FR2844211A1 - Agricultural spray atomizer, for dispersing fungicides and weed killer, has diffusion surface defined on conical rotor in gas flow and with drop forming ridge - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE PULVERISATION DE LIQUIDE ET MACHINELIQUID SPRAYING DEVICE AND MACHINE
AGRICOLE EQUIPEE D'AU MOINS UN DISPOSITIF AGRICULTURAL EQUIPPED WITH AT LEAST ONE DEVICE
La présente invention se rapporte à un dispositif de pulvérisation de liquide, notamment d'un liquide de traitement des cultures ou des sols, ainsi qu'à une machine agricole, appelée pulvérisateur, équipée d'au moins un dispositif selon l'invention. Dans l'agriculture, notamment dans la vigne, on a recours à des appareils de pulvérisation pour répandre sur les cultures ou sur le sol un liquide de The present invention relates to a device for spraying liquid, in particular a crop or soil treatment liquid, as well as to an agricultural machine, called a sprayer, equipped with at least one device according to the invention. In agriculture, especially in the vineyard, spraying devices are used to spread a crop liquid on the crops or on the soil.
traitement, tel qu'un liquide phytosanitaire, désherbant ou autre. treatment, such as a phytosanitary liquid, weedkiller or other.
Le traitement est d'autant plus efficace que la surface à traiter est recouverte The treatment is all the more effective as the surface to be treated is covered
de manière uniforme par le liquide. uniformly by the liquid.
En contrepartie, il est nécessaire de réduire la quantité de produit utilisé par In return, it is necessary to reduce the amount of product used by
unité de surface compte tenu du cot des produits de traitement. surface unit taking into account the cost of treatment products.
Pour obtenir le meilleur compromis, il convient de pulvériser le liquide de traitement sous forme de gouttelettes de petite taille de manière à obtenir une To obtain the best compromise, the treatment liquid should be sprayed in the form of small droplets so as to obtain a
surface traitée la plus importante pour une quantité de liquide donnée. the largest area treated for a given quantity of liquid.
Il existe de nombreux appareils, appelés pulvérisateurs, permettant la There are many devices, called sprayers, that allow the
pulvérisation d'un liquide de traitement. spraying of a treatment liquid.
Une première catégorie d'appareils comprend des buses d'éjection. Dans ce cas, un liquide est propulsé via un ajutage sous forme d'une fine fente. Hormis le fait qu'il est nécessaire d'utiliser une pompe pour propulser le liquide à travers 20 l'ajutage, ce mode d'éjection ne donne pas satisfaction car le liquide est propulsé sous forme d'un jet constitué de gouttelettes d'un diamètre A first category of devices includes ejection nozzles. In this case, a liquid is propelled via a nozzle in the form of a fine slit. Apart from the fact that it is necessary to use a pump to propel the liquid through the nozzle, this mode of ejection is not satisfactory since the liquid is propelled in the form of a jet consisting of droplets of a diameter
relativement important.relatively large.
Une seconde catégorie d'appareils utilise un flux d'air pour véhiculer les gouttelettes. La présente invention se rapporte plus précisément à ce type d'appareils. Les dispositifs existants comprennent une surface fixe disposée dans le flux d'air, avec une arête du côté aval de l'écoulement, sur laquelle est projeté le liquide de traitement de manière à créer sur ladite surface un revêtement de liquide qui progresse vers l'arête et est ensuite entraîné sous forme de 10 gouttelettes par l'écoulement d'air. En variante, le liquide n'est pas projeté contre la surface mais il se diffuse sur la surface, étant entraîné par effet venturi. Même si ce mode de réalisation permet d'obtenir des gouttelettes d'un diamètre inférieur au mode de réalisation précédent, il ne donne pas satisfaction 15 car il ne permet pas de créer des gouttelettes suffisamment petites pour A second category of devices uses an air flow to transport the droplets. The present invention relates more precisely to this type of apparatus. Existing devices include a fixed surface arranged in the air flow, with an edge on the downstream side of the flow, onto which the treatment liquid is sprayed so as to create on said surface a coating of liquid which progresses towards the edge and is then entrained in the form of 10 droplets by the air flow. As a variant, the liquid is not projected against the surface but it diffuses over the surface, being entrained by the venturi effect. Even if this embodiment makes it possible to obtain droplets of a diameter smaller than the previous embodiment, it is not satisfactory because it does not allow the creation of droplets small enough to
optimiser le traitement tant en qualité de dépôt qu'en quantité. optimize the treatment both in terms of quality and quantity.
