EP1907127A2 - Buse a conduit divergent - Google Patents

Buse a conduit divergent

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Publication number
EP1907127A2
EP1907127A2 EP06778743A EP06778743A EP1907127A2 EP 1907127 A2 EP1907127 A2 EP 1907127A2 EP 06778743 A EP06778743 A EP 06778743A EP 06778743 A EP06778743 A EP 06778743A EP 1907127 A2 EP1907127 A2 EP 1907127A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
duct
nozzle according
axis
vortex chamber
inlet section
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06778743A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Pierre Songbe
Hervé IMENEZ
Hervé Lompech
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.)
Silgan Dispensing Systems Le Treport SAS
Original Assignee
Rexam Dispensing Systems SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Rexam Dispensing Systems SAS filed Critical Rexam Dispensing Systems SAS
Publication of EP1907127A2 publication Critical patent/EP1907127A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape

Definitions

  • the present invention relates to a spray nozzle.
  • the invention relates to a divergent nozzle spray nozzle for liquid cosmetics and pharmaceutical dispensers or perfumes.
  • Conventional nozzles are mounted on manually operated dispensers equipped with a pump or valve and include a vortex chamber disposed downstream of the pump.
  • This chamber is fed by a network of peripheral channels and opens out through a central ejection duct oriented along the axis of the chamber. Its function is to print a fast rotational movement to the flow of pressurized product delivered by the pump or the valve before its escape to the outside, in the form of aerosol or mist of fine droplets, via the conduit of ejection.
  • the two main parameters of the spray are the angle of the spray cone and the size of the product droplets.
  • the ejection duct usually used has a generally cylindrical profile and changes that can be made to the dimensions of the duct alone (diameter and / or length) do not allow such adjustments to be made significantly.
  • dimensional changes impose heavy and costly industrial constraints for the manufacturing process (major overhaul of injection molds).
  • the present invention aims to solve this technical problem satisfactorily.
  • the outlet section of said duct has an area which is up to 5 times larger than that of the inlet section.
  • This structural modification of the duct has the effect of reducing the speed of rotation of the liquid along the ejection duct and, consequently, of reducing the angle of the spray cone at the outlet of the orifice of said duct.
  • the axis of said duct is parallel to the axis of the swirl chamber and is preferably merged with it.
  • the axis of said duct is inclined with respect to the axis of the swirl chamber.
  • the inlet section of said duct is offset relative to the center of the swirl chamber.
  • the ratio of the length of the duct to the smallest dimension of its inlet section is between 0.25 and 5.
  • the outlet section of said duct is elliptical.
  • the ejection duct is capable of receiving, by internal fitting, an insert intended to reduce the internal diameter of the product passage.
  • the ejection duct consists of a tubular element reported retained by radial tight clamping in the exhaust port of the vortex chamber.
  • the invention makes it possible to adapt the nozzle to different types of products and / or applications by modifying only the geometry of the duct and without it being necessary to change the pump, or to modify the structure of the vortex chamber. that of the channels.
  • the nozzle of the invention can be manufactured in a simplified manner because the modifications to be made to the existing molds are easy and the new profile of the conduit facilitates demolding.
  • FIG. 1 represents a partially sectioned perspective view of an embodiment of the nozzle of the invention
  • FIG. 2 represents an axial sectional view of the embodiment of FIG. 1,
  • FIG. 3 represents a perspective bottom view of the embodiment of the preceding figures
  • FIG. 4 represents a view in axial section of a first variant embodiment of the nozzle of the invention
  • FIG. 5 shows a bottom view in perspective of a second embodiment of the nozzle of the invention.
  • the nozzle shown in the figures is intended to equip sprayers with liquid cosmetic or pharmaceutical products or perfumes.
  • These sprayers are provided in particular with a pump or a valve for delivering the pressurized liquid from a reservoir such as a bottle (not shown).
  • the nozzle is disposed at the end of the sprayer, downstream of the pump or the valve.
  • a vortex chamber 1 supplied with pressurized liquid by a network of peripheral channels 2 and opening to the outside via an ejection duct 3 (see FIGS. 2 and 3).
  • the function of the chamber 1 is to impart a rapid rotational movement to the liquid before its escape via the orifice delimited by the inlet section 30 of the ejection duct 3.
  • the liquid is then diffused in the form of fine droplets. outside in the form of a cone spray (referenced C and shown by dashed lines in FIGS. 1 and 2), via the outlet section 31 of the duct 3.
  • the duct 3 is formed through the end wall of the chamber 1.
  • the thickness of the end wall 11 of the chamber 1 corresponds to the length of the duct 3.
  • the ejection duct 3 has an inlet section 30 of the liquid which is different in area and / or geometry of the outlet section 31.
  • the ejection duct 3 is frustoconical with a circular inlet section 30 which is smaller than the also circular outlet section 31 so as to form a divergent duct.
  • the Y axis of the duct is parallel to the axis X of the chamber 1 and is even here confused with it through the center O of said chamber ( Figure 3).
  • the angle of the spray cone is 55 °.
  • a cylindrical duct of the same length and 0.32 mm in diameter, coupled to a vortex chamber and channels identical to the preceding and in association with a pump or a valve and a given liquid would produce a cone angle of 90 °.
  • the cone angle drops to 30 °.
  • the spray angle is therefore considerably reduced because of the increase in the differential of the sections of the duct 3 and, conversely, it increases when this sectional differential decreases.
  • the outlet section 31 of the duct 3 has an area which is up to 5 times larger than that of the inlet section 30.
  • the ratio of the length L of the duct 3 to the smallest dimension of its inlet section 30 is between 0.25 and 5.
  • the smallest dimension is the internal diameter of the duct 3. the entrance of the conduit. If it is an elliptical section, the smallest dimension would be the minor axis.
  • inlet section 30 and the outlet section 31 of the duct 3 have respective profiles or contours of distinct geometries.
  • the inlet section 30 may be circular while the outlet section 31 is elliptical or oval which generates a bean-shaped or flattened spray.
  • the ejection duct 3 is capable of receiving by internal fitting an insert intended to reduce the inner diameter of the product passage. To resist the pressure of the product during ejection, it is then preferable to provide a slight radial clamping between the insert and the inner wall of the duct 3.
  • the ejection duct is itself constituted by a tubular element retained retained by radial tight clamping in the exhaust orifice of the vortex chamber 1 forming the inlet section 30 of the duct 3.

