FR2982016A1 - Support d'etalement d'un liquide en ecoulement gravitaire, systeme d'etalement et colonne d'evaporation comprenant un tel support - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte à un support d'étalement d'un liquide en écoulement gravitaire, le support comprenant une surface extérieure et une ou plusieurs rainures sur la surface extérieure, la largeur de la ou des rainures étant inférieure au rayon maximal d'une goutte du liquide à étaler, le support présentant une position permettant un écoulement gravitaire de liquide, position selon laquelle la ou les rainures présentent une pente par rapport à l'horizontal supérieure à 1°. L'invention se rapporte aussi à un système d'étalement d'un liquide en écoulement gravitaire, le système comprenant : - un écoulement du liquide soumis à son poids, et - un support sur lequel s'écoule le liquide, le support comportant une surface extérieure, et, sur la surface extérieure, une ou plusieurs rainures dans lesquelles s'écoule le liquide à étaler, la ou les rainures présentant une largeur inférieure au rayon maximal d'une goutte du liquide et une pente par rapport à l'horizontal supérieur à un degré.

Description

SUPPORT D'ÉTALEMENT D'UN LIQUIDE EN ÉCOULEMENT GRAVITAIRE, SYSTÈME D'ÉTALEMENT ET COLONNE D'ÉVAPORATION COMPRENANT UN TEL SUPPORT L'invention concerne un support pour étaler un liquide en écoulement gravitaire, notamment afin par exemple de maximiser son évaporation et/ou son refroidissement dans un courant d'air. Un support pour étaler de l'eau, en écoulement gravitaire, est couramment utilisé pour évaporer de l'eau dans un distillateur à courants d'air saturé. Mais un tel support peut également être utilisé dans d'autres dispositifs industriels, pour évaporer et/ou refroidir certains liquides plus ou moins chauds. Dans un distillateur d'eau, à courants d'air saturé, comportant une colonne d'évaporation et une autre de condensation, il est préférable d'uniformément étaler et faire lentement ruisseler de l'eau chaude sur un support vertical, pour augmenter l'échange thermique entre l'eau qui descend le long du support et le courant d'air qui monte le long du support. Pour ce faire, on utilise généralement des supports plans et verticaux, juxtaposés à pas constant, permettant d'assurer au débit d'eau répandu en haut de la colonne d'évaporation, un écoulement lent, plus ou moins uniforme. De tels supports plans peuvent être des plaques rigides en polymère.

De telles plaques en polymère présentent de mauvaise propriété intrinsèque de mouillabilité. En effet, si l'on observe comment se présente un ruissellement de très faible débit, de l'ordre du centimètre cube par seconde, sur une plaque verticale de ce type (dit non hydrophile ou non mouillable), on voit apparaître une zone préférentielle dans laquelle circule le débit concerné, cette zone étant entourée d'une vaste surface demeurant sèche. Par ailleurs, la trajectoire du filet d'eau qui se dessine peut ne pas être rectiligne. En effet, on peut parfois observer des méandres dessinés sur une telle plaque verticale, avec des tangentes locales à la trajectoire des filets d'eau, quasi-horizontales. Quelques fois, sur de petites distances, ces trajectoires libres peuvent même avoir une vitesse légèrement ascendante. L'explication de ce genre de phénomène est simplement dans la présence d'impuretés, plus ou moins mouillables et généralement microscopiques, sur la surface utilisée pour faire ruisseler le très faible débit d'eau concerné. Il est alors souvent préférable de doter ces plaques de moyens appropriés, adaptés à étaler au mieux le débit d'eau. Jusqu'à présent, ces moyens appropriés sont R:\33300\33348 DOM\33348--111027 texte de dépôt.doc - Page 1 sur 14 des revêtements hydrophiles collés. Toutefois les opérations de collage sont chères et les colles utilisées sont polluantes et peuvent se détériorer rapidement. En outre les fibres, notamment les fibres en cellulose s'usent relativement vite, surtout en présence d'eaux chargées de bactéries, qui s'en nourrissent. Enfin, le débit ruisselant même dans un revêtement hydrophile n'est pas stable dans le temps, et une bonne partie de ce débit ruisselle en coulées réparties de manière totalement aléatoire, en fonction de la présence d'hétérogénéité locale. Pour toutes ces raisons, il existe un besoin pour un support permettant d'obtenir de manière uniforme un ruissellement lent de l'eau ou de tout autre liquide que l'on souhaite étaler.

