FR2662374A1 - Centrifugal microspray rotor - Google Patents

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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
    • B05B3/1007—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
    • 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

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Abstract

The invention relates to a microspray device capable of adapting to large variations in volume, of producing very precise spectra and of accepting products having a high viscosity coefficient. It is composed of a cylindrical hollow rotor (5) open on a face driven on a single base (6). A fixed supply pipe (hose) (7) incorporates the liquids and distributes them on the internal face of the rotor. The rotor includes, on its periphery, grooving (8) with special perforations which ensure the arrangement of the fluid in the form of drops which are more or less fixed depending on the speed of rotation.

Description

DESCRIPTIF DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet un dispositif de pulvérisation à vitesse variable.DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable speed spray device.

Etat de la technique antérieure
Plusieurs appareils permettent aujourd'hui de réaliser des épandages de liquides sur des surfaces données dans les domaines agricoles, industriels et médicaux.State of the art
Several devices nowadays make it possible to carry out spreading of liquids on given surfaces in the agricultural, industrial and medical fields.

En agriculture, l'emploi de grandes quantités de liquides permet d'obtenir des répartitions assez uniformes. Le cout de tels traitements découle largement de ces quantités à transporter.In agriculture, the use of large quantities of liquids makes it possible to obtain fairly uniform distributions. The cost of such treatments largely derives from these quantities to be transported.

Les dispositifs rotatifs permettent de réduire considérablement les volumes à épandre et sont connus dans les brevets FR 2174-583 caractérisés principalement en ce qu'ils comportent plusieurs anneaux ajustés coaxialement et mis en rotation. Le liquide arrive dans le centre des anneaux par un tuyau adducteur.The rotary devices make it possible to reduce considerably the volumes to be spread and are known in the FR 2174-583 patents characterized mainly in that they comprise several rings adjusted coaxially and rotated. The liquid arrives in the center of the rings by an adductor tube.

Dans le brevet européen 0055948, une buse rotative à vitesse variable comporte un disque qui recoit en son centre, par un tuyau fixe, le liquide à pulvériser et qui, par simple rotation, est éjecté vers la périphérie. Un carter en forme de gouttière placé sur cette périphérie, intercepte le liquide pour le recycler.In European patent 0055948, a rotary variable speed nozzle comprises a disk which receives at its center, by a fixed pipe, the liquid to be sprayed and which, by simple rotation, is ejected towards the periphery. A gutter-shaped housing placed on this periphery intercepts the liquid for recycling.

Aux U.S.A., le brevet 3039890 utilisé dans l'application de peinture, est caractérisé par un rotor creux avec injection par un tube fixe laissant ressortir par des orifices radiaux, Ie liquide à pulvériser. Des électrodes chargent ensuite les gouttes pour obtenir une pulvérisation électro-statique.In U.S.A., the patent 3039890 used in the application of paint, is characterized by a hollow rotor with injection by a fixed tube leaving out through radial orifices, the liquid to be sprayed. Electrodes then load the drops to obtain an electrostatic spray.

Dans le brevet FR 2566291, c'est un rotor perforé ou poreux, garni à sa périphérie, d'eléments de saillie, brosse ou palette, avec un carter de recyclage, qui assure l'atomisation du liquide.In FR 2566291, it is a perforated or porous rotor, trimmed at its periphery, protruding elements, brush or pallet, with a recycling casing, which ensures the atomization of the liquid.

Tous ces systèmes utilisent la force centrifuge pour obtenir des gouttes fines. Des carters sectorisent le sens ou l'orientation des projections.All these systems use centrifugal force to obtain fine drops. Casings segment the direction or direction of the projections.

Dans ces dispositifs, aucune caractéristique sur la façon dont les gouttes se forment, et sur les importantes variations de débits nécessaires aux techniques modernes d'application acceptant des viscosités importantes n'est pris en compte. In these devices, no feature on how the drops are formed, and the large flow rate variations necessary for modern application techniques that accept significant viscosities are taken into account.

La présente invention a pour but de faire en sorte que ) la technique centrifuge soit capable de s'adapter a des va raations él élevées de volumes, de réal viser des spectres très précis et d'accepter des produits à fort taux de viscosité.The present invention aims to ensure that the centrifugal technique is capable of adapting to high volumetric volumes, to achieve very accurate spectra and to accept high viscosity products.

Le procédé est principalement caractérisé par un rotor creux entraîné par une seule base, laissant ainsi l'autre face compétement libre.The process is mainly characterized by a hollow rotor driven by a single base, thus leaving the other face competently free.

