FR3106765A1 - Buse de pulvérisation de liquide sous forme de brouillard - Google Patents

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Abstract

BUSE DE PULVÉRISATION DE LIQUIDE SOUS FORME DE BROUILLARD L’invention concerne Buse de pulvérisation (1) de fluide destinée à être montée sur un récipient distributeur, ladite buse comprenant  au moins un capillaire d’entrée de fluide s’étendant longitudinalement le long d’un axe A1, un moyen d’alimentation, ledit moyen étant apte à recevoir le fluide issu de l’au moins un capillaire d’entrée dans le but d’alimenter au moins deux conduits, un pilier comprenant lesdits au moins deux conduits aptes à recevoir le fluide provenant du moyen d’alimentation, lesdits conduits s’étendant longitudinalement le long de l’axe A1 et étant radialement déportés par rapport audit axe A1,au moins deux canaux de tourbillonnement, en connexion fluidique avec lesdits au moins deux conduits, une chambre de tourbillonnement pour recevoir le fluide provenant tangentiellement desdits au moins deux canaux de tourbillonnement afin d’alimenter au moins un orifice de pulvérisation présentant une symétrie axiale et une section constate s, ladite chambre présentant une section décroissante vers ledit orifice et ayant une section maximale S ainsi qu’un diamètre maximal D, caractérisée en ce que le rapport de la section s de l’orifice de pulvérisation sur la section maximale S de la chambre de tourbillonnement (3) est tel que 1 . Figure de l’abrégé : Fig. 11 [Fig. 1]

Description

BUSE DE PULVÉRISATION DE LIQUIDE SOUS FORME DE BROUILLARD
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention concerne une buse pour dispositif permettant de pulvériser un fluide sous la forme d’un brouillard. Le dispositif sera actionné de manière manuelle ou automatisée à l’aide d’un système mécanique de type pompe, pousse seringue, ressort ou électromécanique, i.e. employant un moteur, pour pulvériser le fluide.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Il est connu qu’avec l’augmentation de la viscosité, tout fluide aura tendance à former des gouttelettes plus volumineuses lors de la pulvérisation ayant pour conséquence l’obtention d’une pulvérisation hétérogène et non une pulvérisation ou brouillard homogènes. Ceci a pour conséquence un gaspillage du produit éjecté et l’application non uniforme du produit pulvérisé. Or il a été démontré que la viscosité d’un fluide médicamenteux influe positivement sur l’absorption du médicament, d’où la nécessité néanmoins de devoir pulvériser ce type de fluide car les buses de l’état de l’art présentent des performances limitées aux faibles viscosités.
Les buses de l’état de l’art ne sont pas satisfaisantes lorsqu’il s’agit de combiner la capacité à pulvériser des fluides visqueux pour applications médicale et aussi avec un système appelé en anglais «airless» c’est-à-dire sans gaz propulseur.
En effet une solution pour contourner ce problème technique, a été l’utilisation de gaz propulseur, néanmoins cette solution s’est avérée non satisfaisante lorsqu’il s’est agi d’éjecter certains produits pharmaceutiques pour des contraintes de stérilité par exemple.
La recherche de solution de pulvérisation de brouillard i.e. de brume, que l’on doit comprendre comme un amas de très fines gouttelettes, permet de garantir une l’uniformité de couverture de la surface visée par le pulvérisateur, le tout avec moins de fluide pulvérisé en volume. Il existe des solutions de nébulisation piézoélectrique capable de former un brouillard. Cependant ces solutions restent relativement limitées concernant les plages de débit pouvant être utilisées, la réactivité du système - soit la vitesse d’administration - et le manque de contrôle sur la direction du brouillard. De plus ces systèmes imposent un coût final du dispositif plus élevé qui peut être un facteur limitant au déploiement dans des système jetable par exemple.
A ce jour, différentes solutions existent comme les buses à mélange interne ou externe, utilisant un fluide, tel l’air ou un autre gaz propulseur, pour éjecter le produit à atomiser. Il peut être recherché pour certaines application médicale une administration sans gaz propulseur dit e anglais «airless» de façon à préserver la stérilité, la propreté, ou ne pas affecter l’équilibre microbiologique de la zone d’administration. La pulvérisation sous forme de brouillard présente un second avantage concernant le confort du patient lors de l’administration sur des zones sensibles ou douloureuses.
