EP1042073B1 - Buse de pulverisation a plaquette rapportee - Google Patents

Buse de pulverisation a plaquette rapportee Download PDF

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EP1042073B1
EP1042073B1 EP98959102A EP98959102A EP1042073B1 EP 1042073 B1 EP1042073 B1 EP 1042073B1 EP 98959102 A EP98959102 A EP 98959102A EP 98959102 A EP98959102 A EP 98959102A EP 1042073 B1 EP1042073 B1 EP 1042073B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
posterior
anterior
swirl chamber
fluid
peripheral
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98959102A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1042073A1 (fr
Inventor
Jean René BICKART
Pascal Meyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Verbena Corp NV
Original Assignee
Verbena Corp NV
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Filing date
Publication date
Application filed by Verbena Corp NV filed Critical Verbena Corp NV
Publication of EP1042073A1 publication Critical patent/EP1042073A1/fr
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Publication of EP1042073B1 publication Critical patent/EP1042073B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • B05B1/3405—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
    • B05B1/341—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
    • B05B1/3421—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber
    • B05B1/3431—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels being formed at the interface of cooperating elements, e.g. by means of grooves
    • B05B1/3436—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels being formed at the interface of cooperating elements, e.g. by means of grooves the interface being a plane perpendicular to the outlet axis

Definitions

  • the present invention relates to spray nozzles of liquid, capable of being used in the most more diverse such as for example spray pumps, vaporizers, nozzles for combustion burners, internal combustion engine injectors.
  • the invention applies more particularly to the nozzles of spray into which the liquid to be sprayed is fed in a central channel swirling through channels side of fluid intake tangentially injecting the liquid which then leaves the central vortex chamber by a coaxial output passage.
  • Central chamber spray nozzles swirling generally ensures good spraying of the liquid.
  • nozzles are usually made of metal, by traditional machining processes, and most often involve a nozzle hollow body, with a peripheral external wall of axis longitudinal, and with a radial anterior outer wall provided an axial outlet hole for the flow of the outlet flow from fluid.
  • the central swirl chamber is limited by a peripheral wall of revolution of longitudinal axis, by a wall anterior to coaxial outlet passage, and through a wall later.
  • the anterior wall with coaxial outlet passage is formed by said radial anterior outer wall, perpendicular to the longitudinal axis.
  • At least one lateral intake channel of fluid is provided in the peripheral wall, open in the chamber swirl center, and shaped for flow flow fluid inlet and to tangentially inject the fluid into the central swirl chamber.
  • the spray nozzles produce an output stream in the form of liquid sprayed in fine droplets, the flow being generally conical along the axis longitudinal, and the droplets distributed in the cone of randomly.
  • the dispersions of the output flow parameters of the liquid are due to a dispersion of the dimensions of the channels of fluid intake, and especially of the central chamber of swirling. It is not economically possible to reduce these dimensional dispersions with the methods of traditional manufacturing machining of metal parts constituting known spray nozzles, as this would require great machining precision which is not economically feasible, especially in the case of reduced size spray.
  • the anterior plate and the posterior nucleus are all two held laterally independently of each other by the wall nozzle body device.
  • This added front plate structure does not allow however not to achieve economically and reproducibly in series of spray nozzles with a rear recess coaxial extending backward into the posterior nucleus the swirl chamber.
  • Such a coaxial posterior recess may have a advantage in particular for stabilizing the projection cone at the outlet nozzle.
  • the problem proposed by the present invention is to design a new chamber spray nozzle structure swirl center which can be manufactured in such a way economical and precise by implementing techniques of great precision, so that the fluid intake channels and the central swirl chamber are dimensioned so precise and repetitive, and so as to precisely center a posterior swirl chamber recess.
  • the invention aims in particular to produce such nozzles of small dimensions, in which the channels fluid inlet and central swirl chamber are reduced in size, so that the dimensional accuracy necessary lead to absolute details of the order of just a few microns.
  • Another problem proposed by the invention is to avoid the risks of degradation of the spray nozzle in the event of cold solidification of the fluid contained in the spray nozzle.
  • the relative centering means of the plates are made on their front support faces respectively.
  • the relative centering means of the platelets include a posterior peripheral rib of the front plate into which the periphery of the posterior plate.
  • a spray nozzle according to the present invention comprises a hollow body for nozzle 1, for example a hollow body cylindrical, limited by a peripheral external wall 2 of axis longitudinal I-I and of revolution, and closed by an external wall radial anterior 3 provided with an axial outlet hole 4.
