WO2010094845A1 - Appareil de brumisation - Google Patents

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WO2010094845A1
WO2010094845A1 PCT/FR2010/000022 FR2010000022W WO2010094845A1 WO 2010094845 A1 WO2010094845 A1 WO 2010094845A1 FR 2010000022 W FR2010000022 W FR 2010000022W WO 2010094845 A1 WO2010094845 A1 WO 2010094845A1
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WO
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vein
injector
fractionation
convergent
cylindrical
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PCT/FR2010/000022
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English (en)
Inventor
Frédéric GOESSENS
Original Assignee
Gloster Europe
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Publication date
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Priority to EP10702520A priority patent/EP2496363A1/fr
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Priority to RU2011134070/05A priority patent/RU2011134070A/ru
Priority to BRPI1007368A priority patent/BRPI1007368A2/pt
Priority to US13/144,174 priority patent/US20110266376A1/en
Priority to CN2010800048354A priority patent/CN102307669A/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0433—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of gas surrounded by an external conduit of liquid upstream the mixing chamber
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/22—Phase substances, e.g. smokes, aerosols or sprayed or atomised substances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/10—Spray pistols; Apparatus for discharge producing a swirling discharge
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/10—Apparatus features
    • A61L2209/15—Supporting means, e.g. stands, hooks, holes for hanging

Definitions

  • the present invention relates to a fractionation injector, in particular intended to equip injection devices of the type used on decontamination apparatus by misting a disinfection product on surfaces to be treated, and in particular on the walls of a housing. local area and the different devices and instruments contained in it.
  • the present invention also relates to misting devices able to generate and propel in the room to be treated fine droplets forming therein a type of mist called "dry fog".
  • the size of the drops formed is relatively high (of the order of 80 to 200 microns for an air flow rate of 3 to 5 ml of air per minute), so that these drops are deposited by simple effect of gravity on the surfaces close to their place of spraying, which, of course, is not satisfactory to the extent that surfaces remote from the spray nozzle are untreated.
  • the injection device according to patent FR 2 859 650 comprises: a secondary vein connected to means for supplying said liquid and comprising means for producing a first fractionation of said liquid and an expansion chamber,
  • a main stream connected to means for generating a gas flow comprising means for performing a second fractionation of said liquid and an outlet orifice to the atmosphere,
  • the injection device is provided with an ultrasonic "resonator" disposed downstream of the exit of the injector, so that the flow output of it is subject to fragmentation forming a kind of "diffraction" of the drops, having the effect of making them even smaller, which allows to further increase the homogeneity of their distribution.
  • Such an injection device if it allows to distribute regularly throughout the volume of a local fine droplets of the treatment product, however, has certain disadvantages.
  • the ultrasonic resonator disposed downstream of the outlet of the injector must of course be held in position by a support connected to the spraying device.
  • this support had the effect of causing an uncontrolled diffusion of the spray jet output that harmed the good regularity of it.
  • the support is as thin as possible, but this makes it particularly vulnerable to shocks and other stresses to which it is subjected during use, so much so that its position at the head of the device further increases this vulnerability.
  • droplets of the spray liquid accumulate on the support, and contribute to the formation of drops of liquid which are sprayed with the fine droplets of the main jet.
  • the presence of the resonator at the head of the injector prevents the integration thereof into certain processing machines in which it is desired to have a total embedding of the spray means.
  • the object of the present invention is to propose a spray injector capable of generating a dry mist and of distributing it in a homogeneous and regular manner in ⁇
  • the subject of the present invention is thus a fractionation injector, in particular for a venturi-type misting device, of the type comprising a main vein successively constituted by a convergent axial vein intended to receive a stream of gas under pressure, a cylindrical vein, and a divergent axial vein, said injector further comprising at least one secondary vein, substantially transverse, intended to admit a flow of treatment liquid, and which opens downstream of the convergent vein, characterized in that the axis of the cylindrical vein is angularly offset with respect to the longitudinal axis of the convergent and divergent veins.
  • the secondary vein will open into the upstream part of the divergent vein.
  • the angular offset will be between 2 ° and 8 ° and will preferably be close to 4 °.
  • the respective lengths of the convergent vein and the diverging vein will preferably be substantially equal.
  • the length of the cylindrical vein it may be equal to about half the length of the convergent vein and, more precisely, of the order of 0.4 times this one.
  • the conicity of the convergent may be between 40 ° and 50 ° and will preferably be close to 46 ° and the conicity of the divergent may be between 10 ° and 20 ° and will preferably be close to 15 °.
  • the diameter of the cylindrical vein connecting the convergent and the divergent may be between 0.9 and 1.5 mm and preferably be close to 1.3 mm.
  • the present invention also aims to provide an injection device capable of implementing such an injector.
  • the subject of the present invention is thus an injection device of the type comprising a body pierced with a cylindrical axial channel supplied at one of its ends by a gaseous flow under pressure and receiving at its other end a fractionating injector. as described above, said body being provided with at least one intake duct of a treatment liquid opening into a distribution chamber in communication with the secondary vein of the injector.
