EP4587194A1 - Dispositif de pulvérisation d'eau ozonée en milieu agricole - Google Patents

Dispositif de pulvérisation d'eau ozonée en milieu agricole

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Publication number
EP4587194A1
EP4587194A1 EP23790713.4A EP23790713A EP4587194A1 EP 4587194 A1 EP4587194 A1 EP 4587194A1 EP 23790713 A EP23790713 A EP 23790713A EP 4587194 A1 EP4587194 A1 EP 4587194A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spray
liquid
gas
nozzle
collar
Prior art date
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Pending
Application number
EP23790713.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Axel CANADO
Gilles Hebrard
Marielle PAGES
Frédéric VIOLLEAU
Nicolas Dietrich
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Ecole D'ingenieurs De Purpan
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Institut National des Sciences Appliquees de Toulouse INSA
Institut National de Recherche pour lAgriculture lAlimentation et lEnvironnement
Institut National Polytechnique de Toulouse INPT
Original Assignee
Ecole D'ingenieurs De Purpan
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Institut National des Sciences Appliquees de Toulouse INSA
Institut National de Recherche pour lAgriculture lAlimentation et lEnvironnement
Institut National Polytechnique de Toulouse INPT
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Filing date
Publication date
Application filed by Ecole D'ingenieurs De Purpan, Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Institut National des Sciences Appliquees de Toulouse INSA, Institut National de Recherche pour lAgriculture lAlimentation et lEnvironnement, Institut National Polytechnique de Toulouse INPT filed Critical Ecole D'ingenieurs De Purpan
Publication of EP4587194A1 publication Critical patent/EP4587194A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Disinfection or sterilisation of materials or objects, in general; Accessories therefor
    • A61L2/16—Disinfection or sterilisation of materials or objects, in general; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/22—Phase substances, e.g. smokes or aerosols
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/14—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using sprayed or atomised substances including air-liquid contact processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0441—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber
    • B05B7/0458—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of liquid surrounded by an external conduit of gas upstream the mixing chamber the gas and liquid flows being perpendicular just upstream the mixing chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/04—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in flat form, e.g. fan-like, sheet-like
    • B05B1/044—Slits, e.g. narrow openings defined by two straight and parallel lips; Elongated outlets for producing very wide discharges, e.g. fluid curtains

Definitions

  • the present invention relates to a spraying device, in particular intended to be used in the open air, outdoors, particularly in an agricultural environment, on hectares of crops to be treated, or indoors.
  • the advantage of the invention is to be able to spray a liquid loaded with gas or gaseous solute, while limiting the desorption of the gaseous solute or gas from the sprayed liquid.
  • This device can more particularly spray water loaded with ozone via a nozzle, in order to carry out a treatment, whether of a phytosanitary type for crops or of a chemical type for an action on a surface to be treated.
  • ozonated water diffusion devices are known for sterilization, disinfection and deodorization in industrial environments and in closed environments with a controlled atmosphere.
  • ozonated water On an experimental scale, ozonated water is known for its effectiveness in combating the development of certain pathogens. Ozonated water could be an alternative to phytosanitary treatments based on synthetic products from the chemical industry. Indeed, ozonated water has a major ecological advantage in that the persistence of the ozone molecule is very low, and decomposes into dioxygen that is neutral for the environment.
  • the object of the invention is to propose a solution adaptable to the agricultural environment and whose efficiency is demonstrated in the phytosanitary treatment of the plants concerned.
  • the interest of the invention is to propose a technical solution which makes it possible to maintain an effective concentration of ozone in a sprayed liquid either by promoting the absorption of ozone in this liquid, and or by limiting its desorption.
  • the advantage of the invention is to allow spraying of a liquid in a gaseous environment in order to increase the absorption of the gaseous solute or to limit its desorption.
  • These spray conditions correspond to a difference in speed between the ejected liquid and the gas diffused around the ejected liquid, leading to friction occurring on the surface of the ejected liquid. This friction induces the transformation of the jet of liquid in the form of a liquid film into ribbons, then into ligaments which then break into relatively spherical particles in order to produce a cloud of drops.
  • the invention consists of promoting the dissolution of the gas in the form of gaseous solute in the ejected liquid, in particular at the moment when the liquid is still mainly in the form of a jet, film or ligaments, and before the majority of the liquid or in the form of drops.
  • the invention also aims to limit desorption of the gaseous solute (Ozone) already dissolved in the ejected liquid, in particular when this liquid is still mainly in the form of a jet, film or ligament.
  • the invention also consists of limiting the presence of gas other than that of the gaseous solute around the liquid when the liquid is still mainly in the form of a jet, film or ligaments.
  • the invention favors the presence of gas around the sprayed liquid in the form of a jet, film or ligaments, in order to increase the proportion of gaseous solute of this gas in the liquid.
  • the subject of the invention is a spraying device, in particular for spraying ozonated water in an agricultural environment, the device comprising
  • nozzle intended to be connected to a reservoir of liquid to be sprayed
  • the advantage of the invention is to propose a collar which makes it possible to define a confinement chamber.
  • the configuration of the nozzle and the collar are jointly determined so that the spray orifice sprays a spray whose nominal volume of the surface enveloped by this spray, inside the collar, represents a lower volume at 5% of the interior volume of the collar.
  • a nozzle capable of emitting a spray of liquid distributed spatially according to an opening angle in a plane and a radial thickness transversely to this plane is selected
  • Figure 1 represents an agricultural spraying diagram of a phytosanitary treatment on a vine, in which spraying by a cloud of drops is schematized, and a proportion of gas in this cloud of drops is also schematically represented by a density of black dots in every drop;
  • Figure 3a represents a view of a spray diffused by a nozzle of a spraying device according to the invention
  • Figure 3b represents a view of the spray of Figure 3a from an angle of view perpendicular to that of Figure 3a;
  • Figure 4a represents a second device for modeling the distribution of a liquid comprising a proportion of dissolved gas according to a spraying device according to the invention
  • Figure 4b represents a graph with proportions measured in gas dissolved in the liquid distributed by a device according to Figure 4a, as a function of a distance between the measurement point and a spray orifice of this liquid by a nozzle of the device according to Figure 4a;
  • FIG. 7 represents a perspective view of a spraying device according to an alternative embodiment of the invention.
  • FIG. 8 shows a longitudinal sectional view of a spraying device according to Figure 7;
  • Figure 9 represents a perspective view in a partial longitudinal section of a spraying device according to Figure 7.
  • an agricultural sprayer 1 is generally a mobile device.
  • the crops being organized to facilitate the mechanization of agricultural work, the agricultural sprayer 1 is provided with means of movement 2, such as wheels 2 in the example of Figure 1, in order to facilitate the movement of the sprayer along a plantation 3 to be treated.
