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Patent 2638814 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 2638814
(54) English Title: INJECTEUR MULTIPOINT POUR TURBOMACHINE
(54) French Title: MULTIPOINT INJECTOR FOR TURBINE ENGINE
Status: Granted and Issued
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • F23R 3/28 (2006.01)
  • F2C 7/22 (2006.01)
(72) Inventors :
  • HERNANDEZ, DIDIER HIPPOLYTE (France)
  • NOEL, THOMAS OLIVIER MARIE (France)
(73) Owners :
  • SNECMA
(71) Applicants :
  • SNECMA (France)
(74) Agent: LAVERY, DE BILLY, LLP
(74) Associate agent:
(45) Issued: 2015-11-03
(22) Filed Date: 2008-08-08
(41) Open to Public Inspection: 2009-02-10
Examination requested: 2013-07-23
Availability of licence: N/A
Dedicated to the Public: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
0757025 (France) 2007-08-10

Abstracts

English Abstract

Multipoint injector (3) for a turbine engine according to which any risk of the fuel coking is eliminated. According to the invention, the multipoint fuel susceptible of stagnating within its circuit is homogenously cooled using a continuous baffle system (360, 361, 362) each of which communicates with at least one separate circulation channel (342p, 342m), and whose peripheral baffles (361, 362) lead to a fuel admission chamber (37), located in the zone diametrically opposite the circulation channels (342p, 342m) and which communicate with a pilot fuel nozzle (32) in order to obtain homogenous supply and cooling of the injector.


French Abstract


Injecteur multipoint (3) pour turbomachine
selon lequel tout risque de cokéfaction du carburant
est éliminé.
Selon l'invention, on réalise un
refroidissement homogène du carburant multipoint
susceptible de stagner à l'intérieur de son circuit,
grâce à la réalisation de chicanes (360, 361, 362)
continues qui communiquent chacune avec au moins un
canal de circulation distinct (342p, 342m), et dont les
chicanes périphériques (361, 362) débouchent dans une
chambre d'admission (37) du carburant disposée dans une
zone diamétralement opposée aux canaux de circulation
(342p, 342m) et qui communique avec le gicleur (32) de
carburant pilote, afin d'obtenir une alimentation et un
refroidissement homogènes de l'injecteur.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


20
REVENDICATIONS
1. Injecteur de carburant de type multipoint,
destiné à être monté dans un système d'injection de
chambre de combustion, comprenant :
un bras d'alimentation en carburant;
une première virole comprenant une partie
formant connexion dans laquelle est logée une extrémité
du bras d'alimentation et une partie formant corps
ouvert intérieurement, présentant un diamètre externe,
et percé intérieurement de canaux de circulation de
carburant communiquant avec le bras d'alimentation;
au moins un étage de vrilles emboité dans
l'ouverture du corps de la première virole;
un gicleur de carburant logé dans une partie
formant moyeu dudit étage de vrilles, pour injecter du
carburant provenant de l'intérieur de canaux de
circulation pilotes de la première virole vers un axe
I-I' du système d'injection;
une deuxième virole comprenant une partie
formant corps ouvert intérieurement, présentant un
diamètre externe et dont la périphérie est percée de
canaux d'injection multipoint pour injecter du
carburant vers la périphérie du système d'injection;
dans lequel les parties formant corps des
première et deuxième viroles sont emboitées l'une dans
l'autre de sorte que leurs ouvertures intérieures et
diamètres externes se chevauchent mutuellement au moins
partiellement en délimitant un volume creux comprenant
au moins trois chicanes concentriques communiquant avec
les canaux de circulation, dont une chicane centrale

21
débouchant sur les canaux d'injection multipoint et des
chicanes périphériques adaptées pour faire circuler du
carburant autour de la chicane centrale afin de
refroidir le carburant alimentant les canaux
d'injection multipoint puis d'alimenter le gicleur;
dans lequel lesdites au moins trois chicanes
concentriques sont continues et communiquent chacune
avec au moins un canal de circulation distinct, les
chicanes périphériques débouchant dans une chambre
d'admission du carburant disposée dans une zone
diamétralement opposée aux canaux de circulation et qui
communique avec le gicleur, afin d'obtenir une
alimentation et un refroidissement homogènes de
l'injecteur.
2. Injecteur selon la revendication 1, dans
lequel les première et deuxième viroles sont
constituées chacune par une pièce monobloc usinée, dont
une première pièce est sous la forme d'une première
couronne cylindrique creuse, les lesdites au moins
trois chicanes concentriques étant constituées par
ladite première couronne cylindrique creuse et une
seconde couronne cylindrique logée à l'intérieur et
brasée à la première couronne cylindrique creuse et
dont une base est percée de canaux en regard des canaux
d'injection multipoint, afin de maitriser le débit de
refroidissement/alimentation dans les canaux
d'injection pilote.
3. Injecteur selon l'une quelconque des
revendications 1 et 2, dans lequel la chambre

