De telles buses de pulvérisation sont susceptibles d'être utilisées dans des pulvérisateurs, en association avec dés pompes de pulvérisation à actionnement manuel ou avec un gaz pousseur, notamment pour la pulvérisation de produits cosmétiques.

On connaît déjà de telles buses de pulvérisation, décrites notamment dans le document EP 0 000 688 A, comprenant une chambre de tourbillonnement ayant une forme générale de révolution autour d'un axe longitudinal, limitée par une paroi périphérique, par une paroi postérieure, et par une paroi frontale percée d'un trou coaxial de sortie. Un canal circulaire coaxial entoure la chambre de tourbillonnement, et communique avec ladite chambre de tourbillonnement par une pluralité de premiers canaux de transfert périphériques obliques qui injectent le liquide en rotation dans un sens de rotation dans la chambre de tourbillonnement. Une pluralité de seconds canaux de transfert conduisent le liquide depuis une entrée de liquide et l'injectent dans le canal circulaire coaxial en rotation selon ledit sens de rotation. Les premiers canaux de transfert sont limités chacun par une face extérieure à profil rectiligne qui se raccorde tangentiellement à la paroi périphérique de la chambre de tourbillonnement, et qui se raccorde angulairement à la paroi intérieure du canal circulaire coaxial. Lesdits premiers canaux de transfert sont limités chacun par une face intérieure à profil rectiligne qui se raccorde angulairement à la paroi périphérique de la chambre de tourbillonnement, et qui se raccorde angulairement à la paroi intérieure du canal circulaire coaxial. La section transversale des premiers canaux de transfert se réduit progressivement depuis le canal circulaire coaxial vers la chambre de tourbillonnement.

CONFIRMATION COPY

De telles buses de pulvérisation à deux étages fonctionnent relativement bien pour la pulvérisation de liquides à faible viscosité tels que l'eau, en produisant des gouttelettes de tailles satisfaisantes, de l'ordre de 90 microns, réparties selon un cône de pulvérisation en sortie de buse.

Cependant, de telles buses de pulvérisation produisent une pulvérisation très insuffisante, c'est-à-dire des tailles de gouttelettes beaucoup trop grosses, lorsque le liquide à pulvériser présente une viscosité plus grande que celle de l'eau. Ce défaut empêche l'utilisation satisfaisante de telles buses de pulvérisation pour la pulvérisation de produits cosmétiques ayant des viscosités moyennes, par exemple des viscosités supérieures à 0,8 Pa. s.

La présence du canal circulaire coaxial et des seconds canaux de transfert augmente le diamètre de la buse, et réduit ses possibilités d'intégration dans les têtes de pulvérisation miniaturisées des dispositifs de pulvérisation de cosmétiques. Mais d'autre part leur présence paraît nécessaire pour réaliser une pulvérisation correcte des liquides à faible viscosité.

Une autre difficulté résulte de la pression de fluide relativement faible produite par les pompes manuelles des dispositifs de pulvérisation de cosmétiques, qui réduit encore les capacités de pulvérisation et tend à augmenter la taille des gouttelettes produites.

On constate également une répartition. irrégulière des gouttelettes de liquide pulvérisé dans le cône de pulvérisation, avec une plus grande concentration de gouttelettes dans la zone centrale du cône.

En outre, dans une fabrication en série, on constate que les qualités de pulvérisation varient considérablement en fonction des buses considérées. Cela résulte d'une trop grande sensibilité aux variations de dimensions des buses à l'intérieur des tolérances de fabrication.

EXPOSE DE L'INVENTION Le problème proposé par la présente invention est à la fois de réduire la taille des gouttelettes pulvérisées en sortie d'une buse alimentée en liquide, d'assurer une répartition homogène

des gouttelettes dans le cône de pulvérisation dans le cas de pressions de fluide relativement faibles et variables produites par les pompes manuelles des dispositifs de pulvérisation de cosmétiques, et d'obtenir ces effets avec une buse de pulvérisation de diamètre réduit.