Aussi, la présente invention vise à pallier les inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant un dispositif de pulvérisation susceptible de générer des micro-gouttelettes d'un diamètre inférieur à celles générées par les 20 dispositifs existants, ledit dispositif étant par ailleurs de conception simple et fiable. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de pulvérisation d'un liquide comportant un support de diffusion, disposé dans un flux gazeux, avec au moins une surface de diffusion sur laquelle est susceptible de s'écouler le liquide 25 à pulvériser, présentant une arête au niveau de laquelle sont formées les gouttelettes entraînées par le flux gazeux, caractérisé en ce que la surface de Also, the present invention aims to overcome the drawbacks of the devices of the prior art by proposing a spraying device capable of generating micro-droplets of a diameter smaller than those generated by the existing devices, said device being moreover simple and reliable design. To this end, the subject of the present invention is a device for spraying a liquid comprising a diffusion support, arranged in a gas flow, with at least one diffusion surface on which the liquid to be sprayed is likely to flow. , having an edge at which the droplets entrained by the gas flow are formed, characterized in that the surface of
diffusion est mise en rotation.diffusion is rotated.
Cet agencement permet d'augmenter la vitesse relative entre le liquide à pulvériser et le flux gazeux, ce qui contribue à réduire la taille des gouttelettes. This arrangement makes it possible to increase the relative speed between the liquid to be sprayed and the gas flow, which contributes to reducing the size of the droplets.
Avantageusement, la surface de diffusion est conique ou tronconique, en s'évasant dans le sens de l'écoulement du flux gazeux, la partie la plus large terminale constituant l'arête. Selon cette caractéristique, ce type de forme permet d'obtenir une longueur Advantageously, the diffusion surface is conical or frustoconical, widening in the direction of flow of the gas flow, the widest terminal part constituting the edge. According to this characteristic, this type of shape makes it possible to obtain a length
d'arête plus longue pour un encombrement donné. longer edge for a given size.
Selon un mode de réalisation préféré, le support de diffusion présente une forme en entonnoir avec une partie évasée dont la surface intérieure constitue la 10 surface de diffusion, l'alimentation en liquide à pulvériser s'effectuant au niveau According to a preferred embodiment, the diffusion support has a funnel shape with a flared part, the inner surface of which constitutes the diffusion surface, the supply of liquid to be sprayed taking place at the level
du sommet de ladite forme évasée.from the top of said flared shape.
Selon une autre caractéristique, le dispositif de pulvérisation comprend des moyens d'entraînement pour mettre en rotation le support de diffusion utilisant According to another characteristic, the spraying device comprises drive means for rotating the diffusion support using
le flux gazeux.the gas flow.
Selon une autre caractéristique, le dispositif de pulvérisation comprend un palier According to another characteristic, the spraying device comprises a bearing
hydrodynamique assurant le guidage du support de diffusion. hydrodynamic ensuring the guidance of the diffusion support.
Selon une autre caractéristique, le dispositif de pulvérisation comprend des According to another characteristic, the spraying device comprises
moyens pour perturber le flux gazeux en amont de la surface de diffusion. means for disturbing the gas flow upstream of the diffusion surface.
Selon une autre caractéristique, le dispositif de pulvérisation comprend des 20 moyens pour contrôler le débit de liquide à pulvériser, disposés au niveau d'un According to another characteristic, the spraying device comprises means for controlling the flow of liquid to be sprayed, arranged at a level
conduit d'alimentation, comportant une soupape susceptible d'occuper deux positions extrêmes, une première position dite ouverte, dans laquelle ladite soupape n'obture pas le conduit d'alimentation et laisse passer le liquide, et une seconde position dite fermée, dans laquelle elle obture le conduit d'alimentation 25 et empêche l'écoulement du liquide. supply duct, comprising a valve capable of occupying two extreme positions, a first so-called open position, in which said valve does not close the supply duct and lets the liquid pass through, and a second so-called closed position, in which it closes the supply conduit 25 and prevents the flow of liquid.
Selon un mode de réalisation, les moyens pour contrôler le débit de liquide à pulvériser comprennent des moyens de rappel qui tendent à maintenir la soupape en position fermée, la soupape se translatant en fonction de la différence de pression entre la pression aval Ps et la pression aval Pi du liquide à l'intérieur du According to one embodiment, the means for controlling the flow of liquid to be sprayed comprise return means which tend to keep the valve in the closed position, the valve translating as a function of the pressure difference between the downstream pressure Ps and the pressure downstream Pi of the liquid inside the
conduit d'alimentation.supply duct.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui représente un mode de réalisation préférentiel, description donnée à titre Other characteristics and advantages will emerge from the description which represents a preferred embodiment, description given as
d'exemple uniquement, en référence aux dessins annexés qui représentent: figure 1, une vue en élévation d'une machine agricole appelée pulvérisateur, équipée du dispositif de pulvérisation selon l'invention, figure 2, une coupe schématique d'un dispositif illustrant le principe de l'invention, - figure 3, une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation, - figures 4A et 4B, des coupes du dispositif illustrant la soupape respectivement en position ouverte et en position fermée, - la f igure 5, une vue en coupe longitudinale d'une première variante de réalisation, et - la figure 6, une vue en coupe longitudinale d'une seconde variante de réalisation. example only, with reference to the accompanying drawings which represent: Figure 1, an elevational view of an agricultural machine called a sprayer, equipped with the spraying device according to the invention, Figure 2, a schematic section of a device illustrating the principle of the invention, - Figure 3, a longitudinal sectional view of an embodiment, - Figures 4A and 4B, sections of the device illustrating the valve respectively in the open position and in the closed position, - Figure 5, a view in longitudinal section of a first alternative embodiment, and - Figure 6, a view in longitudinal section of a second alternative embodiment.