Pour cela l'invention propose unsupport d'étalement d'un liquide en écoulement gravitaire, le support comprenant une surface extérieure et une ou plusieurs rainures sur la surface extérieure, la largeur de la ou des rainures étant inférieure au rayon maximal d'une goutte du liquide à étaler, le support présentant une position permettant un écoulement gravitaire de liquide, position selon laquelle la ou les rainures présentent une pente par rapport à l'horizontal supérieure à 1°. L'invention propose aussi un système d'étalement d'un liquide en écoulement gravitaire, le système comprenant : - un écoulement du liquide soumis à son poids, et - un support sur lequel s'écoule le liquide, le support comportant une surface extérieure, et, sur la surface extérieure, une ou plusieurs rainures dans lesquelles s'écoule le liquide à étaler, la ou les rainures présentant une largeur inférieure au rayon maximal d'une goutte du liquide et une pente par rapport à l'horizontal supérieur à un degré. Selon une variante, le support précédent dans la position permettant l'écoulement gravitaire ou le système précédent, est tel que la surface extérieure comprend une pluralité de rainures espacées les unes des autres, le long de la surface extérieure, d'une distance inférieure à la largeur des rainures. Selon une variante, la pluralité de rainures recouvre au moins 50% de la surface extérieure du support, de préférence au moins 80% de la surface extérieure du 30 support. Selon une variante, la surface extérieure est verticale. Selon une variante, la surface extérieure est plane. Selon une variante, le liquide à étaler est choisi parmi le groupe de liquide R:\33300\33348 DOM\33348--111027 texte de dépôt.doc - Page 2 sur 14 comprenant : une solution aqueuse, notamment du sirop, notamment de l'eau à distiller, notamment de la saumure, de l'huile, notamment de la glycérine, du pétrole. Selon une variante, la largeur des rainures est d'environ 2 mm, les rainures étant de préférence espacées d'environ 0,5 mm le long de la surface extérieure.

Selon une variante, la surface extérieure forme un pourtour du support autour d'un axe vertical. Selon une variante, le support est une plaque verticale, la surface extérieure comprenant deux faces principales planes et verticales, le support comportant un nombre N de rainures sur chacune des deux faces principales de la plaque; les N rainures d'une face principale se prolongeant sur l'autre face principale par des cavités traversant l'épaisseur de la plaque. Selon une variante, les cavités traversant l'épaisseur de la plaque sont formées sur les faces extérieures de la plaque reliant les deux faces principales de la plaque. Selon une variante, le système précédent ou le support précédent comportant une gouttière de répartition du liquide à étaler dans chacune des rainures, la gouttière étant de préférence emboîtée sur une partie haute du support. Selon une variante, le système précédent ou le support précédent réalisé par moulage d'un polymère, de préférence d'un polymère chargé en poudre minérale hydrophile.

Selon une variante, le système précédent ou le support précédent réalisé par moulage d'une terre cuite ou d'une céramique, notamment du kaolin ou de la porcelaine. Selon une variante, l'indice de réfraction du liquide à étaler est sensiblement égal à l'indice de réfraction de la matière composant le support.