L'invention résulte de l'observation selon laquelle une réduction des tailles de gouttelettes pulvérisées en sortie de la buse peut être obtenue en favorisant l'accélération du fluide vers la paroi périphérique de la chambre de tourbillonnement, et en évitant autant que possible les zones mortes à faible vitesse du liquide dans les canaux ou chambres de la buse de pulvérisation.

Simultanément, on évite une trop grande dispersion du cône de pulvérisation en donnant au trou axial de sortie une forme conique appropriée, convergente vers la sortie.

Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, une buse de pulvérisation selon l'invention, pour la pulvérisation de liquides, comprend : - une chambre de tourbillonnement ayant une forme générale de révolution autour d'un axe longitudinal, limitée par une paroi périphérique, par une paroi postérieure, et par une paroi frontale percée d'un trou coaxial de sortie, - une pluralité de canaux de transfert obliques injectant le liquide en rotation dans un sens de rotation dans la chambre de tourbillonnement, - les canaux de transfert sont limités chacun par une face extérieure à profil généralement rectiligne et se raccordant tangentiellement à la paroi périphérique de la chambre de tourbillonnement, - les canaux de transfert sont limités chacun par une face intérieure ayant un profil concave sur la plus grande partie de sa longueur, - le trou coaxial de sortie a une forme conique convergente vers la sortie.

Avec une telle structure de buse de pulvérisation, le diamètre total de la buse est nettement plus réduit que celui des buses à deux étages. On constate en outre que les tailles de gouttelettes pulvérisées en sortie de la buse sont nettement plus

faibles que celles obtenues par les buses de l'art antérieur mentionné ci-dessus. On estime que l'on gagne environ 30 % sur la taille des gouttelettes pulvérisées en sortie, à système égal de génération de pression. A titre d'exemple, pour des liquides à viscosité moyenne, comprise entre 800 et 1 000 mPa. s, on a pu obtenir un diamètre moyen de gouttelettes compris entre 95 microns environ et 65 microns environ. En outre, la répartition moyenne des gouttelettes est homogène dans le cône de pulvérisation en sortie de buse.

Un effet avantageux de l'invention est aussi une relative indépendance de la qualité de pulvérisation réalisée par rapport aux pressions et débits fournis par le dispositif pousseur qui introduit le liquide à l'entrée de la buse.

Un autre effet de cette structure particulière de buse selon l'invention est une acceptation de tolérances plus élevées de concentricité du trou de sortie par rapport à la chambre de tourbillonnement lorsqu'on pulvérise des liquides relativement visqueux : la pulvérisation est excellente lorsque le trou de sortie est centré, mais elle reste acceptable lorsque le trou de sortie est légèrement décentré. De bons résultats peuvent être obtenus jusqu'à un écart de décentrage d'environ 10 % du diamètre du trou de sortie, pour des liquides dont la viscosité est comprise entre 800 et 1 000 mPa. s.

A l'inverse, dans les buses de pulvérisation connues, un décentrage du trou de sortie entraîne une dégradation sensible de la pulvérisation.

De préférence, selon l'invention, chaque canal de transfert est alimenté par un canal d'alimentation longitudinal périphérique depuis l'entrée de la buse.

Selon un mode de réalisation préféré, la face intérieure à profil concave de canal de transfert est généralement circulaire selon un rayon compris entre une fois et demie et deux fois la distance radiale DR entre le canal d'alimentation longitudinal périphérique correspondant et la chambre de tourbillonnement. On réduit ainsi la présence de zones mortes, c'est-à-dire de zones dans lesquelles le liquide prend une faible vitesse dans la buse de pulvérisation, et la pulvérisation s'en trouve améliorée.

Pour une meilleure pulvérisation des liquides thixotropiques, on préférera éviter les pertes de charges et zones mortes à l'intérieur de la buse. Ainsi, on pourra avantageusement prévoir que la paroi externe du canal d'alimentation longitudinal périphérique se raccorde à la paroi frontale antérieure du canal de transfert correspondant par une zone arrondie régulière.

