CH269992A - Procédé d'émission d'un nuage artificiel et installation pour la mise en oeuvre dudit procédé. - Google Patents

Description

  



  Procède d'émission d'un nuage artificiel et installation pour la mise en oeuvre
 dudit procédé.



   La production de nuages artificiels est couramment utilisée en agriculture pour former des écrans s'opposant au rayonnement des plantes, de la terre végétale, et au gel qui peut en résulter, par certaines nuits claires de printemps et en l'absence de vent.



   Ces écrans peuvent également s'opposer au rayonnement provenant de la lune, rayonnernent dont la nature n'est pas encore nettement définie, mais dont l'action est   indépen-    dante du gel et dont l'effet destructeur indiseutable est connu sous le nom de     Lune    rousse  .



   Enfin, les nuages artificiels sont également utilisés pour tenter de repousser ou de   dé-    truire les invasions d'insectes, tels que les criquets ou sauterelles.



   Ces nuages artificiels sont généralement produits par la combustion incomplète de   dé-    bris végétaux, de goudrons, de houille, de   pé-      trole, caoutchoue    et en général toutes substances suseeptibles de dégager une importante fumée en brûlant.



   Mais l'émission des nuages ainsi formés exige une main-d'oeuvre importante ; elle est capricieuse, incertaine et le plus généralement inopérante. De plus, elle provoque le dépôt de particules charbonneuses sur les plantes qu'il s'agit de protéger.



   En outre, des nuages d'origine chimique produits par des substances fumigènes telles que : le tétrachlorure de titane, le   tétraehlo-    rure de silicium, le tétrachlorure d'étain, le chlorhydrate d'ammoniac, l'anhydride phosphorique, l'oléum ou leurs combinaisons avec l'ammoniac, notamment, ont été aussi utilisés pour constituer des écrans de fumée pour masquer des évolutions navales, militaires ou aéronautiques, ou encore pour servir de support à des gaz de combat.



   Les appareils émetteurs généralement utilisés à cet effet comportent habituellement un dispositif de pulvérisation sous pression analogue à ceux qui sont utilisés lorsqu'il s'agit de distribuer un liquide sous forme de très fines gouttelettes, comme c'est le cas, par exemple, pour les brûleurs à combustibles liquides, ou pour les appareils de pulvérisation d'eau destinée à l'arrosage, au rafraîehissement ou à la lutte contre l'incendie.



   La finesse des orifices de pulvérisation à petit débit, acceptable pour   l'eau    ou les com  bustibles    liquides réchauffés et filtrés, offre de sérieuses difficultés lorsqu'il s'agit de pulvériserlesliquides fortement agressifs (oléum) ou produisant rapidement des dépôts (ehlorhydrates d'ammonium ou tétrachlorures anhydres de titane et autres se transformant en oxychlorures). Ces dépôts obstruent les orifices de sortie des pulvérisateurs, rendent leur débit incertain et s'opposent généralement à leur remise en service, après un seul arrêt en cours de fonctionnement. I1 existe de nombreux dispositifs ayant pour objet de s'opposer à ces inconvénients, mais ces appareils sont d'une exécution, d'une manoeuvre et d'un entretien trop délicats pour permettre leur application à l'agriculture.



   La présente invention a pour but d'obvier à ces divers inconvénients. Elle a pour objet un procédé d'émission d'un nuage artificiel, notamment pour la protection de cultures, formé par un produit fumigène obtenu à partir d'au moins une substance à l'état non gazeux, caractérisé en ce qu'on gazéifie ces substances avant leur émission pour permettre leur refoulement par des orifices de section notable et éviter ainsi le risque d'obturation de ces derniers.



   La gazéification desdites substances peut être obtenue notamment :
 a) par voie chimique,
 b) par voie thermique, en portant la substance à ébullition ou en faisant barboter dans la substance un courant d'air ou de gaz chaud.



