WO2007104859A1 - Dispositif de pulverisation a element piezoelectrique, et son utilisation en cosmetologie et en parfumerie - Google Patents

Dispositif de pulverisation a element piezoelectrique, et son utilisation en cosmetologie et en parfumerie Download PDF

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horn
sonotrode
spray device
diameter
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Jean-François TRANCHANT
Sylvie Richer
Jean-Denis Sauzade
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L V M H Recherche
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Definitions

  • Spray device with piezoelectric element and its use in cosmetology and perfumery.
  • the present invention relates to piezoelectric element spray devices, as well as their use in cosmetology and perfumery.
  • the invention relates to a spraying device comprising: a piezoelectric element, a sonotrode having a base coupled to the piezoelectric element and a trunk narrower than the base, extending along a longitudinal axis from the base to a flag wider than the horn, said flag having a front face facing away from the horn, a control circuit adapted to vibrate the piezoelectric element, and a device for feeding the product to be sprayed; supply being adapted to bring the product to be sprayed to the front face of the horn, the sonotrode vibrating in a mode parallel to the longitudinal axis, the horn being sized to move substantially along said longitudinal axis without bending when the control makes the piezoelectric element vibrate.
  • EP-A-0 389 665 describes an example of such a spraying device.
  • the present invention is intended to improve the known devices of this type to improve efficiency and in particular to reduce power consumption.
  • a spraying device of the kind in question is characterized in that the piezoelectric element and the trunk have diameters such that the ratio of the diameter of the piezoelectric element to the diameter of the horn is between 5 and 10.
  • the effectiveness of the sonotrode is optimized by optimizing the coupling between the piezoelectric element and the horn, and making full use of the entire surface of the horn which then functions as a piston. It is thus possible to reduce, at the same time, the electric power consumed by the spraying device, for a given flow rate of pulverized product.
  • the control circuit is adapted to vibrate the piezoelectric element at a frequency operating between 20 and 200 kHz, preferably between 40 and 100 kHz, and even more preferably between 50 and 80 kHz;
  • the sonotrode is dimensioned so that the horn moves with an amplitude greater than 0.01 mm when the control circuit makes the piezoelectric element vibrate;
  • the sonotrode is in a cylindrical volume less than 1.5 cm 3 ;
  • the control circuit supplies the piezoelectric element with an electrical power of less than 1 W;
  • the device for supplying the product to be sprayed is connected to a reservoir containing the product to be sprayed, which has a dynamic viscosity at 20 ° C.
  • the piezoelectric element has a disk shape with a diameter less than 15 mm and a thickness less than 2 mm;
  • the sonotrode has a shape of revolution about the longitudinal axis, with an outer diameter and a total length such that the ratio of said total length to said outer diameter is less than 2;
  • the piezoelectric element and the horn have diameters such that the ratio of the diameter of the piezoelectric element to the diameter of the horn is between 1 and 2;
  • the flag has a diameter and a thickness such that the ratio of the flag diameter to the thickness of the flag is less than 5;
  • the sonotrode is made of at least one material chosen from aluminum, steel, titanium and their alloys;
  • the feeding device comprises a wick having an end in contact with the horn of the sonotrode; the end of the wick comprises an annular portion in contact with a front face of said flag of the sonotrode and surrounding a central portion of said front face.
  • the invention also relates to a use of a device as defined above, for spraying a liquid having a dynamic viscosity of between 1 and 200 mPa.s, preferably between 3 and 50 mPa.s. .
  • the liquid thus sprayed forms a kind of mist, with droplets of very small sizes, of the order of a few tens of micrometers, especially between 30 microns and 50 microns.
  • said liquid is a cosmetic composition.
  • the use of the device according to the invention is particularly advantageous for cosmetic products, especially for cosmetic care products. These products diffused to the skin in the form of a mist floating in the air, provides a sensation of great freshness and well-being.
  • said liquid is a perfuming composition, such as eau-de-toilette, perfume or eau-de-cologne.
  • eau-de-toilette such as eau-de-toilette, perfume or eau-de-cologne.
  • perfume or eau-de-cologne such as eau-de-toilette, perfume or eau-de-cologne.
  • the use according to the invention for this type of composition is also particularly appreciated by the users because it helps to enhance the fragrances.
