Brevet FR2550964A1 — publié le 19850301

Générateurs d'aérosols chauds. La présente invention a pour objet des générateurs d'aérosols chauds, destinés a répartir dans tout le volume compris a l'intérieur d'une enceinte, un nuage d'aérosols composé d'une suspension dans de l'air chaud de fines particules d'un liquide, qui est par exemple un liquide bactéricide,fungicide, insecticide, un produit désodorisant ou désinfectant, etc.... Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des appareils générateurs d'aérosols, notamment des petits appareils portatifs et autonomes. On connaît des générateurs d'aérosols comportant une cuve dans laquelle est placé un liquide a pulvériser et un ensemble tournant qui est disposé au-dessus de la cuve et qui comporte, d'une part, un ventilateur qui crée un courant d'air ascendant et, d'autre part, un disque horizontal qui est entraîné en rotation a grande vitesse et qui porte sur sa face inférieure un cône vertical dont le sommet plonge dans le liquide. La rotation du disque et du cône fait monter le liquide le long de la paroi du cône jusqu'au centre du disque, qui est ajouré. Le liquide est entraîné par la force centrifuge vers la périphérie du disque, au delà de laquelle il est projeté sous forme de fines gouttelettes. Une cheminée tronconique,convergente vers le haut,coiffe le ventilateur et la périphérie du disque. L'air refoulé par le ventilateur monte dans la cheminée en entraînant les gouttelettes de liquide en suspension. Afin d'améliorer l'efficacité de l'aérosol, certains générateurs comportent, en outre, une chambre thermique équipée d'un corps chauffant, en général une résistance électrique, qui est placée au-dessus de la sortie de la cheminée, de sorte que le nuage d'aérosol se chauffe au contact du corps chauffant, ce qui a pour effet d'accélérer le courant d'air chargé de particules par effet thermodynamique, d'affiner la taille des gouttelettes et d'augmenter, dans de nombreux cas, l'efficacité des gouttelettes du liquide actif. Toutefois dans ces appareils connus, les particules de liquide viennent au contact direct avec un corps chauffant porté à une température élevée. Etant donné que les particules sont tres petites, le rapport entre la surface et le volume des particules est élevé et il se produit un échange de chaleur très intense qui provoque des transformation du liquide par carbonisation, pyrolyse ou polymérisa- tion. I1 en résulte qu'une partie du liquide actif perd son efìcaci- té par suite des transformations chimiques qu'il subit. De plus, une partie du liquide est transformée en particules solides qui n ont plus aucune efficacité et qui polluent l'atmosphere dans laquelle on projette le nuage d'aérosol. Pour cette raison, certains générateurs d'aérosols chauds existants ne peuvent être utilisés dans certaines applications, par exemple pour mettre en suspension certains produits facilement décomposables par la chaleur. De plus, des particules solides retombent dans le liquide contenu dans la cuve, ce qui modifie progressivement la qualité de celui-ci et entraîne la nécessité de nettoyer l'appareil fréquent ment. Un objectif de la présente invention est de procurer des générateurs d'aérosols permettant de produire des aérosols en suspension dans de l'air chaud en évitant les risques de décomposition ou de transformation par la chaleur du liquide à pulvériser. Les générateurs d'aérosols chauds connus comportant une résistance chauffante consomment une puissance électrique importante et, pour cette raison, ils peuvent être utilisés seulement dans des locaux ou enceintes pourvus d'un réseau de distribution d'électricité ou situés à proximité d'un tel réseau. I1 en résulte que ces générateurs d'aérosols ne peuvent être utilisés que difficilement, par exemple pour désinfecter ou désinsectiser des locaux isolés par exemple des bergeries ou autres locaux isolés d'élevage de populations de lapins ou de volailles etc... sujettes à des risques d'épidémie. De même, ces générateurs sont difficiles à utiliser pour désinfecter ou désodoriser des enceintes ou des récipients tels que par exemple des conteneurs stockés sur un quai. Un autre objectif de la présente invention est de procurer des générateurs d'aérosols chauds qui sont, de plus, autonomes afin d'élargir le champ d'utilisation des traitements atmosphériques par aérosols. L'invention concerne des perfectionnements à des générateurs d'aérosols d'un type connu comportant une cuve contenant un liquide à