  • a posterior core 5 is fitted in the hollow body of nozzle 1, with peripheral channels 6 and 7 for supplying fluid up to one or more peripheral anterior cavities 8, 8a and 8b. There is provision for access between the posterior nucleus 5 and the radial anterior outer wall 3, either by providing a reported radial anterior outer wall 3, either by providing a posterior nucleus 5 reported.
  • the posterior nucleus 5 is reported in the hollow body of nozzle 1, while the radial front wall 3 is in one piece with the peripheral external wall 2.
  • the spray nozzle according to the invention comprises in in addition to a central swirl chamber 9, limited by a peripheral wall 10 of revolution with longitudinal axis I-I, by a front wall 11 with coaxial outlet passage 12 for driving the fluid outlet flow, and through a rear wall 13.
  • the central swirl chamber 9 is connected to the one or more peripheral anterior cavities 8, 8a and 8b by at least one channel side of fluid inlet 14, open in the central chamber swirl 9, and shaped to drive the input flow of fluid and to tangentially inject the fluid into the central swirl chamber 9, for example according to a direction substantially perpendicular to the longitudinal axis I-I.
  • the axial outlet hole 4 of the radial anterior outer wall 3 is oversized, i.e. the coaxial outlet passage 12 of the spray nozzle is smaller than the axial outlet hole 4.
  • the peripheral walls 10 and anterior 11 of the chamber swirl center 9, the coaxial outlet passage 12 and said at least one lateral fluid intake channel 14 are formed by grooves and recesses made with precision in an anterior plate 15 added in the hollow body of the nozzle 1.
  • the added front plate 15 is pressed against the posterior face of the radial anterior outer wall 3 of the nozzle hollow body 1, and is pierced with an axial hole constituting the coaxial outlet passage 12.
  • the front plate 15 is provided posterior grooves forming said at least one lateral channel fluid inlet 14, and is provided with a posterior recess axial constituting the central swirl chamber 9.
  • the front plate 15 is shaped to achieve a plurality of lateral intake channels, for example provided with three posterior grooves 14, 14a and 14b constituting three channels intake side regularly distributed around the periphery of the central swirl chamber 9, and constituting the three peripheral anterior cavities 8, 8a and 8b.
  • the posterior nucleus 5 limits, by its anterior face 16, said at least one lateral fluid intake channel 14 and said central swirl chamber 9.
  • the front face 16 of the posterior core 5 includes an axial posterior hollow 17, facing of the coaxial outlet passage 12, extending backwards the central swirl chamber 9 having a section transverse weaker than the swirl chamber 9.
  • the centering of the front plate 15 in the hollow nozzle body 1 is provided by the periphery of the front plate 15 which engages with little or no play in the cylindrical bore limited by the peripheral external wall 2 of the hollow body of nozzle 1.
  • the front plate 15 may include, on its front side, a coaxial circular rib forming a lip surrounding the coaxial outlet passage 12, said rib being engaged substantially without play in the axial outlet hole 4 of the radial anterior outer wall 3 of the hollow nozzle body 1 to ensure its centering.
  • the front plate 15 is pressed between the wall external anterior radial 3 and the posterior nucleus 5, which is itself held in the hollow body of nozzle 1 by fixing means, for example by screwing into a threaded section 100 of the hollow body 1 shown in Figure 1.
  • the posterior nucleus 5 comprises a posterior nucleus body Sa, retained in the hollow body of nozzle 1 by the fixing means previously mentioned, and a posterior plate 5b maintained by the posterior core body 5a bearing against the plate anterior 15.
  • the posterior plate 5b forms the wall posterior 13 of central swirl chamber 9 and limit backwards said at least one lateral intake channel of fluid 14.
  • the rear plate 5b comprises, according to the longitudinal axis, an axial hole constituting said hollow posterior 17 with smaller cross section than the chamber swirl center 9, extending said central chamber backward swirl 9.
  • the anterior plates 15 and posterior 5b are provided relative centering means for ensuring their relative centering one in relation to the other.
  • Such relative centering means may consist of male - female engagement means formed in respective positions on the two pads. In the extent that the wafers can be produced by means precise manufacturing, it is important that the centering means are also provided on the pads themselves.
  • At least one of the anterior and posterior plates 15 5b is mounted with a radial clearance in the hollow body of the nozzle, by example the peripheral radial clearance 24 around the wafer posterior 5b. In this way, the relative centering of the plates 15 and 5b is assured with certainty and with great precision. It follows that the posterior recess 17 is perfectly coaxial with the swirl chamber and with the passage coaxial output 12.