  • the agricultural sprayer 1 is towed along furrows each carrying the plants, such as vines, to be treated.
  • the agricultural sprayer 1 is intended to disperse a phytosanitary treatment, preferably in a homogeneous dose as it moves along the crops.
  • the sprayer is kept at a distance from these crops during its movement, such as a distance “d” between a distribution opening 4 of the device 1 and a foot 5 of the plantation 3, measured transversely to the axis of movement of the device 1, is preferably greater than the value d minus half of an average theoretical width Ith of the plantation 3, this theoretical width being measured transversely to the axis of movement of the device 1.
  • a distribution axis Y of the sprayer 1 is oriented perpendicular to a rolling direction X of this sprayer 1. The spraying is lateral to the movement.
  • the agricultural sprayer is configured to ensure the formation of a cloud of drops 6 whose drops will be mainly propelled up to a distance whose value will be between [d - 14* Ith ; d + 14* Ith ]. At this distance, the lateral propulsion force of the drops is canceled under the weight of these drops, which will be deposited by gravity on the plantation 3.
  • the agricultural sprayer 1 may include means for orienting the distribution opening 4 of so that the distribution axis Y can be modified, and not necessarily be oriented parallel to the ground on which the wheels are resting.
  • the sprayer 1 is intended to allow joint distribution of liquid and gas, and also of gas dissolved in the liquid.
  • the sprayer 1 comprises a first means of connection to a reservoir 7 of liquid. This liquid reservoir 7 can be supported by a chassis 8 on which the wheels 2 are mounted.
  • the sprayer 1 comprises a second connection means to be connected to a gas production and/or storage device 9, this device possibly being a gas bottle, in which the gas is compressed.
  • the gas production and/or storage device 9 is also carried by the chassis 8.
  • the liquid reservoir 7 contains water, or ozonated water having a non-zero proportion of ozone.
  • Gas cylinder 9 contains ozone gas. Under ambient conditions, ozone tends to naturally decompose into oxygen.
  • Figure 2a represents a device for modeling a proportion of ozone (03) in a liquid film 11 sprayed by a device for preparing ozonated water and spraying it through a nozzle 10, the ozone already being dissolved in the liquid intended to be sprayed.
  • the nozzle 10 is supplied by a connection means 12 to a reservoir 7 of liquid, in particular water.
  • This tank 7 is itself supplied by a pipe 18 with gas supplied by an ozone generator 13.
  • the ozone generator 13 can enrich the liquid with ozone continuously, in order to control and maintain a proportion P1 of dissolved ozone into the liquid to be sprayed through the nozzle.
  • Figure 2b represents an evolution of the proportion P2 of ozone dissolved in the film 11, this proportion P2 is a function of a distance D of distance from the measurement relative to the nozzle 10 along an axis of distribution Y.
  • This modeling confirms the observations concerning the inefficiency of treatment with sprayed ozonated water to the extent that from the first centimeters at the exit of a spray orifice 14 of the nozzle 10, a very clear drop in the proportion of dissolved ozone is observed in film 11.
  • the proportion P2 of ozone dissolved in the liquid distributed is divided by 20 compared to the proportion P1 of ozone dissolved in the liquid of tank 7.
  • the nozzle 10 comprises a spray orifice 14 in the form of a longitudinal slot along an axis Z, so that the jet is in the form of a film whose contours are projected onto a plane containing the Z axis has a continuous surface 15 coming from the slot of the spray orifice, this continuous surface 15 being bordered by filaments 16 which end in drops 17.
  • the continuous surface 15 forms a liquid film 15.
  • Figure 3b which is a view perpendicular to that of Figure 3a, it is observed that the continuous surface 15 is substantially flat over a distance D1 measured from the spray orifice 14, and then undulates over a distance D2, to be mainly in the state of drops 17 beyond the distance D2.
  • the cloud of drops is thus formed at a cumulative distance of D1 and D2 from the spray orifice 14. There is thus a continuous liquid film over a cumulative distance of D1 and D2. Over the distance D1, a thickness “e” of the film is shown in Figure 3b. This thickness e decreases as the distance from the spray orifice 14 increases at which the thickness is measured. The further the measurement is taken from the spray orifice, the lower the film thickness. In fact, the continuous surface 15 becomes smaller until it forms the filaments 16 and the drops 17.
  • the envelope surface of the spray sprayed by the spray orifice 14 encompasses the spatial environment in which the continuous surface 15, the filaments 16 and the drops 17 are at the outlet of the spray orifice.
  • the shape of this envelope surface changes under the effect of the forces of gravity which apply to the drops.
  • the spray orifice distributes the liquid in a spray having an opening angle a.
  • the apex of the opening angle a is located upstream of the spray orifice 14.
  • Figure 4a represents a modeling of a spraying device according to the invention.
  • the spraying device also called a sprayer, comprises a nozzle 10 intended to be connected to a reservoir 7 by a connection 12.
  • the nozzle is intended to distribute a liquid contained in the reservoir 7 through a spray orifice 14.
  • the liquid is sprayed in the form of a film 11.
  • the device comprises a collar 20 which surrounds the nozzle 10 and the spray orifice 14 such that an edge 21 of this collar 20 delimits an opening 4 of the spray device.
  • the collar 20 comprises a base 24 crossed by the body of the nozzle 10, and a side wall 25 erected around the base 24.
  • the side wall 25 comprises a bore 26 to receive the gas inlet 22.
  • the collar has two bores such as 26 to receive two gas inlets such as 22.
  • the two gas inlets 22 are diametrically opposed and are oriented so that their respective flows are oriented along the same distribution axis W
  • the distribution axis W of the gas in the collar 20 intersects with the body of the nozzle 10, as shown in Figure 6.
  • the two gas inlets 22 supply the flange 20 in gas upstream of the spray orifice 14, so that the distributed gas is located around the nozzle body and surrounds the spray sprayed by the spray orifice 14.
  • a withdrawal distance dg of the gas inlets 22 relative to the opening 4 is greater than a distance between the spray orifice and the opening.
  • the spray orifice is downstream of the gas inlets in the collar 20.
  • the nozzle body is cylindrical, the bottom 24 and the side wall 25 are arranged to define an annular volume around the nozzle body.
  • the side wall has an internal annular restriction 27 so that the interior volume delimited in the collar comprises the annular volume 28 around the nozzle body and a cylindrical volume 29, in fluid continuity with the volume annular 28.
  • the spray orifice 14 is designed to open centrally, so that the spray orifice 14 is at all points equidistant from the internal annular restriction 27.
