Brevet FR2332797A1 — publié le 19770624

La présente invention concerne d'une façon générale des appareils à mélanger des fluides et plus spécialement un appareil destiné à mélanger des liquides réactionnels visqueux. Il est parfois difficile-d'assurer le mélange efficace de deux composants fluides ou d'avantage, en particulier lors- qutun ou plusieurs de ces fluides sont relativement très vis- quéux et réactifs. Pour- une production en série, par exemple lors de la mise en oeuvre d'un procéde dè' moulage, il faut prépar'er un mélange de produit de qualité convenable assez rapidement pour que l'élément moulé final puisse être fabriqué à une cadence rentable.Par exemple, pour le mélange de certaines matières visqueuses qui réagissent chimiquement pour former un polymère tel que le polyuréthanne, ltappareil de mélange à utiliser pour la mise en oeuvre d'un procédé de moulage doit être souvent agencé pour délivrer une quantité déterminée dtun~mélange-du produit sur base discontinue, la qualité du mélange devant être suffisamment bonne pour que la qualité du produit moulé ne soit pas nuisiblement affectée. En outre, pour être de bonne qualité, il faut que le mélange soit suffisamment rapide avant que les composés fluides aient réagi à un degré important dans la chambre de mélange. Il est essentiel que le liquide mélangé conserve une viscosité suffisamment faible jusqu'à ce que le moule soit entièrement rempli. Etant donné que les propriétés physiques finalement désirées de la matière mélangée telles que la basse température, ia flexibilité et le module, dépendent des poids moléculaires des liquides réactionnels et donc de leurs viscosités, il ne faut pas qu'ton appareil de mélange efficace soit limité- par les viscosités des composants liquides mélangés. En outre, il faut qu'un système de production quelconque permette diatteindre la cadence voulue de production à un prix raisonnable, la dimension et la complexité du dispositif permettant de maintenir les frais d'installation et de maintenance à un niveau raisonnable. Une difficulté commune soulevée par de nombreux mélangeurs continus et certains mélangeurs discontinus est due à la nécessité de les nettoyer périodiquement pour éviter une suraccumulation de la matière qui a réagi afin quelle n'affecte pas le rendement de l'appareil. A cause de la forme géométrique compliquée du mélangeur, le nettoyage doit astre souvent effectué à la main, ce qui augmente les frais d'exploitation à la fois à cause de la main-d'oeuvre supplémentaire nécessaire et de la diminution de la production due au temps mort. Un mélangeur classique utilise habituellement des aubes rotatives, des rubans hélicoldaux ou des palettes qui mélangent les liquides admis dans des récipients tubulaires ou en forme de cuves convenables. Ces sytèmes non seulement produisent souvent des mélanges de qualité relativement médiocre à une faible cadence de production mais soulèvent des difficultés de nettoyage qui sont extremement gênantes et qui augmentent les frais de production. Un mélangeur qui a été proposé dans la technique antérieure pour assurer un fonctionnement plus efficace est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 706 515. Cet appareil se propose d'éviter lsaccumulation de la matière qui a réagi et d'augmenter la charge > - ciest-à-dire la "capacité par coup" du procédé. En conséquence, chacun des liquides est admis dans une buse à haute pression pour former des jets de liquide percutants destinés à assurer un entremelement approprié de façon à obtenir un mélange primaire efficace. A la fin de chaque cycle de fonctionnement, la matière est refoulée hors de la chambre de mélange par un piston mobile. Un jet d'air fortement comprimé est utilisé ensuite pour dégager les deux buses et éviter une obstruction.Bien qu'un tel système présente une capacité par coup relativement bonne lorsqu'on l'utilise dans une opération discontinue, la nécessité d1utiliser un appareillage à haute pression rend le système assez complexe et coûteux à réaliser et à entretenir. En outre, du fait que les fluides introduits doivent être refoulés sous pression dans les buses, l'appareil ne peut pas traiter des liquides de très grande viscosité et par conséquent est limité dans son application. Un autre appareil de la technique antérieure est réalisé et vendu par la Firme USM Corporation et est décrit dans l'article "Liquid Injection Molding : Output Control Automation Opens Big Marketst de R.P. Titlebaum, paru dans la Revue "Plastics Machinery and Equipment" de 1974, sans parler des descriptions des applications et des constructions décrites dans les brevets des Etats-Vnis d'Amérique NO 3 409 174, NO 3 448 967, NO 3-632 022 et Nb 2 794 30i.Fondamentalement, l'appareil comporte une tette mélangeuse qui comprend une chambre cylindrique ayant des soupapes d'entrée et de sortie à une extrémité et un piston mobile à l'autre. Be mélange est effectué par la rotation d'un rotor situé au fond de la chambre. Be rotor tourne à une vitesse assez élevée comprise entre 10 000 et 13 000 tr/min et le piston mobile est soulevé convenablement pendant que les composants à mélanger sont pompés dans la chambre dans les proportions cor rectes.Borsque le piston est soulevé à sa hauteur maximale, la