22
d'admission est ménagée dans la première virole et
communique avec le gicleur par l'intermédiaire d'un
tuyau ne traversant pas les vrilles ou tout espace les
séparant.
4. Injecteur selon la revendication 3, dans
lequel le tuyau est connecté d'une part à une partie de
la chambre d'admission en regard d'une partie
débouchant des chicanes périphériques et d'autre part à
une partie du moyeu de l'étage de vrilles en regard de
et en communication avec le gicleur.
5. Injecteur selon la revendication 4, dans
lequel le tuyau est un tube coudé en forme de U, dont
une première branche connectée au moyeu de l'étage de
vrilles s'étend selon l'axe I-I' du gicleur et une
seconde branche connectée parallèlement à la chambre
d'admission s'étend parallèlement à l'axe I-I' du
gicleur.
6. Injecteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 5, comprenant en outre une pièce
monobloc formant répartiteur de carburant, le
répartiteur (4) comprenant :
un corps brasé à l'intérieur de la partie
formant connexion de la première virole et percé d'au
moins deux canaux distincts communiquant chacun d'une
part avec l'intérieur du bras d'alimentation connecté à
un circuit d'alimentation pilote et d'autre part avec
au moins un canal de circulation pilote percé dans la
première virole;

23
un conduit qui s'étend à l'intérieur du bras
d'alimentation et qui est connecté d'une part à un
circuit d'alimentation multipoint et d'autre part avec
un canal de circulation multipoint percé dans la
première virole.
7. Injecteur selon la revendication 6, dans
lequel le corps du répartiteur est percé de quatre
canaux distincts dont deux communiquent chacun avec un
canal de circulation pilote de la première virole lui-
même débouchant sur une chicane périphérique externe et
dont deux autres communiquent chacun avec un canal de
circulation pilote de la première virole lui-même
débouchant sur une chicane périphérique interne.
8. Injecteur selon l'une quelconque des
revendications 1 à 7, dans lequel les vrilles de chaque
étage (sont des vrilles agencées hélicoïdalement par
rapport à l'axe I-I' de l'injecteur et d'épaisseur
constante sur la largeur de l'étage.
9. Injecteur selon l'une des revendications 1 à
8, comprenant deux étages de vrilles emboités l'un
dans l'autre avec un étage périphérique lui-même
emboîté dans l'ouverture intérieure de la seconde
virole.
10. Chambre de combustion pour turbomachine
comportant au moins un injecteur multipoint selon l'une
quelconque des revendications 1 à 9.

24
11. Turbomachine comprenant une chambre de
combustion à laquelle est fixée un injecteur selon
l'une quelconque des revendications 1 à 9 monté dans un
système d'injection lui-même fixé à la chambre de
combustion.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


CA 02638814 2008-08-08
1
INJECTEUR MULTIPOINT POUR TURBOMACHINE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR
L'invention concerne un injecteur
multipoint destiné à être monté dans un système
d'injection fixé à un carter de chambre de combustion
d'une turbomachine, telle qu'un moteur d'aéronef.
Elle concerne plus particulièrement la
structure d'un tel injecteur, et notamment la partie de
structure dédiée à l'alimentation des circuits pilote
et multipoint et au refroidissement de ce dernier.
Les injecteurs de carburant appelés
multipoint sont des injecteurs de nouvelle
génération qui permettent l'adaptation aux différents
régimes de la turbomachine. Chaque injecteur est pourvu
de deux circuits de carburant : celui appelé pilote
qui présente un débit permanent optimisé pour les bas
régimes et celui appelé multipoint qui présente un
débit intermittent optimisé pour les forts régimes. Le
circuit multipoint est utilisé lorsqu'il y a nécessité
d'avoir une poussée du moteur supplémentaire, en
particulier dans les phases de croisière et décollage
d'aéronef.
Le fonctionnement par intermittence du
circuit multipoint a pour inconvénient majeur
d'induire, sous l'effet des températures élevées, une
décomposition autrement appelée cokéfaction du
carburant stagnant à l'intérieur du circuit multipoint
lorsque le débit de ce dernier est fortement réduit

