Brevet FR2788706A1 — publié le 20000728

-1- La présente invention concerne un dispositif de pulvérisation de gouttelettes d'eau et une buse pour un tel dispositif. On connaît déjà, du document FR-A-2 743 313, un dispositif de pulvérisation de gouttelettes d'eau qui comprend une cuve de forme sensiblement tronconique ouverte à son extrémité de petit diamètre et comportant à son autre extrémité un transducteur piézoélectrique. La cuve est destinée à être remplie d'un liquide à pulvériser, qui est en général de l'eau, et le transducteur piézoélectrique émet des ondes dans ce liquide en direction de l'extrémité ouverte de la cuve, les parois de cette dernière étant conformées de manière à focaliser les ondes au voisinage de l'extrémité ouverte de la cuve. Une pompe envoie du liquide en permanence dans la cuve, ce qui génère un jet de liquide à son extrémité ouverte, et les ondes se trouvent focalisées à la base de ce jet de sorte qu'il se produit une pulvérisation de gouttelettes à partir du jet de liquide. Compte tenu des petites dimensions de la cuve, à savoir de l'ordre de 40 mm !5 de hauteur et 25 mm de diamètre à sa grande base, on désignera dans la suite de la description cette cuve par le terme de buse. Un des problèmes qui se pose avec une telle buse est de déterminer le meilleur moyen de l'alimenter en liquide. La présente invention vise à proposer une solution à ce problème. La présente invention a tout d'abord pour objet un dispositif de pulvérisation de gouttelettes comprenant une buse de forme sensiblement tronconique munie d'une ouverture à son extrémité de petit diamètre et comportant à sa base une pluralité d'orifices latéraux d'alimentation permettant à un liquide de pénétrer dans la buse, de la remplir et d'en sortir par l'ouverture en formant un jet, un transducteur piézoélectrique étant logé à la base de la buse pour émettre dans le liquide des ondes qui sont focalisées au voisinage de l'ouverture de la buse par réflexion sur les parois de celle-ci, caractérisé par le fait qu'il comporte un support de buse comprenant deux parois sensiblement parallèles définissant entre elles une chambre d'alimentation, un passage traversant étant réalisé dans ladite chambre par formation d'une ouverture dans chaque paroi, les deux ouvertures se trouvant en regard l'une de l'autre, pour permettre l'introduction de la buse et son positionnement transversalement aux parois, les orifices latéraux d'alimentation de la buse débouchant dans la chambre d'alimentation. -2- On comprend que le dispositif selon l'invention présente l'avantage de faciliter grandement la fabrication et l'assemblage du circuit d'alimentation de la buse, du fait qu'un simple emmanchement de cette dernière entre les deux parois délimitant la chambre d'alimentation suffit pour alimenter tous les orifices d'alimentation. En outre, grâce à l'invention, l'alimentation des différents orifices latéraux de la buse est homogène et assure un débit de liquide identique à travers chaque orifice. Le fait de ne pas recourir à des conduits d'alimentation individuels pour acheminer le liquide jusqu'à chaque orifice latéral d'alimentation permet, de plus, de se soustraire au risque qu'une variation de diamètre de l'un de ces conduits, même minime, n'induise des pertes de charge importantes et une disparité de débit de liquide entre l'orifice d'alimentation correspondant et les autres orifices d'alimentation. Cet avantage est d'autant plus sensible lorsqu'on soumet le liquide à une faible pression, ce qui est le mode de fonctionnement le plus avantageux d'un dispositif de pulvérisation du type de celui de la présente invention. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif comporte des moyens pour assurer l'étanchéité entre la chambre d'alimentation et la paroi extérieure de la buse. De tels moyens peuvent être constitués par l'aptitude à la déformation des parois de la chambre d'alimentation qui, par insertion en force de la buse dans le passage traversant, épousent intimement la forme extérieure de la paroi de la buse. Les moyens pour assurer l'étanchéité entre la chambre d'alimentation et la paroi extérieure de la buse peuvent aussi être constitués par des joints emprisonnés dans des logements prévus à cet effet dans l'épaisseur des deux parois parallèles formant la chambre d'alimentation, autour des ouvertures en regard recevant la buse. La présente invention a également pour objet une buse sensiblement tronconique d'un dispositif de pulvérisation du type dans lequel on crée un jet de liquide à partir de la buse et on génère des gouttelettes à partir de ce jet de liquide, caractérisé par le fait qu'elle comporte, à la périphérie de sa base, des orifices latéraux d'alimentation dépourvus de tout moyen de raccordement individuel à un conduit quelconque. Une telle buse présente des avantages tant du point de vue de sa fabrication que de son montage dans un dispositif tel que décrit ci-dessus. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant deux modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence 3- 2788706 au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue en perspective arrière d'une buse présentée en regard de son logement dans un support de buse d'un dispositif de pulvérisation de gouttelettes, - la figure 2 est une vue en coupe axiale de la buse emmanchée dans son support, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 montrant la buse en fonctionnement, la figure 4 est une vue en coupe axiale d'une buse et de son support selon un autre mode de réalisation de l'invention. - la figure 5 est une vue en coupe axiale d'une buse et de son support selon un autre mode de réalisation de l'invention. La buse 1 représentée aux figures 1 à 3 présente une forme sensiblement tronconique avec une extrémité de petit diamètre 2 ouverte et une base 3 de grand diamètre à la périphérie de laquelle sont répartis des orifices latéraux 4 d'alimentation en liquide. La base 3 de la buse est constituée par un disque 5 qui renferme un transducteur piézoélectrique 6 apte à émettre des ondes directement à l'intérieur de la buse, en direction de son extrémité ouverte 2. Les parois 7 de la buse sont réalisées en un matériau dur et sont conformées de manière à réfléchir les ondes émises par le transducteur pour les focaliser sensiblement au niveau de l'ouverture de la buse. Le support de la buse est constitué par une chambre d'alimentation 8 réalisée en deux parois 9, 10 parallèles, partiellement représentées à la figure 1. Chacune de ces parois 9, 10 est munie d'un passage traversant 11, les deux passages traversants se trouvant en regard l'un de l'autre. Grâce à ces deux passages, la buse 1 peut être emmanchée transversalement aux deux parois pour prendre la position représentée aux figures 2 et 3 dans laquelle l'étanchéité entre la paroi 7 extérieure de la buse et chaque paroi 9, 10 de la chambre d'alimentation est obtenue par insertion en force de la buse. On comprend qu'une fois la buse positionnée dans son logement, ses orifices latéraux d'alimentation 4 se trouvent dans la chambre d'alimentation 8 formée par les deux parois 9, 10 parallèles. Il suffit alors d'envoyer du liquide à pulvériser dans la chambre d'alimentation -4- 8 pour que ce liquide pénètre dans la buse par ses orifices d'alimentation 4 et quitte ladite buse en formant un jet à son extrémité ouverte 2. La buse peut être maintenue en place par des fixations à vis telles que celles représentées sur le dessin, qui sont constituées par des goujons filetés 12 solidaires de la paroi 9 recevant la base de la buse, goujons sur lesquels sont vissées des têtes de fixation 13 qui emprisonnent des pattes de serrage 14 qui plaquent le disque 5 de la base de la buse contre la paroi 9. Ainsi, la buse est insérée en force dans le passage traversant formé dans les deux parois par les ouvertures 11, ce qui provoque une légère déformation des parois 9, 10 autour de la buse, déformation qui permet auxdites parois d'épouser la forme de la paroi extérieure de la buse et d'assurer ainsi l'étanchéité entre la paroi extérieure de la buse et la chambre d'alimentation 8. On comprend qu'un tel agencement permet d'alimenter chaque orifice latéral d'alimentation de la buse en liquide à pulvériser à pression constante, ce qui favorise l'écoulement laminaire du liquide dans la buse et dans le jet, comme le montrent les flèches sur la figure 3. Sur le dessin, on a représenté d'une manière schématique l'alimentation électrique du transducteur piézoélectrique 6 par deux fils conducteurs. Un capteur 15 de présence de liquide est prévu en un point haut de la chambre d'alimentation 8 pour détecter une éventuelle baisse du niveau de liquide dans cette chambre, ce qui pourrait exposer le transducteur piézoélectrique à des risques d'endommagement en cas de fonctionnement