puvériser; un ensemble tournant à axe vertical composé d'un moteur entraînant à la fois un disque qui porte, sur sa face inférieure, un cône et des pales de ventilateur; une bande ajourée fixe placée à la périphérie dudit disque et une cheminée qui entoure coaxialement ledit ensemble tournant et ladite bande ajourée et qui présente une forme convergente vers le haut. Les objectifs de l'invention sont atteints au moyen d'un générateur d'aérosols qui comporte* en outre, une enveloppe qui est fixée, de façon étanche, sur ladite cuve et qui entoure coaxialement ladite cheminée avec laquelle elle délimite une chambre annulaire, laquelle chambre annulaire communique avec une entrée d'air chaud et comporte, à son sommet, une ouverture axiale qui entoure le sommet de ladite cheminée. Selon un mode de réalisation préférentiel, le sommet de la cheminée a un diamètre inférieur au diamètre de ladite ouverture axiale et constitue un éjecteur à air qui se trouve placé à un niveau légèrement inférieur ou égal au niveau du bas de ladite ouverture axiale De préférence, un générateur d'aérosols selon l'invention comporte une enveloppe qui est munie d'une ouverture latérale qui communique avec un caisson comportant une ouverture d'entrée d'air et un corps chauffant qui est placé en travers de ladite ouverture. Avantageusement le corps chauffant est une grille métallique qui est chauffée par la flamme d'un brûleur qui est placé au-dessous de ladite grille et, de plus, le moteur entraînant l'ensemble tournant est un moteur à courant continu qui est alimenté par une batterie d'accumulateurs, de telle sorte que le générateur est autonome. L'invention a pour résultat de nouveaux générateurs d'aérosols qui permettent de produire des aérosols chauds, tres efficaces, qui sortent de l'appareil à une température supérieure a 550C, sans aucun risque de dénaturation du liquide à pulvériser par contact direct avec des corps chauffants portés à haute température. Les générateurs d'aérosols selon l'invention peuvent être utilisés pour aseptiser des locaux qui requierent une grande pureté de l'atmosphere par exemple des lieux publics nécessitant d'être désinfectés fréquemment. Les générateurs selon l'invention peuvent être équipés d'un brûleur à gaz alimenté par une bouteille de gaz portative et d'un moteur à courant continu de faible puissance, alimenté par une batterie d'accumulateurs. Dans ce cas, on obtient un générateur portatif, entièrement autonome, qui peut être utilisé pour traiter par des aérosols l'atmosphare de locaux ou d'enceintes éloignés de tout réseau de distribution de courant. Les générateurs selon l'invention sont particulièrement adaptés pour désinfecter, par exemple des bergeries, des ruches d'abeilles, oud'autres locaux d'élevage isolés, des conteneurs stockés sur un quai, des caravanes de camping, des véhicules, des gaines de videordure etc.... La description suivante se réfère au -dessin annexé qui représente, sans aucun caractere limitatif, un exemple de réalisation d'un générateur d'aérosol selon l'invention. La figure unique est une coupe axiale d'un générateur portatif autonome d'aérosol, destiné à pulvériser un liquide I qui peut être par exemple un liquide bactéricide, fongicide, insecticide, un produit destiné à désodoriser des locaux etc... Le liquide 1 est placé dans une cuve 2 qui constitue le fond de l'appareil. L'appareil comporte un ensemble de pulvérisation tournant d'un type connu. Cet ensemble tournant comporte un moteur 3, qui est placé à l'intérieur d'un carter étanche 4. Ce moteur 3 entraîne un arbre vertical 5, qui porte un disque ou plateau 6. Le disque 6 porte sur sa face inférieure, des ailettes ou des pales de ventilateur 7. I1 porte également dans sa partie centrale, un cône 8 à axe vertical, dont le sommet est tronqué et plonge dans le liquide 1. Un tel ensemble de pulvérisation est connu. Le moteur entraîne en rotation le disque 6 portant les pales de ventilateur 7 et le cône 8. Le liquide 1 est entraîné vers le haut à l'intérieur du cône 8. L'extrémité supérieure du cône est ouverte et le liquide forme, au-dessus du disque 6, un film qui est châssé vers la périphérie par la force centrifuge et qui est divisé en très fines gouttelettes qui sont projetées vers l'extérieur. Une bande ajourée 9 est disposée à la périphérie du disque 8. La bande ajourée 9 est par exemple une grille ou une bande métallique comportant des fentes verticales et des ailettes formées par le métal qui est repoussé vers