Brevet FR2889085A1 — publié le 20070202

DISPOSITIF MÉLANGEUR A DES FINS DE GÉNÉRATION DE MOUSSE NOTAMMENT POUR LA RÉDUCTION D'ÉMISSIONS DE POUSSIÈRES DANS L'AIR DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine de la réalisation de mélanges pour la production de mousse et notamment aux adaptations permettant d'agir sur les paramètres liés à cette production dans les meilleures conditions. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR L'industrie du bois produit notamment lors d'opérations de type broyage, un volume particulièrement important de poussières dite fines dont les normes requièrent le traitement pour éviter leur propagation. Ce traitement peut être mis en uvre par des installations d'humidification par pulvérisation d'eau pour permettre le collage des fines. Cette humidification alourdit considérablement et de façon non souhaitable la matière à traiter ce qui peut contribuer à une diminution de la durée de vie des installations. De plus, dans la mesure où ces fines et ce broyat de bois sont destinés à alimenter une chaudière, toute humidité superflue requiert une plus grande énergie pour être évaporée et pour que la matière puisse être brûlée. De même, dans la mesure où la matière broyée doit être utilisée comme élément de base d'un panneau en bois aggloméré, une trop grande humidité peut contribuer à de mauvaises caractéristiques finales. Ce traitement peut également être réalisé par des installations de production d'une mousse composée d'un mélange intime entre un gaz et un liquide foisonné et qui a pour avantage d'humidifier la matière pour éviter la dispersion des poussières tout en évitant un alourdissement prohibitif de la matière traitée en présentant un taux d'humidité largement inférieur. - 2 La génération de mousse est un procédé utilisé dans de nombreuses applications notamment dans le traitement des poussières, le nettoyage, etc... La demanderesse a constaté que les installations 5 existantes de production de mousse, présentaient de nombreux inconvénients parmi ceuxci. - un encombrement conséquent, - une grande complexité, - une difficulté d'accès au système de génération de 10 mousse lui-même situé à l'intérieur d'une installation complexe, - un manque de flexibilité concernant les paramètres de génération tels le taux de foisonnement et le débit de mousse, - etc... Ainsi, alors qu'il existe des moyens permettant de régler les paramètres de production de la mousse, l'éloignement du module de production ou du moins le nombre de volumes intermédiaires le séparant de la zone à traiter font que lesdits paramètres peuvent rarement être maintenus et donc garantis. En effet, un mélange de gaz et de liquide ne peut garder un taux de foisonnement constant s'il doit passer notamment à travers des conduites. Afin de maintenir un foisonnement, l'art antérieur propose d'amender le produit à foisonner avec un additif assurant la stabilisation de la mousse. Néanmoins, le taux de foisonnement initial c'est à dire tel que produit en sortie de module de production ne peut être pas conservé. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches ayant pour but de concevoir un dispositif de génération de mousse résolvant les inconvénients de l'art antérieur. Ces recherches ont abouti à un dispositif de génération de mousse novateur susceptible d'être exploité - 3 - aussi bien dans une application liée au traitement des poussières qu'à une application plus générale requérant un mélange intime entre au moins deux matières à des fins notamment de production de mousse. Selon la caractéristique principale de l'invention, le dispositif mélangeur de production de mousse est remarquable en ce qu'il est constitué par un corps creux définissant une enceinte qui, contenant un matériau de remplissage, est ajourée d'une grille de sortie, ledit corps creux étant disposé à l'extrémité d'une installation produisant au moins un gaz et au moins un produit à mélanger intimement avec le gaz par passage dudit gaz et dudit produit à l'intérieur de l'enceinte. Une telle technique utilisée pour la production de mousse a pour principal avantage de faciliter la variation des caractéristiques de la mousse produite par modification des paramètres suivants: - granulométrie du matériau de remplissage, - volume et forme du corps creux, - débit d'arrivée du produit à foisonner, - débit du gaz, - type de grille de sortie, - type de produit et de gaz. Ainsi, par exemple, plus la granulométrie du matériau de remplissage est faible, plus la densité de la mousse est grande. A contrario, plus la granulométrie du matériau de remplissage est grande, plus la densité de la mousse produite est faible. Ainsi, le taux de foisonnement et le débit de mousse peuvent être modifiés en faisant varier les paramètres ci-dessus décrits. Cette disposition d'un générateur de mousse à l'extrémité d'une installation c'est à dire directement en vis-à-vis de la zone où la mousse doit être utilisée, présente de nombreux avantages, parmi ceux-ci: - un champ d'application élargie par une plus grande - 4 facilité de mise en uvre, - une possibilité d'orienter la tête de diffusion, - etc... Ainsi par exemple, le traitement des poussières de bois issues d'une quelconque opération sur cette matière exige non seulement un moyen permettant d'éviter leur dispersion