Procédé pour la mise en suspension d'un liquide dans une atmosphère gazeuse sous forme d'un brouillard stable, et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé. La présente invention se rapporte à un procédé pour la mise en suspension d'un liquide dans üne atmosphère gazeuse sous forme d'un brouillard stable, et à un appareil pour la mise en #uvre de ce procédé.
On a déjà tenté de mettre en suspension un liquide au sein d'un gaz en pulvérisant dans ce gaz une quantité appropriée de liquide. Mais tous les procédés connus dits de vaporisation ne parviennent qu'à former des gouttelettes très fines qui tendent à se réunir et à se condenser plus ou moins rapi dement sur les surfaces qu'elles rencontrent, ou qui tombent par gravité. Il en résulte qu'au bout de quelques instants aucun liquide ne -subsiste en suspension, l'atmosphère ga zeuse n'étant plus que saturée de la vapeur du produit vaporisé.
Le but de l'invention est de mettre le liquide en suspension sous forme de parti cules extrêmement ténues qui forment un brouillard Gtable pendant un temps très pro- longé. On a constaté que, pour certains pro duits, et notamment pour des produits bac téricides, le liquide mis. en suspension sous cette forme, avait une activité très: grande, due à son état d'extrême division et sans doute également à l'ionisation qui en est la conséquence. En outre, il est possible d'in troduire de cette façon, dans un volume dé terminé -de gaz, une masse de produit plus grande qu'il n'est possible de le faire lorsque ce produit est introduit en phase vapeur.
Dans le procédé .selon l'invention, on pul vérise, le liquide à l'intérieur d'une enceinte ayant un orifice de sortie pour le brouillard en mélangeant le liquide avec une quantité de gaz suffisante pour former le brouillard et en projetant ensuite ce mélange à l'inté rieur de l'enceinte par l'ajutage .d'un pulvé risateur, on retient dans l'enceinte la tota lité des particules liquides massives qui ten dent à se déposer sur une paroi, et expulse. par l'orifice da sortie, le brouillard formé par le gaz et les particules liquides qui restent en suspension stable.
L'appareil pour la mise en ceuvre de ce procédé @se caractérise en ce qu'il comporte un récipient ayant un orifice de sortie, un pulvérisateur à ajutage pour mélanger le liquide avec un gaz et pour projeter ce mé lange .à l'intérieur -de l'enceinte, en pulvé risant le liquide, et des chicanes disposées entre le pulvérisateur et l'orifice de sortie pour retenir les particules liquides massives qui tendent à se déposer sur une paroi, tout en laissant le passage -du brouillard formé par le gaz et les particules liquides qui res tent en ,suspension stable.
Le .dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'appareil selon l'invention.
Sur ce dessin: La fig. 1 est une coupe axiale d'une pre mière forme d'exécution; La fig. 2 est une coupe axiale d'une se conde forme d'exécution; La fig. 3 est une coupe axiale d'une va riante de l'appareil de la fig. 2.
L'appareil représenté sur la fig. 1 com porte un récipient 1 fermé par un couvercle 2 vissé sur une collerette 3. Au centre de ce couvercle passe un tube 4 muni extérieure ment -d'un raccord 5 permettant de le mettre en relation avec une source d'air comprimé non représentée. Ce tube aboutit à l'intérieur du récipient dans le corps 6 .d'un double pul,- vérisateur. Ce corps comporte deux logements 7 dans lesquels sont placés les ajutages 8 maintenus en place par serrage des buses 9.
Chacun det ces ajutages est percé dans oon axe d'un trou calibré qui communique avec le canal 10 percé dans le corps 6, lequel ca- na-1 est prolongé jusqu'au fond du récipient par un tube d'aspiration 11. Des fraisures 12, ménagées sur la surface extérieure de chaque ajutage, sont en communication par les canaux 13 avec le tube 4. Les buses 9 sont en outre percées en leur centre d'un trou calibré 14.
L'air comprimé arrivant par le tube 4 passe par les canaux 13 et les fraisures 12 autour des ajustages, produisant l'aspiration du liquide placé au fond du récipient, par le tube 11 et le canal 10. Le mélange d'air et de liquide traverse la chambre ménagée ,dans la buse 9, et le jet vaporisé sort par les trous 14 pour aller frapper les parois du récipient 1.