  • the spray axis Y of the orifice spray 14 is substantially parallel to the main elongation axis of the flange 20.
  • the spray orifice is at a distance “dr” from the opening 4. And as this is schematically represented, turbulence T is observed in the gaseous ozone due to a suction phenomenon d air A at the distribution opening 4.
  • the withdrawal distance is of the order of a few centimeters, for example between 4 and 10 cm.
  • This confinement chamber makes it possible to triple the proportion P3 of gas dissolved in the sprayed liquid compared to a reference value P1 which corresponds to the proportion of gas dissolved in the liquid before spraying.
  • Another advantage of the device according to the invention is that it allows a strong enrichment of dissolved ozone, and a limitation of the phenomenon of desorption of the ozone dissolved in the sprayed liquid. Thanks to the invention, at a distance D of 1 meter from the opening, this proportion P3 in dissolved ozone is equal to that of the liquid in the tank. This result makes it possible to improve the efficiency of the phytosanitary treatments based on ozonated water thus distributed.
  • a device according to the invention with a collar, demonstrates an efficiency 20 times greater than that of a simple device.
  • this confinement chamber comprises the annular volume 28 and the frustoconical volume 29 minus the space taken up by the sprayed liquid.
  • the confinement chamber extends between the spray orifice 14 and the opening 4.
  • the configuration of the collar can be devoid of the frustoconical volume 28, due to the fact that the gas inlets 22 are arranged in the side wall 25 at a location located between the opening 4 and the spray orifice 14.
  • the spray orifice distributes the liquid in a spray having an envelope surface.
  • the collar defines a frustoconical volume 29 of circular section
  • the envelope surface of the spray is also frustoconical of circular section
  • the width of the spray and the width of the opening can be respectively measured according to any axis.
  • the nozzle 10 comprises a spray orifice 14 in the form of a longitudinal slot along an axis Z, so that the spray is in the form of a jet of a film along the axis Y perpendicular to this axis Z, then the width of the spray of this envelope surface and the width of the opening are measured along this axis Z.
  • the configuration of the nozzle 10 and the collar 20 is such that the width of the spray "Is ", measured at a distance "dr" from the spray orifice without a collar is between 80% and 140% of the width "lo" of the opening 4 along this Z axis.
  • the width "If" of the surface continuous 15, Figure 3a, measured along the axis Z at a distance equal to the withdrawal distance dr of the spray orifice devoid of collar is between 40% and 120% of the width of the opening 4 the along this axis Z.
  • the cumulative distance D1 and D2 can in particular represent between 40% and 120% of the withdrawal distance “dr”.
  • the Z axis of the slot formed by the spray orifice is not necessarily parallel to the gas distribution axis W.
  • a maximum thickness “Es” of the spray can be defined along an axis perpendicular to the Z axis.
  • the opening 4 is preferably configured to have the shape of a slot, Figure 7, of width “lo” and thickness “Eo”, such as the maximum thickness “Es” of the spray, measured at a distance “dr” from the spray orifice without a collar is between 80% and 140% of the thickness “Eo” of the opening 4 perpendicular to this Z axis.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de pulvérisation d'eau ozonée en milieu agricole, le dispositif comportant une collerette définissant une ouverture de distribution (4) pour la distribution conjointe d'eau et d'ozone, l'eau étant pulvérisée par une buse (10) en retrait de l'ouverture, la buse étant alimenté par un réservoir (7) embarqué avec le dispositif, l'ozone gazeux étant distribuée par une entrée de gaz (22) reliée à un dispositif de production et ou de stockage de gaz (9, 13) également embarquée avec le dispositif, l'entrée de gaz étant également en retrait dans la collerette, de telle sorte que la collerette définit une chambre de confinement (28, 29) de l'ozone gazeux émis autour du liquide pulvérisé afin de permettre un enrichissement du liquide pulvérisé en ozone dissous.

Description

Description
Titre de l'invention : Dispositif de pulvérisation d’eau ozonée en milieu agricole
Domaine technique
[0001] La présente invention concerne un dispositif de pulvérisation, notamment destiné à être utilisé à l’air libre, en extérieur, notamment en milieu agricole, sur des hectares de cultures à traiter, ou en intérieur. L’intérêt de l’invention est de pouvoir pulvériser un liquide chargé en gaz ou soluté gazeux, tout en limitant la désorption du soluté gazeux ou du gaz du liquide pulvérisé. Ce dispositif peut plus particulièrement pulvériser via une buse de l’eau chargée en ozone, afin de réaliser un traitement qu’il soit de type phytosanitaire pour des cultures ou de type chimique pour une action sur une surface à traiter.
Arrière-plan technologique
[0002] Dans l’état de la technique, il est connu des dispositifs de diffusion d’eau ozonée pour la stérilisation, la désinfection et la désodorisation en milieu industriel et dans des environnements fermés à atmosphère contrôlée.
Notamment les documents US5431861 , US6,076,748 ou encore JP2008229491 décrivent de tels dispositifs. Le document JP2008229491 prévoit l’introduction d’air extérieur par des orifices pratiqués dans le moyen de convergence grâce à la pression négative générée pendant la pulvérisation.
[0003] A l’échelle expérimentale, l’eau ozonée est connue pour son efficacité de lutte contre le développement de certains pathogènes. L’eau ozonée pourrait être une alternative aux traitements phytosanitaires à base de produit de synthèse de l’industrie chimique. En effet, l’eau ozonée présente un avantage écologique majeur en ce que la rémanence de la molécule d’ozone est très faible, et se décompose en dioxygène neutre pour l’environnement.
[0004] Cependant la demi-vie de l’ozone gazeux dans l’air à 20°C étant de 3 jours, tandis que la demi-vie de l’ozone dissous dans de l’eau à 20°C étant de 20 min, l’eau ozonée n’a jamais pu être utilisée avec efficacité en milieu agricole pour réaliser des traitements phytosanitaires. En effet, à l’air libre, il n’est pas possible de contraindre l’ozone gazeux à rester au contact des cultures à traiter, du fait de l’aléa climatique et du vent. De plus la solubilisation de l’ozone en phase aqueuse réduit le temps de demi-vie de l’ozone à une durée de l’ordre de 20 minutes à température ambiante et reste problématique. En effet la pulvérisation d’eau ozonée par une buse en direction d’une cible à traiter est associée à une forte désorption de l’ozone dans les gouttelettes pulvérisées, rendant peu efficace cette action.
Résumé de l’invention
[0005] L’objet de l’invention est de proposer une solution adaptable au milieu agricole et dont l’efficience soit démontrée dans le traitement phytosanitaire des plantes concernées. L’intérêt de l’invention est de proposer une solution technique qui permette de maintenir une concentration d’ozone efficace dans un liquide pulvérisé soit en favorisant l’absorption de l’ozone dans ce liquide, et ou en limitant sa désorption.
