Brevet FR3159915A1 — publié le 20250912

L’invention concerne un dispositif de nettoyage destiné à projeter un jet formé à partir d’un liquide et d’un gaz sous pression présentant une buse comprenant : - un conduit alimenté en gaz sous pression à une première extrémité et une deuxième extrémité débouchant dans une chambre, ledit conduit présentant un rétrécissement de section sensiblement au niveau de ladite seconde extrémité ; - un tube alimenté avec ledit liquide, ledit tube étant coaxial avec ledit conduit et s’étendant dans au moins une portion substantielle dudit conduit comprenant ledit rétrécissement et dans une partie de ladite chambre ; - un guide d’air destiné à former au moins un tourbillon d’air présentant au moins un passage formant un tronçon de spire d’une hélice, ledit guide d’air étant monté dans ledit conduit autour dudit tube entre ladite première extrémité dudit conduit et ledit rétrécissement. Figure à publier : 1 Dispositif de nettoyage projetant un jet formé à partir d’un liquide et d’un gaz sous pression Domaine de l’invention L’invention se rapporte au domaine du nettoyage d’une surface en général à l’aide d’un liquide pulvérisé. Plus précisément, l’invention concerne un dispositif de nettoyage destiné à projeter un jet formé à partir d’un liquide et d’un gaz sous pression. L’invention trouve notamment une application pour le nettoyage et/ou le décapage de surfaces telles que des murs, des sols, des parois ou des tapis de machines industrielles, ou des véhicules, des équipements pour le sport, tels que des chaussures de golf par exemple, etc ... Art antérieur On connait des installations de nettoyage à haute pression équipées d’une pompe destinée à mettre de l’eau sous pression et raccordée à un tuyau ou une lance de projection équipée d’une buse pour pulvériser le liquide. Ces installations permettent de nettoyer ou de décaper efficacement des surfaces à l’aide du liquide pulvérisé sur la surface. Un inconvénient majeur de ces installations de nettoyage à haute pression est qu’elles consomment une quantité importante d’eau. Ceci entraine en outre la nécessité de traiter de grande quantité d’eau chargée des résidus du nettoyage dans certaines applications industrielles. Afin de remédier à ce problème, on a proposé d’avoir recours à des pistolets projetant un mélange d’air et d’eau afin d’augmenter la force d’impact du jet tout en réduisant la quantité d’eau consommée. Ces pistolets se raccordent généralement à un réseau d’eau sous pression. Ces techniques connues n’empêchent pas toutefois d’éclabousser l’environnement plus moins proche de la surface à nettoyer et consomment en pratique une quantité d’eau qui reste encore importante. On a par ailleurs proposé de mettre en œuvre des buses utilisant l’effet Venturi pour accélérer du liquide avec de l’air, qui va « aspirer » le liquide au niveau de la zone d’accélération de l’air. Cette technique qui ne fonctionne qu’avec un liquide à faible pression ne permet pas de projeter une grande quantité de liquide et ne permet en outre pas une pulvérisation de liquide sous forme de gouttelettes très fines. Objectifs de l’invention L’invention a donc notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l’état de la technique cités ci-dessus. Plus précisément l’invention a pour objectif de fournir une technique de nettoyage qui permette de limiter la consommation de liquide nécessaire pour assurer un nettoyage convenable d’une surface. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, un objectif de l’invention est notamment de limiter la consommation de liquide de 50 à 80% par rapport à l’utilisation d’un nettoyeur à haute pression connu. Un autre objectif de l’invention est de proposer une technique de nettoyage qui ne trempe pas la surface nettoyée ni l’environnement immédiat de la surface nettoyée. Encore un objectif de l’invention est de fournir une telle technique qui soit simple à mettre en œuvre et qui soit d’un coût de revient réduit. Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaitront par la suite sont atteints à l’aide d’un dispositif de nettoyage destiné à projeter un jet formé à partir d’un liquide et d’un gaz sous pression et comprenant des moyens de connexion avec des moyens d’alimentation en liquide et des moyens de connexion avec des moyens d’alimentation en gaz sous pression et une buse. Le dispositif selon l’invention permet ainsi notamment de pulvériser du liquide. Par ailleurs, dans le cadre de l’invention, et suivant l’utilisation du dispositif, le jet peut présenter une zone centrale majoritairement constituée de gouttelettes de liquide entourée par un zone périphérique majoritairement constitué de gaz et coaxial avec la zone centrale, ou être formé d’une seule zone où des gouttelettes de liquide sont dispersées au sein du flux de gaz. Selon l’invention, ladite buse comprend : - un conduit présentant une première extrémité solidaire des moyens de connexion avec lesdits moyens d’alimentation en gaz sous pression et une deuxième extrémité débouchant