Appareil mélangeur pour liquides
La présente invention a pour objet un appareil mélangeur pour liquides.
Cet appareil comprend une enveloppe qui présente un Venturi pour le passage d'un premier liquide, le col étranglé entre la zone d'entrée convergente, et la zone de sortie divergente présentant une ouverture d'entrée pour un second liquide. I1 est caractérisé en ce que ladite zone de sortie présente un angle de divergence de 2 112 à 7 112 avec l'axe du Venturi.
Les appareils connus qui comportent un Venturi et un conduit, par exemple les indicateurs de débit et les pompes à filtre de laboratoire, ne conviennent toutefois pas d'une façon générale comme appareils mélangeurs, car ils présentent des inconvénients qui sont: a) la proportion de liquide secondaire pompé et
mélangé au liquide primaire est, avec les formes
de Venturi utilisées, très sensible au débit du
liquide primaire; b) les Venturi du type utilisé précédemment, bien
qu'ils soient capables de produire dans certains
cas un effet de pompage très puissant, opposent
une résistance considérable à l'écoulement du
liquide primaire.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil objet de l'invention et une variante.
La fig. 1 est une coupe longitudinale de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue de dessous correspondant à la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe, à plus grande échelle, d'une partie représentée à la fig. 1 et d'organes annexes.
La fig. 4 est une vue de la variante et montre l'utilisation de celle-ci.
L'appareil représenté sur la fig. 1 est formé par une pièce moulée en ébonite qui présente à son extrémité supérieure un alésage de grand diamètre afin de former un compartiment 1, dont l'extrémité supérieure peut être adaptée à une source d'un premier liquide, un robinet d'eau, par exemple, et porte de préférence un revêtement abrasif, par exemple d'émeri, afin de réaliser un raccordement évitant tout échappement par glissement avec cette source. Un
Venturi part du compartiment 1 et s'étend jusqu'à l'extrémité inférieure de cette pièce moulée. Ce Ven turi comprend une zone d'entrée convergente 2, une zone étranglée 3 cylindrique et allongée qui constitue le col et une zone de sortie divergente 4 qui se termine par un orifice 4a de sortie du mélange.
D'un côté de cette pièce moulée, une chambre cylindrique 5 communique avec la zone étranglée 3 par un petit orifice 6, lequel est écarté de l'axe longitudinal de la chambre 5.
La pièce moulée présente un bossage 7 (fig. 2) qui présente un alésage 8. Ce dernier communique avec un court alésage 9 qui se termine par un orifice 10 ménagé dans la paroi de la chambre 5 et sert de canal pour l'arrivée d'un second liquide, par exemple un détergent, dont la source peut être reliée au bossage 7.
La position réelle de l'orifice 10 dans la paroi de la chambre 5 est représentée sur la fig. 2. La fig. 3 montre cet orifice dans une position décalée de 900 pour simplifier la représentation.
La zone d'entrée 2 du Venturi a une longueur axiale de 9,53 min et un angle de convergence (demiangle de conicité) de 12,50. La zone étranglée 3 a un diamètre de 4,77 mm. et une longueur de 25,4 mm ; la zone de sortie 4 a une longueur de 33,8 mm et un angle de divergence avec l'axe du Venturi (demi angle de conicité) de 21/20, et l'orifice 6 a un diamètre de 2,78 mm et il est placé à 12,7 mm de l'orifice d'entrée de la zone étranglée. En outre, la section transversale d'entrée de la zone d'entrée est supérieure à la section transversale de sortie de la zone de sortie.
Ces dimensions permettent d'obtenir une concentration du mélange sensiblement indépendante du débit du premier liquide et l'appareil exerce alors un effet de pompage suffisant sur le second liquide, même lorsqu'il est installé dans des conditions défavorables, par exemple quand le premier liquide est fourni sous une pression correspondant à une hauteur manométrique de 2,14mètres seulement et quand le second liquide doit être élevé sur une hauteur atteignant 1,53 mètre.
Un fourreau 1 1 fabriqué par moulage à partir d'une matière rigide, du méthacrylate de polyméthyle par exemple, est emboîtée à force dans la chambre 5. Sur sa face externe, le fourreau présente, au niveau de l'orifice 10, une rainure périphérique 12, du fond de laquelle un trou 13 communique avec l'intérieur du fourreau. La rainure 12 a pour but de permettre au second liquide d'atteindre l'intérieur du fourreau, même si celui-ci est disposé dans une position telle que le trou 13 soit écarté radialement de l'orifice 10.