[0006] L’intérêt de l’invention est de permettre une pulvérisation d’un liquide dans un environnement gazeux afin d’augmenter l’absorption du soluté gazeux ou de limiter sa désorption. Ces conditions de pulvérisation correspondent à une différence de vitesse entre le liquide éjecté et le gaz diffusé autour du liquide éjecté, entraînant des frottements se produisant à la surface du liquide éjecté. Ces frottements induisent la transformation du jet de liquide sous forme de film liquide en rubans, puis en ligaments qui se rompent ensuite en particules relativement sphérique afin de produire un nuage de gouttes.
[0007] L’invention consiste à favoriser la dissolution du gaz sous forme de soluté gazeux dans le liquide éjecté, en particulier au moment où le liquide est encore majoritairement sous forme de jet, de film ou de ligaments, et avant que la majorité du liquide soit sous forme de gouttes. L’invention vise également à limiter une désorption du soluté gazeux (Ozone) déjà dissous dans le liquide éjecté, en particulier lorsque ce liquide est encore majoritairement sous forme de jet, de film ou de ligament. L’invention consiste aussi à limiter la présence de gaz autre que celui du soluté gazeux autour du liquide lorsque le liquide est encore majoritairement sous forme de jet, de film ou de ligaments. L’invention favorise la présence de gaz autour du liquide pulvérisé sous forme de jet, de film ou de ligaments, afin d’augmenter la proportion en soluté gazeux de ce gaz dans le liquide. [0008] L’invention a pour objet un dispositif de pulvérisation, notamment pour la pulvérisation d’eau ozonée en milieu agricole, le dispositif comportant
- une ouverture de distribution conjointe de liquide et de gaz,
- une buse destinée à être reliée à un réservoir de liquide à pulvériser,
- une entrée de gaz d’un dispositif de production et ou de stockage de gaz , et une collerette entourant la buse et l’entrée de gaz, de telle sorte qu’un bord de cette collerette définit l’ouverture de distribution du dispositif, et qu’un orifice de pulvérisation de la buse est à une distance de retrait (dr) dans la collerette relativement à cette ouverture de distribution, la collerette définissant une chambre de confinement du gaz émis par l’entrée de gaz, la chambre de confinement s’étendant entre l’orifice de pulvérisation et l’ouverture de distribution. Autrement dit, la collerette définit un dispositif de canalisation. Ce dispositif de canalisation permet notamment d’éviter la désorption d'ozone du liquide distribué.
[0009] En particulier, une différence de vitesse d’émission du liquide par l’orifice de pulvérisation est entre 50 et 1500 fois, de préférence entre 100 et 300 fois, supérieure à une vitesse de distribution du gaz par l’entrée de gaz, de sorte que le liquide peut être majoritairement sous forme de jet, de film ou de ligaments dans la collerette. En particulier, une vitesse de distribution du liquide est de l’ordre de 5 à 15 m/s tandis qu’une vitesse de distribution du gaz est de l’ordre de 1 à 10 cm/s.
[00010] Préférentiellement, l’orifice de pulvérisation peut distribuer le liquide selon un spray réparti spatialement dans au moins un plan, tel qu’une largeur de l’ouverture mesurée dans ce plan et orthogonalement à un axe de pulvérisation Y de la buse représente entre 80% et 140 %, et plus particulièrement entre 95% et 120% d’une largeur de spray dans ce même plan pour un spray produit par ladite buse dépourvue de sa collerette, cette largeur de spray étant mesurée à une distance de l’orifice de pulvérisation égale à la distance de retrait.
[00011] Plus particulièrement, l’orifice de pulvérisation peut distribuer le liquide selon un spray réparti spatialement dans au moins un plan et présentant une épaisseur de spray transversalement à ce plan telle qu’une épaisseur de l’ouverture mesurée transversalement à ce plan représente plus de 100 % et moins de 140 % de l’épaisseur de spray transversalement à ce même plan pour un spray produit par ladite buse dépourvue de sa collerette, l’épaisseur de spray étant mesurée à une distance de l’orifice de pulvérisation égale à la distance de retrait.
[00012] Avantageusement, l’orifice de pulvérisation peut distribuer le liquide selon un spray comportant une portion sous forme de film liquide présentant une surface continue telle qu’une longueur de la surface continue de ce film soit mesurée le long d’un axe de pulvérisation de la buse représente entre 40 et 120% de la distance de retrait.
[00013] En particulier, l’orifice de pulvérisation peut se présenter sous la forme d’une fente longitudinale selon un axe d’allongement Z, et dans ce cas l’ouverture de distribution du dispositif présente préférentiellement un axe d’allongement principal parallèle à l’axe de la fente.
[00014] En particulier, l’entrée de gaz peut être disposée en retrait de l’orifice de pulvérisation relativement à l’ouverture de distribution. Une telle configuration permet d’éviter la formation de turbulences au niveau de l’orifice de pulvérisation, le gaz pouvant alors être distribué dans un volume annulaire et diffuser de manière annulaire autour de la buse.
[00015] En particulier, pour une diffusion homogène du gaz dans la chambre de confinement, le dispositif peut comporter au moins deux entrées de gaz équiréparties, soit diamétralement opposés lorsqu’il n’y a que deux entrées, et par exemple alimentées en un gaz identique sourcé par un même dispositif de production et ou de stockage de gaz.
[00016] Avantageusement, la buse peut être centrale et l’entrée de gaz latérale dans la collerette (20), plus particulièrement l’entrée de gaz peut être adjacente à une paroi intérieure de la collerette. Cette configuration permet une diffusion centrale du liquide, et contraint les écoulements des flux de gaz contre la paroi de la collerette. Lorsque la paroi est continue, et dépourvue d’ouverture latérale, le gaz est donc diffusé de manière colinéaire au flux de liquide émis par la buse.
[00017] Ainsi le mélange de gaz et liquide est diffusé à l’intérieur de la collerette, de manière colinéaire, et sur une distance minimale de 1 cm, mieux 3 cm, et encore mieux 5 cm depuis l’orifice de distribution de la buse, et à l’intérieur de ladite collerette.
[00018] De préférence, le volume de la chambre de confinement peut être parallélépipédique. Avantageusement, une section transversale de la chambre de confinement, en particulier à proximité de l’orifice de pulvérisation, présente une section qui est de superficie sensiblement identique à la section de l’ouverture de distribution.
