WO1994023254A1 - Buse de pulverisation et dispositif de pulverisation d'un melange d'eau et d'air utilisant ladite buse - Google Patents

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WO1994023254A1
WO1994023254A1 PCT/FR1994/000319 FR9400319W WO9423254A1 WO 1994023254 A1 WO1994023254 A1 WO 1994023254A1 FR 9400319 W FR9400319 W FR 9400319W WO 9423254 A1 WO9423254 A1 WO 9423254A1
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nozzle
chamber
water
piston
air
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PCT/FR1994/000319
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Inventor
Pierre Girardin
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York France Airchal
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Publication date
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    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C3/00—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow
    • F25C3/04—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow for sledging or ski trails; Producing artificial snow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F25C2303/048—Snow making by using means for spraying water
    • F25C2303/0481—Snow making by using means for spraying water with the use of compressed air

Definitions

  • Spray nozzle and device for spraying a mixture of water and air using said nozzle Spray nozzle and device for spraying a mixture of water and air using said nozzle
  • the present invention relates to a nozzle for spraying it and, more particularly, a nozzle capable of spraying very fine droplets, quantities of fluid which vary over large quantities.
  • the inventi on also relates to the application of such a nozzle to the manufacture of artificial snow, whether or not integrated into a spraying device for the type known as blower gun or low gun
  • a spraying device of this type is described in particular in document FR-A-2 661 737.
  • the amount of snow produced with these devices depends on both atmospheric conditions and the capacity of the spray nozzle, in terms of flow rate.
  • the range of flow rates must be wide enough to take full advantage of variations in atmospheric conditions.
  • the present invention firstly proposes a nozzle which makes it possible to spray extremely variable amounts of water, that is to say flows ranging from 5 to 60 m / h for example.
  • This nozzle allows, in this 3 Q flow range, an improvement in the size of the water droplets which will be used in particular for
  • the nozzle according to the invention p r résente in the form of a tubular sleeve comprising, from upstream to downstream ⁇ : - a hood, or leading edge, annular and profiled; - an internal wall lined with an external wall; an annular orifice centered on the axis of said sleeve, through which the ejection of the fluid brought under pressure between said walls takes place, which fluid disperses in a double flow of air, that is to say a flow central which passes axially through said sleeve and an external flow which envelops the latter;
  • this nozzle comprises an annular obturator disposed at the level of the ejection orifice, and means for axially maneuvering said obturator in order to adjust at will, the cross section of the fluid passage at said ejection orifice, which adjustment makes it possible to adapt the nozzle flow according to needs or conditions of use.
  • the nozzle comprises, arranged at the downstream end of its internal wall, a frustoconical seat for the shutter valve, the half-angle of which at the top is of the order of 30 ° to avoid any risk of jamming and, fitted at the downstream end of its outer wall, a frustoconical deflector whose half-angle at the top is between 10 and 15 °, which deflector is located downstream of the ejection orifice to achieve a reconcentration of the jet at the outlet of said orifice.
  • the nozzle comprises a closure device in the form of an elongated sleeve, guided between the internal and external walls, and the upstream end of which constitutes a kind of piston housed in an annular chamber which is connected to an additional device responsible for operating said obturator, which obturator defines on the one hand with said internal wall, an annulo-cylindrical cavity which brings the fluid uniformly, at the level of the ejection orifice and, on the other hand , with the outer wall, another annular cavity which corresponds to the arrival of the fluid under pressure, which fluid passes through the wall of said obturator by judiciously arranged holes.
  • the nozzle comprises an annular chamber connected to a source of pressurized air, which chamber is arranged in the downstream part of said nozzle, between the water inlet chamber and the ejection orifice , allowing on the one hand, to supply nucleators and, on the other hand, to exert on a suitable shoulder arranged in this zone on the shutter, a pressure which counteracts that of the operating fluid of said shutter.
  • the nozzle comprises a shutter shaped to allow its actuation under the effect of pressurized water in the nozzle, by means of a difference in the sealing sections on said shutter upstream and downstream of the arrival of pressurized water in the nozzle.
  • the nozzle comprises nucleators of the nozzle type, grafted on the external wall upstream of the ejection orifice to project a mixture of water and air into the flow which circulates at the exterior of the nozzle, which pressurized water comes from a small annular chamber arranged between the main pressurized water chamber and the pressurized air chamber.
  • the nozzle comprises nucleators arranged directly in the trailing edge of an annular part constituting the downstream part of the external wall, each nucleator consisting firstly of an air ejection orifice under pressure, communicating with the pressurized air chamber and, on the other hand, an orifice communicating with a nozzle arranged in the wall of the deflector, which orifices have a diameter of the order of 1 mm and form an angle of about 45 ° with the axis of the nozzle, projecting a mixture of water and air into the flow which circulates outside the nozzle, slightly upstream of the junction between the external flow and the internal flow.
  • the holes of the air and water orifices of the nucleators are parallel to each other, spaced by a distance which corresponds substantially to twice their diameter, which hole for water is located in downstream of the air passage hole and has a slot arranged in a plane passing through the axis of the nozzle and the axis of the water and air holes, which slot has a width of the order of 0 , 5 mm.
  • the nozzle comprises, between the external wall and the downstream part constituting the trailing edge, a heating member in the form of an annular electrical resistance which makes it possible to prevent incidents due to freezing.
  • the device for operating the shutter of the nozzle comprises an operating system proper which makes it possible to adjust the position of the valve of the shutter to establish a section for the passage of water in the nozzle and an operating and safety system which makes it possible to close or open said valve whatever the position of the operating system itself.
  • This type of spray nozzle can also find its application in the field of low pressure snow cannons, that is to say in spray devices of the type comprising a fan system which propels a certain mass of air used to drive the water droplets at the outlet of the nozzle, over a fairly long distance.
  • the present invention provides an equally effective material, but whose size and weight give it greater maneuverability.
  • the spraying device comprises, arranged co-axially, two counter-rotating fans, arranged to create a straight axial air flow, upstream of a nozzle supplied with pressurized water.
  • the use of two fans instead of one as described in the aforementioned document makes it possible to significantly reduce the size and the weight of the spraying device. Furthermore, during start-up, the fans can be put into service successively, which reduces energy consumption during these start-up phases.
  • the device may also comprise, arranged between the downstream fan and the nozzle, on the one hand, a device for tranquilizing the air flow, consisting of axial radial plates which can at the same time serve as support for the fan motor located downstream, and, on the other hand, a fixed cone integral with said motor, for channeling air towards the inlet of the nozzle.
  • a device for tranquilizing the air flow consisting of axial radial plates which can at the same time serve as support for the fan motor located downstream, and, on the other hand, a fixed cone integral with said motor, for channeling air towards the inlet of the nozzle.
  • the device comprises, outside the fan casing, arrangements in the form of compartments, making it possible to accommodate, on an appropriate support, all the control and / or measurement organs and accessories ; the whole being covered with an envelope giving this device a substantially truncated ogival shape and a compact appearance.
  • the device also includes an electronic module provided with inputs for measuring temperature, hygrometry, pressure and water flow and outputs to control the start-up of the fans and the adjustment of the nozzle.
  • This module allows automatic and autonomous operation of the device. It can also include connection means on a transmission line, in order to connect it to a control station from which the start-up orders will be given.
  • FIG. 1 is an elevation, in section, of the spraying device according to the invention.
  • FIG. 3 is broken down into two Figures 3a. and 3 ⁇ which correspond to half-views in section of FIG. 2, along 3a_ and along 3 ⁇ ;
  • FIG. 4 is a sectional elevation of the nozzle adapted to the spraying device, for the manufacture of artificial snow;
  • Figure 4ja. shows, in more detail, the ejection orifice;
  • FIG. 5 is a partial view, in section, of a portion of the external wall of the body of the nozzle shown in FIG. 4;
  • Figure 6 is a sectional view showing the mounting of a nucleator on the outer wall of the body of the nozzle shown in Figure 4;
  • FIG. 7 illustrates, shown in the form of a functional diagram, the control means of the closure device of the nozzle shown in Figure 4;
  • - Figure 8 shows a compact embodiment of the means for controlling the valve of the nozzle
  • - Figure 9 shows an alternative embodiment of the nozzle, in half-section
  • Figure 10 shows, in more detail, a variant of the valve and its seat, at the ejection orifice
  • - Figure 11 shows another variant of the nozzle, in half-section, provided with integrated nucleators
  • Figure 12 shows, on a larger scale, a nucleator of Figure 11
  • c - Figure 12a_ is a section along 12a ⁇ of the figure
  • the nozzle 1 is in the form of a sleeve to allow the establishment of a double flow, that is to say an air flow inside •, 0 of the sleeve in channel 2 and a flow outside said sleeve.
  • the central channel-shaped part 2 is delimited by the internal wall 3 of the nozzle.
  • This nozzle also has an external wall 4 and, at its rear end, an annular orifice 5 through which the fluid under pressure is ejected 2.
