EP3717134B1

EP3717134B1 - Tête de distribution de produit fluide

Info

Publication number: EP3717134B1
Application number: EP18833264.7A
Authority: EP
Inventors: stéphane Beranger; Frédéric Duquet; Christophe Pierre
Original assignee: Aptar France SAS
Current assignee: Aptar France SAS
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2023-08-02
Anticipated expiration: 2038-11-30
Also published as: WO2019106321A1; EP3717134A1

Description

La présente invention concerne une tête de distribution de produit fluide destinée à être associée à un organe de distribution tel qu'une pompe ou une valve. La tête de distribution peut être intégrée à, ou montée sur, l'organe de distribution. La tête de distribution peut comprendre une surface d'appui de manière à constituer un poussoir sur lequel l'utilisateur appuie pour actionner l'organe de distribution. En variante, la tête de distribution peut être dénuée de surface d'appui. Ce genre de tête de distribution de produit fluide est fréquemment utilisé dans les domaines de la parfumerie, de la cosmétique ou encore de la pharmacie.
Une tête de distribution classique, par exemple du type poussoir, comprend :

une surface d'appui sur laquelle un utilisateur peut appuyer avec un doigt, par exemple l'index,
un puits d'entrée destiné à être raccordé à une sortie d'un organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve,
un logement de montage axial dans lequel s'étend une broche, définissant une paroi latérale et une paroi frontale, et
un gicleur en forme de godet comprenant une paroi sensiblement cylindrique dont une extrémité est obturée par une paroi de pulvérisation formant un orifice de pulvérisation, le gicleur étant monté selon un axe X dans le logement de montage axial avec sa paroi cylindrique engagée autour de la broche et sa paroi de pulvérisation en butée axiale contre la paroi frontale de la broche.

En général, le puits d'entrée est relié au logement de montage axial par un conduit d'alimentation unique. D'autre part, il est commun de former un système de tourbillonnement au niveau de la paroi de pulvérisation du gicleur. Un système de tourbillonnement comprend conventionnellement plusieurs canaux tangentiels de tourbillonnement qui débouchent dans une chambre de tourbillonnement centrée sur l'orifice de pulvérisation du gicleur. Le système de tourbillonnement est disposé en amont de l'orifice de pulvérisation.
Dans le document EP1878507A2 , il est décrit plusieurs modes de réalisation d'un gicleur comprenant une paroi de pulvérisation percée de plusieurs trous de pulvérisation de diamètre sensiblement ou parfaitement identique, de l'ordre de 1 à 100 µm, avec une tolérance de 20%. Une telle paroi de pulvérisation générerait un spray dont la taille des gouttelettes est relativement homogène. Dans un mode de réalisation de ce document, les trous sont disposés en cercles concentriques, avec une inclinaison de l'ordre de 10 à 60 degrés et une orientation tangentielle, de manière à créer un spray tourbillonnaire autour de l'axe central. L'angle d'ouverture du spray est donc nul, ou très faible.
Dans le document EP1698399A1 , la paroi de pulvérisation est bombée, mais les trous ont été percés perpendiculairement au plan de la paroi avec une section constante, alors que la paroi était encore plane. La courbure de la paroi permet de faire diverger les trous, une fois la paroi bombée. Il n'est pas expliqué dans ce document de quelle manière, ni à quel moment, la paroi plane percée est bombée. Sur les dessins, la courbure du bombage est faible, de sorte que l'angle d'ouverture du spray est faible.
La présente invention a pour but de définir une paroi de pulvérisation plane procurant un angle d'ouverture de spray bien plus grand que celui des parois des documents EP1878507A2 et EP1698399A1 .
Pour atteindre ce but, la présente invention propose une tête de distribution de produit fluide comprenant une paroi de pulvérisation percée de trous à travers lesquels le produit fluide sous pression passe de manière à être pulvérisé en fines gouttelettes, les trous étant au nombre de 10 à 500 et présentant un diamètre de l'ordre de 1 à 100 µm, avantageusement de l'ordre de 5 à 30 µm, et de préférence de l'ordre de 5 à 20 µm, la paroi de pulvérisation étant plane, de manière à définir un plan principal Pp, un axe central Y orthogonal au plan principal Pp, des normales N parallèles à l'axe central Y et perpendiculaires au plan principal Pp, un plan orthogonal Po passant par l'axe central Y et la normale N du trou considéré et un axe radial X, correspondant à la sécante du plan principal Pp et du plan orthogonal Po,
caractérisée en ce que la plupart des trous s'étendent selon un axe Zn faisant un angle α de 5 à 45 degrés, avantageusement 5 à 30 degrés, par rapport à la normale N correspondante, cet axe Zn présentant une orientation divergente par rapport à l'axe central Y, avec une projection normale sur le plan orthogonal Po ayant une composante radiale non nulle selon l'axe radial X.
Par « composante radiale », il faut donc entendre que la projection normale de l'axe Zn sur le plan orthogonal Po du trou considéré présente une composante selon l'axe X, qui passe par l'axe central Y et la normale N dans le plan principal Pp. Dans le cas des trous tangents du document EP1878507A2 , cette composante radiale est nulle.
Grâce à cette « composante radiale », les axes Zn des trous divergent vers l'extérieur par rapport à l'axe central Y, ce qui a pour effet d'ouvrir l'angle de diffusion du spray, et cela, sans avoir à bomber la paroi.
Les trous peuvent présenter tous la même orientation, avec un angle α unique, ou au contraire, les trous peuvent présenter plusieurs orientations différentes, avec par exemple deux ou trois valeurs différentes pour l'angle α.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les trous peuvent présenter des diamètres différents, avantageusement deux ou trois. Les trous de plus grand diamètre peuvent avoir un angle α inférieur aux trous de plus petit diamètre, ou inversement, les trous de plus grand diamètre peuvent avoir un angle α supérieur aux trous de plus petit diamètre.
Les trous peuvent être disposés en cercles concentriques, ou en variante, les trous peuvent être disposés de manière alignée le long de segments de droite, les trous d'un même segment de droite présentant le même angle α et le même diamètre. Chaque segment de droite peut comprendre de 2 à 20 trous. Les segments de droite peuvent être disposés parallèlement. Des segments de droite avec des trous de diamètres différents peuvent être disposés parallèlement. En variante, les segments de droite avec des trous de diamètres différents sont disposés de manière alternée. Les trous peuvent présenter une disposition globale polygonale, par exemple triangulaire, carrée, rectangulaire, pentagonale, hexagonale, octogonale ou encore décagonale. Les côtés droits du polygone sont formés par des segments de droite de trous de même angle α et le même diamètre.
Selon une forme de réalisation pratique qui est conventionnelle dans les domaines de la parfumerie, de la cosmétique et parfois de la pharmacie, la tête de distribution comprend:

