Brevet FR2510008A1 — publié le 19830128

La présente invention concerne les atomiseurs, notamment pour refroidir dans le sens de sa largeur un produit coulé en continu, brame par exemple. On connaît déjà des dispositifs basés sur le principe de l'atomisation de deux jets d'eau par un jet d'air qui rencontre les jets d'eau sensiblement â leur point d'intersection. L'eau atomisée en très fines gouttelettes est projetée sur la surface du produit à refroidir sous la forme d'un jet résultant unique. Ce dernier ne couvre qu'une faible étendue dudit produit dans le cas du refroidissement d'une brame dans le sens de sa largeur, par exemple. L'invention a pour but de remédier à cet inconvé- nient en réalisant des atomiseurs à deux ou trois jets d'eau atomisée recouvrant au moins en grande partie la largeur d'une brame. Elle a plus precisément pour objet un atomiseur, notamment pour refroidir dans le sens de sa largeur un produit coulé en continu, caractérisé en ce qu'il comprend - deux premiers canaux pratiqués dans le corps de l'atomiseur, lesdits premiers canaux, alimentés par un premier fluide sous pression, étant symétriques par rapport à un plan median dudit corps, les axes desdits premiers canaux faisant un angle aigu avec ledit plan médian, et - deux paires de seconds canaux également prati qués dans le corps de l'atomiseur, les deux canaux de chaque paire, alimentés par un deuxième fluide sous pression, étant respectivement symétriques par rapport à un premier canal associé avec lequel, ils définissent un groupe, les axes de chacun desdits seconds canaux d'une meme paire faisant un angle aigu avec l'axe du premier canal associé, et les trois canaux de chacun des deux groupes débouchant du corps de l'atomiseur sur une surface prismatique ou cylindrique concave sensiblement perpendiculaire aux axes de ces canaux. Suivant une première forme de réalisation, l'atomiseur comporte - un tube d'alimentation en deuxième fluide disposé suivant l'axe du corps de l'atomiseur et en partie intérieur à celui-ci, - une gaine entourant ledit tube sur une partie de sa longueur, de manière a définir un espace annulaire fermé, en partie extérieur au corps de l'atomiseur, - un tube d'alimentation en premier fluide débouchant dans ledit espace annulaire, à l'extérieur du corps de l'atomiseur, - une chambre aménagée dans le corps de l'atomiseur et qui est traversée par la gaine, ladite chambre étant reliée au tube d'alimentation en deuxième fluide en amont de l'espace annulaire, les premiers canaux débouchant dans ledit espace annulaire, un second canal de chaque paire débouchant dans ladite chambre et un autre second canal de chaque paire débouchant dans un alésage prolongeant le tube d'alimentation en deuxième fluide, en aval de l'espace annulaire. Suivant une deuxième forme de réalisation, l'atomiseur comporte - un tube d'alimentation en premier fluide disposé suivant l'axe du corps de l'atomiseur et en partie exterieur à celui-ci, - une pièce en forme de bobine solidaire dudit tube qu'elle obture à son extrémité inférieure, - une première et une seconde chambre séparées par ladite pièce en forme de bobine, les premiers canaux débouchant dans une chambre annulaire formée autour de la pièce en forme de bobine, ladite chambre annulaire étant reliée au tube d'alimentation en premier fluide par des canaux pratiqués radialement dans le corps de la bobine, un second canal de chaque paire débouchant dans la première chambre à laquelle vient se raccorder un tube d'alimentation en deuxième fluide, un autre second canal de chaque paire débouchant dans la deuxième chambre qui communique avec la première chambre par des canaux pratiqués longitudinalement dans le corps de la bobine entre les canaux radiaux. Suivant une troisième forme de réalisation, l'ato- miseur comporte - un premier canal supplémentaire dont l'axe est disposé dans le plan médian du corps de l'atomiseur, ledit axe étant coplanaire aux axes des canaux des deux groupes,et - une paire supplémentaire de seconds canaux symétriques par rapport audit premier canal supplémentaire, les axes des canaux de ladite paire supplémentaire faisant un angle aigu avec l'axe du premier canal supplémentaire, les trois canaux supplémentaires constituant un groupe intermédiaire entre les deux groupes précédents. Suivant cette dernière forme de réalisation, l'atomiseur comporte1 en outre, - un tube d'alimentation en premier fluide dont l'axe disposé dans un plan médian du corps de l'atomiseur est parallèle à l'axe de celui-ci, - une chambre longitudinale traversée par ledit tube et à une extrémité de laquelle vient se raccorder un tube d'alimentation en deuxième fluide, les trois premiers canaux débouchant dans un alésage prolongeant le tube d'alimentation en premier fluide, un second canal des deux groupes séparés par le groupe intermédiaire débouchant dans la chambre longitudinale, les autres seconds canaux étant pratiqués deux par deux en opposition dans deux branches du corps de l'atomiseur qui sont percées d'un alésage dans lequel débouchent les autres seconds canaux et qui est raccordé à la chambre longitudinale. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description qui suit, faite en regard des dessins annexés, concernant trois formes de réalisation données à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est une vue en coupe élévation, suivant la ligne A-A de la figure 2, d'un atomiseur suivant une première forme de l'invention. La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne B-B de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe élévation, suivant la ligne A-A de la figure 4, d'un atomiseur suivant une deuxième forme de l'invention. Les figures 4 et 5 sont respectivement des vues en coupe suivant les lignes B-B et C-C de la figure 3. La figure est une vue en coupe élévation, suivant la ligne A-A de la figure 7, d'un atomiseur suivant une troisième forme de l'invention. Les figures 7 et 8 sont respectivement des vues en coupe suivant les lignes B-B et C-C de la figure 6. Sur les figures 1 et 2, le repère 1 de' signe le corps de l'atomiseur qui présente un plan median X-X de part et d'autre duquel sont pratiqués dans le corps tss sy métriquement par rapport audit plan médian, deux groupes de trois canaux. Un premier canal 3 a, alimenté en air sous pression, a son axe qui fait un angle aigu avec le plan médian X-X. De part et d'autre du premier canal 3 a sont aménagés deux autres canaux 4 a et 5 a dont les axes, symétriques par rapport à l'axe du canal 3 a font un angle aigu avec ce dernier axe. Les canaux 4 a et 5 a sont ali mentés en eau sous pression comme cela sera explique par la suite.Les jets d'eau émis par les orifices de sortie des canaux 4 a et 5 a se rencontrent sur l'axe du canal 3 a. Le jet d'air émis par l'orifice de ce canal atomise l'veau en fines gouttelettes et provoque la formation d'un Jet re- sultant. Les canaux 3 a, 4 a et 5 a débouchent du corps 1 sur une surface prismatique 2 a perpendiculaire aux axes de ces canaux. Cette surface pourrait etre prévue de forme cylindrique concave. De l'autre côte du plan median X-X sont amenages de façon identique les canaux 3 b, 4 b et 5 b qui débouchent sur une surface prismatique 2 b symetrique de la surface 2 a par rapport au plan median X-X. On va maintenant decrire les moyens d'alimenta- tion en air et en eau des deux groupes de canaux Le tube d'alimentation en eau 6 est dispose dans l'axe du corps 1 de l'atomiseur. Il est en partie interieur audit corps et en partie exterieur à celui-ci.Une gaine 7 de plus faible longueur que le tube 6 entoure ce dernier de part et d'autre de la face de traversée 8 du corps I Le tube 6 et la gaine 7 de' finissent un espace annulaire 9 obturé par un couvercle 10 à son extrémité exterieure Un tube Il alimente en air sous pression vient se raccorder à la gaine 7. L'air penètre ainsi dans l'espace annulaire 9 à l'extrémité interieure duquel débouchent les canaux 3 a et 3 b. L'eau admise dans le tube 6 alimente directement les canaux 5 a et 5 b qui débouchent dans un alésage prolongeant ledit tube. L'alimentation des canaux 4 a et 4 b s'effectue au moyen d'un tube de dérivation 12, branché sur le tube 6 en amont de l'espace annulaire 9.Le tube 12 est raccordé à une extrémité d'une chambre longitudinale 13 aménagée dans le corps 1 et qui comprend une partie centrale élargie traversée par la gaine 7. Les canaux 4 a et 4 b débouchent aux extrémités de a chambre 13. Sur les figures 3, 4 et 5, on a conservé les mêmes repères que sur les figures précédentes pour désigner les éléments identiques ou équivalents. Le tube 14 d'alimontation en air comprimé est ici disposé dans l'axe du corps 1. A son extrémité intérieure il est rendu solidaire, par soudage par exemple, d'une pièce 15 en forme de bobine qui obture le tube 14 et divise l'espace intérieur du corps 1 en deux chambres distinctes: une première chambre 16 de forme longitudinale qui comprend une partie centrale elargie traversée par le tube 14, et une deuxième chambre 17. Les canaux 3 a et 3 b débouchent dans l'espace annulaire 18 qui entoure le corps de la bobine 15. Quatre canaux radiaux tels que 19 sont pratiqués radialement dans