Brevet FR2414370A1 — publié le 19790810

L'invention concerne les dispositifs du genre bombe a aérosols utilisés pour pulvériser, au moyen d'un propulseur dissous, différents produits-tels que des parfums, des produits de traitement agricole, des peintures, etc..., comportant une proportion importante d'un produit inflammable tel que l'alcool. L'alcool projeté est très-inflammable, surtout à l'état pulvérisé dans l'air. Jusqu'à maintenant, on a beaucoup utilisé des propulseurs du type fréon, qui ne sont pas combustibles et, par conséquent, n'ont pas tendance à accroître l'inflammabilité de l'alcool pulvérisé. Cependant, l'utilisation du fréon est discutée aujourd'hui, en raison des conséquences de son abandon dans l'atmosphère. Aussi, on a cherché d'autres propulseurs et lion se tourne actuellement vers des produits tels que le propane, le butane ou l'isobutane. Un des inconvénients de ces propulseurs est qu'ils sont combustibles, et additionnés à l'alcool, ils rendent le mélange pulvérisé très combustible. Une formule de mélange typique comprend 70% en volume d'alcool à 90 , avec bien entendu les essences appropriées en vue de l'application, et 30% d'isobutane.Avec un tel mélange, on court le risque de voir le vaporisateur se transformer en chalumeau, si, pendant une pulvérisation, il se produit au voisinage une étincelle ou une flamme d'allumette ou de briquet par exemple. Un des soucis actuels des fabricants concernés est donc de réduire les risques d'inflammabilité, sinon de les supprimer totalement, si c'était possible. Des tests ont été définis par des organismes officiels pour permettre des essais comparatifs. Dans un test, on amorce une pulvérisation dirigée sur une flamme placée dans l'axe de la pulvérisation et l'on observe si la pulvérisation éteint la flamme ou si, au contraire, le jet pulvérisé s' enflamme. Dans un autre test, on provoque une amorce de combustion sur une pulvérisation établie en régime permanent, en approchant une flamme du cône de la pulvérisation et l'on observe si la pulvérisation s'enflamme ou non, et dans le cas où elle s'enflamme, si la flamme se maintient ou est fugitive. On a constaté, avec le mélange indiqué ci-dessus, que tous les essais conduisent à un résultat mauvais : pas d'extinction de la flamme d'amorçage dans le premier test, inflammation de la pulvérisation dans le second test, le pulvérisateur étant transformé en chalumeau dans les deux cas. On obtient les mêmes résultats avec des proportions voisines d'alcool, et avec des propulseurs analogues, comme le butane et le propane, ou des mélanges de ces propulseurs. On a déjà proposé des valves assez compliquées organisées dans le but de réduire l'inflammabilité, en introduisant de l'eau dans le jet de pulvérisation. Des améliorations notables sont obtenues, vérifiables notamment avec les tests ci-dessus par des pourcentages importants de résultats favorables. Mais les valves en question sont trop compliquées et par suite trop coûteuses. Comme il s'agit de valves jetées après usage avec le récipient quand celui-ci est vide, le prix de ces valves, qui font partie du récipient, ne permet pas leur utilisation à grande échelle. Conformément 3 l'invention, on a trouvé qu'en incorporant au liquide chassé hors du récipient, une certaine quantité du gaz propulseur combustible, on réduisait beaucoup les risques d'inflammation au voisinage du pulvérisateur, et ce avec une valve du type le plus simple, ne comportant que le corps de valve, délimitant une chambre avec le joint d'étanchéité entourant la tige de soupape rappelée par un ressort.Ceci tient probablement à ce que le propulseur combustible, mélangé en plus grande proportion à l'alcool pulvérisé occupe un volume qui serait autrement occupé par de l'air, de la même façon qu'un jet de gaz non mélangé avec de l'air comburant brûle dans de mauvaises conditions s' enflamme plus difficilement, la flamme ne pouvant se propager dans une masse de gaz sans comburant, alors qu'elle se propage très rapidement, si le gaz contient de l'air divisé dans tout le volume. En fait, un chalumeau de gaz sans air primaire brûle mal, ou même s'éteint Si le souffle est fort et brusque. Selon une caractéristique de l'invention, on prévoit dans la paroi de la valve, séparant la chambre de valve du volume de propulseur gazeux surplombant le liquide, un orifice de passage, permettant au propulseur gazeux de pénêtrer dans la chambre, pour en être chassé avec le liquide, vers la buse de vaporisation, ou gicleur. Le gaz rencontrant le liquide dans la chambre forme une émulsion, et ctest cette émulsion qui est chassée par le gicleur. Une telle disposition a déjà été utilisée avec des mélanges comportant le fréon comme propulseur.Dans ce cas, l'introduction de fréon gazeux dans le mélange avait pour but de réduire le refroidissement du jet de pulvérisation dû à la vaporisation du fréon. I1 est bien évident que ceci ne pouvait suggérer une solution au problème de l'inflammabilité, et qu'en outre, l'émission en quantité supplémentaire d'un gaz très inflammable ne pouvait suggérer