Utilisant cette approche, on connait la demande EP2570190 concernant une buse de pulvérisation pour distribuer un fluide comprenant une chambre à fluide pour recevoir le fluide, au moins un canal d'alimentation pour alimenter le fluide de la chambre à fluide radialement vers l'intérieur dans un chambre de tourbillonnement et un canal de sortie avec une extrémité d'entrée face à la chambre de tourbillonnement et une extrémité de sortie pour évacuer le fluide vers l'environnement de la buse de pulvérisation. Le canal de sortie de cette invention se rétrécit dans le sens d'écoulement du fluide. La présente divulgation concerne en outre un pulvérisateur comprenant une telle buse de pulvérisation. Cet art antérieur a représenté une avancée insuffisante pour les fluides très visqueux.
En effet, c’est la différence de vitesse entre le gaz, souvent l’air, et le fluide qui permet la pulvérisation. Ce type de technologie, qui est parfaitement adapté pour des fluides de faible viscosité, devient inopérant pour des fluides dépassant les 100 centipoises (cps). En outre, l’utilisation d’un gaz propulseur comme l’air peut devenir problématique lorsqu’il s’agit de pulvériser des produits de santé, de nutrition ou encore dermo-cosmétique puisque qu’un impératif de stérilité est à respecter surtout dans le domaine médical.
On connait aussi la demande EP0412524 divulguant un adaptateur de buse jetable pour l'administration intranasale d'une solution médicale visqueuse en combinaison avec un récipient de pulvérisation, qui comprend un corps cylindrique, une tige disposée dans le corps et une buse de pointe. Le corps a une chambre cylindrique et un alésage central communiquant avec la chambre par un canal pour la fixation du récipient de pulvérisation. La tige est munie à son extrémité au moins d'une portion de petite taille et d'une portion de taille moyenne. La pointe de buse a une paroi supérieure et une partie cylindrique s’étendant à partir de celle-ci, la paroi supérieure étant pourvue d'une ouverture de pulvérisation centrale comprenant un évidement effilé et des rainures tourbillonnantes s'étendant vers l'extérieur à partir de l'évidement effilé à la surface intérieure de la partie cylindrique. Les rainures tourbillonnantes de cette invention ont une surface en coupe transversale augmentant vers l'extérieur et sa surface en coupe transversale est de 0,03 à 0,08 mm2au minimum. La pointe de buse est ajustée dans l'ouverture de la chambre du corps et engagée avec la partie de taille moyenne de la tige pour former un canal annulaire entourant la partie de petite taille de la tige et communiquant avec les rainures.
Cet art antérieur a représenté, lui aussi, une avancée insuffisante pour les fluides très visqueux.
L’objet de l’invention est de palier les inconvénients de l’art antérieur et d’améliorer la capacité des buses à pulvériser un fluide sous la forme de très fines gouttelettes assimilable à un une brume ou un brouillard. Pour cela, le but de l’invention est une buse de type exempt d’air permettant de générer une brume à partir d’un fluide très visqueux de type s’écoulant à 3000 Pa.s à 0,01s-1 et rhéofluidifiant, et cela à très faible débit, soit un débit préférentiellement compris entre 0,10 ml/s et 1 ml/s. Elle permet ainsi de déposer un fluide visqueux en couche fine et en faible quantité sur une grande surface.
RÉSUMÉ
L’invention concerne une buse de pulvérisation de fluide destinée à être montée sur un récipient distributeur, ladite buse comprenantau moins un capillaire d’entrée de fluide s’étendant longitudinalement le long d’un axe A1, un moyen d’alimentation, ledit moyen étant apte à recevoir le fluide issu d’au moins un capillaire d’entrée dans le but d’alimenter au moins deux conduits, un pilier comprenant lesdits au moins deux conduits aptes à recevoir le fluide provenant du moyen d’alimentation, lesdits conduits s’étendant longitudinalement le long de l’axe A1 et étant radialement déportés par rapport audit axe A1, au moins deux canaux de tourbillonnement, en connexion fluidique avec lesdits au moins deux conduits, une chambre de tourbillonnement pour recevoir le fluide provenant tangentiellement desdits au moins deux canaux de tourbillonnement afin d’alimenter au moins un orifice de pulvérisation présentant une symétrie axiale et une section constate s, ladite chambre présentant une section décroissante vers ledit orifice et ayant une section maximale S ainsi qu’un diamètre maximal D, caractérisée en ce que le rapport de la section s de l’orifice de pulvérisation sur la section maximale S de la chambre de tourbillonnement est tel que1 . Ceci permet une optimisation des dimensions des orifices de sortie et de la chambre de tourbillonnement afin d’augmenter le cisaillement dans le but final de réduire la viscosité du fluide à expulser. De manière préférentielle, .
