Brevet FR2014547A1 — publié le 19700417

La présente invention est relative à des gicleurs à liquide et a plus particulièrement pour objet un gicleur à liquide se présensant sous une forme adéquate. Le gicleur conforme à l'invention comprend un corps tubulaire ouvert à une extrémité et comportant une paroi terminale à l'autre extrémité, comportant un passage diamètralement ouvert à ses deux extrémités sur llintérieur du corps et une fente de décharge transversale débouchant du passage sur I'extérieur de la paroi terminale en son centre, de telle sorte que, lorsqu'on introduit du liquide à l'intérieur du corps à une pression suffisante, un jet atomisé sort de la fente de décharge avec une configuration plane en éventail, et il comprend également un carter air entourant le corps tubulaire, ledit carter comportant une entrée d'air tandis que celui-ci et le corps tubulaire sont conformés de façon à délimiter entre eux une paire d'orifices d'évacuation d'air disposés en des positions"opposdes qui produisent des courants d'air parallèles au passage du corps pour créer une configuration d'écoulement d'air plane en éventail entourant la configuration de pulvérisation et contribuant à l'atomisation du liquide, L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnés surtout à titre d'exemples non limitatifs.Sur les dessins annexés - la figure I est une coupe d'un exemple de pulvérisateur à liquide suivant l'invention; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 du pulvérisateur de la figure I; - la figure 3 est une coupe à échelle réduite représentant le gicleur en position dans une tette de bradeur; - la figure 4 est une élévation de la tête de brtleur représentée sur la figure 3 en coupe partielle; - la figure 5 est une coupe à une échelle encore réduite de la tête de brtleur montée dans une chambre de combustion; - la figure 6 est une coupe d'autre exemple de gicleur à liquide conforme à l'invention; - la figure 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 du gicleur de la figure 6; - la figure 8 est une coupe du gicleur en position dans un support;; - la figure 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 du gicleur de la figure 8; - la figure IO est une vue en bout du montage représenté sur la figure 8; - la figure II est une élévtion en bout d'un autre exemple de gicleur suivant l'invention; - la figure I2 est une coupe suivant la ligne I2-I2 du gicleur de la figure II; - la figure I3 est une coupe suivant la ligne I)-I3 du gicleur de la figure I2; - la figure I4 est une vue en perspective de l'extrémité du gicleur des figures II à I3; et - la figure I5 est une vue en coupe d'un gicleur comportant l'ajutage des figures II à ISo En se référant d'abord à l'exemple de réalisation de l'invention représenté sur les figures I à 5, le gicleur comprend un corps tubulaire IO comportant une portion terminale solide II. Une fente transversale I2 diamètrale traverse la face externe de la portion terminale lic Un tube hypodermique 13 traverse une perforation diamètrale dans la portion terminale II rencontrant la fente I2 à angle droit. Les extrémités du tube hypodermique sont soudées par le laiton ou fixées autrement en position dans la perforation.Le tube 13 comporte une fente d'évacuation de liquide I4 alignée avec l'axe de la fente 12, et il faut noter que la profondeur de la fente 14 est légèrement inférieure au rayon du tube I30 Une paire de fentes d'entrée courbées I5 diamètralement opposées permettent au liquide en provenance du corps IO de pénétrer dans le tube 13;; elles sont formées par étincelage après la mise en position du tube I3, mais avant la formation de la fente I40 Les fentes d'entrée I5 traversent chacune la portion terminale II du corps IO et le tube 13. Les extrémités du tube sont mincées ensemble à l'extérieur du corps IO, puis soudées-pour sceller parfaitement les extrémités du tube. On réalise le gicleur en insérant le tube 13 dans la perforation se trouvant dans la portion terminale 11, après y avoir formé la fente I2. On soude alors le tube I3 en po sition à