   Le produit fumigène sera de préférence :
 a) du tétrachlorure de titane, de silicium ou d'étain, du chlorhydrate d'ammoniac, de l'anhydride phosphorique ou de l'oléum,
 b) des combinaisons des corps ci-dessus avec d'autres produits,
 c) des combinaisons des corps ci-dessus avec l'ammoniac, ce qui accroît l'opacité des nuages émis et neutralise l'action corrosive des gaz qui peuvent se former au moment de l'émission.



   Dans le cas particulier où l'on émet un agent insecticide ou tout autre produit   neu-    tralisant des gaz, vapeurs ou poussières agressives, simultanément au produit fumigène, on peut obtenir un aérosol destiné à la protection des cultures.



   L'aérosol ainsi formé au-dessus de la zone traitée peut, par exemple, protéger les plantes, les animaux ou les habitants des effets   toxi-    ques ou agressifs des vapeurs, gaz ou pous  sières    présents dans l'atmosphère en raison d'un voisinage d'industries dégageant de tels produits.



   L'invention comprend, en outre, une installation pour la mise en oeuvre dudit procédé notamment pour la protection de cultures, qui est caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif pour la production d'un produit fumigène à l'état gazeux, un déflecteur destiné à rabattre le nuage produit vers la surface à protéger et des moyens formant conduit reliés audit dispositif et débouchant au voisinage dudit déflecteur, sous ce dernier.



   Différentes mises en oeuvre du procédé de l'invention sont décrites, à titre d'exemples, en regard du dessin annexe qui   repré-    sente, schématiquement et également à titre d'exemples, différentes formes d'exécution de l'installation selon l'invention.



   La fig.   1    représente une installation pour l'émission par voie chimique d'un gaz fumigène formé par combinaison de tétrachlorure de titane et d'ammoniac.



   Les fig. 2 et 3 représentent deux   instal-    lations pour l'émission par voie thermique de ce même gaz.



   La fig. 4 représente une installation munie de sondes de température.



   La fig. 5 représente une installation munie d'un dispositif de commande par thermostat.



   La fig. 6 est une vue de détail, à plus grande échelle, de l'installation représentée à la fig. 5.



   La fig. 7 représente une installation de protection contre le gel, avec émission   d'un    écran de nuage et projecteur infrarouge.



   La fig. 8 représente une installation avec dispositif insecticide et piège lumineux.



   La fig. 9 représente une installation pour émission d'aérosols chargés électriquement.



   La fig. 10 représente un dispositif de commande par cellule photo-électrique.



   La fig. 11 représente un dispositif de mesure de la conductibilité de l'atmosphère.



   L'installation représentée à la fig.   1    eomprend une bouteille de chlore 1, un tube 2 contenant un mélange de charbon et d'anhydride titanique ou rutile, pulvérisé, chauffé à   700     par un brûleur 3 à pétrole sous pression ou à gaz butane ou par tout autre moyen de chauffage. L'installation comprend en outre un déflecteur distributeur   4,    une bouteille 6 contenant de l'ammoniac sous pression et un conduit 5 monte sur la bouteille   d'ammoniae.   



   L'installation fonctionne de la manière suivante : Le courant de chlore provenant de la bouteille 1 passe sur le mélange de charbon et cl'anhydride titanique ; il se forme du chlorure de titane gazeux qui est dirigé sur le   dé-    lecteur distributeur   4 oìì    il rencontre le jet d'ammoniac provenant de la bouteille 6.



   Il   y    a formation d'un nuage à base de   (Cl'Ti, 4NHs), d'oxychlorure    de titane   TiOCl2 et    de chlorhydrate   d ammoniae ClNHt    d'autant plus rapidement que le tétrachlorure de titane est à l'état naissant et que ses molécules sont activées.



   On a ainsi provoqué la formation directe du produit fumigène par voie chimique et à l'état gazeux avant l'émission.