  • the axis of the intake duct will be substantially perpendicular to the longitudinal axis of the axial duct.
  • the intake duct of the treatment liquid will advantageously be provided, in its downstream part, with a calibrated orifice for flow control.
  • the distribution chamber may be formed between the outer surface of an insert resting on the injector which will be pierced with an axial gaseous supply channel thereof, and the inner surface a chambering made in the body.
  • Another object of the present invention is to provide an autonomous misting apparatus capable, after a given operating time in a room, of eradicating any bacterial germ both in the atmosphere and on the surfaces of the walls and objects thereof. .
  • the present invention thus also relates to a misting apparatus comprising a fractionation injector of the type described above, disposed in an injection device and comprising means for pressurizing the air flow supplying the main stream of the injector. which are controlled by electronic control means, and means for feeding the vein secondary treatment liquid of which at least the volume to be dispensed during a treatment operation is measured by said electronic control means.
  • the electronic control means may consist of a microcontroller
  • the treatment liquid supply means may be constituted by a metering pump capable of taking from a storage tank of the treatment liquid a determined volume of the latter. and to deliver it to a temporary storage tank from which it will be sucked by the venturi effect from said secondary vein of the injector.
  • the present invention also relates to the application of a misting apparatus as mentioned above, the spraying in a room to be treated with a treatment product having at least one decontamination effect.
  • FIG. 1 is a diametrical sectional view of a fractionation injector according to the invention
  • FIG. 2a is a longitudinal sectional view of an injection device used in a misting apparatus according to the invention, using an injector of the type shown in FIG. 1,
  • FIG. 2b is a perspective view of the injection device represented in FIG. 2a;
  • FIG. 3 is a curve representing the flow rate respectively delivered by an injection device according to the prior art and by a device for injection; injection according to the invention, depending on the pressure of the propellant gas in the main vein,
  • FIG. 4 is a representation in schematic form of a misting apparatus according to the invention implementing an injection device of the type shown in FIGS. 2a and 2b,
  • FIG. 5 is a curve representing the speed of the gas / liquid flow at the outlet of an injector according to the invention as a function of the angle formed by the axis of the cylindrical part thereof with the longitudinal axis of the converge and diverge from the injector.
  • FIG. 1 shows a fractionation injector 1 according to the invention, which is formed of a cylindrical body of longitudinal axis xx 'and whose anterior face is of smaller diameter.
  • the injector 1 is traversed from one side by a venturi type longitudinal flow vein, comprising three parts, namely a convergent 3, followed by a cylindrical portion 5 which is extended by a diverging opening 7 on the outside .
  • the conicity of the convergent 3 is 46 ° and its inlet has a diameter of 4.78 mm.
  • the cylindrical portion 5 extending the convergent 3 has a diameter of 1.3 mm and the diverging 7 extending thereof has a taper of 15 ° and an outlet of 2.27 mm.
  • the convergent 3 and the divergent 7 have their respective axes which merge with the longitudinal axis xx 'of the injector 1.
  • the cylindrical portion 5 has its axis zz' which is angularly offset with respect to the longitudinal axis xx 'and forms therewith an angle ⁇ whose value, in the present embodiment of the invention, is preferably of the order of 4 ° but which can be understood, depending on the uses, between 2 ° and 8 °.
  • transverse channels 9 of which there are four in the present embodiment, but it could also be possible to use a single channel or, on the contrary, a larger number of channels. .
  • These channels 9, which open into the main stream downstream of the cylindrical portion 5, are in communication with liquid supply and flow control means that it is desired to distribute, as explained below.
  • the propellant gas which most of the time may consist of air but which could also, for certain specific applications, be made of any other gas, is pressurized, for example by means of a compressor capable of applying at the inlet of the venturi a pressure of the order of 3.10 5 Pa in the present example, then brought to the inlet of the convergent 3 in which, in known manner, it undergoes an increase in its speed and a decrease in its pressure by venturi effect , so that at the outlet of the cylindrical portion 5 the liquid to be dispensed is sucked by the transverse channels 9 to be projected into the room, mixed with the propellant.
  • a compressor capable of applying at the inlet of the venturi a pressure of the order of 3.10 5 Pa in the present example
  • the angular offset ⁇ of the axis zz 'of the cylindrical portion 5 relative to the axis xx' of the convergent 3 and of the divergent portion 7 has the effect of creating a splitting particularly effective droplets suspended in the gas stream.
  • FIGS. 2a and 2b show an injection device using such a fractionation injector according to the invention.
  • This device comprises a body 11 at the front of which is screwed an injector body 13 in which is positioned an injector 1 according to the invention, so that the longitudinal axis xx 'thereof is merged with that of the body 11.
  • the injector body 11 is pierced with a central and longitudinal channel 12 in which takes place a cylindrical spacer 14 which keeps the injector 1 in position.