dans l'air. Dans le mode de réalisation de la figure 4, une buse 16 est logée dans un support 17 en métal, qui est réalisé en une seule pièce, par exemple par usinage. D'autres modes de fabrication peuvent être utilisés, notamment le moulage, en ayant éventuellement recours à d'autres matériaux que des métaux. Le support 17 présente une forme sensiblement cylindrique. Il comporte, à l'une de ses extrémités, une première paroi 18 qui est munie d'une ouverture centrale 19 et, dans sa zone médiane, une deuxième paroi 20, parallèle à la paroi 18 et munie d'une ouverture 21 se trouvant en regard de l'ouverture 19. La paroi intérieure de la buse 16 présente une forme sensiblement parabolique, pour la concentration des ondes, mais la paroi extérieure de la buse comporte une partie cylindrique 16ag, dont le diamètre est très légèrement inférieur au diamètre intérieur des ouvertures 19 et 21. La base de la buse comporte une collerette 22 qui vient en butée contre la paroi 20 lorsque la buse est insérée dans le support 17 par translation de la droite vers la gauche, par rapport à la figure 4. Des joints toriques 23 sont retenus par des logements correspondants prévus dans l'épaisseur de chaque paroi 18, 20 autour des ouvertures 19, 21 pour assurer l'étanchéité entre la chambre d'alimentation 24 définie entre les deux parois 18 et 20 et la paroi extérieure de la buse 16. Un canal d'alimentation 25 débouche dans la chambre 24 et permet son alimentation en eau. L'eau envoyée sous pression dans la chambre d'alimentation 24 pénètre dans la buse par ses orifices latéraux 26 pour ressortir de la buse par son ouverture d'extrémité 27 en formant un jet. Un capteur de présence de liquide 28 est prévu dans la chambre d'alimentation en un point haut de cette dernière pour vérifier que ladite chambre d'alimentation 24 demeure remplie de liquide. Ce capteur de présence de liquide 28 remplit une fonction de sécurité en évitant que la céramique piézoélectrique 29 dont est munie la base de la buse 16 ne fonctionne dans l'air, ce qui pourrait la détériorer. La céramique 29 est maintenue dans un joint 29a et un support 30 qui sont conformés pour venir s'appliquer contre la base de la buse 16 en l'obturant de manière étanche. La céramique 29 et son support 30 sont assujettis à une plaque d'obturation 31 grâce à des entretoises 32 dont la longueur e est déterminée à l'avance en fonction de la pression que l'on veut exercer sur les joints 23 et 29a. La plaque d'obturation 31 est, par ailleurs, vissée sur le support 17 grâce à des vis 33 qui maintiennent la périphérie de la plaque d'obturation 31 dans un dégagement annulaire 34 ménagé dans le support 17. On comprend que le démontage de la plaque d'obturation 31 permet d'accéder facilement à la céramique et à la buse pour les nettoyer ou pour les remplacer, ce qui facilite grandement la maintenance du dispositif de pulvérisation. Une ouverture 35 est prévue dans la plaque d'obturation 31 pour le passage des fils d'alimentation de la céramique, laquelle présente la caractéristique avantageuse que sa face 36 se trouvant en contact avec l'eau est référencée à la masse tandis que sa face opposée 37 reçoit le signal alternatif d'excitation. Cette disposition permet d'utiliser un détecteur de présence de liquide 28 dont le fonctionnement est basé sur la résistivité de l'eau, détecteur qui est particulièrement fiable et simple. En outre, cette caractéristique selon laquelle la face de la céramique en contact avec l'eau est référencée à la masse améliore la sécurité du dispositif vis à vis des risques d'électrocution. A l'avant du support 17, c'est-à-dire à l'opposé de la plaque d'obturation 31, un tube d'extraction 38 emmanché sur un dégagement correspondant 39 du support permet d'évacuer les fines gouttelettes d'eau générées lors du fonctionnement du dispositif Dans le mode de réalisation de la figure 5, la buse 16 est montée sur un support qui est partiellement identique à celui de la figure 4. On ne décrira ici que les caractéristiques qui distinguent ce mode de réalisation du précédent. Le support 40 maintient la buse 16 avec ses orifices latéraux d'alimentation 26 débouchant dans la chambre d'alimentation 24. Le support 40 ne sert qu'au maintien de la buse 16 et est lui-même fixé sur une plaque 41 qui forme la paroi d'un boîtier fermé partiellement représenté. La paroi 41 constitue un écran étanche entre l'intérieur et