Le fourreau contient à l'intérieur un distributeur rotatif 14 alésé axialement. Le distributeur 14 et le fourreau ménagent entre eux un espace annulaire 15 qui est obturé de façon étanche, afin d'empêcher les fuites vers l'extérieur, par une bague en caoutchouc
16 logée dans une rainure dans la partie du distributeur traversant le fourreau. Un orifice d'entrée 17 permet au second liquide de pénétrer dans l'alésage de ce distributeur. A son extrémité interne, le distributeur se termine par un disque plein 18 qui est appliqué contre le fond 19 de la chambre 5 par un ressort 20 en acier inoxydable. Le centre du disque 18 présente un orifice de sortie 21 dont le diamètre est sen
siblement inférieur à celui de la partie voisine de l'alésage du distributeur.
Une fente peu profonde 21a, partant radialement de l'extrémité interne de l'orifice de sortie 21, communique avec l'orifice 6 quand le distributeur est déplacé en rotation, pour être amené dans la position représentée sur la fig. 3, au moyen d'un bouton creux 22 présentant une butée intérieure 23 qui peut se déplacer entre des butées 24 et 24'solidaires de la pièce moulée. En amenant le bouton 22 dans une position où la fente 21a et l'orifice 6 coïncident, le bouton se trouvant alors dans l'une de ses positions extrêmes déterminée par les butées, on obtient une commande d'admission très pratique pour le second liquide.
Par ailleurs, quand le bouton est amené dans une position provoquant l'arrêt de l'alimentation du second liquide, la seule masse résiduelle du second liquide qui puisse se mélanger au premier liquide est celle qui se trouve
dans le très petit alvéole formé par l'orifice 6. En conséquence, l'appareil peut être utilisé pour la distribution du premier liquide pratiquement non contaminé par le second liquide immédiatement après avoir été utilisé pour la distribution du mélange des liquides.
Pour pouvoir régler l'écoulement du second liquide entre les orifices 6 et 10, le distributeur 14 présente intérieurement une tige régulatrice 25 montée dans un taraudage et qui, par suite, est réglable axialement par rapport à un manchon en laiton 25a encastré à force dans l'extrémité externe du distributeur. Un coussinet 26 en nylon, emmanché à force dans une cavité ménagée dans l'extrémité interne du manchon 25a, sert à empêcher le glissement de la tige 25 en direction axiale et assure également L'étant chéité aux fluides. A son extrémité externe 27, qui est logée dans un orifice 28 ménagé au centre du bouton 22, la tige est fendue afin de permettre son réglage axial par un outil introduit par l'orifice 28.
Grâce à cet agencement, la concentration en second liquide fournie par l'appareil quand le bouton 22 est amené à sa position d'ouverture complète peut être réglée à la valeur désirée et, une fois ce réglage assuré, elle est maintenue à une valeur sensiblement constante pendant une longue période d'utilisation.
Par ailleurs, étant donné qu'on constate en pratique que la relation entre la concentration et la distance séparant l'extrémité interne de la tige 25 du siège formé par l'extrémité externe de l'orifice 21 est sensiblement linéaire sur la gamme de concentration la plus intéressante, le réglage de cette concentration s'effectue d'une manière simple.
L'extrémité intérieure du fourreau 1 1 pourrait présenter une plaque terminale munie d'un orifice recouvrant l'orifice 6 et servant à protéger la paroi 19 contre l'usure. Toutefois, cette complication n'est pas habituellement nécessaire.
On remarquera que le fourreau 1 1 a principalement pour but de former un palier pour le distributeur et de constituer pour celui-ci une surface de support qui permet son emmanchement à force dans la chambre 5 après assemblage, sous forme d'un ensemble séparé. Comme on le comprendra, le fourreau peut être supprimé et le distributeur peut être monté dans un couvercle simple, obturant l'extrémité externe de la chambre 5, cet agencement étant judicieux quand cette chambre est en métal ou en une autre matière rigide, par exemple en matière résineuse moulée. Un fourreau métallique 29 présentant une paroi extrême perforée contre la face inférieure de laquelle une plaquette 30 est appliquée par un ressort hélicoïdal 31, est engagée à force dans l'extrémité inférieure du compartiment 1.
