Brevet FR2613429A1 — publié le 19881007

La présente invention concerne un dispositif permettant ltévaporation et/ou I'homogénéisation d'un mélange de fluide gazeux et/ou liquide. par exemple carburé, Dans un moteur, une condition particulièrement importante à une bonne carburation est une évaporation complète et efficace du combustible liquide. essence en particulier. En effet l'essence ntest pas complètement vaporisée dans le mélange carbure, elle existe très souvent sous forme de goutelettes en suspension dans le mélange. L'homogénéité de ce malange est bien loin dtetre parfaite à la sortie du carburateur. Il faut évaporer les goutelettes en suspension et brasser énergiquement afin d'obtenir l'homogénéité du mélange. Dans son brevet FR 73 39940 et le certificat d'addition FR 7345404 le Demandeur a déjà décrit un dispositif d'amélioration de la qualité des mélanges carburés destinés à:être brûlés dans un moteur à combustion interne, comprenant une pièce principale cylindrique ayant en son centre un perçage de grand diamètre ayant la forme d'un venturi et à sa périphérie une pluralité de petits venturis Le venturi central favorise l'accélération du mélange très pauvre que reçoit la partie centrale, afin de créer une dépression dans les petits venturis périphériques. Les goutelettes qui subsistent dans l'émulsion émise par le carburateur et le carburant qui ruisselle sur les parois sont obligées de traverser les petits venturis périphériques. où l'on cherche à en obtenir une évaporation aussi complète que possible.L'action du brassage est réalisée à la sortie des venturis périphériques par la très grande différence de vitesse de passage dans le venturi central et dans les venturis périphériques. Mais les recherches poursuivies depuis le dépôt du brevet précité ont révélé que l'obtention effective des performances visées impliquait le respect de certaines conditions relativement précises dans la réalisation du dispositif antérieur qui vient dXetre évoque et permettait alors d'étendre son champ d'application. L'invention a pour objet un dispositif d'évaporation et/ou d'homogénéisation d'un mélange de fluides gazeux et/ou liquides par exemple carburé des - tiné à alimenter pour ce dernier un moteur à combustion interne du genre constitué d'une pièce principale sensiblement cylindrique s'interposant entre l'orifice de sortie d'un carburateur et lrorifice d'admission dudit moteur et comportant un venturi central ainsi qu'une pluralité de venturis périphériques disposés en couronne autour de ce venturi central et de plus petit diamètre que ce dernier. caractérisé en ce que. tous ces venturis étant de même longueur axiale et parallèles entre eux. - la hauteur des venturis est sensiblement égale au diamètre de sortie du grand venturi; - le diamètre de sortie des petits venturis périphériques est sensiblement égal au tiers du diamètre de sortie du grand venturi - les orifices de sortie de tous les venturis périphériques sont tengentiels au plus près entre eux et avec le venturi central. En effet, l'expérience a montré qu'aux conditions ainsi énoncées on parvenait à un compromis tel que la longueur axiale des venturis périphétiques était suffisante pour conduire à un éclatement des goutelettes de carburant. mais aussi pas trop longue pour éviter un freinage excessif de l'écoulement et pour sauvegarder llefficacité de la dépression créée par l'écoulement central. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre. à titre d'exemple. en référence aux dessins annexés où - la figure 1 représente une coupe axialedu dispositif selontltinvention ; - la figure 2 représente une vue de dessous du dispositif de l'invention - la figure 3 illustre un carburateur muni du dispositif de l'invention. Selon la forme de réalisation choisie et représentée. le dispositif selon l'invention comporte un corps cylindrique 1 surmonté dlune bride 2 qui s'adapte sur la sortie du carburateur. Dans ce corps on retrouve un venturi central 4 entouré tangentiellement d'une multitude de venturis périphériques 5 tangentiels entre eux, aussi bien en entrée qu'en sortie. Le venturi central 4 comporte trois parties - une partie supérieure 6 qui est un congé de raccordement formant le convergent du venturi ,tronconique ou arrondi. - une partie intermédiaire 7 cylindrique formant le col; - et une partie tronconique 8 formant le divergent du venturi. Les venturis périphériques sont identiques entre eux et comportent deux parties conver gente - une partie supérieure/9 formant congé de raccordement 2ronconique ou arrondi ; - une partie tronconique 10 qui forme un évasement de sortie. Ces deux parties se situant de part et. d'autre d'un col constitué par leur jonction. Les dimensions du corps 2 seront données en fonction du diamètre D de la tubulure de sortie du carburateur. La hauteur des venturis est 0, 623D. la partie supérieure des venturis est de 1 mm. Le venturi central a une partie cylindrique de diamètre 0. 