L'invention propose une colonne d'évaporation de distillateur à courant d'air comprenant le support ou le système précédent, le liquide à étaler sur le support étant le liquide à évaporer dans la colonne d'évaporation, de préférence de l'eau. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'une manière plus précise de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente les vues de face, de dessus et en coupe d'une plaque, R:\33300\33348 DOM\33348--111027 texte de dépôt.doc - Page 3 sur 14 comportant cinq rainures sur chaque face, ainsi que les vues de face, et en coupe de sa gouttière d'alimentation en eau ; - la figure 2 représente la vue de face d'un bout de plaque comportant deux rainures sur chaque face et la vue d'une section de cette plaque.

L'invention se rapporte à un support d'étalement d'un liquide en écoulement gravitaire. Ce support comprenant une surface extérieure et une ou plusieurs rainures sur cette surface extérieure. La rainure ou les rainures de la surface extérieure présentent avantageusement une largeur inférieure au rayon maximal d'une goutte du liquide à étaler.

Dans ce document, pour un liquide donné, l'expression « rayon maximal » d'une goutte de ce liquide correspond à un rayon maximal d'une goutte de ce liquide se séparant d'une couche de ce même liquide sous l'effet de son seul poids. Une telle goutte se séparant d'une couche du liquide sous son seul poids présente en effet un rayon maximal au-delà de laquelle la quantité de matière se scinde en plusieurs gouttes de taille plus petite. L'existence d'un rayon maximal pour une goutte de liquide donné dans de telles conditions s'explique par le rapport entre les forces de tension superficielle qui s'exercent à la surface du liquide et les forces de pressions qui s'exercent dans sa masse. Le gradient de ces forces de pression verticales est donné par la pesanteur terrestre (dP = p.g.dh), de sorte que une cohabitation équilibrée de ces deux types de force est possible jusqu'à un rayon maximal dans les conditions de gravité terrestre. Cette notion de rayon maximal d'une goutte de liquide est par ailleurs proche de la largeur maximale d'un filet formé par le liquide avec un très faible débit sur une surface verticale non hydrophile. Ainsi l'observation de très faibles débits d'eau, naturels aléatoires sur une surface verticale non hydrophile, nous apprend notamment que la largeur maximale de filets ruisselants d'eau est de 3 mm. Ceci correspond au rayon maximal d'une goutte d'eau qui est de l'ordre de 2,5 mm. D'autres liquides à étaler sont prévus dans le cadre de ce document tels que du pétrole, du sirop, de l'eau à distiller, de la saumure, l'huile, de la glycérine, et ce en fonction des applications envisagées. Toutefois, il peut être préféré que la largeur de la rainure soit inférieure à 5 cm, ou encore inférieure à 2,5 cm selon les liquides que l'on souhaite étaler. En choisissant pour le support, une largeur de rainure inférieure au rayon maximal d'une goutte d'un liquide donné, le support proposé permet de faire intervenir les forces de tension superficielle dans les phénomènes régissant l'écoulement R:\33300\33348 DOM\33348--111027 texte de dépôt.doc - Page 4 sur 14 gravitaire de ce liquide., et par conséquent de faire apparaître une surface libre de ce liquide qui peut être jusqu'à verticale ou même située en dessous du filet liquide circulant à l'intérieur de la rainure. En d'autres termes, la largeur de la ou des rainures est choisi pour permettre l'écoulement gravitaire du liquide tout en faisant intervenir des effets de capillarité sur les bords de la ou des rainures formées. Du fait de l'intervention des forces de tension superficielle, le support peut être positionné tel que la surface extérieure s'étendent verticalement tout en assurant que la rainure reste mouillée, c'est-à-dire que l'eau adhère aux bords de la rainure. Ainsi, la rainure de la largeur spécifiée permet d'augmenter la propriété de mouillabilité de la surface extérieure du support. La largeur de la ou des rainures du support est alors choisie en fonction du liquide pour lequel on veut améliorer la mouillabilité du support. Le support