  • This spacer is pierced with a central and longitudinal channel 15 of the same diameter as the inlet of the convergent 3 and which, at one of its ends, opens into the latter, and at its other end is supplied with gas under pressure by an intake nozzle 17.
  • the median part of the body 11 is hollowed out with a bore 19 making it possible to create between the inner surface thereof and the outer surface of the spacer 14 a distribution chamber 21 which is in communication, via longitudinal channels 22, with the transverse channels 9 of the injector 1.
  • the middle part of the body 1 is also pierced with transverse threaded holes in which its screw-fastened two tubular elements 23 for supplying treatment liquid which are arranged symmetrically with respect to the longitudinal axis xx 'of the body 11.
  • These tubular elements are pierced with a central channel 25 which opens into the distribution chamber 21 and which ends with a calibrated stream 27 for controlling the flow of the treatment liquid admitted into the distribution chamber 21.
  • the two calibrated veins 27 may for example have different passage sections, in particular of the order of 0.15 mm 2 and 0.60 mm 2 , thus making it possible to use one or the other or the two calibrated veins, which makes it possible to have - an overall passage section of 0.15 mm 2 , 0.60 mm 2 , or 0.75 mm 2 .
  • the gas arriving via the central vein passes through the convergent 3 in which it undergoes a decrease in pressure by the venturi effect, then the cylindrical part 5 in which, because of the misalignment of the latter, it is subjected to vortices generating during suction of liquid through the transverse channels 9, a further fractionation of the liquid admitted.
  • the fractionation thus produced by means of the injector 1 according to the invention makes it possible to generate a mist whose droplets which form it are extremely fine and which, moreover, are distributed homogeneously in the space without agglomeration between them so that they form a dry fog.
  • FIG. 5 shows the variation of the speed of the liquid / gas flow at the outlet of the injector, as a function of the angle ⁇ formed by the axis of the cylindrical portion 5 of the injector with the longitudinal axis xx 'thereof. It can be seen that, in the present embodiment, if the speed passes through a maximum for an ⁇ offset of 4 °, a speed increase is also obtained for shifts of between 2 ° and 8 °.
  • the present invention is also particularly interesting in that it makes it possible, in particular because of the suppression of the resonator, to reduce the pressure of the propellant gas in the main vein.
  • the optimum operating pressure in the main vein is generally between 2.8.10 5 Pa and 3.2.10 5 Pa
  • this pressure in the injector according to the invention is between 1 5.10 5 Pa and 3.5.10 5 Pa and preferably close to 2.10 5 Pa. Note that such a provision has significant advantages.
  • the present invention makes it possible to improve in a particularly efficient way the regularity of operation of the devices of this type, making it possible in particular to avoid a number of adjustments and adjustments which, in the meantime, were imperatively to be carried out in situ.
  • FIG. 4 shows schematically an example of a misting apparatus implementing an injection device using a fractionation injector according to the invention.
  • the rear part of the injection device 11 is supplied with pressurized air by a compressor 30 which is controlled by electronic control means such as in particular a microcontroller 32.
  • This microcontroller is interface with a control panel
  • the treatment liquid is stored in a cartridge
  • the volume V determined as necessary for the processing operation to be performed by the microcontroller 32 is taken by means of a metering pump 36, for example a peristaltic pump, whose operation is controlled by the microcontroller 32, for delivered to a temporary storage tank 38.
  • a metering pump 36 for example a peristaltic pump
  • the microcontroller 32 controls the start-up of the compressor 30 in order to start the processing and, when the tank 38 is emptied, the microcontroller stops.
  • the injector according to the invention could be used with decontamination devices of different structure and layout. It could also find applications in areas other than decontamination, and could be used in a variety of applications where it is necessary to generate tiny droplets that can form a dry fog.

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Abstract

La présente invention concerne un injecteur à fractionnement, notamment pour dispositif de brumisation par effet venturi, du type comportant une veine principale successivement constituée d'une veine axiale convergente (3) destinée à recevoir un flux de gaz sous pression, une veine cylindrique (5), et une veine axiale divergente (7), ledit injecteur comportant par ailleurs au moins une veine secondaire (9), sensiblement transversale, destinée à admettre un flux de liquide, et qui débouche en aval de la veine convergente (3), caractérisée en ce que l'axe (zz') de la veine cylindrique (5) est décalé angulairement par rapport à l'axe longitudinal (xx') des veines convergente (3) et divergente (5). La présente invention concerne également les dispositifs d'injection et les appareils de brumisation mettant en oeuvre un tel injecteur.

Description

APPAREIL DE BRUMISATION
La présente invention concerne un injecteur à fractionnement, notamment destiné à équiper des dispositifs d'injection du type de ceux utilisés sur les appareils de décontamination par brurnisation d'un produit de désinfection sur des surfaces à traiter, et notamment sur les parois d'un local et les différents appareils et instruments contenus dans celui-ci. La présente invention concerne également les appareils de brumisation aptes à générer et propulser dans le local à traiter de fines gouttelettes formant dans celui-ci un brouillard de type dit « brouillard sec ».