[00019] L’intérêt de l’invention est de proposer une collerette qui permette de définir une chambre de confinement. De facto, la configuration de la buse et de la collerette sont conjointement déterminées de sorte que l’orifice de pulvérisation pulvérise un spray dont le volume nominal de la surface enveloppe de ce spray, à l’intérieur de la collerette, représente un volume inférieur à 5% du volume intérieur de la collerette.
[00020] Avantageusement, l’ouverture de distribution est unique, et la collerette est formée par une paroi continue, de sorte que tous les gaz et liquides contenus dans la chambre de confinement puissent être contrôlés. L’existence de cette paroi continue, une paroi continue est ici dépourvue d’orifice latéraux, permet de limiter la présence d'air ambiant à proximité de l’orifice de pulvérisation. Ainsi en l’absence d’ouverture ou d’orifice latéraux dans la paroi, la paroi de cette collerette délimite latéralement la chambre de confinement, dont l’unique sortie est alors l’orifice de distribution.
[00021] L’invention a également pour objet un procédé de conception d’un dispositif de pulvérisation dans lequel
- on sélectionne une buse apte à émettre un spray de liquide réparti spatialement selon un angle d’ouverture dans un plan et une épaisseur radiale transversalement à ce plan,
- on détermine un débit de liquide de la buse, afin de déterminer un débit de gaz en fonction de ce débit de liquide,
- on détermine une profondeur de collerette en fonction de l’angle d’ouverture et de l’épaisseur radiale du spray de la buse.
[00022] L’invention a également pour objet un ensemble pour le traitement par un soluté dissous dans un liquide comportant un dispositif de pulvérisation selon l’invention, un réservoir de liquide à pulvériser, un même dispositif de production et ou de stockage du gaz d’intérêt à diffuser conjointement avec le liquide par le dispositif de pulvérisation, le dispositif de production et ou de gaz comportant une dérivation vers le réservoir pour enrichir en soluté gazeux le liquide contenu dans le réservoir, de sorte que le liquide peut comporter une proportion non nulle de soluté gazeux dissous avant sa pulvérisation. Brève description des figures
[00023] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée. Sur les figures annexées :
[00024] [fig. 1] La figure 1 représente un schéma de pulvérisation agricole d’un traitement phytosanitaire sur une vigne, dans lequel une pulvérisation par un nuage de gouttes est schématisé, et une proportion de gaz dans ce nuage de goutte est également schématiquement représenté par une densité de points noirs dans chaque goutte ;
[00025] [fig. 2a] La figure 2a représente un premier dispositif de modélisation de distribution d’un liquide comportant une proportion de gaz dissous ;
[00026] [fig. 2b] La figure 2b représente un graphe avec des proportions mesurées en gaz dissous dans le liquide distribué par un dispositif selon la Figure 2a, en fonction d’une distance entre le point de mesure et un orifice de pulvérisation de ce liquide par une buse du dispositif selon la Figure 2a ;
[00027] [fig. 3a] La figure 3a représente une vue d’un spray diffusé par une buse d’un dispositif de pulvérisation selon l’invention
[00028] [fig. 3b] La figure 3b représente une vue du spray de la Figure 3a selon un angle de vue perpendiculaire à celui de la Figure 3a ;
[00029] [fig. 4a] La figure 4a représente un deuxième dispositif de modélisation de distribution d’un liquide comportant une proportion de gaz dissous selon un dispositif de pulvérisation selon l’invention ;
[00030] [fig. 4b] La figure 4b représente un graphe avec des proportions mesurées en gaz dissous dans le liquide distribué par un dispositif selon la Figure 4a, en fonction d’une distance entre le point de mesure et un orifice de pulvérisation de ce liquide par une buse du dispositif selon la Figure 4a ;
[00031] [fig. 5] La figure 5 représente une vue en perspective d’un dispositif de pulvérisation selon l’invention ;
[00032] [fig. 6] La figure 6 représente une vue en coupe longitudinale d’un dispositif de pulvérisation selon la figure 5 ;
[00033] [fig. 7] La figure 7 représente une vue en perspective d’un dispositif de pulvérisation selon une variante de réalisation de l’invention ; [00034] [fig. 8] La figure 8 représente une vue en coupe longitudinale d’un dispositif de pulvérisation selon la figure 7 ;
[00035] [fig. 9] La figure 9 représente une vue en perspective selon une coupe longitudinale partielle d’un dispositif de pulvérisation selon la figure 7.
Description de mode(s) de réalisation
[00036] Dans les figures, et à moins qu’il n’en soit disposé autrement, les éléments identiques porteront les mêmes signes de référence.
[00037] Dans le milieu agricole, comme représenté sur la figure 1 , un pulvérisateur agricole 1 est généralement un dispositif mobile. Les cultures étant organisées pour faciliter la mécanisation du travail agricole, le pulvérisateur agricole 1 est pourvu de moyens de déplacement 2, tel que des roues 2 dans l’exemple de la Figure 1 , afin de faciliter le déplacement du pulvérisateur le long d’une plantation 3 à traiter. En particulier, le pulvérisateur agricole 1 est tracté le long de sillons portant chacun des plantations, telles que des vignes, à traiter. Le pulvérisateur agricole 1 est destiné à disperser un traitement phytosanitaire, de préférence en dose homogène pendant son déplacement le long des cultures.
[00038] Pour préserver les cultures, le pulvérisateur est maintenu à une distance de ces cultures pendant son déplacement, tel qu’une distance « d » entre une ouverture de distribution 4 du dispositif 1 et un pied 5 de la plantation 3, mesurée transversalement à l’axe de déplacement du dispositif 1 , est de préférence supérieure à la valeur d minorée de la moitié d’une largeur théorique Ith moyenne de la plantation 3, cette largeur théorique étant mesurée transversalement à l’axe de déplacement du dispositif 1 . Un axe de distribution Y du pulvérisateur 1 est orienté perpendiculairement à une direction de roulement X de ce pulvérisateur 1 . La pulvérisation est latérale au déplacement.
[00039] Pour assurer l’homogénéité de dépôt du traitement phytosanitaire, le pulvérisateur agricole est configuré pour assurer la formation d’un nuage de gouttes 6 dont les gouttes seront principalement propulsées jusqu’à une distance dont la valeur sera comprise entre [ d - 14* Ith ; d + 14* Ith ]. A cette distance, la force de propulsion latérale des gouttes s’annule sous le poids de ces gouttes, qui se déposeront par gravité sur la plantation 3. Le pulvérisateur agricole 1 peut comporter des moyens d’orientation de l’ouverture de distribution 4 de sorte que l’axe de distribution Y peut être modifié, et ne pas être nécessairement orienté parallèlement au sol sur lequel les roues sont en appui.