  • the means relative centering plates 15 and 5b include a rib posterior device 20 of the anterior plate 15 in which engages at least partially the periphery 21 of the posterior plate 5b.
  • the two plates 15 and 5b are pressed axially both between the radial anterior outer wall 3 and the posterior nucleus body Sa.
  • the front plate 15 is centered in the hollow body nozzle 1 by its periphery engaging with little or no play in the cylindrical bore limited by the peripheral external wall 2. Alternatively, centering could be provided by the periphery of the rear plate 5b engaged in the wall external peripheral 2.
  • fluid supply channels are provided by grooves provided not on the front plate 15, but on the plate posterior 5b, or on the two plates 15 and 5b.
  • FIGS. 2 to 5 constitute a single-stage fluid supply system, i.e. the channels fluid intake sides direct fluid from the peripheral anterior cavity 8 to the swirl 9.
  • three fluid inlet channels 14, 14a and 14b are provided connecting the central swirl chamber 9 to a first common intermediate coaxial annular chamber 18, itself connected to a second intermediate coaxial annular chamber common 25 by three intermediate channels 19, 19a and 19b injecting tangentially the fluid in the first annular chamber common coaxial 18 so as to rotate the fluid in the direction opposite of its rotation in the central vortex chamber 9.
  • the second common intermediate coaxial annular chamber 25 is itself connected to peripheral anterior cavities 8, 8a and 8b and to the peripheral channels 6 and 7 for supplying fluid by three intermediate channels 26, 26a and 26b injecting tangentially the fluid in the second annular chamber coaxial joint 25 so as to rotate it in the direction of its rotation in the central vortex chamber 9.
  • the coaxial outlet passage 12 can advantageously be a section of cone whose half-angle at the top is between 0 ° and 3 °, and converges towards the exit.
  • the special nozzle structure according to the invention with plates 15 and 5b attached between a body nozzle hollow 1 and a posterior core body 5a, one can separate the production of external parts (hollow body of nozzle 1 and posterior core body 5a) ensuring the mechanical strength of the nozzle, and interior parts (front plate 15 and posterior plate 5b) defining the dimensions of the channels fluid intake such as channel 14, from the central chamber swirl 9, coaxial outlet passage 12 and hollow posterior axial 17. It is then possible to produce the plate anterior 15 and the posterior plate 5b of a material different from that constituting the external parts 1 and 5, and according to different manufacturing methods, allowing great precision in the realization of the central chamber of swirl 9, coaxial outlet passage 12, and channels fluid intake such as channel 14.
  • channels fluid intake such as channel 14, and a central chamber swirl 9 with coaxial outlet 12 and hollow posterior axial 17 whose dimensions are very precise, ensuring satisfactory reproducibility of the characteristics of the spray of fluid at outlet.
  • a plate such as the front plate 15 generally planar, so the fluid intake channels such as channel 14 are parallel to the posterior face of front plate 15.

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Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention concerne les buses de pulvérisation de liquide, susceptibles d'être utilisées dans les applications les plus diverses telles que par exemple des pompes de pulvérisation, des vaporisateurs, des gicleurs pour brûleurs de combustion, des injecteurs de moteurs à combustion interne.
L'invention s'applique plus particulièrement aux buses de pulvérisation dans lesquelles le liquide à pulvériser est amené dans une chambre centrale de tourbillonnement par des canaux latéraux d'admission de fluide injectant tangentiellement le liquide qui sort ensuite de la chambre centrale de tourbillonnement par un passage coaxial de sortie.
Les buses de pulvérisation à chambre centrale de tourbillonnement assurent généralement une bonne pulvérisation du liquide.
Ces buses sont habituellement réalisées en métal, par des procédés d'usinage traditionnels, et comportent le plus souvent un corps creux de buse, avec une paroi externe périphérique d'axe longitudinal, et avec une paroi externe antérieure radiale munie d'un trou axial de sortie pour l'écoulement du flux de sortie de fluide. La chambre centrale de tourbillonnement est limitée par une paroi périphérique de révolution d'axe longitudinal, par une paroi antérieure à passage coaxial de sortie, et par une paroi postérieure. La paroi antérieure à passage coaxial de sortie est formée par ladite paroi externe antérieure radiale, perpendiculaire à l'axe longitudinal. Au moins un canal latéral d'admission de fluide est prévu dans la paroi périphérique, ouvert dans la chambre centrale de tourbillonnement, et conformé pour l'écoulement du flux d'entrée de fluide et pour injecter tangentiellement le fluide dans la chambre centrale de tourbillonnement.