On sait que les agents bactériens qui sont la cause de la contamination et qui sont en suspension dans l'air d'un local ont tendance à se sédimenter sur les différentes surfaces et objets contenus dans celui-ci. On sait par ailleurs, qu'à l'inverse, les agents bactériens qui se développent sur les objets et sur les parois d'un local, (par exemple des salles d'opération, des salles blanches ou de soins divers etc.) ont tendance à entrer en suspension dans l'atmosphère. Ces locaux se trouvent ainsi dans une situation d'échange permanent entre les parois et objets d'une part et l'atmosphère d'autre part.
On a proposé d'assurer la décontamination globale, c'est-à- dire à la fois de l'atmosphère et des parois et objets divers d'un local, en pulvérisant dans le volume de celui-ci un produit désinfectant. On a constaté que ce type de traitement par projection présentait plusieurs inconvénients.
De première part, la taille des gouttes formées est relativement élevée (de l'ordre de 80 à 200 μm pour un débit d'air de 3 à 5 ml d'air par minute), si bien que ces gouttes viennent se déposer par simple effet de gravité sur les surfaces proches de leur lieu de pulvérisation, ce qui, bien entendu, n'est pas satisfaisant dans la mesure où les surfaces éloignées de l'injecteur de pulvérisation se trouvent exemptes de traitement.
De seconde part, en raison de la grosseur des gouttes, celles-ci ont tendance à se regrouper et à former en surface des parois et objets du local un film humide, voire même des flaques de liquide.
On a proposé dans le brevet FR 2 859 650 au nom de la demanderesse, d'améliorer le fractionnement des gouttes pulvérisées en faisant appel à un dispositif d'injection permettant d'obtenir de fines gouttelettes dont les dimensions sont de l'ordre de 2 μm à 20 μm et qui présentent ainsi la propriété de se trouver en suspension dans l'ensemble du volume du local et de se déposer sur les parois et les objets contenus dans celui-ci sans s'agglomérer entre-elles si bien qu'elles forment un film continu ; le brouillard ainsi généré étant dénommé « brouillard sec ».
Ainsi le dispositif d'injection suivant le brevet FR 2 859 650 comprend : une veine secondaire reliée à des moyens d' alimentation en ledit liquide et comportant des moyens pour réaliser un premier fractionnement dudit liquide et une chambre d'expansion,
- une veine principale reliée à des moyens de génération d'un flux gazeux comportant des moyens pour réaliser un deuxième fractionnement dudit liquide et un orifice de sortie vers l'atmosphère,
- des moyens de jonction de ladite veine secondaire à ladite veine principale reliant la chambre d' expansion et les moyens de réalisation du deuxième fractionnement dudit liquide.
Suivant une variante particulièrement intéressante de cette invention le dispositif d'injection est pourvu d'un « résonateur » ultrasonore disposé en aval de la sortie de l'injecteur, de façon que le flux en sortie de celui-ci se trouve soumis à une fragmentation formant une sorte de « diffraction » des gouttes, ayant pour effet de les rendre encore plus petites ce qui permet d' augmenter encore l'homogénéité de leur distribution.
Un tel dispositif d'injection, s'il permet de distribuer de façon régulière dans tout le volume d'un local de fines gouttelettes du produit de traitement, présente cependant certains inconvénients.
Tout d'abord, le résonateur ultrasonore disposé en aval de la sortie de l'injecteur doit bien entendu être maintenu en position par un support lié au dispositif de pulvérisation. Or, il a été constaté que ce support avait pour effet de provoquer une diffusion non contrôlée du jet de pulvérisation en sortie qui nuisait à la bonne régularité de celle-ci. Afin de minimiser cet inconvénient on a fait en sorte que le support soit le plus fin possible, mais ceci le rend particulièrement vulnérable aux chocs et autres sollicitations auxquels il est soumis en cours d'utilisation, d'autant .que sa position en tête de l'appareil accroît encore cette vulnérabilité.
On constate également, qu'en cours de fonctionnement, des gouttelettes du liquide de pulvérisation viennent s'accumuler sur le support, et contribuent à la formation de gouttes de liquide qui sont pulvérisées avec les fines gouttelettes du jet principal.
Enfin, la présence du résonateur en tête de l'injecteur empêche l'intégration de celui-ci dans certaines machines de traitement dans lesquelles on souhaite disposer d'un encastrement total des moyens de pulvérisation.
La présente invention a pour but de proposer un injecteur de pulvérisation apte à générer un brouillard sec et à le distribuer de façon homogène et régulière dans ^
tout le volume d'un local sans qu'il soit nécessaire pour autant de faire appel à un résonateur ultrasonore.