un puits d'entrée destiné à être raccordé à une sortie d'un organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve,
un logement de montage axial,
un conduit d'alimentation reliant le puits d'entrée au logement de montage axial,
un gicleur comprenant une paroi de montage engagée dans le logement de montage axial, la paroi de pulvérisation étant solidaire du gicleur.

La tête peut se présenter sous la forme d'un poussoir classique avec une surface supérieur d'appui, sur laquelle un utilisateur peut appuyer avec un doigt, par exemple l'index. Le logement axial débouche alors latéralement.
Selon l'invention, les trous sont au nombre de 10 à 500 et présenter un diamètre de l'ordre de 1 à 100 µm, avantageusement de l'ordre de 5 à 30 µm, et de préférence de l'ordre de 5 à 20 µm. Plus il y a de trous, plus leur diamètre doit être petit, et inversement. La section cumulée de tous les trous est de préférence inférieure à 100 000 µm².
L'esprit de l'invention réside dans le fait de réaliser, dans une paroi de pulvérisation plane, des trous divergents pour générer des sprays dont l'angle d'ouverture est grand, et environ comparable à celui d'une tête conventionnelle avec un seul trou et un système tourbillonnaire en amont.
L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins joints, donnant à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'invention.
Sur les figures :

La figure 1 est une vue en coupe transversale verticale à travers une pompe équipée d'une tête de distribution selon l'invention,
La figure 2 est une vue en coupe fortement agrandie de la tête de distribution de la figure 1,
La figure 3a est une vue très schématique illustrant le procédé de fabrication d'un gicleur selon l'invention,
La figure 3b est une vue en perspective du gicleur fabriqué avec le procédé de la figure 3a,
La figure 3c est une vue en perspective de la paroi de pulvérisation du gicleur fabriqué avec le procédé de la figure 3a et intégré dans le gicleur de la figure 3b, et
Les figures 4a à 4c sont des vues illustrant un premier mode de réalisation de l'invention,
La figure 5 est une vue schématique montrant les divers paramètres géométriques utilisés pour définir les caractéristiques des trous des parois de pulvérisation selon l'invention,
La figure 6 est une vue illustrant un deuxième mode de réalisation de l'invention pour une paroi de pulvérisation,
Les figures 7a et 7b illustrent les orientations des trous de la paroi de pulvérisation de la figure 6,
Les figures 8a et 8b illustrent des orientations alternatives des trous de la paroi de pulvérisation de la figure 6,
Les figures 9a et 9b illustrent des orientations alternatives des trous de la paroi de pulvérisation de la figure 6,
Les figures 10a à 10c sont des vues illustrant un troisième mode de réalisation de l'invention pour une paroi de pulvérisation,
La figure 11 est une vue illustrant un quatrième mode de réalisation de l'invention pour une paroi de pulvérisation,
Les figures 12a et 12b sont des vues illustrant un cinquième mode de réalisation de l'invention pour une paroi de pulvérisation,
Les figures 13a et 13b sont des vues illustrant un sixième mode de réalisation de l'invention pour une paroi de pulvérisation,
Les figures 14a et 14b sont des vues illustrant un septième mode de réalisation de l'invention pour une paroi de pulvérisation, et
Les figures 15a à 15d sont des vues illustrant un huitième mode de réalisation de l'invention pour une paroi de pulvérisation.