Landscapes

  • Nozzles (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

L'invention concerne une buse de pulvérisation comprenant une chambre tourbillonnaire (1) alimentée en liquide sous pression par un réseau de canaux et débouchant à l'extérieur via un conduit d'éjection (3) caractérisée en ce que ledit conduit d'éjection (3) a une section d'entrée (30) dont l'aire et/ou la géométrie est différente de celle de la section de sortie (31).

Description

Buse à conduit divergent
La présente invention concerne une buse de pulvérisation.
Plus précisément, l'invention concerne une buse de pulvérisation à conduit divergent pour distributeur de produits cosmétiques et pharmaceutiques liquides ou de parfums.
Les buses traditionnelles sont montées sur des distributeurs à actionnement manuel équipés d'une pompe ou d'une valve et comprennent une chambre tourbillonnaire disposée en aval de la pompe.
Cette chambre est alimentée par un réseau de canaux périphériques et débouche à l'extérieur par un conduit d'éjection central orienté selon l'axe de la chambre. Elle a pour fonction d'imprimer un mouvement de rotation rapide au flux de produit sous pression délivré par la pompe ou la valve avant son échappement à l'extérieur, sous forme d'aérosol ou de brouillard de fines gouttelettes, via le conduit d'éjection.
Les deux principaux paramètres de la pulvérisation sont l'angle du cône de pulvérisation et les dimensions des gouttelettes de produit.
Dans certains cas et en fonction du type de produit, il peut s'avérer nécessaire de modifier l'angle du cône de pulvérisation pour obtenir soit une direction plus précise du flux de produit, soit une diffusion plus étendue du brouillard. Toutefois, cette adaptation doit pouvoir être effectuée sans changer la pompe ou la valve.
Or, le conduit d'éjection habituellement utilisé a un profil généralement cylindrique et les modifications susceptibles d'être apportées aux seules dimensions du conduit (diamètre et/ou longueur) ne permettent pas d'effectuer de tels ajustements de manière significative. En outre, les changements de dimensions imposent des contraintes industrielles lourdes et onéreuses pour le procédé de fabrication (refonte importante des moules à injection).
La présente invention a pour but de résoudre ce problème technique de manière satisfaisante.
Ce but est atteint, selon l'invention, au moyen d'une buse caractérisée en ce que ledit conduit d'éjection a une section d'entrée du liquide dont l'aire et/ou la géométrie est différente de celle de la section de sortie.
Selon une caractéristique avantageuse, la section de sortie dudit conduit a une aire qui est jusqu'à 5 fois plus grande que celle de la section d'entrée. Cette modification structurelle du conduit a pour effet de réduire la vitesse de rotation du liquide le long du conduit d'éjection et, par voie de conséquence, de diminuer l'angle du cône de pulvérisation à la sortie de l'orifice dudit conduit.
Selon un mode de réalisation préférentiel, l'axe dudit conduit est parallèle à l'axe de la chambre tourbillonnaire et est, de préférence, confondu avec lui.
Selon une première variante, l'axe dudit conduit est incliné par rapport à l'axe de la chambre tourbillonnaire.
Selon une autre variante, la section d'entrée dudit conduit est décalée par rapport au centre de la chambre tourbillonnaire.
Selon une autre caractéristique, le rapport de la longueur du conduit à la plus petite dimension de sa section d'entrée est compris entre 0,25 et 5.
Selon une variante particulière, la section de sortie dudit conduit est elliptique.
Selon une autre variante spécifique, le conduit d'éjection est susceptible de recevoir, par emmanchement interne, un insert destiné à réduire le diamètre intérieur de passage du produit. Selon encore une autre variante, le conduit d'éjection est constitué d'un élément tubulaire rapporté retenu par serrage radial étanche dans l'orifice d'échappement de la chambre tourbillonnaire.
L'invention permet d'adapter la buse à différents types de produits et/ou d'applications en ne modifiant que la géométrie du conduit et sans qu'il soit nécessaire de changer de pompe, ni de modifier la structure de la chambre tourbillonnaire ni celle des canaux.
De manière incidente, la buse de l'invention peut être fabriquée de façon simplifiée car les modifications à apporter aux moules existants sont faciles et le nouveau profil du conduit facilite son démoulage.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 représente une vue en perspective avec coupe partielle d'un mode de réalisation de la buse de l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe axiale du mode de réalisation de la figure 1 ,
- la figure 3 représente une vue de dessous en perspective du mode de réalisation des figures précédentes,
- la figure 4 représente une vue en coupe axiale d'une première variante de réalisation de la buse de l'invention,