l'extérieur du boîtier, ce qui permet de protéger les appareillages électroniques du dispositif de tout risque de dégradation par pénétration d'eau à la suite d'une fuite. C'est pour cette raison que le support 40 est fixé sur la plaque 41 par des goujons 42 qui ne traversent pas la paroi 41 mais y sont soudés. Le seul orifice prévu dans la paroi 41 est une ouverture 43 qui reçoit, dans l'épaisseur de la plaque 41, une céramique 44 montée dans un joint annulaire 45. Ce dernier est comprimé entre la collerette 22 de la buse 16 et un boîtier 46 d'alimentation de la céramique. Le serrage des goujons 42, limité par des entretoises 47, provoque la compression appropriée du joint annulaire 45 qui réalise, avec la céramique 44, l'étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur du boîtier. Ce mode de réalisation est avantageux car il comporte une parfaite séparation entre la partie sèche et la partie humide du dispositif, de sorte que même si des fuites se produisaient dans le support de buse 40, elles n'entraîneraient aucune dégradation des appareillages électroniques enfermés dans le boîtier. Dans ce mode de réalisation, l'étanchéité de la chambre d'alimentation est réalisée par un joint torique 23 et par un joint plat 48. Il est bien entendu que le mode de réalisation qui vient d'être décrit ne présente aucun caractère limitatif et qu'il pourra recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de pulvérisation de gouttelettes comprenant une buse (1; 16) de forme sensiblement tronconique munie d'une ouverture (2; 27) à son extrémité de petit diamètre et comportant à sa base (3) une pluralité d'orifices latéraux d'alimentation (4; 26) permettant à un liquide de pénétrer dans la buse, de la remplir et d'en sortir par l'ouverture en formant un jet, un transducteur piézoélectrique (6; 29; 44) étant logé à la base de la buse pour émettre dans le liquide des ondes qui sont focalisées au voisinage de l'ouverture de la buse par réflexion sur les parois de celle-ci, caractérisé par le fait qu'il comporte un support de buse (17; 40) comprenant deux parois (9, 10; 18, 20) sensiblement parallèles définissant entre elles une chambre d'alimentation (8; 24), un passage traversant étant réalisé dans ladite chambre par formation d'une ouverture (11; 19, 21) dans chaque paroi, les deux ouvertures se trouvant en regard l'une de l'autre pour permettre l'introduction de la buse et son positionnement transversalement aux parois, les orifices latéraux d'alimentation (4; 26) de la buse débouchant dans la chambre d'alimentation (8; 24). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour assurer l'étanchéité entre la chambre d'alimentation et la paroi extérieure de la buse. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens d'étanchéité sont constitués par l'aptitude à la déformation des parois (9, 10) de la chambre d'alimentation qui, par insertion en force de la buse dans le passage traversant, épousent intimement la forme extérieure de la paroi (7) de la buse. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens d'étanchéité sont constitués par des joints (23) emprisonnés dans des logements prévus à cet effet dans l'épaisseur des deux parois (18, 20) parallèles formant la chambre d'alimentation, autour des ouvertures en regard recevant la buse. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le support de buse (17; 40) est constitué par une pièce unique sensiblement cylindrique incorporant les deux parois parallèles (18, 20). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le support de buse (17) recç,oit une plaque de fermeture (31) à laquelle est assujetti le transducteur piézoélectrique (29). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le support de buse (40) est assujetti à une paroi (41) qui comporte une ouverture (43) dans l'épaisseur de laquelle le transducteur piézoélectrique (44) est logé, en étant monté dans un joint annulaire (45) qui assure, avec le transducteur, l'étanchéité de part et d'autre de ladite paroi (41). 8. Buse sensiblement tronconique d'un dispositif de pulvérisation de gouttelettes du type dans lequel on crée un jet de liquide à partir de la buse et on génère des gouttelettes à partir de ce jet de liquide, caractérisée par le fait qu'elle comporte, à la périphérie de sa base (3), des orifices latéraux d'alimentation (4) dépourvus de tout moyen de raccordement individuel à un conduit quelconque.