Brevet FR2457130A1 — publié le 19801219

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la dispersion d'aérosols sur de grandes portées, en particulier dans les étables, les serres et assimilés. La désinfection et l'immunisation des locaux fermés est une technique largement utilisée. La pulvérisation extrdmement fine d'aérosols germicides doit rendre stériles différents objets, ainsi que l'air. Les appareils utilisés en médecine n'ont, du fait meme de leur champ d'application, que de faibles portées pour ce qui concerne l'éjection des aérosols. Il existe un autre domaine d'application des aérosols, savoir la lutte contre les maladies fongiques des plantes, en particulier dans les serres. Par rapport à une désinfection par pulvérisation, il faut ici produire un brouillard extremement fin, qui doit se maintenir en suspension pendant un temps plus long. Pour améliorer la qualité de l'air ou lutter contre les insectes, on connais déjà des récipients sous pression dans lesquels l'aérosol est éjecté à travers une buse au moyen d'une surpression, puis pulvérisé et transporté dans le local grâce à l'air comprimé supplémentaire.Il existe des appareils plus grands, posant autre portés sur le dos, et qui, pour produire le courant d'air comprimé, possèdent des bouteilles sous pression ou de petits moteurs à combustion interne. Ces appareils sont surtout utilisés dans les exploitations d'arboriculture fruitière. De cette manière, il est possible non seulement de produire un brouillard fin, mais aussi de le disperser sur une grande portée. Ces appareils présentent l'inconvénient d'un faible rendement, qui conduit à des temps d'utilisation trop longs quand on veut désinfecter des étables des serres ou assimilés de grandes dimensions. Les buses ont des débits limités. Des buses de pulvérisation de section plus grande conduisent à des gouttes plus grandes, ou à une quantité d'air comprimé nécessaire beaucoup trop élevée. Il faut alors que plusieurs buses débouchent dans un courant d'air porteur, si l'on veut obtenir la puissance nécessaire de pulvérisation. On connaît par exemple, gracie au brevet DE-OS 2 334 515, une disposition des buses dans laquelle quatre buses sont disposées d'une manière centrale dans le canal de passage de l'écoulement de l'air. Un ventilateur, installé derrière ces buses, refoule le liquide pulvérisé.On obtient ici une répartition extremement variable du diamètre des gouttes, entre autres en raison d'une trop forte turbulence dans le courant d'air porteur, et les gouttes, de diamètre plus grand, tombent rapidement en créant un excès de liquide autour de l'appareil. De même, la portée est insuffisante. On connaît aussi des dispositions de buses dans lesquelles les buses sont disposées les unes au-dessus des autres dans les ouvertures de pulvérisation, en ayant la forme de gouttes renversées. Ces appareils présentent l'inconvénient selon lequel la première zone est surdosée, la deuxième zone est correcte et la troisième zone est sous-dosée. L'excédent que lton a dans la première zone conduit à un gaspillage de l'aérosol, cher, et à des effets secondaires nocifs, tandis que le sous-dosage que l'on a dans la dernière zone condui à un effet germicide insuffisant. L'invention a pour but de créer un aérosol ayant une répartition fine et régulière des diamètres des gouttes, et de disperser ces gouttes à une grande distance et d'une manière homogène. Plus particulièrement, l'invention a pour but d'éviter que les gouttelettes d'aérosol pulvérisées, du fait de leur inertie, ne s'unissent les unes aux autres dans le courant d'air porteur pour donner des gouttes plus grandes, et par ailleurs, de faire en sorte que les gouttelettes fines d'aérosol gardent leur forme et ne subissent pas de vaporisation, de façon qu'elles se déposent par précipitation sur les surfaces traitées et y soient efficaces pour ce qui concerne la désinfection. Le dispositif doit convenir à la désinfection de l'air et à l'immunisation.Grâce à des moyens convenables, il est possible de faire en sorte, d'une part que l'aérosol soit dispersé à une grande vitesse, de façon à atteindre des portées élevées, et d'autre part qu'une accélération modérée soit conférée à l'aérosol, de façon que les gouttelettes fines qui ont inévitablement des masses différentes les unes des autres ne ss'unissent pas du fait de leur inertie, variable de