Dans un mode de réalisation préféré et afin d’optimiser le chemin fluidique du liquide à expulser, la buse de pulvérisation selon l’invention est telle que son orifice de pulvérisation présente une forme cylindrique avec un diamètre d et une hauteur h tels que: , préférentiellement .
Préférentiellement, l’au moins un capillaire d’entrée comprend d’amont en aval de la circulation fluidique des portions à section transversale constante de circulation fluidique, lesdites portions étant de sections décroissantes. On cherche ici à réduire progressivement la section de passage pour augmenter le cisaillement du fluide afin toujours de réduire sa viscosité. A vitesse constante et débit constant, le nombre de portions et la dimension des sections sont optimisés afin de pulvériser le fluide à la plus faible pression possible afin de faciliter l’expulsion du brouillard à réduire la pression nécessaire pour atteindre la vitesse critique afin de faciliter l’expulsion sous forme de brouillard.
De manière préférentielle, les au moins deux canaux de tourbillonnement s’étendent sensiblement perpendiculairement à l’axe A1. La fabrication de la buse en est facilitée. Il est tout à fait envisageable selon l’invention d’avoir des canaux de tourbillonnement qui tendent vers l’orifice de pulvérisation.
De manière préférée, la buse de pulvérisation selon l’invention est telle que les au moins deux canaux de tourbillonnement présentent chacun une section en forme de quadrilatère à angle droit, ladite section étant comprise entre 0,001 et 0,06 mm2. De la même manière, cette forme de section et cette surface permettent un meilleur cisaillement du fluide pour mieux l’expulser sous la forme désirée de brume. Préférentiellement lesdits canaux sont distribués de façon équiangulaire par rapport à l’’axe de l’orifice de pulvérisation.
Dans un mode alternatif, le quadrilatère est un carré afin de réduire la pression et la réduction des pertes de charge pour une même section. En outre, la configuration des canaux à arrivée tangentielle dans la chambre de tourbillonnement est propice à l’accélération du fluide.
Dans un mode de réalisation particulier, la buse de pulvérisation selon l’invention est telle que le moyen d’alimentation comprend:
- soit une chambre de section creuse cylindrique et dont la base s’étend sur un plan perpendiculaire à l’axe A1, ceci permet une distribution homogène du fluide dans les conduits et une simplification de la fabrication,
-soit plusieurs canaux d’alimentation s’étendant radialement sur un plan perpendiculaire à l’axe A1, de manière à mieux guider le fluide du capillaire vers les conduits et réduire les volumes morts,
de manière à alimenter lesdits au moins deux conduits.
Idéalement, la chambre de tourbillonnement présente une forme tronconique dont l’angle α entre l’axe A1 et la génératrice est tel que: , préférentiellement: . Le tourbillonnement et l’accélération qui en résultent en est optimisé pour le but de l’invention d’expulser un brouillard. Afin de contrôler le cône d’éjection de sortie, on peut agir sur l’ouverture de l’orifice, la hauteur de la chambre et la pression d’expulsion du fluide. Agir sur l’angle interne, est un moyen de modifier l’accélération du fluide.
Dans un mode de réalisation particulier, la buse de pulvérisation selon l’invention est telle que le pilier comprend un cylindre enveloppant et présentant une surface intérieure Sc, ledit cylindre enveloppant comprenant une entretoise coaxiale dont la surface extérieure est polygonale de sorte que les arêtes de l’entretoise sont en contact avec la surface intérieure Sc du cylindre enveloppant formant ainsi au moins trois conduits au sein du pilier. Cette configuration présente l’avantage, grâce au nombre de conduits ainsi obtenus, de permettre d’ajuster la section de passage du fluide et donc augmenter le cisaillement en jouant simplement sur le nombre de côtés du polygone de l’entretoise co-axiale. De préférence, l’entretoise selon l’invention présente entre 6 et 12 facettes. En outre, les arrêtes permettent de centrer la pièce ce qui facilite l’assemblage. La rhéofluidification est améliorée par cette configuration.