Un pulvérisateur 10 est utilisé notamment en agriculture pour répandre sous forme de fines gouttelettes un liquide de traitement, tel qu'un produit phytosanitaire du type fongicide, bactéricide ou autre, sur une zone à traiter par 20 exemple des cultures ou le sol. A sprayer 10 is used in particular in agriculture to spread in the form of fine droplets a treatment liquid, such as a phytosanitary product of the fungicidal, bactericidal or other type, over an area to be treated, for example crops or the soil.
Selon le mode illustré par la figure 1, un pulvérisateur 10 peut être rapporté sur un châssis roulant 12 susceptible d'être relié via un attelage 14 à un tracteur non représenté. En variante, un pulvérisateur peut être rapporté directement sur un According to the mode illustrated in Figure 1, a sprayer 10 can be attached to a rolling chassis 12 capable of being connected via a hitch 14 to a tractor not shown. Alternatively, a sprayer can be attached directly to a
engin motorisé tel qu'un enjambeur ou analogue. motorized vehicle such as a straddle or the like.
Le pulvérisateur 10 comprend un réservoir 16 dans lequel le liquide de traitement est stocké, des moyens 18 pour générer un flux gazeux, notamment d'air, au moins un conduit 20 pour canaliser le flux d'air et le diriger vers la zone à traiter, ainsi qu'un dispositif de pulvérisation 22 dans le flux d'air, de The sprayer 10 comprises a reservoir 16 in which the treatment liquid is stored, means 18 for generating a gas flow, in particular of air, at least one conduit 20 for channeling the air flow and directing it towards the area to be treated , as well as a spray device 22 in the air flow,
préférence au niveau de chaque extrémité du ou des conduits 20. preferably at each end of the duct (s) 20.
Le réservoir 16, les moyens 18 pour générer un flux d'air ainsi que les conduits The reservoir 16, the means 18 for generating an air flow as well as the conduits
ne sont pas décrits plus en détail car à la portée de l'homme de l'art. are not described in more detail because within the reach of ordinary skill in the art.
Le dispositif de pulvérisation 22 est maintenant décrit au regard des figures 2 et 3. Ce dispositif comprend un manchon 24, disposé à l'extrémité d'un conduit 20, dans lequel s'écoule le flux d'air 26 ainsi qu'un support de diffusion 28, disposé dans le flux d'air 26, comportant une surface de diffusion 30 sur laquelle est susceptible de s'écouler le liquide à pulvériser, présentant une arête 10 32 en aval, au niveau de laquelle sont formées les gouttelettes entraînées par le flux d'air, selon l'invention, ladite surface de diffusion 30 étant mise en rotation. Pour une vitesse donnée du flux d'air, la rotation de la surface de diffusion 30 permet d'augmenter la vitesse relative entre le liquide à pulvériser au niveau de 15 l'arête 32 et le flux d'air et d'obtenir ainsi des micro-gouttelettes d'un The spraying device 22 is now described with reference to FIGS. 2 and 3. This device comprises a sleeve 24, disposed at the end of a duct 20, in which the air flow 26 flows as well as a support diffusion 28, arranged in the air flow 26, comprising a diffusion surface 30 on which is likely to flow the liquid to be sprayed, having an edge 10 32 downstream, at the level of which the droplets entrained by the air flow according to the invention, said diffusion surface 30 being rotated. For a given speed of the air flow, the rotation of the diffusion surface 30 makes it possible to increase the relative speed between the liquid to be sprayed at the edge 32 and the air flow and thus to obtain micro droplets of a
diamètre inférieur à celles obtenues à l'aide des dispositifs existants. smaller diameter than those obtained using existing devices.
La surface de diffusion 30 est de préférence conique ou tronconique, en s'évasant dans le sens de l'écoulement du flux d'air, la partie la plus large terminale constituant l'arête 32. Ce type de forme permet d'obtenir une arête 20 32 de plus grande longueur, ce qui contribue également à réduire la taille des The diffusion surface 30 is preferably conical or frustoconical, widening in the direction of the flow of the air flow, the widest terminal part constituting the edge 32. This type of shape makes it possible to obtain a edge 20 32 of greater length, which also contributes to reducing the size of the
gouttelettes dès le départ.droplets from the start.
La taille des gouttelettes est en effet déjà très réduite au moment ou elles se The size of the droplets is already very small by the time they drop.
détachent de ladite arête.detach from said edge.