  • the pressurized fluid is introduced into the nozzle through an orifice 6 arranged in the external wall 4.
  • This orifice 6 communicates with an annular chamber 7.
  • This annular chamber 7 is located substantially in the center of
  • the nozzle is arranged to allow sealing of the ejection orifice 5.
  • the downstream end of the nozzle comprises a frustoconical seat 9 and a valve.
  • FIG. 1 a There is shown, in an enlarged view, FIG. 1 a, the seat 9 and the valve 10.
  • the valve 10 is extended by a deflector 12 which makes it possible to straighten the jet of fluid at the outlet. To avoid any wedging phenomenon between the valve and the seat, it is necessary to adopt for the seat, a relatively large angle of the order of 30 ° relative to the axis 11 of the nozzle.
  • the water jet coming out of the ejection orifice 5, in the form of an annulo-conical sheet, is straightened by the frustoconical deflector
  • the deflector 12 may also include, as necessary, a sort of very fine toothing 13, arranged axially, which makes it possible to lacerate and divide the film of fluid at the outlet of the nozzle.
  • the diameter of channel 2 is relatively large, of the order of 150 mm. It is slightly less than the diameter of the ejection orifice 5 due to the presence of the shutter.
  • the inner and outer walls are movable relative to each other to allow the closure of the ejection orifice 5; their position is further adjustable by means of adjustment screws 14. These adjustment screws allow the section to be modified
  • a seal 15 is interposed between the internal wall 3 and the external wall 4 upstream of the annular chamber
  • the internal wall Downstream of the annular chamber 7, the internal wall has bearing surfaces 16 regularly distributed around its periphery to guide and center this internal wall 3 relative to the external wall 4.
  • this nozzle allows spraying
  • a fluid for example water
  • a fluid for example water
  • the internal and external walls are profiled and / or are, as shown in thin broken lines, covered with a fairing 17.
  • the spraying device shown in FIGS. 2 and 3 comprises, arranged on the longitudinal axis 11 of the nozzle 1, two counter-rotating fans 22 and 23.
  • the fans 22 and 23 are arranged face to face in the upstream part of the casing 25; they are driven separately by electric motors 28. These 5 motors are identical and they are fixed to the casing 25 by arms.
  • the arms 29 of the motor of the upstream fan 22, are arranged for example vertically and horizontally, as shown in FIG. 3.
  • the arms 30 of the motor of the downstream fan 23, can constitute a sort of vane for tranquilizing the air flow, form of axial plates arranged radially.
  • the motor 28 of the downstream fan 23 has a cone 31 which makes it possible to guide the air flow towards the inlet
  • the fan 22 constitutes a first compression stage; the fan 23 constitutes a second compression stage and, moreover, it acts as a rectifier so as to establish a perfectly axial and straight air flow in the casing 25. This flow is further channeled and tranquilized by the arms 30 in form of plates which support the motor 28.
  • the fans 22 and 23 are in fact arranged between the two motors 28, in the center. They are independent of each other. They can be started in turn, which makes it possible to significantly reduce the power required to start such a device.
  • the internal casing 25 is surrounded by an external casing 35 whose shape is substantially similar to a truncated warhead.
  • This compartment can be fitted with a support 37 which makes it possible to install all of the spraying device control accessories.
  • this spraying device is in the form of an autonomous compact assembly; it can be installed on any type of mobile or fixed support.
  • FIG. 3 there is shown, Figure 3, on the half-section 3 j a, a rotary joint 38 arranged at the support 39 of the device.
  • This rotary joint 38 allows the passage of pressurized water between the support 39 and the spraying device 0.
  • This support 39 is hollow and arranged to allow the passage of water.
  • the pipe 40 which joins the nozzle 1 passing through the space available between the internal casing 25 and the external casing 35.
  • pressurized air supply intended in particular for nucleators which will be discussed later and which are fitted on the nozzle.
  • This supply can also be carried out by means of a similar rotating joint, not
  • FIG. 4 shows the spray nozzle 1, installed at the outlet 27 of the casing 25. This nozzle is assembled on the casing by means of a flange 0
  • This arm 43 is profiled and may, in one piece or not, form part of the external wall 4 of the nozzle.
  • the arm 43 has, at its lower part 5, the flange 42 which allows the assembly and fixing of the nozzle on the casing 25, in its downstream part.
  • This flange 42 and / or the arm 43 can also serve as a connection with a structure responsible for supporting the entire spraying device.
  • This structure 0 not shown, directly comprising, at least one inlet pipe for the pressurized water.
  • the internal wall 3 of the nozzle 1 is secured, at its front end, to the external wall 4, by means of screws 44.
  • the space 5 between two walls, of blind annulo-cylindrical shape encloses the shutter device 45 consisting of an elongated sleeve which extends from the ejection origin upstream of the nozzle.
  • This sleeve is centered and guided between the inner and outer walls; its length is at least equal to its diameter.
  • the internal wall 3, channel side 2, is profiled: it comprises upstream, a cylindrical part, followed downstream, of a divergence with a very slight slope, oc
  • the inlet of the nozzle 1 has a leading edge 46, profiled. This leading edge can be shaped on one or the other of the walls, or both. It preferably consists of a cover which fits on the front part of the nozzle. This cover is hollow and it is made of plastic and / or laminate to allow weight gain.
  • the rear part of the nozzle has a ring
  • tie rod 47 also profiled, which is assembled at the same time as the cover 46, by means of tie rods 48 shown in FIG. 5; these tie rods 48 pass longitudinally through the external wall 0 4. At its downstream end, the tie rod 48 is screwed into the ring 47; the head of the tie rod, upstream, is housed in a recess 49 arranged in the cover 46, FIG. 5.
  • annular housing intended for an electric heating resistor 50.
  • This resistance is supplied by means of wires 51 which pass through the cover 46 which is hollow, and in the upstream part of the arm 0 43 which includes a passage orifice 52 arranged for this purpose in particular.
  • a thermostat 53 allows the temperature to be adjusted at the nozzle.
  • This thermostat FIG. 4, is housed in the cover 46, at its upper part for example, 5 where the wires 51 of the resistor 50 open.
  • This resistor has a power of a few hundred watts.
  • the obturation device 45 defines, with the internal wall 3, the chamber 8 for supplying water to the ejection orifice 5.
  • Spans 16 arranged on the wall 3 and profiled, provide guidance and centralization of the two parts with respect to each other in order to provide great precision at the level of the ejection orifice, between the valve 10 located at the downstream end of the obturation device and the seat 9 fitted at the end ava ,, of said internal wall 3.
  • the chamber 8 has a suitable length to allow the water to arrive uniformly at the ejection orifice 5.
  • the water arrives in this chamber through orifices 55 drilled in the wall of the closure device , at the level of the annular chamber 7 which receives the pressurized water.
  • This annular chamber 7 is arranged between the closure device 45 and the external wall 4.
  • the orifices 55 are arranged in a crown on the closure device and are in sufficient number to allow uniform feeding of the ejection orifice 5.
  • the valve 10 cooperates with the downstream end of the internal wall 3, arranged in the form of a seat 9. These two elements constitute the shutter as shown in FIG. 1. This downstream end of the spray orifice is shown separately, so enlarged, Figure 4a ⁇ . Note the seat 9 arranged at the end of the internal wall 3. This seat has a frustoconical shape; the tip of the cone being located towards the inside of the nozzle. The half angle at the top of the cone is of the order of 30 ° to avoid jamming of the valve 10. This valve 10 also has a frustoconical shape which cooperates with the seat 9.
  • the downstream end of this valve can be slightly rounded to straighten the water streams and produce, at the outlet of the nozzle, a water jet in the form of an annulo-conical sheet, slightly diverging thanks to the deflector 12.
  • the downstream end of this deflector 12 can also be striated axially to lacerate and divide the film of the jet leaving the nozzle.
  • These streaks 13 form small teeth, of triangular sectio increasing from upstream to downstream.
  • the height of these teeth is of the same order as the space between the valve 10 and the seat 9; their length is of the order of a few millimeters.
  • the deflector 12 is a kind of divergent with a slope of the order of 10 to 15 ° depending on the angle that we want to give to the jet at the outlet of the nozzle.
  • the sealing of the closure device 45 relative to the walls 3 and 4 is achieved by seals 62, 63 at its upstream end; the seal 62 is located on said device and the other seal 63 is located on the wall 3.
  • This upstream end of the sealing device 45 forms a kind of piston 64 whose role will be detailed below.
  • This difference in diameter creates a pressure difference between the sealing sections located on the side of the valve 10 and of the piston 64, that is to say on either side of the pressurized water inlet; this has the effect, when the pressurized water arrives in the chamber
  • the position of the valve 10 relative to the seat 9 is controlled by the piston 64.
  • an O-ring chamber 66 delimited by the upstream part of the external wall 4 and the upstream end of the wall 3 in which this piston 64 moves.
  • This chamber 66 contains a hydraulic fluid and communicates ' , through an orifice 67 and through suitable piping 68, with a piloting or operating device 69 detailed below in FIGS. 7 and 8.