Dans un mode de réalisation particulier, le capillaire d’entrée de fluide s’étendant longitudinalement le long d’un axe A1 est co-axial avec l’orifice de pulvérisation. Ce mode de réalisation est idéal pour l’homogénéité et la stabilité du brouillard expulsé mais présente des défis de fabrication.
Alternativement, la buse selon l’invention présente donc un capillaire d’entrée de fluide désaxé par rapport à l’axe A1 de l’orifice de pulvérisation.
L’invention concerne aussi un dispositif médical apte à distribuer un fluide, le dispositif comprenant une buse telle que décrite dans les modes de réalisations décrits.
DÉFINITIONS
Dans la présente invention, les termes ci-dessous sont définis de la manière suivante:
  • «Brouillard» est à assimiler à une brume et est défini comme un amas de très fines gouttelettes.
  • «Capillaire» est un conduit de section fine par rapport à sa longueur, la section est quelconque.
  • «Pilier» est un élément composé d’une ou plusieurs pièces qui assemblées servent de support au moins au moyen d’alimentation et aux conduits, dans le cadre de l’invention, le pilier se situe entre le moyen d’alimentation et les canaux de tourbillonnement, il comprend au moins les moyens d’acheminement du fluide à partir d’au moins un capillaire vers les canaux.
  • «Longueur de canal de tourbillonnent»: La longueur des canaux de tourbillonnement est définie comme la plus longue distance à sections identiques le long desdits canaux.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
Figure 1 est une vue illustrative de la pulvérisation que l’invention souhaite éviter à gauche (a) et de la pulvérisation en brouillard souhaitée à droite (b).
Figure 2 est une vue de face d’un mode de réalisation selon l’invention avec trois coupes transversales (2a,2b et 2c)
Figure 3 est une vue isolée de face de la figure 2 montrant les sections de l’orifice et de la base d’une chambre de tourbillonnement tronconique.
Figure 4 est une vue en perspective du chemin du fluide au sein de la buse, le pilier est en transparence.
Figure 5 est une vue en perspective du chemin fluidique d’une buse selon un autre mode de réalisation de l’invention dans lequel le moyen d’alimentation est composée de plusieurs canaux angulairement équidistants.
Figure 6 est composée de trois figures (6a,6b,6c) illustrant trois différents modes de réalisation pour le capillaire d’entrée, cette figure illustre les chemins fluidiques
Figure 7 est une vue en perspective du chemin fluidique au sein de la buse selon un mode de réalisation où les conduits sont formés par une entretoise insérée dans le cylindre du pilier ici en transparence.
Figure 8 est une coupe transversale du pilier pour illustrer les conduits entre l’entretoise et le cylindre enveloppant.
Figure 9 est une vue de deux modes de réalisation selon l’invention dans lesquels la longueur des conduits a été changée de H1 à H2.
Figure 10 montre la relation logarithmique entre la viscosité et le cisaillement pour un fluide rhéofluidifiant apte à être pulvérisé par la buse selon l’invention.
Figure 11 illustre une vue en coupe transversale de la buse selon l’invention avec un dégagement pour connecter un récipient contenant le fluide à expulser.
Figure 12 illustre une vue en perspective de l’entretoise d’un mode de réalisation particulier selon l’invention comportant plusieurs capillaires d’entrées parallèles.
Figure 13 illustre une vue en perspective du chemin fluidique obtenu avec plusieurs capillaires d’entrée à l’instar de la figure 12.
Figure 14 est une vue schématique de la buse selon l’invention où le pilier est confondu avec la pièce formant la chambre de tourbillonnement, l’orifice et les canaux de tourbillonnement.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
La description suivante sera mieux comprise à la lecture des dessins. Dans le but d'illustrer, la buse est représentée dans des modes de réalisation préférés. Il doit être compris, cependant, que la présente demande n'est pas limitée aux arrangements, structures, caractéristiques, modes de réalisation et apparences précis indiqués. Les dessins ne sont pas dessinés à l'échelle et ne sont pas destinés à limiter la portée des revendications aux modes de réalisation représentés dans ces derniers.