[00040] Le pulvérisateur 1 est destiné à permettre une distribution conjointe de liquide et de gaz, et également de gaz dissous dans le liquide. Le pulvérisateur 1 comporte un premier moyen de raccordement à un réservoir 7 de liquide. Ce réservoir de liquide 7 peut être supporté par un châssis 8 sur lequel les roues 2 sont montées. Le pulvérisateur 1 comporte un deuxième moyen de raccordement pour être connecté à un dispositif de production et ou de stockage de gaz 9, ce dispositif pouvant être une bouteille de gaz, dans laquelle le gaz est comprimé. Le dispositif de production et ou de stockage de gaz 9 est également portée par le châssis 8.
[00041] Le réservoir de liquide 7 contient de l’eau, ou de l’eau ozonée ayant une proportion non nulle en ozone. La bouteille de gaz 9 contient de l’ozone gazeux. Dans les conditions ambiantes, l'ozone a tendance à se décomposer naturellement en dioxygène.
[00042] La Figure 2a représente un dispositif pour la modélisation d’une proportion d’ozone (03) dans un film liquide 11 pulvérisé par un dispositif de préparation d'eau ozonée et de pulvérisation par une buse 10, l’ozone étant déjà dissoute dans le liquide destiné à être pulvérisé. Dans cette modélisation, la buse 10 est alimentée par un moyen de raccordement 12 à un réservoir 7 de liquide, en particulier d’eau. Ce réservoir 7 est lui-même alimentée par une conduite 18 en gaz fourni par un générateur d’ozone 13. Le générateur d’ozone 13 peut enrichir le liquide en ozone de manière continue, afin de contrôler et maintenir une proportion P1 en ozone dissous dans le liquide à pulvériser par la buse.
[00043] La Figure 2b représente une évolution de la proportion P2 d’ozone dissous dans le film 11 , cette proportion P2 est fonction d’une distance D d’éloignement de la mesure relativement à la buse 10 le long d’un axe de distribution Y. Cette modélisation confirme les observations concernant l’inefficience d’un traitement à l’eau ozonée pulvérisée dans la mesure où dès les premiers centimètres à la sortie d’un orifice de pulvérisation 14 de la buse 10, une baisse très nette de la proportion en ozone dissous est observée dans le film 11 . Et à la distance D de 1 mètre, la proportion P2 en ozone dissous dans le liquide distribué est divisée par 20 comparativement à la proportion P1 en ozone dissous dans le liquide du réservoir 7. [00044] De préférence, pour obtenir un film, la buse 10 comporte un orifice de pulvérisation 14 en forme de fente longitudinale le long d’un axe Z, de sorte que le jet se présente sous forme de film dont les contours projetés sur un plan contenant l’axe Z comporte une surface continue 15 issue de la fente de l’orifice de pulvérisation, cette surface continue 15 étant bordée de filaments 16 qui se terminent en gouttes 17. La surface continue 15 forme un film liquide 15. Comme cela est représenté à la Figure 3b, qui est une vue perpendiculaire à celle de la Figure 3a, on observe que la surface continue 15 est sensiblement plane sur une distance D1 mesurée à partir de l’orifice de pulvérisation 14, et ondule ensuite sur une distance D2, pour être majoritairement à l’état de gouttes 17 au-delà de la distance D2.
[00045] Le nuage de gouttes est ainsi formé à une distance cumulée de D1 et D2 de l’orifice de pulvérisation 14. Il existe ainsi un film liquide continu sur une distance cumulée de D1 et D2. Sur la distance D1 , une épaisseur « e » du film est représentée Figure 3b. Cette épaisseur e diminue à mesure d’une augmentation de la distance avec l’orifice de pulvérisation 14 à laquelle l’épaisseur est mesurée. Plus la mesure est effectuée loin de l’orifice de pulvérisation et plus l’épaisseur du film est faible. En effet la surface continue 15 va en s’amenuisant jusqu’à former les filaments 16 et les gouttes 17.
[00046] La surface enveloppe du spray pulvérisé par l’orifice de pulvérisation 14 englobe l’environnement spatial dans lequel la surface continue 15, les filaments 16 et les gouttes 17 se trouvent à la sortie de l’orifice de pulvérisation. En fonction de la direction Y de pulvérisation relativement au sol, la forme de cette surface enveloppe se modifie sous l’effet des forces de gravité qui s’appliquent aux gouttes.
[00047] Sur la figure 3a, l’orifice de pulvérisation distribue le liquide selon un spray présentant un angle d’ouverture a. Le sommet de l’angle d’ouverture a se situe en amont de l’orifice de pulvérisation 14. Au regard de l’observation que dès les premiers centimètres à la sortie de l’orifice de pulvérisation 14 de la buse 10, une baisse très nette de la proportion en ozone dissous était observée dans le film 11 , les inventeurs ont mis en évidence que ce phénomène pouvait être circonscrit, et au moins limité par la présence d’une collerette 20 autour du liquide pulvérisé, cette collerette étant disposée autour du liquide pulvérisé dès les premiers centimètres autour de la sortie de l’orifice de pulvérisation. [00048] La Figure 4a représente une modélisation d’un dispositif de pulvérisation selon l’invention. Selon l’invention, le dispositif de pulvérisation 1 , également appelé pulvérisateur, comporte une buse 10 destinée à être reliée à un réservoir 7 par un raccordement 12. La buse est destinée à distribuer un liquide contenu dans le réservoir 7 par un orifice de pulvérisation 14. En particulier, selon un mode de réalisation, le liquide est pulvérisé sous forme de film 11 . Dans l’invention, le dispositif comporte une collerette 20 qui entoure la buse 10 et l’orifice de pulvérisation 14 de telle sorte qu’un bord 21 de cette collerette 20 délimite une ouverture 4 du dispositif de pulvérisation.
[00049] Selon l’invention, le pulvérisateur selon l’invention 1 comporte également une entrée de gaz 22, cette entrée 22 étant raccordée à une conduite 23 pour être connectée à un générateur de gaz 13 ou une bouteille de gaz 9. De préférence le gaz est comprimé dans la bouteille de gaz 9. L’entrée de gaz 22 est disposée à l’intérieur du volume délimité par la collerette 20.