Sur la figure 1, la tête de distribution T est montée sur un organe de distribution P, tel qu'une pompe ou une valve, qui présente une conception tout à fait conventionnelle dans les domaines de la parfumerie ou de la pharmacie. Cet organe de distribution P est actionné par l'utilisateur en appuyant axialement avec un doigt, en général l'index, sur la tête T.
Dans le cas d'une pompe, la pression normale générée par cet appui axial sur le produit fluide à l'intérieur de la pompe P et de la tête T est de l'ordre de 5 à 6 bars, et préférentiellement de 5,5 à 6 bars. Des pics à 7 à 8 bars sont toutefois possibles, mais on est alors dans des conditions anormales d'utilisation. A l'inverse, à l'approche de 2,5 bars, le spray s'altère, entre 2,5 et 2,2 bars, le spray est fortement altéré, et en-dessous de 2 bars, il n'y a plus de spray.
Dans le cas d'un aérosol équipé d'une valve, la pression initiale générée par le gaz propulseur est de l'ordre de 12 à 13 bars et chute ensuite, au fur et à mesure que l'aérosol se vide, jusqu'à environ 6 bars. Une pression initiale de 10 bars est courante dans le domaine de la parfumerie et de la cosmétique.
Lorsque l'ensemble comprenant de la tête T et d'une pompe ou valve est monté sur un réservoir de produit fluide, cela constitue un distributeur de produit fluide, qui est entièrement manuel, sans apport d'énergie, notamment électrique.
En comparaison, dans le domaine technique des pulvérisateurs à vibration ultrasonique (notamment piézoélectrique), la pression du produit fluide au niveau de la buse est de l'ordre de 1 bar, c'est-à-dire la pression atmosphérique, voire légèrement moins. De par la valeur de pression mise en oeuvre et l'énergie utilisée, ces pulvérisateurs à vibration ultrasonique se situent hors du domaine de l'invention.
On se référera aux figures 1 à 2 pour décrire en détail les pièces constitutives, ainsi que leur agencement mutuel, d'une tête de distribution T réalisée selon l'invention.
La tête de distribution T comprend deux pièces constitutives essentielles, à savoir un corps de tête 1 et un gicleur 2. Ces deux pièces peuvent être réalisées par injection moulage de matière plastique. Le corps de tête 1 est de préférence réalisé de manière monobloc : il peut cependant être réalisé à partir de plusieurs pièces assemblées les unes aux autres. Le gicleur 2 peut être réalisé de manière monobloc mono-matière, mais de préférence, il est réalisé par surmoulage, comme on le verra ci-après.
Le corps de tête 1 comprend une jupe périphérique sensiblement cylindrique 10 qui est obturée à son extrémité supérieure par un plateau 14. Le corps de tête 1 comprend également un manchon de raccordement 15 qui s'étend ici de manière concentrique à l'intérieur de la jupe périphérique 10. Le manchon de raccordement 15 s'étend vers le bas à partir du plateau 14. Il définit intérieurement un puits d'entrée 11 qui est ouvert vers le bas et obturé à son extrémité supérieure par le plateau 14. Le manchon de raccordement 15 est destiné à être monté sur l'extrémité libre d'une tige d'actionnement P5 de l'organe de distribution P. Cette tige d'actionnement P5 est déplaçable en va-et-vient selon un axe longitudinal. La tige d'actionnement P5 est creuse de manière à définir un conduit de refoulement en communication avec une chambre de dosage P0 de la pompe P ou de la valve. Le puits d'entrée 11 s'étend dans le prolongement de la tige d'actionnement P5 de sorte que le produit fluide issu de la chambre de dosage P0 peut s'écouler dans le puits d'entrée 11. Le corps de tête 1 définit également un conduit d'alimentation 13 qui relie le puits d'entrée 11 à un logement de montage 12, comme on peut le voir sur la figure 2. Le logement de montage axial 12 est de configuration globale cylindrique, définissant ainsi une paroi interne qui est sensiblement cylindrique. Le conduit d'alimentation 13 débouche dans le logement de montage 12 de manière centrée. On peut également remarquer que la paroi interne du logement de montage 12 présente des profils d'accrochage 121 permettant un meilleur maintien du gicleur 2, comme on le verra ci-après.
Optionnellement, le corps de tête 1 peut être engagé dans une capsule d'habillage 3 comprenant surface supérieure d'appui 31 pour un doigt et une enveloppe latérale 32 formant une ouverture latérale 33 pour le passage du gicleur 2.