Par conséquent, il doit être compris que lorsque des caractéristiques mentionnées dans les revendications sont suivies par des références, lesdites références sont inclues uniquement en vue d’améliorer la compréhension des revendications et ne limitent en aucun cas la portée de ces revendications.
La figure 1 permet de comparer un brouillard diffus obtenu grâce à la buse selon l’invention avec ce qui est obtenu si toutes les conditions ne sont pas réunies, c’est-à-dire une expulsion sur une surface très localisée d’un grand volume de liquide.
Dans la figure 1, les chambres de tourbillonnement 3 et les orifices de pulvérisation 2 sont illustrés pour montrer les différences dimensionnelles, la figure 1 n’est pas à l’échelle réelle de l‘invention. La Figure 1 est une vue illustrative de la pulvérisation que l’invention souhaite éviter à gauche (a) et de la pulvérisation en brouillard souhaitée à droite (b). En outre, on souhaite aussi éviter les gouttes grossières.
La figure 2 illustre une vue de face d’un mode de réalisation selon l’invention. Dans cette figure, le capillaire d’entrée 7 est décentrée par rapport à l’axe A1 de l’orifice de pulvérisation 2 qui est aussi l’axe de la chambre de tourbillonnement tronconique 3. Le décentrage peut aller d’une distance h7 comprise entre 0 mm menant à une co-axialité avec l’orifice de pulvérisation et 0,4 mm La distance h7 relie l’axe de l’orifice de pulvérisation à celui du capillaire d’entrée.
La longueur L et la section du capillaire d’entrée sont des variables sur lesquelles on peut agir dans le cadre de l’invention afin de moduler le taux de cisaillement du fluide traversant le capillaire d’entrée 7.
Dans la figure 2, de gauche à droite, des coupes transversales 2a, 2b et 2c montrent les différents éléments pour une meilleure compréhension de la buse selon l’invention.
La coupe selon l’axe 2a montre la liaison permettant le flux fluidique entre le capillaire d’entrée 7, qui présente en l’occurrence une section polygonale, et l’entretoise 53. L’entretoise de la coupe 2a est un hexagone.
La coupe selon l’axe 2b montre la liaison permettant le flux fluidique entre l’entretoise, qui présente en l’occurrence une section hexagonale, et le cylindre enveloppant 53 de section circulaire. On voit les conduits 512 qui s’étendent longitudinalement selon l’axe A1 et les flèches indiquant la direction de l’écoulement d’un fluide apte à être pulvérisé à la figure 2 en coupe longitudinale.
La coupe selon l’axe 2c montre la liaison permettant le flux fluidique entre le pilier 5 et la chambre de tourbillonnement tronconique 3. La coupe 2c montre un anneau circulaire reliant le pilier 5 aux canaux de tourbillonnement 4 afin d’acheminer le fluide à pulvériser tangentiellement vers la chambre de tourbillonnement 3 en direction du centre de l’anneau circulaire. Dit autrement, l’anneau circulaire permet de relier les conduits 512 à l’entrée des canaux de tourbillonnement 4, 41, 42, 43. Lesdits canaux acheminent le fluide vers la chambre de tourbillonnement conique 3 de façon tangentielle au cône afin de créer un tourbillon.
La figure 3 montre une vue de face de l’orifice de pulvérisation 2 et de la chambre de tourbillonnement 3. Dans le cadre de l’invention, le rapport de la section s de l’orifice de pulvérisation sur la section maximale S de la chambre de tourbillonnement est tel que1 et préférentiellement, ce rapport est compris entre 1 et 10%, de manière encore préférentielle, ce rapport est compris entre 1 et 7%. Il est à noter que les limites respectives de ces intervalles sont comprises dans l’invention.
La figure 4 montre une vue en perspective d’un premier mode de réalisation selon l’invention. Dans ce mode de réalisation, le pilier 5 est en transparence afin d’améliorer l’intelligibilité de l’invention. Le capillaire d’entrée 7 présente une forme cylindrique de section circulaire, de préférence le diamètre D7 du capillaire d’entrée 7 est compris entre 0,1 et 0,3 mm et sa longueur L est comprise entre 2 et 11 mm.