Le ressort, le fourreau et la plaquette, qui présente des pattes radiales assurant son maintien dans une position centrée, coopèrent pour constituer un clapet permettant au premier liquide de traverser l'appareil en direction de l'orifice 4a de sortie du mélange, tout en empêchant ce mélange ou le second liquide d'être aspiré en retour en sens opposé, ce qui pourrait contaminer la source du premier liquide si une dépression était engendrée dans cette source.
L'appareil décrit peut présenter un fonctionnement instable quand le débit d'écoulement du premier liquide est très élevé. On peut remédier à cet inconvénient en prévoyant dans la zone d'entrée convergente ou en avant de celle-ci une plaque formant déflecteur ou tout un autre dispositif destiné à engendrer une turbulence dans la zone étranglée.
La fig. 4 montre la variante et la manière dont on peut l'utiliser. Sur cette figure, on a représenté schématiquement un robinet A, alimenté par une conduite B partant, par exemple, d'une citerne surélevée ou d'une conduite d'eau principale, et auquel l'appareil est fixé au moyen d'un raccord en caoutchouc C. Un tube D en caoutchouc part de l'appareil et rejoint un tube en cuivre E qui plonge jusqu'au fond d'un détergent liquide se trouvant dans un bidon
F placé sous une cuve G au-dessus de laquelle le robinet A est disposé. L'extrémité inférieure du tube
E est munie d'une partie élargie H qui peut toutefois passer par l'embouchure du bidon et qui renferme un filtre à détergent liquide et un clapet de retenue, afin d'avoir la certitude que le tube D et les canaux du second liquide demeurent remplis de détergent entre les opérations de mélange.
La variante de la fig. 4 comprend un Venturi de même forme que celui représenté à la fig. 1, - ménagé dans un corps 32 en matière rigide. I1 est prévu à l'intérieur de la paroi de ce corps une chambre à distributeur renfermant un piston qui peut se déplacer transversalement à un orifice sous l'action d'une bague formant came 33, afin de commander l'écoulement du détergent, et qui, dans sa position intérieure extrême, obture complètement un orifice par lequel cette chambre à distributeur communique avec la zone étranglée du Venturi. Afin d'empocher la formation d'une masse résiduelle notable de détergent demeurant en communication avec la zone étranglée quand le piston obture cet orifice, la paroi traversée par l'orifice est très mince, ou bien le piston présente un bossage qui pénètre dans cet orifice et qui le remplit.
Pour empêcher toute contamination de la source d'eau par le détergent, on utilise un clapet d'arrêt monté dans un boîtier 34 sur le côté du corps 32. Ce clapet d'arrêt peut être écarté d'une position fermée par un diaphragme dont un côté est en communication avec la source d'alimentation en eau, par l'intermédiaire d'un canal traversant le corps parallèlement au Venturi. En conséquence, le détergent ne peut pénétrer dans la zone étranglée que s'il existe une pression positive dans la source d'alimentation du premier liquide. On remarquera que le montage du clapet d'arrêt dans le boîtier 34 fournit un dispositif très court, et que l'agencement est préférable à celui représenté sur les fig. 1 à 3 quand l'espace disponible pour l'installation est limité.
Dans une autre variante non représentée, la pièce moulée en caoutchouc présente, sur le côté de la zone étranglée opposé à la chambre à distributeur 5, une seconde chambre à distributeur combinée à un dispositif de commande du second liquide à celui représenté sur la fig. 3. Un orifice analogue à l'orifice 6 fait communiquer cette seconde chambre à distributeur avec la zone étranglée, dans une position qui. est directement opposée à celle de l'orifice 6.
Chaque chambre à distributeur présente un bossage analogue au bossage 7, les deux bossages étant juxtaposés au même niveau que le bossage 7, mais à l'arrière de l'appareil. Cette variante est particulièrement utile dans un appareil disposé au-dessus d'une cuve servant à laver la vaisselle. Une chambre à distributeur peut être reliée à une source de détergent, tandis que l'autre est reliée à une source d'agent de stérilisation, par exemple de solution d'hypochlorite de soude, et l'appareil peut alors être utilisé pour fournir uniquement de l'eau, ou de l'eau renfermant le détergent ou l'agent de stérilisation, ou encore de l'eau renfermant ces deux produits.