Selon une réalisation avantageuse, la face intérieure à profil concave de canal de transfert se raccorde au canal d'alimentation longitudinal périphérique correspondant par une zone arrondie convexe. Cette caractéristique réduit également la présence de zones mortes, et améliore la pulvérisation.

Pour les mêmes raisons, on peut également préférer une face extérieure à profil généralement rectiligne de canal de transfert qui se raccorde au canal d'alimentation longitudinal périphérique correspondant par une zone arrondie convexe.

On peut trouver avantage, pour améliorer la pulvérisation, à prévoir que la face intérieure à profil concave de canal de transfert se raccorde à la paroi périphérique de chambre de tourbillonnement par une zone de raccordement arrondie convexe.

Pour une répartition moyenne régulière des gouttelettes en sortie de buse, l'angle de cône du trou coaxial de sortie est compris entre 15° et 30°, avantageusement de 20° environ.

Une meilleure régularité de répartition de gouttelettes en sortie de buse est aussi obtenue en utilisant des canaux de transfert au nombre de cinq, répartis régulièrement autour. de l'axe longitudinal de la buse. Cet effet résulte apparemment du fait que le plus grand nombre de canaux réduit la durée du régime transitoire d'établissement de pulvérisation et permet d'atteindre plus vite le régime permanent. Par rapport à une buse à trois canaux, le régime transitoire initial est réduit, et en particulier l'angle de pulvérisation en sortie de buse atteint plus vite l'angle de régime permanent. Par exemple, des mesures ont été effectuées sur une buse connue à trois canaux et sur une buse selon l'invention à l'instant 0, 0001 seconde après le début de fonctionnement : avec la buse de l'art antérieur, l'angle est de 9°, soit 25 % de l'angle en régime permanent ; avec la buse selon

l'invention, l'angle est de 24°, soit 50 % de l'angle en régime permanent.

L'invention prévoit un pulvérisateur de liquides, qui comprend une buse de pulvérisation telle que définie ci-dessus.

Un tel pulvérisateur présente des avantages pour la pulvérisation de tous types de liquides, et il présente aussi des avantages en particulier lorsqu'il contient un liquide à pulvériser dont la viscosité est comprise entre 800 et 1 000 mPa. s environ, et dont la densité est comprise entre 1 000 et 1 l00 kg/m3 environ.

D'excellents résultats sont obtenus lorsque le pulvérisateur contient un liquide thixotropique.

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, comprenant un noyau central engagé dans un corps de buse femelle ; - la figure 2 est une vue de la face postérieure de la structure de corps de buse femelle de la figure 1 ; - la figure 3 est une coupe longitudinale diamétrale de la structure de corps de buse femelle selon le plan C-C de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en perspective de trois quarts arrière de la structure de corps de buse femelle ; - la figure 5 est une vue arrière partielle de la figure 2, montrant à plus grande échelle la courbure des faces des canaux et - la figure 6 est une vue schématique générale d'un pulvérisateur selon l'invention.

DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, une buse de pulvérisation selon'l'invention comprend un corps de buse 1 comportant un logement cylindrique 2 ouvert vers l'arrière et obturé vers l'avant par une paroi antérieure 3. Un noyau 4 (figure

1) généralement cylindrique à face antérieure 5 pleine est engagé coaxialement dans le logement cylindrique 2 du corps de buse 1, venant en appui sur la face postérieure 6 de la paroi antérieure 3.

La face antérieure 5 peut avantageusement être bordée par un congé 5a.

Des logements et rainures sont prévus sur la face postérieure 6 de la paroi antérieure 3, pour former les chambres et canaux de la buse de pulvérisation selon l'invention. On distingue ainsi une chambre de tourbillonnement 7, ayant une forme générale de révolution autour de l'axe longitudinal I-I, limitée par une paroi périphérique 8, par une paroi postérieure formée par le noyau 4, et par une paroi frontale 9 percée d'un trou coaxial de sortie 10.