soupape de sortie est ouverte pour permettre l'injection de la matière mélangée dans un moule et,lorsque tous les composants admis ont été pompés dans la chambre, les soupapes d'entrée sont fermées et le piston est abaissé pour refouler la plus grande partie de la matière restante hors de la chambre et dans le moulue. Afin de réduire la fréquence du nettoyage, un diluant est ajouté au début du cycle de fonctionnement pour retarder la réaction chimique. Bien que la machine de la Firme USM Corporation ne soit pas limitée à des matières peu visqueuses comme le mélangeur à jets percutants du brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 3 706 515 précité, la durée de séjour des liquides introduits dans la chambre de mélange est plus longue que dans le mélangeur à jets percutants et le rendement est relativement faible Meme Si l'on adopte un système de mélange combiné comprenant les types à jets percutants et à rotor, comme cela a été proposé, une telle combinaison complique beaucoup le mélangeur et ne surmonte pas les difficultés fondamentales associées au mélange laminaire comme on le verra plus bas. Un autre appareil qui pourrait être utilisé pour mélanger deux composants fluides est décrit dans le brevet des Etatsdécrites Unis d'Amérique N 2 857 144 et des variantes de ce dernier/dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique NO 2 969 960, NO 2 970 817 et NO 3 420 506. Ces appareils comportent des chambres coniques ou cylindriques utilisant des éléments internes rotatifs de forme complémentaire ayant divers types de saillies sur leur surface, les composants à mélanger étant introduits dans l'espa- ce compris entre la surface externe de l'élément interne et la surface interne de l'élément ou chambre externe.L'intervalle est relativement petit en comparaison des dimensions radiales de ces éléments et l'appareil semble assurer un taux de produc- tion assez faible et un mélange moins efficace que celui qui est nécessaire dans de nombreuses applications. En outre, les chambre5 coniques et leurs éléments internes semblent être particulièrement difficiles à réaliser de telle sorte que les frais sont assez élevés pour certaines applications. De plus, bien que les brevets précités ne fassent pas mention-de lteffi- cavité de ces appareils à traiter des liquides relativement visqueux, les petits intervalles utilisés dans ces appareils semblent rendre un tel traitement relativement difficile. La plupart des mélangeurs décrits plus haut assurent un mélange par des techniques dites de mélange "laminaire".Il se produit un mélange laminaire lorsque le fluide est si visqueux que le nombre de Reynolds caractérisant son débit est faible. Dans ce cas, le mélange de deux fluides, par exemple, est effectué en soumettant les composants fluides à une déformation et en augmentant la surface de contact entré les deux composants fluides pour un volume donné de ces derniers. Ce type de mélange laminaire est très efficace lorsque l'interface entre les fluides est perpendiculaire aux courants laminaires des fluides. Toute fois, étant donné que les fluides sont cisaillés, leur interface tend à être parallèle aux courants laminaires ce qui diminue ltefficacité du mélange. Il est possible de favoriser un mélange laminaire plus efficace en créant des mouvements tourbillonnaires ou des courants secondaires des fluides.Une étude approfondie de la mécanique des fluides dans un grand nombre des appareils antérieurs décrits ci-dessus a révélé que les opérations exécutées semblent entre en opposition avec celles prévues théoriquement. De plus, indépendamment du mode de génération des mouvements tourbillonnaires, ltefficacité du mélange par unité de puissance consommée diminue avec le temps du fait que l'interface entre les fluide a tendance à devenir parallèle aux courants laminaires au fur et à mesure que le temps passe. Par conséquent,un bon mélangeur doit pouvoir engendrer des mouvements tourbillonnaires d'une façon efficace pour assurer un bon mélange laminaire et,en même temps,doit pouvoir produire un mouvement supplémentaire des fluides de façon que l'interface soit perpendiculaire aux courants laminaires. ta présente invention concerne des techniques destinées à engendrer mécaniquement des mouvements tourbillonnaires des composants fluides pour assurer un bon mélange ainsi que d'autres techniques destinées à assurer l'efficacité maximale du mélange mécanique en utilisant l'instabilité du mouvement des fluides induit par la génération d'une force de déséquilibre convenable, par exemple en utilisant un champ électrique de la façon décrite plus en détail ci-après. En outre, l'invention peut s'appliquer convenablement à un Appareil qui peut exécuter ce dernier mode de mélange hybride mécanique-électrique.Selon l'invention, il est possible d'obtenir un mélange efficace de bonne qualité de plusieurs composants fluides à un prix relativement bas,qui peut astre réalisé avec une durée de séjour qui est plus courte que dans les procédés industriels actuellement connus. Un tel mélange de bonne qualité peut être obtenu à un taux de production relativement élevé sur base continue ou discontinue mijme en utilisant des fluides de très grande viscosité. Selon une forme de réalisation, l'appareil