goutte à goutte. L'invention concerne à cet effet un procédé et un dispositif pour disperser des aérosols, caractérisé en ce que le courant d'air, produit par un ventilateur, est conduit dans un tube et subdivisé, grâce à une pièce allant en se rétrécissant et fixée d'une manière centrale dans ce tube, de telle sorte que le noyau de l'écoulement présente une vitesse d'écoulement considérablement plus élevée que celle de l'anneau d'air entourant ce noyau. Dans l'espace annulaire sont disposées concentriquement des buses, qui produisent un aérosol fin. Tsnt le noyau que l'anneau d'air entourant le noyau sont guidés gracie à des dispositifs de guidage parallèles à l'axe, de façon à être éjectés sous la forme d'un écoulement laminaire. Le courant d'air extérieur, plus lent, peut absorber et transporter plus loin le brouillard d'aérosol, sans dégrader la répartition géométrique des gouttes. Comme les deux écoulements sont de nouveau réunis après avoir quitté le dispositif de guidage, il se crée une accélération progressive du courant d'air portant l'aérosol, de sorte qu'on arrive à un mélange puis à une égalisation de la vitesse. Le dispositif servant à la réalisation du procédé selon l'invention se compose d'un organe tubulaire à l'extrémité duquel est disposé un ventilateur.Un entonnoir, qui va en se rétrécissant, est disposé d'une manière centrale dans la gaine du tube, à une certaine distance du ventilateur. Un tube de morne diamètre, qui présente sur la totalité de sa section des canaux de guidage parallèles, qui peuvent prendre une forme circulaire, carrée ou en nid d'abeilles, est raccordé au petit diamètre de l'entonnoir. Une extension de l'espace annulaire extérieur pénètre dans la partie rétrécie de l'entonnoir. Un dispositif de guidage, parallèle à l'axe et dont le diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur de la gaine du tube, et dont le diamètre intérieur est plus grand que le diamètre extérieur de la conduite d'air intérieure, est incorporé dans cet espace annulaire qui va s'élargissant. Il reste ainsi une chambre annulaire sans écoulement, entre le dispositif de guidage extérieur et le dispositif de guidage intérieur. Les dispositifs de guidage sont décalés axialement l'un par rapport à l'autre, de telle sorte que le dispositif de guidage intérieur soit en avant par rapport au dispositif de guidage extérieur. Les buses de pulvérisation disposées dans l'espace annulaire extérieur débouchent en avant de l'extrémité du tube intérieur, mais en arrière du carter. Les buses de pulvérisation sont reliées, par l'intermédiaire d'un anneau de distribution, à la conduite d'air comprimé, et, par l'intermédiaire de conduites distinctes d'amenée du liquide, au récipient contenant le liquide. L'avantage du~procédé selon l'invention réside en ce que le noyau d'air, dirigé selon un écoulement parallèle, atteint une vitesse élevée, et donc une grande portée, tandis que l'anneau d'air extérieur, lui aussi présentant un écoulement parallèle, possède une vitesse plus faible et est à même d'absorber l'aérosol sortant des buses, sans modifier la répartition géométrique des gouttes. Le retard progressif pris par le noyau d'air conduit à une dilatation de l'air, ce noyau atteint ainsi le courant d'air extérieur, plus lent, annulaire et portant l'aérosol, en l'accélérant progressivement, de façon à ne pas provoquer d'agrandissement des dimensions géométriques des gouttelettes. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés, qui représentent un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 est une coupe de l'unité de pulvérisation selon 1'invention - la figure 2 est une vue frontale du dispositif de pulvérisation selon l'invention. L'unité de pulvérisation selon l'invention se compose du carter 1, du ventilateur 2, de plusieurs buses de pulvérisation concentriques 3, disposées sur l'anneau de distribution 4 et recevant de l'air comprimé de ce dernier, d'une pièce conique 5 allant en se rétrécissant dsns le sens de l'écoulement, d'un tube 6 possédant un dispositif de guidage tubulaire 7 ayant de préférence une section circulaire, carrée ou en nid d'abeille, ainsi que du tube de guidage Il et du dispositif de guidage extérieur 8, de la conduite d'amenée de liquide 9 et d'une chambre sans écoulement 10. La dispersion de l'aérosol s'effectue comme suit : l'aérosol, qui a été produit d'une