proposé selon la largeur de rainure est ainsi adapté à un fluide particulier. Il est alors aussi proposé un système d'étalement d'un liquide en écoulement gravitaire comprenant un écoulement du liquide soumis à son poids et le support précédemment décrit. Pour assurer un ruissellement du liquide sur la surface extérieure, le support proposé présente une position dans l'espace selon laquelle la ou les rainures du support proposé présentent une pente par rapport à l'horizontal permettant un écoulement gravitaire du liquide. Cette pente est choisie supérieure à 1°. Dans la définition générale ci-dessus, la pente minimale des rainures est définie mais la pente maximale ne l'est pas, puisque dans une rainure quasi verticale, de largeur très inférieure au plafond indiqué pour de l'eau, un liquide à tension superficielle importante peut s'écouler à la vitesse lente et uniforme recherchée. Ainsi le support présente une position spatiale dans laquelle le liquide à étaler peut s'écouler le long de la totalité de la ou des rainures. La position spatiale précédente correspond de préférence à une position dans laquelle la surface extérieure est verticale telle que les parois d'échanges thermiques dans les colonnes d'évaporation de distillateur à courants d'air. Dans la suite de document, le support est toujours considéré comme étant dans la position spatiale où la surface extérieure est verticale. En fonction de la section, la pente, la rugosité, et le matériau du support, le support proposé assure un débit d'eau maximal par rainure, au delà duquel cette rainure déborde et une partie de plus en plus importante de l'écoulement se fait uniquement à la verticale., on observe toutefois que l'écoulement sous-jacent installé dans la ou les rainures, perdure et répartit quasi uniformément le débordement sur R:\33300\33348 DOM\33348--111027 texte de dépôt.doc - Page 5 sur 14 toute la largeur de la plaque, en faisant totalement disparaître la notion de filet d'écoulement, observée sur une surface non mouillable et lisse. Pour avoir un plus grand débit donné d'écoulement de liquide sur la surface extérieure du support, lequel peut être plusieurs fois supérieur au débit maximal possible d'une rainure, plusieurs rainures, peuvent être aménagées sur la surface du support. Ces rainures peuvent être espacées les unes des autres, le long de la surface extérieure, d'une distance inférieure à la largeur des rainures. En d'autres termes, la pluralité de rainures peut former un motif dont le pas est inférieur à deux fois la largeur de rainure.

Du fait de cette pluralité de rainures, il est possible de recouvrir au moins 50% de la surface extérieure du support. Pour permettre un meilleur étalement du liquide, il est préféré que les rainures recouvrent au moins 80% de la surface extérieure du support. L'écoulement du liquide sur le support forme alors une importante surface d'échange thermique entre le liquide étalé et un gaz, par exemple de l'air, en contact avec les surfaces libres du liquide s'écoulant dans les rainures. En définitive, le support proposé et le système d'étalement proposé permettent d'obtenir de manière uniforme un ruissèlement lent d'un liquide donné, par exemple d'eau, même sur un support intrinsèquement non hydrophile. En d'autres termes, le rainurage proposé permet l'obtention d'un support pour tout liquide assurant, à débit maximal donné, un étalement maximal en écoulement gravitaire pour ce liquide, et une surface libre sensiblement parallèle au plan tangent au support en chaque point de la rainure, quelle que soit la pente de ce plan. Ainsi la surface libre du liquide n'est plus fatalement horizontale. Par exemple, lorsque le support est vertical, la surface libre du liquide qui s'écoule dans les rainures du support est sensiblement verticale, même si l'écoulement a une composante horizontale supérieure à sa composante verticale. Du fait de la réalisation d'une surface mouillable indépendamment du caractère intrinsèquement non hydrophile du support, le support peut avantageusement être réalisé par moulage d'un polymère, par exemple en moulage par injection. Toutefois le polymère utilisé pour la