Le gicleur 2 présente une configuration globale sensiblement cylindrique sous la forme d'un petit manchon 20 qui est ouvert à ses deux extrémités, mais qui obturé intérieurement par une paroi de pulvérisation 26 au niveau de laquelle sont formés plusieurs trous ou orifices de pulvérisation O. Plus précisément, le manchon 20 est de forme globale sensiblement cylindrique, de préférence avec une symétrie axiale de révolution autour d'un axe Y, comme présenté sur la figure 2. Ainsi, le gicleur 2 n'a pas besoin d'être orienté angulairement avant sa présentation devant l'entrée du logement de montage axial 12. Cependant, il est parfois nécessaire d'orienter le gicleur 2, car sa paroi de pulvérisation 26 n'est pas de révolution. Le manchon 20 forme une paroi externe de montage 21 qui est avantageusement pourvue de reliefs d'accrochage aptes à coopérer avec les profils d'accrochage 121 du logement de montage 12. On peut remarquer que la paroi de pulvérisation 26 s'étend jusqu'au niveau de la paroi externe de montage 21, où elles forment plusieurs pattes saillantes 27 qui viennent mordre dans le logement de montage 12. Une fois le montage axial terminé, le gicleur 2 est dans la configuration représentée sur les figures 1 et 2.
En se référant à la figure 3a, on peut voir de quelle manière un gicleur peut être fabriqué. On part d'une bande B, avantageusement en acier inoxydable. La première étape consiste à percer des trous O, qui seront définis ci-après. Cette étape de perçage peut être effectuée avec une technique LASER. Une deuxième étape consiste à poinçonner des découpes C autour des trous O, de manière à laisser plusieurs ponts 27a. Ensuite, une étape optionnelle B consiste à déformer la bande B au niveau des trous O pour la bomber. La prochaine étape consiste à surmouler le manchon 20 sur la plage entourant les trous O et les ponts 27a. L'étape finale consiste à couper les ponts 27a autour du manchon 20 de manière à laisser les pattes saillantes 27, qui vont servir à augmenter la tenue du gicleur 2 dans le logement de montage 12. Il faut noter qu'il n'est pas nécessaire de couper les ponts 27a à ras du manchon 20, ce qui serait difficile et couteux. Le procédé de fabrication du gicleur, avec une paroi de pulvérisation plane ou bombée, est un sujet qui pourrait être protégé en soi, c'est-à-dire indépendamment des caractéristiques liées à la formation, la taille, le nombre et l'orientation des trous. Le fait de surmouler le manchon 20 sur la paroi de pulvérisation 26 en laissant des pattes saillantes est une caractéristique qui pourrait être protégée en soi, c'est-à-dire indépendamment des caractéristiques liées à la formation, la taille, le nombre et l'orientation des trous.
Le procédé de fabrication qui vient d'être décrit est avantageux, mais pas unique. La paroi de pulvérisation 26 peut être fixée au manchon 20 par tout autre moyen, tel que la bi-injection, l'encliquetage, le sertissage, le dudgeonnage, etc.
La paroi de pulvérisation 26 peut être une pièce monobloc mono-matière, un assemblage de plusieurs pièces ou encore un produit multicouche, par exemple laminé. Elle peut être réalisée en métal, matière plastique, céramique, verre ou une combinaison de ceux-ci. Plus généralement, n'importe quel matériau susceptible d'être percé de petits trous ou orifices est utilisable. L'épaisseur de la paroi de pulvérisation 26, au niveau où sont formés les trous O, est de l'ordre de 10 à 100 µm et de préférence de l'ordre de 50 µm. Le nombre de trous O est de l'ordre de 20 à 500. Le diamètre de la paroi de pulvérisation 26, au niveau où sont formés les trous O, est de l'ordre de 0,5 à 5 mm. En pratique, la paroi de pulvérisation 26 est de préférence entièrement plane sur ses deux faces, de sorte que son épaisseur est alors constante. On peut toutefois imaginer que la face amont ne soit pas plane, mais la face aval est plane. La paroi 26 n'est pas bombée vers l'extérieur. La densité des trous O sur la paroi 26 peut être homogène, ou au contraire inhomogène, par exemple croissante ou décroissante en partant du centre de la paroi.
Les trous O peuvent former un réseau de trous comprenant deux séries de trous O de tailles différentes, avec les trous O d'une même série présentant une taille de trous identique ou unique, compte tenues des tolérances de fabrication, qui n'excèdent pas 10%. Ainsi, pour une paroi de pulvérisation 26 percées de 100 trous O, on peut avoir une première série de 50 trous O ayant un diamètre de 10 µm et une seconde série de 50 trous O ayant un diamètre de 20 µm. La première série de 50 trous O va générer un spray de fines gouttelettes dont la courbe granulométrique présente un pic formé par une gaussienne relativement étroite, alors la deuxième série de 50 trous O va générer un spray de gouttelettes plus grosses dont la courbe granulométrique présente aussi un pic formé par une gaussienne relativement étroite, qui est cependant décalée et distincte de la première gaussienne de la première série. On obtient ainsi un spray avec deux tailles de gouttelettes majoritaires correspondant aux deux gaussiennes des courbes granulométriques.