   L'installation représentée à la fig. 2 comprend : une soufflerie 7 munie   d'nn    réehauffeur d'air 8 constitué par une résistance éleetrique 9 ou de tout autre appareil de réchauffage, un récipient 10 contenant du   tétraehlo-    rure de titane liquide, une tuyauterie 11 montée sur ce récipient, un déflecteur 12, une bouteille de gaz ammoniac sous pression 13.



   L'installation fonctionne de la manière suivante :
 Le courant d'air provenant de la soufflerie 7 est porté 250"environ dans le réchauffeur ; il traverse le récipient 10 contenant le tétrachlorure de titane en se saturant de la vapeur de ee corps, dont le point d'ébullition est de   3. 5"environ sous 760 mm    de mercure.



     T.'air ehargé de vapeur TiCl4 anhydre    est alors dirigé par la   tuyauterie    11 vers le   dé-       flecteur distributeur 12 où il rencontre,    comme'dans l'exemple précédent, le gaz am  moniac nécessaire à    la réaction, provenant de la bouteille 13.



   L'adjonction du gaz d'ammoniac a pour but non seulement d'augmenter l'opacité et le volume des fumées, mais également de neu  traliser    le gaz chlorhydrique ou le chlore, qui se dégage au moment de la vaporisation du tétrachlorure de titane.   I]    importe en effet que les gaz constituant le nuage artificiel ne puissent nuire à la végétation qu'il a pour but de protéger.



   On provoque ainsi la gazéification du tétrachlorure de titane liquide par voie thermique, avant l'émission.



   L'installation représentée à la fig. 3 eomprend un   récipient 14 contenant,    le   tétrachlo-    rure de titane liquide, un foyer 15 à gaz ou   a.    pétrole, une tuyauterie 16 montée sur le   récipient 14.    un déflecteur 17, une bouteille de gaz ammoniac 18 munie de sa tuyauterie 19.



   L'installation fonctionne de la manière suivante :
 On échauffe simplement le récipient   14    contenant le liquide jusqu'à son point   d'ébulli-    tion   (135")    au moyen du fover 15, puis on dirige la vapeur ainsi produite par le tube   16    jusqu'au déflecteur 17 qui reçoit également le jet de gaz ammoniac provenant de la bouteille 18. Comme représenté, il peut être indiqué d'émettre le nuage au-dessus des arbres fruitiers 20 qu'il   s'agit    de protéger, afin de réduire les risques pouvant résulter d'une neutralisation insuffisante des   consti-    tuants du fumigène.



   Dans une variante non représentée, dans laquelle on emploie également du   tétrachlo-    rure de titane comme produit fumigène, on peut obtenir ee dernier   à l'état    gazeux à partir d'un mélange de charbon et d'anhydride titanique préalablement chauffé et sur lequel on fait passer un courant de vapeur de tétrachlorure de carbone.



   Bien qu'en principe la surveillance de la température et la mise en action des installations soient confiées à la diligence des exploitants de la culture, il est préférable de prévoir un dispositif assurant automatiquement la protection recherchée.



   A cet effet, il peut être installé   (fig. 4)    une ou plusieurs sondes de température 21 offrant les caractéristiques thermiques   d'un      eorps noir   et constituées par un couple   lhermo-éleetrique    ou un thermomètre à résis tance enfermé dans une enveloppe de toile métallique inoxydable.



   Ces sondes sont disposées en série en différents points de la culture qu'il s'agit de protéger. Elles sont connectées à un galvanomètre sensible 22 possédant deux contacts.



   Le premier contact, réglé par exemple pour être enclenché lorsque la température tombe à deux degrés au-dessus de zéro, actionne une sirène   d'alarme 23    mettant le personnel de culture en état d'alerte.



   Le deuxième contact, réglé à environ un demi-degré au-dessus de zéro provoque la fermeture de contacteurs 24 actionnant les engins fumigènes 25 et stoppant leur émission des que les sondes thermométriques sont remontées à deux degrés au-dessus de zéro.



   Ces dispositifs peuvent être, bien entendu, groupés sur un appareil autonome.



