Brevet FR2902351A1 — publié le 20071221

La présente invention concerne les buses pour l'éjection d'un liquide sous la forme d'un brouillard atomisé ou spray , encore appelées buses de brumisation ; elle concerne en particulier de telles buses de brumisation du type à effet tourbillonnaire (ou swirl ). Ces buses de brumisation sont notamment utilisées sur les rampes d'installations de brumisation mises en oeuvre dans les bâtiments d'élevage, en particulier pour assurer un refroidissement d'ambiance, ou encore remplir une fonction désinfectante, désinsectisante, anti-odeur, etc ... A partir d'une source d'eau et d'un groupe motopompe, elles assurent la pulvérisation de l'eau dans la zone ou le site souhaité, cela sous la forme d'un brouillard de très fines gouttelettes. L'eau pulvérisée à haute pression peut être associée à un produit de traitement quelconque (par exemple désinfectant, désinsectisant, mouillant, anti-odeurs ...). Certaines de ces buses dites à effet tourbillonnaire (ou swirl ) assurent l'admission du liquide par un ou des canaux jusqu'à un orifice d'extrémité formé d'une chambre conique dont les parois convergent vers une chambre cylindrique d'expulsion de très petit diamètre. Le liquide sous haute pression alimente tangentiellement la base de la chambre conique pour être mis en rotation, accéléré et finalement éclaté en très fines gouttelettes à la sortie de la chambre d'extrémité cylindrique. Les canaux d'adduction de liquide jusqu'à la chambre conique de tourbillonnement consistent généralement en des stries ou rainures réalisées dans un écrou vissé dans le corps de buse. Mais les canaux d'adduction correspondants doivent avoir une section très réduite pour remplir correctement leur fonction, c'est-à-dire assurer l'alimentation en liquide haute pression de la chambre de tourbillonnement à bas débit, ceci de façon à produire des gouttelettes très fines de l'ordre de 10 micromètres en sortie de buse. Le problème inhérent à cette dimension réduite des canaux est qu'ils ont une propension importante à se boucher. La présente invention propose une nouvelle structure de buse permettant de résoudre ce problème. Ainsi, la buse de brumisation conforme à l'invention est du type à effet tourbillonnaire et comporte un corps de buse muni -d'une embase cylindrique dont l'orifice interne d'axe a présente un diamètre b, et - d'une tête d'extrémité qui est munie d'un orifice axial formé d'une chambre d'accélération conique convergeant vers une chambre d'extrémité de petit diamètre, le corps de buse étant associé à des moyens rapportés internes qui assurent le guidage du liquide sous pression destiné à être brumisé jusqu'audit orifice axial d'extrémité. Conformément à l'invention, cette buse est caractérisée par le fait que la tête du corps de buse comporte un méplat interne qui s'étend autour de la base de la chambre d'accélération conique, perpendiculairement à l'axe a dudit corps de buse, et également par le fait que lesdits moyens internes de guidage du liquide sous pression sont constitués : - d'une pastille plane circulaire dont une première face est en appui contre ledit méplat, munie d'un orifice central disposé dans le prolongement de la base de ladite chambre d'accélération conique, et d'une canalisation latérale débouchant dans ledit orifice central, et - d'un noyau interne comprenant une embase cylindrique et une tête cylindrique, ladite embase étant munie d'un filetage coopérant avec un filetage complémentaire ménagé dans ledit orifice interne du corps de buse, et ladite tête cylindrique étant munie d'une face plane d'extrémité venant en appui contre la seconde face plane de ladite pastille circulaire pour plaquer cette dernière contre le méplat de la tête du corps de buse lors du vissage de son embase, laquelle tête cylindrique, centrée sur l'axe a dudit orifice interne du corps de buse, a un diamètre c inférieur à celui b dudit orifice interne, pour ménager une chambre annulaire d'alimentation en liquide. D'autre part, le noyau de buse comporte encore au moins une canalisation assurant l'alimentation de ladite chambre annulaire en liquide sous pression, et la canalisation latérale de la pastille plane circulaire est adaptée pour assurer le passage du liquide sous pression depuis cette chambre annulaire jusqu'à ladite chambre d'accélération conique. La présence de la pastille plane circulaire, en association avec la chambre d'alimentation annulaire, permet d'assurer une pulvérisation correcte du liquide sous forme de très fines gouttelettes, tout en ayant la possibilité de prévoir dans le noyau de buse des canaux d'adduction dont les dimensions sont adaptées pour éviter ou tout au moins limiter grandement les risques de bouchage. La canalisation latérale de la pastille plane circulaire se présente avantageusement sous la forme d'un orifice allongé traversant. D'autre