mélangeur de l'invention comporte un élément cylindrique externe et un élément cylindrique interne qui sont montés concentriquement. La surface du cylindre interne peut entre lisse pour faciliter le nettoyage ou bien elle peut présenter plusieurs gorges en V. Lorsque le cylindre interne est lisse, le mouvement tourbillonnaire est engendré lorSque le nombre de Taylor est supérieur à une valeur critique, un phénomène bien connu dans le domaine de la mécanique des fluides. Lorsque le cylindre interne est rainuré, un mouvement tourbillonnaire est engendré de façon sensiblement immédiate à des vitesses de rotation beaucoup plus faibles que celles nécessai- res avec un cylindre interne lisse lorsque les fluides à mélanger sont introduits dans la région compris c entre le cylindre interne présentant des gorges en V et-le cylindre externe. Un mouvement radial et tangent relatif est obtenu entre eux de sorte que les gorges provoquent un mouvement tourbillonnaire des fluides au fur et à mesure qu'ils passent le long de cette région. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention utilisant des gorges en V par exemple, on a constaté qu'un mélange de bonne qualité peut entre obtenu à un taux de production relativement élevé lorsque la distance moyenne comprise entre la surface interne du cylindre externe et la surface du cylindre interne est à peu près comparable au rayon moyen du cylindre interne. De plus, dans une forme de réalisation préférée de l'invention utilisant des- gorges en V, la qualité du mélange peut entre efficacement améliorée lorsque le rapport de la distance moyenne entre la surface interne du cylindre externe et la surface du cylindre interne est sensiblement comparable à la longueur axiale d'une gorge. Dans une autre forme de réalisation préférée de l'invention, on a constaté que la qualité du mélange peut entre encore améliorée s'il est possible d'engendrer une force convenable de déséquilibre des fluides dans une direction qui est sensible- ment perpendiculaire à l'écoulement des fluides dd à la vitesse. Une telle force peut entre obtenue par exemple en engendrant un champ électrique dans la région comprise entre les éléments cylindriques interne et externe, ledit champ agissant en combinaison avec les mouvements tourbillonnaires assurant un meilleur mélange global meme lorsque l'élément cylindrique interne présente Une surface relativement lisse sans gorge. Dans une telle forme de réalisation, la force de déséquilibre qui est ainsi engendrée provoque un changement efficace de la direction d'orientation de l'interface entre les fluides de sorte qu'elle nta plus tendance à être orientée perpendiculairement à cette dernière. Ainsi, l'invention concerne un appareil présentant une capacité de production relativement grande qui est supérieure à la plupart des appareils antérieurs décrits ci-dessus tout en étant, du point de vue mécanique, relativement simple à réaliser et à entretenir, ledit appareil étant capable de traiter des fluides présentant des viscosités comprises dans une grande plage. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une vue schématique de l'interface entre les liquides qui résulte de l'introduction de deux liquides dans un appareil mélangeur; la figure 2 est une vue schématique montrant la formation de couches laminaires lorsque les deux liquides de la figure 1 sont mélangés; la figure 3 représente une forme de réalisation de lutin vention utilisant un élément cylindrique interne lisse; la figure 4 représente une variante de 11 invention qui utilise un élément cylindre interne rainuré;; la figure 5 représente une autre variante de l'appareil de la figure 4 qui utilise un élément cylindrique interne présentant une gorge hélicoIdale continue, les 'figures 6 et 7 représentent d'autres formes de réalibation des éléments internes des figures 4 et 5; et la figure 8 est un diagramme illustrant l'efficacité du mélange lorsqu'on utilise un mélangeur selon diverses formes de réalisation de l'invention. De nombreux procédés dans lesquels il est nécessaire de mélanger plusieurs composants, par exemple pour la production d'un polymère, utilisent les techniques de mélange dispersif dans lesquelles se produisent à la fois un changement de la distri bution des composants dans l'espace et un changement de leur forme et grosseur.Dans le mélange pour la production d'un polymère, ce mélange dispersif peut impliquer la réduction de la grosseur des particules du polymère (mélange "intensif") ou bien une déformation par cisaillement et 11 augmentation de la surface de contact entre les divers composants (mélange "exten sif"). Cette dernière technique est souvent utilisée pour mélanger deux liquides dé viscosité relativement élevée comme pour la production d'un polymère, le cisaillement des composants liquides pour maximiser le rapport surface/volume provoquant un mélange laminaire. Ainsi, comme on le voit par exemple sur la figure 1, deux composants distincts "A" et "B" sont introduits dans la région comprise entre un cylindre interne 10 et un cylindre externe 11, comme représenté, et il se forme initialement une surface de contact ou interface "C11 entre eux. Si le cylindre interne est mis en rotation dans la direction indiquée par exemple par la flèche 