Selon un mode de réalisation préféré, le support de diffusion 28 présente une 25 forme en entonnoir avec une partie cylindrique 34 et une partie évasée 36, la surface intérieure de ladite partie évasée 36 constituant la surface de diffusion 30. L'alimentation en liquide à pulvériser s'effectue au niveau du sommet de la forme évasée 36, le liquide s'écoulant au niveau de la surface de diffusion 30 en direction de l'arête 32 par effet venturi. En variante, la surface extérieure de According to a preferred embodiment, the diffusion support 28 has a funnel shape with a cylindrical part 34 and a flared part 36, the inner surface of said flared part 36 constituting the diffusion surface 30. The liquid supply to spraying takes place at the top of the flared shape 36, the liquid flowing at the level of the diffusion surface 30 in the direction of the edge 32 by the venturi effect. Alternatively, the outer surface of
la partie évasée peut constituer la surface de diffusion 30. the flared part can constitute the diffusion surface 30.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de pulvérisation comprend des moyens 38 d'entraînement pour mettre en rotation le support de diffusion 28 utilisant le flux d'air. Selon un mode de réalisation préféré, illustré par la figure 3, ces moyens 38 d'entraînement, sont solidarisés à la partie cylindrique 34 du support de diffusion, et comprennent une vis 40 présentant au niveau de sa surface extérieure au moins un filet dont la forme permet à l'ensemble d'être mis en 10 rotation grâce au flux d'air 26. Par vis, on entend toute forme adaptée susceptible d'être mise en rotation lorsqu'elle est disposée dans un flux d'air à According to another characteristic of the invention, the spraying device comprises drive means 38 for rotating the diffusion support 28 using the air flow. According to a preferred embodiment, illustrated by FIG. 3, these drive means 38 are secured to the cylindrical part 34 of the diffusion support, and comprise a screw 40 having at its external surface at least one thread, the shape allows the assembly to be rotated by the air flow 26. By screw means any suitable shape capable of being rotated when it is arranged in an air flow to
la manière d'une turbine, d'une hélice ou analogue. like a turbine, a propeller or the like.
A titre d'exemple, une vis 40 conique multi-filets, de longueur 125 mm, disposée dans un flux d'air de vitesse 100 Km/h permet d'obtenir une vitesse de rotation 15 de 13 000 tr/min. By way of example, a conical multi-threaded screw 40, length 125 mm, placed in an air flow with a speed of 100 km / h makes it possible to obtain a rotation speed 15 of 13,000 rpm.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble vis/support de diffusion comprend un alésage 42 dans lequel est susceptible de se loger un axe de rotation 44 sensiblement parallèle au flux d'air 26, un palier hydrodynamique étant prévu entre l'ensemble vis/support de diffusion et l'axe 44. 20 Avantageusement, le liquide à pulvériser est utilisé pour obtenir le palier hydrodynamique. A cet effet, l'axe 44 fixe et solidarisé à chaque extrémité par l'intermédiaire de bras 46 au manchon 24 comprend un conduit 48 débouchant d'une part, au niveau de l'extrémité amont dudit axe 44, en dehors de l'ensemble vis/support de diffusion de manière à être raccordé à un conduit 25 d'alimentation en liquide à pulvériser, et d'autre part, au niveau de la zone de According to another characteristic of the invention, the screw / diffusion support assembly comprises a bore 42 in which is capable of accommodating an axis of rotation 44 substantially parallel to the air flow 26, a hydrodynamic bearing being provided between the screw / diffusion support assembly and axis 44. Advantageously, the liquid to be sprayed is used to obtain the hydrodynamic bearing. To this end, the axis 44 fixed and secured at each end by means of arms 46 to the sleeve 24 comprises a conduit 48 opening on the one hand, at the upstream end of said axis 44, outside of the screw / diffusion support assembly so as to be connected to a pipe 25 for supplying liquid to be sprayed, and on the other hand, at the level of the
guidage dudit arbre au droit de l'ensemble vis/support de diffusion. guiding said shaft in line with the screw / diffusion support assembly.
be préférence, l'axe 44 comprend au niveau de sa surface périphérique, en amont, au moins une gorge de décompression 50 pour limiter les fuites et en aval be preferably, the axis 44 comprises at its peripheral surface, upstream, at least one decompression groove 50 to limit leaks and downstream
au moins une gorge 52 en forme de filet de manière à générer une micropompe. at least one groove 52 in the form of a net so as to generate a micropump.
Selon une autre caractéristique de l'invention, des moyens pour perturber le flux 5 d'air sont disposés en amont de la surface de diffusion 30. Ces moyens contribuent également à réduire la taille des gouttelettes. Avantageusement, la vis 40 comporte un profil de filet approprié pour perturber le flux d'air et According to another characteristic of the invention, means for disturbing the air flow 5 are arranged upstream of the diffusion surface 30. These means also contribute to reducing the size of the droplets. Advantageously, the screw 40 has a thread profile suitable for disturbing the air flow and
limiter l'apparition de flux laminaires au niveau de l'arête 32. limit the appearance of laminar flow at the edge 32.