Les avantages de cet appareil apparaîtront en particulier quand on remarquera que les solutions renfermant conjointement le détergent et l'agent de stérilisation sont souvent instables et doivent, par suite, être fraîchement préparées suivant les besoins.
Quand l'appareil représenté sur les fig. 1 à 3 de la variante de la fig. 4 est relié à un robinet à eau d'un diamètre de 12,7 mm, alimenté avec de l'eau sous une pression manométrique de 6 mètres par un conduit d'un diamètre de 12,7 mm, on obtient à partir de l'orifice de sortie du mélange un débit d'écoulement qui n'est que de 30 /o inférieur à celui qui peut être obtenu à partir de ce robinet avant 1' adapta- tion de l'appareil. Cette faible réduction du débit est accompagnée d'une grande efficacité de pompage.
Par exemple, s'il est t alimenté avec de l'eau à une pression correspondant à une hauteur manométrique ne dépassant pas 2,14 mètres, l'appareil est capable d'aspirer de l'eau constituant le second liquide sur une hauteur de 1,53 mètre.
Le tableau donné ci-après montre la faculté de l'appareil décrit à fournir un mélange dont la concentration est peu sensible aux variations de débit du premier liquide.
On a trouvé que l'appareil décrit constitue un dispositif mélangeur satisfaisant, utilisable même dans les installations où il est virtuellement impossible d'obtenir une alimentation en liquide primaire avec un débit sensiblement constant, par exemple lorsqu'un grand nombre de sources d'alimentation en eau sont elles-mêmes alimentées à partir d'une citerne surélevée commune.
On a également trouvé que des angles de divergence de 50 environ pour la zone de sortie semblent fournir les résultats les plus satisfaisants.
L'angle de convergence de la zone d'entrée et sa longueur peuvent être déterminés empiriquement dans chaque cas plarticulier. Toutefois, de préférence, l'angle de convergence doit représenter de 20 à 300, des résultats optima étant obtenus quand l'angle de convergence est de 250. Une zone d'entrée dont la longueur n'est pas inférieure à la dimension transver
Hauteur manométrique Concentration réelle
correspondant à la pression d'eau Réglage arbitraire du mélange fournie par un robinet de 12,7mu de la concentration en O/o
2,84 mètres A 1,75
6,11 A 3,00
18,3 A 3,85 36,7 > A 4,00
64, 2 A 3,50
2,84 B 3,30
6,11 B 4,30
18,3 B 4,75
27,4 B 6,80
36,7 B 6,35
64,2 B 5,90 sale de la zone étranglée est désirable.
De préférence, la zone de sortie doit avoir une longueur axiale représentant de 2 à 6 fois cette dimension transversale.
Des résultats optima ont été obtenus par des appareils ayant présenté: a) un angle de convergence de la zone d'entrée allant
de 20 à 300; b) un rapport entre la section transversale d'entrée
de la zone d'entrée et la section transversale de la
zone étranglée au moins égal à 4/1, ce rapport
pouvant être compris de préférence entre 6/1 et
12/1, par exemple 7/1 ; c) un rapport entre la longueur de la zone étranglée
allongée et sa dimension transversale compris
entre 3/1 et 15/1, et de préférence entre 5/1 et
10/1; d) un rapport entre la longueur de la zone de sortie
et la longueur de la zone étranglée compris entre
0,5/1 et 2/1.
Afin d'avoir la certitude que la concentration du mélange en liquide secondaire demeure aussi indépendante que possible du débit du liquide primaire, le canal de passage du liquide secondaire peut communiquer avec la zone étranglée en un point qui se trouve plus près de la zone d'entrée que de la zone de sortie. Ce point peut se trouver à une distance représentant de 1/8 à 3/8 de la longueur de la zone étranglée, à partir de la jonction entre la zone d'entrée et la zone étranglée. Des recherches ont montré que, si la position de ce point de communication est plus rapprochée de la zone de sortie que de la zone d'entrée, cette concentration présente une tendance bien définie à varier avec le débit du liquide primaire, et parfois même à diminuer quand ce débit augmente.
Toutefois, quelle que soit cette position, l'appareil est nettement supérieur, en ce qui concerne sa faculté à maintenir une concentration uniforme, aux appareils à Venturi connus jusqu'ici.
Mixing device for liquids
The present invention relates to a mixing apparatus for liquids.