l'extérieur. Les gouttelettes de liquide sont projetées contre cette bande ajourée et sont fractionnées en gouttelettes plus petites. Une cheminée tronconique 10, convergente vers le haut, entoure coaxialement l'ensemble tournant et la ceinture ajourée 9. Le bord inférieur de la cheminée délimite avec la ceinture 9 un espace annulaire dans lequel pénètre l'air qui est refoulé par les pales du ventilateur 7. L'air se charge de particules de liquide et monte à l'intérieur de la cheminée 10 en prenant de la vitesse à cause de la forme convergente de celle-ci. Le col 10a situé au sommet de la cheminée projette dans le local où l'appareil est situé, un nuage d'aérosol formé de particules du liquide 1 en suspension dans l'air. Des générateurs d'aérosols portatifs du type qui vient d'être décrit sont connus. On connaît également des générateurs d'aérosols de ce type dans lequel la sortie de l'aérosol 10 débouche dans un conduit de sortie, en travers duquel est disposée une résistance chauffante, de telle sorte que le nuage d'aérosol qui passe sur la résistance s'échauffe, ce qui a pour avantage d'accroitre l'efficacité de certains aérosols, notamment des produits désinfectants. Un générateur selon l'invention comporte une enveloppe 11 qui est fixée de façon étanche, sur le bord de la cuve 2. Par exemple le bord supérieur de la cuve est légèrement replié vers l'extérieur et le bord inférieur de l'enveloppe 11 est emboîté de façon étanche dans la cuve. Bien entendu, tout autre dispositif équivalent de connexion étanche entre la cuve et l'enveloppe peut être utilisé, par exemple l'enveloppe 11 peut être vissée sur la cuve. L'enveloppe 11 entoure la cheminée 10 et elle est coaxiale avec celle-ci. L'enveloppe 11 et la cheminée 10 délimitent, entre elles, une chambre annulaire 12. La figure représente une enveloppe 11 cylindrique, mais elle pourrait avoir d'autres formes, par exemple une forme tronconique ou en ogive. L'enveloppe 11 comporte, à son sommet, une ouverture axiale 13 qui peut être prolongée par un manchon 14 sur lequel on peut venir emboîter une manche souple, qui permet de diriger le nuage d'aérosols vers un autre local ou à l'intérieur d'une enceinte dans laquelle on ne veut pas placer l'appareil lui-même. On voit sur la figure que l'ouverture axiale 13 entoure le col 10a de la cheminée, dont le diamètre est inférieur au diamètre de l'ouverture 13, de sorte que le sommet de la cheminée délimite avec la périphérie de l'ouverture 13, un espace annulaire 15. Avantageusement, le sommet 10a de la cheminée est situé légèrement au-dessous du niveau du bas de l'ouverture 13 comme on l'a représenté sur la figure. I1 peut également se trouver au même niveau que le bas de l'ouverture 13. L'enveloppe il comporte une ouverture latérale 16 qui con- munique avec une chambre 17 délimitée par un caisson 18. Le caisson 18 comporte un corps chauffant 19, qui est situé en travers d'une ouverture d'aspiration d'air 20. Avantageusement le corps chauffant 19 est une grille métallique qui est chauffée par une flamme, par exemple par la flamme d'un petit brûleur 21 monté sur une bouteille 22 de gaz combustible du type des brûleurs utilisés pour le camping. De préférence, le moteur 3 est un petit moteur à courant continu qui est alimenté par une batterie d'accumulateurs. La combinaison d'une flamme produite par un brûleur, par exemple par un brûleur à gaz, pour chauffer la grille métallique 19 et d'un moteur à courant continu 3 alimenté par une batterie, permet d'obtenir un générateur d'aérosols portatif et autonome, qui peut être utilise dans des lieux depourvus d'une alimentation par un réseau de distribution d'électricité, par exemple pour désinfecter des locaux d'élevage tels que des bergeries ou des clapiers isolés ou des récipients tels que des conteneurs entreposés sur un quai etc.... Le fonctionnement d'un appareil générateur d'aérosols selon la figure est le suivant. On remplit la cuve 2 d'un liquide 1 à pulvériser, on allume le brûleur 21 et on met en marche le moteur 3 branché sur un accumulateur. Le moteur entraîne en rotation le disque 6 et le cône 8, ce qui a pour effet de pomper du liquide 1 et de le projeter en fines gouttelettes sur la bande ajourée 9. En même temps, le ventilateur 7 crée une dépression qui fait entrer de l'air frais à travers l'orifice 20. L'air frais passe à travers la grille 19 et se chauffe. L'air chaud pénètre dans la chambre 12 par l'ouverture 16. Une partie de l'air est aspirée par le venttIateur 