ses extrémités et on forme alors les fentes I5, comme mentionné oi-dessus, par étincelage.On forme alors la fente I4 et on découpe le tube 13 près de la surface externe du corps IO et on pince ensemble ses extrémités et on les soude, On fixe, pour l'utilisation, le corps IO à l'extrémité éloignée de l'extrémité comportant le tube hypodermique 13 à un corps de brûleur I7 qui comporte une entrée de fluide 18 renfermant un filtre 19. Un carter à air 20 entourant le corps 10 est également fixé au corps de brûleur I7. La paroi latérale du carter comporte une entrée d'air 20a et sa paroi terminale est conformée de façon à présenter une paire d'orifices d'évacuation d'air 21 qui dirige, en cours d'utili- nation, des jets d'air au travers de la face externe de la portion terminale II du corps IO à partir de positions diamètralement opposées. Commue le montre la figure 4, la surface externe de l'extrémité du carter 20 comporte une nervure diamètrale 22. La surface interne de la paroi terminale du carter à air 20 comporte une rainure diamètrale 23, formée par électro-érosion ou autrement, s'étendant à l'intérieur de la nervure 22o Le corps IO s'emboîte dans cette rainure 23 avec l'axe du tube I9 parallèle à la direction longitudinale de la rainure 23. On pratique une rainure transversale diamètrale 24 à 1'extérieur de la surface terminale du bottier 20, ce qui ouvre la rainure 23 sur l'extérieur du bottier à air. Les orifices 21 sont ainsi formés par. la combinaison du corps IO et du carter à air 20. Le gicleur est conçu pour produire une configuration d'écoulement de liquide plane et les jets d'air jailli- sant des orifices 21 forment une configuration d'écoulement d'air plane de forme et d'orientation semblables à celles des Jets pulstrisés. Le montage décrit ci-dessus est particulièrement utile dans des moteurs à turbine à gaz de petites dimensions où la pression de carburant pendant le ralenti est très faible. En outre, le problème de l'obtention d'une atomisation efficace est plus délicat, car on ne dispose que de pressions d'air également très faibles. Comme le montre la figure 5, la tête de brûleur est montée dans la double paroi d'une chambre à combustion d'un moteur à turbine à gazO La paroi interne 25 de la chambre de combustion présente une ouverture dans laquelle le carter à air s'emboîte et le corps du brtleur s'emboîte dans une ouverture pratiquée dans la paroi externe 26. Ainsi llen- trée d'air 20a débouche dans la chemise à air 27 à laquelle on amène l'air avant de le faire passer dans la zone de combustion à travers diverses ouvertures pratiquées dans la paroi interne 25. Les orifices 21 débouchent d'autre part à l'intérieur de la paroi interne.Au ralenti la chute de pression d'air à travers la paroi interne 25 la plus faible à laquelle on puisse s'attendre est de l'ordre de 63,5 mm d'eau seulement A la même vitesse la pression de carburant peut descendre Jusqu'à 70 g/ cm2e Stme dans ces conditions défavorables, le brtleur décrit peut permettre d'obtenir une atomisation satisfaisante. En se référant maintenant aux figures 6 à 10, le gicleur comprend une certaine longueur de tube métallique IIO comportant une paroi terminale III à une extrdmité. On forme une première rainure diamètrale II2 sur la surface interne de cette paroi par une technique telle que ltétincelage. On forme une seconde rainure diamètrale 113 perpendiculaire à la première dans la surface externe de la paroi. La profondeur totale des deux rainures est supérieure à l'épaisseur de la paroi, de sorte que les rainfilres communiquent entre elles Un disque II4 de diamètre inférieur au diamètre interne du tube est fixé à la surface interne de la paroi. On fixe le disque II4 en position par soudage ou autrement. Ainsi quand on fait pénétrer dans le tube du liquide sous pression, deux courants de liquide pénètrent dans la rainure interne II2 à ses extrémités opposées et se déversent par la fente II3, formant un jet en éventail. Le gicleur représenté sur les figures 6 et 7 est utilisé dans le montage représenté sur les figures 8, 9 et