Ce choc augmente la division des goutte lettes liquides, et provoque la réunion des plus .grosses d'entre elles. Il reste alors en suspension dans l'atmosphère du récipient 1 de fines gouttelettes de liquide qui tendent à se déposer .sur les parois et des particules extrêmement petites qui forment un brouil lard en équilibre ,stable.
Des cloisons coniques sont disposées en chicanes au-dessus du pulvérisateur. Une série de cloisons 15 ont la forme de troncs de cône ayant leur pointe vers le bas, et sont. directement fixées par leur petite base sur le tube 4, par exemple par soudure. Une seconde série de cloisons 16, intercalées entre les pré cédentes, ont la forme de troncs de cône ayant leur pointe vers le haut; leur grande base est de même diamètre que la paroi interne du récipient 1, tandis que leur petite base est d'un diamètre sensiblement plus petit que la grande base des cloisons 15. Des bras l'7, fixés au tube 4, supportent ces cloisons 16. Pour obtenir une meilleure étanchéité entre ces cloisons et la paroi interne du récipient.
le bord extérieur de chacune d'elles est re courbé pour lui donner une certaine élasticité et assurer son appui contre la paroi. L'air qui sort du pulvérisateur doit passer entre ces diverses cloisons pour s'éçhapper du récipient par la tubulure 19 fixée sur le cou vercle. Il entraîne avec lui des gouttelettes liquides et le brouillard formé des fines par ticules en équilibre stable. Au passage de chacune des chicanes, ce mélange vient heur ter les cloisons, les gouttelettes trop grosses se déposant sur celles-ci, et, par suite de leur forme, elles retombent vers le bas et se ras semblent au fond du récipient, tandis que l'air chargé du brouillard stable s'échappe par l'ajutage 19.
Par une disposition convenable des chi canes, on arrive ainsi à séparer toutes les par ticules liquides qui tendent à se déposer, tan dis que le jet gazeux qui sort de l'ajutage 19 n'est chargé que des particules liquides qui restent en suspension stable.
L'appareil qui vient d'être décrit convient pour obtenir un jet. dirigé, et peut tout parti culièrement être employé pour certaines appli cations médicales de produits qu'il est. ainsi possible d'injecter à l'état de brouillard par- ticulièrement actif dans les organes à traiter, sans risquer de fixer des gouttelettes liquides sur les parois mêmes de ces organes.
Cet appareil permet également, grâce à son jet dirigé, de fixer un produit actif sur une substance à traiter, sans mouiller celle-ci, et en utilisant des quantités extrêmement. faibles de liquide. On peut ainsi projeter un brouillard antiseptique ou insecticide sur des vêtements, tapis ou tentures, sans courir le risque de détériorer ceux-ci.
Lorsqu'il s'agit du traitement de grands volumes de gaz ou d'air, il est utile d'assurer une plus grande diffusion du brouillard formé, et le,; appareils représentés sur les fig. 2 et 3 conviennent plus particulièrement.
Chacun de ces appareils comporte deux coupelles 21 et 22 disposées avec leurs faces internes tournées l'une vers l'autre et de dia mètre différent, maintenues à un écartement déterminé par des colonnettes 23, de telle ma nière que leurs bords se recouvrent tout en ménageant entre eux un espace annulaire \24. Des cloisons annulaires 25 et 26 sont fixées sur les faces en regard des deux coupelles et disposées de manière à constituer des chi canes. Un pulvérisateur 27 est disposé dans le fond d'une des coupelles, 21 par exemple; et son jet est dirigé perpendiculairement sur la face interne de l'autre coupelle. Une arrivée d'air comprimé 28 assure le fonctionnement de ce pulvérisateur, qui aspire le liquide par le tube 29 dans un récipient 30 placé sous les coupelles.
Celles-ci sont disposées verticale ment, et maintenues dans cette position par le support 31. Le fonctionnement de cet appareil est analogue à celui de l'appareil précédemment décrit: le jet pulvérisé par le pulvérisateur 27 est brisé sur la surface de la coupelle 22 où les gouttelettes liquides les plus grosses se rassemblent pour s'écouler sur les chicanes 25 et 26 et, de là, dans le récipient 30. Les gout telettes les plus légères et le brouillard stable sont entraînés par l'air insufflé qui tend à sortir de l'appareil en franchissant les cloi sons en chicanes sur lesquelles se déposent les gouttelettes massives qui ne restent pas en suspension stable, tandis que le brouillard stable est entraîné et sort de l'appareil par toute la surface de l'espace annulaire 24.