Dans leurs applications, les buses de pulvérisation produisent un flux de sortie sous forme de liquide pulvérisé en fines gouttelettes, le flux étant généralement conique selon l'axe longitudinal, et les gouttelettes se répartissant dans le cône de façon aléatoire.
Dans une production industrielle de buses de pulvérisation par usinage de métaux, on constate une grande dispersion des paramètres principaux du flux de sortie, à savoir la taille des gouttelettes, la valeur de l'angle de sortie, et le spectre de répartition des gouttelettes dans le cône.
Les dispersions des caractéristiques du flux de sortie entraínent des difficultés considérables lors de l'utilisation des buses de pulvérisation. En particulier, cela conduit à une augmentation aléatoire du taux en oxyde de carbone et du taux d'hydrocarbures dans les gaz d'échappement, à une diminution du rendement de combustion, et à un encrassement des parois d'échange thermique environnant la zone de combustion.
Les dispersions des paramètres de flux de sortie du liquide sont dues à une dispersion des dimensions des canaux d'admission de fluide, et surtout de la chambre centrale de tourbillonnement. Il n'est pas économiquement envisageable de réduire ces dispersions de dimensions avec les méthodes de fabrication traditionnelles d'usinage des pièces métalliques constituant les buses de pulvérisation connues, car cela nécessiterait une grande précision d'usinage qui n'est pas économiquement réalisable, surtout dans le cas de buses de pulvérisation de taille réduite.
Pour faciliter la fabrication, on a déjà proposé, dans le document CH-421 009 A, de réaliser les parois périphérique et antérieure de la chambre de tourbillonnement, le passage coaxial de sortie et les canaux latéraux d'admission de fluide sous forme de rainures et évidements postérieurs dans une plaquette antérieure rapportée dans un corps creux de buse et maintenue en appui contre une paroi externe antérieure par un noyau postérieur.
La plaquette antérieure et le noyau postérieur sont tous deux tenus latéralement indépendamment l'un de l'autre par la paroi périphérique du corps de buse.
Cette structure à plaquette antérieure rapportée ne permet toutefois pas de réaliser de façon économique et reproductible en série des buses de pulvérisation comportant un évidement postérieur coaxial prolongeant vers l'arrière dans le noyau postérieur la chambre de tourbillonnement.
Un tel évidement postérieur coaxial peut présenter un intérêt notamment pour stabiliser le cône de projection en sortie de la buse.
EXPOSE DE L'INVENTION
Le problème proposé par la présente invention est de concevoir une nouvelle structure de buse de pulvérisation à chambre centrale de tourbillonnement qui puisse être fabriquée de façon économique et précise en mettant en oeuvre des techniques de grande précision, de façon que les canaux d'admission de fluide et la chambre centrale de tourbillonnement soient dimensionnés de façon précise et répétitive, et de façon à centrer de façon précise un évidement postérieur de chambre de tourbillonnement.
L'invention vise en particulier à réaliser de telles buses de pulvérisation de petites dimensions, dans lesquelles les canaux d'admission de fluide et la chambre centrale de tourbillonnement sont de taille réduite, de sorte que les précisions dimensionnelles nécessaires conduisent à des précisions absolues de l'ordre de quelques microns seulement.
Un autre problème proposé par l'invention, dans certains modes de réalisation, est d'éviter les risques de dégradation de la buse de pulvérisation en cas de solidification au froid du fluide contenu dans la buse de pulvérisation.
Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, l'invention prévoit une buse de pulvérisation ayant :
  • un corps creux de buse avec une paroi externe périphérique d'axe longitudinal et avec une paroi externe antérieure radiale munie d'un trou axial de sortie,
  • une chambre centrale de tourbillonnement limitée par une paroi périphérique de révolution d'axe longitudinal, par une paroi antérieure à passage coaxial de sortie plus petit que le trou axial de sortie, et par une paroi postérieure,
  • au moins un canal latéral d'admission de fluide dans la paroi périphérique, ouvert dans la chambre centrale de tourbillonnement et conformé pour injecter tangentiellement le fluide dans la chambre centrale de tourbillonnement,
  • une plaquette antérieure rapportée dans le corps creux de buse et en appui contre la paroi externe antérieure radiale, comportant des rainures et évidements postérieurs formant les parois périphérique et antérieure au moins de la chambre centrale de tourbillonnement, le passage coaxial de sortie, et ledit au moins un canal latéral d'admission de fluide,
  • un noyau postérieur adapté dans le corps creux de buse, avec des canaux périphériques d'amenée de fluide, et avec une face antérieure repoussant ladite au moins une plaquette antérieure rapportée vers ladite paroi externe antérieure radiale du corps creux de buse,
   et dans laquelle :
  • le noyau postérieur comprend un corps postérieur de noyau, retenu dans le corps creux de buse par des moyens de fixation, et une plaquette postérieure maintenue par le corps postérieur de noyau en appui axial contre la plaquette antérieure pour former la paroi postérieure de chambre centrale de tourbillonnement et pour limiter vers l'arrière ledit au moins un canal d'admission de fluide,
  • les plaquettes antérieure et postérieure sont munies de moyens de centrage relatif assurant le centrage relatif des plaquettes l'une par rapport à l'autre autour de l'axe longitudinal,
  • la plaquette postérieure comprend, selon l'axe longitudinal, un creux postérieur à section transversale plus faible que la chambre centrale de tourbillonnement,
  • l'une au moins des plaquettes antérieure et postérieure est montée avec un jeu radial dans le corps creux de buse.