Toujours à la figure 4, qui est le chemin fluidique, on voit un mode de réalisation qui présente un moyen d’alimentation 6 dont la forme complémentaire est un plateau de forme creuse en forme de cylindre plat. Ce plateau sert de jonction entre le capillaire d’entrée 7 et les trois conduits 511,512 et 513 qui sont des conduits de forme cylindrique à section circulaire s’étendant longitudinalement le long de l’axe A1 tout en étant radialement déportés par rapport à ce dernier. Les trois conduits 511,512 et513 sont équidistants angulairement et donc à 120° l’un de l’autre dans la figure 4.
Un anneau circulaire, visible à la figure 7, relie les conduits 511, 512 et 513 aux trois canaux de tourbillonnement 41,42 et 43 avec lesquels ils sont respectivement en connexion fluidique. Les trois canaux de tourbillonnement 41,42 et 43 présentent chacun une section en forme rectangle, ladite section étant comprise entre 0,001 et 0,06 mm2, préférentiellement entre 0,003 et 0,01 mm2.
La longueur des canaux de tourbillonnement 41,42 et 43, c’est-à-dire la distance à parcourir par le fluide à pulvériser entre l’anneau circulaire et l’entrée tangentielle de la chambre de tourbillonnement 3 est idéalement comprise entre 0,2 et 0,71 mm.
Toujours à la figure 4, on distingue la chambre de tourbillonnement 3 qui présente une forme tronconique dont le diamètre de la base est idéalement compris entre 0,8 et 1,6 mm.
Préférentiellement, l’angle α entre l’axe A1 et la génératrice de la chambre de forme tronconique est tel que , préférentiellement:
La hauteur L3 de la chambre de forme tronconique est, quant à elle, idéalement comprise entre 0,4 et 0,7 mm.
Finalement, on distingue aussi dans la figure 4 l’orifice de pulvérisation 2 qui présente une forme cylindrique avec un diamètre d préférentiellement compris entre 0.05 mm et 0.5 mm, préférentiellement entre 0,1 mm et 0,18 mm.
La hauteur h de l’orifice de pulvérisation 2 est, quant à elle idéalement comprise entre 0,1 mm et 0,15 mm.
La figure 5 illustre un second mode de réalisation selon l’invention. Dans ce mode de résiliation, tous les éléments et leurs dimensions donnés pour le premier mode de réalisation sont identiques à l’exception du moyen d’alimentation qui est ici un ensemble de trois canaux d’alimentation 61,62 et 63 angulairement équidistants et en connexion fluidique avec les conduits 511,512 et 513 de la figure 4. Ce mode de réalisation donne plus de possibilités de cisaillement du fluide à pulvériser sous forme de brume. Il permet aussi un meilleur aiguillage du fluide du capillaire d’entrée 7 vers les conduits 51, 511, 512, 513.
On remarquera dans la figure 5 que le capillaire d’entrée 7 présente d’amont en aval de la circulation fluidique des portions à section transversale constante, la première portion ayant une section supérieure aux deux sections suivantes. Les deux dernières les plus proches du moyen d’alimentation ont des sections équivalentes. Les sections peuvent ou pas, être séparées par des plateaux pour l’alignement.
Les trois figures 6a, 6b et 6c de la figure 6 illustrent différentes configurations pour les différentes sections du capillaire d’entrée 7. A la figure 6a, il y a deux portions 71 et 72 à section constante. Les surfaces des sections sont décroissantes vers le moyen d’alimentation 6.
A la figure 6b, il y a trois portions 71, 72 et 73 à section constante et il s’agit du mode de réalisation de la figure 5.
A la figure 6c, il y a quatre portions 71, 72, 73 et 74 à section constante. Les sections sont décroissantes vers le moyen d’alimentation 6 et les deux portions 72 et 73 présentent des sections de surface équivalentes.
Dans les trois modes de réalisation de la figure 6, les portions du capillaire d’entrée 7 sont co-axiales avec l’orifice de pulvérisation 2.
La figure 7 illustre le chemin fluidique d’un troisième mode de réalisation selon l’invention. Dans ce mode de résiliation, tous les éléments et leurs dimensions donnés pour le premier mode de réalisation sont identiques à l’exception du pilier 5 et de ses composants.
En effet, dans la figure 7, le pilier 5 n’est pas représenté afin de montrer les conduits 51 qui s’étendent longitudinalement. On voit dans la figure 7 le chemin fluidique, afin de mieux appréhender le pilier 5, le cylindre enveloppant 52 et l’entretoise 53, il est renvoyé à la figure 8.