Un tuyau adducteur incorpore les I liquides en les distri buant sur I ensemble de # la surface interne.An adductor hose incorporates the liquids by distributing them over the entire inner surface.

Des rainurages, munis à # leur base de perforations spéciBles, assurent I écoulement du liquide vers # la périphé- r i e. Grooves, provided at their base with special perforations, ensure liquid flow to the periphery.

Cet appareil de pulvérisation se caractérise principalement en ce que Je rotor, de forme cl indrique, entraîné par une seule base, vient ainsi recouvrir Librement I axe d'entraînement et laisse l'espace nécessaire a un ou plusieurs adducteurs fixes, chargés d'introduire les fluides a disperser.This spraying apparatus is characterized principally by the fact that the rotor, which is of inductive shape and driven by a single base, thus covers the drive shaft freely and leaves the necessary space for one or more fixed adductors, responsible for introducing the fluids to disperse.

Ce rotor cylindrique comporte, à la périphérie des rainures evasees, inclinées par rapport aU rayon correspondant du rotor et au sens de rotation, afin que les gouttes en formation ne touchent pas les parois des rainures.This cylindrical rotor comprises, at the periphery of the flared grooves, inclined relative to the corresponding radius of the rotor and in the direction of rotation, so that the drops forming do not touch the walls of the grooves.

La forme des rainures assure un parfait écoulement des fluides, conformément aux Lois de liécanique, et cette meme forme est suffisamment evasee pour éviter tout accolement aux parois
Ces rainures ont un volume, qui, mis en rotation, assure une dépression calculée à l'intérieur du cylindre par les perforations reliant les rainures á l'intérieur du rotor. The shape of the grooves ensures a perfect flow of the fluids, in accordance with the Laws of mechanics, and this same form is sufficiently flared to avoid any contigation to the walls
These grooves have a volume, which, rotated, provides a calculated depression inside the cylinder by the perforations connecting the grooves inside the rotor.

La valeur de cette dépression est proportionnel le à I 'augmentation de la vitesse de rotation, ceci afin d'atteindre un maximum compatible avec le débit des perforations. The value of this depression is proportional to the increase in the speed of rotation, in order to reach a maximum compatible with the flow rate of the perforations.

Le diamètre et la longueur des perforations sont variables et répondent aux lois d'écoulement des canalisations (Vartex), la la longueur des perforations n ' étant jamais supe- rieure à deux fois le diamètre, celle-ci évite tout écoulement tourbilionnaire non-organisé.The diameter and the length of the perforations are variable and correspond to the laws of flow of the pipes (Vartex), the length of the perforations never being greater than twice the diameter, this one avoids any unorganized tourillon flow. .

Le ou les adducteurs fixes ont une longueur équivalente ci la longueur du rotor. Des perforations de dimensions décroissantes répartissent le liquide sur l'axe d'entraînement.The fixed adductor (s) have an equivalent length and the length of the rotor. Punctures of decreasing dimensions distribute the liquid on the drive shaft.

La rotation de l axe d'entraînement sert à répartir et à étaler les liquides à l'intérieur du rotor. Les adducteurs sont fixes et répartis autour de cet axe.The rotation of the drive shaft serves to distribute and spread the liquids inside the rotor. The adductors are fixed and distributed around this axis.

La vitesse de rotation variable détermine, à l'intérieur du rotor, une épaisseur du fluide qui est aspiré par les rainures au travers des perfor-stions conditionnant le dé- bit et, donc, la grosseur des gouttes
Plus la vitesse augmente, plus le film du fluide qui se crée a î ' interieur du rotor devient moins épais. Exemple nonlimitatif : A 1 Litre/Minute et 1000 Tours/Minute, on obtient un fi Im de 0,5 lii Il imètre. A 10 000 Tours/Minute, on obtient un film de 0,05 Millimètres.The variable speed of rotation determines, inside the rotor, a thickness of the fluid which is sucked by the grooves through the perfor-tions conditioning the flow and, therefore, the size of the drops
As the speed increases, the film of the fluid which is created inside the rotor becomes thinner. Non-limiting example: At 1 liter / minute and 1000 rev / min, a fi Im of 0.5 μm is obtained. At 10,000 rpm, a film of 0.05 millimeters is obtained.