[00050] La collerette 20 comporte une base 24 traversée par le corps de la buse 10, et une paroi latérale 25 dressée autour de la base 24. La paroi latérale 25 comporte un alésage 26 pour recevoir l’entrée de gaz 22. Comme représenté à la figure 5, la collerette comporte deux alésages tels que 26 pour recevoir deux entrées de gaz telles que 22. Les deux entrées de gaz 22 sont diamétralement opposées et sont orientées de sorte que leurs flux respectifs soient orientés selon le même axe de distribution W. L’axe de distribution W du gaz dans la collerette 20 est sécant avec le corps de la buse 10, comme cela est représenté à la figure 6. Selon le mode de réalisation de la figure 6, les deux entrées de gaz 22 alimentent la collerette 20 en gaz en amont de l’orifice de pulvérisation 14, de sorte que le gaz distribué est situé autour du corps de buse et entoure le spray pulvérisé par l’orifice de pulvérisation 14. Dans cette configuration, une distance de retrait dg des entrées de gaz 22 relativement à l’ouverture 4 est supérieure à une distance entre l’orifice de pulvérisation et l’ouverture. Ainsi l’orifice de pulvérisation est en aval des entrées de gaz dans la collerette 20.
[00051] Le corps de buse est cylindrique, le fond 24 et la paroi latérale 25 sont aménagés pour définir un volume annulaire autour du corps de buse. La paroi latérale comporte une restriction annulaire interne 27 de sorte que le volume intérieur délimité dans la collerette comporte le volume annulaire 28 autour du corps de buse et un volume cylindrique 29, en continuité fluidique avec le volume annulaire 28. L’orifice de pulvérisation 14 est prévu pour déboucher de manière centrale, de sorte que l’orifice de pulvérisation 14 est en tout point à égale distance de la restriction annulaire interne 27. L’axe de pulvérisation Y de l’orifice de pulvérisation 14 est sensiblement parallèle à l’axe d’allongement principal de la collerette 20.
[00052] A l’intérieur de la collerette 20, il y a donc la distribution d’un spray de liquide par l’orifice de distribution 14 et de gaz par la ou les entrées de gaz 22. Le dispositif permet donc une distribution conjointe de liquide et de gaz. Et comme cela a été démontré au niveau expérimental, la présence de la collerette contribue à une amélioration très significative, telle que représentée Figure 4b de la proportion d’ozone dissous dans le liquide pulvérisé avec un dispositif selon l’invention. En effet, la présence d’ozone gazeux dans les premiers centimètres à la sortie de l’orifice de distribution contribue à une hausse très significative de l’ozone dissous dans le liquide qui est pulvérisé. La collerette contribue à la formation d’une chambre de confinement de l’ozone gazeux autour du spray liquide, et mieux encore autour du film de ce spray.
[00053] L’orifice de pulvérisation est à une distance de retrait « dr » de l’ouverture 4. Et comme cela est schématiquement représenté, des turbulences T sont observées dans l’ozone gazeux du fait d’un phénomène d’aspiration d’air A au niveau de l’ouverture de distribution 4. La distance de retrait est de l’ordre de quelques centimètres, par exemple comprise entre 4 et 10 cm.
[00054] Cette chambre de confinement permet de tripler la proportion P3 en gaz dissous dans le liquide pulvérisé comparé à une valeur de référence P1 qui correspond à la proportion en gaz dissous dans le liquide avant pulvérisation. Un autre avantage du dispositif selon l’invention est qu’il permet un enrichissement fort en ozone dissous, et une limitation du phénomène de désorption de l’ozone dissous dans le liquide pulvérisé. Grâce à l’invention, à une distance D de 1 mètre de l’ouverture, cette proportion P3 en ozone dissous est égale à celle du liquide dans le réservoir. Ce résultat permet d’améliorer l’efficience des traitements phytosanitaires à base d’eau ozonée ainsi distribués.
[00055] Un dispositif selon l’invention, avec une collerette, démontre une efficacité 20 fois supérieure à celle d’un dispositif simple. [00056] En particulier, cette chambre de confinement comprend le volume annulaire 28 et le volume tronconique 29 minoré de la place prise par le liquide pulvérisé. A minima la chambre de confinement s’étend entre l’orifice de pulvérisation 14 et l’ouverture 4. En effet, dans des variantes de réalisation d’un dispositif selon l’invention, la configuration de la collerette peut être dépourvue du volume tronconique 28, du fait que les entrées de gaz 22 sont aménagées dans la paroi latérale 25 à un emplacement situé entre l’ouverture 4 et l’orifice de pulvérisation 14.
[00057] L’orifice de pulvérisation distribue le liquide selon un spray ayant une surface enveloppe. Dans un cas où la collerette définit un volume tronconique 29 de section circulaire, et où la surface enveloppe du spray est également tronconique de section circulaire, alors la largeur du spray et la largeur de l’ouverture peuvent être respectivement mesurés selon n’importe quel axe. Cependant lorsque la buse 10 comporte un orifice de pulvérisation 14 en forme de fente longitudinale le long d’un axe Z, de sorte que le spray se présente sous forme d’un jet d’un film selon l’axe Y perpendiculairement à cet axe Z, alors la largeur du spray de cette surface enveloppe et la largeur de l’ouverture sont mesurées le long de cet axe Z. En particulier, la configuration de la buse 10 et de la collerette 20 est telle que la largeur du spray « Is », mesurée à une distance « dr » de l’orifice de pulvérisation dépourvu de collerette est comprise entre 80% et 140 % de la largeur « lo » de l’ouverture 4 le long de cet axe Z.
[00058] Lorsque le film s’étendant à la sortie de la buse dans un plan contenant l’axe Z, et y forme une surface continue 15 bordée de filaments 16 et se terminant en gouttes 17, la largeur « If » de la surface continue 15, Figure 3a, mesurée le long de l’axe Z à une distance égale à la distance de retrait dr de l’orifice de pulvérisation dépourvu de collerette est comprise entre 40% et 120 % de la largeur de l’ouverture 4 le long de cet axe Z. La distance cumulée D1 et D2 peut en particulier représenter entre 40% et 120% de la distance de retrait « dr ».
[00059] Comme cela est visible sur la Figure 5, l’axe Z de la fente formée par l’orifice de pulvérisation n’est pas nécessairement parallèle à l’axe de distribution du gaz W.
[00060] Perpendiculairement aux mesures de largeur, lorsque la buse 10 comporte un orifice de pulvérisation 14 en forme de fente longitudinale, on peut définir une épaisseur maximale « Es » du spray le long d’un axe perpendiculaire à l’axe Z. Dans le cas, l’ouverture 4 est de préférence configurée pour présenter une forme de fente, Figure 7, de largeur « lo » et d’épaisseur « Eo », telle que l’épaisseur maximale « Es » du spray, mesurée à une distance « dr » de l’orifice de pulvérisation dépourvu de collerette est comprise entre 80% et 140 % de la l’épaisseur « Eo » de l’ouverture 4 perpendiculairement à cet axe Z.
