Brevet FR2375471A1 — publié le 19780721

La présente invention concerne les appareils à jet, appelés plus communé- ment trompes à vide, trompes à dilution ou éjecteurs. Ces appareils procèdent d'un meme schéma de fonctionnement. Ils transforment l'énergie du débit moteur à haute pression, en énergie cinétique, mettant en cause un débit plus important et créant une dépression pouvant servir à l'aspiration d'un gaz ou à la mise sous vide. Les appareils existant dans ce domaine sont constitués d'un lanceur à orifice généralement cylindrique et d'un diffuseur dont le profil est celui d'un tube de Venturi. Ces appareils sont réputés statiques, ne comportant aucune pièce en mouvement. Les caractéristiques d'un tel appareil sont invariables ; elles ne dépendent en fait, que de la pression et du débit moteur lequel est directement lié à la section de l'orifice du lanceur. Pour une consommation en débit moteur donnée, à une pression donnée, on obtient des performances déterminées en valeur de dépression, débit aspiré et surpression au refoulement, performances qui dépendent de la géométrie lanceur-diffuseur, laquelle est invariable. Seule une augmentation du débit moteur peut faire varier les performances. Les appareils ainsi constitués présentent l'inconvénient de la consouma- tion en débit moteur, qui est souvent très élevée, notamment lorsqu'on veut obtenir un débit aspiré important sous une forte dépression. Le dispositif suivant l'invention permet d'obtenir des performances variables, les conditions d'alimentation de l'appareil en fluide moteur restant elles constantes. L'appareil est autorégulé ; la dépression à l'aspiration agit comne facteur de régulation. Cela permet notamment d'obtenir des performances élevées, moyennant une faible consommation en débit moteur. Avec le même appareil, il est possible d'obtenir à la fois un débit aspiré élevé, lorsque les tuyères sont séparées entre elles sous l'action des ressorts et une dépression importante lorsque les tuyères sont jointives. Le dispositif comporte un lanceur destiné à recevoir le fluide moteur-et un diffuseur destiné à assurer le mélange et le transfert d'énergie. Deux formes de lanceurs peuvent être envisagées -: 1 ) - Lanceur à orifice cylindrique Fig. 4 20) - Lanceur à flux convergent Fig. 3 Le lanceur reçoit le fluide moteur(air comprimé) par-l'orifice il lequel est éjecté par l'orifice 13, dans le cas d'un lanceur à orifice cylindrique, par la fente annulaire 2, dans le cas d'un lanceur à flux convergent. Utilité d'un lanceur-à flux convergent L'air comprimé issu de la fente annulaire disposée selon la Fig. 3, est soumis à l'effet de paroi ou "effet de Coanda". Le jet d'air obtenu autour de ltenveloppe du cône 14 se deplace en flux convergent vers le sommet du cône jusqu'à former une veine fluide rectiligne et de faible section. L'application de ce phénomene aux appareils à jet offre de grands avantages 10) - La surface de contact entre le fluide moteur et l'air ambiant, surface où ont lieu les échanges d'énergie, est constituée non seulement par la veine fluide rectiligne mais également par l'enveloppe du cône, à partir de la fente annulaire jusqu'au sommet. Cette augmentation de la surface de contact donne lieu à une augmentation des débits induits (débit d'air aspiré). 20) - La diminution de section de la veine fluide le long du cône, implique une augmentation de la vitesse du flux moteur et la mise en vitesse du flux induit, ce qui provoque une chute de la pression statique à l'entrée du diffuseur. Le dispositif suivant l'invention comporte également un diffuseur. Celuici peut être composé, suivant le résultat recherché, d'une ou plusieurs tuyères. En effet, un diffuseur à une tuyère peut être associé à un lanceur à flux convergent Fig. 2. On réalise ainsi un appareil qui fonctionnera selon le schéma des éjecteurs statiques, avec, cependant, les avantages du lanceur à flux convergent. Fonctionnement d'un diffuseur multi-tuyères Le diffuseur est composé de 2 ou 3 tuyères coaxiales, disposées selon le croquis de la Fig. 1. La pente des parois divergentes est constante. Seule la position de la première tuyère-est fixe par rapport au lanceur ; les autres, parfaitement coaxiales à la première, peuvent subir un léger déplacement axial, leurs positions limites étant soit séparées entre elles par l'action des ressorts 6, soit jointives lorsque la pression absolue dans la chambre 8 est très inférieure à la pression atmosphérique. La pression différentielle qui en résulte s'exerce sur la membrane 7 qui cnmmunique, par son élasticité, un déplacement axial à la tuyère 5, ce qui comprime les ressorts 6. Ainsi, cette pression différentielle exerce un effet de régulation car son action sur la membrane 7 communique une variation de la position relative des tuyères et donc du jeu inter-tuyères, ce qui entraîne une amélioration des performances par l'augmentation du débit induit lorsque le jeu est maximum et par l'augmentation de la dépression lorsque le jeu est nul. Dans ce dernier cas, les tuyeres forment un profil uniforme et continu, ce qui permet d'obtenir un vide final plus important. Les joints 9 font étanchéité lorsque les tuyères sont jointives. Le tube 10 sert d'orifice d'aspiration. REVENDICATIONS 1 - Dispositif fonctionnant selon le principe des appareils à jet et dont les caractéristiques sont variables et dépendent de la pression différentielle créée par l'appareil, celle-ci jouant le rôle de parametre de régulation. Caractérisé par le fait qu'il comporte un diffuseur composé de plu sieurs tuyères de profil divergent, coaxiales, séparées entre elles par un jeu due quelques mm. 2 - Dispositif selon revendication 1, Caractérisé par le fait que le jeu inter-tuyeres est maintenu par des ressorts, lesquels peuvent subir une compression par le dépla- cement des tuyeres soumises à la composante axiale d'une pression différentielle. 3 - Dispositif selon revendication 2, . Caractérisé par le fait qu'il comporte un lanceur à flux conver gent, comportant un dôme central cônique dont l'enveloppe prolonge une fente annulaire dont l'intervalle est réglable. 4 - Dispositif selon revendication 3, . Caractérisé par le le fait que le lanceur à flux convergent, associé à un diffuseur mono-tuyeres, réalise un éjecteur statique aux per formances élevées.