  • the nozzle 1 also comprises, arranged on its downstream periphery, nucleators 70, that is to say small nozzles which allow the formation of snow crystals and which used to seed the mixture of water and air at the outlet of the spraying device.
  • these nucleators 70 are mounted on the periphery of the head 44 and it is noted, in FIG. 4, a tube 71 serving as support for a nucleation nozzle or nozzle 72, shown in thin dashed lines.
  • This tube 71 is housed in a cavity 73 arranged in the arm
  • the tube 71 is held in the housing 73 by means of a screw 75 bearing on a flange arranged at the periphery of said tube.
  • the internal orifice of this tube 71 is in communication with a water inlet conduit 76; the external arrangement of said tube allows the passage of pressurized air from a conduit 77.
  • These conduits 76 and 77 are arranged in the arm 43 and also open into annular chambers 78 and 79, arranged in the internal face of the wall 4. Seals 80 disposed on the sleeve of the closure device 45 isolate the different chambers 78, 79 from each other, and from the outside.
  • the chamber 78 corresponding to the water inlet is located between the main water inlet chamber 7 and the chamber 79 which is located on the side of the ejection orifice 5.
  • the water under pressure which is used to supply the nucleators 70 is taken from the main water inlet and it is introduced at these nucleators with a pressure lower than the pressure of the main water circuit.
  • Figure 4 between the main inlet 81 of the pressurized water and the conduit 76, a regulator 82 which allows to supply the nucleators 70 with a water pressure of the order of 7 to 10 bars .
  • the pressurized air which feeds the nucleators 70 has a pressure of the order of 7 to 9 bars, that is to say a relatively moderate pressure with a flow rate also relatively weak.
  • Figure 6 shows a nucleator 70 positioned on the periphery of the outer wall 4 of the nozzle.
  • the chambers 78 and 79 arranged on the internal face of the wall 4. These chambers communicate, in leaktight manner, with holes 88 and 89 arranged in the wall 4 and in a profiled support 90, of triangular shape, which include a housing 73 'used to accommodate a tube 71.
  • This tube 71 is secured to the support 90 by means of a screw 75.
  • the support 90 is fixed to the external wall 4 by means of a screw 91.
  • This support 90 is positioned on a flat 92 arranged on the periphery of the wall 4.
  • nucleators 70 it is possible to have a more or less large number of nucleators 70, regularly distributed over the periphery of this nozzle 1; between five and ten for example.
  • FIG. 7 shows, in the form of a functional diagram, the means which make it possible to operate the shutter device 45, that is to say which make it possible to operate the valve 10.
  • the movement of the valve 10 relative to the seat 9 makes it possible to adjust the passage section for water and close this passage.
  • These means consist of an operating device 69 which cooperates with the piston 64 arranged at the upstream end of the shutter 45.
  • this piston 64 makes it possible to open or close the valve 10. It also makes it possible to adjust - the opening section between the valve 10 and the seat 9, in order to regulate the flow of water capable of being ejected by the nozzle.
  • the control device 69 includes, as shown diagrammatically in FIG. 7, an operating system 93 for opening and closing automatic valve 10 and an operating system 94 which adjusts the opening of the valve.
  • the displacement of this valve is very small, of the order of about two millimeters; the space between the valve 10 and the seat 9 is limited to a few tenths of a millimeter.
  • the thickness of the film of water at the outlet of the annular orifice is preferably as small as possible to promote the formation of very fine droplets; it is of the order of five tenths of a millimeter, for example.
  • the chamber 66 of the piston 64 is in communication with a chamber 95 of the operating device 69, via the line 68. These two chambers and the line are filled with a suitable hydraulic fluid to fully transmit the variations in volume d 'one room to another.
  • the volume of the hydraulic fluid is constant.
  • the operating system 94 which adjusts the opening of the valve 10 comprises a piston 96 centered on the general axis 97; this piston 96 is movable under the effect of an electric geared motor 98 with two directions of rotation, shown partially.
  • This drive member 98 drives a screw 99 cooperating with a threaded sleeve 100 integral with the piston 96.
  • This piston 96 is immobilized in rotation by any suitable means.
  • the operating system 93 is responsible for opening or closing the valve 10. It also includes a piston 101 centered on the general axis 97, disposed in the chamber 95. The pistons 96 and 101 are separated by the orifice 102 through which the hydraulic fluid escapes towards the chamber 66.
  • the piston 101 is driven by means of a second piston 103 disposed in a chamber 104. This chamber 104 is located between the piston 103 and a partition 105 which is crossed, sealingly, by the rod 106 which connects said piston 103 to the piston 101.
  • This chamber 104 is connected to the compressed air supply to the nucleators 70 by its orifice 107.
  • the piston 103 of the member 93 is permanently subjected to an elastic member 108 of the helical spring type which counteracts the effect of the air pressure on said piston
  • the piston 103 moves by driving the piston 101 which abuts on the partition 105.
  • the movement of the piston 101 causes an increase in the volume of the chamber 95 and a draining of the chamber 66 of the piston 64 by means of the displacement hydraulic fluid. This operation causes the valve 10 to open.
  • T actuating system 94 also includes switches 110 type limit switches which cooperate with a finger 111 integral for example of the threaded sleeve 100.
  • the two operating systems 93, 94 can be separated, that is to say each comprise a chamber which corresponds to the chamber 95, which chambers are then joined by a conduit.
  • FIG. 8 shows a particular embodiment of the operating and safety device 69.
  • This device has the advantage of being particularly compact.
  • the conduit 68 connects the chamber 66 of the piston 64 with the chamber 95 of the operating device.
  • a constant quantity of hydraulic fluid moves from chamber 95 to chamber 66 and vice versa, by means of conduit 68.
  • This displacement results from the movement of a first piston 96 centered on the axis 97 of the operating device.
  • This piston 96 is movable under the effect of the motor 98 with two directions of rotation, shown partially in thin dashed lines; this drive member 98 drives the screw 99 cooperating with an appropriate threaded sleeve 100 arranged at the end of the piston 96, opposite the chamber 95.
  • This piston 96 is immobilized in rotation by means of a finger 111 anchored to the end of the sleeve 100, on the side of the screw 99.
  • This finger 111 is guided in a slot 112 arranged in the casing 113 which supports the motor 98 and which supports the cylinder 114 in which the chamber 95 is arranged.
  • the motor 98 is used to vary the position of the valve 10 and adjust the section of the nozzle outlet.
  • Limit switches cooperate with finger 111.
  • the orifice 107 is arranged in the cylinder 114, which opens into the second chamber 104.
  • the volume of this second chamber varies according to the movement of the second piston 103.
  • the orifice 107 is connected to the supply of pressurized air which supplies the nucleators 70.
  • the piston 103 is double. It indeed has an annulo-cylindrical portion 115 (corresponding to the piston 101 of the functional diagram) which envelops the first piston 96 in the chamber 95. Furthermore, this piston 103 is permanently subjected to the action of the elastic member in the form of a helical spring 108 which tends to counteract the effect of the air pressure exerted in the chamber 104.
  • the piston 103 moves to the maximum of its stroke, compressing the spring 108.
  • This movement of the piston 103 causes a displacement of its portion 115 and, consequently, a variation of the volume of the chamber 95, which variation causes a displacement of the hydraulic fluid located in the chamber 66 which has the effect to move the piston 64 and consequently to open the valve 10.
  • This movement is also favored by the pressure of the water which is exerted on the valve 10 as previously indicated.
  • valve 10 When the valve 10 is in the normal open position, its position can be modified and consequently adjust the water passage section by means of the piston
  • this piston 96 displaces the hydraulic fluid contained in the chamber 95 when it is maneuvered by the geared motor 98, which geared motor is actuated as a function of the temperature and hygrometry conditions so as to adapt the water flow to spray at atmospheric conditions at the place of installation of the device.
  • the piston 96 advantageously makes it possible to memorize an open position of the valve 10, and in particular the last position. This feature makes it possible to reach the spraying regime more quickly.
  • the operating device 69 is housed in the compartment 36, FIG. 3, arranged between the internal casing 25 and the external envelope 35.
  • This device is fixed on the support 37; it requires a simple electrical supply to the motor 98 and a connection to the pressurized air supply.
  • the compartment 36 also contains the various relays and contactors used for the operation of the fans 22 and 23.
  • This module 116 has inputs 117 for the temperature, hygrometry, pressure and water flow measurements, and of the outputs 118 for controlling the fans 22 and 23 and for controlling the device for operating the valve 10 of the nozzle 1 to adjust the flow rate c of water.
  • This module 116 can also be connected via a line of the telephone line type, not shown, with a central control station which will be responsible, depending on the data, for putting the spraying device into service.
  • Figure 9 shows an alternative embodiment of the nozzle, in half-section.
  • the deflector 12 which, previously, was located directly downstream of the valve 10 on the closure device 5, is now integrated into the downstream part 147 which extends the external wall 4, constituting the trailing edge of the nozzle.