[00061] Les mesures de largeur et d’épaisseur du spray sont réalisées en l’absence de la collerette, car des turbulences sont plus particulièrement observées dans une portion correspondant à la longueur D2 du spray, celle dans laquelle la surface continue du liquide pulvérisé ondule, de sorte que ces turbulences modifient localement les dimensions du spray observées dans la collerette, et peuvent être modulées par le débit de gaz au niveau des entrées de gaz 22 déterminé dans la chambre de confinement.
[00062] Lorsque la largeur dépasse 100% de respectivement la largeur de l’ouverture, alors un phénomène de ruissellement d’une partie du liquide pulvérisé est observé le long de la paroi latérale. Une proportion préférentielle du ratio entre largeur de l’ouverture de distribution lo et largeur du spray Is est 95% à 120%.
[00063] Dans la variante des figures 7 à 9, où l’ouverture définit une fente et où la pulvérisation se fait via un orifice de pulvérisation pourvu d’une fente, les entrées de gaz 22 sont diamétralement opposées le long de l’axe de la fente, et sont situées en retrait de l’ouverture 4, d’une distance dg inférieure à la distance de retrait dr de l’orifice de pulvérisation relativement à l’ouverture 4.
[00064] Optionnellement, le réservoir 7 peut également être alimentée par une conduite 18 en gaz fourni par un générateur d’ozone 13 afin que le liquide distribué soit déjà enrichi en ozone dissous avant même d’être pulvérisé et se charger de manière additionnelle en ozone dissous dans la chambre de confinement.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Dispositif de pulvérisation (1 ), notamment pour la pulvérisation d’eau ozonée en milieu agricole, le dispositif comportant une ouverture de distribution (4) conjointe de liquide et de gaz , une buse (10) destinée à être reliée à un réservoir (7) de liquide à pulvériser, une entrée de gaz (22) d’un dispositif de production et ou de stockage de gaz (9, 13), et une collerette (20) entourant la buse et l’entrée de gaz, de telle sorte qu’un bord (21 ) de cette collerette définit l’ouverture de distribution du dispositif, et qu’un orifice de pulvérisation (14) de la buse est à une distance de retrait (dr) dans la collerette relativement à cette ouverture de distribution, caractérisé en ce que la collerette définit une chambre de confinement (28, 29) du gaz émis par l’entrée de gaz, la chambre de confinement s’étendant entre l’orifice de pulvérisation et l’ouverture de distribution.
[Revendication 2] Dispositif de pulvérisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que la buse présente une vitesse de pulvérisation du liquide par l’orifice de pulvérisation, le dispositif de production et ou de stockage de gaz présente une vitesse de distribution du gaz par l’entrée de gaz, telle que la vitesse de pulvérisation du liquide est comprise entre 100 et 300 fois la vitesse de distribution du gaz.
[Revendication 3] Dispositif de pulvérisation selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l’orifice de pulvérisation distribue le liquide selon un spray réparti spatialement dans au moins un plan tel qu’une largeur (lo) de l’ouverture mesurée dans ce plan et orthogonalement à un axe de pulvérisation (Y) de la buse représente entre 80% et 140 %, et plus particulièrement entre 95% et 120% d’une largeur (Is) de spray dans ce même plan pour un spray produit par ladite buse dépourvue de sa collerette, cette largeur de spray étant mesurée à une distance de l’orifice de pulvérisation égale à la distance de retrait (dr).
[Revendication 4] Dispositif de pulvérisation selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l’orifice de pulvérisation distribue le liquide selon un spray réparti spatialement dans au moins un plan et présentant une épaisseur de spray (Es) transversalement à ce plan telle qu’une épaisseur de l’ouverture (Eo) mesurée transversalement à ce plan représente plus de 100%, notamment moins de 140 % de l’épaisseur de spray transversalement à ce même plan pour un spray produit par ladite buse dépourvue de sa collerette, l’épaisseur de spray étant mesurée à une distance de l’orifice de pulvérisation égale à la distance de retrait (dr).
[Revendication 5] Dispositif de pulvérisation selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l’orifice de pulvérisation distribue le liquide selon un spray comportant une portion sous forme de film liquide (11 ), et en ce qu’une longueur de ce film mesurée le long d’un axe de pulvérisation (Y) de la buse (10) représente entre 40 et 120% de la distance de retrait (dr).
[Revendication 6] Dispositif de pulvérisation selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l’orifice de pulvérisation (14) forme une fente longitudinale selon un axe d’allongement (Z), et l’ouverture de distribution (4) présente un axe d’allongement principal parallèle à l’axe de la fente.
[Revendication 7] Dispositif de pulvérisation selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l’entrée de gaz est en retrait dans la collerette relativement à l’ouverture de distribution (4), ce retrait de l’entrée de gaz (dg) pouvant être supérieur à la distance de retrait (dr).
[Revendication 8] Dispositif de pulvérisation selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comporte au moins deux entrées de gaz équiréparties et reliés au même dispositif de production et ou de stockage de gaz (9).
[Revendication 9] Dispositif de pulvérisation selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la buse est centrale et l’entrée de gaz est latérale dans la collerette (20), notamment l’entrée de gaz est adjacente à une paroi intérieure de la collerette.
[Revendication 10] Dispositif de pulvérisation selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le volume de la chambre de confinement, notamment entre orifice de pulvérisation et ouverture de distribution, est parallélépipédique.
[Revendication 11 ] Dispositif de pulvérisation selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que l’orifice de pulvérisation distribue le liquide selon un spray réparti spatialement, de telle sorte que la buse dépourvue de sa collerette distribue un spray présentant un volume de spray mesuré dans un volume défini entre l’orifice de pulvérisation et une distance de retrait (dr) de cet orifice de pulvérisation, tel que le volume de spray occupe un volume inférieur à 5% d’un volume intérieur de la collerette.
[Revendication 12] Dispositif de pulvérisation selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que l’ouverture de distribution est unique, et la collerette est formée par une paroi continue.
[Revendication 13] Procédé de conception d’un dispositif de pulvérisation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel
- on sélectionne une buse apte à émettre un spray de liquide réparti spatialement selon un angle d’ouverture dans un plan et une épaisseur radiale transversalement à ce plan,
- on détermine un débit de liquide de la buse, afin de déterminer un débit de gaz en fonction de ce débit de liquide,
- on détermine une profondeur de collerette en fonction de l’angle d’ouverture et de l’épaisseur radiale du spray de la buse.
[Revendication 14] Ensemble pour le traitement phytosanitaire comportant un dispositif de pulvérisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que le dispositif de production et ou de stockage de gaz comporte une dérivation vers le réservoir pour enrichir en gaz le liquide contenu dans le réservoir, de sorte que le liquide comporte une proportion de gaz dissous avant pulvérisation.
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