le corps de la bobine 15 et mettent en communication l'espace annulaire 18 avec I'extrémlté du tube 14. C-e dernier alimente donc les canaux 3 a et 3 b via les canaux 19 et l'espace annulaire 18. Un tube 20 d'alimentation en eau vient se raccorder à la chambre longitudinale 16 aux extrémités de laquelle debouchent les canaux 4 a et 4 b. Les canaux 5 a et 5 b qui débouchent dans la chambre 17 sont alimentés en eau a partir de la chambre 16 par l'intermé- diaire de quatre canaux 21 pratiques longitudinalement dans le corps de la bobine 15, entre les canaux radiaux 19. Sur les figures 6 à 8, on a également conservé les mêmes repères pour désigner les eléments identiques ou équivalents. La forme de réalisation représentée sur ces fi gures permet de refroidir la largeur d'une brame dans sa totalité grâce à un jet d'eau atomisé supplémentaire entre les deux jets des figures précédentes. A cet effet, il est prévu entre les deux groupes de canaux tels que représentés sur les figures 1 et 3, un troisième groupe de canaux comprenant un canal 3 c dont l'axe est disposé dans le plan médian X-X et deux autres canaux, respectivement 4 c et 5 c disposés symétriquement de part et d'autre du canal 3 c. Les axes de ces canaux sont disposés dans le meme plan que les axes des canaux des deux groupes précédents. Les canaux 3 a, 3 b et 3 c sont alimentés en air comprime par un tube 14 dont l'axe, disposé dans le plan médian X-X de l'atomiseur, est parallèle à l'axe Y-Y de celui-ci. Lesdits canaux viennent déboucher dans un alésage dans lequel le tube 14 est emmanché. L'alimentation en eau est assurée par le tube 20 qui se raccorde à la chambre longitudinale 16 traversée par le tube 14. Les canaux 4 a et 4 b débouchent directement dans ladite chambre. Les canaux 5 a et 4 c sont pratiqués dans une première branche 22 a du corps 1 tandis que les canaux 5 b et 5 c sont prati qués dans une deuxième branche 22 b dudit corps. Chaque branche est percée d'un alésage dans lequel débouchent les canaux 5 a et 4 c et 5 b et 5 c, respectivement, et qui vient se raccorder a la chambre 16. Les axes des canaux 3 a et 3 b font un angle d avec le plan médian X-X et par conséquent avec l'axe du canal 3 c situé dans ledit plan. Les axes des canaux 4 a et 5 a font un angle P avec l'axe du canal 3 a. De même, les axes des canaux 4 b et 5 b font un angle P avec l'axe du canal 3 b. Les axes des canaux 4 c et 5 c font un angle avec l'axe du canal 3 c. Les trois angles a , P et g sont des angles aigus. La valeur de l'angle d- est de 1'ordre de 600. La valeur de l'angle p est légèrement inférieure, 530C par exemple. La valeur de l'angle ff est inférieure à celle de l'anglet , soit 45 à 500. Ces valeurs sont données à titre d'exemples non limitatifs et peuvent différer d'une réalisa tion a l'autre. Quels que soient les écarts, les angles /3 ont une valeur identique pour un groupe donné et les angles t , / et r sont toujours des angles aigus. On voit sur la figure 6 que les jets d'eau atomisée recouvrent toute la largeur d'une brame, telle que 23,.sans aucune discontinuité, ce qui ne saurait être réalisé avec les dispositions suivant les figures 1 à 5, où les deux jets sont séparés par un certain intervalle. Bien que l'invention ait été décrite en référence à trois formes particulières de réalisation, il va de soi qu'elle n'y est en rien limitée et que des modifications pourront lui être apportées sans sortir de son domaine. On pourra utiliser, à la place de l'eau, tout autre liquide réfrigérant approprié. De même, on pourra utiliser, à la place de l'air tout autre gaz apte à pulvé- riser l'eau ou tout autre liquide réfrigérant. On pourra également intervertir la circulation des deux fluides liquide et gazeux. Dans ce cas, pour un groupe donné, le liquide à pulvériser alimente le canal central, 3 a par exemple, tandis que le gaz pulvérisateur alimente les canaux adjacents 4 a et 5 a. On pourra également jouer sur les diamètres des canaux de telle sorte que l'atomiseur fournisse trois jets distincts, les jets latéraux n'étant pas nécessairement symétriques par rapport au jet central. La disposition symétrique représentée sur les figures est toutefois la disposition préférée dans le cas particulier du refroidissement d'une brame. On pourra, bien entendu, remplacer l'un quelconque des moyens décrits par un moyen techniquement équivalent. L'invention couvre donc, outre les exemples représentés, leurs différentes variantes d'exécution. REV ENDICATIONS 1. Atomiseur, notamment pour refroidir dans le sens de sa largeur un produit coulé en continu, caractérisé en ce qu'il