17 et pénètre dans le bas de la cheminée 10 en se chargeant de gouttelettes de liquide. Cet air monte dans la cheminée 10 en entraÎnant avec lui les gouttelettes de liquide. Le courant d'air qui est éjecté à grande vitesse par l'orifice 10a situé au sommet de la cheminée produit une dépression, par un effet d'éjecteur à air analogue à celui d'une trompe à eau et il aspire à travers l'orifice annulaire 10a une autre partie de l'air chaud contenu dans la chambre 12. De plus, l'air chaud qui remplit la chambre 12 transmet des calories au courant d'air qui circule dans la cheminée par conduction à travers la paroi de la cheminée. Finalement, on obtient, à la sortie de l'appareil, un nuage d'aérosol relativement chaud, par exemple à une température de l'ordre de 500 C, Ce résultat est obtenu sans qu'à aucun moment les particules de liquide ne soient placées au contact direct d'une résistance chauffante ou d'une flamme. Seul l'air est chauffé avant d'être chargé de particules liquides. De plus, l'air qui est chauffé par le brûleur, a tendance à monter par un effet de tirage naturel qui améliore le rendement de l'appareil. On a représenté par des flèches les trajets de l'air dans l'appareil, Un appareil selon 1 invention permet de produire un aérosol chaud sans aucun risque de dénaturation du liquide par décomposition ou par transformation de celui-ci due à une température élevée et sans que des particules solides dues à des transformations thermiques des gouttelettes de liquide, ne risquent d'être projetées dans le local à traiter. Le moteur 3 est enfermé sous un carter étanche 4 destiné à éviter que le nuage d'aérosol ne vienne au contact du moteur et ne risque de dégrader celui-ci. Toutefois lorsque l'appareil se refroidit après avoir été en service, l'intérieur du carter 4 a tendance à se mettre en dépression et de l'aérosol risque de pénétrer dans le carter 4. Pour éviter ce risque, le carter 4 est connecté, de préférence, sur un conduit 23 qui traverse la cheminée 10 et l'envelop- pe 11 et dont l'extrémité est équipée d'un filtre à air 24. Ainsi l'intérieur du carter 4 ne risque pas d'être mis en dépression. REVENDICATIONS I. deaSrateur d'aérosols chauds, du type comportant une cuve (2) contenant um liquide (1) à pulvériser; un ensemble tournant à axe vertical (x xl), composé d'un moteur (3) entraînant à la fois un disque (6) qui porte, sur sa face inférieure, un cône (8) et des pales (7) de ventilateur; une bande ajourée (9) fixe placée à la périphérie dudit disque et une cheminée (in) qui entoure coaxialement ledit ensemble tournant et ladite bande ajourée et qui présente une forme convergente vers le haut, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe (11) qui est fixée, de façon étanche, sur ladite cuve (2) et qui entoure coaxialement ladite cheminée (10) avec laquelle elle délimite une chambre annulaire (12), laquelle chambre annulaire communique avec une entre d'air chaud (16) et comporte, à son sommet, une ouverture axiale (13) qui entoure le sommet (1Oa) de ladite cheminée. 2. Générateur d'aérosols selon la revendication I, caractérisé en ce que le sommet (ira) de ladite cheminée a un dàmetre inférieur au diametre de ladite ouverture axiale (13) et constitue un éjecteur à air qui se trouve placé à un niveau légèrement inférieur ou égal au niveau du bas de ladite ouverture axiale (13). 3. Générateur d'aérosols selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe (11) qui est munie d'au moins une ouverture latérale (I6) qui communique avec un caisson (18) comportant une ouverture d'entrée d'air (20) et un corps chauffant (19) qui est placé en travers de ladite ouverture (20). 4. Générateur d'aérosols selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit corps chauffant est une grille métallique qui est chauffée par la flamme d'un brûleur (21) qui est placé au-dessous de ladite grille 5. Générateur d'aérosols selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moteur (3) est un moteur à courant continu qui est alimenté par une batterie d'accumulateurs, de telle sorte que ledit générateur est iitonome. 6-. G;nerateur d'aérosols selon l'une quelconque des revendications 0. à 5, caractérisé en ce que ledit moteur (3) est enfermé sous un capot étanche (4) qui est situé à l'intérieur de ladite cheminée (10) et qui est mig en communication avec l'extérieur par un conduit (23) qui trwrse ladite cheminée (10) et ladite enveloppe (11) et dont l'extrémi- t est équipée d'un filtre à air (24).