réalisation du support est de préférence d'un polymère chargé en poudre minérale hydrophile. De façon alternative, le support peut aussi être réalisé par moulage d'une céramique ou d'autres matériau similaire tel que de la terre cuite, du kaolin, ou de la porcelaine. Selon l'une ou l'autre alternative, il est aussi envisagé un procédé de fabrication du support proposé à l'aide d'un moulage d'un polymère ou R:\33300\33348 DOM\33348--111027 texte de dépôt.doc - Page 6 sur 14 d'une céramique ou tout autre matériau similaire. Le polymère présente l'avantage de la solidité et d'un faible coût alors que la céramique et ses matériaux similaires présentent essentiellement l'avantage d'un très faible coût. Dans la suite de la description, le liquide à étaler est de l'eau. Pour un obtenir un écoulement d'eau, à débit maximal donné, sur une surface plane ou courbe, à caractère mouillable quelconque (très faible, moyen ou important), il est préférable que l'écoulement soit canalisé dans des rainures avec des caractéristiques les plus appropriées, lesquelles sont les suivantes : largeur suffisamment faible, inférieure à trois millimètres, et profondeur minimale (> 0,1 mm). Le débit maximal de liquide qui peut circuler dans chaque rainure du support est déterminé par ses caractéristiques géométriques. Dans le cas où le débit répandu est supérieur à celui que peut véhiculer une rainure, on observe, un débordement uniforme d'une rainure sur l'autre, qui a pour conséquence d'étaler le liquide sur la totalité de la surface verticale du support, grâce à la composante horizontale de la vitesse de l'eau sous-jacente.

La figure 1 représente la vue de face d'une portion haute 10 d'une plaque rigide en polymère, destinée à être installée en nombre dans la colonne d'évaporation d'un distillateur d'eau, à courants d'air saturé. Ce polymère pourra être chargé en poudre minérale hydrophile (craie, plâtre), afin d'avoir une petite mouillabilité. La plaque rigide illustrée en figure 1 constitue un mode de réalisation du support proposé où la surface extérieure comportant les rainures est plane. De manière générale, pour le support proposé la surface extérieure est de préférence plane. Toutefois, la surface extérieure pourrait être aussi courbe telle que la surface d'un cylindre de révolution ou non, ou toute surface quelconque non réglée. Selon un mode de réalisation, les pentes des rainures peuvent aussi légèrement varier et ainsi avoir une pente moyenne donnée, mais comportant localement une partie de pente plus faible ou plus grande. La pente plus faible ou plus grande peut par exemple être comprise entre le double de la pente moyenne et une pente nulle. Dans le cadre d'une utilisation pour l'étalement de l'eau, une pente minimale, à l'établissement d'un débit d'eau ruisselant, lent, stable et uniforme, a été observée par expérimentation et se trouve être d'environ de 2° sous l'horizontale, valeur en dessous de laquelle l'écoulement vertical a tendance, à nouveau, à imposer sa loi. Ainsi il est avantageux que les parties de pentes plus faibles soient tout de même supérieures à environ 2° pour l'étalement d'eau. Toutefois dans un but de simplicité de réalisation des rainures, il est avantageux que les rainures soient de pente constante. R:\33300\33348 DOM\33348--111027 texte de dépôt.doc - Page 7 sur 14 De retour à la figure 1, la plaque est épaisse de 2 mm, large de 15 cm, haute de 200 cm. La plaque comprend deux faces principales planes et verticales. Les deux faces principales de la plaque correspondent aux deux faces extérieures de la plaque présentant la plus grande surface. Cette plaque comporte sur chacune de ces faces principales un nombre de cinq rainures 121_5, inclinées à 10%. Ces rainures sont larges de 2 mm et profondes de 0,5 mm, avec un surplomb de 0,5 mm. Elles ont un pas vertical de 2,5 mm et un pas horizontal de 25 mm. Les dimensions de ces rainures sont alors adaptées à l'étalement d'eau à distiller. De manière générale pour l'étalement de l'eau, la largeur des rainures est d'environ 2 mm, les rainures étant par exemple espacées d'environ 0,5 mm le long de la surface extérieure. De retour à la figure 1, les