  • This frustoconical deflector 12 has a half-angle at the top between 10 and 15 °.
  • the valve 10 ends with a rounded edge which tangents the surface of the seat 9.
  • the closure device 45 comprises a shoulder 148, 5 in FIG. 9, arranged not far from the valve.
  • This shoulder 148 receives the pressure of the compressed air which is intended for the nucleators 70.
  • This shoulder 148 delimits, with the part
  • a chamber 149 annular, connected to the chamber 79 which receives the pressurized air and which is arranged in the external wall 4.
  • These two chambers 149 and 79 communicate by a channel 150.
  • a seal 151 is interposed between this chamber 149 and the end wall 152 of the closure device 45.
  • This feature also makes it possible to open the shutter with pressurized air; it also facilitates disassembly of the nozzle and in particular of the internal wall by introducing compressed air into the chamber 79.
  • nucleators 70 On the side of the piston 64, we note the presence of two seals 62 and 62 'interposed between the drawer and the external wall 4 as well as two seals 63 and 63' interposed between said drawer and the internal wall 3. Between these seals, there are holes 162 and 163 fitted respectively on the piston 64 and on the internal wall 3. These holes make it possible to put the space between the seals in communication with the internal channel 2 in order to carry out the evacuation of any leaks, as well as leaks d water coming from chambers 7 or 8, only leaks of hydraulic fluid coming from chamber 66.
  • nucleators 70 include simple sprinklers 170 housed in a borehole 171 arranged on the support 90. This support comprises a channel 178 for supplying pressurized water and a channel 179 for supplying pressurized air. These channels are respectively in communication with the chambers 78 and 79 arranged in the external wall 4.
  • FIG. 11 shows another variant of the nozzle and in particular a variant in which the nucleators are directly integrated in the downstream part
  • the nucleators are quite often subject to incidents of the plugging or icing type. These incidents make them lose all efficiency and reduce the yield and in particular the quantity and quality of snow produced.
  • Figure 11 and Figures 12 and 12a ⁇ in particular, show this new type of nucleator.
  • Part 147 has orifices 180 through which a jet of pressurized air escapes.
  • This pressurized air comes from a hole 181 drilled in the trailing edge of the part 147.
  • This hole 181 communicates by a channel 182 with the chamber 149 mentioned previously in FIG. 9.
  • This chamber 149 communicates with the annular chamber 79 by a channel 150.
  • the channel 182 is parallel to the axis 11 of the nozzle.
  • the hole 181 makes an angle of the order of 45 ° with this axis H-
  • This orifice 185 Downstream of the orifice 180, there is an orifice 185 for the ejection of the water. This orifice 185 also opens onto the trailing edge and corresponds to a hole
  • the holes 181 and 186 are parallel and spaced about twice their diameter approximately, which diameter is of the order of 1 mm.
  • the holes 181 and 186 are parallel. These nucleators, arranged at the end of the part 147, benefit from the heat given off by the resistor 50 situated between this part 147 and the external wall 4. This avoids incidents due to freezing.
  • This solution also has the advantage of eliminating the regulator 82 used for conventional nucleators of the nozzle type, and the water chamber 78. The length of the nozzle is also reduced.
  • the trailing edge of the part 147 has a bearing face 189 separated from said edge 188 by a groove 190.
  • All parts of the nozzle are preferably made of aluminum and / or aluminum alloy.
  • the closure device 45 may include a surface treatment of the anodization type to improve its resistance to friction qualities.
  • Such a spraying device can find interesting applications in all fields which require fine spraying to carry out treatments or protections of all kinds, for example in the field of fire fighting or the like.

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Abstract

La buse comprend une chambre interne (8) alimentée en fluide sous pression qui communique avec un orifice d'éjection (5) annulaire. Elle comporte un canal interne (2) centré sur l'axe de l'orifice annulaire et dont le diamètre correspond sensiblement à celui de ce dernier, lequel canal permet d'établir un double flux autour de la buse et le film de fluide qui sort dudit orifice. Une telle buse permet de pulvériser tous types de fluides : eau, carburant, dans des domaines où les débits sont importants de l'ordre de 5 à 60m3/h, avec cependant une pulvérisation en gouttelettes très fines. Le dispositif de pulvérisation équipé d'une telle buse comprend de préférence, deux ventilateurs (22 et 23) contrarotatifs. La buse (1) peut également être équipée de nucléateurs (70) disposés sur sa périphérie de façon à réaliser un ensemencement du mélange eau et air pour la fabrication de neige artificielle. Ce dispositif de pulvérisation présente l'avantage d'être particulièrement compact.

Description

Buse de pulvérisation et dispositif de pulvérisation d ' un mélange, d ' eau et d ' air utilisant ladite buse
La présente invention concerne une buse de pulvéri sation de f lui de et , plus par ticulièrement , une buse suscepti ble d e pulvériser en très f ines gouttelettes , des quantités de fluide qui varient dans de grandes
5 proporti ons .
L ' inventi on concerne également l ' appli cation d ' une tel le buse à la fabrication de neige artif i cie lle , intégrée ou non dans un dispositif de pulvérisation du t ype connu sous le nom de canon-venti lateur ou de canon basse
, Q pressi on .
Un dispositif de pulvérisation de ce type est notamment décrit dans le document FR-A-2 661 737.
La quantité de neige fabriquée avec ces dispositifs dépend à la fois des conditions atmosphériques et des 5 capacités de la buse de pulvérisation, en matière de débit. La gamme des débits doit être suffisamment étendue pour pouvoir bénéficier au mieux des variations de conditions atmosphériques.
Il est relativement aisé, avec des débits faibles,
20 de réaliser une pulvérisation de l'eau en fines gouttelettes. Lorsque . les débits augmentent, la pulvérisation conduit à l'obtention d'un mélange de gouttelettes très fines et de grosses gouttes d'eau qui, si la température n'est pas suffisamment basse, risquent
25 de mouiller la neige.
La présente invention propose en premier lieu une buse qui permet de pulvériser des quantités d'eau extrêmement variables, c'est-à-dire des débits allant de 5 à 60 m /h par exemple. Cette buse permet, dans cette 3Q gamme de débit, une amélioration de la taille des gouttelettes d'eau qui vont servir notamment à la
:j production de neige. i
_ La buse selon l'invention se p rrésente sous la forme d'un manchon tubulaire comprenant, de l'amont vers ^^ l'aval : - un capot, ou bord d'attaque, annulaire et profilé ; - une paroi interne doublée d'une paroi externe ; - un orifice annulaire centré sur l'axe dudit manchon, à travers lequel s'effectue l'éjection du fluide amené sous pression entre lesdites parois, lequel fluide se disperse dans un double flux d'air c'est-à-dire un flux central qui traverse axialement ledit manchon et un flux externe qui enveloppe ce dernier ; cette buse comporte un obturateur annulaire disposé au niveau de l'orifice d'éjection, et des moyens pour manoeuvrer axialement ledit obturateur afin de régler à volonté, la section de passage du fluide au niveau dudit orifice d'éjection, lequel réglage permet d'adapter le débit de la buse en fonction des besoins ou des conditions d'utilisation. Toujours selon l'invention, la buse comporte, aménagé à l'extrémité aval de sa paroi interne, un siège tronconique pour le clapet de l'obturateur, dont le demi- angle au sommet est de l'ordre de 30° pour éviter tout risque de coincement et, aménagé à l'extrémité aval de sa paroi externe, un déflecteur tronconique dont le demi- angle au sommet est compris entre 10 et 15°, lequel déflecteur est situé en aval de l'orifice d'éjection pour réaliser une reconcentration du jet à la sortie dudit orifice. Selon une autre disposition de l'invention, la buse comporte un dispositif d'obturation en forme de douille allongée, guidée entre les parois interne et externe, et dont l'extrémité amont constitue une sorte de piston logé dans une chambre annulaire qui est reliée à un dispositif annexe chargé de manoeuvrer ledit obturateur, lequel obturateur délimite d'une part avec ladite paroi interne, une cavité annulo-cylindrique qui amène le fluide de façon uniforme, au niveau de l'orifice d'éjection et, d'autre part, avec la paroi externe, une autre cavité annulaire qui correspond à l'arrivée du fluide sous pression, lequel fluide traverse la paroi dudit obturateur par des trous judicieusement disposés.
Toujours selon l'invention, la buse comporte une chambre annulaire reliée à une source d'air sous pression, laquelle chambre est disposée dans la partie aval de ladite buse, entre la chambre d'arrivée d'eau et l'orifice d'éjection, permettant d'une part, d'alimenter des nucléateurs et, d'autre part, d'exercer sur un épaulement approprié aménagé dans cette zone sur l'obturateur, une pression qui contrarie celle du fluide de manoeuvre dudit obturateur.
Toujours selon l'invention, la buse comporte un obturateur conformé pour permettre son actionnement sous l'effet de l'eau sous pression dans la buse, au moyen d'une différence des sections d'étanchéité sur ledit obturateur en amont et en aval de l'arrivée d'eau sous pression dans la buse.