This apparatus comprises a casing which has a Venturi for the passage of a first liquid, the neck constricted between the converging inlet zone, and the diverging outlet zone having an inlet opening for a second liquid. It is characterized in that said exit zone has an angle of divergence of 2 112 to 7 112 with the axis of the Venturi.
Known devices which include a Venturi and a duct, for example flow indicators and laboratory filter pumps, are however generally not suitable as mixing devices, since they have drawbacks which are: a) the proportion secondary liquid pumped and
mixed with the primary liquid is, with the forms
used, very sensitive to the flow of the
primary liquid; b) Venturi of the type used previously, although
that they are able to produce in certain
case a very powerful pumping effect, oppose
considerable resistance to the flow of
primary liquid.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the apparatus which is the subject of the invention and a variant.
Fig. 1 is a longitudinal section of this embodiment.
Fig. 2 is a bottom view corresponding to FIG. 1.
Fig. 3 is a section, on a larger scale, of a part shown in FIG. 1 and related organs.
Fig. 4 is a view of the variant and shows the use thereof.
The apparatus shown in FIG. 1 is formed by a molded piece of ebonite which has at its upper end a bore of large diameter in order to form a compartment 1, the upper end of which can be adapted to a source of a first liquid, a water tap, for example, and preferably bears an abrasive coating, for example emery, in order to achieve a connection preventing any slip escape with this source. A
Venturi starts from compartment 1 and extends to the lower end of this molded part. This Ven turi comprises a converging inlet zone 2, a cylindrical and elongated constricted zone 3 which constitutes the neck and a divergent outlet zone 4 which ends with an orifice 4a for the outlet of the mixture.
On one side of this molded part, a cylindrical chamber 5 communicates with the constricted zone 3 by a small orifice 6, which is spaced from the longitudinal axis of the chamber 5.
The molded part has a boss 7 (fig. 2) which has a bore 8. The latter communicates with a short bore 9 which ends in an orifice 10 formed in the wall of the chamber 5 and serves as a channel for the inlet of 'a second liquid, for example a detergent, the source of which can be connected to the boss 7.
The actual position of the orifice 10 in the wall of the chamber 5 is shown in fig. 2. FIG. 3 shows this orifice in a position offset by 900 to simplify the representation.
Venturi inlet zone 2 has an axial length of 9.53 min and a convergence angle (half taper angle) of 12.50. The constricted zone 3 has a diameter of 4.77 mm. and a length of 25.4 mm; the outlet zone 4 has a length of 33.8 mm and a divergence angle with the axis of the Venturi (half taper angle) of 21/20, and the orifice 6 has a diameter of 2.78 mm and it is placed 12.7 mm from the inlet of the constricted area. Further, the inlet cross section of the inlet area is larger than the outlet cross section of the outlet area.
These dimensions make it possible to obtain a concentration of the mixture substantially independent of the flow rate of the first liquid and the apparatus then exerts a sufficient pumping effect on the second liquid, even when it is installed under unfavorable conditions, for example when the first liquid is supplied at a pressure corresponding to a head of only 2.14 meters and when the second liquid has to be raised to a height of up to 1.53 meters.
A sheath 1 1 made by molding from a rigid material, for example polymethyl methacrylate, is force-fitted into the chamber 5. On its outer face, the sleeve has, at the level of the orifice 10, a groove peripheral 12, from the bottom of which a hole 13 communicates with the inside of the sheath. The purpose of the groove 12 is to allow the second liquid to reach the interior of the sleeve, even if the latter is arranged in a position such that the hole 13 is radially spaced from the orifice 10.
The sleeve contains inside a rotary distributor 14 axially bored. The distributor 14 and the sheath form between them an annular space 15 which is sealed off, in order to prevent leaks to the outside, by a rubber ring.
16 housed in a groove in the part of the distributor passing through the sleeve. An inlet orifice 17 allows the second liquid to enter the bore of this distributor. At its internal end, the distributor ends with a solid disc 18 which is applied against the bottom 19 of the chamber 5 by a spring 20 made of stainless steel. The center of the disc 18 has an outlet orifice 21, the diameter of which is sen
so much less than that of the neighboring part of the distributor bore.
A shallow slot 21a, extending radially from the inner end of the outlet port 21, communicates with the port 6 when the dispenser is rotated, to be brought into the position shown in FIG. 3, by means of a hollow button 22 having an internal stop 23 which can move between stops 24 and 24 integral with the molded part. By bringing the button 22 into a position where the slot 21a and the orifice 6 coincide, the button then being in one of its extreme positions determined by the stops, a very practical admission control is obtained for the second liquid. .
