<Desc/Clms Page number 1>
PULVERISATEUR DE LIQUIDE, EN PARTICULIER POUR INSTALLATIONS DE CLIMATI-
SATION.
L'invention est relative à un pulvérisateur de liquide, en particulier pour installations de climatisation, comprenant une chambre de tourbillonnement cylindrique et une entrée de liquide réglable, tangon- tielle et à section rectangulaire. On sait qu'un bon pulvérisateur doit remplir deux conditions, en ce sens qu'il doit pulvériser très finement le liquide et distribuer le brouillard uniformément. Le courant doit en outre être symétrique à l'axe et le tourbillon doit être maintenu de l'entrée à la sortie, c'est-à-dire que les lignes de courant spirales, dans la chambre de tourbillonnement, ne doivent pas devenir trop raides vers l'intérieur.
A cet effet, il est nécessaire d'écarter les effets de l'entrée unilatérale et du frottement sur le courant, par des mesures de construction appropriées, pour maintenir un tourbillon efficace lors de la sortie du gicleur.
Les gicleurs employés actuellement ont le plus souvent une entrée ronde, d'où il se produit, dans la chambre de tourbillonnement, lors du contact des couches annulaires juxtaposées, un frottement excessif, et, par suite, une perte d'énergie, ce qui est indésirable, puisqu'une énergie de courant sans perte est d'une importance très grande pour la finesse requise de la pulvérisation à la sortie du gicleur.
Le pulvérisateur de liquide conforme à l'invention écarte les inconvénients précités et il se caractérise par le fait que, lors de l'emploi d'une ouverture d'entrée de liquide unique, la largeur de l'ouverture d'entrée est égale ou inférieure à un quart du rayon moyen de la chambre de tourbillonnement. L'invention est en outre relative à des modes de construction du pulvérisateur.
<Desc/Clms Page number 2>
Au dessin ci-annexé, l'objet de l'invention a été représenté dans quatre formes d'exécution données à titre d'exemple.
La figure 1 montre schématiquement un gicleur de pulvérisation, vu en perspective; la figure 2 en montre une coupe transversale; les figures 3 à 5 montrent, en coupe, d'autres formes de réa- lisation de gicleurs, et la figure 6 donne 1-limage d'une ligne de courant.
Pour obtenir avec une bonne approximation, un courant symétri- que à l'axe, dans une chambre de tourbillonnement, dans le cas de l'emploi d'une entrée tangentielle unilatérale, la largeur s (figure 1) du courant de liquide entrant ne peut pas être trop grande. Il se présenterait notam- ment,par suite de l'adhérence du liquide aux parois du canal d'entrée, une distribution de la vitesse qui ne correspondrait pas au jeu des surfaces valable pour un bon courant tourbillonnant (rc= cconst. = composante périphérique de la vitesse) et ce ne serait que lors de la progression vers l'intérieur qu'un équilibre s'établirait peu à peu; en outre, les fils de liquide se présentant en cercles de rayon trop petit n'ont pas d'énergie de vitesse suffisante pour une bonne production de tourbillons.
La symé- trie par rapport à l'axe, qui, seule, assure une distribution uniforme, n'est en outre pas garantie. Comme de nombreux essais l'ont montré, le rapport s/r (largeur d'entrée/rayon d'entrée moyen) ne peut, pour ces rai- sons, pas être supérieur à 1/4 par exemple.
Dans le cas de l'écoulement entre deux disques de couverture disposés sensiblement perpendiculairement à l'axe, on peut obtenir, malgré le frottement sur ceux-ci, un écoulement tourbillonnant symétrique à l'axe, pour lequel le gradient de la pression en direction de la périphérie doit disparaître. La composante radiale cde la vitesse ne dépend en général que de la quantité de liquide de passage. Mais, par suite du frottement aux disques de couverture, la composante périphérique cu de la vitesse est réduite, ce qui détermine un accroissement de l'angle [alpha] (figure 6), que forment la vitesse résultante c = #cr2 + cu2 et la composante périphérique u cu.