Selon une possibilité, les moyens de centrage relatif des plaquettes sont réalisés sur leurs faces frontales d'appui respectives.
De préférence, les moyens de centrage relatif des plaquettes comprennent une nervure périphérique postérieure de la plaquette antérieure dans laquelle s'engage la périphérie de la plaquette postérieure.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS
D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles:
  • la figure 1 est une vue de côté globale en coupe longitudinale d'une buse de pulvérisation selon un mode de réalisation particulier de l'invention ;
  • la figure 2 est une vue à plus grande échelle de la zone antérieure de la figure 1 ;
  • la figure 3 est une vue d'arrière de la face postérieure d'une plaquette antérieure selon le mode de réalisation de la figure 2 ;
  • la figure 4 est une vue en perspective de la face postérieure de plaquette antérieure de la figure 3 ;
  • la figure 5 est une vue de côté partielle en coupe longitudinale à grande échelle d'une buse de pulvérisation selon un second mode de réalisation de l'invention ;
  • la figure 6 est une vue de côté partielle en coupe longitudinale à grande échelle d'une buse de pulvérisation selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;
  • la figure 7 est une vue d'arrière de la face postérieure d'une plaquette antérieure selon le mode de réalisation de la figure 6 ; et
  • la figure 8 est une vue en perspective de la face postérieure de la plaquette antérieure de la figure 7.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
Dans tous les modes de réalisation illustrés sur les figures, une buse de pulvérisation selon la présente invention comprend un corps creux de buse 1, par exemple un corps à creux cylindrique, limité par une paroi externe périphérique 2 d'axe longitudinal I-I et de révolution, et fermé par une paroi externe antérieure radiale 3 munie d'un trou axial de sortie 4.
Un noyau postérieur 5 est adapté dans le corps creux de buse 1, avec des canaux périphériques 6 et 7 d'amenée de fluide jusqu'à une ou plusieurs cavités antérieures périphériques 8, 8a et 8b. On prévoit une possibilité d'accès entre le noyau postérieur 5 et la paroi externe antérieure radiale 3, soit en prévoyant une paroi externe antérieure radiale 3 rapportée, soit en prévoyant un noyau postérieur 5 rapporté. Dans les modes de réalisation illustrés sur les figures, le noyau postérieur 5 est rapporté dans le corps creux de buse 1, alors que la paroi antérieure radiale 3 est d'une seule pièce avec la paroi externe périphérique 2.
La buse de pulvérisation selon l'invention comprend en outre une chambre centrale de tourbillonnement 9, limitée par une paroi périphérique 10 de révolution d'axe longitudinal I-I, par une paroi antérieure 11 à passage coaxial de sortie 12 pour conduire le flux de sortie de fluide, et par une paroi postérieure 13. La chambre centrale de tourbillonnement 9 est raccordée à la ou aux cavités antérieures périphériques 8, 8a et 8b par au moins un canal latéral d'admission de fluide 14, ouvert dans la chambre centrale de tourbillonnement 9, et conformé pour conduire le flux d'entrée de fluide et pour injecter tangentiellement le fluide dans la chambre centrale de tourbillonnement 9, par exemple selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal I-I.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2, le trou axial de sortie 4 de la paroi externe antérieure radiale 3 est surdimensionné, c'est-à-dire que le passage coaxial de sortie 12 de la buse de pulvérisation est plus petit que le trou axial de sortie 4. Les parois périphérique 10 et antérieure 11 de la chambre centrale de tourbillonnement 9, le passage coaxial de sortie 12 et ledit au moins un canal latéral d'admission de fluide 14 sont formés par des rainures et évidements réalisés avec précision dans une plaquette antérieure 15 rapportée dans le corps creux de buse 1.