De ce fait, les perturbations du flux d'air assurent une division supplémentaire 10 des gouttelettes éjectées. Therefore, the disturbances in the air flow ensure an additional division of the ejected droplets.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le manchon 34 a une forme de tuyère. Cette forme combinée au flux perturbé tourbillonnant généré par la vis 40 permet d'envelopper les gouttelettes, de limiter les phénomènes de dispersion et la formation de grosses gouttelettes au niveau de la surface du 15 manchon 34. According to another characteristic of the invention, the sleeve 34 has the shape of a nozzle. This shape combined with the swirling disturbed flow generated by the screw 40 makes it possible to wrap the droplets, to limit the phenomena of dispersion and the formation of large droplets at the surface of the sleeve 34.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de pulvérisation comprend des moyens 54 pour contrôler le débit de liquide à pulvériser, illustrés According to another characteristic of the invention, the spraying device comprises means 54 for controlling the flow of liquid to be sprayed, illustrated
par les figures 4A et 4B.by Figures 4A and 4B.
Avantageusement, l'alésage 42 utilisé pour loger l'axe de rotation 44 débouche 20 au niveau du sommet de la partie évasée 36 et sert de conduit d'alimentation en fluide à pulvériser qui s'écoule par la suite sur la surface de diffusion 30 par Advantageously, the bore 42 used to house the axis of rotation 44 opens out at the top of the flared part 36 and serves as a conduit for supplying the spraying fluid which subsequently flows onto the diffusion surface 30 through
effet venturi.venturi effect.
Les moyens 54 pour contrôler le débit comprennent une soupape 56 susceptible d'occuper deux positions extrêmes, une première position dite ouverte, illustrée 25 par la figure 4A, dans laquelle ladite soupape n'obture pas le conduit The means 54 for controlling the flow rate comprise a valve 56 capable of occupying two extreme positions, a first so-called open position, illustrated in FIG. 4A, in which said valve does not block the duct
d'alimentation, dans notre cas l'extrémité de l'alésage 42, et laisse passer le liquide, et une seconde position dite fermée, illustrée par la figure 4B, dans laquelle elle obture le conduit d'alimentation et empêche l'écoulement du liquide. supply, in our case the end of the bore 42, and allows the liquid to pass, and a second so-called closed position, illustrated by FIG. 4B, in which it closes the supply duct and prevents the flow of liquid.
Les positions intermédiaires correspondent chacune à une valeur de débit variant de zéro à une valeur maximale correspondant respectivement aux positions The intermediate positions each correspond to a flow value varying from zero to a maximum value corresponding respectively to the positions
fermée et ouverte.closed and open.
Selon un mode de réalisation préféré, illustré par les figures 4A et 4B, 5 l'extrémité de l'alésage 42 comprend un chanfrein ou un usinage formant un siège 58, la soupape 56 montée coulissante sur l'axe de rotation 44 ayant des formes appropriées pour coopérer avec le siège 58 de manière à assurer According to a preferred embodiment, illustrated by FIGS. 4A and 4B, the end of the bore 42 comprises a chamfer or a machining forming a seat 58, the valve 56 slidingly mounted on the axis of rotation 44 having shapes suitable for cooperating with seat 58 so as to ensure
l'étanchéité en position fermée. sealing in the closed position.
De préférence, des moyens de manoeuvre de la soupape de l'une vers l'autre des 10 positions sont prévus et comprennent des moyens 60 de rappel, par exemple un ressort, qui tendent à plaquer la soupape 56 contre le siège 58. Dans ce cas, la soupape 56 se translate en positon ouverte dès que la pression aval Ps au niveau de la partie évasée devient inférieure à la pression aval Pi du liquide à l'intérieur Preferably, means for operating the valve from one to the other of the 10 positions are provided and include return means 60, for example a spring, which tend to press the valve 56 against the seat 58. In this In this case, the valve 56 translates to the open position as soon as the downstream pressure Ps at the flared part becomes lower than the downstream pressure Pi of the liquid inside
du conduit d'alimentation.of the supply duct.
Cette différence de pression est de préférence engendrée en utilisant la This pressure difference is preferably generated using the
dépression qui se crée à l'intérieur de la partie évasée 46 grâce au flux d'air 26. depression which is created inside the flared part 46 thanks to the air flow 26.
En effet, à partir d'une certaine vitesse du flux d'air, une dépression se crée au niveau de la partie évasée si bien que la pression aval Ps devient inférieure à la Indeed, from a certain speed of the air flow, a vacuum is created at the flared part so that the downstream pressure Ps becomes lower than the
pression amont Pe.upstream pressure Pe.
Ainsi, le débit du liquide correspondant à une position de la soupape est proportionnel à la valeur de la différence de pression plus exactement à la valeur de la pression Ps proportionnelle à la vitesse du flux d'air. Cette solution a pour avantage d'être très simple, d'ajuster le débit à la vitesse de l'air et de ne Thus, the flow rate of the liquid corresponding to a position of the valve is proportional to the value of the pressure difference more exactly to the value of the pressure Ps proportional to the speed of the air flow. This solution has the advantage of being very simple, of adjusting the flow rate to the air speed and of not
nécessiter aucune pompe ou moteur.require no pump or motor.