Selon un premier mode de réalisation, la buse comporte des nucléateurs du type à gicleurs, greffés sur la paroi externe en amont de l'orifice d'éjection pour projeter un mélange d'eau et d'air dans le flux qui circule à l' 'extérieur de la buse, laquelle eau sous pression provient d'une petite chambre annulaire disposée entre la chambre principale d'eau sous pression et la chambre d'air sous pression.
Selon une variante, la buse comporte des nucléateurs aménagés directement dans le bord de fuite d'une pièce annulaire constituant la partie aval de la paroi externe, chaque nucléateur étant constitué d'une part, d'un orifice d'éjection d'air sous pression, communiquant avec la chambre d'air sous pression et, d'autre part, d'un orifice communiquant avec un piquage aménagé dans la paroi du déflecteur, lesquels orifices ont un diamètre de l'ordre de 1 mm et font un angle de l'ordre de 45° avec l'axe de la buse, projetant un mélange d'eau et d'air dans le flux qui circule à l'extérieur de la buse, légèrement en amont de la jonction entre le flux extérieur et le flux intérieur.
Selon une autre disposition de l'invention, les trous des orifices d'air et d'eau des nucléateurs sont parallèles entre eux, espacés d'une distance qui correspond sensiblement à deux fois leur diamètre, lequel trou pour l'eau est situé en aval du trou de passage de l'air et comporte une fente disposée dans une plan passant par l'axe de la buse et l'axe des trous d'eau et d'air, laquelle fente a une largeur de l'ordre de 0,5 mm.
Toujours selon l'invention, la buse comporte entre la paroi externe et la partie aval constituant le bord de fuite, un organe de chauffage en forme de résistance électrique annulaire qui permet de prévenir les incidents dus au gel.
Selon .l'invention, le dispositif de manoeuvre de l'obturateur de la buse comprend un système de manoeuvre proprement dit qui permet de régler la position du clapet de l'obturateur pour établir une section de passage de l'eau dans la buse et un système de manoeuvre et de sécurité qui permet de fermer ou d'ouvrir ledit clapet quelle que soit la position du système de manoeuvre proprement dit. Ce type de buse de pulvérisation peut aussi trouver son application dans le domaine des canons à neige basse pression c'est-à-dire dans les dispositifs de pulvérisation du type comportant un système de ventilateur qui propulse une certaine masse d'air servant à entraîner les gouttelettes d'eau en sortie de buse, sur une assez longue distance.
L'installation de ces dispositifs en montagne, en bordure des pistes de ski, est une opération délicate et dangereuse. Ces dispositifs sont généralement disposés sur un chariot qui est tiré ou traîné jusque sur le site par des engins spéciaux.
La taille et le poids de ce matériel sont autant d'obstacles à sa souplesse d'utilisation.
La présente invention propose un matériel tout aussi efficace, mais dont l'encombrement et le poids lui confèrent une plus grande maniabilité.
Le dispositif de pulvérisation selon l'invention comporte, disposés co-axialement, deux ventilateurs contrarotatifs, aménagés pour créer un flux d'air axial rectiligne, en amont d'une buse alimentée en eau sous pression. L'utilisation de deux ventilateurs au lieu d'un seul comme décrit dans le document précité, permet de réduire de façon notable l'encombrement et le poids du dispositif de pulvérisation. Par ailleurs, lors du démarrage, on peut mettre en service successivement les ventilateurs ce qui réduit la consommation d'énergie lors de ces phases de démarrage.
Selon une autre disposition de l'invention, le dispositif peut encore comporter, disposé entre le ventilateur aval et la buse, d'une part, un dispositif de tranquillisation du flux d'air, constitué de plaques radiales axiales pouvant en même temps servir de support au moteur du ventilateur situé en aval, et, d'autre part, un cône fixe solidaire dudit moteur, pour canaliser l'air vers l'entrée de la buse.
Selon une autre disposition de l'invention, le dispositif comporte, à l'extérieur du carter des ventilateurs, des aménagements en forme de compartiments,permettant de loger, sur un support approprié, tous les organes et accessoires de commande et/ou de mesure ; l'ensemble étant recouvert d'une enveloppe conférant à ce dispositif une forme sensiblement ogivale tronquée et un aspect compact.
Le dispositif comporte également un module électronique muni d'entrées pour les mesures de température, d'hygrométrie, de pression et débit d'eau et des sorties pour commander la mise en route des ventilateurs et le réglage de la buse. Ce module permet un fonctionnement automatique et autonome du dispositif. Il peut également comporter des moyens de connexion sur une ligne de transmission, afin de le relier à un poste de contrôle à partir duquel seront donnés les ordres de mise en marche._
Figure imgf000008_0001
L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation et des dessins annexés, donnés à titre indicatif et dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une buse de pulvérisation selon l'invention ;
- la figure ljï représente, de façon plus détaillée, une partie de la buse au niveau de l'orifice d'éjection ;
- la figure 2 est une élévation, en coupe, du dispositif de pulvérisation, selon l'invention ;
- la figure 3 se décompose en deux figures 3a. et 3^ qui correspondent à des demi-vues en coupe de la figure 2, selon 3a_ et selon 3^ ;
- la figure 4 est une élévation en coupe de la buse adaptée au dispositif de pulvérisation, pour la fabrication de neige artificielle ; la figure 4ja. représente, de façon plus détaillée, l'orifice d'éjection ; la figure 5 est une vue partielle, en coupe, d'une portion de la paroi externe du corps de la buse représentée figure 4 ; la figure 6 est une vue en coupe montrant le montage d'un nucleateur sur la paroi externe du corps de la buse représentée figure 4 ;
- la figure 7 illustre, représentés sous forme de schéma fonctionnel, les moyens de pilotage du dispositif d'obturation de la buse représentée figure 4 ;
- la figure 8 représente un mode de réalisation compact des moyens de pilotage du clapet de la buse ; - la figure 9 représente une variante de réalisation de la buse, en demi-coupe ; la figure 10 représente, d'une façon plus détaillée, une variante du clapet et de son siège, au niveau de l'orifice d'éjection ; - la figure 11 représente une autre variante de la buse, en demi-coupe, munie de nucléateurs intégrés ; la figure 12 représente, à plus grande échelle, un nucleateur de la figure 11 ; c - la figure 12a_ est une section selon 12a^ de la figure
12.
Telle que représentée figure 1, la buse 1 se présente sous la forme d'un manchon pour permettre l'établissement d'un double flux, c'est-à-dire un flux d'air à l'intérieur •,0 du manchon dans le canal 2 et un flux extérieur audit manchon. La partie centrale en forme de canal est 2 délimitée par la paroi interne 3 de la buse. Cette buse comporte également une paroi externe 4 et, à son extrémité arrière, un orifice annulaire 5 par lequel est éjecté 2 le fluide sous pression.
Le fluide sous pression est introduit dans la buse par un orifice 6 aménagé dans la paroi externe 4. Cet orifice 6 communique avec une chambre annulaire 7. Cette chambre annulaire 7 se situe sensiblement au centre de
20 la buse et elle distribue le fluide d'une façon uniforme, par un canal annulaire 8 qui s'étend jusqu'à l'orifice d'éjection 5.
La buse est aménagée pour permettre une obturation de l'orifice d'éjection 5.
25 L'extrémité aval de la buse comporte un siège 9 tronconique et un clapet ou soupape.
On a représenté, de façon agrandie, figure la., le siège 9 et le clapet 10. On remarque que le siège correspond à une portion de cône dont le sommet se situe
30 en amont de l'orifice d'éjection 5, centré sur l'axe longitudinal 11 de la buse. Le clapet 10 se prolonge par un déflecteur 12 qui permet de redresser le jet de fluide en sortie. Pour éviter tout phénomène de coincement entre le clapet et le siège, il est nécessaire d'adopter pour 35 le siège, un angle relativement important de l'ordre de 30° par rapport à l'axe 11 de la buse. Le jet d'eau qui sort de l'orifice d'éjection 5, sous la forme d'une nappe annulo-conique, est redressé par le déflecteur tronconique
12 dont l'angle, avec l'axe 11, est compris entre 10 et
15° 5 1 *
Le déflecteur 12 peut aussi comporter selon les nécessités, une sorte de denture 13 très fine, disposée axialement, qui permet de lacérer et de diviser le film de fluide à la sortie de la buse.
.n Le diamètre du canal 2 est relativement important, de l'ordre de 150 mm. Il est légèrement inférieur au diamètre de l'orifice d'éjection 5 du fait de la présence de l'obturateur.
On remarque que dans ce mode de réalisation
,r représenté schématiquement figure 1, les parois interne et externe sont mobiles l'une par rapport à l'autre pour permettre l'obturation de l'orifice d'éjection 5 ; leur position est de plus réglable au moyen de vis de réglage 14. Ces vis de réglage permettent de modifier la section
20 d'ouverture de l'orifice d'éjection 5 et d'ajuster selon les besoins et/ou les conditions, le débit du fluide pulvérisé par la buse.