  • FIG. 1 is an overall view of a spraying device according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a vertical sectional view of the device of FIG. 1
  • FIGS. 4 and 5 are respectively front and side views of the sonotrode equipped with a wick according to an embodiment variant of FIG. invention.
  • FIG. 1 represents a spraying device 1 which may, for example, have a generally cylindrical shape of revolution centered on a vertical axis, comprising a reservoir 2 surmounted by a spray head 3, which may comprise, for example, a button 4 actuation on its upper face 3a and an outlet opening 5 for the sprayed product, on its cylindrical side face.
  • the device 1 is portable and can be held by hand.
  • the spray head 3 can be nested on the upper part of the tank 2, which contains a reserve 6 of liquid product to be sprayed, for example an aqueous cosmetic product or not, a dermatological product or other.
  • the product to be sprayed may have, for example, a dynamic viscosity at 20 ° C. of between 1 and 200, preferably 3 and 50 mPa ⁇ s.
  • composition of products that can be sprayed by the spraying device 1 are given below, as well as their respective viscosity given in mPa.s at 20 ° C.
  • the viscosity measurements were carried out on a Brookfield LV (Low) apparatus. Viscosity) with the needle No. l (manufacturer's reference):
  • Viscosity 50 mPa.s
  • the reservoir 2 further comprises a device for supplying a product to be sprayed which makes it possible to transport the product to be sprayed to the spray head 3.
  • this feed device comprises a wick 7 operating by capillary action and whose upper end 8 protrudes out of the tank 2 by penetrating into the spray head 3, as will be explained below.
  • the spraying head 3 comprises a control compartment 9 in which is housed an electronic control circuit 10 powered by at least one battery or electric battery 11.
  • the electronic control circuit 10 comprises a switch 12 operable by means of of the actuating button 4, which button may for example be in the form of a flexible portion of the upper face 3a of the spray head.
  • the spray head 3 may comprise a substantially rigid outer plastic shell which has a recess at the switch 12, which recess is closed by a flexible elastomer wall forming the aforementioned button 4.
  • the electronic control circuit 10 is adapted to vibrate an ultrasonic piezoelectric element 13, ceramic or the like, which is coupled to a sonotrode 14 made for example of aluminum, steel, titanium or their alloys (the sonotrode 14 can be made of one or more materials).
  • the piezoelectric element 13 and the sonotrode 14 are nested in a sonotrode housing 16, formed in the spray head 3.
  • This sonotrode housing has for example a substantially cylindrical shape of revolution and communicates with the outlet opening 5 by the intermediate of a divergent duct 16 in the example shown here.
  • the sonotrode 14 like the piezoelectric element 13, can have a shape of revolution around a longitudinal axis X.
  • Said sonotrode 14 comprises a base 17 coupled to the piezoelectric element 13 and a trunk 18 narrower than the base, which extends along the longitudinal axis X from said base to a flag 19 wider than the trunk 18.
  • the flat front face 21 of the flag is in contact with the upper end 8 of the wick 7, so that the product to be sprayed is brought by capillarity to said front face (see Figure 2).
  • the control circuit 10 vibrates the piezoelectric element 13, preferably at an ultrasonic operating frequency.
  • This operating frequency can be between 20 and 200 kHz, preferably between 40 and 100 kHz, and even more preferably between 50 and 80 kHz.
  • the vibrations of the piezoelectric element 13 are transmitted to the horn 20 via the base 17 and the horn 18, so as to spray the liquid product conveyed to the front face 20 of the horn by the wick 7.
  • the sonotrode 14 is dimensioned to vibrate essentially in a longitudinal mode parallel to the axis X, the horn 19 being dimensioned to move along the longitudinal axis X without bending when the control circuit vibrates the element piezoelectric at the aforementioned frequencies.
  • This optimizes the effectiveness of the sonotrode, since it turns out that the vibrations of said sonotrode according to the longitudinal mode optimizes the coupling between the piezoelectric element 13 and the horn 19.
  • the absence of flexion of the flag means the absence of deformations of the flag in the direction perpendicular to the plane of the flag.
  • the lack of bending of the flag allows it to operate as a rigid piston, taking advantage of the entire surface of the flag to spray the liquid product.