Selon ce mode de réalisation, les moyens 54 de contrôle du débit du liquide According to this embodiment, the means 54 for controlling the flow of the liquid
peuvent être ajustés en adaptant le tarage des moyens de rappel. can be adjusted by adjusting the calibration of the return means.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit mais en couvre les variantes. Ainsi, les moyens d'entraînement en rotation de la surface de diffusion, des moyens pour perturber le flux ainsi que des moyens de contrôle Of course, the invention is not limited to the embodiment described but covers its variants. Thus, the means for driving the diffusion surface in rotation, means for disturbing the flow as well as means for controlling
du débit du liquide peuvent être modifiés dans leur forme. of the liquid flow can be changed in their form.
Sur la figure 5, on a représenté une autre variante du dispositif 122 de l'invention, les éléments repris de la variante précédente étant référencés en ajoutant 100 à leur référence. Ce dispositif comprend un manchon 124 dans lequel s'écoule un flux d'air 126, un axe 144 relié audit manchon via au moins un bras 146 et sur lequel sont montées libres en rotation une vis 140 et une surface de diffusion 130, un conduit 148 ménagé dans l'axe 144 permettant d'acheminer le liquide au droit de la surface 10 de diffusion. Comme précédemment, le filet de la vis 140 permet d'entraîner en In FIG. 5, another variant of the device 122 of the invention is shown, the elements taken from the previous variant being referenced by adding 100 to their reference. This device comprises a sleeve 124 in which flows an air flow 126, an axis 144 connected to said sleeve via at least one arm 146 and on which are mounted free in rotation a screw 140 and a diffusion surface 130, a conduit 148 formed in the axis 144 allowing the liquid to be brought into line with the diffusion surface 10. As before, the thread of the screw 140 makes it possible to drive in
rotation la surface de diffusion 130 et de perturber le flux d'air 126. rotating the diffusion surface 130 and disturbing the air flow 126.
De manière identique, la surface de diffusion 130 comprend une partie conique ou tronconique 136 se terminant par une arête 132 au niveau de laquelle les fines gouttelettes se détachent. Par ailleurs, comme précédemment, la forme conique 15 de la surface de diffusion permet de générer une dépression qui produit l'écoulement du liquide à pulvériser sans qu'il soit nécessaire de prévoir une Similarly, the diffusion surface 130 comprises a conical or frustoconical portion 136 ending in an edge 132 at the level of which the fine droplets are detached. Furthermore, as before, the conical shape 15 of the diffusion surface makes it possible to generate a vacuum which produces the flow of the liquid to be sprayed without it being necessary to provide a
pompe pour générer le flux de liquide. pump to generate the flow of liquid.
De la même manière, l'axe 144 peut comprendre au niveau de sa surface périphérique, en amont, au moins une gorge de décompression 150, et en aval, au 20 moins une gorge 152 en forme de filet. In the same way, the axis 144 can comprise at its peripheral surface, upstream, at least one decompression groove 150, and downstream, at least one groove 152 in the form of a net.
Selon le mode de réalisation représenté sur la f igure 5, les moyens pour contrôler le débit ne sont pas représentés et peuvent être réalisés par tout According to the embodiment shown in f igure 5, the means for controlling the flow rate are not shown and can be implemented by any
moyen approprié tel que des vannes. suitable means such as valves.
Selon les cas, la vis 140 et la surface de diffusion 130 sont montées à rotation 25 sur l'axe 144 grâce à un palier hydrodynamique et/ou des moyens de roulements 162. Selon une caractéristique de ce mode de réalisation, le liquide à pulvériser est projeté contre la surface de diffusion 130. A cet effet, le liquide s'écoule à partir d'au moins un conduit 164 ne débouchant pas au niveau du sommet 165 de la surface de diffusion 130, comme précédemment, mais décalé par rapport audit sommet de manière à ce que le fluide ne se diffuse pas à partir du conduit 164 jusqu'à la surface de diffusion 130 mais soit projeté sur ladite surface 130 5 grâce à la force centrifuge de manière à augmenter la fragmentation des gouttelettes. Selon une autre caractéristique de ce mode de réalisation, le dispositif comprend une seconde surface de diffusion 166 conique ou tronconique concentrique à la première surface de diffusion 130 et disposée à l'intérieur de 10 ladite surface de diffusion 130, le liquide à pulvériser s'écoulant entre lesdites Depending on the case, the screw 140 and the diffusion surface 130 are rotatably mounted on the axis 144 by virtue of a hydrodynamic bearing and / or rolling means 162. According to a characteristic of this embodiment, the liquid to be sprayed is projected against the diffusion surface 130. For this purpose, the liquid flows from at least one conduit 164 which does not open out at the top 165 of the diffusion surface 130, as before, but offset with respect to said top so that the fluid does not diffuse from the conduit 164 to the diffusion surface 130 but is projected onto said surface 130 5 by centrifugal force so as to increase the fragmentation of the droplets. According to another characteristic of this embodiment, the device comprises a second conical or frustoconical diffusion surface 166 concentric with the first diffusion surface 130 and disposed inside said diffusion surface 130, the liquid to be sprayed s' flowing between said
surfaces 130 et 166.surfaces 130 and 166.