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2
voire coupé. Pour supprimer ce risque de cokéfaction,
il est connu d'utiliser le carburant circulant dans le
circuit pilote comme fluide de refroidissement du
carburant stagnant dans le circuit multipoint.
Malheureusement, à ce jour, la structure
des injecteurs multipoints existants est telle que les
deux circuits pilote et multipoint s'imbriquent l'un
dans l'autre. Or, une telle imbrication ne permet pas
d'obtenir une homogénéité satisfaisante du
refroidissement.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
Le but de l'invention est alors de proposer
une nouvelle structure d'injecteur multipoint
permettant d'obtenir un refroidissement homogène du
carburant stagnant à l'intérieur du circuit multipoint.
A cet effet, l'invention concerne un
injecteur de carburant de type multipoint, destiné à
être monté dans un système d'injection de chambre de
combustion, comprenant :
- un bras d'alimentation en carburant,
- une première virole comprenant une partie
formant connexion dans laquelle est logée une extrémité
du bras et une partie formant corps ouvert
intérieurement, présentant un diamètre externe, et
percé intérieurement de canaux de circulation de
carburant communiquant avec le bras d'alimentation,
- au moins un étage de vrilles emboité dans
l'ouverture du corps de la première virole,
- un gicleur de carburant, logé dans une
partie formant moyeu de l'étage de vrilles, pour

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3
injecter du carburant provenant de l'intérieur des
canaux de circulation pilote de la première virole vers
l'axe du système d'injection,
- une deuxième virole comprenant une partie
formant corps ouvert intérieurement, présentant un
diamètre externe et dont la périphérie est percée de
canaux d'injection multipoint pour injecter du
carburant vers la périphérie du système d'injection,
injecteur dans lequel les corps des première et
deuxième viroles sont emboités l'un dans l'autre de
sorte que leurs ouvertures intérieures et diamètres
externes se chevauchent mutuellement au moins
partiellement en délimitant un volume creux comprenant
au moins trois chicanes concentriques communiquant avec
les canaux de circulation, dont celle centrale débouche
sur les canaux d'injection multipoint et les autres
périphériques sont adaptées pour faire circuler du
carburant autour de la chicane centrale afin de
refroidir le carburant alimentant les canaux
d'injection multipoint puis d'alimenter le gicleur.
Selon l'invention, les chicanes sont continues et
communiquent chacune avec au moins un canal de
circulation distinct, les chicanes périphériques
débouchant dans une chambre d'admission du carburant
disposée dans une zone diamétralement opposée aux
canaux de circulation et qui communique avec le
gicleur, afin d'obtenir une alimentation et un
refroidissement homogènes de l'injecteur.
Par disposée dans une zone diamétralement
opposée aux canaux de circulation , il faut comprendre
que la chambre d'admission est disposée sur un secteur

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~
angulaire diamétralement opposé au secteur angulaire
dans lequel débouchent les canaux de circulation dans
les chicanes. Par exemple, lorsque l'injecteur comprend
un seul canal de circulation multipoint qui s'étend en
regard du bras d'alimentation, la chambre d'admission
est disposée au moins en partie selon le diamètre de la
virole passant par le canal de circulation multipoint.
Ainsi, grâce à un agencement concentrique
et continu des chicanes périphériques de
refroidissement qui débouchent à l'opposé de l'arrivée
du carburant pilote servant de liquide de
refroidissement du carburant multipoint, on assure un
refroidissement homogène tant par les longueurs de
circulation du carburant pilote que par les surfaces
d'échange entre les deux circuits pilote et multipoint.
En outre, avec une chicane centrale
continue, la circulation du carburant multipoint est
homogène.
Selon un mode de réalisation avantageux,
les première et deuxième viroles sont constituées
chacune par une pièce monobloc usinée avec au moins une
sous la forme d'une première couronne cylindrique
creuse, les chicanes étant constituées par ladite
première couronne cylindrique creuse et une seconde
couronne cylindrique logée à l'intérieur et brasée à la
première et dont la base est percée de canaux en regard
des canaux multipoint, afin de maitriser le débit de
refroidissement/alimentation dans les canaux
d'injection pilote. Jusqu'à présent les chicanes
étaient réalisées par usinage essentiellement par
électroérosion directement et partiellement dans l'une

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des deux viroles monoblocs. Or, cet usinage direct dans
une pièce monobloc ne permet pas de réaliser des gorges
de faible hauteur, c'est-à-dire des chicanes de faible
hauteur. Les sections des chicanes et donc des circuits
5 usinées directement en monobloc ne peuvent donc être
adaptées suivants les débits et vitesses souhaitées.
Usiner deux couronnes cylindriques creuses de section
différente puis en loger l'une dans l'autre et enfin
les braser ensemble permet d'obtenir des sections de
dimensions très précises. Ainsi, on peut adapter
facilement celles-ci aux débits et/ou aux vitesses de
carburant souhaitées. On peut en outre utiliser les
techniques d'usinage classique sans avoir recours à
l'usinage par électroérosion.
En d'autres termes, séparer la couronne
externe en deux parties distinctes permet de maîtriser
la géométrie des chicanes et donc le débit de
refroidissement/alimentation de l'injection pilote.
Selon un mode de réalisation avantageux, la
chambre d'admission est ménagée dans la première virole
et communique avec le gicleur par l'intermédiaire d'un
tuyau ne traversant pas les vrilles ou tout espace les
séparant. Ainsi selon ce mode, on relie le circuit
pilote au gicleur par l'extérieur de la tête
d'injection. Cela permet de s'affranchir du perçage de
canaux supplémentaires dans les vrilles tel
qu'actuellement réalisé. Cela permet en outre d'obtenir
de nouvelles configurations d'injecteur multipoint avec
vrilles fines et/ou de type multi vrille, c'est-à-dire
avec plusieurs étages de vrilles. En effet, dans ces
configurations d'injecteur, le perçage des vrilles ou