L'ouverture d' une face du rotor permet I 'asp i rat i on du volume d'air nécessaire à alimenter la dépression crées par les rainures, qui, elles-mêmes, assurent l'aspiration et donc le nettoyage permanent de I ' intérieur du rotor. Cette face permet également I évacuation des impuretés. The opening of a face of the rotor allows the aspi rat i on of the volume of air necessary to feed the depression created by the grooves, which, themselves, ensure the suction and thus the permanent cleaning of I ' inside the rotor. This face also allows evacuation of impurities.

Les rainures peuvent être remplacées par des perforations coniques a bases droites respectant les caractéristiques de ces mêmes rainures.The grooves can be replaced by conical perforations with straight bases respecting the characteristics of these same grooves.

Le rotor peut être entraîné par tout moyen électrique, hy draul ique, éolien.The rotor can be driven by any electrical, hydraulic or wind power means.

Pour I 'entraînement éol ien, des pales à pas fixes sont im plantées à I la périphérie du rotor sans que cela gêne l'écoulement aéraulique
L'axe est muni d'un générateur de Courant de Foucault et est rellé à une source électriquedont l'intensité est réglable, inversement proportionnellement à la vitesse de rotation éol ienne. Ce générateur permet de controler la vitesse de rotation dans une p # plage I # librement choisie de O
Tours/Minute à l'infini.For the wind turbine drive, blades with fixed pitch are imbed at the periphery of the rotor without this hindering air flow.
The axis is equipped with an eddy current generator and is labeled with an electric source whose intensity is adjustable, inversely proportional to the wind speed. This generator makes it possible to control the speed of rotation in a freely chosen p # I # of O
Tours / Minute to infinity.

La figure 1 représente le rotor creux et les adducteurs fixes perforés.Figure 1 shows the hollow rotor and the perforated fixed adductors.

La figure 2 représente, en coupe, une rainure munie a sa base d'une perforation spéciale.Figure 2 shows, in section, a groove provided at its base with a special perforation.

La figure 3 représente l'ensemble du dispositif à entraînement éolien et/ou électrique et/ou hjdraulique.FIG. 3 represents the entire device with wind and / or electric and / or hydraulic drive.

En référence à ces dessins, le d i SpOSr i t i f comporte un rotor creux (5) de forme cyl indrique, ouvert sur une face, entraîné par une seule base (6), et un ou plusieurs adducteurs fixes perforés (7) pour I' introduction du fluide a disperser, de même longueurs que cel le du rotor.With reference to these drawings, the di SpOSr itif comprises a hollow rotor (5) of cylindrical shape, open on one side, driven by a single base (6), and one or more perforated fixed adductors (7) for introduction. of the fluid to be dispersed, of the same length as that of the rotor.

Le rotor cyl lindrique comporte à sa périphérie des rainures dont les parois sont évasées (8) selon un angle Alpha de 100, inclinées selon un angle # e Beta de 5 d 8 degrés par rap- port au rayon correspondant du rotor et au sens de rota tion, et munies, a leur base, de perforations spéciales (g) qui assurent l'écoulement du liquide vers l'extérieur. La longueur R des perforations (9) n'est jamais supérieure a deux fois leur diamètre (0).The cylindrical rotor has at its periphery grooves whose flared walls (8) at an angle Alpha of 100, inclined at an angle θ e Beta of 5 d 8 degrees with respect to the corresponding radius of the rotor and in the direction of rotation, and provided, at their base, special perforations (g) which ensure the flow of liquid to the outside. The length R of the perforations (9) is never more than twice their diameter (0).

Dans un autre mode de realisation non illustré, les rainures peuvent être remplacées par des perforations con i- ques à bases étroites respectant les mêmes caractéristi- ques que les rainures.In another embodiment not illustrated, the grooves may be replaced by narrow-base confor- mations respecting the same characteristics as the grooves.

Le rotor est entraîne par l'énergie électrique (2), hydraullique ou éolienne grâce à des pales à pas fixes (1) implantées à la périphérie du rotor (4). The rotor is driven by electrical energy (2), hydraullic or wind turbine with fixed pitch blades (1) located at the periphery of the rotor (4).

L'axe d'entraînement du rotor est muni d'un générateur de
Foucault C3) permettant de contrôler la vitesse de nota tion entre 0 et l'infini.The rotor drive shaft is equipped with a generator
Foucault C3) to control the speed of notation between 0 and infinity.

La rotation de l'axe d'entrînement sert à répartir les liquides à l'intérieur du rotor (5) à l'aide des adducteurs (7) perfores de faon décroissante.The rotation of the drive shaft is used to distribute the liquids inside the rotor (5) with the aid of the adductors (7) perforated decreasingly.