Selon le mode de réalisation décrit, le dispositif comprend un premier ensemble cinématique constitué par le manchon 124, les bras 146 et l'axe 144, et un second ensemble cinématique constitué par la vis 140, un premier élément en 15 forme d'entonnoir 168 comprenant la première surface de diffusion 130 et un second élément en forme d'entonnoir 170, coaxial au premier élément, According to the embodiment described, the device comprises a first kinematic assembly constituted by the sleeve 124, the arms 146 and the axis 144, and a second kinematic assembly constituted by the screw 140, a first funnel-shaped element 168 comprising the first diffusion surface 130 and a second funnel-shaped element 170, coaxial with the first element,
comprenant la seconde surface de diffusion 166. comprising the second diffusion surface 166.
Le second élément en forme d'entonnoir 170 comprend une partie évasée 172 de forme conique ou tronconique dont la surface extérieure constitue la seconde 20 surface de diffusion 166 et une partie cylindrique 174 avec un alésage intérieur 176 dans lequel est disposée une partie de l'axe 144, un roulement 162 étant disposé entre l'axe 144 et l'élément 170. Au moins un conduit 164 est ménagé au niveau de la partie cylindrique 174, débouchant d'une part au niveau de la surface extérieure de la partie cylindrique 174 sensiblement à la base de la 25 partie évasée 172 et d'autre part au niveau de l'alésage intérieur 176, un jeu étant prévu entre l'axe 144 et l'élément 170 pour permettre l'écoulement du The second funnel-shaped element 170 comprises a flared part 172 of conical or frustoconical shape, the external surface of which constitutes the second diffusion surface 166 and a cylindrical part 174 with an internal bore 176 in which a part of the axis 144, a bearing 162 being disposed between the axis 144 and the element 170. At least one conduit 164 is formed at the level of the cylindrical part 174, opening on the one hand at the level of the external surface of the cylindrical part 174 substantially at the base of the flared part 172 and on the other hand at the level of the internal bore 176, a clearance being provided between the axis 144 and the element 170 to allow the flow of the
liquide à pulvériser.liquid to spray.
i1 Le premier élément en forme d'entonnoir 168 comprend également une partie évasée 136 dont la surface intérieure constitue la première surface de diffusion 130 et une partie cylindrique 134 avec un alésage intérieur 178, ladite partie cylindrique 134 étant interposée entre un épaulement 180 ménagé au niveau de la 5 surface extérieure de la partie cylindrique 174 du second élément 170 et un i1 The first funnel-shaped element 168 also comprises a flared part 136 whose inner surface constitutes the first diffusion surface 130 and a cylindrical part 134 with an internal bore 178, said cylindrical part 134 being interposed between a shoulder 180 formed at level of the outer surface of the cylindrical part 174 of the second element 170 and a
alésage 182 ménagé au niveau de l'extrémité de la vis 140. bore 182 formed at the end of the screw 140.
Selon ce mode de réalisation, le ou les conduits 164 sont décalés par rapport à l'épaulement 180 si bien que le liquide ne peut se diffuser en direction de la According to this embodiment, the duct (s) 164 are offset with respect to the shoulder 180 so that the liquid cannot diffuse in the direction of the
première surface de diffusion 130 mais est projeté contre ladite surface. first diffusion surface 130 but is projected against said surface.
Dans ce cas, une partie du liquide s'écoulant à partir du ou des conduits 164 est projetée contre la première surface de diffusion 130 alors qu'une autre partie se diffuse sur la seconde surface de diffusion 166. Par l'effet centrifuge, le liquide s'écoulant le long de la seconde surface de diffusion 166 se détache de ladite surface pour venir se projeter contre la première surface de diffusion 15 130. L'état de surface de la seconde surface de diffusion 166 est adapté pour permettre le détachement du liquide de cette surface et limiter les effets de capillarité. Cette seconde surface de diffusion 166 permet d'accroître la fragmentation et In this case, part of the liquid flowing from the duct (s) 164 is projected against the first diffusion surface 130 while another part diffuses onto the second diffusion surface 166. By the centrifugal effect, the liquid flowing along the second diffusion surface 166 detaches from said surface to come to project against the first diffusion surface 15 130. The surface condition of the second diffusion surface 166 is adapted to allow the detachment of the liquid from this surface and limit the effects of capillarity. This second diffusion surface 166 makes it possible to increase the fragmentation and
de réduire encore le diamètre des gouttelettes projetées. to further reduce the diameter of the projected droplets.
Sur la figure 6, on a représenté une variante légèrement modifiée par rapport à In FIG. 6, a slightly modified variant is shown with respect to
celle de la figure 5. Les éléments identiques portent les mêmes références. that of FIG. 5. The identical elements have the same references.
Par rapport à la variante de la figure 5, le guidage des éléments tournants vis / première surface de diffusion / seconde surface de diffusion par rapport à l'axe Compared to the variant of FIG. 5, the guidance of the rotary screw elements / first diffusion surface / second diffusion surface relative to the axis
144 est obtenu par deux roulements.144 is obtained by two bearings.