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6
la traversée de plusieurs étages est impossible à
réaliser.
De préférence, le tuyau est connecté d'une
part à la partie de la chambre d'admission en regard de
la partie débouchant des chicanes périphérique et
d'autre part à la partie du moyeu de l'étage de vrilles
en regard de et en communication avec le logement du
gicleur.
De préférence encore, le tuyau est un tube
coudé en forme de U, dont l'une des branches connectée
au moyeu de l'étage de vrilles s'étend selon l'axe du
gicleur et l'autre des branches connectée parallèlement
à la chambre d'admission s'étendant parallèlement à
l'axe du gicleur. On obtient ainsi une connexion peu
encombrante et qui ne gêne pas ou prou l'entrée d'air
sur les vrilles. La mise en oeuvre d'un tube coudé et
brasé est en outre facile à réaliser et peu coûteuse.
Afin d'alimenter individuellement les
chicanes, l'injecteur peut comprendre en outre une
pièce monobloc formant répartiteur de carburant, le
répartiteur comprenant :
- un corps brasé à l'intérieur de la
connexion de la première virole et percé d'au moins
deux canaux distincts communiquant chacun d'une part
avec l'intérieur du bras connecté au circuit
d'alimentation pilote et d'autre part avec au moins un
canal de circulation pilote percé dans la première
virole ;
- un conduit qui s'étend à l'intérieur du
bras et qui est connecté d'une part au circuit
d'alimentation multipoint et d'autre part avec un canal

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de circulation multipoint percé dans la première
virole.
De préférence, le corps du répartiteur est
percé de quatre canaux distincts dont deux communiquent
chacun avec un canal de circulation pilote de la
première virole lui-même débouchant sur la chicane
périphérique externe et dont les deux autres
communiquent chacun avec un canal de circulation pilote
de la première virole lui-même débouchant sur la
chicane périphérique interne.
Selon une variante de réalisation, les
vrilles de chaque étage sont des vrilles agencées
hélicoïdalement par rapport à l'axe de l'injecteur et
d'épaisseur constante sur la largeur de l'étage.
Avec l'invention, il est en outre possible
de réaliser n'importe quelle épaisseur de vrilles.
Selon une autre variante de réalisation,
deux étages de vrilles emboités l'un dans l'autre avec
celui périphérique lui-même emboîté dans l'ouverture
intérieure de la seconde virole.
L'invention concerne également une chambre
de combustion pour turbomachine comportant au moins un
injecteur multipoint tel que décrit ci-dessus.
L'invention concerne également une
turbomachine comprenant une chambre de combustion à
laquelle est fixé un injecteur tel que décrit ci-
dessus, monté dans un système d'injection lui-même fixé
à la chambre de combustion.
L'invention concerne également un procédé
de fabrication d'une virole destinée à être assemblée
dans un injecteur de carburant multipoint, selon lequel

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on perce des canaux d'injection multipoint à la
périphérie de la virole, caractérisé en ce qu'on
réalise les étapes suivantes :
- usinage d'une première pièce monobloc
afin d'obtenir une grande couronne cylindrique creuse ;
- usinage d'une deuxième pièce monobloc
afin d'obtenir une petite couronne cylindrique de
dimensions adaptées pour venir se loger à l'intérieur
de la grande couronne cylindrique creuse ;
- brasage étanche entre les deux bases des
couronnes ;
- perçage simultané des deux couronnes
brasées entre elles afin d'obtenir des canaux
d'injection multipoint.
Un tel procédé qui utilise le brasage de
deux pièces monobloc entre elles et leur usinage
préalable permet ainsi de réaliser des sections de
circuit de refroidissement du carburant multipoint qui
soient de dimensions facilement maitrisées.
L'invention concerne enfin un procédé de
fabrication d'un injecteur de carburant multipoint
comprenant une première virole et une deuxième virole
fabriquée telle que ci-dessus, caractérisé en qu'on
réalise les étapes suivantes :
- réalisation d'une pièce monobloc
comprenant une grande couronne cylindrique pleine et
une petite couronne cylindrique pleine en saillie
axiale par rapport à la grande couronne ;
- perçage de canaux de circulation pilote
et multipoint dans les couronnes cylindriques pleines ;