La présente invention a ainsi pour objet un injecteur à fractionnement, notamment pour dispositif de brumisation par effet venturi, du type comportant une veine principale successivement constituée d'une veine axiale convergente destinée à recevoir un flux de gaz sous pression, une veine cylindrique, et une veine axiale divergente, ledit injecteur comportant par ailleurs au moins une veine secondaire, sensiblement transversale, destinée à admettre un flux de liquide de traitement, et qui débouche en aval de la veine convergente, caractérisé en ce que l'axe de la veine cylindrique est décalé angulairement par rapport à l'axe longitudinal des veines convergente et divergente.
De façon intéressante la veine secondaire débouchera dans la partie amont de la veine divergente.
Préférentiellement le décalage angulaire sera compris entre 2° et 8° et sera préférentiellement voisin de 4°. Par ailleurs les longueurs respectives de la veine convergente et de la veine divergente seront préférentiellement sensiblement égales. Quant à la longueur de la veine cylindrique elle pourra être égale à environ la moitié de la longueur de la veine convergente et, plus précisément, de l'ordre de 0,4 fois celle-ci.
Suivant l' invention la conicité du convergent pourra être comprise entre 40° et 50° et sera préférentiellement voisine de 46° et la conicité du divergent pourra être comprise entre 10° et 20° et sera préférentiellement voisine de 15° .
Enfin le diamètre de la veine cylindrique reliant le convergent et le divergent pourra être compris entre 0,9 et 1,5 mm et être préférentiellement voisin de 1,3 mm. La présente invention a également pour but de proposer un dispositif d'injection en mesure de mettre en œuvre un tel injecteur.
La présente invention a ainsi pour objet un dispositif d'injection du type comportant un corps percé d'un canal axial cylindrique alimenté, à l'une de ses extrémités, par un flux gazeux sous pression et recevant à son autre extrémité un injecteur à fractionnement tel que décrit précédemment, ledit corps étant pourvu d'au moins un conduit d'admission d'un liquide de traitement débouchant dans une chambre de répartition en communication avec la veine secondaire de l' injecteur.
Préférentiellement l'axe du conduit d'admission sera sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal du canal axial. Par ailleurs le conduit d'admission du liquide de traitement sera avantageusement pourvu, en sa partie aval, d'un orifice calibré de contrôle de débit.
Enfin, suivant l'invention la chambre de répartition pourra être formée entre la surface externe d' un insert en appui sur l' injecteur qui sera percé d'un canal axial d'alimentation en flux gazeux de celle-ci, et la surface interne d'un chambrage réalisé dans le corps.
La présente invention a enfin pour but de proposer un appareil de brumisation autonome apte, après un temps de fonctionnement donné dans un local, à éradiquer tout germe bactérien à la fois dans l'atmosphère et sur les surfaces des parois et objets de celui-ci.
La présente invention a ainsi également pour objet un appareil de brumisation comportant un injecteur à fractionnement du type décrit précédemment, disposé dans un dispositif d'injection et comportant des moyens de mise en pression du flux d'air alimentant la veine principale de 1' injecteur qui sont commandés par des moyens électroniques de contrôle, et des moyens d'alimentation de la veine secondaire en liquide de traitement dont au moins le volume à distribuer au cours d' une opération de traitement est mesuré par lesdits moyens électroniques de contrôle.
Préférentiellement les moyens électroniques de contrôle pourront être constitués d'un microcontrôleur, et les moyens d'alimentation en liquide de traitement pourront être constitués d'une pompe doseuse apte à prélever dans un réservoir de stockage du liquide de traitement un volume déterminé de ce dernier et à le délivrer dans un réservoir de stockage temporaire à partir duquel il sera aspiré par effet venturi à partir de ladite veine secondaire de l'injecteur.
La présente invention a également pour objet l'application d'un appareil de brumisation tel que mentionné précédemment, à la pulvérisation dans un local à traiter d'un produit de traitement ayant au moins un effet de décontamination.
On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel :
- la figure 1 est une vue en coupe diamétrale d' un injecteur à fractionnement suivant l'invention,
- la figure 2a est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'injection utilisé dans un appareil de brumisation suivant l'invention, faisant appel à un injecteur du type de celui représenté sur la figure 1,
- la figure 2b est une vue en perspective du dispositif d'injection représenté sur la figure 2a, la figure 3 est une courbe représentant le débit fourni respectivement par un dispositif d'injection suivant l'état antérieur de la technique et par un dispositif d'injection suivant l'invention, en fonction de la pression du gaz de propulsion dans la veine principale, la figure 4 est une représentation sous forme schématique d'un appareil de brumisation suivant l'invention mettant en œuvre un dispositif d'injection du type représenté sur les figures 2a et 2b,
- la figure 5 est une courbe représentant la vitesse du flux gaz/liquide en sortie d'un injecteur suivant l'invention en fonction de l'angle formé par l'axe de la partie cylindrique de celui-ci avec l'axe longitudinal du convergent et du divergent de l' injecteur.
On a représenté sur la figure 1 un injecteur à fractionnement 1 suivant l'invention, qui est formé d'un corps cylindrique d'axe longitudinal xx' et dont la face antérieure la est de plus faible diamètre. L' injecteur 1 est traversé de part en part par une veine d' écoulement longitudinale de type venturi, comportant trois parties, à savoir un convergent 3, suivi d'une partie cylindrique 5 qui se prolonge par un divergent 7 débouchant sur 1' extérieur.