La répartition entre les séries peut varier de 10 à 90%, et inversement, avec un minimum de cinq trous O par série. La taille de trous de la première série peut varier de 15 à 50 µm, alors que la taille de trous de la seconde série peut varier de 5 à 20 µm, avec toujours la taille de la première série nettement supérieure, au moins de l'ordre de 30%, à celle de la seconde série.
Selon l'invention, la plupart des trous O sont divergents vers l'extérieur par rapport à l'axe central Y. Certains trous peuvent toutefois être parallèles à l'axe central Y, et notamment les trous qui sont situés les plus près de cet axe Y. En général, les trous les plus éloignés de l'axe Y sont plus divergents que les trous proches de l'axe Y. On peut dire que la divergence s'amplifie avec l'éloignement de l'axe Y. Ce n'est cependant pas une règle absolue.
En se référant aux figures 4a, 4b et 4c, on voit un premier mode de réalisation, dans lequel tous les trous O sont situés d'un seul côté de l'axe central Y, en l'occurrence en-dessous de l'axe Y. Les trous O sont disposés de manière alignée le long de trois segments de droite L1, L2 et L3, qui sont parallèles entre eux, et avantageusement équidistants. Le segment L1 comprend trois trous O, le segment L2 comprend cinq trous O et le segment L3 comprend également cinq trous O. Tous les trous O peuvent avoir le même diamètre ou des diamètres différents. De préférence, tous les trous O d'un même segment de droite ont le même diamètre. Dans ce mode de réalisation, il y aura au maximum trois diamètres différents, puisqu'il y a trois segment de droite.
On peut remarquer sur la figure 4c que la paroi de pulvérisation est parfaitement plane. La figure 4 est une vue en coupe le long d'un plan qui passe par l'axe Y et qui est perpendiculaire aux segments de droite L1, L2 et L3, de manière à passer à travers les trois trous O qui sont alignés sous l'axe Y sur la figure 4b. On peut aussi voir sur la figure 4c que les trous O s'étendent le long d'axes Z1, Z2 et Z3 qui font respectivement des angles α1, α2 et α3 par rapport à l'axe Y. Ces angles sont différents les uns des autres : l'angle α1 du segment L1 est plus petit que l'angle α2 du segment L2 et l'angle α3 du segment L3 est le plus grand. Ainsi, plus le segment Ln s'éloigne de l'axe Y, plus l'angle αn est grand. L'angle αn peut varier de 0 à 45 degrés.
Selon l'invention, tous les trous d'un même segment de droite présentent la même orientation. En d'autres termes, tous les trous d'un même segment de droite sont parallèles entre eux. On peut ainsi dire que tous les trous d'un même segment de droite font le même angle αn par rapport à la normale au plan de la paroi au niveau du trou considéré.
La figure 5 vise à illustrer les paramètres géométriques permettant de définir des caractéristiques géométriques des orientations des trous O. La paroi de pulvérisation 26 définit un plan principal Pp. La paroi de pulvérisation 26 définit également un axe central Y. Au niveau de l'endroit où un trou O débouche sur la face aval de la paroi de pulvérisation 26, on peut définir une normale N qui est perpendiculaire au plan Pp et parallèle à l'axe Y. On peut ainsi définir des plans orthogonaux Po passant par l'axe Y et une normale N et un axe X passant par l'axe Y et la normale N dans le plan principale Pp. Chaque trou O s'étend le long d'un axe Zn, qui peut être inscrit dans son plan orthogonal Po. Dans ce cas simple, il est aisé de déterminer la composante radiale x de l'axe Zn le long de l'axe X. Lorsque l'axe Zn n'est pas inscrit dans son plan orthogonal Po, il faut le projeter normalement dans son plan orthogonal Po pour pouvoir déterminer sa composante radiale x.