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- usinage des diamètres des couronnes
cylindriques pleines percées afin d'obtenir la première
virole ;
- emboitement de la première virole dans la
deuxième virole de sorte à avoir chevauchement à la
fois entre les grandes couronnes pleine et creuse et
entre les petites couronnes pleine et creuse ;
- brasage étanche des couronnes entre
elles.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres avantages et caractéristiques
ressortiront mieux à la lecture de la description
détaillée donnée ci-dessous à titre indicatif et faite
en référence aux figures suivantes :
- la figure 1 est une vue générale en coupe
longitudinale d'une partie de chambre de combustion
d'une turbomachine, qui montre l'implantation d'un
injecteur multipoint ;
- les figures 2A et 2B sont des vues
arrières en coupe transversale montrant chacune une
variante distincte de circulation de carburant à
l'intérieur d'un injecteur multipoint selon l'état de
l'art ;
- la figure 2C est une vue en perspective
en coupe longitudinale d'une partie de l'injecteur
selon l'état de l'art ;
- la figure 3 est une vue extérieure en
perspective éclatée d'un mode de réalisation d'un
injecteur multipoint selon l'invention ;

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- la figure 3A est une vue en coupe
longitudinale de l'injecteur selon la figure 3;
- la figure 3B est une vue agrandie d'une
partie de l'injecteur selon la figure 3A ;
5 - la figure 3C est une vue en perspective
d'une partie de l'injecteur selon la figure 3A montrant
par transparence l'alimentation du carburant en deux
circuits pilote et multipoint distincts ;
- les figures 3D et 3E sont des vues en
10 perspective d'une partie de l'injecteur selon la figure
3A montrant également les circuits pilote et multipoint
distincts.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Une partie de chambre de combustion 1 d'une
turbomachine est représentée à la figure 1. La chambre
de combustion 1 comprend usuellement une paroi externe
10, une paroi interne 11, des brides d'accrochage des
parois interne 10 et externe 11 (non montrées) avec le
carter de chambre C dans une zone de jonction 12,
un fonds de chambre 13 boulonné ou soudé aux parois 10,
11, un déflecteur 14 pour protéger le fonds de chambre
13 du rayonnement des flammes issues de la combustion,
divers carénages 15 monoblocs ou séparés et enfin d'une
pluralité de systèmes d'injection 2 dans chacun
desquels est monté un injecteur 3. Sur la figure 1 seul
un système d'injection 2 avec un injecteur 3 est
représenté : une chambre de combustion de révolution
comprend usuellement un nombre important d'injecteurs
3, généralement de 10 à 50, nombre dépendant de la
puissance de moteur à fournir. Chaque système

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11
d'injection 2 comprend un bol 20 divergent vers
l'intérieur de la chambre pour faire éclater le jet de
mélange d'air et de carburant sortant, une bague
flottante 21 pour le glissement du bol 20 dans le
fourreau d'ancrage 22, une ou plusieurs vrilles 23
permettant d'introduire de l'air avec un mouvement de
giration, une collerette 24 refroidie à l'air pour
protéger thermiquement le système d'accrochage.
Chaque injecteur multipoint 3 comprend
essentiellement un bras d'alimentation en carburant 30,
un ou plusieurs étages de vrilles 31 permettant, tout
comme les vrilles 23 du système d'injection,
d'introduire de l'air avec un mouvement de giration, un
gicleur de carburant 32 placé sur l'axe I-I' de
l'injecteur 3 et un réseau 33 de n orifices d'injection
330 de carburant percés à la périphérie de l'injecteur
3 (figure 1). Chaque injecteur 3 est fixé au carter de
chambre 10 et est monté dans un système d'injection 2
décrit ci-dessus. Plus exactement, le bras
d'alimentation 30 est fixé au carter 10 de telle
manière à ce que le réseau 33 d'orifices d'injection
330 soit monté dans la partie amont du corps de vrilles
23 (figure 1). Le montage est ainsi réalisé de sorte
qu'il y ait un centrage (et donc une concentricité)
précis entre l'injecteur 3 et son système d'injection
associé 2. Le cas échéant, un injecteur multipoint 3
comprend un ou plusieurs trous de purge t permettant
d'introduire de l'air axialement dans le système
d'injection 2.
Un injecteur multipoint 3 est donc conçu
pour avoir d'une part un gicleur de carburant 32