   Dans la variante représentée à la fig. 5, l'appareil du type à vaporisation par voie thermique précédemment décrit en se référant à la fig. 3 est chauffé par un brûleur à gaz butane 15 muni d'une veilleuse 26 qu'il suffit d'allumer le soir, lorsque les prévisions de temps font craindre le gel pour les cultures.



  Un thermostat 27, constitué par une bilame ou tout autre appareil équivalent, admet le gaz au brûleur dès que la température s'abaisse à la valeur jugée critique. Sous l'action de la chaleur dégagée par le brûleur, le tétrachlorure de titane contenu dans le réeipient 14 est porté à l'ébullition et sa tension de vapeur est suffisante pour soulever un obturateur   28    représenté en détail à la fig. 6.



   Cet obturateur comprend deux soupapes accouplées   281    et   282    qui commandent   respec-      tivement    le débit du conduit 16 du   tétrachlo-    rure de titane et celui du conduit 19 de gaz ammoniac. Elles sont constituées par deux têtes 30',   302,    reliées entre elles par une tige 31 et peuvent reposer sur deux sièges, 291 et   292    respectivement disposés dans les conduits 16 et 19.

   Un ressort 32 monté dans un élargissement 33 de la conduite 19 agit sur la tête de soupape   302    en sens inverse des cou  rants    fi et   f2    de gaz, cette soupape permettant simultanément l'échappement de la vapeur de   TiCl4 et celui    du gaz ammoniac de la bouteille 18, les débits respectifs des deux soupapes asservies étant réglés pour assurer    la neutralisation reeherehée à l'orifiee du dé-    lecteur distributeur.



   Quand la température de la sonde thermostatique est remontée à la valeur jugée convenable, le brûleur se met en veilleuse et l'émission s'arrête d'elle-même, jusqu'à une prochaine intervention éventuelle.



   On peut apporter de nombreuses modifications aux installations décrites ci-dessus : notamment le gaz   Nu-peut    provenir d'une solution saturée dans   l'eau,    l'émission de ce gaz étant provoquée par réchauffage du réeipient le contenant selon un processus en tous points analogue à celui utilisé pour le   TiCl4.   



  Cette manière de procéder a l'avantage de fournir directement l'eau nécessaire à la formation du nuage des la sortie de l'appareil et indépendamment de l'état hygrométrique de   l'air.   



   Le procédé selon l'invention s'applique non seulement à la formation de brouillards pour la formation de nuages artificiels pour la protection des cultures et récoltes contre les effets du gel et de rayonnement, mais aussi à la distribution de produits   anticryptogami-    ques ou à la lutte contre les insectes nuisibles à l'agriculture, par exemple les sauterelles.



   L'installation représentée à la fig.   7    comprend une chaudière à tétrachlorure de titane   1,    un réchaud 2, une tuyauterie 4 montée sur la chaudière 1, un déflecteur 9, un conduit annulaire 10 pour l'évacuation des produits de combustion et une rampe circulaire 5 pour la distribution de gaz ammoniac.



   En outre, l'installation comprend une rampe circulaire de flammes de gaz 6 émettrice de rayons infrarouges pour chauffer le nuage produit et un réflecteur circulaire 7 pour la rampe 6.



   L'installation fonctionne de la manière suivante :
 On échauffe le récipient 1 contenant le tétrachlorure de titane liquide jusqu'à son point d'ébullition   (135  C)    au moyen du réchaud 2. On dirige la vapeur produite 3 par le tube 4 vers le déflecteur 9 qui reçoit également le gaz ammoniac distribué par la rampe es produits de combustion du réchaud 2   s'échappent entre    le tube 4 et la cheminée 10, de   façon à maintenir constamment    la vapeur le tétrachlorure au-dessus du point de rosée   pour éviter    le reflux de condensats vers la chaudière 1.

   En outre, le cône d'émission 8 du   rayonnement infrarouge résultant    des flammes de gaz distribué par la rampe 6 échauffe le nuage de tétrachlorure de titane et d'ammoniae et les cultures à protéger, ce qui assure les avantages déjà indiqués.