Comme lignes de courant, on obtient donc des spirales (figure 6), qui deviennent de plus en plus raides vers l'intérieur, ce qui s'oppose mani- festement aux exigences qui doivent être posées à un bon moyen de produc- tion de tourbillons. On peut toutefois maintenir l'angle ci. mentionné constant de l'entrée à la sortie, lorsque la hauteur h de l'espace de ro- tation varie, selon l'invention, de façon constante, en fonction de r, suivant les considérations théoriques. De même, on peut modifier à volon- té l'angle de la spirale à la sortie.
La diminution de la vitesse périphé- rique peut alors être compensée par élévation minime de la pression de fonc- tionnement. Compte tenu du frottement aux disques de couverture et du frot- tement interne, le calcul donne, pour les faces internes des disques de cou- verture, des courbes méridiennes qui permettent de réduire c dans la mesure où cu diminue par le frottement.
La qualité de la pulvérisation dépend - comme il est expliqué - principalement de la pression. Par conséquent, si on veut ootenir, en cas de modification quantitative, une pulvérisation aussi bonne, il suffit de modifier, en cas de pression identique, la section transversale de l'entrée rectangulaire et ce, soit en modifiant la largeur, en cas de hauteur cons- tante, soit en modifiant la hauteur, en cas de largeur constante, par exemple par déplacement correspondant du fond ou du couvercle de la chambre de tour- billonnement. Hais, éventuellement, la modification de la section transver- sale peut se faire par modifications simultanées de la hauteur et de la lar- geur.
<Desc/Clms Page number 3>
De tels dispositifs peuvent être employés partout où, pour une pulvérisation également bonne, une modification quantitative dans de larges limites, allant souvent de 100% à 0, est e@igée, par exemple dans les ins- tallations de climatisation,les brûleurs à huile, etc... La modification de la section transversale suivant la hauteur n'est toutefois possible., dans les larges limites requises, sans préjudice pour la qualité de la pul- vérisation,que lorsque la hauteur de la chambre de tourbillonnement augmente de la manière décrite, avec réduction du rayon, car le frottement, dans les cas de faibles hauteurs de la chambre de touroillonnement, c'est-à-dire dans les cas de faibles quantités , est d'une importance extraordinaire.
Le rapport d'inclinaison entre la face s'élevant approximativement en cône de l'ouverture d'entrée à l'ouverture de sortie et l'axe de symétrie z doit être supérieur à 20/1. A la figure 3, la face à allure conique, au lieu d'être prévue dans le couvercle (figure 2), l'est dans le fond. La figure 4 montre une forme de réalisation du gicleur dans laquelle tant le couvercle que le fond présentent une face à allure conique, tandis que la figure 5 montre un gicleur avec sortie des deux côtés.
REVENDICATIONS.
1. Pulvérisateur de liquide en particulier pour installations de climatisation, se composant d'une chambre de tourbillonnement cylindrique, avec entrée de liquide réglable, tangentielle et à section rectangulaire,et sortie de liquide axiale ronde, caractérisé par le fait qu'en cas d'emploi d'une ouverture d'entrée de liquide unique, la largeur (s) de l'ouverture d'entrée est égale ou inférieure à un quart du rayon moyen (re) de la chambre de tourbillonnement.
<Desc / Clms Page number 1>
LIQUID SPRAYER, IN PARTICULAR FOR AIR CONDITIONING SYSTEMS
SATION.
The invention relates to a liquid sprayer, in particular for air conditioning installations, comprising a cylindrical swirl chamber and an adjustable liquid inlet, tangential and of rectangular section. It is known that a good sprayer must fulfill two conditions, in that it must spray the liquid very finely and distribute the mist evenly. The current should additionally be symmetrical to the axis and the vortex should be maintained from the inlet to the outlet, i.e. the spiral current lines, in the swirl chamber, should not become too steep inward.
To this end, it is necessary to rule out the effects of the one-sided inlet and of the friction on the current, by suitable construction measures, to maintain an effective vortex when the nozzle exits.
The nozzles currently employed most often have a round inlet, from which it occurs, in the swirl chamber, upon contact of the juxtaposed annular layers, an excessive friction, and, consequently, a loss of energy, which is undesirable, since lossless current energy is of great importance to the required fineness of the spray at the nozzle outlet.