à priori de réduire le risque d'inflammabilité. La dimension de cet orifice dépend de différents facteurs. Ces facteurs sont nombreux, et il ne paraît pas possible de donner une formule ou une limite précise. Mais, l'homme de l'art pourra, avec quelques essais très peu nombreux, en procédant suivant les tests ci-dessus, déterminer les limites inférieure et supérieure de cet orifice, ainsi que la valeur optima. La figure unique du dessin ci-joint représente une valve classique modifiée conformément à l'invention. Comme on peut le voir, la valve est du type classique le plus simple. Un récipient 1, est équipé d'une valve 2, maintenue par une coupelle 3, avec interposition de deux joints 4 et 5. La valve comprend un corps principal 6, maintenu de façon étanche par la coupelle et les joints, et délimitant intérieurement une chambre de valve 7. Un poussoir 9 est monté sur un tube de sortie ou d'actionnement 10 et comporte un gicleur 11, le tube avec le poussoir étant rappelé vers le haut par un ressort 12. Un tube plongeur 14 est raccordé au bas de la chambre. Un orifice 15 (trou latéral de soupape) dans le bas du tube de sortie permet l'ouverture ou la fermeture de la valve. Conformément à l'invention, un orifice 16 est prévu dans la paroi de la chambre. La surface du liquide 18 est surmontée du gaz propulseur 19, le liquide comportant du propulseur dissous. Dans le cas mentionné ci-dessus, le liquide est constitué de 70% en volume d'alcool à 90% avec des essences appropriées et de 30% dtisobutane. Ces proportions, non plus que les produits, ne sont limitatives, étant entendu qu'il s'agit d'un exemple typique. Les paramètres en jeu sont assez nombreux. Les principaux sont le diamètre du tube plongeur, le diamètre de l'orifice 16, ou prise de gaz additionnelle (PGA), le volume de la chambre 7 (déduction faite du bas de la soupape et du ressort), le diamètre du trou latéral de soupape 15, et le diamètre de l'orifice de pulvérisation ou gicleur 11. Selon les types de soupape, on trouvera rapidement par quelques essais ou tests normalisés la dimension optima à choisir pour l'orifice 16. S'il est trop petit, il n'a pratiquement pas d'effet, et s'il est trop grand, le gaz se videra trop vite, et il n'en restera pas assez pour vider complètement le flacon. Avec des dimensions assez courantes de diamètres de 1,4 mm pour le tube plongeur, 0,35 mm pour le trou latéral 3 de soupape, 0,4 mm pour le gicleur, avec une chambre de 300 mm on trouve d'assez bons résultats avec un trou 16 de 0,4 mm de diamètre. On donne ci-après quelques résultats expérimentaux. tube Volume trou 8 gi- PGA Résultats plongeur chambre latéral cleur 3 mm mm de soupape 1,4 300 0,35 0,3 0,4 très bon n rr bon 1,6 300 0,35 0,3 0,4 assez bon 1,6 300 0,35 0,4 0,4 mauvais 1,4 400 0,4 0,3 0,4 bon 1,6 400 0,4 0,3 0,4 bon 1,4 400 0,4 0,4 0,6 bon 1,4 400 0,4 0,4 0,5 bon 1,6 400 0,4 0,4 0,5 mauvais Les trois derniers essais concernent un propulseur constitué par un mélange butane propane. On voit qu'en pratique il faut pour le trou 16 ou prise de gaz additionnelle un diamètre assez grand, compte tenu des autres facteurs. La limite supérieure est toujours déterminée par la condition d'expulsicn complète du produit hors du récipient, ce qui suppose déi3 que le liquide est chassé quand on ouvre la valve, donc que la prise de gaz additionnelle est notablement plus petite que le tube plongeur. En général, le diamètre favorable paraît être de l'ordre du tiers (c'est-à-dire une section de l'ordre du dixième). REVENDICATIONS 1.- Procédé pour limiter l'inflammabilité d'une pulvérisation d'un mélange constitué par un solvant combustible daérosol et d'un propulseur combustible, tels que l'alcool et le butane ou le propane, caractérisé par l'incorporation au liquide chassé hors du récipient d'une certaine quantité de propulseur sour forme gazeux. 2.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 13 comprenant un récipient chargé d'un solvant combustible avec un propulseur dissous combustible, avec une valve d'aérosol, cette valve comprenant essentieilement un corps de valve délimitant une chambre en communication avec le liquide sous pression, une soupape, un joint et un ressort, caractérisé en ce qu'au moins un orifice est prévu pour faire communiquer la chambre de valve avec le volume surplombant le liquide quand le propulseur est un gaz combustible tel que le propane, le butane ou l'isobutane. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre de l'orifice est déterminé par des es sais, de façon à obtenir l'extinction d'une flamme située dans l'axe de la pulvérisation à une petite distance, de l'ordre de -10 cm. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le diamètre de l'orifice est limité pour réduire le départ de gaz propulseur, de façon à conserver une pression de pulvérisation jusqu'à la fin de l'utilisation du liquide contenu ~dans le récipient. 5.- Dispositif selon la revendication 3, caractéri sé en ce que la section de 'orifice est environ le dixième de la section du tube d'arrivée de produit liquide dans la soupape.