  • the sonotrode 14 may, for example, be sized to fit in a cylindrical volume of less than 1.5 cm 3 and it is fed for example with an electric power of less than 1 W while allowing a vibration amplitude greater than 0.01 mm at level of the flag 19, which allows to spray the product to a distance of between 100 and 300 mm outside the head 3, depending on the product to be sprayed.
  • the piezoelectric element 13 is for example a multilayer resonant ceramic, preferably made of lead zirconium titanates (PZT), for example a ceramic sold under the reference C 202 by Fuji Ceramics Co., which has a disc shape having a diameter D1 of less than 15 mm (for example of the order of 8 to 10 mm) and a thickness el of less than 1 mm (for example of the order of 0.3 mm).
  • PZT lead zirconium titanates
  • this ci can be made of aluminum or aluminum alloy in the example.
  • the base 17 of the sonotrode may comprise: a first disc-shaped portion 17a, contiguous to the piezoelectric element 13 (the piezoelectric element 13 is for example glued to the said first part 17a), and may have a smaller diameter D2 at 15 mm (for example of the order of 10 mm) and a thickness e2 less than 2 mm (for example of the order of 1.7 mm), a second part 17b disc-shaped, thinner and wider that the first part 17a and extending said first portion 17a to the trunk 18; this second disk-shaped portion may have a diameter D '2 less than 15 mm (for example of the order of 14 mm) and a thickness e2 less than 1 mm (for example of the order of 0.3 mm); the periphery of the second portion 17b may further comprise fixing means 17d such as fixing holes for fixing the sonotrode in the spray head 3, a transition portion 17c connected to the horn 18 and extending the second portion 17b disk-shaped; the transition portion 17c has an end diameter
  • the horn 18 has a substantially cylindrical shape with an outside diameter D3 of less than 2 mm (for example of the order of 1 mm) and a length 1 of between 4 and 6 mm (for example of the order of 5 mm).
  • This horn 18 may be connected to the transition portion 17b and the horn 19 by fillet radius less than 1 mm (for example of the order of 0.5 mm).
  • the horn 19 has the shape of a disk of outside diameter D4 less than 8 mm (for example of the order of 5 mm) and of thickness e3 less than 2 mm (for example less than 1 mm).
  • the maximum outside diameter of the sonotrode 14, in this case the diameter D '2, and the total length L of the sonotrode are such that the ratio L / D'2 of said total length to said maximum outside diameter is less than to 2.
  • the ratio D1 / D3 of the diameter of the piezoelectric element 13 over the diameter of the horn 18 is preferably between 5 and 10.
  • the ratio of the D4 / e3 of the flag diameter to the thickness of the flag is preferably less than 5.
  • the ratio D1 / D4 between the diameter of the piezoelectric element 13 and the diameter of the horn 19 is preferably between 1 and 2.
  • the upper end 8 of the wick comprises an annular portion 8a in contact with a front face 20 of the roof of the sonotrode and surrounding a central portion of said front face 20, which proves to be particularly effective for transporting the product to be sprayed to the front face 20 of the flag.

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Abstract

Dispositif de pulvérisation comprenant un élément piézoélectrique (13) , une sonotrode (14) comportant une base (17) couplée à l'élément piézoélectrique et une trompe (18) s 'étendant jusqu'à un pavillon (18) , un circuit de commande (10) pour faire vibrer l'élément piézoélectrique, et un dispositif d'alimentation (7) pour amener le produit à pulvériser jusqu'à la face avant (20) du pavillon. La sonotrode vibre principalement selon un mode parallèle à la trompe, le pavillon étant dimensionné pour ne pas fléchir selon l'axe longitudinal sans fléchir lorsque le circuit de commande fait vibrer l'élément piézoélectrique. Ce dispositif de pulvérisation trouve son application en cosmétologie et en parfumerie.

Description

Dispositif de pulvérisation à élément piézoélectrique, et son utilisation en cosmétologie et en parfumerie.
La présente invention est relative aux dispositifs de pulvérisation à élément piézoélectrique, ainsi que leur utilisation en cosmétologie et en parfumerie.
Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de pulvérisation comprenant : un élément piézoélectrique, une sonotrode comportant une base couplée à l'élément piézoélectrique et une trompe plus étroite que la base, s ' étendant selon un axe longitudinal depuis la base jusqu'à un pavillon plus large que la trompe, ledit pavillon présentant une face avant orientée à l'opposé de la trompe, un circuit de commande adapté pour faire vibrer l'élément piézoélectrique, et un dispositif d'alimentation en produit à pulvériser, ce dispositif d'alimentation étant adapté pour amener le produit à pulvériser jusqu'à la face avant du pavillon, la sonotrode vibrant selon un mode parallèle à l'axe longitudinal, le pavillon étant dimensionné pour se déplacer essentiellement selon ledit axe longitudinal sans fléchir lorsque le circuit de commande fait vibrer l'élément piézoélectrique.
Le document EP-A-O 389 665 décrit un exemple d'un tel dispositif de pulvérisation.
La présente invention a notamment pour but de perfectionner les dispositifs connus de ce type pour en améliorer l'efficacité et notamment pour en diminuer la consommation électrique.
A cet effet, selon l'invention, un dispositif de pulvérisation du genre en question est caractérisé en ce que l'élément piézoélectrique et la trompe présentent des diamètres tels que le rapport du diamètre de l'élément piézoélectrique sur le diamètre de la trompe soit compris entre 5 et 10.
Grâce à ces dispositions, on optimise l'efficacité de la sonotrode en optimisant le couplage entre l'élément piézoélectrique et le pavillon, et en mettant à profit toute la surface du pavillon qui fonctionne alors comme un piston. On peut ainsi diminuer, par la même occasion, la puissance électrique consommée par le dispositif de pulvérisation, pour un débit donné de produit pulvérisé.
Dans divers modes de réalisation du procédé selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : le circuit de commande est adapté pour faire vibrer l'élément piézoélectrique à une fréquence de fonctionnement comprise entre 20 et 200 kHz, de préférence entre 40 et 100 kHz, et de façon encore plus préférée entre 50 et 80 kHz ; la sonotrode est dimensionnée pour que le pavillon se déplace avec une amplitude supérieure à 0,01 mm lorsque le circuit de commande fait vibrer l'élément piézoélectrique ; la sonotrode s'inscrit dans un volume cylindrique inférieur à 1,5 cm3 ; le circuit de commande alimente l'élément piézoélectrique avec une puissance électrique inférieure à 1 W ; le dispositif d'alimentation en produit à pulvériser est relié à un réservoir contenant le produit à pulvériser, qui présente une viscosité dynamique à 200C comprise entre 1 et 200 mPa.s, de préférence entre 3 et 50 mPa . s ; l'élément piézoélectrique présente une forme de disque avec un diamètre inférieur à 15 mm et une épaisseur inférieure à 2mm ; la sonotrode présente une forme de révolution autour de l'axe longitudinal, avec un diamètre extérieur et une longueur totale tels que le rapport de ladite longueur totale sur ledit diamètre extérieur soit inférieur à 2 ; l'élément piézoélectrique et le pavillon présentent des diamètres tels que le rapport du diamètre de l'élément piézoélectrique sur le diamètre du pavillon soit compris entre 1 et 2 ; le pavillon présente un diamètre et une épaisseur tels que le rapport du diamètre du pavillon sur l'épaisseur du pavillon soit inférieur à 5 ;
- la sonotrode est réalisée en au moins un matériau choisi parmi l'aluminium, l'acier, le titane et leurs alliages ; le dispositif d'alimentation comporte une mèche ayant une extrémité en contact avec le pavillon de la sonotrode ; l'extrémité de la mèche comprend une partie annulaire en contact avec une face avant dudit pavillon de la sonotrode et entourant une partie centrale de ladite face avant .
Par ailleurs, l'invention a également pour objet une utilisation d'un dispositif tel que défini ci-dessus, pour pulvériser un liquide ayant une viscosité dynamique comprise entre 1 et 200 mPa.s, de préférence comprise entre 3 et 50 mPa.s.
Le liquide ainsi pulvérisé forme une sorte de brume, comportant des gouttelettes de très petites tailles, de l'ordre de quelques dizaines de micromètres, notamment comprises entre 30 μm et 50 μm.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, ledit liquide est une composition cosmétique.