cinq premières rainures des deux faces débouchent en haut de la plaque, sont respectivement référencées, 121_5 pour la face avant et 141_5 pour la face arrière, sur la vue de dessus 16 du sommet 10 de cette plaque, où elles apparaissent tranchées à l'horizontale et décalées de leur largeur (2 mm). Chaque rainure 12 ou 14 arrive au bord de la plaque au niveau de deux cavités oblongues traversant l'épaisseur de la plaque. Ces cavités sont en forme d'ouverture 171 et 181, ongues de 4mm et larges de 2 mm, assurent la continuité de ces rainures. Une rainure en pointillés 121 est représentée pour montrer comment les rainures qui ont commencées en haut sur une face se retrouvent de sens inverse sur l'autre face. Sur la figure 1, on a représenté en 20, la vue en coupe longitudinale AA de la partie 10 de la plaque. Sur cette vue 20, les rainures 12 et 14 des deux faces apparaissent symétriques par rapport au plan médian de la plaque. Bien évidemment, plus la pente des rainures est faible, plus le débit ruisselant maximal concerné est faible lui aussi. Et inversement. Dès lors, se pose le problème du rapport entre la hauteur d'une rainure et la largeur de la plaque ruisselante. En effet, une rainure inclinée à 10% traverse une largeur horizontale de 10 cm pour une hauteur verticale parcourue de seulement 1 cm. C'est pourquoi, il est avantageux de prévoir une rainure inclinée de la même façon, mais dans l'autre sens, sur l'autre face de la plaque utilisée, pour pouvoir revenir à la verticale du point de départ de la première rainure. Des pentes de 10% ou 20% correspondent respectivement à des angles a de 5,7° ou 11,3° (tg a = 0,1 ou 0,2). Dans une rainure de pente égale à 20%, le débit de l'eau est approximativement double de celui de l'eau coulant dans une rainure de pente égale à 10%. Par ailleurs, à pas vertical donné, le pas horizontal des rainures est d'autant plus petit que la pente est grande (1/tg a) il y aura donc d'autant plus de rainures sur une largeur donnée, que cette pente sera forte. Pour assurer un débit donné sur un support, il faut donc coordonner le nombre et la pente de ces R:\33300\33348 DOM\33348--111027 texte de dépôt.doc - Page 8 sur 14 rainures à la largeur de ce support. De manière générale, la surface extérieure du support proposé forme un pourtour du support autour d'un axe vertical, telle que les deux faces principales de la plaque précédemment décrite. Les rainures de la surface extérieure du support s'enroulent le long du support autour de l'axe vertical permettant de ne pas limiter les dimensions des rainures à la largeur maximale du support. La plaque illustrée en figure 1 est de préférence destinée à être installée verticale et en nombre dans la colonne d'évaporation d'un distillateur d'eau à courants d'air saturé. Ainsi il est aussi proposé une colonne d'évaporation de distillateur à courant d'air comprenant le support ou le système d'étalement précédemment décrit. La colonne d'évaporation comprend avantageusement au moins une plaque telle que décrite ci-dessus, de préférence la colonne d'évaporation comprend une pluralité de ces plaques. Dans la colonne d'évaporation proposée, les plaques comprennent avantageusement une gouttière de répartition du liquide à étaler dans chacune des rainures. La figure 1 représente également les vues en coupes, longitudinale et transversale, d'une telle gouttière 22 d'alimentation de la plaque plane, la vue en coupe transversale étant référencée 24. Cette gouttière 22 est adaptée à coiffer le haut 10 de la plaque et à assurer des débits d'eau uniformes, aux différentes rainures 121_5 et 141_5 de ses deux faces. A cet effet, cette gouttière 22 comporte deux flancs 26-28, solidarisés par les blocs d'extrémités 30-32 et par quatre blocs courts intermédiaires 341_4. Ces blocs courts 341_4 assurent la tenue mécanique de la gouttière et l'uniformité de l'alimentation en eau des cinq rainures de chaque face, qui débouchent au sommet de la plaque. La longueur de la gouttière 22 est un peu supérieure à la largeur de la plaque et les blocs d'extrémités 30-32 ont chacun un prolongement qui ferme les bords inférieurs 36 de leurs flancs 26-28, engagés