12 sur la figure 2, il se produit une déformation des liquides par cisaillement et il se forme plusieurs couches laminaires, comme représenté, le nombre des couches augmentant au fur et à mesure que le mouvement rotatif se poursuit. Ce mouvement augmente la surface de contact entre les liquides et assure un mélange convenable comme voulu. Afin de maximiser le rendement, liinterface entre les composants fluides doit être aussi perpendiculaire que possible par rapport aux lignes des courants de fluides en mouvement. Toutefois, la nature du mouvement des fluides est telle qu'en cas d'augmentation du mouvement, l'interface devient de plus en plus parallèle aux lignes de courants. Afin d'augmenter l'efficacité du mélange, on utilise des dispositifs appropriés pour appliquer une force convenable de déséquilibre destinée à modifier l'orientation de l'interface par rapport aux lignes de courants des fluides duesa la vitesse, de façon que cette orientation se rapproche d'une direction qui est perpendiculaire aux lignes de courants. L'expression "force de déséquilibre" utilisée dans le présent mémoire signifie une force provoquée par des déformations des matières fluides qui tend elle-meme à provoquer d'autres déformations de ces matières de façon qu'il se produise en fait une accumulation toujours croissante de déformations. Une telle force de déséquilibre peut être engendrée en utilisant un agent externe destiné à réagir avec une propriété déterminée des matières fluides. Tant que la grandeur de la propriété choisie est différente pour chacune des matières fluides utilisées, il est possible d'engendrer une force de déséquilibre. Ainsi, par exemple, si la propriété choisie est la conductivité électrique des matières fluides à mélanger, tant que les conductivités des fluides sont différentes, un champ électrique appliqué aux fluides dans la direction appropriée provoque la génération de la force nécessaire de'déséquilibre qui améliore la qualité globale du mélange comme voulu. Dans une forme de réalisation de l'invention représentée sur la figure 3, un élément cylindrique interne 21 est monté concentriquement par rapport à un élément cylindrique externe 20. L'élément interne 21 est fixé à un arbre ?2 de façon à & ré mis en rotation à une certaine vitesse, comme représenté, par une source convenable telle qu'un moteur (non représenté). Un premier conduit tubulaire d'alimentation 23 traverse la paroi du cylindre externe 20 à l'une de ses extrémités et est réifié à une source 24 d'un premier fluide par l'intermédiaire d'une pompe 25 et d'une vanne 26. Un second conduit tubu- laire d'alimentation 27 traverse également cette paroi à la meme extrémité que le conduit 23 et est relié à une source 28 d'un second fluide par une pompe 29 et une vanne 30. En conséquence, An fluide provenant de ces sources est introduit convenablement dans la région 3.1 comprise entre la paroi interne du cylindre externe 20 et la surface externe du cylindre interne 21. Lorsque les composants fluides sont introduits par les conduits 23 et 27, le mélange est assuré par rotation de l'élément interne à une vitesse convenable. Be rayon de l'élément interne de la forme de réalisation représentée sur la figure 3 est désigné par r et l'intervalle entre la paroi interne du cylindre externe 20 et le rayon est désigné par a.En supposant que les viscosités cinématiques V1 et V2 des composants fluides introduits sont sensiblement identiques, comme représenté par V, le procédé physique par lequel le mélange se produit dépend de la vitesse de rotation to ainsi que des paramètres cidessus en fonction du nombre de Taylor, comme indiqué plus bas Nombre de Taylor = wC r a (a) 1/2 V r Be mélange est effectué généralement par déformation par cisaillement de chacun des composants fluides ce qui se traduit essentiellement par la formation d'un "sandwich" hélicoïdal à couches multiples des composants fluides comme on le voit schématiquement sur la figure 2. A mesure que la vitesse de rotation augmente jusqu'à une valeur relativement grande, les couches deviennent assez minces de sorte qu'il se produit une diffusion des composants et un mélange.A des vitesses assez faibles, le cisaillement tend à entre irrégulier, c'est-à-dire que le cisaillement se produisant près du cylindre interne tend à être plus important que celui se produisant près de la surface du cylindre externe. Afin d'obtenir un cisaillement plus uniforme et,par suite,un mélange plus uniforme dans toute la région comprise entre les cylindres, il est souhaitable de provoquer un mouvement des fluides de façon qu'ils effectuent un mouvement tourbillonnaire entre les surfaces comme indiqué par les tourbillons 32 sur la figure 3. Un tel mouvement est engendré efficacement si la vitesse est accrue jusqu'à une valeur à laquelle le nombre de Taylor dépasse un niveau critique. Toutefois,m"eme si l'on atteint une plus grande uniformité du mélange en utilisant des vitesses de rotation supérieures à un nombre critique de Taylor, les plus grandes vitesses ont tendance à engendrer une interface qui, avec le temps, devient de plus en plus parallèle aux lignes de courants des fluides en mouvement dues à la vitesse. Afin d1améliorer le processus de mélange, selon l'invention, on engendre