- la figure 5 représente une vue de dessous en perspective d'une seconde variante de réalisation de la buse de l'invention.
La buse représentée sur les figures est destinée à équiper des pulvérisateurs de produits cosmétiques ou pharmaceutiques liquides ou de parfums.
Ces pulvérisateurs sont pourvus notamment d'une pompe ou d'une valve pour délivrer le liquide sous pression à partir d'un réservoir tel qu'un flacon (non représentés). La buse est disposée à l'extrémité du pulvérisateur, en aval de la pompe ou de la valve.
Elle comprend une chambre tourbillonnaire 1 alimentée en liquide sous pression par un réseau de canaux périphériques 2 et débouchant à l'extérieur via un conduit d'éjection 3 (voir figures 2 et 3).
Elle peut être réalisé in situ par moulage direct des canaux sur la paroi interne ou bien fabriquée sous forme d'une pièce indépendante destinée à être montée sur le pulvérisateur par l'extérieur.
La chambre 1 a pour fonction d'imprimer un mouvement de rotation rapide au liquide avant son échappement via l'orifice délimité par la section d'entrée 30 du conduit d'éjection 3. Le liquide est ensuite diffusé à l'état de fines gouttelettes à l'extérieur sous forme d'une pulvérisation en cône (référencée C et matérialisée par des pointillés sur les figures 1 et 2), via la section de sortie 31 du conduit 3.
Le conduit 3 est ménagé au travers de la paroi d'extrémité de la chambre 1. Sur la figure 2, l'épaisseur de la paroi d'extrémité 11 de la chambre 1 correspond à la longueur du conduit 3.
Selon l'invention, le conduit d'éjection 3 a une section d'entrée 30 du liquide qui est différente en aire et/ou en géométrie de la section de sortie 31.
Dans le mode de réalisation de la figure 1 , le conduit d'éjection 3 est tronconique avec une section d'entrée circulaire 30. qui est plus petite que la section de sortie également circulaire 31 de façon à former un conduit divergent.
L'axe Y du conduit est parallèle à l'axe X de la chambre 1 et est même ici confondu avec lui en passant par le centre O de ladite chambre (figure 3).
De manière plus précise et à titre d'exemple, pour un conduit de longueur comprise entre 0,3 et 0,7 mm, un diamètre de la section d'entrée de 0,32 mm et celui de la section de sortie de 0,48 mm (ce qui correspond à un rapport des sections respectives de 2,3) l'angle du cône de pulvérisation est de 55°. En comparaison, un conduit cylindrique de même longueur et de 0,32 mm de diamètre, couplé à une chambre tourbillonnaire et des canaux identiques aux précédents et en association avec une pompe ou une valve et un liquide donnés, produirait un angle de cône de 90°. Pour un rapport des sections d'entrée et de sortie de 5, l'angle du cône tombe à 30°.
L'angle de pulvérisation est donc considérablement réduit du fait de l'augmentation du différentiel des sections du conduit 3 et, inversement, il augmente lorsque ce différentiel de section diminue.
De manière générale pour obtenir une réduction significative de l'angle du cône de pulvérisation, la section de sortie 31 du conduit 3 a une aire qui est jusqu'à 5 fois plus grande que celle de la section d'entrée 30.
En outre, le rapport de la longueur L du conduit 3 à la plus petite dimension de sa section d'entrée 30 est compris entre 0,25 et 5. Dans le cas d'une section circulaire la plus petite dimension est le diamètre intérieur de l'entrée du conduit. S'il s'agit d'une section elliptique, la plus petite dimension serait le petit axe.
Il est possible, selon une variante représentée sur la figure 4, de combiner cette caractéristique avec une inclinaison A de l'axe Y du conduit 3 relativement à l'axe X de la chambre 1 et/ou, le cas échéant, avec un décalage de l'axe Y du conduit 3 par rapport au centre 0 de la chambre 1 comme représenté sur la figure 5.
Ces dispositions permettent de compenser un déséquilibre de pression dans la chambre tourbillonnaire 1 ou bien d'obtenir une pulvérisation de forme plus ou moins arquée voire plate.
Il est aussi possible de prévoir que la section d'entrée 30 et la section de sortie 31 du conduit 3 ont des profils ou des contours respectifs de géométries distinctes.
Par exemple, la section d'entrée 30 peut être circulaire alors que la section de sortie 31 est elliptique ou ovale ce qui génère une pulvérisation en forme de haricot ou aplatie. Selon une autre variante non représentée, le conduit d'éjection 3 est susceptible de recevoir par emmanchement interne un insert destiné à réduire le diamètre intérieur de passage du produit. Pour résister à la pression du produit lors de l'éjection, il est alors préférable de prévoir un léger serrage radial entre l'insert et la paroi interne du conduit 3.
Selon une autre variante, le conduit d'éjection est lui-même constitué d'un élément tubulaire rapporté retenu par serrage radial étanche dans l'orifice d'échappement de la chambre tourbillonnaire 1 formant la section d 'entrée 30 du conduit 3.