La plaquette antérieure 15 rapportée est en appui contre la face postérieure de la paroi externe antérieure radiale 3 du corps creux de buse 1, et est percée d'un trou axial constituant le passage coaxial de sortie 12. La plaquette antérieure 15 est munie de rainures postérieures formant ledit au moins un canal latéral d'admission de fluide 14, et est munie d'un évidement postérieur axial constituant la chambre centrale de tourbillonnement 9.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 3 et 4, la plaquette antérieure 15 est conformée pour réaliser une pluralité de canaux latéraux d'admission, munie par exemple de trois rainures postérieures 14, 14a et 14b constituant trois canaux latéraux d'admission régulièrement répartis en périphérie de la chambre centrale de tourbillonnement 9, et constituant les trois cavités antérieures périphériques 8, 8a et 8b.
Le noyau postérieur 5 limite, par sa face antérieure 16, ledit au moins un canal latéral d'admission de fluide 14 et ladite chambre centrale de tourbillonnement 9. La face antérieure 16 du noyau postérieur 5 comprend un creux postérieur 17 axial, en regard du passage coaxial de sortie 12, prolongeant vers l'arrière la chambre centrale de tourbillonnement 9 en ayant une section transversale plus faible que la chambre de tourbillonnement 9.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, le centrage de la plaquette antérieure 15 dans le corps creux de buse 1 est assuré par la périphérie de la plaquette antérieure 15 qui vient s'engager à jeu faible ou nul dans l'alésage cylindrique limité par la paroi externe périphérique 2 du corps creux de buse 1.
En alternative, la plaquette antérieure 15 peut comporter, sur sa face antérieure, une nervure circulaire coaxiale formant une lèvre entourant le passage coaxial de sortie 12, ladite nervure étant engagée sensiblement sans jeu dans le trou axial de sortie 4 de la paroi externe antérieure radiale 3 du corps creux de buse 1 pour assurer son centrage.
La plaquette antérieure 15 est pressée entre la paroi externe antérieure radiale 3 et le noyau postérieur 5, qui est lui-même tenu dans le corps creux de buse 1 par des moyens de fixation, par exemple par vissage dans un tronçon taraudé 100 du corps creux 1 représenté sur la figure 1.
Selon l'invention, comme on le voit mieux sur la figure 2, le noyau postérieur 5 comprend un corps postérieur de noyau Sa, retenu dans le corps creux de buse 1 par les moyens de fixation précédemment mentionnés, et une plaquette postérieure 5b maintenue par le corps postérieur de noyau 5a en appui contre la plaquette antérieure 15. Ainsi, la plaquette postérieure 5b forme la paroi postérieure 13 de chambre centrale de tourbillonnement 9 et limite vers l'arrière ledit au moins un canal latéral d'admission de fluide 14.
Egalement, la plaquette postérieure 5b comporte, selon l'axe longitudinal, un trou axial constituant ledit creux postérieur 17 à section transversale plus faible que la chambre centrale de tourbillonnement 9, prolongeant ladite chambre centrale de tourbillonnement 9 vers l'arrière.
Les plaquettes antérieure 15 et postérieure 5b sont munies de moyens de centrage relatif pour assurer leur centrage relatif l'une par rapport à l'autre. De tels moyens de centrage relatif peuvent être constitués de moyens d'engagement mâles - femelles ménagés en des positions respectives sur les deux plaquettes. Dans la mesure où les plaquettes peuvent être réalisées par des moyens de fabrication précis, il est important que les moyens de centrage soient également prévus sur les plaquettes elles-mêmes.
L'une au moins des plaquettes antérieure 15 et postérieure 5b est montée avec un jeu radial dans le corps creux de buse, par exemple le jeu radial périphérique 24 autour de la plaquette postérieure 5b. De la sorte, le centrage relatif des plaquettes 15 et 5b est assuré de manière certaine et avec une grande précision. Il en résulte que l'évidement postérieur 17 est parfaitement coaxial avec la chambre de tourbillonnement et avec le passage coaxial de sortie 12.
Dans le mode de. réalisation des figures 2 à 4, les moyens de centrage relatif des plaquettes 15 et 5b comprennent une nervure périphérique postérieure 20 de la plaquette antérieure 15 dans laquelle s'engage au moins partiellement la périphérie 21 de la plaquette postérieure 5b.
Les deux plaquettes 15 et 5b sont pressées axialement l'une et l'autre entre la paroi externe antérieure radiale 3 et le corps postérieur de noyau Sa.