   L'installation représentée à la fig. 8 comprend en outre un projecteur 11 à rayonnement ultraviolet avec dispositif d'occultation   rythmé, un pulvérisateur d'insecticide    en solution, gaz ou vapeur contenu dans un réservoir l   un déflecteur    12 et une rampe circulaire 13   pour échauffer] e nuage d'aérosol    14 par combustion de gaz.



   Le   flux ultraviolet    15 émis périodiquement par le projecteur 1. 1 attire les insectes à détruire dans le nuage d'aérosol 14, ce qui accroît considérablement l'efficacité de ce dernier. On peut également utiliser des émissions de   vapeurs d'éther acétique, d'essence    de térébenthine, de moutarde, etc. pour attirer les insectes.



   L'installation représentée à la fig. 9 comprend un dispositif d'émission d'aérosols 17 analogue à ceux qui sont représentés à la fig. 7 ou 8 et fonctionnant de manière iden  tique. Le dispositif    17 est isolé électriquement du sol par des pieds en matière isolante 20.



   En outre, un générateur 18 à courant con   tinu à hante tension est ineorporé à l'installa-    tion.   Le pôle négatif    de ce générateur est relié au dispositif d'émission 17. Le pôle po  sitif est relié, par exemple, à un arbre    19.
   fendant    le fonctionnement de l'appareil, l'aérosol chargé négativement se précipite sur ]'arbre   19 chargé positivement.   



   Le dispositif représenté à la fig. 10, qui peut être incorporé à une installation conforme à l'invention, par exemple aux installations représentées aux fig.   7    à 9, permet de régler l'émission du nuage suivant son opacité.



   Ce dispositif comprend un projecteur lumineux 21 disposé au sol et envoyant un faisceau lumineux vers une cellule photoélectrique 21'disposée à une certaine hauteur, de manière que le faisceau lumineux traverse le nuage 24 créé par l'appareil d'émission qui peut être un quelconque des dispositifs des fig. 7 à 9.



   Le circuit de la cellule 21 comprend, outre la batterie d'alimentation 22, un relais 23 qui commande de manière connue le brûleur de l'appareil d'émission de brouillard artificiel.



  Le relais 23 peut être remplacé, par exemple, par un milliampèremètre à contact de type connu.



   L'éclairement de la cellule 21 varie sui  vant l'opacité du    nuage   24.    Les variations d'éclairement de la cellule provoquant des variations corrélatives du courant dans le circuit de la cellule et commandent, par conséquent, le fonctionnement du relais 23. Le relais 23 commande alors le réglage du   bru-    leur.



   Les installations précédemment décrites peuvent également comporter un appareil de mesure de la conductibilité de l'air tel que représenté à la fig. 11, à titre d'exemple.



   Cet appareil comporte essentiellement deux électrodes 25 disposées dans la zone de formation du brouillard. Ces électrodes 25 constituent l'une des branches d'un pont de   Wheatstone    26 alimenté par une batterie 27 et comportant une résistance de comparaison 28 et un milliampèremètre 29.



   La résistance de la couche d'air entre les deux électrodes 25 varie suivant la composition qualitative et quantitative de l'aérosol constituant le nuage ou suivant l'état de l'atmosphère. Pour ramener le pont 26 à l'équilibre, il faut modifier la résistance de comparaison   28,    ce qui permet de déterminer la conductibilité de   l'air.   



   La connaissance de la conductibilité de l'air permet alors de régler l'émission du brouillard de manière à obtenir les résultats optima.

Claims (1)

1. REVENDICATION I : Procédé d'émission d'un nuage artificiel, notamment pour la protection de cultures, formé par un produit fumigène obtenu à partir d'au moins une substance à l'état non gazeux, caractérisé en ce qu'on gazéifie ces substances avant leur émission pour permettre leur refoulement par des orifices de section notable et éviter ainsi le risque d'obturation de ces derniers.