L'utilisation du dispositif selon l'invention est particulièrement avantageuse pour les produits cosmétiques, notamment pour les produits de soins cosmétiques. Ces produits diffusés ainsi vers la peau sous forme d'une brume flottant dans l'air, procure une sensation de grande fraîcheur et de bien-être.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, ledit liquide est une composition parfumante, telle qu'une eau-de-toilette, un parfum ou une eau-de-cologne . L'utilisation selon l'invention pour ce type de composition est également particulièrement appréciée par les utilisateurs, car elle contribue à mettre en valeur les fragrances .
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'un de ses modes de réalisation et d'une de ses variantes, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints. Sur les dessins : la figure 1 est une vue d'ensemble d'un dispositif de pulvérisation selon une forme de réalisation de l'invention, la figure 2 est une vue en coupe verticale du dispositif de la figure 1, la figure 3 est une vue de détail montrant l'élément piézoélectrique et la sonotrode du dispositif des figures 1 t 2, et les figures 4 et 5 sont respectivement des vues de face et de côté de la sonotrode équipée d'une mèche selon une variante de réalisation de l'invention.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
La figure 1 représente un dispositif de pulvérisation 1 qui peut par exemple présenter une forme générale sensiblement cylindrique de révolution centrée sur d'un axe vertical, comprenant un réservoir 2 surmonté d'une tête de pulvérisation 3, laquelle peut comprendre par exemple un bouton d' actionnement 4 sur sa face supérieure 3a et une ouverture de sortie 5 pour le produit pulvérisé, sur sa face latérale cylindrique. Le dispositif 1 est portatif et peut être tenu à la main.
Comme on peut le voir sur la figure 2, la tête de pulvérisation 3 peut être emboîtée sur la partie supérieure du réservoir 2, lequel contient une réserve 6 de produit liquide à pulvériser, par exemple un produit cosmétique aqueux ou non, un produit dermatologique ou autre. Le produit à pulvériser peut présenter par exemple une viscosité dynamique à 200C comprise entre 1 et 200, de préférence 3 et 50 mPa.s.
Des exemples de composition de produits pouvant être pulvérisés par le dispositif de pulvérisation 1 sont donnés ci-après, ainsi que leur viscosité respective donnée en mPa.s à 200C. Les mesures de viscosité ont été effectuées sur un appareil Brookfield LV (Low Viscosity) avec l'aiguille N°l (référence constructeur):
a) Lait parfumé pour le corps
Dimethicone 6 %
Alcool 5 %
Parfum 3.5%
Diethylhexylcyclohexanoate 5 %
Glycérine 2.5%
Sterayl dimethicone 1.5%
Alcool cétylique 1.1%
Alcool Stearylique 1.1%
Steareth 21 0.7%
Steareth 2 0.3%
Methyl paraben 0.4%
Acétate de tocopheryl 0.1%
Carbomère 0.1% hydroxyde de sodium 0.05% Eau Qsp 100 % Viscosité : 150 mPa . s Mesure effectuée à une vitesse de 30 tours/min
b) Eau de toilette
Alcool à 96.2 78 %
Concentré de parfums 20 %
Benzophenone-3 0.2%
Eau 1.8 % Viscosité : 5 mPa . s
Mesure effectuée à une vitesse de 60 tours/min
c) Lotion
Alcool 5 %
Glycérine 2 %
Butylène glycol 1 %
Huile de ricin Peg-60 hydrogénée 1 %
PEG 32 0. 5%
Phenoxyéthanol 0. 5%
Parabens 0. 3%
Parfum 0. 05%
Eau QSP 100
Viscosité : 50 mPa.s
Mesure effectuée à une vitesse de 60 tours/min
dj Sérum soins
Cyclopentosiloxane 24 %
Butylène glycol 4 %
Polymethyl methacrylate 3 %
Glycérine 3 %
Alcool 2.5%
Polysorbate 20 1.5%
Huile de ricin Peg-60 hydrogénée 1 %
Polyacrylamide 0.6% Polymère réticulé Acrylates/C10-30 alkylacrylate 0.2%
Parfum 0.2%
Ingrédient actif 0.2% Xanthane 0.05%
Carbomère 0.05%
Cellulose 0.05% hyaluronate de sodium 0.05%
Eau Qsp 100. Viscosité : 100 mPa.s
Mesure effectuée à une vitesse de 30 tours/min
Le réservoir 2 comporte en outre un dispositif d'alimentation en produit à pulvériser qui permet de transporter du produit à pulvériser vers la tête de pulvérisation 3. Dans l'exemple représenté ici, ce dispositif d'alimentation comprend une mèche 7 fonctionnant par capillarité et dont l'extrémité supérieure 8 fait saillie hors du réservoir 2 en pénétrant dans la tête de pulvérisation 3, comme il sera expliqué ci-après.
