Brevet FR2927551A1 — publié le 20090821

Buse de pulvérisation à amenée non tangentielle, organe de distribution comprenant une telle buse, distributeur comprenant un tel organe et utilisation d'une telle buse L'invention se rapporte à une buse pour pulvériser un fluide sous forme d'un aérosol constitué de fines gouttelettes. Le fluide est notamment un parfum, ou un fluide cosmétique ou pharmaceutique. L'invention concerne également un organe de distribution comprenant cette buse. Elle concerne aussi un distributeur comprenant ledit organe de distribution, un réservoir contenant le fluide et un dispositif de distribution, tel qu'une pompe ou une valve. Généralement, les pompes ou valves prélèvent le fluide dans le réservoir et le poussent sous pression dans l'organe de distribution formant élément d'actionnement de la pompe ou de la valve. Le produit débouche dans une chambre destinée à faire tourner très rapidement le fluide et en sort sous forme d'un aérosol de forme sensiblement conique. Du fait de la vitesse imprimée au fluide, celui-ci se fractionne en fines gouttelettes. On connait déjà usuellement une buse de pulvérisation pour produit fluide comprenant : û une paroi frontale présentant un canal de sortie s'étendant au travers de ladite paroi frontale, ledit canal de sortie étant délimité par une surface latérale sensiblement de révolution autour d'un axe de révolution, û au moins un conduit d'amenée adapté pour amener du produit fluide dans le canal de sortie, le conduit d'amenée et le canal de sortie étant adaptés pour entrainer le produit fluide dans un mouvement de rotation autour de l'axe de révolution, le conduit d'amenée s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe de révolution, entre une extrémité amont adaptée pour être alimentée en produit fluide et une extrémité aval débouchant dans la surface latérale du canal de sortie, ledit conduit d'amenée étant délimité, dans un plan perpendiculaire à l'axe de révolution, par un bord latéral interne et un bord latéral externe. L'invention vise à améliorer la distribution du fluide, et en particulier à la rendre plus homogène. Pour ce faire, conformément à l'invention, le bord latéral externe n'est pas tangent à la surface latérale du canal de sortie. Ainsi, le fluide sous forme de gouttelettes se trouve mieux réparti à l'intérieur du cône de distribution, les gouttelettes étant notamment moins concentrées sur la périphérie du cône. La distribution du produit est géographiquement plus homogène. Les avantages sont particulièrement sensibles pour les pressions habituelles de distribution, relativement faibles (4 à 7 bars). Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, de préférence le bord latéral externe définit une direction marginale externe s'étendant dans le canal de sortie, tangentiellement au bord latéral externe à partir de l'extrémité aval du conduit d'amenée, jusqu'à s'approcher de l'axe de révolution à une distance comprise entre 0,15 fois et 0,3 fois le diamètre du canal de sortie à l'extrémité du conduit d'amenée. L'homogénéité de la distribution du fluide est ainsi particulièrement améliorée. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, de préférence, le bord latéral interne définit une direction marginale interne s'étendant dans le canal de sortie, tangentiellement au bord latéral interne à partir de l'extrémité aval du conduit d'amenée, et la direction marginale interne et la direction marginale externe s'étendent d'un même côté par rapport à l'axe de révolution. La rotation du fluide dans le canal de sortie et par conséquent l'homogénéité de la distribution du fluide sont ainsi améliorées. Selon encore une autre caractéristique conforme à l'invention, le bord latéral interne et le bord latéral externe du conduit d'amenée forment de préférence une arrête vive à leur jonction avec le canal de sortie. L'écoulement du fluide dans le canal de sortie en résultant améliore encore l'homogénéité de la distribution du fluide. De préférence, conformément à l'invention, le conduit d'amenée présente entre son extrémité amont et son extrémité aval une