Furthermore, when the button is brought into a position causing the stopping of the supply of the second liquid, the only residual mass of the second liquid which can mix with the first liquid is that which is
in the very small cell formed by the orifice 6. Accordingly, the apparatus can be used for dispensing the first liquid substantially uncontaminated by the second liquid immediately after being used for dispensing the mixture of liquids.
In order to be able to regulate the flow of the second liquid between the orifices 6 and 10, the distributor 14 has internally a regulating rod 25 mounted in a female thread and which, therefore, is axially adjustable relative to a brass sleeve 25a force-fitted in. the outer end of the distributor. A nylon bushing 26, force-fitted into a cavity in the inner end of the sleeve 25a, serves to prevent slippage of the rod 25 in the axial direction and also provides fluidity. At its outer end 27, which is housed in an orifice 28 formed in the center of the button 22, the rod is split in order to allow its axial adjustment by a tool introduced through the orifice 28.
By virtue of this arrangement, the concentration of second liquid supplied by the apparatus when the button 22 is brought to its fully open position can be adjusted to the desired value and, once this adjustment is ensured, it is maintained at a value substantially constant over a long period of use.
Moreover, since it is observed in practice that the relationship between the concentration and the distance separating the internal end of the rod 25 from the seat formed by the external end of the orifice 21 is substantially linear over the concentration range most interesting, the adjustment of this concentration is carried out in a simple manner.
The inner end of the sleeve 1 1 could have an end plate provided with an orifice covering the orifice 6 and serving to protect the wall 19 against wear. However, this complication is not usually necessary.
It will be noted that the main purpose of the sleeve 11 is to form a bearing for the distributor and to constitute for the latter a support surface which allows it to be force-fitted into the chamber 5 after assembly, in the form of a separate assembly. As will be understood, the sheath can be omitted and the dispenser can be mounted in a simple cover, closing off the outer end of the chamber 5, this arrangement being judicious when this chamber is made of metal or of another rigid material, for example. in molded resinous material. A metal sleeve 29 having a perforated end wall against the underside of which a plate 30 is applied by a helical spring 31, is force-engaged in the lower end of the compartment 1.
The spring, the sleeve and the plate, which has radial tabs ensuring its maintenance in a centered position, cooperate to form a valve allowing the first liquid to pass through the device in the direction of the outlet 4a of the mixture, while preventing this mixture or the second liquid from being sucked back in the opposite direction, which could contaminate the source of the first liquid if a vacuum were generated in this source.
The disclosed apparatus may exhibit unstable operation when the flow rate of the first liquid is very high. This drawback can be remedied by providing, in the converging inlet zone or in front of it, a plate forming a deflector or any other device intended to generate turbulence in the constricted zone.
Fig. 4 shows the variant and how it can be used. In this figure, there is schematically shown a valve A, supplied by a pipe B leaving, for example, from a raised cistern or from a main water pipe, and to which the device is fixed by means of a connector rubber C. A rubber tube D leaves the appliance and joins a copper tube E which plunges to the bottom of a liquid detergent in a container
F placed under a tank G above which the valve A is placed. The lower end of the tube
E is provided with an enlarged part H which can however pass through the mouth of the container and which contains a liquid detergent filter and a check valve, in order to be sure that the tube D and the channels of the second liquid remain filled with detergent between mixing operations.
The variant of FIG. 4 comprises a Venturi of the same shape as that shown in FIG. 1, - formed in a body 32 of rigid material. There is provided inside the wall of this body a distributor chamber containing a piston which can move transversely to an orifice under the action of a ring forming a cam 33, in order to control the flow of the detergent, and which, in its extreme interior position, completely closes an orifice through which this distributor chamber communicates with the constricted zone of the Venturi. In order to prevent the formation of a significant residual mass of detergent remaining in communication with the constricted zone when the piston closes this orifice, the wall through which the orifice passes is very thin, or else the piston has a boss which penetrates into this orifice. orifice and who fills it.