A la figure 8, on voit les conduits 51 définis par l’espace compris entre les faces de l’entretoise 53 et la surface intérieure du cylindre enveloppant 52. On note à la figure 8 que l’entretoise est composée de 12 faces formant ainsi autant de conduits pour acheminer le fluide à pulvériser du moyen d’alimentation 6 aux canaux de tourbillonnement 4.
La figure 9 illustre deux modes de réalisation 9a et 9b dont les hauteurs H1 et H2 du pilier 5 sont variables afin d’obtenir une longueur plus importante sur laquelle le fluide est cisaillé.
La relation linéaire entre le cisaillement d’un fluide et sa viscosité est illustrée en figure 10. Cet exemple est non limitatif, ni restrictif, il s’agit d’un exemple.
La Figure 11 illustre une vue en coupe transversale de la buse selon l’invention. Dans cette figure, les capillaires d’entrée 7 sont formés par l’espace situé entrée la pièce que l’on voit à la figure 12 et son support 8. Ladite pièce de la figure 12 comprenant un cylindre comportant des gorges longitudinales co-axialement et longitudinalement associé à une entretoise 53 comportant six faces.
Ledit support 8 de la figure 11 comporte un premier dégagement 81 apte à accueillir un récipient contenant le fluide à expulser ainsi qu’un second dégagement 82 apte à accueillir le cylindre comportant les gorges de la pièce de la figure 12 pour former des capillaires d’entrées parallèles 7.
La figure 13 illustre le chemin fluidique suivi par tout fluide devant être expulsé sous forme de brouillard pour une buse 1 telle que celle figurant à la figure 11 avec les capillaires d’entrée de la figure 12. Le chemin fluidique en aval du moyen d’alimentation 6 est identique à ceux décrits pour les figures 7 et 8.
La figure 14 est autre vue en perspective d’une buse 1 selon l’invention montrant un capillaire d’entrée 7 à travers lequel va passer le fluide à expulser. Un mode de réalisation avec plusieurs capillaires d’entrée tel qu’illustré à la figure 13 est possible. Le pilier 5 est aussi représenté, il comprend des conduits (non représentés) définis par l’espace compris entre les faces de l’entretoise 53 et la surface intérieure du cylindre enveloppant 52 (non représentés). En sortant des conduits (non représentés), le fluide passe par les canaux de tourbillonnement (non représentés) puis accède tangentiellement à la chambre de tourbillonnement 3 avant d’être expulsé par l’orifice de pulvérisation 2 sous forme de brouillard. Dans ce mode de réalisation le pilier est confondu avec la pièce dans laquelle sont formés canaux, cône et orifice de pulvérisation.
La buse selon l’invention peut tout à fait être considérée comme un consommable et est donc adaptable pour de nombreuses applications dans le cosmétique, l’agroalimentaire, et n’est donc pas limitée au domaine médical. Son utilisation dépendra donc de son association avec un moyen d’entrainement du fluide. Ce moyen pourra être manuel ou automatisée, à l’aide d’un système mécanique (pompe, pousse seringue, ressort) ou électromécanique (employant un moteur), dont le choix dépendra des conditions des propriétés souhaité pour la pulvérisation du brouillard: taille du cône, débit, durée du spray par exemple. Le capillaire d’entrée de la buse selon l’invention est préférentiellement relié à une pompe.
NUMÉROS RÉFÉRENCÉS
1: Buse de pulvérisation
2: Orifice de pulvérisation
3: Chambre de tourbillonnement
4, 41, 42, 43: canaux de tourbillonnement
5: pilier 51, 511, 512, 513: conduits
52: cylindre enveloppant
53: entretoise
6: moyen d’alimentation,
61,62,63: canaux d’alimentation
7: capillaire(s) d’entrée
8: support
81: premier dégagement du support apte à recevoir le conteneur du liquide à distribuer,
81: second dégagement du support apte à recevoir les gorges formant capillaires d’entrée,
71,72,73,74 : portions de section constante du capillaire d’entrée 7
A1: axe de l’orifice de pulvérisation
H1, H2: hauteur du pilier
D7: diamètre du capillaire d’entrée de fluide
h7: distance radiale entre l’axe de l’orifice de pulvérisation et l’axe du capillaire d’entrée de fluide.