Un joint 15 est interposé entre la paroi interne 3 et la paroi externe 4 en amont de la chambre annulaire
25 7. En aval de la chambre annulaire 7, la paroi interne comporte des portées 16 régulièrement réparties sur son pourtour pour réaliser un guidage et un centrage de cette paroi interne 3 par rapport à la paroi externe 4.
Utilisée toute seule, cette buse permet de pulvériser
30 un fluide, par exemple de l'eau, en entraînant une masse d'air à l'intérieur du jet annulaire grâce au canal 2 et en entraînant bien entendu une masse d'air à l'extérieur dudit jet et tout autour du corps de la buse ; elle génère ainsi un double flux d'air qui enveloppe le jet d'eau 5 annulaire dès la sortie de l'orifice de pulvérisation. Pour faciliter l'écoulement dans le canal 2 et à l'extérieur de la buse, les parois interne et externe sont profilées et/ou sont, comme représenté en traits mixtes fins, habillées d'un carénage 17. ς Une telle buse permet de pulvériser finement tous types de fluide comme par exemple de l'eau, des carburants
.... Elle peut aussi être utilisée comme canon à neige, en étant directement portée par une perche ou en étant intégrée comme représentée figures 2 et suivantes, dans un dispositif de pulvérisation avec un courant d'air forcé. 0
L'utilisation d'une telle buse dans un dispositif de pulvérisation du type canon à neige basse pression, comme représenté figures 2 et 3, nécessite quelques aménagements qui sont propres à ce domaine particulier. 5 Le dispositif de pulvérisation représenté figures 2 et 3, comporte, disposés sur l'axe longitudinal 11 de la buse 1, deux ventilateurs contrarotatifs 22 et 23.
Tous ces éléments sont disposés dans un carter cylindrique 25 qui comporte une entrée profilée 26 en 0 forme de pavillon. La buse 1 se situe à l'extrémité du carter 25 ; elle déborde légèrement à la sortie 27 de ce carter. Les ventilateurs 22 et 23 sont disposés face à face dans la partie amont du carter 25 ; ils sont entraînés séparément par des moteurs électriques 28. Ces 5 moteurs sont identiques et ils sont fixés au carter 25 par des bras. Les bras 29 du moteur du ventilateur amont 22, sont disposés par exemple verticalement et horizontalement, comme représenté figure 3. Les bras 30 du moteur du ventilateur aval 23, peuvent constituer une 0 sorte d'aubage de tranquillisation du flux d'air, en forme de plaques axiales disposées radialement.
Le moteur 28 du ventilateur aval 23 comporte un cône 31 qui permet de guider le flux d'air vers l'entrée
32 de la buse 1. Ces ventilateurs 22 et 23 sont disposés r l'un à la suite de l'autre et ils tournent en sens inverse l'un par rapport à l'autre. Ils comportent des aubes 33 et 34 respectivement, en nombres différents ; ces nombres sont tels qu'ils n'ont pas de diviseur arithmétique commun, autre que un.
_. Le ventilateur 22 constitue un premier étage de compression ; le ventilateur 23 constitue un second étage de compression et, de plus, il fait office de redresseur de façon à établir un écoulement d'air parfaitement axial et rectiligne dans le carter 25. Cet écoulement est de plus canalisé et tranquillisé par les bras 30 en forme de plaques qui supportent le moteur 28.
Les ventilateurs 22 et 23 sont en fait disposés entre les deux moteurs 28, au centre. Ils sont indépendants l'un de l'autre. On peut les démarrer à tour de rôle, 5 ce qui permet de réduire d'une façon notable la puissance nécessaire au démarrage d'un tel dispositif.
Le carter interne 25 est entouré d'une enveloppe 35 externe dont la forme s'apparente sensiblement à une ogive tronquée. Entre le carter 25 et l'enveloppe 35 on 0 trouve un compartiment 36. Ce compartiment peut être aménagé avec un support 37 qui permet d'installer tous les accessoires de commande du dispositif de pulvérisation. De cette façon, ce dispositif de pulvérisation se présente sous la forme d'un ensemble compact autonome ; il peut 5 être installé sur tout type de support mobile ou fixe.
On a représenté, figure 3, sur la demi-coupe 3ja, un joint tournant 38 aménagé au niveau du support 39 du dispositif. Ce joint tournant 38 permet le passage de l'eau sous pression entre le support 39 et le dispositif 0 de pulvérisation. Ce support 39 est creux et aménagé pour permettre le passage de l'eau. Partant du joint tournant 38, on remarque la tubulure 40 qui rejoint la buse 1 en passant dans l'espace disponible entre le carter interne 25 et l'enveloppe externe 35. De la même façon, on peut prévoir de réaliser une alimentation en air sous pression destinée notamment aux nucléateurs dont il sera question plus loin et qui sont aménagés sur la buse. Cette alimentation peut aussi s'effectuer au moyen d'un joint tournant similaire, non
_ représenté, disposé de l'autre côté du dispositif de pulvérisation. On a fait apparaître, figure 2, la tubulure
41 d'arrivée d'air pour alimenter la buse 1.
La figure 4 représente la buse de pulvérisation 1, installée au niveau de la sortie 27 du carter 25. Cette buse est assemblée sur le carter au moyen d'une bride 0
42 par l'intermédiaire d'un bras 43. Ce bras 43 est profilé et peut, de façon monobloc ou non, faire partie de la paroi externe 4 de la buse. Selon le mode de réalisation représenté figure 4, le bras 43 comporte, à sa partie 5 inférieure, la bride 42 qui permet l'assemblage et la fixation de la buse sur le carter 25, dans sa partie aval. Cette bride 42 et/ou le bras 43 peuvent également servir de liaison avec une structure chargée de supporter l'ensemble du dispositif de pulvérisation. Cette structure, 0 non représentée, comportant directement, au moins une tubulure d'arrivée de l'eau sous pression.
Dans ce mode de réalisation, la paroi interne 3 de la buse 1 est solidaire, au niveau de son extrémité avant, de la paroi externe 4, au moyen de vis 44. L'espace 5 entre deux parois, de forme annulo-cylindrique borgne, renferme le dispositif obturateur 45 constitué d'une douille allongée qui s'étend depuis l'origice d'éjection jusque vers l'amont de la buse.
Cette douille est centrée et guidée entre les parois- 0 interne 3 et externe 4 ; sa longueur est au moins égale à son diamètre.
La paroi interne 3, côté canal 2, est profilée : elle comporte en amont, une partie cylindrique, suivie en aval, d'un divergent à très faible pente, oc L'entrée de la buse 1 comporte un bord d'attaque 46, profilé. Ce bord d'attaque peut être façonné sur l'une ou l'autre des parois, ou les deux. Il est de préférence constitué d'un capot qui s'emboîte sur la partie avant de la buse. Ce capot est creux et il est réalisé en matériau plastique et/ou stratifié pour permettre un gain de poids.
La partie arrière de la buse comporte une bague
47, profilée également, qui est assemblée en même temps que le capot 46, au moyen de tirants 48 représentés figure 5 ; ces tirants 48 traversent longitudinalement la paroi 0 externe 4. A son extrémité aval, le tirant 48 est vissé dans la bague 47 ; la tête du tirant, en amont, est logée dans une creusure 49 aménagée dans le capot 46, figure 5.
On remarque, entre l'extrémité aval de la paroi 5 externe 4 et la bague 47, un logement annulaire destiné à une résistance électrique chauffante 50. Cette résistance est alimentée au moyen de fils 51 qui passent dans le capot 46 qui est creux, et dans la partie amont du bras 0 43 qui comporte un orifice de passage 52 aménagé à cet effet notamment.
Un thermostat 53 permet le réglage de la température au niveau de la buse. Ce thermostat, figure 4, est log dans le capot 46, à sa partie supérieure par exemple, 5 là où débouchent les fils 51 de la résistance 50. Cett résistance a une puissance de quelques centaines de Watt.
Le dispositif d'obturation 45 définit, avec l paroi interne 3, la chambre 8 d'amenée de l'eau ver l'orifice d'éjection 5. Des portées 16 aménagées sur l 0 paroi 3 et profilées, assurent le guidage et le centrag des deux pièces l'une par rapport à l'autre afin d'apporte une grande précision au niveau de l'orifice d'éjection, entre le clapet 10 situé à l'extrémité aval du dispositi d'obturation et le siège 9 aménagé à l'extrémité ava ,, de ladite paroi interne 3. La chambre 8 a une longueur appropriée pour permettre à l'eau d'arriver de façon uniforme au niveau de l'orifice d'éjection 5. L'eau arrive dans cette chambre par des orifices 55 percés dans la paroi du dispositif d'obturation, au niveau de la chambre annulaire 7 qui reçoit l'eau sous pression. Cette chambre annulaire 7 est aménagée entre le dispositif d'obturation 45 et la paroi externe 4.
Les orifices 55 sont disposés en couronne sur le dispositif d'obturation et sont en nombre suffisant pour permettre l'alimentation uniforme de l'orifice d'éjection 5.