largeur entre le bord latéral interne et le bord latéral externe, et une profondeur suivant la direction de l'axe de révolution, le rapport de la largeur sur la profondeur du conduit d'amenée étant compris entre 0,5 et 2. Conformément à l'invention, le bord latéral interne et le bord latéral externe peuvent être parallèles, ou en variante convergents en direction de l'extrémité aval du conduit d'amenée. L'invention a en outre pour objet un organe de distribution comprenant la buse de pulvérisation et un corps globalement cylindrique, le corps comprenant une surface de butée et présentant un logement délimité par la surface de butée, la buse de pulvérisation étant disposée à une extrémité aval du logement, la paroi frontale de la buse de pulvérisation venant en contact avec la surface de butée pour délimiter le conduit d'amenée, le logement comprenant en outre une extrémité amont destinée à être alimentée en fluide. L'invention concerne en outre un distributeur comprenant : ù un réservoir présentant une ouverture et adapté pour contenir un produit fluide, ù un dispositif de distribution monté dans l'ouverture et comprenant un gicleur déplaçable en translation, en communication avec le réservoir et adapté pour délivrer le produit fluide sous pression, ù l'organe de distribution monté sur le gicleur pour déplacer ledit gicleur, le logement étant en communication avec le gicleur. De préférence, conformément à l'invention, le réservoir contient un fluide présentant une viscosité comprise entre 0,1 et 10 Pa.s, et/ou une masse volumique supérieure ou égale à 1 000 kg/m3, et/ou une tension de surface supérieure ou égale à 0,07 N/m à 20°C. L'invention a en outre pour objet une utilisation de la buse de pulvérisation pour pulvériser un fluide présentant une viscosité comprise entre 0,1 et 10 Pa.s, et/ou une masse volumique supérieure ou égale à 1 000 kg/m3, et/ou une tension de surface supérieure ou égale à 0,07 N/m à 20°C. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée suivante, se référant aux dessins annexés dans lesquels : ù la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un distributeur de produit fluide comprenant une buse de pulvérisation, ù la figure 2 est une vue à échelle agrandie de la zone repérée II à la figure 1, ù la figure 3 est une vue à échelle encore agrandie, en perspective tronquée de la buse de pulvérisation du distributeur de la figure 1, ù la figure 4 représente en plan la buse de pulvérisation suivant la flèche repérée IV à la figure 3, ù la figure 5 représente, conformément à la figure 4, une variante de réalisation d'une buse de pulvérisation conforme à l'invention. Sur les figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 illustre un distributeur 30 comprenant un flacon 32 contenant un fluide 36 généralement constitué par un liquide, un dispositif de distribution 40 et un organe de distribution 20, formant bouton poussoir. Le distributeur est destiné à restituer le fluide 36 sous forme d'un aérosol 42 composé de gouttelettes individuelles et de forme sensiblement conique. Le réservoir 32 présente un axe longitudinal Y et comprend un col 33 délimitant une ouverture 34. Le dispositif de distribution 40 comprend un corps 39 et un gicleur 38 s'étendant suivant l'axe longitudinal Y. Le corps 39 est disposé dans l'ouverture 34 et est maintenu de manière étanche sur le col 33. Le gicleur 38 est déplaçable en translation à l'intérieur du corps 39 selon l'axe longitudinal Y. L'extrémité inférieure du corps 39 est en communication avec le réservoir 32 par l'intermédiaire d'un tube plongeur 41. Dans l'exemple illustré, le dispositif de distribution 40 constitue une pompe venant prélever le fluide 36 dans le réservoir 32 par l'intermédiaire du tube plongeur 41, afin de le faire circuler sous pression vers l'organe de distribution 2 par l'intermédiaire d'un passage 37 traversant le gicleur 38. En variante, le dispositif de distribution 40 pourra être constitué par une valve, le fluide étant alors pressurisé dans le flacon par un gaz. L'organe de distribution 20 comprend essentiellement un corps 22 et une buse de