La buse de pulvérisation comprend cinq canaux de transfert obliques tels que les canaux 11, 12,13, 14 et 15. Les canaux de transfert 11-15 injectent tangentiellement le liquide dans la chambre de tourbillonnement 7 en lui imprimant une rotation autour de l'axe I-I, par exemple dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre sur la figure 2.

Cinq canaux d'alimentation longitudinaux périphériques tels que les canaux 16, 17, 18, 19 et 20 conduisent le liquide depuis une entrée de liquide 40 et l'injectent dans un canal de transfert respectif 11-15.

Les canaux de transfert 11-15 sont répartis équitablement autour de la chambre de tourbillonnement 7 et présentent la même forme, afin que la buse de pulvérisation présente une symétrie autour de l'axe longitudinal I-I. On décrira donc la forme d'un seul des canaux de transfert. Cette forme est telle que représentée à l'échelle sur les figures 2,4 et 5, auxquelles on pourra se référer pour plus de détails.

Ainsi, sur la figure 5, le canal de transfert 11 est limité par une face extérieure 21 et par une face intérieure 22 : la face extérieure 21 est la face la plus éloignée de l'axe longitudinal I-I, tandis que la face intérieure 22 est la face la plus proche de l'axe longitudinal I-I. La face extérieure 21 présente un profil généralement rectiligne et se raccorde

tangentiellement selon la zone de raccordement 23 à la paroi périphérique 8 de la chambre de tourbillonnement 7.

La face intérieure 22 du canal de transfert 11 présente un profil concave LI sur la plus grande partie de sa longueur.

La face intérieure 22 à profil concave LI peut être généralement circulaire selon un rayon avantageusement compris entre une fois et demie et deux fois la distance radiale DR entre le canal d'alimentation longitudinal périphérique correspondant 16 et la chambre de tourbillonnement 7.

La face intérieure 22 à profil concave L1 du canal de transfert 11 peut se raccorder au'canal d'alimentation longitudinal périphérique 16 par une zone arrondie convexe 24.

La face extérieure 21 à profil généralement rectiligne du canal de transfert 11 peut se raccorder au canal d'alimentation longitudinal périphérique 16 par une zone arrondie convexe 25.

Enfin, la face intérieure 22 à profil concave L1 du canal de transfert 11 peut se raccorder à la paroi périphérique 8 de chambre de tourbillonnement 7 par une zone de raccordement 26 arrondie convexe à faible rayon. Le rayon de courbure de la zone de raccordement 26 convexe peut être compris entre 50 microns et 80 microns environ.

Le trou coaxial de sortie 10 peut avantageusement être centré sur l'axe longitudinal I-I selon une tolérance inférieure à 10 % du diamètre du trou coaxial de sortie 10, par exemple inférieure à 40 microns environ pour un diamètre en sortie de 400 microns, de préférence inférieure à 30 microns.

De même, le trou coaxial de sortie 10 peut être aligné sur l'axe longitudinal I-I avec une tolérance de déviation inférieure à 4'environ.

Le trou coaxial de sortie 10 selon l'invention est conique, convergent vers l'aval ou vers la sortie de la buse.

L'angle de cône A du trou coaxial de sortie 10 est compris entre 15° et 30° environ, avantageusement de 20° environ.

Ce qui est important est que le trou coaxial de sortie 10 soit conique sur la majeure partie de sa longueur depuis l'orifice d'entrée. Autrement dit, le trou coaxial de sortie 10 peut se raccorder à la face externe de la paroi antérieure 3 par un congé

ou une surface torique, sans que cela nuise aux performances de pulvérisation.