Dans l'appareil représenté par la fig. 3, le jet sortant du pulvérisateur 27 est projeté sur une turbine 32 disposée entre les deux cou pelles 21 et 22, et calée sur l'arbre 33 d'un ventilateur ou d'un brasseur d'air 34 placé devant l'appareil. Le jet pulvérisé est brisé sur les cubages de la turbine, ce qui facilite la formation des particules constituant le brouillard, et il produit. la rotation de celles-ci entraînant en même temps le ventilateur 34. Le brouillard qui s'échappe de l'appareil par l'espace annulaire 24 se trouve ainsi active ment mélangé à l'air ambiant.
Pour certains liquides, il pourra être avan tageux de briser le jet du pulvérisateur sur une surface animée mécaniquement d'un mou vement de rotation, pour faciliter la forma tion du brouillard et aider la séparation des gouttelettes massives. Les cloisons en chi canes pourraient être animées d'un mouve ment de rotation.
On pourra également séparer les goutte lettes du brouillard en imprimant au mélange un mouvement rotatif, soit par une action mécanique, soit simplement en constituant les chicanes par des séries d'ailettes inclinées.
Process for suspending a liquid in a gaseous atmosphere in the form of a stable mist, and apparatus for carrying out this process. The present invention relates to a process for suspending a liquid in a gaseous atmosphere in the form of a stable mist, and to an apparatus for carrying out this process.
Attempts have already been made to suspend a liquid within a gas by spraying this gas with an appropriate quantity of liquid. But all the known so-called vaporization processes only succeed in forming very fine droplets which tend to unite and condense more or less rapidly on the surfaces which they meet, or which fall by gravity. As a result, after a few moments no liquid subsists in suspension, the ga zous atmosphere being only saturated with the vapor of the vaporized product.
The object of the invention is to suspend the liquid in the form of extremely fine particles which form a stable mist for a very long time. It has been observed that, for certain products, and in particular for bac tericidal products, the liquid used. in suspension in this form, had a very: great activity, due to its state of extreme division and probably also to the ionization which is the consequence. In addition, it is possible to introduce in this way, in a defined volume of gas, a mass of product greater than is possible when this product is introduced in the vapor phase.
In the method according to the invention, the liquid is pulverized inside an enclosure having an outlet for the mist by mixing the liquid with a sufficient quantity of gas to form the mist and then projecting this mixing inside the enclosure by the nozzle .d'un sprayer, all of the massive liquid particles which tend to settle on a wall are retained in the enclosure and are expelled. through the outlet opening, the mist formed by the gas and the liquid particles which remain in stable suspension.
The apparatus for carrying out this process is characterized in that it comprises a container having an outlet orifice, a nozzle sprayer for mixing the liquid with a gas and for projecting this mixture therein. -of the enclosure, by spraying the liquid, and baffles arranged between the sprayer and the outlet to retain the massive liquid particles which tend to be deposited on a wall, while leaving the passage of the mist formed by gas and liquid particles which remain in stable suspension.
The attached drawing represents, by way of example, several embodiments of the apparatus according to the invention.
In this drawing: Fig. 1 is an axial section of a first embodiment; Fig. 2 is an axial section of a second embodiment; Fig. 3 is an axial section of a variant of the apparatus of FIG. 2.
The apparatus shown in FIG. 1 com carries a container 1 closed by a cover 2 screwed onto a collar 3. At the center of this cover passes a tube 4 provided on the outside with a connector 5 allowing it to be put in contact with a source of compressed air, not shown . This tube ends inside the container in the body 6. Of a double pul, - verifier. This body has two housings 7 in which are placed the nozzles 8 held in place by tightening the nozzles 9.
Each of these nozzles is drilled on the axis of a calibrated hole which communicates with the channel 10 drilled in the body 6, which channel-1 is extended to the bottom of the container by a suction tube 11. 12, provided on the outer surface of each nozzle, are in communication through the channels 13 with the tube 4. The nozzles 9 are also pierced in their center with a calibrated hole 14.