La tête de pulvérisation 3, quant à elle, comporte un compartiment de commande 9 dans lequel est logé un circuit électronique de commande 10 alimenté par au moins une pile ou batterie électrique 11. Le circuit électronique de commande 10 comporte un interrupteur 12 actionnable au moyen du bouton d' actionnement 4, lequel bouton peut par exemple se présenter sous la forme d'une portion souple de la face supérieure 3a de la tête de pulvérisation. Plus particulièrement, la tête de pulvérisation 3 peut comporter une coque extérieure en matière plastique sensiblement rigide qui comporte un évidement au niveau de l'interrupteur 12, lequel évidement est obturé par une paroi souple en élastomère formant le bouton 4 susmentionné .
Le circuit électronique de commande 10 est adapté pour faire vibrer un élément piézoélectrique ultrasonore 13, en céramique ou similaire, qui est couplé à une sonotrode 14 réalisée par exemple en aluminium, acier, titane ou leurs alliages (la sonotrode 14 peut être réalisée en un ou plusieurs matériaux). L'élément piézoélectrique 13 et la sonotrode 14 sont emboîtés dans un logement de sonotrode 16, ménagé dans la tête de pulvérisation 3. Ce logement de sonotrode présente par exemple une forme sensiblement cylindrique de révolution et communique avec l'ouverture de sortie 5 par l'intermédiaire d'un conduit divergent 16 dans l'exemple représenté ici.
Comme on peut le voir sur les figures 2 et 3, la sonotrode 14, comme l'élément piézoélectrique 13, peut présenter une forme de révolution autour d'un axe longitudinal X. Ladite sonotrode 14 comporte une base 17 couplée à l'élément piézoélectrique 13 et une trompe 18 plus étroite que la base, qui s'étend selon l'axe longitudinal X depuis ladite base jusqu'à un pavillon 19 plus large que la trompe 18. La face avant plane 21 du pavillon est au contact de l'extrémité supérieure 8 de la mèche 7, de façon que le produit à pulvériser soit amené par capillarité jusqu'à ladite face avant (voir figure 2).
Ainsi, lorsqu'un utilisateur appuie sur le bouton d' actionnement 4, le circuit de commande 10 fait vibrer l'élément piézoélectrique 13, de préférence à une fréquence de fonctionnement ultrasonore. Cette fréquence de fonctionnement peut être comprise entre 20 et 200 kHz, de préférence entre 40 et 100 kHz, et de façon encore plus préférée entre 50 et 80 kHz.
Les vibrations de l'élément piézoélectrique 13 sont transmises au pavillon 20 par l'intermédiaire de la base 17 et de la trompe 18, de façon à pulvériser le produit liquide acheminé jusqu'à la face avant 20 du pavillon par la mèche 7.
Compte tenu de la fréquence de fonctionnement relativement basse susmentionnée, notamment lorsque cette fréquence est inférieure à 100 kHz, les pertes énergétiques dans la sonotrode sont limitées, ce qui contribue à limiter la puissance électrique consommée par le dispositif de pulvérisation.
Selon l'invention, la sonotrode 14 est dimensionnée pour vibrer essentiellement selon un mode longitudinal parallèle à l'axe X, le pavillon 19 étant dimensionné pour se déplacer selon l'axe longitudinal X sans fléchir lorsque le circuit de commande fait vibrer l'élément piézoélectrique aux fréquences susmentionnées. On optimise ainsi l'efficacité de la sonotrode, puisqu'il s'avère que les vibrations de ladite sonotrode selon le mode longitudinal optimise le couplage entre l'élément piézoélectrique 13 et le pavillon 19. Au sens du présent texte, l'absence de flexion du pavillon signifie l'absence de déformations du pavillon dans la direction perpendiculaire au plan du pavillon. Ainsi, l'absence de flexion du pavillon permet de le faire fonctionner comme un piston rigide, en mettant à profit toute la surface du pavillon pour pulvériser le produit liquide.