IOo Le tube IIO est monté dans un support II5 avec l'intérieur duquel communique L'intérieur du tube IIO. le support II5 supporte également une chemise extérieure II6 entourant le tube IIO en formant un tunnel à air comportant une entrée d'air II9. La surface intérieure de la chemise II6 est formée par étincelage ou tout autre technique, de façon à présenter une section transversale telle qu'elle apparat sur la figure 9.Comme on le voit, cette surface converge dans une direction s'éloignant du support II5 et, a l'extrémité éloignée du support II5, rencontre une rainure transversale II7 pratiquée dans la surface terminale externe de la chemise II6. I1 se forme ainsi une paire de gicleurs à air II8 dirigeant des courants d'air l'un vers l'autre à partir de faces opposées du tube IIO. La fente II7 a la même direction que la rainure I3, de sorte qu' il se forme une configuration d'écoulement de l'air en éventail semblable à la configuration d'écoulement du jet liquide. En pratique, l'écoulement d'air contribue à atomiser le liquide sortant du gicleur et sert également à l'éloigner du gicleur. En se référant enfin aux figures II à I5, le gicleur comprend un corps tubulaire 2IO comportant une paroi terminale 211. La surface interne de cette paroi terminale comporte une rainure annulaire 2I2 de même axe que le corps tubulaire 21O, formée par étincelage ou tout autre technique. Cette rainure 2I2 définit un ilôt interne 2I3 à travers lequel est formé un ilat 2I4 par perforation.L'opération de perforation provoque également la formation d'un trou sur une face de la paroi du corps et ce trou est bouché par une cheville 2I50 L'alésage 2I4 traverse diamétralement l'pilot 213 et communique à ses extrémités avec les parties opposées de la rainure 212o La surface extérieure de la paroi 211 comprend une autre fente 2I6 perpendiculaire à l'alésage 2I4 et rencontrant cet alésage. Ainsi, en cours d'utilisation, quand du liquide sous pression pénètre à l'intérieur du corps 2IO, deux courants de liquide s'écoulent dans l'alésage 2I4, en provenance de ses extremités opposées, et se rencontrent au centre de cet alésage avant d'strie éjectés sous forme de jet atomisé par la fente 216o Quand on dispose d'une pression de liquide suffisante, il se forme une pulvérisation plane en éventail0 La paroi terminale du corps constitue en fait une parie d'une tiste présentant la forme générale deun disque comportant une paire de portions opposées éloignées formant des plats.La fente 2I6 est formée à la base d'une rainure diamètrale 2I7 traversant la face externe de la têteQ Une autre rainure 2I8, oblique par rapport à la rainure 2I7, s'étend entre les plats mentionnés ci-dessusO Comme le montre la figure 15, le gicleur est monté, pour son utilisation, sur un tuyau de support 219 à tra vers lequel le liquide sous pression alimente l'intérieur du corps tubulaire 210. Le tuyau 219 et le corps tubulaire 2IO sont enfermés dans une chemise extérieure 220 fixée au tuyau 2I9 par un raccord à vis 221.La chemise 220 présente une entrée 222 pour l'air sous pression permettant à l'air de pénétrer dans l'espace annulaire compris entre le tuyau 2I9et le corps tubulaire 2IO et la chemise 220o La chemise 220 comporte une paroi terminale 223 contre laquelle s'appuie la face terminale de la tete du gicleur. Le diamètre intérieur de la chemise 220 permet à la tête de s'emporter exactement dans celle-ci, de sorte que seules les rainures 2I8 communiquent directement avec l'espace annulaire mentionné ci-dessus. La paroi terminale 223 comporte une fente diamètrale 224 alignée avec la fente 2I6 dans le corps de gicleur 2IO, de sorte que, à l'usage, quand de l'air sous pression et du liquide sous pression pénétrent respectivement dans le tuyau 2I9 et l'entrée 222, il se forme une configuration d'écoulement d'air en éventail enveloppant la configuration d'écoulement du jet liquide orientée de la même manière. L'écoulement d'air contribue à l'atomisation du liquide sortant du gicleur 2IO et permet de réaliser une atomisation satisfaisante, même quand on ne