La plaquette antérieure 15 est centrée dans le corps creux de buse 1 par sa périphérie venant s'engager à jeu faible ou nul dans l'alésage cylindrique limité par la paroi externe périphérique 2. En alternative, le centrage pourrait être assuré par la périphérie de la plaquette postérieure 5b engagée dans la paroi externe périphérique 2.
On peut également concevoir une variante dans laquelle les canaux d'amenée de fluide sont réalisés par des rainures prévues non pas sur la plaquette antérieure 15, mais sur la plaquette postérieure 5b, ou sur les deux plaquettes 15 et 5b.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 5, on retrouve sensiblement la structure du premier mode de réalisation illustré sur la figure 2. La différence réside dans les moyens de centrage relatif des plaquettes 15 et 5b. Dans ce cas, les moyens de centrage relatif sont réalisés sur les faces frontales d'appui respectives des plaquettes 15 et 5b, par exemple des excroissances 22 prévues sur la face frontale antérieure de la plaquette postérieure 5b et venant s'engager dans des creux correspondants 23 de la plaquette antérieure 15, ou réciproquement. La plaquette antérieure 15 est alors dépourvue de nervure périphérique dans laquelle s'encastre la périphérie de la plaquette postérieure 5b.
Les modes de réalisation des figures 2 à 5 constituent un système d'amenée de fluide à un étage, c'est-à-dire dont les canaux latéraux d'admission de fluide conduisent directement le fluide depuis la cavité antérieure périphérique 8 jusqu'à la chambre de tourbillonnement 9.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 6 à 8, on prévoit trois canaux d'admission de fluide 14, 14a et 14b reliant la chambre centrale de tourbillonnement 9 à une première chambre annulaire coaxiale intermédiaire commune 18, elle-même reliée à une seconde chambre annulaire coaxiale intermédiaïre commune 25 par trois canaux intermédiaires 19, 19a et 19b injectant tangentiellement le fluide dans la première chambre annulaire coaxiale commune 18 de façon à faire tourner le fluide dans le sens opposé de sa rotation dans la chambre centrale de tourbillonnement 9. La seconde chambre annulaire coaxiale intermédiaire commune 25 est elle-même reliée à des cavités antérieures périphériques 8, 8a et 8b et aux canaux périphériques 6 et 7 d'amenée de fluide par trois canaux intermédiaires 26, 26a et 26b injectant tangentiellement le fluide dans la seconde chambre annulaire coaxiale commune 25 de façon à le faire tourner dans le sens de sa rotation dans la chambre centrale de tourbillonnement 9.
Selon un autre mode de réalisation, on peut prévoir un élément élastique engagé entre la plaquette postérieure 5b et le corps postérieur de noyau 5a, pour autoriser une dilatation réversible sous contrainte dudit au moins un canal latéral d'admission de fluide 14 et de ladite chambre centrale de tourbillonnement 9.
On pourra naturellement prévoir un nombre de canaux d'admission différent de 1 ou de 3 ou plus, et un nombre d'étages différent de 1 ou 3.
Le passage coaxial de sortie 12 peut avantageusement être un tronçon de cône dont le demi-angle au sommet est compris entre 0° et 3°, et converge vers la sortie.
Grâce à la structure particulière de buse selon l'invention, avec des plaquettes 15 et 5b rapportées entre un corps creux de buse 1 et un corps postérieur de noyau 5a, on peut séparer la réalisation des pièces extérieures (corps creux de buse 1 et corps postérieur de noyau 5a) assurant la tenue mécanique de la buse, et des pièces intérieures (plaquette antérieure 15 et plaquette postérieure 5b) définissant les dimensions des canaux d'admission de fluide tels que le canal 14, de la chambre centrale de tourbillonnement 9, du passage coaxial de sortie 12 et du creux postérieur axial 17. Il est alors possible de réaliser la plaquette antérieure 15 et la plaquette postérieure 5b en un matériau différent de celui constituant les pièces extérieures 1 et 5, et selon des méthodes de fabrication différentes, permettant une grande précision de réalisation de la chambre centrale de tourbillonnement 9, du passage coaxial de sortie 12, et des canaux d'admission de fluide tels que le canal 14.
On peut ainsi réaliser de façon économique des canaux d'admission de fluide tels que le canal 14, et une chambre centrale de tourbillonnement 9 à passage coaxial de sortie 12 et à creux postérieur axial 17 dont les dimensions sont très précises, assurant une reproductibilité satisfaisante des caractéristiques du jet pulvérisé de fluide en sortie.