pulvérisation 1. Le corps 22 est emmanché à l'extrémité supérieure du gicleur 38. Il présente un logement 26, formant canal d'alimentation et présentant une extrémité amont 26a et une extrémité 26b. L'extrémité amont 26a est reliée de manière étanche avec le gicleur 38 et communique avec le passage 37 du gicleur 38. La buse de pulvérisation 1 est disposée à l'extrémité aval 26b du logement 26. La buse de pulvérisation 1 présente sensiblement une symétrie de révolution autour d'un axe de révolution X, perpendiculaire à la direction longitudinale Y. Elle présente une paroi frontale 2 s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe de révolution X et une paroi annulaire 3 prolongeant la paroi frontale 2. La buse de pulvérisation 1 présente une surface d'appui 16 venant au contact, de manière étanche, à une surface de butée 24 du corps 22. La surface d'appui 16 est constituée de quatre portions annulaires entrecoupées par quatre conduits d'amenée 10 présentant une extrémité amont 10a et une extrémité aval 10b. Les conduits d'amenée 10 sont répartis régulièrement autour de l'axe de révolution X et s'étendent perpendiculairement autour de l'axe de révolution X. L'extrémité amont 10a des conduits d'amenée 10 est reliée à l'extrémité aval 26b du logement 26. L'extrémité aval 10b des conduits d'amenée 10 débouche dans un canal de sortie présentant une symétrie de révolution autour de l'axe de révolution X et constitué d'une chambre tourbillonnaire 4 et d'un orifice de sortie 6. La chambre tourbillonnaire 4 est ici constituée d'une portion amont 4' dans laquelle débouche le conduit d'amenée 10 et une portion aval 4" reliant la portion amont 4' à l'orifice de sortie 6. La portion amont 4' est délimitée par une surface latérale 8' de forme cylindrique. La portion aval 4" est délimitée par une surface latérale 8", de forme conique raccordant progressivement la surface latérale 8' à l'orifice de sortie 6. La surface latérale 8' de la portion amont 4' et la surface latérale 8" de la portion aval 4" définissent ensemble la surface latérale 8 de la chambre tourbillonnaire 4. Dans le mode de réalisation illustré, la surface latérale 8 de la chambre tourbillonnaire 4 présente une section circulaire. En variante, la surface latérale 8" pourrait être notamment hémisphérique ou ogivale. Dans le cadre de cette invention, si la buse de pulvérisation 1 comporte au moins 3 conduits d'amenée 10, la section de l'aérosol 42 est de forme circulaire. La section est de forme elliptique si la buse comporte 2 conduits d'amenée 10, et en forme de croissant si la buse comporte 1 seul conduit d'amenée. Tel qu'illustré en particulier à la figure 4, les conduits d'amenée 10 sont délimités dans un plan perpendiculaire à l'axe de révolution X par un bord latéral interne 9 et un bord latéral externe 11. Le bord latéral interne 9 se raccorde avec la surface latérale 8 de la chambre tourbillonnaire 4 en formant une arête vive 14 et est rectiligne dans le mode de réalisation illustré. De même, le bord latéral externe 11 se raccorde avec la surface latérale 8 de la chambre tourbillonnaire 4 en formant une arête vive 15 et est rectiligne dans le mode de réalisation illustré. Le bord latéral externe 11 n'est par conséquent pas tangent à la surface latérale 8 de la chambre tourbillonnaire 4. Plus précisément, le bord latéral externe 11 définit perpendiculairement à l'axe de révolution X une direction marginale externe 13 s'étendant dans la chambre tourbillonnaire 4 tangentiellement au bord latéral externe 11 à l'extrémité aval 10b du conduit d'amenée 10. Cette direction marginale externe est distante de l'axe de révolution X d'une distance d. Autrement dit, les directions marginales externes 13 des conduits d'amenée 10 sont tangentes à un cercle fictif de rayon d centré sur l'axe de révolution X. La distance d est avantageusement comprise entre 0,15 et 0,3 fois le diamètre D de la surface externe 8 de la chambre tourbillonnaire 4 au-niveau de l'extrémité aval 10b du conduit d'amenée 10. En variante, l'épaisseur e de la portion cylindrique amont 4' de la chambre tourbillonnaire 4 