une force appropriée de déséquilibre pour provoquer un mouvement de l'interface(de de façon qu'elle se déplace dans une-direction qui tend a entre perpendiculaire aux lignes de courants'. Une telle force peut être du type qui agit comme une force superficielle ou une force de masse sur les fluides en cours de traitement.Par exemple, un champ éléctrique qui est appliqué dans une direction sensiblement perpendiculaire aux lignes de courants des fluides dues à la vitesse peut produire une telle force superficielle si les conductivités électriques des fluides sont différentes. Il est également possible d'utiliser d'autres moyens pour engendrer de telles forces. Par exemple, avec des fluides convenables, un champ magnétique peut entre appliqué dans la direction appropriée qui est perpendiculaire aux lignes de courants pour qu'il agisse sur les caractéristiques magnétiques des fluides et produise une force de masse effective si,par exemple,les per méabilités des fluides sont différentes. Dans la forme de réalisation particulière de l'invention représentée sur la figure 3, une telle force est produite en utilisant un champ électrique appliqué entre les éléments cylindriques interne et externe de l'appareil. Bien que l'utilisation de champs électriques pour faciliter un mélange statique ait été proposée,personne n'a encore proposé une telle utilisation dans un appareil qui produit des mouvements tourbillonnaires des fluides de manière à créer un nombre assez grand de couches minces des composants fluides à mélanger, ces derniers présentant des conductivités différentes de façon que l'application du champ électrique engendre une force de déséquilibre comme on I'a défini plus haut.Pour assurer une telle amélioration du mélange en utilisant un champ électrique, l'appareil représenté sur la figure 3 est relié à une source d'énergie électrique 34 qui applique une différence de potentiel entre un élément cylindrique externe 20 et un élément cylindrique interne 21. Be champ électrique peut être du type à courant continu fourni par une source appropriée de tension continue ou bien du type à courant alternatif fourni par une source appropriée de tension alternative.Si la différence de propriétés exploitées est la conductivité électrique, l'utilisation avanta geuse d'une source de tension alternative nécessite que 2 h f ( E / cor ) /cr ) étant le temps de relaxation électrique le plus court des deux fluides ( 'étant leur permittivité etorétant leur conductivité).Dans l'un ou l'autre cas, on obtient une amélioration marquée de l'efficacité du mélange du produit sortant lorsqu'on utilise des cylindres interne et externe montés concentriquement en combinaison avec l'application du champ électrique comme représenté sur la figure 3. La tension qui peut être utilisée est essentiellement limitée par les rigidités diélectriques des fluides -et doit être maintenue à un niveau inférieur à celui qui produirait une rupture diélectrique. Bien qu'avec les mélangeurs antérieurs utilisant des éléments concentriques de forme conique ou cylindrique,il se soit avéré souhaitable d'avoir recours à un intervalle relativement petit entre les éléments interne et externe, comme décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique NO 2 857 144, N 2 969 960, N 2 970 817 et N 3 420 506 précités, selon la présente invention, cet intervalle est plus grand que celui qui a été utilisé jusqu'à présent.Ainsi, si la dimension de l'intervalle est déterminée en fonction du rapport a/r dans la forme *e réalisation représentée sur la figure 3, on a constaté qu'on peut obtenir un mélange de bonne qualité lorsque ce rapport est d'environ 0,5,et on présume que lton-pourrait obtenir des résultats satisfaisants avec un rapport compris entre 0,2 et 0,8 environ. Dans une telle forme de réalisation avec des fluides ayant des viscosités cinématiques comprises par exemple dans la plage d'environ 50 à 6000 cSt et en utilisant des vitesses de rotation comprises entre environ 10 000 et 15 000 tr/ min, le mouvement tourbillonnaire résultant des composants fluides produit un mélange efficace e-t de bonne qualité. Bien qu'il soit possible d'obtenir un mélange très efficacé en utilisant un cylindre interne à surface lisse avec l'application d'un champ électrique, comme représenté sur la figure rye 5, les vitesses de rotation nécessaires pour l'obtention du mouvement tourbillonnaire voulu des fluides et pour assurer un mélange uniforme dans la région 51 sont relativement grandes. Un tel mouvement ne peut pas être bbtenu Si le nombre critique de Taylor n'est pas dépassé comme on l'a indiqué plus haut. Il s'est avéré par exemple que le mouvement tourbillonnaire peut entre obtenu lorsque le nombre de Taylor est supérieur à 41,7 pour la forme de réalisation représentée sur la figure 3. Ma figure 4 représente une autre forme de réalisation dans laquelle les avantages d'un mouvement tourbillonnaire des fluides peuuvent astre obtenus d'une façon sensiblement indépendante du nombre de Taylor. Cette forme de réalisation comporte un élément cylindrique externe 40 et un élément interne rotatif 41. Ce dernier est sensiblement cylindrique, sa surface présentant plusieurs gorges 42 en V sensiblement sur toute sa longueur. Un premier conduit d'alimentation 