La sonotrode 14 peut par exemple être dimensionnée pour s'inscrire dans un volume cylindrique inférieur à 1,5 cm3 et elle est alimentée par exemple avec une puissance électrique inférieure à 1 W tout en permettant une amplitude de vibration supérieure à 0,01 mm au niveau du pavillon 19, ce qui permet de pulvériser le produit jusqu'à une distance comprise entre 100 et 300 mm hors de la tête 3, suivant le produit à pulvériser.
Comme représenté sur la figure 3, dans l'exemple particulier considéré ici, l'élément piézoélectrique 13 est par exemple une céramique résonante multicouche, de préférence en zircono-titanates de plomb (PZT), par exemple une céramique vendue sous la référence C 202 par la Société Fuji Ceramics Co, qui présente une forme de disque ayant un diamètre Dl inférieur à 15 mm (par exemple de l'ordre de 8 à 10 mm) et une épaisseur el inférieure à 1 mm (par exemple de l'ordre de 0,3 mm) .
Par ailleurs, s' agissant de la sonotrode 14, celle- ci peut être réalisée en aluminium ou en alliage d'aluminium dans l'exemple considéré.
La base 17 de la sonotrode peut comporter : - une première partie 17a en forme de disque, accolée à l'élément piézoélectrique 13 (l'élément piézoélectrique 13 est par exemple collé à ladite première partie 17a) , et pouvant présenter un diamètre D2 inférieur à 15 mm (par exemple de l'ordre de 10 mm) et une épaisseur e2 inférieure à 2 mm (par exemple de l'ordre de 1,7 mm), une deuxième partie 17b en forme de disque, plus mince et plus large que la première partie 17a et prolongeant ladite première partie 17a vers la trompe 18 ; cette deuxième partie en forme de disque peut présenter un diamètre D' 2 inférieur à 15 mm (par exemple de l'ordre de 14 mm) et une épaisseur e'2 inférieure à 1 mm (par exemple de l'ordre de 0,3 mm) ; la périphérie de la deuxième partie 17b peut en outre comporter des moyens de fixation 17d tels que des trous de fixation permettant de fixer la sonotrode dans la tête de pulvérisation 3, une partie de transition 17c reliée à la trompe 18 et prolongeant la deuxième partie 17b en forme de disque ; la partie de transition 17c présente un diamètre d'extrémité D' '2 inférieur à 5 mm (par exemple de l'ordre de 3 mm) vers la trompe 18 ; cette partie de transition 17c peut se raccorder à la deuxième partie 17b en forme de disque par un congé de rayon Rl inférieur à 2 mm (par exemple de l'ordre de 1 mm), et présenter une épaisseur e''2 sensiblement égale audit rayon du congé.
La trompe 18 présente une forme sensiblement cylindrique de diamètre extérieur D3 inférieur à 2 mm (par exemple de l'ordre de 1 mm) et une longueur 1 comprise entre 4 et 6 mm (par exemple de l'ordre de 5 mm) . Cette trompe 18 peut se raccorder à la partie de transition 17b et au pavillon 19 par des congés de rayon inférieur à 1 mm (par exemple de l'ordre de 0,5 mm). Le pavillon 19 présente la forme d'un disque de diamètre extérieur D4 inférieur à 8 mm (par exemple de l'ordre de 5 mm) et d'épaisseur e3 inférieur à 2 mm (par exemple inférieur à 1 mm) .
Avantageusement, le diamètre extérieur maximum de la sonotrode 14, en l'occurrence le diamètre D' 2, et la longueur totale L de la sonotrode sont tels que le rapport L/D'2 de ladite longueur totale sur ledit diamètre extérieur maximal soit inférieur à 2.
Par ailleurs, le rapport D1/D3 du diamètre de l'élément piézoélectrique 13 sur le diamètre de la trompe 18 est de préférence compris entre 5 et 10.
De plus, le rapport du D4/e3 du diamètre du pavillon sur l'épaisseur du pavillon est de préférence inférieur à 5.
Enfin le rapport D1/D4 entre le diamètre de l'élément piézoélectrique 13 et le diamètre du pavillon 19 est de préférence compris entre 1 et 2.