L: longueur du capillaire d’entrée de fluide
d: diamètre de l’orifice de pulvérisation
h: hauteur de l’orifice de pulvérisation
L3: Hauteur de de chambre de tourbillonnement (selon l’axe A1)
α : angle entre l’axe A1 et la génératrice de la chambre de tourbillonnement.

Claims (11)

  1. Buse de pulvérisation (1) de fluide destiné à être montée sur un récipient distributeur, ladite buse comprenant:
    -au moins un capillaire d’entrée (7) de fluide s’étendant longitudinalement le long d’un axe A1,
    -un moyen d’alimentation (6), ledit moyen étant apte à recevoir le fluide issu de l’au moins un capillaire d’entrée (7) dans le but d’alimenter au moins deux conduits (51,511,512,513),
    -un pilier (5) comprenant lesdits au moins deux conduits (51,511,512,513) aptes à recevoir le fluide provenant du moyen d’alimentation (6), lesdits conduits (51,511,512,513) s’étendant longitudinalement le long de l’axe A1 et étant radialement déportés par rapport audit axe A1,
    -au moins deux canaux de tourbillonnement (4,41,42,43), en connexion fluidique avec lesdits au moins deux conduits (51,511,512,513),
    -une chambre de tourbillonnement (3) pour recevoir le fluide provenant tangentiellement desdits au moins deux canaux de tourbillonnement (4,41,42,43) afin d’alimenter au moins un orifice de pulvérisation (2) présentant une symétrie axiale et une section constante s, ladite chambre présentant une section décroissante vers ledit orifice (2) et ayant une section maximale S ainsi qu’un diamètre maximal D,
    caractérisée en ce que le rapport de la section s de l’orifice de pulvérisation (2) sur la section maximale S de la chambre de tourbillonnement (3) est tel que1 .
  2. Buse de pulvérisation (1) selon la revendication1caractérisé en ce que .
  3. Buse de pulvérisation (1) selon la revendication1ou2dans laquelle l’orifice de pulvérisation (2) présente une forme cylindrique avec un diamètre d et une hauteur h tels que: , préférentiellement .
  4. Buse de pulvérisation (1) selon l’une quelconque des revendications1à3dans laquelle l’au moins un capillaire d’entrée (7) comprend d’amont en aval de la circulation fluidique des portions (71,72,73,74) à section transversale constante de circulation fluidique, lesdites portions (71,72,73,74) étant de sections décroissantes.
  5. Buse de pulvérisation (1) selon l’une quelconque des revendications1à4dans laquelle les au moins deux canaux de tourbillonnement (4,41,42,43) s’étendent sensiblement perpendiculairement à l’axe A1.
  6. Buse de pulvérisation (1) selon la revendication5dans laquelle les au moins deux canaux de tourbillonnement (4,41,42,43) présentent chacun une section en forme de quadrilatère à angle droit, ladite section étant comprise entre 0,001 et 0,06 mm2.
  7. Buse de pulvérisation (1) selon la revendication6dans laquelle le quadrilatère est un carré.
  8. Buse de pulvérisation (1) selon l’une quelconque des revendications1à7dans laquelle le moyen d’alimentation (6) comprend:
    • soit une chambre de section creuse cylindrique et dont la base s’étend sur un plan perpendiculaire à l’axe A1,
    • soit plusieurs canaux d’alimentation (61,62,63) s’étendant radialement sur un plan perpendiculaire à l’axe A1,
    de manière à alimenter lesdits au moins deux conduits (51,511,512,513).
  9. Buse de pulvérisation (1) selon l’une quelconque des revendications1à8dans laquelle la chambre de tourbillonnement (3) présente une forme tronconique dont l’angle α entre l’axe A1 et la génératrice est tel que 25 , préférentiellement .
  10. Buse de pulvérisation (1) selon l’une quelconque des revendications1à9dans laquelle le pilier (5) comprend un cylindre enveloppant (52) et présentant une surface intérieure Sc, ledit cylindre enveloppant 52 comprenant une entretoise 53 coaxiale dont la surface extérieure est polygonale de sorte que les arêtes de l’entretoise 53 soient en contact avec la surface intérieure Sc du cylindre enveloppant 52 formant ainsi au moins trois conduits (51,511,512,513) du pilier (5).
  11. Dispositif médical apte à distribuer un fluide et comprenant une buse (1) selon l’une quelconque des revendications1à10.
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