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disposé selon son axe qui injecte du carburant à un
débit permanent, généralement optimisé pour les bas
régimes du moteur, et d'autre part des orifices
multipoint 330 percés à la périphérie de l'injecteur et
qui injectent du carburant à un débit intermittent pour
les forts régimes du moteur, par exemple ceux exigés
lors d'un décollage d'un aéronef équipé du moteur. Dans
les conceptions actuelles, comme expliqué ci-après, le
circuit de carburant prévu pour alimenter le gicleur 32
et dénommé circuit pilote sert également à
refroidir le circuit de carburant prévu pour alimenter
les orifices multipoint 330 et dénommé circuit
multipoint . En effet, puisque que ce circuit
multipoint est destiné à fournir du carburant par
intermittence, du carburant stagne à l'intérieur de
celui-ci et un risque de cokéfaction ou gommage de ce
carburant stagnant subsiste. Refroidir en permanence le
circuit multipoint par le circuit pilote a donc pour
objectif d'éviter tout risque de cokéfaction de
carburant.
Tel qu'actuellement réalisé (figures 2A à
2C), un injecteur multipoint 3 comprend tout d'abord un
bras d'alimentation en carburant 30. Il comprend
également une première virole 34 comprenant une partie
formant connexion 340 pour loger une extrémité du bras
et une partie formant corps 341 ouvert
intérieurement 01, présentant un diamètre externe Dl,
et percé intérieurement de canaux de circulation 342 de
carburant communiquant avec le bras d'alimentation 30.
30 Au moins un étage de vrilles 31 est emboité dans
l'ouverture du corps de la première virole. Un gicleur

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de carburant 32 est logé dans une partie formant moyeu
310 de l'étage de vrilles 31, pour injecter du
carburant provenant de l'intérieur des canaux de
circulation 342 de la première virole vers l'axe I du
système d'injection. L'injecteur 3 comprend enfin une
deuxième virole 35 qui comprend une partie formant
corps 350 ouvert intérieurement 02, présentant un
diamètre externe D2 et dont la périphérie est percée de
canaux multipoint 351 pour injecter du carburant vers
la périphérie du système d'injection. Les orifices de
sorties 330 des canaux multipoint 351 constituent le
réseau 33 multipoint de l'injecteur.
Tel qu'actuellement réalisé, les corps 341,
350 des première 34 et deuxième 35 viroles sont
emboités l'un dans l'autre de sorte que leurs
ouvertures intérieures 01, 02 et diamètres externes Dl,
D2 se chevauchent mutuellement au moins partiellement.
Leur chevauchement délimite un volume creux comprenant
au moins trois chicanes 36 concentriques, dont celle
centrale 360 débouche sur les canaux multipoint 351 et
les autres périphériques 361, 362 sont adaptées pour
faire circuler du carburant autour de la chicane
centrale 360 afin de refroidir le carburant alimentant
les canaux multipoints 351 puis afin d'alimenter le
gicleur 32 (figure 2C). En d'autres termes, dans cette
conception actuelle, les chicanes 361, 362 du circuit
pilote de carburant sont disposés de manière
concentrique à celle centrale 360 du circuit multipoint
afin de refroidir au mieux celui-ci, et donc d'éviter
tout risque de cokéfaction.

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14
Cependant, dans la conception actuelle
(figures 2A et 2B), la chicane centrale 360 est
discontinue, les chicanes périphériques 361, 362
communiquent entre elles par la discontinuité 3600
réalisée dans la chicane centrale 360, et la chicane
périphérique interne 362 ne communique pas avec des
canaux de circulation 342 percé dans le corps de la
première virole 34. En effet, seule la chicane
périphérique externe 361 communique avec un canal de
circulation 342 (figure 2A) ou deux canaux de
circulation 342 (figure 2B). Ainsi, le carburant pilote
circule à l'intérieur de la chicane périphérique
interne 362 en arrivant depuis le(s) canal(ux) de
circulation 342 tout d'abord à l'intérieur de la
chicane périphérique externe 361 puis en traversant la
discontinuité 3600. Les flèches, représentées en
figures 2A et 2B, à l'intérieur de deux cavités
périphériques 361, 362 indiquent ainsi le parcours du
carburant pilote avant sa circulation dans le canal
d'admission 310 percé à l'intérieur de l'étage de
vrilles 31. Le carburant pilote circulant dans le canal
d'admission 310 arrive dans le gicleur 32 (figure 2C).
Ainsi, la structure actuelle d'un injecteur
multipoint 3 ne permet pas d'obtenir une homogénéité
parfaite dans le refroidissement du carburant
multipoint circulant dans la chicane centrale 360. En
effet, le carburant pilote circule soit en suivant un
parcours en spirale (figure 2A), soit en suivant deux
parcours semi-circulaires concentrique (figure 2B).
Cette circulation crée donc des zones de
refroidissement inhomogènes tant par les surfaces