Dans la variante des figures 4 et 5, l'extrémité supérieure 8 de la mèche comprend une partie annulaire 8a en contact avec une face avant 20 du pavillon de la sonotrode et entourant une partie centrale de ladite face avant 20, ce qui s'avère particulièrement efficace pour transporter le produit à pulvériser jusqu'à la face avant 20 du pavillon.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de pulvérisation comprenant : un élément piézoélectrique (13), une sonotrode (14) comportant une base (17) couplée à l'élément piézoélectrique (13) et une trompe (18) plus étroite que la base (17), s ' étendant selon un axe longitudinal (X) depuis la base (17) jusqu'à un pavillon
(19) plus large que la trompe (18), ledit pavillon (19) présentant une face avant (20) orientée à l'opposé de la trompe (18 ) , un circuit de commande (10) adapté pour faire vibrer l'élément piézoélectrique (13), et un dispositif d'alimentation (7) en produit à pulvériser, ce dispositif d'alimentation (7) étant adapté pour amener le produit à pulvériser jusqu'à la face avant
(20) du pavillon, la sonotrode (14) vibrant selon un mode parallèle à l'axe longitudinal (X) , le pavillon (19) étant dimensionné pour se déplacer essentiellement selon ledit axe longitudinal (X) sans fléchir lorsque le circuit de commande (10) fait vibrer l'élément piézoélectrique (13), caractérisé en ce que l'élément piézoélectrique (13) et la trompe (18) présentent des diamètres (Dl, D3) tels que le rapport (D1/D3) du diamètre de l'élément piézoélectrique sur le diamètre de la trompe soit compris entre 5 et 10.
2. Dispositif de pulvérisation selon la revendication 1, dans lequel le circuit de commande (10) est adapté pour faire vibrer l'élément piézoélectrique (13) à une fréquence de fonctionnement comprise entre 20 et 200 kHz, de préférence entre 40 et 100 kHz, et de façon encore plus préférée entre 50 et 80 kHz.
3. Dispositif de pulvérisation selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la sonotrode (14) est dimensionnée pour que le pavillon (19) se déplace avec une amplitude supérieure à 0,01 mm lorsque le circuit de commande (10) fait vibrer l'élément piézoélectrique (13) .
4. Dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la sonotrode (14) s'inscrit dans un volume cylindrique inférieur à 1,5 cm3.
5. Dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit de commande (10) alimente l'élément piézoélectrique (13) avec une puissance électrique inférieure à 1 W.
6. Dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'alimentation (7) en produit à pulvériser est relié à un réservoir (2) contenant le produit à pulvériser, qui présente une viscosité dynamique à 20°C comprise entre 1 et 200 mPa.s., de préférence entre 3 et 50 mPa.s.
7. Dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément piézoélectrique (13) présente une forme de disque avec un diamètre (Dl) inférieur à 15 mm et une épaisseur (el) inférieure à 2mm.
8. Dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la sonotrode (14) présente une forme de révolution autour de l'axe longitudinal (X), avec un diamètre extérieur (D2) et une longueur totale (L) tels que le rapport (L/D2) de ladite longueur totale sur ledit diamètre extérieur soit inférieur à 2.
9. Dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément piézoélectrique et le pavillon présentent des diamètres (Dl, D4) tels que le rapport (D1/D4) du diamètre de l'élément piézoélectrique sur le diamètre du pavillon soit compris entre 1 et 2.
10. Dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le pavillon (19) présente un diamètre (D4) et une épaisseur (e3) tels que le rapport (D4/e3) du diamètre du pavillon sur l'épaisseur du pavillon soit inférieur à 5.
11. Dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la sonotrode (14) est réalisée en au moins un matériau choisi parmi l'aluminium, l'acier, le titane et leurs alliages.
12. Dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'alimentation comporte une mèche (7) ayant une extrémité en contact avec le pavillon (19) de la sonotrode.
13. Dispositif de pulvérisation selon la revendication 12, dans lequel l'extrémité (8) de la mèche comprend une partie annulaire (8a) en contact avec une face avant (20) dudit pavillon de la sonotrode et entourant une partie centrale de ladite face avant (20) .
14. Utilisation d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour pulvériser un liquide ayant une viscosité dynamique à 200C comprise entre 1 et 200 mPa.s, de préférence entre 3 et 50 mPa.s.
15. Utilisation selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit liquide est une composition cosmétique .
16. Utilisation selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit liquide est une composition parfumante .
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