43 est relié à Une source 44 d'un premier fluide par une pompe 45 et une vanne 46. Un second conduit d'alimentation 47 est relié à une source 48 d'un second fluide par une pompe 49 et une vanne 50. Un conduit de sortie 52 évacue le mélange produit. Lorsque les composants fluides sont introduits dans la région 52 entre les éléments interne et externe, le mélange est assuré par la rotation de l'élément interne 41. On a constaté que la présence des gorges en V produit un mouvement tourbil lonnaire des fluides à des vitesses de rotation très inférieures à celle nécessaire pour obtenir un tel mouvement lorsqu'on utilise le cylindre interne lisse be la figure 3. Ce mouvement tourbillonnaire, qui est représenté schématiquement par des tourbillons 53,semble entre produit de façon sensiblement immé diate-lorsque l'élément interne 41 commence à tourner, mweme lors de la mise en route, lorsque la vitesse de rotation est à peine supérieure à 0 tr/min. Afin diassurer la formation la plus efficace d'un tel mouvement tourbillonnaire dans les gorges, le rayon moyen rm de liélément interne, l'intervalle moyen am et la longueur des gorges X, comme on le voit sur la figure 4, peuvent être choisis d'lne façon convenable. Comme décrit plus haut pour le cylindre lisse, le rapport am/rm doit être compris de préférence entre environ 0,4 et 0,6, le rapport préféré étant d'environ 0,5.De plus, on a constaté généralement qu'avec la configuration représentée sur la figure 4, un rapport de la dimension de l'intervalle à la longueur des gorges (am/L) compris entre environ 0,3 et 0,7 est efficace, le rapport préféré étant d'environ 0,5 pour obtenir un mouvement tourbillonnaire efficace des fluides. L'efficacité du mélange de la forme de réalisation de la figure 4 est encore améliorée par application d'un champ électrique pour engendrer une force de déséquilibre des fluides qui ont des conductivités différentes de la façon décrite plus haut en se référant à la figure 3. Ainsi, une source d'énergie électrique 54 applique une tension entre l'élément externe 40 et ltélément interne 41, ladite tension pouvant être soit continue soit alternative, comme on l'a décrit en se référant à la figure 3. Dans ce cas, on obtient un mélange de bonne qualité en utilisant des vitesses de rotation assez faibles pour des fluides dont les viscosités peuvent atteindre environ 103 poises. Dans une autre forme de réalisation du type à gorges en V et représentée sur la figure 5, sur laquelle la gorge 62 en V de l'élément interne 61 a une forme hélicoidale continue se prolongeant sensiblement d'une extrémité à l'autre de l'élément interne 61 qui tourillonne à l'intérieur de l'élément externe 60. Be pas de la gorge peut être compris entre environ 0,3 et 0,7, un pas d'environ 0,5 étant efficace. De la même manière que les gorges indépendantes en V de la figure 4, cette configuration d'une gorge hélicoïdale en V assure aussi un mélange efficace. En utilisant des gorges en V qui sont indépendantes comme on le voit sur la figure 4, le débit volumique du mélange produit peut être réglé indépendamment de la vitesse de rotation de l'élément interne.Au contraire, avec la gorge hélicoidale de la figure 5, le débit dépend de la vitesse de rotation et ne peut pas être réglé d'une façon indépendante. Il est possible utiliser cette propriété pour régler le débit en modifiant la vitesse de rotation. 'les configurations des gorges en V décrites plus haut en se référant aux figures 4 et 5 peuvent être utilisées pour un débit du produit soit discontinu soit continu. Dans le cas d'un procédé diseontinu, des quantités distinctes préalablement choisies des composants fluides d'alimentation sont introduites dans le mélangeur en un temps prédéterminé et, par conséquent, une quantité distincte prédéterminée du mélange produit est évacuée par le conduit de décharge sur base discontinue. Dans un procédé en continu, les composants fluides sont introduits de façon continue, le débit d'admission des composants fluides et le débit résultant de décharge du mélange produit étant réglés convenablement en fonction des besoins d'une chaîne de production voulus.Avec une forme de réalisation comme celle représentée sur la figure 4 par exemple, pour des fluides visqueux tels qu'un polyol et un isocyanate utilisés comme composants fluides d'admission, lorsque rm est d'environ 17,8 mm, a est d'environ 8,9 mm, B est d'environ 17,8 mm et la hauteur m h du cylindre est d'environ 88,9 mm, le mélangeur de l'invention peut décharger un mélange produit à un débit atteignant environ 45,4 kg par seconde. 