The liquid sprayer according to the invention avoids the aforementioned drawbacks and is characterized by the fact that, when using a single liquid inlet opening, the width of the inlet opening is equal or less than a quarter of the mean radius of the swirl chamber. The invention further relates to methods of construction of the sprayer.
<Desc / Clms Page number 2>
In the accompanying drawing, the object of the invention has been shown in four embodiments given by way of example.
Figure 1 schematically shows a spray nozzle, seen in perspective; Figure 2 shows a cross section thereof; Figures 3 to 5 show, in section, other embodiments of sprinklers, and Figure 6 gives 1-the image of a current line.
To obtain, with a good approximation, a flow symmetrical to the axis, in a swirl chamber, in the case of the use of a one-sided tangential inlet, the width s (figure 1) of the incoming liquid flow does not can't be too big. In particular, as a result of the adhesion of the liquid to the walls of the inlet channel, there would be a distribution of the speed which would not correspond to the play of the surfaces valid for a good swirling current (rc = cconst. = Peripheral component speed) and it would be only during the progression towards the interior that a balance would gradually be established; in addition, the son of liquid appearing in circles of too small a radius do not have sufficient speed energy for a good production of vortices.
The symmetry with respect to the axis, which alone ensures uniform distribution, is also not guaranteed. As numerous tests have shown, the s / r ratio (entry width / average entry radius) cannot, for these reasons, be greater than 1/4 for example.
In the case of the flow between two cover discs arranged substantially perpendicular to the axis, it is possible to obtain, despite the friction thereon, a swirling flow symmetrical to the axis, for which the pressure gradient in direction of the periphery must disappear. The radial component of the speed generally depends only on the quantity of passing liquid. But, as a result of the friction with the cover discs, the peripheral component cu of the velocity is reduced, which determines an increase in the angle [alpha] (figure 6), formed by the resulting velocity c = # cr2 + cu2 and the peripheral component u cu.
As current lines, we thus obtain spirals (figure 6), which become more and more stiff inward, which obviously opposes the requirements which must be placed on a good means of production of water. swirls. However, the angle ci can be maintained. referred to as constant from inlet to outlet, when the height h of the rotation space varies, according to the invention, in a constant manner, as a function of r, according to theoretical considerations. Likewise, the angle of the spiral at the exit can be modified at will.
The reduction in the peripheral speed can then be compensated by a minimal increase in the operating pressure. Taking into account the friction at the cover discs and the internal friction, the calculation gives, for the internal faces of the cover discs, meridian curves which allow c to be reduced insofar as cu decreases by friction.
The quality of the spray depends - as explained - mainly on the pressure. Consequently, if we want to maintain, in the event of a quantitative modification, such good spraying, it suffices to modify, in the event of identical pressure, the cross section of the rectangular inlet, either by modifying the width, in the event of constant height, or by modifying the height, in the case of constant width, for example by corresponding displacement of the bottom or the cover of the swirl chamber. But, if necessary, the modification of the cross-section can be done by simultaneous modifications of the height and the width.
<Desc / Clms Page number 3>
Such devices can be used wherever, for equally good spraying, a quantitative change within wide limits, often ranging from 100% to 0, is required, for example in air conditioning systems, oil burners. , etc ... Changing the cross-section according to the height is, however, only possible, within the wide limits required, without prejudice to the quality of the spraying, when the height of the swirl chamber increases by the described manner, with reduction of the radius, because the friction, in the case of low heights of the swirl chamber, that is to say in the cases of small quantities, is of extraordinary importance.
The tilt ratio between the approximately conically rising face of the inlet opening to the outlet opening and the z axis of symmetry should be greater than 20/1. In Figure 3, the face with a conical appearance, instead of being provided in the cover (Figure 2), is in the bottom. Figure 4 shows an embodiment of the nozzle in which both the cover and the bottom have a face with a conical appearance, while Figure 5 shows a nozzle with exit from both sides.
CLAIMS.
1. Liquid atomiser, in particular for air conditioning systems, consisting of a cylindrical swirl chamber, with adjustable liquid inlet, tangential and of rectangular section, and round axial liquid outlet, characterized in that in case of Using a single liquid inlet opening, the width (s) of the inlet opening is equal to or less than a quarter of the mean radius (re) of the swirl chamber.