Le clapet 10 coopère avec l'extrémité aval de la paroi interne 3, aménagée en forme de siège 9. Ces deux éléments constituent l'obturateur comme réprésenté figure 1. Cette extrémité aval de l'orifice de pulvérisation est représentée à part, de façon agrandie, figure 4a^. On remarque le siège 9 aménagé à l'extrémité de la paroi interne 3. Ce siège a une forme tronconique ; la pointe du cône étant située vers l'intérieur de la buse. Le demi- angle au sommet du cône est de l'ordre de 30° pour éviter le coincement du clapet 10. Ce clapet 10 a également une forme tronconique qui coopère avec le siège 9. L'extrémité aval de ce clapet peut être légèrement arrondie pour redresser les filets d'eau et produire, en sortie de l buse, un jet d'eau en forme de nappe annulo-conique, légèrement divergent grâce au déflecteur 12. L'extrémit aval de ce déflecteur 12 peut également être strié axialement pour lacérer et diviser le film du jet en sorti de buse. Ces stries 13 forment de petites dents, de sectio triangulaire croissante de l'amont vers l'aval. La hauteu de ces dents est du même ordre que l'espace entre le clape 10 et le siège 9 ; leur longueur est de l'ordre de quelque millimètres. Le déflecteur 12 est une sorte de divergent ave une pente de l'ordre de 10 à 15° selon l'angle que l'on veut donner au jet en sortie de la buse.
On remarque aussi, sur l'agrandissement, que la pente des cônes du siège 9 et du clapet 10 est légèrement différente de façon à obtenir, lors de la fermeture dudit clapet, une portée plus précise de l'arête interne 59 du siège sur le clapet.
L'étanchéité du dispositif d'obturation 45 par rapport aux parois 3 et 4, est réalisée par des joints 62, 63 à son extrémité amont ; le joint 62 se situe sur ledit dispositif et l'autre joint 63 se situe sur la paroi 3. Cette extrémité amont du dispositif d'étanchéité 45 forme une sorte de piston 64 dont le rôle sera détaillé plus loin. On remarque, au niveau du détail agrandi, figure ht , une différence de diamètre D entre la paroi interne 65 du clapet 10 et l'arête interne 59 du siège 9 de la paroi 3. Cette différence de diamètre crée une différence de pression entre les sections d'étanchéité situées du côté du clapet 10 et du piston 64, c'est-à-dire de part et d'autre de l'arrivée d'eau sous pression ; ceci a pour effet, lorsque l'eau sous pression arrive dans la chambre
8, de contribuer à l'ouverture automatique dudit clapet.
La position du clapet 10 par rapport au siège 9 est contrôlée par le piston 64. On remarque, en effet, toujours figure 4, une chambre torique 66 délimitée par la partie amont de la paroi externe 4 et l'extrémité amont de la paroi 3 dans laquelle évolue ce piston 64. Cette chambre 66 renferme un fluide hydraulique et communique', par un orifice 67 et par une tuyauterie adaptée 68, avec un dispositif de pilotage ou de manoeuvre 69 détaillé plus loin figures 7 et 8.
La buse 1 comporte encore, disposés sur sa périphérie aval, des nucléateurs 70, c'est-à-dire des petites buses qui permettent la formation de cristaux de neige et qui servent à ensemencer le mélange d'eau et d'air à la sortie du dispositif de pulvérisation.
Comme représenté figure 2, ces nucléateurs 70 sont montés en périphérie de la tête 44 et l'on remarque, figure 4, un tube 71 servant de support pour une buse ou gicleur de nucléation 72, représenté en traits mixtes fins. Ce tube 71 est logé dans une cavité 73 aménagée dans le bras
43 et il est centré sur un axe 74 qui fait un angle de l'ordre de 30° avec l'axe principal 11. Le tube 71 est maintenu dans le logement 73 au moyen d'une vis 75 en appui sur une collerette aménagée à la périphérie dudit tube. L'orifice interne de ce tube 71 est en communication avec un conduit 76 d'arrivée d'eau ; l'aménagement externe dudit tube permet le passage de l'air sous pression provenant d'un conduit 77. Ces conduits 76 et 77 sont aménagés dans le bras 43 et débouchent aussi dans des chambres annulaires 78 et 79, aménagées dans la face interne de la paroi 4. Des joints d'étanchéité 80 disposés sur la douille du dispositif d'obturation 45 isolent les différentes chambres 78, 79 entre elles, et avec l'extérieur. La chambre 78 correspondant à l'arrivée d'eau est située entre la chambre principale 7 d'arrivée d'eau et la chambre 79 qui, elle, se situe du côté de l'orifice d'éjection 5. L'eau sous pression qui sert à alimenter les nucléateurs 70, est prélevée sur l'arrivée d'eau principale et elle est introduite au niveau de ces nucléateurs avec une pression plus faible que la pression du circuit principal d'eau. On a représenté, figure 4, entre l'arrivée principale 81 de l'eau sous pression et le conduit 76, un détendeur 82 qui permet d'alimenter les nucléateurs 70 avec une pression d'eau de l'ordre de 7 à 10 bars.
L'air sous pression, qui alimente les nucléateurs 70, a une pression de l'ordre de 7 à 9 bars, c'est-à-dire une pression relativement modérée avec un débit relativement faible également.
On verra, un peu plus loin, figures 7 et 8, que l'air sous pression est également utilisé pour la manoeuvre du dispositif d'obturation 45. La figure 6 représente un nucleateur 70 positionné sur la périphérie de la paroi externe 4 de la buse. On remarque les chambres 78 et 79 aménagées sur la face interne de la paroi 4. Ces chambres communiquent, de façon étanche, avec des trous 88 et 89 aménagés dans la paroi 4 et dans un support 90 profilé, de forme triangulaire, qui comportent un logement 73' servant à loger un tube 71. Ce tube 71 est solidaire du support 90 au moyen d'une vis 75. Le support 90 est fixé à la paroi externe 4 au moyen d'une vis 91. Ce support 90 est positionné sur un méplat 92 aménagé sur la périphérie de la paroi 4.
On peut disposer un nombre plus ou moins important de nucléateurs 70, régulièrement répartis sur la périphérie de cette buse 1 ; entre cinq et dix par exemple.
La figure 7 représente, sous forme de schéma fonctionnel, les moyens qui permettent de manoeuvrer le dispositif d'obturation 45 c'est-à-dire qui permettent de manoeuvrer le clapet 10. Le déplacement du clapet 10 par rapport au siège 9 permet de régler la section de passage pour l'eau et de fermer ce passage. Ces moyens consistent en un dispositif de manoeuvre 69 qui coopère avec le piston 64 aménagé à l'extrémité amont de l'obturateur 45.
La manoeuvre de ce piston 64 permet d'ouvrir ou de fermer le clapet 10. Elle permet également de régler - la section d'ouverture entre le clapet 10 et le siège 9, pour régler le débit d'eau susceptible d'être éjecté par la buse.
Le dispositif de commande 69 comporte, tel que représenté schématiquement figure 7, un système de manoeuvre 93 pour réaliser l'ouverture et la fermeture automatique du clapet 10 et un système de manoeuvre 94 qui permet de régler l'ouverture du clapet. Le déplacement de ce clapet est très faible, de l'ordre de deux millimètres environ ; l'espace entre le clapet 10 et le siège 9 est limité à quelques dixièmes de millimètres.
L'épaisseur du film d'eau à la sortie de l'orifice annulaire est, de préférence, la plus faible possible pour favoriser la formation de gouttelettes très fines ; elle est de l'ordre de cinq dixièmes de millimètres par exemple.
La chambre 66 du piston 64 est en communication avec une chambre 95 du dispositif de manoeuvre 69, par l'intermédiaire de la conduite 68. Ces deux chambres et la conduite sont remplies d'un fluide hydraulique approprié pour transmettre intégralement les variations de volume d'une chambre à l'autre. Le volume du fluide hydraulique est constant.
Le système de manoeuvre 94 qui réalise le réglage de l'ouverture du clapet 10 comprend un piston 96 centré sur l'axe général 97 ; ce piston 96 est mobile sous l'effet d'un motoréducteur électrique 98 à deux sens de rotation, représenté partiellement. Cet organe moteur 98 anime une vis 99 coopérant avec un manchon fileté 100 solidaire du piston 96. Ce piston 96 est immobilisé en rotation par tout moyen approprié.
Le système de manoeuvre 93 est chargé d'ouvrir ou de fermer le clapet 10. Il comporte lui aussi un piston 101 centré sur l'axe général 97, disposé dans la chambre 95. Les pistons 96 et 101 sont séparés par l'orifice 102 ' par lequel s'échappe le fluide hydraulique vers la chambre 66. Le piston 101 est animé au moyen d'un second piston 103 disposé dans une chambre 104. Cette chambre 104 est située entre le piston 103 et une cloison 105 qui est traversée, de façon étanche, par la tige 106 qui relie ledit piston 103 au piston 101. Cette chambre 104 est reliée à l'alimentation en air comprimé des nucléateurs 70 par son orifice 107.