dispose que de très faibles pressions de liquide. K B V E N D I C A g I O N S IO) - Gicleur comprenant en combinaison un corps tubulaire ouvert à une extrémité et dont l'autre extrémité comporte une paroi terminale, ladite paroi terminale comprenant un passage diamètral ouvert à ses deux extrémités sur l'intérieur du corps et une fente d'évacuation transversale débouchant du passage à 11 extérieur de la paroi terminale en son centre, de sorte que, quand du liquide pénètre à l'intérieur du corps à une pression suffisante, un jet atomisé est éjecté de la fente de décharge avec une configuration plane en éventail, ainsi qu'un carter à air entourant le corps tubulaire, ledit carter comportant une entrée d'air et délimitant avec le corps tubulaire, entre eux, une paire d'orifices d'évacuation opposés qui évacuent des courants d'air parallèles au passage dans le corps pour créer une configuration d'écoulement d'air plane en éventail entourant la configuration d'écoulement du jet et contribuant à l'atomisation du liquide. 20) - ~ Gicleur suivant la revendication I, dans lequel l'intérieur de l'extrémité du carter à air comporte une rainure diamètrale parallèle au passage du corps, et dans lequel l'extérieur de l'extrémité du carter à air comporte une rainure diamètrale transversale rencontrant la rainure interne, lecorps tubulaire s'embottant dans la rainure diamètrale interne pour définir lesdits orifices de décharge, 30) Gicleur suivant la revendication 2, dans lequel le passage existant dans le corps tubulaire es-G formé par un tube mince traversant une perforation diamètrale dans la paroi terminale, les extrémités du tube mince étant obturées à 11 extérieur du corps, des ouvertures étant ménagées auprès des extrémités opposées du tube à l'intérieur du corps, la paroi terminale du corps comportant une rainure diamètrale coupée par la perforation et la fente d'évacuation du liquide étant formée dans le tube à l'intérieur de ladite rainure diamétrale. 40) - Gicleur à liquide suivant la revendication 3 dans lequel la surface externe de ltextrenité du carter à air comprend une nervure diamètrale dans laquelle est formée la rainure diamètrale interne0 5 ) - Gicleur suivant la revendication 2, dans lequel le passage existant dans la paroi terminale du corps tu- bulaire est formée par une rainure diamètrale interne dals ladite paroi terminale et un disque de diamètre inférieur au diamètre intérieur du corps soudé ou fixé autrement à la surface interne de la paroi terminale. 60) - Gicleur suivant la reveLdication 5 dans lequel la fente de décharge est formée par une rainure diamètrale transversale dans la surface extérieure de la paroi terminale0 70) - Gicleur suivant la revendication I, dans lequel la paroi terminale du corps tubulaire forme une tette agrandie sur le corps, de la surface extérieure de la paroi terminale étant creusée d'une rainure pour former, en combinaison avec une paroi terminale plate du carter à air, les orifices d'évacuation d'airs 80) - Gicleur suivant la revendication 7, dans lequel le passage pratiqué dans la paroi terminale du corps tubulaire est formé par un percement diamètral dans ladite paroi, la surface interne de la paroi terminale comportant une rainure annulaire recontrant ledit percement. 90) - Dans un moteur à turbine à gaz, une cham- bre de combustion comportant une paroi extérieure munie d'une entrée d'air, et une paroi interne comportant un grand nombre d'ouvertures destinées à admettre de l'air de ltespace compris entre les parois interne et externe dans une zone de combustion à l'intérieur de la paroi interne un gicleur suivant l'une quelconque des revendications précédentes destiné à introduire le carburant atomisé dans la zone de combustion) le gicleur étant monté avec le carter à air embolté dans des ouvertures alignées dans les parois interne et externe, l'entrée d'air du carter à air débouchant dans l'espace compris entre les parois interne et externe et la fente d'évacuation du liquide et les orifices d'évacuation d'air débouchant à l'intérieur de la paroi interne0