part, cette canalisation s'étend de préférence depuis l'orifice central de la pastille et s'arrête avant sa bordure externe circulaire. Selon encore une autre particularité, la canalisation latérale de la pastille plane s'étend de manière tangentielle à son orifice central. Elle est avantageusement délimitée par deux bordures latérales : l'une interne rectiligne qui s'étend tangentiellement ou sensiblement tangentiellement à la bordure circulaire de l'orifice central, et l'autre externe, comportant une première partie rectiligne prolongée par une seconde partie courbe (en forme d'arc de cercle et/ou d'ellipse). Les parties rectilignes des bordures latérales de cette canalisation sont avantageusement légèrement convergentes en direction de la bordure circulaire de l'orifice central pour initier le phénomène d'accélération. Selon encore d'autres particularités, l'épaisseur de la pastille plane circulaire est de préférence comprise entre 0,1 et 0,4 mm. En outre, son orifice central a un diamètre qui correspond de préférence sensiblement au diamètre de la base de la chambre d'accélération conique. Toujours selon une autre caractéristique, la canalisation du noyau interne assurant l'alimentation de la chambre annulaire en liquide sous pression consiste en un canal axial ménagé dans l'embase du noyau, prolongé par au moins un canal radial ménagé dans la tête dudit noyau. De préférence, la buse conforme à l'invention comporte encore un dispositif stoppe-gouttes ménagé au niveau de l'extrémité arrière du corps de buse. L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'une forme de réalisation particulière, donnée uniquement à titre d'exemple et représentée sur les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation de la buse de brumisation conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1 ; - la figure 3 montre la buse en vue éclatée de côté ; - la figure 4 est une vue en perspective éclatée, toujours de la même buse ; - la figure 5 est une vue en plan de la pastille plane circulaire formant la canalisation d'alimentation de la chambre d'accélération conique. Tel qu'illustré sur les figures 1 à 4, la buse de brumisation 1 comprend principalement un corps de buse 2 de forme générale tubulaire - dont la tête 3 comporte un orifice axial 4 de pulvérisation/brumisation, - dont l'embase 5 délimite un orifice interne axial cylindrique 6 qui intègre des moyens 7 assurant le guidage du liquide sous pression destiné à être brumisé par ledit orifice d'extrémité 4, et - dont l'extrémité arrière 8 est équipée d'un dispositif stoppe-gouttes 9. L'orifice axial de pulvérisation 4 traverse la tête d'extrémité 3 et assure la connexion entre l'orifice axial 6 et l'extérieur. Cet orifice axial 4 est formé, côté interne, d'une chambre d'accélération conique 10 dont la paroi converge vers une partie d'extrémité cylindrique 11 de petit diamètre, débouchant à l'extérieur. La chambre conique 10 et la partie d'extrémité cylindrique 11 s'étendent toutes deux coaxialement à l'orifice interne 6 d'axe a. L'angle au sommet de la chambre conique 10 peut être de l'ordre de 90 ; de son côté, le diamètre de la partie cylindrique d'extrémité 11 peut être compris entre 0,1 et 0,5 mm, ceci en fonction du débit recherché. La base de la chambre conique 10 a un diamètre inférieur au diamètre b de l'orifice interne 6, et ladite chambre conique 10 se raccorde aux parois internes dudit orifice 6 par le biais d'un méplat 13 en forme de couronne circulaire. Le plan de ce méplat 13 s'étend perpendiculairement à l'axe a de l'orifice interne 6. Le liquide sous pression qui pénètre par l'extrémité arrière 8 du corps de buse 2 est guidé jusqu'à l'orifice d'extrémité 4 par l'intermédiaire des moyens de guidage 7 constitués d'un noyau interne 14 et d'une pastille plane circulaire 15. Le noyau interne 14 comprend une embase cylindrique 16 prolongée par une tête cylindrique 17. L'embase 16 comporte un filetage périphérique 18 coopérant avec un filetage complémentaire 19 ménagé dans la paroi interne de l'orifice axial 6 pour assurer son maintien en position au sein du corps de buse 2. La tête cylindrique 17 s'étend coaxialement à l'axe a de l'orifice interne 6 et a un diamètre c inférieur à celui b dudit orifice interne 6, de sorte à ménager une chambre annulaire 20 entre la paroi interne cylindrique dudit orifice 6 et la paroi externe cylindrique de ladite tête 17 du noyau 14. L'alimentation en liquide de cette chambre annulaire 20, depuis l'extrémité arrière 8 du corps de buse 2 s'effectue par l'intermédiaire d'un système de canalisation 22 ménagée au sein du noyau 14, en l'occurrence, ici, par un canal axial 23 ménagé dans l'embase 16 du noyau 14, prolongé par deux canaux radiants 24 ménagés dans la tête de noyau 17. Sur la figure 2, on remarque que l'embouchure du canal axial 23 est en forme d'orifice six pans