'les gorges en V indépendantes ainsi que la gorge hélicof- dale continue peuvent entre modifiées légèrement comme on le voit sur les figures 6 et 7. Sur ces figures, plusieurs cordons 65 sont formés le long des bords externes de chaque gorge. Dans certaines applications, la présence de ces cordons semble avoir tendance à améliorer encore le mélange. Des exemples de ltefficacité de l'application d'un champ électrique, avec ou sans élément interne à gorges, ainsi que de l'efficacité de l'utilisation d'un élément interne à gorges, avec ou sans application d'un champ électrique, sont-représentés graphiquement sur la figure 8. Sur cette figure, l'écart type gS" des concentrations relatives des deux liquides déterminées à partir de dix échantillons distincts de 1,0 millilitre prélevés sur le produit sortant du mélangeur est tracé suivant des coordonnées à double échelle logarithmique en fonction du rapport w /Q de la vitesse de rotation W exprimée en radians par seconde et du débit volumique moyen Q des liquides à mélanger exprimé en centimètres cubes par seconde.Pour un mélange par fait, l'écart type S doit être égal à zéro et,par suite,plus la valeur en ordonnées est petite, meilleur est le mélange illustré. Dans tous les cas, les deux liquides mélangés sont de la glycérine pure et de la glycérine colorée, leurs viscosités moyennes étant d'environ 400 centipoises. La vitesse de rotation est maintenue dans chaque cas à environ 130 radians par seconde. Dans les cas dans lesquels un champ électrique est utilisé et les conductivités des fluides sont différentes, le rapport des conductivités électriques des liquides est désigné par 11CR'1 en liaison avec les courbes 71 et 73 qui illustrent cette applica tion. Comme on le voit sur la figure 8, pour un mélangeur utilisant un cylindre interne lisse du type représenté sur la figure 1, sans application de champ électrique (c'est-à-dire que la tensions = 0), l'écart type est représenté par le courbe 70. Lorsqu'une tension V égale à 1,7 kV est appliquée dans une diepo- sition comme celle représentée sur la figure 1 avec des liquides présentant un rapport de conductivité QR = 8, la qualité du mélange staméliore considérablement dans la plage du rapport w/Q utilisée comme indiqué par la courbe 71. En outre, l'utilisation d'un mélangeur comportant un cylindre interne à gorges du type représenté sur la figure 4 par exemple donne un écart type représenté par la courbe 72 lorsqu'aucun champ électrique n'est appliqué (c'est-à-dire V = O). Cette forme de réalisation assure également une amélioration considérable par rapport à l'utilisation d'un cylindre interne lisse ainsi qu'il ressort d'une comparaison avec la courbe 70. En outre, l'application d'un champ électrique (en utilisant une tension V = 1,7 kV) assure une amélioration importante par rapport au mélange obtenu sans application de ce champ ainsi que par rapport à un appareil utilisant un cylindre interne lisse, soit avec soit sans champ électrique, comme le montre la courbe 73. Dans ce dernier cas,le rapport des conductivités CR est égal à 40. Dans le cas du mélangeur utilisant un cylindre interne lisse donnant les résultats correspondant aux courbes 70 et 71, le rapport a/r de l'intervalle "a" entre les cylindres interne et externe au rayon "r" du cylindre interne est de 0,23. Dans le cas du mélangeur utilisant un cylindre interne à gorges donnant les résultats correspondant aux courbes 72 et 73, le rapport am/rm de l'intervalle moyen "a" au rayon moyen rm (voir figure 4) est de 0,47 et le rapport am/L de l'intervalle moyen am à la longueur L des gorges est de 0,40, le rapport D/D de la profondeur D des gorges à la longueur L des gorges est de 0,42 et le rapport h/L de la hauteur totale h du cylindre interne à la longueur L des gorges est de 5,0. Bien que l'invention soit intéressante pour mélanger des composants liquides plastiques réactionnels tels qu'un polyol et un isocyanate, l'appareil n'est pas limité au mélange de ces composants et d'autres Composantes fluides peuvent être efficacement mélangés selon l'invention. De plus, bien que les éléments concentriques aient été décrits comme étant de forme cylindrique, il est possible d'utiliser d'autres configurations, par exemple des éléments concentriques sensiblement sphériques ou coniques. En outre, le mouvement tourbillonnaire des fluides peut être produit en utilisant des configurations mécaniques autres que celles correspondant à l'utilisation d'éléments montés concentriquement, comme décrit dans le présent mémoire. - Il va de soi que i'apparedl décrit peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil mélangeur caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif destiné à introduire au moins deux fluides dans ledit appareil, un dispositif destiné à provoquer des mouvements tourbillonnaires des fluides dans l'appareil,et un dispositif destiné à imposer une force de déséquilibre aux fluides dans une direction sensiblement perpendiculaire aux lignes de courants des fluides dues à la vitesses, lesdits fluides étant ainsi intimement mélangés dans l'appareil, et un dispositif pour évacuer le mélange des fluides dudit appareil. 2. Appareil mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un élément externe, un élément interne monté concentriquement puur tourner dans l'élément externe, les deux fluides au moins étant introduits dans la région comprise entre les éléments interne et externe, ledit dispositif destiné à provoquer des mouvements tourbillonnaires imprimant une rotation relative entre les éIéments-interne et externe. 3. Appareil mélangeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que des gorges en V sont ménagées dans la surface de l'élément interne pour produire des mouvements tourbillonnaires des fluides dans les parties de ladite région délimitées par les gorges lorsque se produit: ladite rotation relative, les fluides étant ainsi mélangés dans ladite région. 