Dans le présent mode de mise en œuvre de l'invention la conicité du convergent 3 est de 46° et son orifice d'entrée a un diamètre de 4,78 mm. La partie cylindrique 5 prolongeant le convergent 3 a un diamètre de 1,3 mm et le divergent 7 prolongeant celui-ci a une conicité de 15° et un orifice de sortie de 2,27mm.
Par ailleurs le convergent 3 et le divergent 7 ont leurs axes respectifs qui se confondent avec l'axe longitudinal xx' de l' injecteur 1. La partie cylindrique 5 quant à elle a son axe zz' qui est décalé angulairement par rapport à l'axe longitudinal xx' et forme avec celui-ci un angle α dont la valeur, dans le présent mode de mise en œuvre de l'invention, est préférentiellement de l'ordre de 4° mais qui peut être compris, en fonction des utilisations, entre 2° et 8°. Le point 0 à partir duquel s'effectue la rotation relative de l'axe zz' de la partie cylindrique 5 par rapport à l'axe longitudinal xx' se situe sensiblement au milieu de la partie cylindrique 5 et, dans le mode de mise en œuvre représenté, à une distance de 4,95 mm de la face amont Ib de l' injecteur 1.
Le corps de l' injecteur 1 est traversé par des canaux transversaux 9, au nombre de quatre dans le présent mode de mise en œuvre, mais on pourrait également faire appel à un canal unique ou, au contraire, à un plus grand nombre de canaux. Ces canaux 9, qui débouchent dans la veine principale en aval de la partie cylindrique 5, sont en communication avec des moyens d'alimentation et de contrôle de débit du liquide que l'on souhaite distribuer, ainsi qu'expliqué ci-après.
Ainsi le gaz de propulsion qui, la plupart du temps, peut être constitué d'air mais qui pourrait également, pour certaines application spécifiques, être constitué de tout autre gaz, est mis en pression, par exemple au moyen d'un compresseur apte à appliquer en entrée du venturi une pression de l'ordre de 3.105 Pa dans le présent exemple, puis amené en entrée du convergent 3 dans lequel, de façon connue, il subit une augmentation de sa vitesse et une diminution de sa pression par effet venturi, de sorte qu'en sortie de la partie cylindrique 5 le liquide à distribuer est aspiré par les canaux transversaux 9 pour être projeté dans le local, mélangé au gaz propulseur.
Suivant la présente invention on a constaté que, de façon surprenante, le décalage angulaire α de l'axe zz' de la partie cylindrique 5 par rapport à l' axe xx' du convergent 3 et du divergent 7 a pour effet de créer un fractionnement particulièrement efficace des gouttelettes en suspension dans le flux gazeux.
On a représenté sur les figures 2a et 2b un dispositif d'injection faisant appel à un tel injecteur à fractionnement suivant l'invention. Ce dispositif comprend un corps 11 à la partie antérieure duquel est vissé un corps d'injecteur 13 dans lequel est positionné un injecteur 1 suivant l'invention, si bien que l'axe longitudinal xx' de celui-ci se trouve confondu avec celui du corps 11.
Le corps d'injecteur 11 est percé d'un canal central et longitudinal 12 dans lequel prend place une entretoise cylindrique 14 qui vient maintenir l' injecteur 1 en position. Cette entretoise est percée d'un canal central et longitudinal 15 de même diamètre que l'entrée du convergent 3 et qui, à l'une de ses extrémités, débouche dans celui- ci, et, à son autre extrémité, est alimenté en gaz sous pression par un embout d'admission 17.
La partie médiane du corps 11 est creusée d'un alésage 19 permettant de créer entre la surface interne de celui-ci et la surface externe de l' entretoise 14 une chambre de répartition 21 qui est en communication, par des canaux longitudinaux 22, avec les canaux transversaux 9 de 1' injecteur 1.
La partie médiane du corps 1 est également percée de trous filetés transversaux dans lesquels son fixés par vissage deux éléments tubulaires 23 d'alimentation en liquide de traitement qui sont disposés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal xx' du corps 11. Ces éléments tubulaires sont percés d'un canal central 25 qui débouche dans la chambre de répartition 21 et qui se termine par une veine calibrée 27 permettant de contrôler le débit du liquide de traitement admis dans la chambre de répartition 21. De façon à favoriser l'adaptation de l'appareil aux diverses situation de traitement, et notamment aux volumes spécifiques des différents locaux à traiter, les deux veines calibrées 27 pourront par exemple avoir des sections de passage différentes, notamment de l'ordre de 0,15 mm2 et 0,60 mm2, permettant ainsi d'utiliser l'une ou l'autre ou les deux veines calibrées, ce qui permet de disposer - d' une section de passage globale de 0,15 mm2, 0,60 mm2, ou 0,75 mm2.