La section transversale des premiers canaux de transfert 11-15 peut avantageusement se réduire progressivement depuis le canal d'alimentation longitudinal périphérique vers la chambre de tourbillonnement 7. Par exemple, les faces intérieure et extérieure peuvent faire un angle B d'environ 15°. Leurs faces antérieure (dans la paroi antérieure 3) et postérieure (face antérieure 5 du noyau 4) peuvent avantageusement être parallèles, pour en faciliter la fabrication.

En considérant la figure 1, on voit que la paroi externe du canal d'alimentation longitudinal périphérique 16 se raccorde à la paroi frontale antérieure du canal de transfert correspondant 11 par une zone arrondie régulière 16a. De la sorte, on améliore le cheminement du fluide en diminuant ses perturbations dans la zone en amont des canaux de transfert et de la chambre de tourbillonnement.

L'accélération du fluide se fait progressivement depuis l'entrée 40 de la buse jusqu'à la sortie hors du trou coaxial de sortie 10. Cela favorise la pulvérisation de tous types de liquides, en particulier des liquides thixotropiques.

Les formes de canaux sont entièrement réalisés dans le corps de buse, le noyau 4 étant simplement cylindrique, avec éventuellement un congé 5a. On facilite ainsi la fabrication de la buse, permettant de réaliser en grande série des buses de petit diamètre pour les applications cosmétiques.

De façon particulièrement avantageuse, la forme de buse selon l'invention produit un effet dynamique de pulvérisation : en fonction de la pression, le fractionnement des gouttelettes reste satisfaisant, mais leur répartition est modifié dans le cône de pulvérisation. Lorsque la pression est faible, les gouttelettes tendent à se concentrer au centre du cône de pulvérisation, tandis qu'aux pressions plus élevées les gouttelettes tendent à se répartir en périphérie du cône. Au cours d'une séquence de pulvérisation, sous l'action d'une force manuelle, la pression commence par des valeurs faibles, puis augmente progressivement pour diminuer ensuite jusqu'à des valeurs faibles. Il en résulte

que les gouttelettes sont tout d'abord concentrées vers le centre du cône de pulvérisation, puis concentrées en périphérie et enfin concentrées à-nouveau au centre, de sorte que la répartition moyenne des gouttelettes est sensiblement constante dans le cône de pulvérisation à la fin de la séquence de pulvérisation.

La structure de buse ainsi définie favorise l'accélération du fluide à l'intérieur des canaux et dans la chambre de tourbillonnement, produisant ainsi en sortie de la buse une pulvérisation à gouttelettes particulièrement fines, dont la taille est inférieure d'au moins 30 % par rapport aux gouttelettes obtenues par les buses de pulvérisation connues.

Les dimensions générales de la buse de pulvérisation selon l'invention peuvent être choisies en fonction du débit désiré de liquide. On peut notamment réaliser des buses de pulvérisation de petite taille pour les applications cosmétiques, ayant par exemple les principales dimensions suivantes : - diamètre de chambre de tourbillonnement : 1 mm environ ; - longueur de chambre de tourbillonnement : 0, 40 mm environ ; - diamètre extérieur de buse : 4,5 mm environ.

Dans la réalisation illustrée schématiquement sur la figure 6, un pulvérisateur de liquide 27 comprend un récipient 28, une pompe 29 et une buse de pulvérisation 30 telle que définie précédemment. Par actionnement du bouton 31, on actionne la pompe 29 qui aspire le liquide 32 du récipient 28 par un tube plongeur 33 et l'injecte sous pression dans la buse de pulvérisation 30 qui produit, en sortie, un cône de pulvérisation 34.

La structure particulière de buse de pulvérisation 30 selon l'invention permet le fonctionnement correct d'un tel pulvérisateur 27 contenant un liquide 32 à pulvériser dont la viscosité peut être supérieure à celle de l'eau, pouvant être comprise entre 800 et 1 000 mPa. s environ, et dont la densité est comprise entre 1 000 et 1 100 kg/m3 environ.

De bons résultats peuvent également être obtenus lorsque le liquide 32 présente des propriétés thixotropiques.

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.