permettant la manoeuvre en rotation du noyau 14 au moyen d'une clé six pans, pour son vissage ou son dévissage dans l'orifice cylindrique 6 de l'embase 2. L'extrémité de la tête 17 du noyau 14 est plane et cette extrémité plane vient plaquer la pastille circulaire 15 contre le méplat d'extrémité 13 du corps de buse 2, lors du vissage dudit noyau 14. La pastille circulaire 15 est donc alors prise en sandwich entre le noyau 14 et la tête 3 du corps de buse 2, l'une de ses faces étant en contact plan avec la tête 17 dudit noyau 14, et son autre face en contact plan avec le méplat 13 de ladite tête d'extrémité 3. Cette pastille circulaire 15 a un diamètre qui est inférieur au diamètre b de l'orifice 6. Elle est structurée pour assurer l'alimentation en liquide sous pression de la chambre conique 10, à partir de la chambre annulaire 20 précitée. A cet effet, et comme on peut le voir sur la figure 5, la pastille 15 comporte un orifice circulaire central traversant 25, prolongé par un orifice allongé traversant 26 faisant office de canalisation latérale. L'orifice circulaire central 25 a un diamètre qui correspond à celui de la base de la chambre conique 10. De son côté, l'orifice allongé 26 est orienté selon un axe d qui s'étend tangentiellement ou sensiblement tangentiellement à la bordure de l'orifice central 25. Cet orifice 26 est délimité par une bordure interne rectiligne 27, et par une bordure externe 28 constituée d'une portion rectiligne 29 prolongée par une portion courbe 30 (en forme d'arc de cercle et/ou d'ellipse). L'orifice 26 s'étend depuis l'orifice axial 25 et s'arrête avant la bordure circulaire externe 31 de la pastille 15, par une portion 32 en arc de cercle. L'extrémité externe 33 de l'orifice allongé 26, délimitée par cette portion en arc de cercle 32, est située entre la bordure circulaire externe 31 de la pastille 15 et le niveau de positionnement de l'enveloppe externe de la tête cylindrique 17 du noyau 14, dont le contour est représenté en traits mixtes fins sur la figure 5, de façon à ce que cette extrémité 33 débouche dans la chambre annulaire 20. De la sorte, on comprend que l'orifice allongé 26 forme une canalisation qui assure le passage du liquide sous pression de la chambre annulaire 20 jusqu'à la chambre conique 10. Cette canalisation 26 est délimitée par une partie du méplat 13 et par une partie de l'extrémité plane de la tête de noyau 17 et, latéralement, par les deux bordures 27 et 28 précitées. A partir de l'extrémité 32, les deux parties rectilignes 27 et 29 de la canalisation 26 s'étendent de manière légèrement convergente en direction de la bordure circulaire de l'orifice central 25 pour augmenter la vitesse du fluide. En aval de la bordure rectiligne 29, la bordure externe de la canalisation 26 se prolonge par la portion 30 en arc de cercle ou d'ellipse. Au sein de la buse 1, l'orifice central 25 de la pastille 15 s'étend dans le prolongement de la base de la chambre conique 10. On obtient une structure de canalisation 26 de section générale rectangulaire qui permet de propulser le liquide sous pression provenant de la chambre annulaire 20 dans la chambre d'accélération conique 10, ceci au niveau de la base de cette dernière et de façon tangentielle. L'épaisseur de la pastille 15, qui correspond à la hauteur de la canalisation 26, est avantageusement comprise entre 0,1 et 0,4 mm. La largeur moyenne de cette canalisation 26 est de l'ordre de 0,85 mm. Les dimensions des canaux d'alimentation 23, 24, de la chambre annulaire 20, de la canalisation 26 et des deux parties 10 et 11 de l'orifice d'extrémité 4, sont adaptées pour assurer des caractéristiques de brumisation optimales, tout en limitant les risques de bouchage. De plus, de par la conception de cette buse, le nettoyage de ses différentes pièces constitutives est facilité. Au niveau de l'extrémité arrière 8 du corps de buse 2, le dispositif stop-gouttes 9 présente une structure classique. En l'occurrence, il comporte : - un siège d'extrémité 34 muni d'un orifice axial d'alimentation 35, - un clapet 36 d'obturation dudit orifice d'alimentation 35, et - un ressort spirale 37 interposé entre le noyau de buse 14 et le clapet 36, tendant à plaquer ce dernier contre ledit orifice d'alimentation 35. Le siège d'extrémité 34 est monté par vissage dans l'orifice interne 6 du corps de buse 2 (sur le filetage interne 19). De manière classique, la pression du liquide écarte le clapet 36 de l'orifice 35. Dès que la pression chute sous un certain seuil, fonction des caractéristiques du ressort de rappel 37, le clapet 36 obture l'orifice 35 et coupe l'alimentation de la buse. Cette buse de brumisation 1 est montée de manière classique sur une tubulure d'alimentation par vissage sur un porte-buse soudé sur ladite tubulure (ce vissage étant réalisé par l'intermédiaire du filetage 38 ménagé sur la face externe de la partie arrière 8 du corps de buse 2). Comme la pastille 15 est une pièce indépendante, il est possible de la remplacer par une autre pastille ayant une canalisation latérale de dimensions et/ou formes différentes, pour ajuster ou faire varier le débit du fluide. REVENDICATIONS - 1.