dans l'air, moyen pouvant être constitué par un dispositif de production de mousse, mais également une configuration permettant l'application de la mousse là où elle est le plus efficace et avec un encombrement minimal. En outre, la production de mousse assure la création d'un matelas de mousse à fort pouvoir couvrant et collant qui est idéal pour le traitement des fines. En effet, le foisonnement augmente la surface de contact d'un produit avec un taux d'humidité moindre. De plus, le produit moussant réalise un gainage ou un pelliculage autour des particules de la matière à traiter. La situation particulière du module de génération de mousse, à savoir à l'extrémité des canalisations réalisant son alimentation, assure une exploitation idéale de la mousse en venant disposer le dispositif et sa grille de diffusion au plus prés de la zone à traiter. Ainsi, la génération de mousse en extrémité de circuit permet son exploitation dans des zones difficilement accessibles et/ou distantes de la centrale de dilution. De plus, les réglages proposés ci-dessus sont directement exploités sur la matière à traiter. En effet, la situation du module de production de mousse garantit que le taux de foisonnement produit en sortie de module sera celui appliqué sur la matière. Une telle situation permet d'éviter dans beaucoup d'applications, l'utilisation d'un additif stabilisateur de mousse. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le dispositif est remarquable en ce que les arrivées de gaz et de matière à foisonner auxquelles le corps creux est associé débouchent au c ur de ce dernier. - 5 Cette caractéristique est particulièrement avantageuse en ce qu'elle garantit un bon mélange de gaz et de matière à foisonner. De même, cette caractéristique garantit un bon foisonnement quelle que soit l'orientation angulaire du corps. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif est remarquable en ce qu'il est fixé de manière amovible au reste de l'installation. Le corps creux devient ainsi un élément interchangeable susceptible d'être très facilement remplacé à des fins de maintenance, de changement, de nettoyage, de changement d'application, etc... Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif est constitué par une association de plusieurs corps creux alimentés par une même installation et liés à un même support afin de former une rampe de diffusion de mousse. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement a la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue schématique en coupe d'un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, La figure 2 est une vue schématique d'une installation adoptant et adaptée au dispositif de l'invention. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Tel qu'illustré sur le dessin de la figure 1, le dispositif de production de mousse référencé D dans son ensemble, est constitué par un corps creux 100 définissant une enceinte qui, contenant un matériau de remplissage - 6 - 200, est ajourée d'une grille de sortie 110, ledit corps creux 100 étant disposé à l'extrémité d'une installation I (cf. figure 2) produisant au moins un gaz et au moins une matière à mélanger intimement avec le gaz à des fins de production de mousse. Selon le mode de réalisation non limitatif illustré, ledit corps creux 100 adopte une forme cylindrique, cylindre à une première extrémité duquel est liée l'extrémité de l'installation assurant son alimentation et à une deuxième extrémité duquel est disposée la grille de sortie 110 qui forme une base du cylindre. Le matériau de remplissage 200 peut être constitué de billes 210 comme illustré, de perles de sable, etc... Le diamètre ou la granulométrie du matériau de remplissage est choisi selon l'application. Le corps creux 100 accueille une arrivée de produit à faire mousser 120 tel un liquide ainsi qu'une arrivée de gaz 130 tel de l'air. L'arrivée de produit à faire mousser 120 est équipée d'une buse 121 de diffusion. La diffusion du gaz et du liquide à travers le matériau de remplissage 200 assure un mélange intime de ces deux éléments afin de produire une mousse en sortie de l'enceinte au niveau de la grille 110. Afin d'optimiser la diffusion de la mousse produite par le dispositif D, ladite grille de sortie 110 est, selon un mode de réalisation non illustré, prolongée par une buse. Selon un autre caractéristique particulièrement avantageuse, le corps creux 100 vient se fixer de manière amovible à l'extrémité de ladite installation. Ainsi, les arrivées de gaz ou de produit à foisonner ne sont pas obligatoirement montées de façon fixe à l'intérieur de l'enceinte mais détachable de cette dernière. Selon le mode de réalisation illustré, les arrivées de gaz et de produit à foisonner sont fixées par vissage sur ledit corps 100. Selon le mode de réalisation illustré en figure 1 et - 7 conformément à l'invention, ledit corps creux est associé à au moins un canal d'entrée de gaz comprimé 130 et à au moins un canal d'entrée de produit à faire mousser 120, l'extrémité de ces deux canaux débouchant au centre du volume défini par le corps creux. Comme expliquée plus haut, l'injection à partir du centre garantit un bon mélange. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, les deux canaux 120 et 130 se rejoignent dans une enceinte intermédiaire 140 afin de diffuser à l'intérieur du corps creux rempli de matériau de remplissage 200, un pré-mélange. Le foisonnement final est donc plus complet et régulier grâce à une telle étape intermédiaire. L'amovibilité du dispositif peut concerner ou non cette enceinte intermédiaire 140. Ainsi, selon un choix technologique, le corps creux 100 est détachable de l'enceinte intermédiaire 140. Le schéma de la figure 2 illustre une installation référencée I à l'extrémité de laquelle est installé le 20 dispositif D de l'invention. Cette installation comprend. - un réservoir 300 de produit à faire mousser, - une centrale 400 aspirant ledit produit et assurant la mise sous pression du gaz et de l'eau dont les entrées 25 sont référencées respectivement 410 et 420, - une pluralité de dispositifs D constituée d'une pluralité de corps creux 100 associés à un même support 500 pour former une rampe de projection de mousse M. Selon le mode de réalisation illustré, la rampe 500 de dispositifs D est associée à un moyen de mise en mouvement linéaire 600 d'une matière à traiter référencée P au-dessus duquel il est installé. Selon le mode de réalisation illustré, ce moyen de mise en mouvement linéaire 600 est du type tapis roulant. Selon une caractéristique particulièrement judicieuse, le dispositif D est associé à un moyen de - 8 - mesure de l'hygrométrie afin de faire varier le taux de foisonnement du produit. En effet, selon l'humidité ambiante, l'humidité transmise par la mousse doit être plus ou moins importante afin de réduire la dispersion des poussières. Cette caractéristique permet une production de mousse à taux de foisonnement idéal selon les conditions d'utilisation. De même, si le taux d'humidité ambiant notamment pour une installation à ciel ouvert détermine que le temps est pluvieux, le système peut être arrêté afin d'éviter un supplément d'humidité au broyat qui engendrerait une consommation excessive de produit et un alourdissement à éviter. Un capteur d'hygrométrie peut donc associé à un variateur de débit aussi bien arrêter le système que faire varier au moins un de ses paramètres. Conformément à l'invention, le dispositif D garantit une épaisseur uniforme de la mousse non seulement par un débit régulier mais également par son association avec un moyen d'étalement assurant l'étalement d'une couche de mousse d'épaisseur constante. Ce moyen d'étalement a également pour fonction d'appliquer la mousse contre la matière à traiter. Selon un choix technique, le moyen d'étalement est constitué par une racle disposée en aval de la rampe de projection de mousse reprenant la largeur du moyen de mise en mouvement linéaire et montée mobile pour assurer par son extrémité inférieure un contact constant avec la mousse créée. On comprend que le dispositif, qui vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi par exemple, le produit susceptible d'être mélangé avec le gaz n'est pas limitatif. Le dispositif de l'invention peut ainsi être envisagé dans un grand nombre d'applications comme: - 9 - - désinfection, - lance de mousse de produit désinfectant, - projection de produit fongicide, lavage de voiture, - réduction des émissions de poussières, - fabrication de tous types de mousse (dont alimentaires), - opération de mélange en continu, - synthèse chimique, - lutte contre les incendies, - traitement de poussières de matière incompatible avec l'eau (graines germables), etc... - 10 - REVENDICATIONS 1. Dispositif (D) mélangeur de production de mousse, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est constitué par un corps creux (100) définissant une enceinte qui, contenant un matériau de remplissage (200), est ajourée d'une grille de sortie (110), ledit corps creux (100) étant disposé à l'extrémité d'une installation (I) produisant au moins un gaz et au moins un produit à mélanger intimement avec le gaz à des fins de production de mousse (M). 2. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite grille de sortie (110) est prolongée par une buse. 3. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le corps creux (100) vient se fixer de manière amovible à l'extrémité de ladite installation (I). 4. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comporte une pluralité de corps creux (100) associés à un même support (500) pour former une rampe de diffusion de mousse (M). 5. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est associé à un moyen de mise en mouvement linéaire (600) d'une matière à traiter au-dessus duquel il est installé et à un moyen d'étalement assurant l'étalement d'une couche de mousse (M) d'épaisseur constante. 6. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit corps creux (100) est associé à au moins un canal d'entrée de gaz comprimé (130) et à au moins un canal d'entrée de produit (120) à faire mousser, l'extrémité de ces deux canaux débouchant au centre du volume défini par le corps creux (100). 7. Dispositif (D) selon la revendication 6, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE les deux canaux (120 et 130) se rejoignent dans une enceinte intermédiaire (140) afin de diffuser à l'intérieur du corps creux (100) rempli de - 11 matériau de remplissage (200), un pré-mélange. 8. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est équipé d'un moyen de mesure de l'hygrométrie.