En revenant au mode de réalisation des figures 4a à 4c, on peut ainsi déterminer la composante x des axes Zn des trous O des trois segments de droite L1, L2 et L3, et on peut relever que tous les trous O ont une composante radiale x qui n'est pas nulle et en outre positive, ce qui signifie que tous les trous O sont radialement divergents par rapport à l'axe central Y. Les trois trous O de la figure 4c, qui sont alignés en-dessous de l'axe Y sur la figure 4b, s'étendent selon des axes Zn qui sont inscrits dans leur plan orthogonal commun Po. La composante radiale x est alors directement visible sur le plan orthogonal commun Po. En revanche, les autres trous O s'étendent selon des axes Zn qui ne sont pas inscrits dans leur plan orthogonal respectif Po. Il faut alors projeter ces axes Zn normalement ou orthogonalement au plan orthogonal respectif Po pour pouvoir déterminer la composante radiale x le long de l'axe X. On peut ainsi dire de manière générale que la composante radiale x se mesure après projection de l'axe Zn sur le plan orthogonal respectif Po, que l'axe Zn soit inscrit ou non dans ce plan orthogonal respectif Po.
Sur la figure 6, la paroi de pulvérisation 26a comprend deux paires de trois segments de droite L1, L2 et L3, disposées de manière symétrique par rapport à l'axe central Y. Les segments peuvent être identiques ou similaires à ceux du mode de réalisation des figures 4a à 4c.
Les figures 7a et 7b montrent les orientations et les diamètres des trous O des segments de la paroi de pulvérisation 26a de la figure 6, qui sont alignés au-dessus et en-dessous de l'axe central Y. L'angle α1 que font les trous centraux des deux segments L1 est de 5 degrés. L'angle α2 que font les trous centraux des deux segments L2 est de 10 degrés. L'angle α3 que font les trous centraux des deux segments L3 est de 15 degrés. Tous les trous O des deux segments L1 font un angle α1 de 5 degrés par rapport à leur normal N respective. Tous les trous O des deux segments L2 font un angle α2 de 10 degrés par rapport à leur normal N respective. Tous les trous O des deux segments L3 font un angle α3 de 15 degrés par rapport à leur normal N respective.
Par ailleurs, tous les trous O des deux segments L1 ont un diamètre de 15 µm. Tous les trous O des segments L2 et L3 ont un diamètre de 10 µm. Le spray généré présentera une distribution de taille de gouttelettes à deux gaussiennes, avec un cône de diffusion presque plein et un angle d'ouverture de l'ordre de 30 degrés.
Les figures 8a et 8b montrent une variante de réalisation des figures 6, 7a et 7b, dans laquelle les orientations et les diamètres des trous O des segments sont différents. En effet, tous les trous O de la paroi de pulvérisation 26b ont tous la même orientation, en l'occurrence 15 degrés dans l'exemple représenté. Une autre orientation allant de 0 à 45 degrés est possible. Tous les trous O des deux segments L1 ont un diamètre de 15 µm. Tous les trous O des deux segments L2 ont un diamètre de 10 µm. Tous les trous O des deux segments L3 ont un diamètre de 5 µm. Le spray généré présentera une distribution de taille de gouttelettes à trois gaussiennes, avec un cône de diffusion creux et un angle d'ouverture de l'ordre de 30 degrés.
Les figures 9a et 9b montrent encore une variante de réalisation des figures 6, 7a et 7b, dans laquelle il y a deux paires de quatre segments de droite L1 à L4 ayant des orientations différentes selon des axes Y1 à Y4. Les axes Y1 font une angle α1 de 0 degré par rapport à leur normale respective N. Les axes Y2 font une angle α1 de 10 degrés par rapport à leur normale respective N. Les axes Y3 font une angle α1 de 20 degrés par rapport à leur normale respective N. Les axes Y4 font une angle α1 de 45 degrés par rapport à leur normale respective N. Tous les trous O ont un diamètre unique de 10 à 30 µm. Le spray généré présentera une distribution de taille de gouttelettes à une seule gaussienne, avec un cône de diffusion plein et un angle d'ouverture important de l'ordre de 90 degrés.
Les figures 10a à 10c montrent une paroi de pulvérisation 26d percée de trous O disposés sous forme de trois cercles concentriques. L'axe Z1 des trous O du cercle le plus petit fait le même angle α1, qui peut être par exemple de l'ordre de 5 degrés. L'axe Z2 des trous O du cercle intermédiaire fait le même angle α2, qui peut être par exemple de l'ordre de 15 degrés. L'axe Z3 des trous O du cercle le plus grand fait le même angle α3, qui peut être par exemple de l'ordre de 30 degrés. Le diamètre des trous O du cercle le plus petit est plus grand que celui des trous O des deux autres cercles. Tous les trous O peuvent être orientés de telle sorte que l'ensemble des axes Yn sont inscrits dans leur plan orthogonal respectif Po. Les angles αn peuvent donc se lire de la même manière par rapport à l'axe Y que par rapport à leur normale respective N.