sur le sommet de la plaque. La figure 2 est une vue de face et en coupe d'une petite plaque de démonstration 50 comportant seulement deux rainures 521_2 aménagées sur chaque face. La continuité de ces rainures est ici établie par des cavités traversant l'épaisseur de la plaque, chaque cavité étant délimitée par deux languettes 54-56 découpées dans les bords de la plaque, aux deux extrémités de chaque rainure. En d'autres termes, les cavités sont ici formées sur les faces extérieures de la plaque reliant les deux faces principales de la plaque R:\33300\33348 DOM\33348--111027 texte de dépôt.doc - Page 9 sur 14 La coupe transversale de cette plaque 50 en figure 2, montre la largeur (2 mm), le pas (2,5 mm) déterminant l'épaisseur des languettes, et la profondeur (0,5 mm) des rainures 521_2, aménagées sur les deux faces de la plaque. Avec de telles plaques et une telle structure à rainures pentues, l'épaisseur du film d'eau se détermine d'elle-même. En effet, cette épaisseur dépend à la fois du débit d'eau répandue, de la pente des rainures et de la mouillabilité du matériau utilisé et rien ne l'oblige à égaler la profondeur des rainures. Mais le débit de cette eau est lui-même limité par un plafond au-delà duquel, la rainure déborde et l'eau s'écoule verticalement étalée par l'écoulement sous-jacent dans les rainures. L'expérience est la seule et unique manière de connaître ce plafond pour chaque matériau utilisé. A titre d'exemple, ce matériau sera avantageusement un polymère (polypropylène) chargé en poudre minérale, hydrophile. Une telle charge a pour objet de rendre un peu mouillable le support, ce qui permet de pouvoir procéder rapidement à l'épandage de l'eau. Avec un matériau en plastique pur (ou en tout matériau non mouillable), il aurait été préférable de le faire tremper dans de l'eau, pour qu'un peu d'eau adsorbée le rende finalement un peu mouillable. Dans ces conditions, avec une telle plaque, à rainures pentues continues, installée verticale, il est possible d'étaler, à débit relativement faible, inférieur à un débit maximal donné, un film d'eau ruisselant à surface libre verticale, sur une portion très importante (supérieure à 80 %) des deux faces de cette plaque. En outre la trajectoire et les débits locaux de chacun des films d'eau n'est plus aléatoire, mais déterminée par les rainures moulées sur la plaque. Selon d'autres applications, les plaques illustrées en figures 1 et 2 sont destinées à être installées verticales et en nombre, pour constituer un support pour un liquide devant avoir un étalement maximal et un écoulement gravitaire lent, stable et uniforme. Dans ce document, l'expression « environ » utilisée relativement à une grandeur x, correspond à l'intervalle formé entre 70% de x et 140% de x. Ainsi les rainures du support lorsqu'elles sont adaptées à l'étalement d'eau peuvent présenter une largeur d'environ 2mm correspondant à une largeur comprise entre 1,4mm et 2,8mm. De même les rainures lorsqu'elles sont adaptées à l'étalement d'eau peuvent être espacés de environ 2,5mm correspondant à un espacement compris entre 1,75mm et 3,5mm. En tous les cas, il est préféré que la largeur de la rainure étalant de l'eau soit inférieure à 2,8 mm, de préférence inférieure à 2,5 mm. Selon un mode de réalisation, l'indice de réfraction du liquide à étaler est sensiblement égal à l'indice de réfraction de la matière composant le support. Par R:\33300\33348 DOM\33348--111027 texte de dépôt.doc - Page 10 sur 14 sensiblement égal on entend que le rapport entre les indices de réfraction est compris entre 0,98 et 1,02. R:\33300\33348 DOM\33348--111027 texte de dépôt.doc - Page 11 sur 14

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1. Support d'étalement d'un liquide en écoulement gravitaire, le support comprenant une surface extérieure et une ou plusieurs rainures sur la surface extérieure, la largeur de la ou des rainures étant inférieure au rayon maximal d'une goutte du liquide à étaler, le support présentant une position permettant un écoulement gravitaire de liquide, position selon laquelle la ou les rainures présentent une pente par rapport à l'horizontal supérieure à 1°.
