Brevet FR2662374A1 — publié le 19911129

DESCRIPTIF DE L'INVENTION La présente invention a pour objet un dispositif de pulvérisation à vitesse variable. Etat de la technique antérieure Plusieurs appareils permettent aujourd'hui de réaliser des épandages de liquides sur des surfaces données dans les domaines agricoles, industriels et médicaux. En agriculture, l'emploi de grandes quantités de liquides permet d'obtenir des répartitions assez uniformes. Le cout de tels traitements découle largement de ces quantités à transporter. Les dispositifs rotatifs permettent de réduire considérablement les volumes à épandre et sont connus dans les brevets FR 2174-583 caractérisés principalement en ce qu'ils comportent plusieurs anneaux ajustés coaxialement et mis en rotation. Le liquide arrive dans le centre des anneaux par un tuyau adducteur. Dans le brevet européen 0055948, une buse rotative à vitesse variable comporte un disque qui recoit en son centre, par un tuyau fixe, le liquide à pulvériser et qui, par simple rotation, est éjecté vers la périphérie. Un carter en forme de gouttière placé sur cette périphérie, intercepte le liquide pour le recycler. Aux U.S.A., le brevet 3039890 utilisé dans l'application de peinture, est caractérisé par un rotor creux avec injection par un tube fixe laissant ressortir par des orifices radiaux, Ie liquide à pulvériser. Des électrodes chargent ensuite les gouttes pour obtenir une pulvérisation électro-statique. Dans le brevet FR 2566291, c'est un rotor perforé ou poreux, garni à sa périphérie, d'eléments de saillie, brosse ou palette, avec un carter de recyclage, qui assure l'atomisation du liquide. Tous ces systèmes utilisent la force centrifuge pour obtenir des gouttes fines. Des carters sectorisent le sens ou l'orientation des projections. Dans ces dispositifs, aucune caractéristique sur la façon dont les gouttes se forment, et sur les importantes variations de débits nécessaires aux techniques modernes d'application acceptant des viscosités importantes n'est pris en compte. La présente invention a pour but de faire en sorte que ) la technique centrifuge soit capable de s'adapter a des va raations él élevées de volumes, de réal viser des spectres très précis et d'accepter des produits à fort taux de viscosité. Le procédé est principalement caractérisé par un rotor creux entraîné par une seule base, laissant ainsi l'autre face compétement libre. Un tuyau adducteur incorpore les I liquides en les distri buant sur I ensemble de # la surface interne. Des rainurages, munis à # leur base de perforations spéciBles, assurent I écoulement du liquide vers # la périphé- r i e. Cet appareil de pulvérisation se caractérise principalement en ce que Je rotor, de forme cl indrique, entraîné par une seule base, vient ainsi recouvrir Librement I axe d'entraînement et laisse l'espace nécessaire a un ou plusieurs adducteurs fixes, chargés d'introduire les fluides a disperser. Ce rotor cylindrique comporte, à la périphérie des rainures evasees, inclinées par rapport aU rayon correspondant du rotor et au sens de rotation, afin que les gouttes en formation ne touchent pas les parois des rainures. La forme des rainures assure un parfait écoulement des fluides, conformément aux Lois de liécanique, et cette meme forme est suffisamment evasee pour éviter tout accolement aux parois Ces rainures ont un volume, qui, mis en rotation, assure une dépression calculée à l'intérieur du cylindre par les perforations reliant les rainures á l'intérieur du rotor. La valeur de cette dépression est proportionnel le à I 'augmentation de la vitesse de rotation, ceci afin d'atteindre un maximum compatible avec le débit des perforations. Le diamètre et la longueur des perforations sont variables et répondent aux lois d'écoulement des canalisations (Vartex), la la longueur des perforations n ' étant jamais supe- rieure à deux fois le diamètre, celle-ci évite tout écoulement tourbilionnaire non-organisé. Le ou les adducteurs fixes ont une longueur équivalente ci la longueur du rotor. Des perforations de dimensions décroissantes répartissent le liquide sur l'axe d'entraînement. La rotation de l axe d'entraînement sert à répartir et à étaler les liquides à l'intérieur du rotor. Les adducteurs sont fixes et répartis autour de cet axe. La vitesse de rotation variable détermine, à l'intérieur du rotor, une épaisseur du fluide qui est aspiré par les rainures au travers des perfor-stions conditionnant le dé- bit et, donc, la grosseur des gouttes Plus la vitesse augmente, plus le film du fluide qui se crée a î ' interieur du rotor devient moins épais. Exemple nonlimitatif : A 1 Litre/Minute et 1000 Tours/Minute, on obtient un fi Im de 0,5 lii Il imètre. A 10 000 Tours/Minute, on obtient un film de 0,05 Millimètres. L'ouverture d' une face du rotor permet I 'asp i rat i on du volume d'air nécessaire à alimenter la dépression crées par les rainures, qui, elles-mêmes, assurent l'aspiration et donc le nettoyage permanent