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d'échange entre le carburant pilote et celui multipoint
que par leur circulation. Ces zones de refroidissement
inhomogènes, symboliquement représentées par des
ellipses en pointillés sur les figures 2A et 2B, ne
5 suppriment pas totalement le risque d'avoir une
cokéfaction du carburant stagnant dans la chicane
centrale 360 du circuit multipoint.
Selon l'invention, un refroidissement
complètement homogène du circuit de carburant
10 multipoint par le circuit de carburant est obtenu. Pour
ce faire, d'une part les trois chicanes concentriques
360, 361, 362 sont continues sur toute leur
circonférence (figures 3 et 3A) et elles communiquent
chacune avec au moins un canal de circulation distinct
15 342 (figure 3C, figures 3D et 3E) . D'autre part, les
chicanes périphériques 361, 362 débouchent dans une
chambre d'admission du carburant 37 diamétralement
opposée aux canaux de circulation 342 et qui communique
avec le gicleur 32 (figure 3B).
Ainsi, les chicanes 360, 361, 362 à la fois
du circuit de carburant pilote et du circuit de
carburant multipoint sont des anneaux complets
concentriques d'où le refroidissement homogène. En
d'autres termes, les chicanes 360, 361, 362 ne
communiquent pas entre elles, ce qui simplifie leur
géométrie. On peut ainsi les réaliser par usinage
classique.
Tel qu'illustré aux figures 3 et 3A, les
première 34 et deuxième 35 viroles sont constituées
chacune par une pièce monobloc usinée avec la deuxième
sous la forme d'une première couronne cylindrique

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creuse 350 : les chicanes 360, 361, 362, sont ainsi
constituées par la couronne cylindrique creuse 350 et
une autre couronne cylindrique creuse 380 logée à
l'intérieur de la couronne 350 en y étant brasée. La
base 380a de cette autre couronne cylindrique creuse
380 est percée de canaux 3800 en regard des canaux
multipoint 351.
Selon un procédé de fabrication préféré, la
virole 35 est une pièce monobloc usinée pour former la
couronne cylindrique creuse 350, l'autre couronne 380
étant également une pièce monobloc 38 de dimensions
adaptées pour venir se loger à l'intérieur de la grande
couronne cylindrique creuse et usinée. Les deux bases
380a, 350 sont brasées de manière étanche entre elles
puis percées simultanément afin d'obtenir les canaux
d'injection multipoint 351, 3800. Pour obtenir la
première virole 34, on réalise une pièce monobloc
comprenant une grande couronne cylindrique pleine 343
et une petite couronne cylindrique pleine 344 en
saillie axiale par rapport à la grande couronne 343, on
perce les canaux de circulation pilote 342p et
multipoint 342m dans les couronnes cylindriques pleines
343, 344 puis on usine les diamètres des couronnes
cylindriques pleines 343, 344 percées. On réalise alors
l'emboitement de la première virole 34 dans la deuxième
virole 35 de sorte à avoir chevauchement à la fois
entre les grandes couronnes pleine et creuse 343, 350
et entre les petites couronnes pleine et creuse
344, 380 puis on effectue un brasage étanche des
couronnes 343, 350, 344, 380 entre elles.

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17
Selon la variante de réalisation des
figures 3A et 3B, la chambre d'admission 37 est ménagée
dans la première virole 34 et communique avec le
gicleur 32 par l'intermédiaire d'un tuyau 39 qui ne
traverse pas les étage de vrilles 31 ou tout espace
séparant les vrilles entre elles. On lie ainsi le
circuit de carburant pilote périphérique à l'axe I-I'
de l'injecteur 3 par l'extérieur de la tête
d'injection. Une telle liaison est avantageuse car elle
peut être obtenue quelle que soit la configuration des
vrilles 311, 311a (inclinaison, longueur, épaisseur,
nombre d'étages de vrilles...). Le tuyau 39 est de
préférence connecté d'une part à la partie de la
chambre d'admission 37 en regard de la partie
débouchant des chicanes périphériques 361, 362 (figure
3B) et d'autre part à la partie du moyeu de l'étage 31
de vrilles en regard de et en communication avec le
logement du gicleur 32 (figure 3A). Tel qu'illustré aux
figures 3 et 3A, le tuyau 39 est un tube coudé en forme
de U, dont l'une des branches 390 connectée au moyeu
310 de l'étage 31 de vrilles s'étend selon l'axe I-I'
du gicleur 32 et l'autre des branches 391 connectée
parallèlement à la chambre d'admission 37 s'étendant
parallèlement à l'axe I-I' du gicleur 32.
Les vrilles de chaque étage 31, 31a peuvent
être ainsi des vrilles 31 agencées hélicoïdalement par
rapport à l'axe I-I' de l'injecteur et d'épaisseur
constante sur la largeur de l'étage et avantageusement
réduite au minimum. L'injecteur 3 peut comprendre deux
étages 31, 31a de vrilles emboités l'un dans l'autre