2. 2. Système d'étalement d'un liquide en écoulement gravitaire, le système comprenant : - un écoulement du liquide soumis à son poids, et - un support sur lequel s'écoule le liquide, le support comportant une surface extérieure, et, sur la surface extérieure, une ou plusieurs rainures dans lesquelles s'écoule le liquide à étaler, la ou les rainures présentant une largeur inférieure au rayon maximal d'une goutte du liquide et une pente par rapport à l'horizontal supérieur à un degré.
3. 3. Support selon la revendication 1 dans la position permettant l'écoulement gravitaire ou système selon la revendication 2, dans lequel la surface extérieure comprend une pluralité de rainures espacées les unes des autres, le long de la surface extérieure, d'une distance inférieure à la largeur des rainures.
4. 4. Support ou système selon la revendication 3, dans lequel la pluralité de rainures recouvre au moins 50% de la surface extérieure du support, de préférence au moins 80% de la surface extérieure du support.
5. 5. Support ou système selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la surface extérieure est verticale.
6. 6. Support ou système selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel la surface extérieure est plane.
7. 7. Support ou système selon l'une des revendications 3 à 6, dans lequel le liquide à étaler est choisi parmi le groupe de liquide comprenant : une solution aqueuse, notamment du sirop, notamment de l'eau à distiller, notamment de la saumure, de l'huile, notamment de la glycérine, du pétrole.
8. 8. Support ou système selon l'une des revendications 3 à 7, dans lequel la R:\33300\33348 DOM\33348--111027 texte de dépôt.doc - Page 12 sur 14largeur des rainures est d'environ 2 mm, les rainures étant de préférence espacées d'environ 0,5 mm le long de la surface extérieure.
9. 9. Support ou système selon l'une des revendications 3 à 8, dans lequel la surface extérieure forme un pourtour du support autour d'un axe vertical.
10. 10. Support ou système selon la revendication 9, dans lequel le support est une plaque verticale, la surface extérieure comprenant deux face principales planes et verticales, le support comportant un nombre N de rainures (121_5 et 141_5) sur chacune des deux faces principales de la plaque; les N rainures d'une face principale se prolongeant sur l'autre face principale par des cavités (17-18, 54-56) traversant l'épaisseur de la plaque.
11. 11. Support ou système selon la revendication 10, dans lequel les cavités traversant l'épaisseur de la plaque sont formées sur les faces extérieures de la plaque reliant les deux faces principales de la plaque.
12. 12. Support ou système selon l'une des revendications 3 à 11, comportant une gouttière de répartition du liquide à étaler dans chacune des rainures, la gouttière étant de préférence emboîtée sur une partie haute du support.
13. 13. Support ou système selon l'une des revendications 3 à 12, réalisé par moulage d'un polymère, de préférence d'un polymère chargé en poudre minérale hydrophile.
14. 14. Support ou système selon l'une des revendications 3 à 12, réalisé par moulage d'une terre cuite ou d'une céramique, notamment du kaolin ou de la porcelaine.
15. 15. Système selon l'une des revendications 3 à 14, dans lequel l'indice de réfraction du liquide à étaler est sensiblement égal à l'indice de réfraction de la matière composant le support.
16. 16. Colonne d'évaporation de distillateur à courant d'air comprenant un support ou un système selon l'une des revendications 3 à 14, le liquide à étaler sur le support étant le liquide à évaporer dans la colonne d'évaporation, de préférence de l'eau. R:\33300\33348 DOM\33348--111027 texte de dépôt.doc - Page 13 sur 14