Suivant l' invention, le gaz arrivant par la veine centrale traverse le convergent 3 dans lequel il subit une diminution de pression par effet venturi, puis la partie cylindrique 5 dans laquelle, en raison du désaxage de celle-ci, il est soumis à des tourbillons engendrant lors de l'aspiration de liquide par les canaux transversaux 9, un fractionnement plus poussé du liquide admis.
On a constaté que le fractionnement ainsi réalisé au moyen de l'injecteur 1 suivant l'invention permet de générer un brouillard dont les gouttelettes qui le forment sont d'une extrême finesse et qui, de plus, se répartissent de façon homogène dans l'espace sans s'agglomérer entre elles si bien qu'elles forment un brouillard sec.
La présente invention est intéressante en ce qu' elle permet d' augmenter la vitesse du flux liquide/gaz en sortie de l'injecteur, ce qui présente l'avantage de permettre au flux d'atteindre des zones plus éloignées de l'appareil et de limiter voire de supprimer son effet mouillant. On a représenté sur la courbe de la figure 5 la variation de la vitesse du flux liquide/gaz en sortie de l'injecteur, en fonction de l'angle α formé par l'axe de la partie cylindrique 5 de l'injecteur avec l'axe longitudinal xx' de celui-ci. On constate que, dans le présent mode de mise en œuvre, si la vitesse passe par un maximum pour un décalage α de 4° on obtient également une augmentation de vitesse pour des décalages a compris entre 2° et 8°.
La présente invention est également particulièrement intéressante en ce qu'elle permet, notamment en raison de la suppression du résonateur, de réduire la pression du gaz propulsé dans la veine principale. Ainsi, lorsque suivant l'état antérieur de la technique, dans les dispositifs d'injection faisant appel à des résonateurs, la pression de fonctionnement optimale dans la veine principale est généralement comprise entre 2,8.105Pa et 3,2.105Pa, cette pression, dans l'injecteur suivant l'invention, est comprise entre 1,5.105Pa et 3,5.105Pa et préférentiellement voisine de 2.105 Pa. On notera qu'une telle disposition présente de notables avantages.
En effet, elle permet de diminuer l'énergie nécessaire et donc la puissance des moyens de mise en pression du flux gazeux admis dans la veine principale, et donc celle du compresseur utilisé ce qui, du même coup, permet de diminuer le bruit produit par celui-ci ainsi que son encombrement et son coût.
On sait par ailleurs que dans les appareils de décontamination suivant l'état antérieur de la technique faisant appel à des dispositifs d'injection de type à venturi, que la valeur de la pression du gaz, notamment de l'air, dans la veine principale doit être réglée avec une très grande précision ce qui, dans la pratique, n'est pas sans poser de graves problèmes d'étalonnage des installations, ce qui impose parfois de réaliser des réglages sur les lieux même de l'utilisation. En effet, ainsi que montré sur la courbe a) de la figure 3 qui représente la variation du débit de gaz dans la veine principale en fonction de la pression dans cette veine, on constate, qu'à la pression de fonctionnement, soit pour une pression de l'ordre de 2, 8.105 Pa, une faible diminution de pression, par exemple de 0,75.105 Pa, fait passer le débit d'une valeur de 30ml/min à une valeur de l'ordre de 50ml/min soit une variation représentant environ 66% de sa valeur initiale.
Au contraire, sur la courbe b) représentant les mêmes paramètres pour un appareil de brumisation suivant l'invention, une même diminution de pression effectuée aux ^
environs de la pression de fonctionnement, soit aux environs de 2.105Pa, engendre une diminution de débit de l'ordre 3ml/min soit environ sept fois moins que précédemment .
Ainsi, la présente invention permet d'améliorer de façon particulièrement efficace la régularité de fonctionnement des appareils de ce type, permettant notamment d'éviter nombre de réglages et ajustements qui, au paravent, devaient impérativement être effectués in situ.
On a représenté sous forme schématique sur la figure 4 un exemple d'un appareil de brumisation mettant en œuvre un dispositif d'injection faisant appel à un injecteur à fractionnement suivant l'invention.
Sur cet appareil la partie postérieure du dispositif d'injection 11 est alimentée en air sous pression par un compresseur 30 qui est piloté par des moyens électroniques de commande tels que notamment un microcontrôleur 32. Ce microcontrôleur est interface avec un pupitre de commande
33 permettant à l'utilisateur de lui fournir les divers paramètres, tels que notamment le volume du local, qui lui sont nécessaires au pilotage de l'opération de traitement.