dans une chambre, ledit conduit présentant un rétrécissement de section sensiblement au niveau de ladite seconde extrémité ; - un tube alimenté avec ledit liquide présentant une première extrémité solidaire des moyens de connexion avec lesdits moyens d’alimentation en liquide, ledit tube étant coaxial avec ledit conduit alimenté avec ledit gaz et s’étendant dans au moins une portion substantielle dudit conduit comprenant ledit rétrécissement et dans une partie de ladite chambre ; - un guide d’air destiné à former au moins un tourbillon d’air présentant au moins un passage formant un tronçon de spire d’une hélice, ledit guide d’air étant monté dans ledit conduit autour dudit tube entre ladite première extrémité dudit conduit et ledit rétrécissement. De préférence, ledit liquide est de l’eau. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, ledit liquide est de l’eau mélangée avec un agent moussant. Les inventeurs ont en effet constaté que le dispositif selon l’invention pouvait être utilisé pour générer une mousse de qualité convenable et pour la projeter avec précision sur une surface, par exemple pour la désinfecter. De préférence, ledit gaz est de l’air. Dans des variantes, il peut être envisager de mettre en œuvre un gaz neutre tel que de l’azote, de l’hélium ou de l’argon. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, la pression dudit liquide dans ledit tube est inférieure à celle dudit gaz à ladite première extrémité dudit conduit. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, la pression dudit liquide dans ledit tube est sensiblement égale à la pression atmosphérique. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, la pression dudit liquide dans ledit tube est supérieure à celle dudit gaz à ladite première extrémité dudit conduit. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, la pression dudit liquide dans ledit tube est supérieure ou égale à 40 bars. Dans un mode de réalisation avantageux de l’invention, ledit guide d’air est monté en rotation autour de l’axe dudit conduit. Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, ledit guide d’air présente deux passages formant des tronçons de spire de deux hélices coaxiales contrarotatives, de sorte à former des tourbillons d’air entrecroisés. Selon un aspect particulier de l’invention, ledit tube pénètre dans ladite chambre sur une longueur au moins égale au diamètre dudit tube. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, ledit tube pénètre de 0,5 à 5mm dans ladite chambre. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, lesdits moyens d’alimentation en liquide et/ou lesdits moyens d’alimentation en gaz comprennent un dispositif de limitation du débit apte à être actionnés par un sélecteur. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, un dispositif de nettoyage tel que décrit ci-dessus comprend des moyens de commande mécanique, électrique, ou par automate desdits moyens d’alimentation en liquide et/ou desdits moyens d’alimentation en gaz. Une commande à distance utilisant une technologie sans fil reposant par exemple sur le protocole Bluetooth, les protocoles Wi-Fi, les ondes radiofréquences, peut également être prévue. Liste des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation de l’invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : FIG. 1 est une vue en coupe de la buse d’un exemple de mode de réalisation d’un dispositif de nettoyage selon l’invention ; FIG. 2 est une vue du guide d’air « en hélice » du dispositif de nettoyage présenté en référence à la FIG. 1 . Description détaillée de l’invention On a illustré sur la FIG. 1 , dans une vue en coupe, une buse 10 d’un exemple de mode de réalisation d’un dispositif de nettoyage selon l’invention. Cette buse 10 présente un corps 11 et un tête 11 1 assemblées à l’aide d’un écrou 11 2 , délimitant un conduit de circulation d’air 12 rectiligne de section circulaire, d’axe 13. Ce conduit 12 est alimenté en air par un raccord souple d’air comprimé à 15 bars se vissant sur un connecteur solidaire du corps 11, monté à proximité de la première extrémité 12 1 du conduit 12 (non représenté sur la FIG. 1 ). Il se termine à sa seconde extrémité 12 2 par une réduction de section 12 3 en forme de cône convergent, qui débouche dans une chambre cylindrique 14 présentant une ouverture 14 1 à son extrémité distale pour évacuer le jet. Dans des variantes de ce mode réalisation de l’invention, il peut être prévu que la chambre 14 s’évase progressivement à partir de la seconde extrémité 12 2 . Un tube capillaire 15, coaxial avec le conduit 12, est logé dans le conduit 12 suivant la direction de l’axe 13. Ce tube 15 est relié par sa première extrémité 15 1 à un raccord permettant de connecter un tuyau souple d’amenée d’eau (non représenté sur la FIG. 1 ). Dans ce mode de réalisation particulier de l’invention, de l’eau sous une pression de 3 bars est injectée dans le tube 15. Le tube 15 s’étend sur toute la longueur du conduit 12, traverse la réduction de section 12 3 et pénètre