comporte - deux premiers canaux (3 a et 3 b) pratiqués dans le corps (1) de l'atomiseur,lesdits premiers canaux1 alimentés par un premier fluide sous pression, étant symétriques par rapport à un plan médian dudit corps, les axes desdits premiers canaux faisant un angle aigu avec le dit plan médian, et - deux paires de seconds canaux (4 a, 5 a et 4 b, 5 b) également pratiqués dans le corps (1) de l'atomiseur, les deux canaux de chaque paire, alimentés par un deu xième fluide sous pression, étant respectivement symé- triques par rapport à un premier canal (3 a ou 3 b) asso cié avec lequel ils définissent un groupe, les axes de chacun desdits seconds canaux d'une même paire faisant un angle aigu avec l'axe du premier canal associé, et les trois canaux de chacun des deux groupes débouchant du corps (1) de l'atomiseur sur une surface prismatique ou cylindrique concave s-ensiblement perpendiculaire aux axes de ces canaux. 2. Atomiseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qutil comporte - un tube d'alimentation (6) en deuxième fluide dis posé suivant l'axe du corps (1) de l'atomiseur et en partie intérieur à celui-ci, - une gaine (7) entourant ledit tube sur une partie de sa longueur, de manière à définir un espace annulaire fermé (9) en partie extérieur au corps (1) de l'atomi seur, - un tube d'alimentation -(il) en premier fluide dé bouchant dans ledit espace annulaire, à l'extérieur du corps (1) de l'atomiseur, - une chambre (13) aménagée dans le corps (1) de l'atomiseur et qui est traversée par la gaine (7), ladite chambre étant reliée au tube (6) d'alimentation en deu xième fluide en amont de l'espace annulaire (9), les premiers canaux (3 a et 3 b) débouchant dans ledit es pace annulaire, un second canal (4 a et 4 b) de chaque paire débouchant dans ladite chambre et un autre second canal (5 a et 5 b) de chaque paire debouchant dans un alésage prolongeant le tube d'alimentation (6) en deu xième fluide, en aval de l'espace annulaire (9). 3. Atomiseur suivant la revendication i, caractérisé en ce qu'il comporte - un tube d'alimentation (i4) en premier fluide dis posé suivant l'axe du corps (1) de l'atomiseur et en partie extérieur à celui-ci, - une pièce (15) en forme de bobine solidaire dudit tube qu'elle obture à son extrémité inférieure, - une premier et une seconde chambre (16 et 17) se- parés par ladite pièe en forme de bobine, les premiers canaux (3 a et 3 b) debouchant dans une chambre annulaire (18) formée autour de la pièce (15) en forme de bobine, ladite chambre annulaire étant reliée au tube d'alimen tation (14) en premier fluide par des canaux (19) prati ques radialement dans le corps de la bobine (ars), un se cond canal (4 a et 4 b) de chaque paire débouchant dans la première chambre (16) à laquelle vient se raccorder un tube d'alimentation (20) en deuxième fluide, un autre second canal (5 a et 5 b) de chaque paire débouchant dans la deuxième chambre (17) qui communique avec la première chambre (16) par des canaux (21) pratiqués lon gitudinalement dans le corps de la bobine (15) entre les canaux radiaux (19). 4. Atomiseur suivant la revendication i, caractérisé en ce qu'il comporte - un premier canal supplémentaire (3 c) dont l'axe est disposé dans le plan médian du corps (1) de l'atomi- seur, ledit axe étant coplanaire aux axes des canaux des deux groupes, et - une paire supplementaire de seconds canaux (4 c et 5 c) symétriques par rapport audit premier canal supplé mentaire, les axes des canaux de ladite paire supplémen taire faisant un angle aigu avec l'axe du premier canal supplémentaire (3 c), les trois canaux supplémentaires (3 c, 4 c et 5 c) constituant un groupe intermédiaire entre les deux groupes précédents. 5. Atomiseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre - un tube d'alimentation (14) en premier fluide dont l'axe disposé dans un plan médian du corps (î) de l'ato miseur est parallèle à l'axe de celui-ci, - une chambre longitudinale (16) traversée par ledit tube et à une extremite de laquelle vient se raccorder un tube d'alimentation (20) en deuxième fluide, les trois premiers canaux (3 a, 3 b, 3 c) débouchant dans un alé sage prolongeant le tube d'alimentation (14) en premier fluide, un second canal (4 a et 4 b) des deux groupes séparés par le groupe intermédiaire débouchant dans la chambre longitudinale (16), les autres seconds canaux étant pratiqués deux par deux en opposition dans deux branches (22 a et 22 b) du corps (1) de l'atomiSeur qui sont percées d'un alésage dans lequel débouchent les autres seconds canaux et qui est raccordé à la chambre longitudinale (16).