532D, une partie tronconique de diamètre de sortie 0, 600D, cette partie tronconique formant un angle au sommet de 130 Les venturis périphériques ont une partie tronconique de conicité de 7 %, et un diamètre de sortie de 0,200D. Les sorties des différents venturis sont tangentes au plus près. c'est-à-dire de l'ordre de quelques centièmes de millimètres, La figure 3 représente le dispositif de l'invention placé à la sortie du carburateur 3avec une représentation de l'entrée d'êir 11 et de la tubulure d'admission 12 qui s'adapte sur le corps du dispositif de l'invention. Avec des dimensions telles que définies ci-dessus, le fonctionnement du dispositif est optimal. La partie non évaporée de l'essence qui ruisselle dans les venturis périphériques s'y trouve soumise à une puissante dépression et sly évapore. Le mélange devenu gazeux subit un brassage particulièrement énergique à la sortie des venturis. n en résulte une évaporation efficace de toutes les composantes mêmes les plus lourdes du carburant. Les expériences ont prouvé que l'on pouvait étendre les valeurs des des dimensions et pentes des différents venturis ainsi données dans des limites assez strictes. La hauteur des venturis peut être comprise entre 0. 580D et 0, 700D. Les différentes parties du venturi central sont telles que - la partie supérieure 6 a une hauteur comprise entre 0.5 et 1,5mm ; - la partie cylindrique 7 a son diamètre compris entre 0. 490D et 0. 560D - la partie tronconique 8 a son diamètre en sortie compris entre 0, 560D et 0, 650D. Cette partie tronconique 8 forme un angle au sommet compris entre 11 et 150. Les différentes parties des venturis périphériques 5 sont telles que - leurs parties supérieures 9 ont une hauteur comprise entre 0. 5 et 1,5 mm; - leurs parties tronconiques 10 ont une conicité comprise entre s et 8 010. Ces venturis périphériques ont des diamètres de sortie de valeurs comprises entre 0. 175D et 0,230D. Le dispositif selon l'invention qui vient dXêtre décrit n'est pas limitatif, celui-ci pouvant s'appliquer à l'homogénéisation et/ou l'évaporation de tout mélange gaz/gaz, gaz/liquide, liquide/liquide. I1 peut s'appliquèr en outre pour les moteurs à gaz de pétrole liquéfié, comme décrit auparavant au niveau de l'admission. dans le cas de moteurs à injection, le dispositif sera disposé dans chaque sortie du collecteur entre injection et cylindre. I1 s'applique aussi aux dispositifs de production de chaleur. chaudières à fioule, disposé entre la pulvérisation et la chambre de combustion. Dans les mélanges de liquides. il pourra entre utilisé notamment pour la réalisation d'émulsions. REVENDICATIONS I) Dispositif d'évaporation et/ou d'homogénéité d'un mélange de fluides gazeux et/ou liquides. par exemple carburé, destiné à alimenter un moteur à combustion interne, du genre constitué d'une pièce principale sensiblement cylindrique s'interposant entre l'orifice de sortie d'un carburateur et l'orifice d'admission dudit moteur et comportant un-venturi central (4) ainsi qu'une pluralité de venturis périphériques (5) disposés en couronne autour de ce venturi central (4) et de plus petit diamètre que ce dernier. caractérisé en ce que tous ces venturis (4, 5) étant de mEme longueur axiale et parallèles entre eux. - la hauteur des venturis (4, 5) est sensiblement égale au diamètre de sortie du grand venturi (4); - le diamètre de sortie des petits venturis péripFériques (5) est sensiblement égal au tiers du diamètre de sortie du grand venturi (4); - les orifices de sortie de tous les venturis périphériques (5) sont tangentiels au plus près entre eux et avec le venturi central (4). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le venturi central (4) présente une partie intermédiaire (7) de forme cylindrique. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce que le venturi central (4) et les venturis périphériques (5) ont une première partie formant congé convergent de forme tronconique ou arrondie (6. 9) de hauteur comprise entre 0,5 et 1,5 millimètre. en particulier 1 millimètre. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce que la hauteur des venturis (4. 5) est comprise entre 0, 58 et 0. 70 fois le diamètre D de l'orifice de sortie du carburateur. dit diamètre de référence. en particulier 0, 623D. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce que le diamètre du venturi central (4) a sa partie centrale de diamètre compris entre 0.49 et 0. 56 fois le diamètre de référence D, en particulier 0, 532D. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce que le venturi central (4) a son extrémité de sortie de diamètre compris entre 0. 56 et 0, 65 fois ledit diamètre de référence D. en particulier 0, 600D. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce que le venturi central (4) a une partie tronconique de sortie (8) qui présente un angle au sommet compris entre 110 et 15 0. en particulier 130. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce que la conicité des petits venturis (5) est comprise entre 5 % et 8010. en particulier 7010. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les petits venturis périphériques (5) ont le diamètre de leurs extrémités de sortie compris entre 0, 175 et 0, 23 fois le diamètre de référerc e D, en particulier 0,200D.