- Buse de brumisation du type à effet tourbillonnaire comportant un corps de buse (2) de forme générale tubulaire, lequel corps de buse (2) est muni - d'une embase cylindrique (5) dont l'orifice interne (6) d'axe a présente un diamètre b, et - d'une tête d'extrémité (3), ladite tête (3) étant munie d'un orifice axial (4) formé d'une chambre d'accélération conique (10) convergeant vers une partie d'extrémité cylindrique (11) de petit diamètre, ledit corps de buse (2) étant associé à des moyens rapportés internes (7) qui assurent le guidage du liquide sous pression destiné à être brumisé, jusqu'audit orifice axial d'extrémité (4), caractérisée en ce que la tête (3) du corps de buse (2) comporte un méplat interne (13) qui s'étend autour de la base de la chambre d'accélération conique (10), perpendiculairement à l'axe a dudit corps de buse (2), et en ce que lesdits moyens internes (7) de guidage du liquide sous pression sont constitués : - d'une pastille plane circulaire (15) dont une première face est en appui contre ledit méplat (13), munie d'un orifice central (25) disposé dans le prolongement de la base de ladite chambre d'accélération conique (10), et d'une canalisation latérale (26) débouchant dans ledit orifice central (25), et - d'un noyau interne (14) comprenant une embase cylindrique (16) et une tête cylindrique (17), ladite embase (16) étant munie d'un filetage (18) coopérant avec un filetage complémentaire (19) ménagé dans ledit orifice interne (6) du corps de buse (2), et ladite tête cylindrique (17) étant munie d'une face plane d'extrémité venant en appui contre la seconde face de ladite pastille circulaire (15) pour plaquer cette dernière contre ledit méplat (13) de la tête (3) du corps de buse (2) lors du vissage de son embase (16), laquelle tête cylindrique (17), centrée sur l'axe a dudit orifice interne (6) du corps de buse (2), a un diamètre c inférieur à celui b dudit orifice interne (6), pour ménager une chambre annulaire (20) d'alimentation en liquide, ledit noyau (14) comportant encore une canalisation (22) assurant l'alimentation de ladite chambre annulaire (20) en liquide sous pression, et la canalisation latérale (26) de ladite pastille plane (15) étant adaptée pour assurer le passage du liquide sous pression depuis ladite chambre annulaire (20) jusqu'à ladite chambre d'accélération conique (10). 2.- Buse de brumisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la canalisation latérale (26) de la pastille plane (15) est en forme d'orifice allongé traversant. 3.- Buse de brumisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, 35 caractérisée en ce que la canalisation latérale (26) de la pastille plane (15) s'étend depuis l'orifice central (25) de ladite pastille (15) et s'arrête avant sa bordure externe circulaire (31). 4.- Buse de brumisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la canalisation latérale (26) de la pastille plane (15) s'étend de manière tangentielle à l'orifice central (25). 5.- Buse de brumisation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la canalisation latérale (26) de la pastille plane (15) est délimitée par deux bordures latérales, l'une interne rectiligne (27) qui s'étend tangentiellement ou sensiblement tangentiellement à la bordure circulaire de l'orifice central (25), et l'autre externe (28), comportant une première partie rectiligne (29) prolongée par une seconde partie courbe (30). 6.- Buse de brumisation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les parties rectilignes (27 et 29) des bordures latérales de la canalisation (26) sont légèrement convergentes en direction de la bordure circulaire de l'orifice central (25). 7.- Buse de brumisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la pastille plane (15) a une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,4 mm. 8.- Buse de brumisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'orifice central (25) de la pastille plane (15) a un diamètre correspondant sensiblement au diamètre de la base de la chambre d'accélération conique (10). 9.- Buse de brumisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la canalisation (22) du noyau interne (14), assurant l'alimentation de la chambre annulaire (20) en liquide sous pression, consiste en un canal axial (23) ménagé dans l'embase (16) du noyau (14), prolongé par au moins un canal radial (24) ménagé dans la tête (17) dudit noyau (14). 10.- Buse de brumisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif stoppe-gouttes (9), ménagé au niveau de l'extrémité arrière (8) du corps de buse (2).30