   SOUS-REVENDICATIONS : 1. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on gazéifie ces substances au fur et à mesure de l'émission.

   2. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on gazéifie ces substances par ébullition.

   3. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on gazéifie ces substances par barbotage d'un courant gazeux chaud dans lesdites substances.

   4. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie, comme produit fumigène, du tétrachlorure de titane.

   5. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie, comme produit -fumigène, du tétrachlorure de silicium.

   6. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie, comme produit fumigène, du tétrachlorure d'étain.

   7. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie, comme produit fumigène, du chlorhydrate d'ammoniae.

   8. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie, comme produit fumigène, de l'anhydride phosphorique.

   9. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie, comme produit fumigène, de l'oléum.

   10. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie, comme produit fumigène, un mélange de tétrachlorure de titane et d'ammoniac.

   11. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie, comme produit fumigène, un mélange de tétrachlorure de silicium et d'ammoniac.

   12. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie, comme produit fumigène, un mélange de tétrachlorure d'étain et d'ammoniac.

   13. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie, comme produit fumigène, un mélange de chlorhydrate d'ammoniac et d'ammoniac.

   14. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie, comme produit fumigène, un mélange d'anhydride phospho- rique et d'ammoniac.

   15. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on emploie, comme produit fumigène, un mélange d'oléum et d'ammoniac.

   16. Procédé selon la revendication I, dans lequel le produit fumigène est obtenu à partir d'un mélange de charbon et d'anhydride titanique, caractérisé en ce qu'on fait passer sur ce mélange préalablement chauffé un courant de vapeur de tétrachlorure de carbone, de manière à obtenir comme substance fumigène du tétrachlorure de titane.

   17. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on émet un agent insecticide finement pulvérisé simultanément au produit fumigène, de manière à obtenir un aérosol insecticide et en ce qu'on charge négativement l'aérosol ainsi constitué de manière à provoquer sa précipitation sur des cultures à traiter portées à un potentiel positif.

   REVENDICATION II : Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, notamment en vue de la protection de cultures, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif pour la production d'un produit fumigène à l'état ga zeux, un déflecteur destiné à rabattre le nuage produit vers la surface à protéger et des moyens formant conduit reliés audit dispositif et débouchant au voisinage dudit délecteur, sous ce dernier.

   SOUS-REVENDICATIONS : 18. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de commande agencés de manière à enclen- cher automatiquement ledit dispositif lorsque la température ambiante tombe en dessous d'une température déterminée et à interrompre automatiquement le fonctionnement dudit dispositif lorsque la température am hiallte remonte au-dessus de ladite température.

   19. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de commande automatiques comprenant une cellule photo-électrique, un projecteur lumi- neux dont le faisceau est dirigé sur ladite cellule à travers le nuage produit, et un mécha- nisme contrôlant l'émission en fonction de 1'éclairement de ladite cellule pour régler le débit du dispositif de manière à maintenir eonstante l'opaeité du nuage.

   20. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour projeter un agent insecticide avec le produit, fumigène émis pour constituer un aérosol insecticide.

   21. Installation selon la revendication II et la sons-revendication 20, caractérisée en ee (ju'ene comprend des moyens pour mesurer la conductibilité de l'atmosphère, destinés à permettre de vérifier la teneur de l'aérosol pro cluit.

   22. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour chauffer le nuage produit.

   23. Installation selon la revendication II et la sous-revendication 22, caractérisée en ce que lesdits moyens comprennent un générateur de rayons infrarouges.

   24. Installation selon la revendication II et la sous-revendication 20, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen agissant par tropisme pour attirer les insectes dans le champ d'émission de l'aérosol.

   25. Installation selon la revendication II et les sous-revendications 20 et 24, caractérisée en ce que lesdits moyens comprennent une lampe à rayonnement ultraviolet et occultation périodique.

   26. Installation selon la revendication II et la sous-revendication 20, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens comprenant une génératrice à courant continu à très haute tension, pour charger négativement l'aérosol produit.