Le liquide de traitement est stocké dans une cartouche
34 dans laquelle le volume V déterminé comme nécessaire à l'opération de traitement à effectuer par le microcontrôleur 32, est prélevé au moyen d'une pompe doseuse 36, par exemple une pompe péristaltique, dont le fonctionnement est contrôlé par le microcontrôleur 32, pour être délivré dans un réservoir de stockage temporaire 38. Ce dernier est réuni à l'entrée des éléments tubulaires 23. Lorsque le volume V souhaité a été transféré dans le réservoir 38, le microcontrôleur 32 commande la mise en marche du compresseur 30 afin de commencer le traitement et, lorsque le réservoir 38 vient à être vidé, le microcontrôleur commande son arrêt. Bien entendu l'injecteur suivant l'invention pourrait être utilisée avec des appareils de décontamination de structure et d'agencement différents. Il pourrait également trouver des applications dans d' autres domaines que celui de la décontamination, et pourrait être utilisé dans le cadre d' applications les plus diverses où il est nécessaire de générer de minuscules gouttelettes aptes à former un brouillard sec.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Injecteur à fractionnement, notamment pour dispositif de brumisation par effet venturi, du type comportant une veine principale successivement constituée d'une veine axiale convergente (3) destinée à recevoir un flux de gaz sous pression, une veine cylindrique (5) , et une veine axiale divergente (7), ledit injecteur comportant par ailleurs au moins une veine secondaire (9), sensiblement transversale, destinée à admettre un flux de liquide de traitement, et qui débouche en aval de la veine convergente (3) , caractérisé en ce que l'axe (zz') de la veine cylindrique (5) est décalé angulairement par rapport à l'axe longitudinal (xx') des veines convergente (3) et divergente (5) .
2 - Injecteur à fractionnement suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la veine secondaire (9) débouche dans la partie amont de la veine divergente (7) .
3 - Injecteur à fractionnement suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le décalage angulaire (α) est compris entre 2° et 8° et est préférentiellement égal à environ 4°.
4 - Injecteur à fractionnement suivant l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les longueurs respectives de la veine convergente (3) et de la veine divergente (7) sont sensiblement égales.
5 - Injecteur à fractionnement suivant l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la longueur de la veine cylindrique (5) est égale à environ la moitié de la longueur de la veine convergente (3) et, plus précisément, de l'ordre de 0,4 fois celle-ci.
6 - Injecteur à fractionnement suivant l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la conicité du convergent (3) est comprise entre 40° et 50° et préférentiellement voisine de 46°. 7 - Injecteur à fractionnement suivant l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la conicité du divergent (5) est comprise entre 10° et 20° et préférentiellement voisine de 15°.
8 - Injecteur à fractionnement suivant l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le diamètre de la veine cylindrique est compris entre 0,9 et 1,5 mm et préférentiellement voisine de 1,3 mm.
9 - Dispositif d'injection du type comportant un corps (11) percé d'un canal axial cylindrique (15) alimenté, à l'une de ses extrémités, par un flux gazeux sous pression et recevant à son autre extrémité un injecteur à fractionnement (1) suivant l'une des revendications 1 à 8, ledit corps étant pourvu d'au moins un conduit (23) d'admission d'un liquide de traitement débouchant dans une chambre de répartition (21) en communication avec la veine secondaire (9) de l' injecteur (1) .
10 - Dispositif d'injection suivant la revendication 9 caractérisé en ce que l'axe du conduit d'admission (23) est sensiblement perpendiculaire a l'axe longitudinal (xx' ) du canal axial (15) .
11 - Dispositif d'injection suivant l'une des revendications 9 ou 10 caractérisé en ce que le conduit d'admission du liquide de traitement est pourvu, en sa partie aval, d'un orifice calibré (27) de contrôle de débit.
12 - Dispositif d'injection suivant l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que la chambre de répartition (21) est formée entre la surface externe d'un insert (14) en appui sur l' injecteur (1) et percé d'un canal axial d' alimentation en flux gazeux de celle-ci, et la surface interne d'un chambrage (19) réalisé dans le corps (11).
13 - Appareil de brumisation comportant un injecteur à fractionnement suivant l'une des revendications 1 à 8, disposée dans un dispositif d'injection suivant l'une des revendications 9 à 11, et comportant des moyens de mise en pression (30) du flux d'air alimentant la veine principale de l'injecteur (1) qui sont commandés par des moyens électroniques de contrôle (32) , et des moyens d'alimentation (36,38) de la veine secondaire (9) en liquide de traitement dont au moins le volume (V) à distribuer au cours d' une opération de traitement est mesuré par lesdits moyens électroniques de contrôle (32) .
14 - Appareil de brumisation suivant la revendication 13 caractérisé en ce que les moyens électroniques de contrôle sont constitués d'un microcontrôleur (32) .
15 - Appareil de brumisation suivant l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en liquide de traitement sont constitués d'une pompe doseuse (36) apte à prélever dans un réservoir de stockage du liquide de traitement un volume (V) déterminé de ce dernier et à le délivrer dans un réservoir de stockage temporaire (38) à partir duquel il est aspiré par effet venturi à partir de ladite veine secondaire (9) de l'injecteur d) •
16 - Application d'un appareil de brumisation suivant l'une des revendications 13 à 15 à la pulvérisation dans un local à traiter d'un produit de traitement ayant au moins un effet de décontamination .
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