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (60, 61) permettant d'engendrer un flux d'air pour canaliser le brouillard engendré par le corps (G).
30. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le susdit solide est solidaire d'un rotor (30) entraîné par un arbre d'entraînement (36) couplé à un moteur (41), en ce que ledit moteur (41) est solidaire de la paroi supérieure (42) d'une enceinte (43), tandis que l'arbre d'entraînement (36) passe successivement par deux orifices (O1, O2) respectivement prévus dans les parois supérieure (42) et inférieure (44) de l' enceintes (43), et par un manchon tubulaire coaxial (45) fixé de façon étanche sur la face inférieure (44) de l'enceinte (43), ledit manchon (45), ladite face inférieure (44) et la face latérale (46) de l'enceinte (43) délimitant un réservoir servant à recevoir le liquide à pulvériser, des moyens étant prévus de manière à amener des quantités contrôlées de liquide au contact dudit solide, au cours de la rotation du rotor.
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