de I ' intérieur du rotor. Cette face permet également I évacuation des impuretés. Les rainures peuvent être remplacées par des perforations coniques a bases droites respectant les caractéristiques de ces mêmes rainures. Le rotor peut être entraîné par tout moyen électrique, hy draul ique, éolien. Pour I 'entraînement éol ien, des pales à pas fixes sont im plantées à I la périphérie du rotor sans que cela gêne l'écoulement aéraulique L'axe est muni d'un générateur de Courant de Foucault et est rellé à une source électriquedont l'intensité est réglable, inversement proportionnellement à la vitesse de rotation éol ienne. Ce générateur permet de controler la vitesse de rotation dans une p # plage I # librement choisie de O Tours/Minute à l'infini. La figure 1 représente le rotor creux et les adducteurs fixes perforés. La figure 2 représente, en coupe, une rainure munie a sa base d'une perforation spéciale. La figure 3 représente l'ensemble du dispositif à entraînement éolien et/ou électrique et/ou hjdraulique. En référence à ces dessins, le d i SpOSr i t i f comporte un rotor creux (5) de forme cyl indrique, ouvert sur une face, entraîné par une seule base (6), et un ou plusieurs adducteurs fixes perforés (7) pour I' introduction du fluide a disperser, de même longueurs que cel le du rotor. Le rotor cyl lindrique comporte à sa périphérie des rainures dont les parois sont évasées (8) selon un angle Alpha de 100, inclinées selon un angle # e Beta de 5 d 8 degrés par rap- port au rayon correspondant du rotor et au sens de rota tion, et munies, a leur base, de perforations spéciales (g) qui assurent l'écoulement du liquide vers l'extérieur. La longueur R des perforations (9) n'est jamais supérieure a deux fois leur diamètre (0). Dans un autre mode de realisation non illustré, les rainures peuvent être remplacées par des perforations con i- ques à bases étroites respectant les mêmes caractéristi- ques que les rainures. Le rotor est entraîne par l'énergie électrique (2), hydraullique ou éolienne grâce à des pales à pas fixes (1) implantées à la périphérie du rotor (4). L'axe d'entraînement du rotor est muni d'un générateur de Foucault C3) permettant de contrôler la vitesse de nota tion entre 0 et l'infini. La rotation de l'axe d'entrînement sert à répartir les liquides à l'intérieur du rotor (5) à l'aide des adducteurs (7) perfores de faon décroissante. La vitesse de rotation variable détermine, a l'intérieur du rotor, une épaisseur de fluide qui est aspiré par les rainures (8) munies de perforations (9), et la grosseur des gouttes. Plus la vitesse de rotation augmente, moins le film de fluide est épais. L'ouverture d'une face du rotor (5) permet l l'aspiration du volume d'air nécessaire à alimenter la dépression créé par les rainures. Le dispositif selon l'invention est destine d tous les do- maines industriels, agricoles et domestiques de pulvéri- sation de fluides. REVENDICATIONS 1. Appareil de pulvérisation centrifuge å vitesse va riable, comportant un rotor creux, de forme cylindrique, entraîné par une seule base, venant recouvrir librement l'axe d'entraînement, en laissant subsister l'espace nécessaire à au moins un adducteur fixe, charge d' introduire le fluide d disperser} par l'intermediairede perforations radiales réalisées dans la paroi du rotor et assurant l'écoulement du liquide vers la périphérie dudit rotor, caractérisé en ce que les adducteurs fixes (7) ont une longueur équivalente à celle du rotor (5) et comportent des perforations de dimensions décroissantes, en ce que les perforations radiales (9) réalisées dans la paroi du rotor (5) assurent l'écoulement du liquide vers la périphérie du rotor (5) par I ' intermédiaire de rainures évasées (8), en ce que l'une des faces (6) du rotor (5) est ouverte, en ce que l'entraînement du rotor (5) s'effectue directement, et en ce que l'axe d'entraînement du rotor C5) est muni d'un générateur de courant de Foucault (3) relie à une source électrique (2) dont l'intensitéest règlable inversement proportionnellement àla vitesse de rotation du dispositif d'entraînement. 2. Appareil de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les perforations radiales du rotor (59 ont une longueur (A) inférieure à deux fois leur diamètre (D). 3. Appareil de pulvérisation selon la revendication 1, ca racterise en ce que les rainures (8) assurant l 'écoulement du I iquide vers l'extérieur du rotor sont évasés selon un angle Alpha de 100 4. Appareil de pulvérisation selon la r-evendication 1, ca ractérisé en ce que les rainures évasées (8) sont inclinées selon un angle Bêta de 5 a 80 par rapport au rayon corres- pondant du rotor et au sens de rotation. 5. Apparei I de pulvérisation selon la revendication 1, 3 ou 4, caractérisé en ce que les rainures évasées sont constituées de perforations coniques. 6. Appareil de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications ci-dessus, caractérisé en ce qu'il est entraîne par un moyen éolien a pales fixes.