4. Appareil mélangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif engendrant la force de déséquilibre comprend un élément destiné à appliquer un champ électrique en travers de ladite région dans une direction sensiblement perpendiculaire aux lignes de courants des fluides dues à la vitesse. 5. Appareil mélangeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits fluides présentent des propriétés élec- triques différentes. 6. Appareil mélangeur selon l'une quelconque des reven dictions 2 à 5, caractérisé en ce que les éléments externe et interne sont sensiblement cylindriques et la surface de liélé- ment cylindrique interne est sensiblement lisse. 7. Appareil mélangeur selon l'une quelconque des revendications i à 6, caractérisé en ce que les fluides sont des liquides. 8. Appareil mélangeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les liquides présentent des viscosités comprises entre environ 50 et 6000 eSt. 9. Appareil mélangeur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que lesdits liquides sont des matières résineuses plastiques liquides. 10. Appareil mélangeur selon la revendication 9, caractérisé en ce que deux résines plastiques liquides sont mélangées, une première résine étant un polyol et une seconde résine étant un isocyanate. 11. Appareil mélangeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rapport a/r ("r" étant le rayon de l'élément cylindrique interne et "a" étant la distance entre le rayon et la surface interne de l'élément cylindrique externe) est compris entre environ 0,2 et 0,8. 12. Appareil mélangeur selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit rapport a/r est d'environ 0,5. 13. Appareil mélangeur selon l'une quelconque des revendications 3 à 12, caractérisé en ce que les gorges sont constituées de plusieurs gorges indépendantes en V, les mouvements tourbillonnaires étant provoqués dans chacune desdites gorges. 14. Appareil mélangeur selon l'une quelconque des revendications 3 à 12, caractérisé enoce que les gorges'sont constituées d'une gorge hélicoSdale continue en V se prolongeant sensiblement sur toute la longueur de l'élément cylindrique interne. 15. Appareil mélangeur selon l'une quelconque des reven dications -3 à 7, caractérisé en ce que les liquides présentent des viscosités s'élevant jusqu'à environ 105 poises. i6. Appareil mélangeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rapport a/rm ( am étant la dimension moyenne de l'intervalle entre l'élément interne sensiblement cylindrique et liélément externe sensiblement cylindrique, et rm étant le rayon moyen de l'élément interne sensiblement cylindrique) est compris entre environ 0,4 et 0,6. 17. Appareil mélangeur selon la revendication 13, caractérisé en ce que le rapport D/L de la profondeur D de chaque gorge en V à la longueur L de chaque gorge en V est compris entre environ 0,3 t 0,7. 18. Appareil mélangeur selon la revendication 17, caractérisé en ce que le rapport D/S est d'environ 0,4. 19. Appareil mélangeur selon la revendication 13, caractérisé en ce que le rapport am/L est compris entre environ 0,3 et 0,7, am étant la dimension moyenne de l'intervalle entre l'élément interne sensiblement cylindrique et l'élément externe sensiblement cylindrique ,et B étant la longueur de chacune des gorges en V. 20. Appareil mélangeur selon la revendication 19, caractérisé en ce que le rapport am/'l est d'environ 0,4. 21. Appareil mélangeur selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il se produit au moins deux mouvements tourbillonnaires des fluides dans des sens opposés à l'intérieur de la partie de la région formée par chacune des gorges en V. 22. Appareil mélangeur selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'un cordon est 'formé sur chacun des bords externes des gorges en V. 23, Appareil mélangeur selon la revendication 14, caractérisé en ce que le pas de la gorge hélicoldale est compris entre environ 0,) et 0,7. 24. Appareil mélangeur selon la revendication 23, caractérisé en ce que ledit pas est d'environ 0,5. 25. Appareil mélangeur selon la revendication 14, caractérisé en cé que le rapport am/rm est compris entre environ 0,4 et 0,6, am étant la dimension moyenne de l'intervalle entre l'élément cylindrique interne et l'élément cylindrique externe, et r étant le rayon moyen de la gorge hélicoïdale. m 26. Appareil mélangeur selon la revendication 25, caractérisé en ce que le rapport am/rm est d'environ 0,5. 27. Appareil mélangeur selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'un cordon est formé le long du bord externe de la gorge Elélicoïdale continue. 28. Appareil mélangeur selon la revendication 5 ou 16, caractérisé en ce que le champ électrique est engendré par une source de tension qui applique une différence de potentiel entre l'élément cylindrique externe et ltélément cylindrique interne. 29. Appareil mélangeur selon la revendication 28, caractérisé en ce que ladite source est une source de tension continue. 70. Appareil mélangeur selon la revendication 28, caractérisé en ce que ladite source est une source de tension alternative. 31. Appareil mélangeur selon la revendication 28, caractérisé en ce que la tension de la source est inférieure à celle qui produirait une rupture diélectrique des fluides à mélanger.