manière connue par les buses de pulvérisation 3, chaque buse de pulvérisation 3 présenta une conduite d'amenée de liquide distincte 9, conduite passant à travers le dispositif de guidage 7, est absorbé par un courant d'air lent, lequel provient du courant principal et est ralenti par un élargissement de sa section d'écoulement. Cet écoulement d'air est envoyé, sous la forme d'un écoulement parallèle, dans le dispositif de guidage 8, qui possède la m8me structure que le dispositif de guidage 7, puis cet écoulement d'air passe autour des buses 3. Le reste de l'écoulement d'air, c'est-à-dire la plus grande partie du courant d'air global, voit sa section se rétrécir à cause de la pièce conique 5 et subit une accélération.L'écoulement redevient parallèle, dans le dispositif de guidage 7, tubulaire, situé en aval. Les buses 3 sont disposées de façon que leur orifice se trouve en arrière du carter 1 et en avant de l'embouchure du tube 6. Entre les deux écoulements se trouve une étroite chambre sans écoulement 10. Grâce à la diminution de la vitesse, on a une dilatation progressive des deux courants de gaz, de sorte que, tout d'abord, le mélange aérosol-air, lent, traverse cet espace, puis l'air se trouvant dans le noyau de l'écoulement, et possédant une énergie plus grande, voit son écoulement s'élargir, puis cet air met l'aérosol en contact avec l'anneau d'air extérieur, en provoquant une accélération progressive de ce dernier. L'accélération progressive ne conduit pas à Union des fines gouttelettes d'aérosol, et le mélange est de plus en plus homogène, car il subit un mélange supplémentaire et est éjecté plus loin. La taille des gouttes passant à travers les buses varie en fonction de la nature de l'opération, selon qu'il s'agit; d'une désinfection de surface ou d'une désinfection d'air, ou encore d'une immunisation. REVENDICADIONS 10) Procédé pour disperser des aérosols à de grandes portées pour permettre la désinfection ou l'immunisation de locaux de grandes dimensions, le fluide liquide étant finement pulvérisé et éjecté à l'aide d'un courant d'air porteur, procédé caractérisé en ce que l'on forme le courant d'air porteur à l'aide de deux courants partiels distincts, dirigés dans le même sens, on réunit progressivement ces deux courants possédant des vitesses d'écoulement différentes, on fait passer le courant partiel le plus lent devant les buses pour absorber le brouillard produit par ces dernières, on regroupe et on accélère le courant principal en réduisant progressivement sa section, puis on élargit les deux courants partiels pour les mettre en contact avec le courant d'air portant l'aérosol et accélère ce courant d'air. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le courant principal forme le noyau de l'écoulement, le courant secondaire formant un anneau d'écoulement entourant le noyau de l'écoulement. 30) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on fait déboucher le courant principal en arrière des buses de pulvérisation, et le courant secondaire en avant de ces dernières. 40) Dispositif pour la réalisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il se compose d'un carter tubulaire (1), d'une pièce conique (5), disposée d'une manière centrale et allant en se rétrécissant, pièce à laquelle est raccordé un tube (6) présentant un dispositif de guidage (7), un tube (lui) entourant la pièce conique, un dispositif de guidage (8) étant disposé dans la chambre annulaire, entre cette dernière et le carter (1), des buses de pulvérisation (3) étant disposées dans le sens de l'écoulement, une chambre annulaire (10) sans écoulement se trouvant entre le dispositif de guidage extérieur (8) et le dispositif de guidage intérieur (7). 50) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les dispositifs de guidage (7;8) sont tubulaires, avec un rapport longueur/diamètre élevé, et présentent une section de préférence circulaire, carrée ou en nid d'abeille. 60) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les buses de pulvérisation (5) se trouvent au centre du courant secondaire, ces buses étant reliées à la conduite d'air comprimé par l'intermédiaire de l'anneau de distribution (4) disposé à l'extrémité de la chambre sans turbulence, tandis que les différentes conduites d'amenée de liquide (9) arrivent au récipient contenant le liquide par l'intermédiaire du dispositif de guidage (8).