Selon cette variante, le conduit 148 est prolongé et débouche via des orifices According to this variant, the conduit 148 is extended and opens out via orifices
entre l'axe 144 et la partie cylindrique 174, entre les deux roulements. between the axis 144 and the cylindrical part 174, between the two bearings.
Comme précédemment, les conduits 164 sont décalés par rapport au sommet 165 de la première surface de diffusion de manière à ce que le fluide ne se diffuse pas à partir du conduit 164 jusqu'à la surface de diffusion 130 mais soit projeté sur ladite surface 130 grâce à la force centrifuge de manière à augmenter la As before, the conduits 164 are offset from the apex 165 of the first diffusion surface so that the fluid does not diffuse from the conduit 164 to the diffusion surface 130 but is projected onto said surface 130 thanks to centrifugal force so as to increase the
fragmentation des gouttelettes.fragmentation of droplets.
Selon cette variante, le conduit 124 est prolongé par un conduit terminal en 5 forme de tuyère, c'est-à-dire avec une extrémité 186 évasée. Ce conduit terminal 184 peut se translater par rapport au conduit 124, comme illustré par la double flèche 188 si bien que l'extrémité 186 peut être déplacée par rapport à According to this variant, the duct 124 is extended by a terminal duct in the form of a nozzle, that is to say with a flared end 186. This terminal conduit 184 can translate relative to the conduit 124, as illustrated by the double arrow 188 so that the end 186 can be moved relative to
l'arête 132 de la surface de diffusion 130. the edge 132 of the diffusion surface 130.
A cet effet, le conduit terminal 184 est emmanché sur le conduit 124 et peut 10 coulisser par rapport à ce dernier. For this purpose, the terminal conduit 184 is fitted on the conduit 124 and can slide relative to the latter.
Des trous oblongs 190 sont prévus pour loger les extrémités des bras 146 de Oblong holes 190 are provided to accommodate the ends of the arms 146 of
manière à limiter la course du conduit terminal 184. so as to limit the travel of the terminal duct 184.
Cet agencement permet d'augmenter ou de réduire la taille du cône de diffusion. This arrangement makes it possible to increase or reduce the size of the diffusion cone.
Ainsi, si l'extrémité 186 est décalée vers l'aval selon le sens d'écoulement du i5 flux par rapport à l'arête 132, on obtient un cône de diffusion avec un angle au sommet plus faible que si l'extrémité 186 est décalée vers l'amont, comme Thus, if the end 186 is offset downstream in the direction of flow of the flow i5 relative to the edge 132, we obtain a diffusion cone with a smaller angle at the top than if the end 186 is shifted upstream, as
illustré par la figure 6.illustrated by figure 6.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les surfaces de diffusion 130, 166 peuvent avoir des états de surface adaptés, notamment très rugueux, de 20 manière à accroiître l'éclatement du liquide sous forme de micro-gouttelettes. According to another characteristic of the invention, the diffusion surfaces 130, 166 may have suitable surface states, in particular very rough, so as to increase the bursting of the liquid in the form of micro-droplets.
Par rapport à l'art antérieur, il n'est pas nécessaire de mettre le liquide sous haute pression avant de le projeter sur une surface de diffusion pour obtenir de fines gouttelettes. En général, la dépression générée par la forme conique des surfaces de diffusion suffit pour faire écouler le liquide à travers le conduit 25 148. en complément, on peut prévoir seulement une pompe de faible pression pour accompagner le liquide vers les surfaces de diffusion sachant que cette pompe Compared to the prior art, it is not necessary to put the liquid under high pressure before projecting it onto a diffusion surface to obtain fine droplets. In general, the depression generated by the conical shape of the diffusion surfaces is sufficient to cause the liquid to flow through the conduit 25 148. in addition, one can only provide a low pressure pump to accompany the liquid towards the diffusion surfaces knowing that this pump
n'a aucun effet sur la micronisation des gouttelettes. has no effect on the micronization of droplets.
Enfin, ce dispositif de pulvérisation peut être utilisé dans d'autres domaines lorsqu'il est nécessaire de pulvériser grâce à un flux gazeux un liquide sous forme de micro-gouttelettes. Il peut être utilisé pour diffuser un liquide vers le Finally, this spraying device can be used in other fields when it is necessary to spray with a gas flow a liquid in the form of micro-droplets. It can be used to diffuse a liquid towards the
bas sans que des gouttes de diamètre important n'apparaissent. low without drops of large diameter appearing.
D De plus, compte tenu de ce que le flux d'air est à portée réduite, il est possible de traiter des plants en bandes tels que des plantes maraîchères sans les dégrader par le souffle. Quant à la micronisation obtenue, elle permet là encore D In addition, given that the air flow is at a reduced range, it is possible to treat plants in strips such as vegetable plants without degrading them by blowing. As for the micronization obtained, it again allows
d'optimiser les traitements.optimize treatments.
L'invention couvre aussi la machine agricole équipée d'au moins un de ces 10 dispositifs. The invention also covers the agricultural machine equipped with at least one of these 10 devices.
Claims (11)
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---|---|---|---|
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