Sur la figure 11, la paroi de pulvérisation 26e comprend un triplé de trois segments de droite L1, L2 et L3, disposés en triangle. Les segments peuvent être identiques ou similaires à ceux du mode de réalisation des figures 4a à 4c, 6, 7a et 7b ou 8a et 8b. Les angles αn peuvent être identiques ou différents, allant de 0 à 45 degrés. Les diamètres des trous O peuvent être identiques ou différents, allant de 1 à 100µm.
Sur les figures 12a et 12b, on voit une paroi de pulvérisation 26f comprenant quatre séries de trois segments de droite L1, L2 et L3, disposés en carré. Les segments peuvent être identiques ou similaires à ceux du mode de réalisation des figures 4a à 4c, 6, 7a et 7b ou 8a et 8b. Les angles αn peuvent être identiques ou différents, allant de 0 à 45 degrés. Les diamètres des trous O peuvent être identiques ou différents, allant de 1 à 100µm.
Sur les figures 13a et 13b, on voit une paroi de pulvérisation 26g comprenant cinq séries de trois segments de droite L1, L2 et L3, disposés en pentagone. Les segments peuvent être identiques ou similaires à ceux du mode de réalisation des figures 4a à 4c, 6, 7a et 7b ou 8a et 8b. Les angles αn peuvent être identiques ou différents, allant de 0 à 45 degrés. Le diamètre des trous O du pentagone le plus petit est plus grand que celui des deux autres pentagones.
Sur les figures 14a et 14b, on voit une paroi de pulvérisation 26h comprenant huit séries de trois segments de droite L1, L2 et L3, disposés en octogone. Les segments peuvent être identiques ou similaires à ceux du mode de réalisation des figures 4a à 4c, 6, 7a et 7b ou 8a et 8b. Les angles αn peuvent être identiques ou différents, allant de 0 à 45 degrés. Le diamètre des trous O de l'octogone le plus grand est plus grand que celui de l'octogone intermédiaire, qui est plus grand que celui de l'octogone le plus petit.
Les figures 15a à 15d montre une paroi de pulvérisation 26g comprenant une paire de trois segments de droite L11, L12, L3 et L21, L22 et L23, qui ne sont pas disposés de manière symétrique par rapport à l'axe central Y, mais au contraire de manière imbriquée ou alternée.
On peut par exemple commencer par percer les trois segments de droite L11, L12 et L13 avec des trous O qui font un angle α1 vers le haut. Le segment L11 est situé en-dessous de l'axe Y, alors que les deux autres segments L12 et L13 sont situés au-dessous de l'axe Y. Les trous O du segment L11 présentent un diamètre plus grand que ceux des deux autres segments L12 et L13.
On perce ensuite les trous O des trois autres segments L21, L22 et L23 qui font un angle α2 vers le bas. Le segment L21 est situé au-dessous de l'axe Y, alors que les deux autres segments L22 et L33 sont situés en-dessous de l'axe Y. Les trous O du segment L21 présentent un diamètre plus grand que ceux des deux autres segments L22 et L23.
La valeur absolue des angles α1 et α2 peut être identique. Le diamètre des trous O des segments L11 et L21 peut être identique. Le diamètre des trous O des segments L12, L13, L22 et L23 peut être identique. Les trous O des segments L13 et L23 peuvent être alignés. En revanche, les trous O des segments L12 et L21 sont disposés en quinconce et les trous O des segments L11 et L22 sont également disposés en quinconce, afin d'éviter que les jets issus de ces trous O ne rentrent en collision et créent des effets indésirables.
Ainsi, de manière générale, hormis le cas où l'axe Zn est parallèle à l'axe central Y, tous les autres axes Zn présentent une composante radiale x, qui est dans la plupart des cas positive, en ce sens que l'axe Zn s'éloigne de l'axe central Y.
L'angle αn va de 0 degré, dans le cas où l'axe Zn est parallèle ou confondu à l'axe central Y, jusqu'à 45 degrés. Un angle αn d'environ 30 degrés donne un résultat satisfaisant. Un angle minimal non nul pour αn est d'environ 5 degrés.
Le nombre total de trous, la disposition des trous sur la paroi de pulvérisation, le nombre de trous par segment de droite ou cercle, l'orientation des trous et le diamètre des trous sont autant de paramètres qui influent sur les caractéristiques du spray. Ces paramètres doivent être fixés en fonction du produit fluide à pulvériser et des fonctions multiples recherchées : spray concentré avec un angle d'ouverture restreint ou spray large avec un angle d'ouverture important, cône de diffusion creux ou plein, spray à une ou plusieurs gaussienne(s) de distribution, etc.