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avec celui périphérique lui-même emboîté dans
l'ouverture intérieure de la virole 35 (figure 3).
Afin d'obtenir des canaux de circulation
342 distincts, une alimentation individualisée en amont
dans l'alimentation du carburant doit être réalisée.
Il est ainsi prévu une pièce monobloc 4 formant
répartiteur de carburant dont le corps 40 est brasé
à l'intérieur de la connexion 340 de la virole
34 et percé d'au moins deux canaux distincts
400, 401, 402, 403 communiquant chacun d'une part avec
l'intérieur du bras 30 connecté au circuit
d'alimentation pilote et d'autre part avec au moins un
canal de circulation pilote 342p percé dans la virole
34. Le répartiteur 4 comprend également un conduit 41
qui s'étend à l'intérieur du bras 30 et qui est
connecté d'une part au circuit d'alimentation
multipoint et d'autre part avec un canal de circulation
multipoint 342m percé dans première virole 34.
Selon la variante avantageuse de
construction des figures 3C, 3D et 3E le corps 40
du répartiteur 4 est percé quatre canaux distincts
400, 401, 402, 403 dont deux 400, 401 communiquent
chacun avec un canal de circulation pilote 342p de la
première virole lui-même débouchant sur la chicane
périphérique externe 361 et dont les deux autres 402,
403 communiquent chacun avec un canal de circulation
pilote 342p de la virole 34 lui-même débouchant sur la
chicane périphérique interne 362. Dans la construction
des figures 3C, 3D et 3E on obtient des canaux
d'alimentation pilote 400, 401, 402, 403 complètement
distincts pour l'alimentation de la chicane

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périphérique externe 361 et en partie réunis pour
l'alimentation de la chicane périphérique interne 362
au moyen du perçage d'un trou en forme de haricot .
On obtient ainsi un ensemble du conduit 41 et canaux
d'alimentation 400, 401, 402, 403 réalisés avec un
encombrement minimal.
Il va de soi que d'autres modifications
pourront être réalisées sans pour autant sortir du
cadre de l'invention, à savoir proposer des chicanes de
refroidissement continues qui ne communiquent pas entre
elles et qui sont disposées concentriquement à la
chicane centrale multipoint également continue.
Ainsi, on a représenté une deuxième virole
35 sous la forme d'une pièce monobloc (figure 3A) dans
laquelle sont formés intégralement des venturis 500 et
501. Cela permet d'éviter les marches dites aéro
qui sont des obstacles au niveau de la jonction entre
deux pièces se situant dans le flux d'air.
Une virole sans venturi rentre bien entendu
dans le cadre de l'invention.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
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Common Representative Appointed 2019-10-30
Common Representative Appointed 2019-10-30
Revocation of Agent Request 2018-09-14
Appointment of Agent Request 2018-09-14
Inactive: Agents merged 2018-09-01
Inactive: Agents merged 2018-08-30
Grant by Issuance 2015-11-03
Inactive: Cover page published 2015-11-02
Pre-grant 2015-07-07
Inactive: Final fee received 2015-07-07
Notice of Allowance is Issued 2015-06-10
Letter Sent 2015-06-10
4 2015-06-10
Notice of Allowance is Issued 2015-06-10
Inactive: Q2 passed 2015-05-13
Inactive: Approved for allowance (AFA) 2015-05-13
Amendment Received - Voluntary Amendment 2015-03-18
Inactive: S.30(2) Rules - Examiner requisition 2014-10-21
Inactive: Report - No QC 2014-10-16
Letter Sent 2013-08-07
Request for Examination Received 2013-07-23
Request for Examination Requirements Determined Compliant 2013-07-23
All Requirements for Examination Determined Compliant 2013-07-23
Application Published (Open to Public Inspection) 2009-02-10
Inactive: Cover page published 2009-02-09
Inactive: First IPC assigned 2009-02-03
Inactive: IPC assigned 2009-02-03
Inactive: IPC assigned 2009-02-03
Inactive: Office letter 2008-10-07
Inactive: Filing certificate - No RFE (French) 2008-10-03
Letter Sent 2008-10-03
Application Received - Regular National 2008-10-03

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  • the late payment fee; or
  • additional fee to reverse deemed expiry.

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THOMAS OLIVIER MARIE NOEL
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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Cover Page 2015-10-12 2 48
Abstract 2008-08-07 1 22
Description 2008-08-07 19 777
Claims 2008-08-07 6 216
Representative drawing 2009-01-18 1 13
Cover Page 2009-02-03 2 48
Drawings 2008-08-07 8 181
Claims 2015-03-17 5 142
Abstract 2015-03-17 1 20
Drawings 2015-03-17 8 175
Courtesy - Certificate of registration (related document(s)) 2008-10-02 1 104
Filing Certificate (French) 2008-10-02 1 157
Reminder of maintenance fee due 2010-04-11 1 115
Reminder - Request for Examination 2013-04-08 1 119
Acknowledgement of Request for Examination 2013-08-06 1 176
Commissioner's Notice - Application Found Allowable 2015-06-09 1 162
Correspondence 2008-10-02 1 15
Final fee 2015-07-06 1 40