pourrait être réduite à néant. Selon une autre variante, inversement la portion cylindrique amont 4' pourrait constituer l'ensemble de la chambre tourbillonnaire, autrement dit la portion cylindrique amont 4' pourrait être prolongée suivant l'axe de révolution X et la portion aval 4" ainsi que l'orifice de sortie 6 pourraient être supprimés. Le bord latéral interne 9 de chacun des conduits d'amenée 10 définit une direction marginale interne 12 s'étendant dans la chambre tourbillonnaire 4, tangentiellement au bord latéral interne 9 à partir de l'extrémité avale 10b du conduit d'amenée 10. La direction marginale interne 12 est parallèle à la direction marginale externe 13 de laquelle elle est distante d'une largeur 1 égale à la largeur du conduit d'amenée 10 perpendiculairement à l'axe de révolution X, autrement dit à la distance séparant le bord latéral interne 9 du bord latéral externe 11, tel qu'illustré à la figure 4. De préférence, la largeur 1 est inférieure ou égale à la distance d, de sorte que la direction marginale interne 12 et la direction marginale externe 13 s'étendent d'un même côté par rapport à l'axe de révolution X et que la direction marginale interne 12 soit distante de l'axe de révolution X d'une distance g supérieure ou égale à zéro. Le conduit d'amenée 10 est délimité suivant la direction de l'axe de révolution X par une surface de fond 16 et la surface de butée 24 du corps 22, distante l'une de l'autre d'une distance f définissant la profondeur du conduit d'amenée 10. Le rapport de la largeur 1 sur la profondeur f du conduit d'amenée 10 est compris entre 0,5 et 2. A titre d'exemple, la profondeur f du conduit d'amenée 10 est sensiblement égale à 0,3 millimètre et l'épaisseur e de la portion cylindrique 4' de la chambre tourbillonnaire 4 suivant l'axe de révolution X est inférieure ou égale à la profondeur f. Toujours à titre d'exemple, la buse de pulvérisation comprend 4 conduits d'amenée 10, le diamètre D de la chambre tourbillonnaire cylindrique 4' est égal à 1,3 millimètres, la direction marginale externe 13 est distante de l'axe de révolution X de la distance d égale à 0,35 millimètres et est distante de la direction marginale interne 12 de 0,2 millimètres. En outre, l'orifice de sortie 6 est de préférence d'un diamètre sensiblement égal à 0,6 millimètres. De préférence le corps 22 est réalisé en matière plastique de type polyoléfine, notamment du polypropylène, et la buse de pulvérisation 1 est réalisée dans une matière plastique dure et rigide, notamment en polyacétal. Lorsque l'utilisateur agit sur l'organe de distribution 20, une partie du fluide 36 contenue dans le réservoir 32 du distributeur 30 chemine successivement par le tube plongeur 41, le dispositif de distribution 40, le passage 37 dans le gicleur 38, le logement 26, les conduits d'amenée 10, la chambre tourbillonnaire 4 et l'orifice de sortie 6 avant d'être pulvérisée sous la forme du cône de distribution 42. 5 De préférence, le fluide présente une viscosité comprise entre 0,1 et 10 Pa.s, et/ou une masse volumique supérieure ou égale à 1000kg par m3, et/ou une tension de surface supérieure ou égale à 0,07 N/m à 20°C. La figure 5 illustre une variante de réalisation se distinguant uniquement du mode de réalisation illustré aux figures précédentes, en ce que le bord latéral interne 9 et le bord latéral externe 11 des conduits d'amenée 10 sont convergents. REVENDICATIONS 1. Buse de pulvérisation (1) pour produit fluide comprenant : ù une paroi frontale (2) présentant un canal de sortie (4, 6) s'étendant au travers de ladite paroi frontale (2), ledit canal de sortie étant délimité par une surface latérale (8) sensiblement de révolution autour d'un axe de révolution (X), ù au moins un conduit d'amenée (10) adapté pour amener du produit fluide (36) dans le canal de sortie (4, 6), le conduit d'amenée (10) et le canal de sortie (4, 6) étant adaptés pour entrainer le produit fluide dans un mouvement de rotation autour de l'axe de révolution (X), le conduit d'amenée (10) s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe de révolution (X), entre une extrémité amont (10a) adaptée pour être alimentée en produit fluide et une extrémité aval (10b) débouchant dans la surface latérale (8) du canal de sortie (4, 6), ledit conduit d'amenée (10) étant délimité, dans un plan perpendiculaire à l'axe de révolution (X), par un bord latéral interne (9) et un bord latéral externe (11), ladite buse de pulvérisation étant caractérisée en ce que le bord latéral externe (11) n'est pas tangent à la surface latérale (8) du canal de sortie (4, 6). 