Claims

Tête de distribution de produit fluide (T) comprenant une paroi de pulvérisation (26 ; 26a ; 26b ; 26c ; 26d ; 26e ; 26f ; 26g ; 26h ; 26i) percée de trous (O) à travers lesquels le produit fluide sous pression passe de manière à être pulvérisé en fines gouttelettes, les trous étant au nombre de 10 à 500 et présentant un diamètre de l'ordre de 1 à 100 µm, avantageusement de l'ordre de 5 à 30 µm, et de préférence de l'ordre de 5 à 20 µm, la paroi de pulvérisation (26 ; 26a ; 26b ; 26c ; 26d ; 26e ; 26f ; 26g ; 26h ; 26i) étant plane, de manière à définir un plan principal Pp, un axe central Y orthogonal au plan principal Pp, des normales N parallèles à l'axe central Y et perpendiculaires au plan principal Pp, un plan orthogonal Po passant par l'axe central Y et la normale N du trou considéré et un axe radial X, correspondant à la sécante du plan principal Pp et du plan orthogonal Po,
caractérisée en ce que la plupart des trous (O) s'étendent selon un axe Zn faisant un angle α de 5 à 45 degrés, avantageusement 5 à 30 degrés, par rapport à la normale N correspondante, cet axe Zn présentant une orientation divergente par rapport à l'axe central Y, avec une projection normale sur le plan orthogonal Po ayant une composante radiale non nulle selon l'axe radial X.
Tête de distribution selon la revendication 1, dans laquelle les trous (O) présentent tous la même orientation.
Tête de distribution selon la revendication 1, dans laquelle les trous (O) présentent plusieurs orientations différentes, avantageusement deux ou trois.
Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les trous (O) présentent des diamètres différents, avantageusement deux ou trois.
Tête de distribution selon la revendication 4, dans laquelle les trous (O) de plus grand diamètre ont un angle α inférieur aux trous (O) de plus petit diamètre.
Tête de distribution selon la revendication 4, dans laquelle les trous (O) de plus grand diamètre ont un angle α supérieur aux trous (O) de plus petit diamètre.
Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les trous (O) sont disposés de manière alignée le long de segments de droite (L1, L2, L3 ; L11, L12, L13, L21, L22, L23), les trous (O) d'un même segment de droite (L1, L2, L3 ; L11, L12, L13, L21, L22, L23) présentant le même angle α et le même diamètre.
Tête de distribution selon la revendication 7, dans laquelle des segments de droite (L1, L2, L3 ; L11, L12, L13, L21, L22, L23) avec des trous de diamètres différents sont disposés parallèlement.
Tête de distribution selon la revendication 8, dans laquelle les segments de droite (L11, L12, L13, L21, L22, L23) avec des trous de diamètres différents sont disposés de manière alternée.
Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les trous (O) présentent une disposition globale polygonale.
Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant :
- un puits d'entrée (11) destiné à être raccordé à une sortie d'un organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve,

- un logement de montage axial (12),

- un conduit d'alimentation (13) reliant le puits d'entrée (11) au logement de montage axial (12),

- un gicleur (2) comprenant une paroi de montage (21) engagée dans le logement de montage axial (12), la paroi de pulvérisation (26 ; 26a ; 26b ; 26c ; 26d ; 26e; 26f ; 26g ; 26h ; 26i) étant solidaire du gicleur (2).
Distributeur de produit fluide comprenant une tête de distribution de produit fluide (T) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 montée sur une pompe (P) ou une valve, elle-même montée sur un réservoir de produit fluide.