To prevent contamination of the water source by the detergent, a shut-off valve is used mounted in a housing 34 on the side of the body 32. This shut-off valve can be moved from a closed position by a diaphragm whose one side is in communication with the water supply source, via a channel passing through the body parallel to the Venturi. As a result, detergent can only enter the constricted area if there is positive pressure in the first liquid supply source. It will be noted that the mounting of the shut-off valve in the housing 34 provides a very short device, and that the arrangement is preferable to that shown in FIGS. 1 to 3 when space available for installation is limited.
In another variant not shown, the molded rubber part has, on the side of the constricted zone opposite to the distributor chamber 5, a second distributor chamber combined with a control device for the second liquid to that shown in FIG. 3. An orifice similar to orifice 6 communicates this second distributor chamber with the constricted zone, in a position which. is directly opposite that of port 6.
Each distributor chamber has a boss similar to the boss 7, the two bosses being juxtaposed at the same level as the boss 7, but at the rear of the device. This variant is particularly useful in an apparatus arranged above a tub for washing dishes. One distributor chamber can be connected to a source of detergent, while the other is connected to a source of sterilizing agent, for example sodium hypochlorite solution, and the apparatus can then be used to deliver only water, or water containing the detergent or the sterilizing agent, or else water containing these two products.
The advantages of this apparatus will become apparent in particular when it will be noted that the solutions jointly containing the detergent and the sterilizing agent are often unstable and must, therefore, be freshly prepared as required.
When the apparatus shown in Figs. 1 to 3 of the variant of FIG. 4 is connected to a water tap with a diameter of 12.7 mm, supplied with water under a gauge pressure of 6 meters by a pipe with a diameter of 12.7 mm, one obtains from l The mixture outlet has a flow rate which is only 30% less than that which can be obtained from this tap before adaptation of the apparatus. This low reduction in flow is accompanied by high pumping efficiency.
For example, if it is t supplied with water at a pressure corresponding to a manometric head not exceeding 2.14 meters, the device is capable of sucking water constituting the second liquid over a height of 1.53 meters.
The table given below shows the ability of the apparatus described to provide a mixture whose concentration is not very sensitive to variations in the flow rate of the first liquid.
It has been found that the apparatus described constitutes a satisfactory mixing device, usable even in installations where it is virtually impossible to obtain a supply of primary liquid with a substantially constant flow rate, for example when a large number of supply sources. water are themselves supplied from a common raised cistern.
It has also been found that divergence angles of about 50 for the exit area appear to provide the most satisfactory results.
The angle of convergence of the entry zone and its length can be determined empirically in each particular case. Preferably, however, the angle of convergence should be from 20 to 300, optimum results being obtained when the angle of convergence is 250. An entry zone whose length is not less than the transverse dimension
Manometric head Actual concentration
corresponding to the water pressure Arbitrary adjustment of the mixture supplied by a 12.7mu tap of the O / o concentration
2.84 meters A 1.75
6.11 To 3.00
18.3 A 3.85 36.7> A 4.00
64.2 A 3.50
2.84 B 3.30
6.11 B 4.30
18.3 B 4.75
27.4 B 6.80
36.7 B 6.35
64.2 B 5.90 dirty of the constricted area is desirable.
Preferably, the exit zone should have an axial length representing 2 to 6 times this transverse dimension.
Optimum results have been obtained by devices having presented: a) an angle of convergence of the entry zone ranging
from 20 to 300; b) a ratio between the inlet cross section
of the entrance area and the cross section of the
constricted zone at least equal to 4/1, this ratio
which may preferably be between 6/1 and
12/1, for example 7/1; c) a ratio between the length of the constricted zone
elongated and its transverse dimension included
between 3/1 and 15/1, and preferably between 5/1 and
10/1; d) a ratio between the length of the exit zone
and the length of the constricted area between
0.5 / 1 and 2/1.
In order to be sure that the concentration of the secondary liquid mixture remains as independent as possible of the flow rate of the primary liquid, the passage of the secondary liquid can communicate with the constricted zone at a point which is located closer to the zone d. entry as the exit area. This point may be at a distance of 1/8 to 3/8 of the length of the constricted area, from the junction between the entry area and the constricted area. Research has shown that if the position of this communication point is closer to the outlet area than to the inlet area, this concentration exhibits a definite tendency to vary with the flow of the primary liquid, and sometimes even to decrease when this flow increases.
However, whatever this position, the apparatus is clearly superior, as regards its ability to maintain a uniform concentration, to the Venturi apparatuses known hitherto.