dans la chambre 14 sur une distance de 5mm. Un guide d’air 16 de forme générale annulaire est monté dans le conduit 12 autour du tube 15 en amont de la section réduite 12 3 . Ce guide d’air 16 s’étendant radialement de la paroi extérieure du tube 15 jusqu’à sensiblement la paroi intérieure du conduit 12. Dans ce mode de réalisation particulier de l’invention, le guide d’air 16 est fixe. Dans des variantes de ce mode de réalisation particulier de l’invention, il peut être prévu que le guide d’air 16 soit monté mobile en rotation autour du tube 15. Comme on peut le voir avec plus de netteté sur la FIG. 2 , dans une vue du guide d’air 16 représenté seul, le guide d’air 16 présente deux gorges en forme de tronçons d’une spire d’hélice de deux hélices coaxiales contrarotatives 16 1 et 16 2 permettant le passage de l’air. Ces passages 16 1 et 16 2 permettent de créer un mouvement tourbillonnant du flux d’air. Ainsi, l’air pénétrant par la première extrémité 12 1 dans le conduit 12 et circulant autour du tube 15, va adopter un mouvement tourbillonnant après avoir traversé le guide d’air 16 puis va être accéléré dans la réduction de section 12 3 , ce qui va permettre d’aspirer l’eau à la seconde extrémité 15 2 du tube 15. Le mouvement tourbillonnaire impulsé par le guide d’air 16 permet par ailleurs de former un jet avec des microgouttelettes réparties de façon homogène dans le flux d’air, ce qui augmente la qualité du nettoyage en démultipliant la densité des impacts sur la surface par unité de temps. En outre les inventeurs ont observé que la quantité d’eau pouvant être aspirée à la deuxième extrémité 15 2 , même pour une pression en eau dans le tube très faible, était augmentée en mettant en œuvre le guide d’air 16. On notera par ailleurs que le dispositif selon l’invention peut aussi être mis en œuvre avec de l’eau sous pression, par exemple à une pression de 40 ou 50 bars. Ainsi même si la pression de l’eau est supérieure à celle de l’air, ce qui ne permet pas de profiter d’une aspiration par effet Venturi au niveau de la seconde extrémité du tube, les inventeurs ont constaté que le mouvement tourbillonnaire de l’air permet d’obtenir un jet contenant de fines gouttelettes avec une vitesse d’impact augmentée du fait de la pression d’entrée de l’eau. Dispositif de nettoyage destiné à projeter un jet formé à partir d’un liquide et d’un gaz sous pression et comprenant des moyens de connexion avec des moyens d’alimentation en liquide et des moyens de connexion avec des moyens d’alimentation en gaz sous pression et une buse, caractérisé en ce que ladite buse comprend : - un conduit présentant une première extrémité solidaire des moyens de connexion avec lesdits moyens d’alimentation en gaz sous pression et une deuxième extrémité débouchant dans une chambre, ledit conduit présentant un rétrécissement de section sensiblement au niveau de ladite seconde extrémité ; - un tube alimenté avec ledit liquide présentant une première extrémité solidaire des moyens de connexion avec lesdits moyens d’alimentation en liquide, ledit tube étant coaxial avec ledit conduit alimenté avec ledit gaz et s’étendant dans au moins une portion substantielle dudit conduit comprenant ledit rétrécissement et dans une partie de ladite chambre ; - un guide d’air destiné à former au moins un tourbillon d’air présentant au moins un passage formant un tronçon de spire d’une hélice, ledit guide d’air étant monté dans ledit conduit autour dudit tube entre ladite première extrémité dudit conduit et ledit rétrécissement. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit liquide est de l’eau. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit liquide est de l’eau mélangée avec un agent moussant. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit gaz est de l’air. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pression dudit liquide dans ledit tube est inférieure à celle dudit gaz à ladite première extrémité dudit conduit. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pression dudit liquide dans ledit tube est sensiblement égale à la pression atmosphérique. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pression dudit liquide dans ledit tube est supérieure à celle dudit gaz à ladite première extrémité dudit conduit. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pression dudit liquide dans ledit tube est supérieure ou égale à 40 bars. Dispositif l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit guide d’air est monté en rotation autour de l’axe dudit conduit. Dispositif l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit guide d’air présente deux passages formant des tronçons de spire de deux hélices coaxiales contrarotatives, de sorte à former des tourbillons d’air entrecroisés. Dispositif l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit tube pénètre dans ladite chambre sur une longueur au moins égale au diamètre dudit tube. Dispositif l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit tube pénètre de 0,5 à 5mm dans ladite chambre.