La vitesse de rotation variable détermine, a l'intérieur du rotor, une épaisseur de fluide qui est aspiré par les rainures (8) munies de perforations (9), et la grosseur des gouttes. Plus la vitesse de rotation augmente, moins le film de fluide est épais.The variable speed of rotation determines, inside the rotor, a thickness of fluid which is sucked by the grooves (8) provided with perforations (9), and the size of the drops. The higher the speed of rotation, the less the fluid film is thick.

L'ouverture d'une face du rotor (5) permet l l'aspiration du volume d'air nécessaire à alimenter la dépression créé par les rainures.The opening of a face of the rotor (5) allows the suction of the volume of air necessary to feed the depression created by the grooves.

Le dispositif selon l'invention est destine d tous les do- maines industriels, agricoles et domestiques de pulvéri- sation de fluides. The device according to the invention is intended for all industrial, agricultural and domestic fields of fluid spraying.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Appareil de pulvérisation centrifuge å vitesse va riable, comportant un rotor creux, de forme cylindrique, entraîné par une seule base, venant recouvrir librement l'axe d'entraînement, en laissant subsister l'espace nécessaire à au moins un adducteur fixe, charge d' introduire le fluide d disperser} par l'intermediairede perforations radiales réalisées dans la paroi du rotor et assurant l'écoulement du liquide vers la périphérie dudit rotor, caractérisé en ce que les adducteurs fixes (7) ont une longueur équivalente à celle du rotor (5) et comportent des perforations de dimensions décroissantes, en ce que les perforations radiales (9) réalisées dans la paroi du rotor (5) assurent l'écoulement du liquide vers la périphérie du rotor (5) par I ' intermédiaire de rainures évasées (8), en ce que l'une des faces (6) du rotor (5) est ouverte, en ce que l'entraînement du rotor (5) s'effectue directement, et en ce que l'axe d'entraînement du rotor C5) est muni d'un générateur de courant de Foucault (3) relie à une source électrique (2) dont l'intensitéest règlable inversement proportionnellement àla vitesse de rotation du dispositif d'entraînement.1. Apparatus for centrifugal spraying at variable speed, comprising a hollow rotor, of cylindrical shape, driven by a single base, coming to freely cover the drive shaft, leaving the necessary space for at least one fixed adductor, charge of introducing the dispersing fluid} through radial perforations made in the wall of the rotor and ensuring the flow of liquid to the periphery of said rotor, characterized in that the fixed adductors (7) have a length equivalent to that of the rotor (5) and comprise perforations of decreasing dimensions, in that the radial perforations (9) formed in the wall of the rotor (5) ensure the flow of the liquid towards the periphery of the rotor (5) via flared grooves (8), in that one of the faces (6) of the rotor (5) is open, in that the drive of the rotor (5) is effected directly, and in that the axis of rotor drive C5) is equipped with a eddy current generator (3) connects to an electrical source (2) whose intensity is adjustable inversely proportional to the speed of rotation of the drive device. 2. Appareil de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les perforations radiales < g > du rotor (59 ont une longueur (A) inférieure à deux fois leur diamètre (D).Spray apparatus according to claim 1, characterized in that the radial perforations <g> of the rotor (59 have a length (A) less than twice their diameter (D). 3. Appareil de pulvérisation selon la revendication 1, ca racterise en ce que les rainures (8) assurant l 'écoulement du I iquide vers l'extérieur du rotor sont évasés selon un angle Alpha de 100Spray apparatus according to claim 1, characterized in that the grooves (8) for flowing the liquid outwardly from the rotor are flared at an angle alpha of 100. 4. Appareil de pulvérisation selon la r-evendication 1, ca ractérisé en ce que les rainures évasées (8) sont inclinées selon un angle Bêta de 5 a 80 par rapport au rayon corres- pondant du rotor et au sens de rotation.Spraying apparatus according to claim 1, characterized in that the flared grooves (8) are inclined at a Beta angle of 5 to 80 with respect to the corresponding radius of the rotor and the direction of rotation. 5. Apparei I de pulvérisation selon la revendication 1, 3 ou 4, caractérisé en ce que les rainures évasées sont constituées de perforations coniques.Spray apparatus according to claim 1, 3 or 4, characterized in that the flared grooves consist of conical perforations. 6. Appareil de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications ci-dessus, caractérisé en ce qu'il est entraîne par un moyen éolien a pales fixes. 6. Spray apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it is driven by a wind turbine means fixed blades.
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