The compressed air arriving through the tube 4 passes through the channels 13 and the countersinks 12 around the adjustments, producing the suction of the liquid placed at the bottom of the container, through the tube 11 and the channel 10. The mixture of air and liquid passes through the chamber provided, in the nozzle 9, and the vaporized jet exits through the holes 14 to strike the walls of the container 1.
This shock increases the division of the liquid droplets, and causes the larger of them to unite. There then remains in suspension in the atmosphere of the container 1 fine droplets of liquid which tend to settle on the walls and extremely small particles which form a mist in equilibrium, stable.
Conical partitions are arranged in baffles above the sprayer. A series of partitions 15 have the shape of truncated cones having their point downwards, and are. directly fixed by their small base on the tube 4, for example by welding. A second series of partitions 16, interposed between the preceding ones, have the shape of truncated cones having their point upwards; their large base is of the same diameter as the internal wall of the container 1, while their small base is of a diameter appreciably smaller than the large base of the partitions 15. Arms the 7, fixed to the tube 4, support these partitions 16. To obtain a better seal between these partitions and the internal wall of the container.
the outer edge of each of them is curved to give it a certain elasticity and to ensure its support against the wall. The air which leaves the sprayer must pass between these various partitions in order to escape from the container through the tubing 19 fixed to the cover. It carries with it liquid droplets and the mist formed by fine particles in stable equilibrium. On passing each of the baffles, this mixture hits the partitions, the excessively large droplets being deposited on them, and, owing to their shape, they fall downwards and appear to be at the bottom of the container, while the air charged with the stable mist escapes through the nozzle 19.
By a suitable arrangement of the pipes, it is thus possible to separate all the liquid particles which tend to settle, tan say that the gaseous jet which leaves the nozzle 19 is only charged with the liquid particles which remain in stable suspension. .
The apparatus which has just been described is suitable for obtaining a jet. directed, and can in particular be employed for certain medical applications of products that it is. it is thus possible to inject in the form of a particularly active mist into the organs to be treated, without the risk of fixing liquid droplets on the walls of these organs.
This device also makes it possible, thanks to its directed jet, to fix an active product on a substance to be treated, without wetting the latter, and by using extremely quantities. low liquid. It is thus possible to project an antiseptic or insecticide mist on clothing, rugs or drapes, without running the risk of damaging them.
When it comes to the treatment of large volumes of gas or air, it is useful to ensure greater diffusion of the mist formed, and the; devices shown in fig. 2 and 3 are more particularly suitable.
Each of these devices comprises two cups 21 and 22 arranged with their internal faces turned towards each other and of different diameter, maintained at a spacing determined by columns 23, such that their edges overlap while leaving an annular space between them \ 24. Annular partitions 25 and 26 are fixed to the opposite faces of the two cups and arranged so as to constitute chi canes. A sprayer 27 is placed in the bottom of one of the cups, 21 for example; and its jet is directed perpendicularly on the internal face of the other cup. A compressed air supply 28 ensures the operation of this sprayer, which sucks the liquid through the tube 29 into a container 30 placed under the cups.
These are arranged vertically, and held in this position by the support 31. The operation of this device is similar to that of the device previously described: the jet sprayed by the sprayer 27 is broken on the surface of the cup 22 where the larger liquid droplets collect to flow over baffles 25 and 26 and thence into vessel 30. The lightest droplets and stable mist are entrained by the blown air which tends to exit of the apparatus by crossing the baffled partitions on which the massive droplets are deposited which do not remain in stable suspension, while the stable mist is entrained and leaves the apparatus through the entire surface of the annular space 24.
In the apparatus represented by FIG. 3, the jet coming out of the sprayer 27 is projected onto a turbine 32 disposed between the two shovels 21 and 22, and wedged on the shaft 33 of a fan or an air fan 34 placed in front of the device. The spray is broken up on the air volumes of the turbine, which facilitates the formation of the particles constituting the mist, and it produces. the rotation of the latter driving the fan 34 at the same time. The mist which escapes from the apparatus through the annular space 24 is thus actively mixed with the ambient air.
For certain liquids, it may be advantageous to break the jet of the sprayer onto a surface which is mechanically rotating, to facilitate the formation of the mist and to aid the separation of the massive droplets. The modular partitions could be driven by a rotational movement.
It is also possible to separate the droplets from the mist by imparting a rotary movement to the mixture, either by mechanical action or simply by constituting the baffles by series of inclined fins.