Il est particulièrement avantageux et économique d'utiliser une plaquette telle que la plaquette antérieure 15 généralement plane, de sorte que les canaux d'admission de fluide tels que le canal 14 sont parallèles à la face postérieure de plaquette antérieure 15.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après.

Claims (6)

  1. Buse de pulvérisation ayant :
    un corps creux de buse (1) avec une paroi externe périphérique (2) d'axe longitudinal (I-I) et avec une paroi externe antérieure radiale (3) munie d'un trou axial de sortie (4),
    une chambre centrale de tourbillonnement (9) limitée par une paroi périphérique (10) de révolution d'axe longitudinal (I-I), par une paroi antérieure (11) à passage coaxial de sortie (12) plus petit que le trou axial de sortie (4), et par une paroi postérieure (13),
    au moins un canal latéral d'admission de fluide (14) dans la paroi périphérique (10), ouvert dans la chambre centrale de tourbillonnement (9) et conformé pour injecter tangentiellement le fluide dans la chambre centrale de tourbillonnement (9),
    une plaquette antérieure (15) rapportée dans le corps creux de buse (1) et en appui contre la paroi externe antérieure radiale (3), comportant des rainures et évidements postérieurs formant les parois périphérique (10) et antérieure (11) au moins de la chambre centrale de tourbillonnement (9), le passage coaxial de sortie (12), et ledit au moins un canal latéral d'admission de fluide (14),
    un noyau postérieur (5) adapté dans le corps creux de buse (1), avec des canaux périphériques (6, 7) d'amenée de fluide, et avec une face antérieure (16) repoussant ladite au moins une plaquette antérieure (15) rapportée vers ladite paroi externe antérieure radiale (3) du corps creux de buse (1),
       caractérisée en ce que :
    le noyau postérieur (5) comprend un corps postérieur de noyau (5a), retenu dans le corps creux de buse (1) par des moyens de fixation, et une plaquette postérieure (5b) maintenue par le corps postérieur de noyau (Sa) en appui axial contre la plaquette antérieure (15) pour former la paroi postérieure (13) de chambre centrale de tourbillonnement (9) et pour limiter vers l'arrière ledit au moins un canal d'admission de fluide (14),
    les plaquettes antérieure (15) et postérieure (5b) sont munies de moyens de centrage relatif assurant le centrage relatif des plaquettes (15, 5b) l'une par rapport à l'autre autour de l'axe longitudinal (I-I),
    la plaquette postérieure (5b) comprend, selon l'axe longitudinal (I-I), un creux postérieur (17) à section transversale plus faible que la chambre centrale de tourbillonnement (9),
    l'une au moins des plaquettes antérieure (15) et postérieure (5b) est montée avec un jeu radial dans le corps creux de buse.
  2. Buse de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de centrage relatif des plaquettes (15, 5b) sont réalisés sur leurs faces frontales d'appui respectives.
  3. Buse de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de centrage relatif des plaquettes (15, 5b) comprennent une nervure périphérique postérieure (20) de la plaquette antérieure (15) dans laquelle s'engage la périphérie (21) de la plaquette postérieure (5b).
  4. Buse de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un élément élastique est engagé entre la plaquette postérieure (5b) et le corps postérieur de noyau (5a), pour autoriser une dilatation réversible sous contrainte dudit au moins un canal latéral d'admission de fluide (14) et de ladite chambre centrale de tourbillonnement (9).
  5. Buse de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de canaux latéraux d'admission (14, 14a, 14b) régulièrement répartis en périphérie de la chambre centrale de tourbillonnement (9).
  6. Buse de pulvérisation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les canaux latéraux d'admission (14, 14a, 14b) relient la chambre centrale de tourbillonnement (9) à une première chambre annulaire coaxiale intermédiaire commune (18) elle-même reliée à une seconde chambre annulaire coaxiale intermédiaire commune (25) par une pluralité de canaux intermédiaires (19, 19a, 19b) injectant tangentiellement le fluide dans la première chambre annulaire coaxiale commune (18) de façon à faire tourner le fluide dans le sens opposé de sa rotation dans la chambre centrale de tourbillonnement (9), la seconde chambre annulaire coaxiale intermédiaire commune (25) étant elle-même reliée à des cavités antérieures périphériques (8, 8a et 8b) et aux canaux périphériques (6, 7) d'amenée de fluide par une pluralité de canaux intermédiaires (26, 26a et 26b) injectant tangentiellement le fluide dans la seconde chambre annulaire coaxiale commune (25) de façon à le faire tourner dans le sens de sa rotation dans la chambre centrale de tourbillonnement (9).
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