2. Buse de pulvérisation selon la revendication 1, dans laquelle le bord latéral externe (11) définit une direction marginale externe (13) s'étendant dans le canal de sortie (4), tangentiellement au bord latéral externe (11) à partir de l'extrémité aval (10b) du conduit d'amenée (10), jusqu'à s'approcher de l'axe de révolution à une distance comprise entre 0,15 fois et 0,3 fois le diamètre (D) ducanal de sortie (4) à l'extrémité (10b) du conduit d'amenée (10). 3. Buse de pulvérisation selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle le bord latéral interne (9) définit une direction marginale interne (12) s'étendant dans le canal de sortie (4, 6), tangentiellement au bord latéral interne (9) à partir de l'extrémité aval (10b) du conduit d'amenée (10), et la direction marginale interne (12) et la direction marginale externe (13) s'étendent d'un même côté par rapport à l'axe de révolution (X). 4. Buse de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le bord latéral interne (9) et le bord latéral externe (11) du conduit d'amenée (10) forment une arrête vive (14, 15) à leur jonction avec le canal de sortie (4, 6). 5. Buse de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le conduit d'amenée (10) présente entre son extrémité amont (10a) et son extrémité aval (10b) une largeur (1) entre le bord latéral interne (9) et le bord latéral externe (11), et une profondeur (f) suivant la direction de l'axe de révolution (X), le rapport de la largeur (1) sur la profondeur (f) du conduit d'amenée (10) étant compris entre 0,5 et 2. 6. Buse de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le bord latéral interne (9) et le bord latéral externe (11) sont parallèles. 7. Buse de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le bord latéral interne (9) et le bord latéral externe (11) convergent en direction de l'extrémité aval (10b) du conduit d'amenée (10). 8. Organe de distribution (20) comprenant un corps (22) globalement cylindrique et une buse de pulvérisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le corps (22) comprenant une surface de butée (24) etprésentant un logement (26) délimité par la surface de butée (24), la buse de pulvérisation (1) étant disposée à une extrémité aval (26b) du logement (26), la paroi frontale (2) de la buse de pulvérisation (1) venant en contact avec la surface de butée (24) pour délimiter le conduit d'amenée (10), le logement (26) comprenant en outre une extrémité amont (26a) destinée à être alimentée en fluide. 9. Distributeur (30) comprenant : ù un réservoir (32) présentant une ouverture (34) et adapté pour contenir un produit fluide (36), ù un dispositif de distribution monté dans l'ouverture (34) et comprenant un gicleur (38) déplaçable en translation, en communication avec le réservoir (32) et adapté pour délivrer le produit fluide sous pression, ù un organe de distribution (20) selon la revendication précédente, monté sur le gicleur (38) pour déplacer ledit gicleur (38), le logement (26) étant en communication avec le gicleur (38). 10. Distributeur selon la revendication précédente, dans lequel le réservoir (32) contient un fluide (36) présentant une viscosité comprise entre 0,1 et 10 Pa.s, et/ou une masse volumique supérieure ou égale à 1 000 kg/m3, et/ou une tension de surface supérieure ou égale à 0,07 N/m à 20°C. 11. Utilisation d'une buse de pulvérisation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 pour pulvériser un fluide (36) présentant une viscosité comprise entre 0,1 et 10 Pa.s, une masse volumique supérieure ou égale à 1 000 kg/m3, ou une tension de surface supérieure ou égale à 0,07 N/m à 20°C.