Claims

REVENDICATIONS
1. Buse de pulvérisation comprenant une chambre tourbillonnaire (1) alimentée en liquide sous pression par un réseau de canaux et débouchant à l'extérieur via un conduit d'éjection (3) dont la section d'entrée (30) du liquide a une aire et/ou une géométrie différente de celle de la section de sortie (31) caractérisée en ce que la section de sortie (31) dudit conduit a une aire qui est jusqu'à 5 fois plus grande que celle de sa section d'entrée (30) de façon à réduire la vitesse de rotation du liquide le long dudit conduit et à diminuer l'angle du cône de pulvérisation à la sortie dudit conduit.
2. Buse selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'axe (Y) dudit conduit (3) est parallèle à l'axe (X) de la chambre tourbillonnaire (1).
3. Buse selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que l'axe (Y) dudit conduit (3) est incliné d'un angle (A) par rapport à l'axe (X) de la chambre tourbillonnaire.
4. Buse selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la section d'entrée (30) dudit conduit est décalée par rapport au centre (O) de la chambre tourbillonnaire (1).
5. Buse selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le rapport de la longueur (L) du conduit (3) à la plus petite dimension de sa section d'entrée (30) est compris entre 0,25 et 5.
6. Buse selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la section de sortie (31) dudit conduit est elliptique.
7. Buse selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le conduit d'éjection (3) est susceptible de recevoir par emmanchement interne un insert destiné à réduire le diamètre intérieur de passage du produit.
8. Buse selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le conduit d'éjection (3) est constitué d'un élément tubulaire rapporté retenu par serrage radial étanche dans l'orifice d'échappement de la chambre tourbillonnaire.
EP06778743A 2005-07-22 2006-06-30 Buse a conduit divergent Withdrawn EP1907127A2 (fr)

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WO2007012715A2 (fr) 2007-02-01
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