Le piston 103 de l'organe 93 est soumis en permanence à un organe élastique 108 du type ressort hélicoïdal qui contrarie l'effet de la pression de l'air sur ledit piston
103. Lorsque l'air sous pression arrive dans la chambre
104, le piston 103 se déplace en entraînant le piston 101 qui vient en butée sur la cloison 105. Le mouvement du piston 101 provoque une augmentation du volume de la chambre 95 et une vidange de la chambre 66 du piston 64 par le biais du déplacement du fluide hydraulique. Cette manoeuvre provoque l'ouverture du clapet 10.
Si volontairement .ou non, la pression de l'air d'alimentation chute, le ressort 108 repousse le piston 103 et le piston 101, ce qui a pour effet immédiat, grâce au piston 101, de déplacer le fluide hydraulique contenu dans la chambre 95- vers la chambre 66 jusqu'à la fermeture du clapet 10. Ce système de manoeuvre 94 joue également un rôle de sécurité. Le système de manoeuvre 94 comporte également des contacteurs 110 du type fin de course qui coopèrent avec un doigt 111 solidaire par exemple du manchon fileté 100.
Les deux systèmes de manoeuvre 93, 94 peuvent être dissociés c'est-à-dire comporter chacun une chambre qui correspond à la chambre 95, lesquelles chambres sont alors réunies par un conduit.
On a représenté, figure 8, un mode de réalisation particulier du dispositif de manoeuvre et de sécurité 69. Ce dispositif présente l'avantage d'être particu- • lierement compact. Comme représenté figure 7, le conduit 68 relie la chambre 66 du piston 64 avec la chambre 95 du dispositif de manoeuvre. Une quantité de fluide hydraulique constante, se déplace de la chambre 95 vers la chambre 66 et inversement, au moyen du conduit 68. Ce déplacement résulte du mouvement d'un premier piston 96 centré sur l'axe 97 du dispositif de manoeuvre. Ce piston 96 est mobile sous l'effet du moteur 98 à deux sens de rotation, représenté partiellement en traits mixtes fins ; cet organe moteur 98 anime la vis 99 coopérant avec un manchon fileté approprié 100 aménagé à l'extrémité du piston 96, à l'opposé de la chambre 95. Ce piston 96 est immobilisé en rotation au moyen d'un doigt 111 ancré à l'extrémité du manchon 100, du côté de la vis 99. Ce doigt 111 est guidé dans une lumière 112 aménagée dans le carter 113 qui supporte le moteur 98 et qui supporte le cylindre 114 dans lequel est aménagée la chambre 95.
Le moteur 98 est utilisé pour faire varier la position du clapet 10 et régler la section de la sortie de la buse
1. Des fins de course, non représentées, coopèrent avec le doigt 111.
On remarque un orifice 107 aménagé dans le cylindre 114, qui débouche dans la deuxième chambre 104. Le volume de cette deuxième chambre varie selon le mouvement du second piston 103. L'orifice 107 est raccordé à l'arrivée d'air sous pression qui alimente les nucléateurs 70.
Le piston 103 est double. Il comporte en effet une portion annulo-cylindrique 115 (correspondant au piston 101 du schéma fonctionnel) qui enveloppe le premier piston 96 dans la chambre 95. Par ailleurs, ce piston 103 est soumis en permanence, à l'action de l'organe élastique en forme de ressort hélicoïdal 108 qui tend à contrarier l'effet de la pression d'air qui s'exerce dans la chambre 104.
Ainsi, lorsque l'air comprimé pénètre dans la chambre 104, le piston 103 se déplace au maximum de sa course, en comprimant le ressort 108. Ce déplacement du piston 103 provoque un déplacement de sa portion 115 et, par voie de conséquence, une variation du volume de la chambre 95, laquelle variation provoque un déplacement du fluide hydraulique situé dans la chambre 66 ce qui a pour effet de déplacer le piston 64 et par voie de conséquence d'ouvrir le clapet 10. Ce mouvement est également favorisé par la pression de l'eau qui s'exerce sur le clapet 10 comme signalé précédemment.
A l'inverse, une chute de la pression d'air, dans la chambre 104, provoque un retour automatique du piston
103 sous l'effet du ressort 108, ainsi que de sa portion
115, et un déplacement du fluide hydraulique de la chambre
95 vers la chambre 66 de façon à fermer le clapet 10.
Lorsque le clapet 10 est en position normale ouverte, on peut modifier sa position et par voie de conséquence régler la section de passage de l'eau au moyen du piston
96 ; ce piston 96 déplace le fluide hydraulique contenu dans la chambre 95 lorsqu'il est manoeuvré par le moto- réducteur 98, lequel moto-réducteur est actionné en fonction des conditions de température et d'hygrométrie de façon à adapter le débit d'eau à pulvériser aux conditions atmosphériques du lieu d'implantation du dispositif.
Le piston 96 permet avantageusement de mémoriser une position d'ouverture du clapet 10, et en particulier la dernière position. Cette particularité permet d'atteindre plus rapidement le régime de pulvérisation.
De préférence, le dispositif de manoeuvre 69 est logé dans le compartiment 36, figure 3, aménagé entre le carter interne 25 et l'enveloppe externe 35. Ce dispositif est fixé sur le support 37 ; il requiert une simple alimentation électrique du moteur 98 et une connexion avec l'arrivée d'air sous pression.
Le compartiment 36 renferme également les relais et contacteurs divers servant au fonctionnement des ventilateurs 22 et 23.
On y trouve également un module électronique 116 qui permet de faire fonctionner le dispositif de façon autonome. Ce module 116 comporte des entrées 117 pour les mesures de température, d'hygrométrie, de pression et de débit d'eau, et des sorties 118 de commande des ventilateurs 22 et 23 et de commande du dispositif de manoeuvre du clapet 10 de la buse 1 pour régler le débit c d'eau.
Ce module 116 peut également être relié par l'intermédiaire d'une ligne du type ligne téléphonique, non repésentée, avec un poste central de commande qui se chargera, en fonction des données, de mettre en service le dispositif de pulvérisation.
La figure 9 représente une variante de réalisation de la buse, en demi-coupe.
Le déflecteur 12 qui, précédemment, se situait directement en aval du clapet 10 sur le dispositif 5 d'obturation 45, est maintenant intégré à la partie aval 147 qui prolonge la paroi externe 4, constituant le bord de fuite de la buse.
L'orifice d'éjection 5, aménagé entre le siège 9 situé sur la paroi interne 3 et le clapet 10 du dispositif 0 obturateur 45, forme un jet en forme de nappe annulo- conique qui frappe le déflecteur 12 situé en aval. Ce déflecteur tronconique 12 a un demi-angle au sommet compris entre 10 et 15°.
Le siège 9, de forme tronconique, conserve un demi- 5 angle au sommet de l'ordre de 30°. Le clapet 10 se termine par un rebord arrondi qui vient tangenter la surface du siège 9.
On remarque, figure 10, la différence _D entre les diamètres d'étanchéité du dispositif d'obturation 45, 0' laquelle différence permet, comme explicité précédemment, d'exercer au moyen de l'eau sous pression, une force sur le clapet 10 qui tend à le dégager de son siège 9.
Pour accroître la force d'ouverture du clapet, le dispositif d'obturation 45 comporte un epaulement 148, 5 figure 9, aménagé non loin du clapet. Cet epaulement 148 reçoit la pression de l'air comprimé qui est destiné aux nucléateurs 70. Cet epaulement 148 délimite, avec la partie
147, une chambre 149, annulaire, reliée à la chambre 79 qui reçoit l'air sous pression et qui est aménagée dans la paroi externe 4. Ces deux chambres 149 et 79 communiquent par un canal 150. Un joint d'étanchéité 151 est interposé entre cette chambre 149 et la paroi d'extrémité 152 du dispositif d'obturation 45.
Cette particularité permet également de réaliser l'ouverture de l'obturateur avec l'air sous pression ; elle permet également de faciliter le démontage de la buse et en particulier de la paroi interne en introduisant de l'air comprimé dans la chambre 79.
Du côté du piston 64, on remarque la présence de deux joints 62 et 62' interposés entre le tiroir et la paroi externe 4 ainsi que deux joints 63 et 63' interposés entre ledit tiroir et la paroi interne 3. Entre ces joints, on trouve des trous 162 et 163 aménagés respectivement sur le piston 64 et sur la paroi interne 3. Ces trous permettent de mettre l'espace entre les joints en communication avec le canal interne 2 pour réaliser l'évacution des éventuelles fuites, aussi bien des fuites d'eau provenant des chambres 7 ou 8, que des fuites de fluide hydraulique provenant de la chambre 66. On remarque, toujours figure 9, un aménagement des nucléateurs 70. Ces nucléateurs comportent de simples gicleurs 170 logés dans un forage 171 aménagé sur le support 90. Ce support comporte un canal 178 d'amenée de l'eau sous pression et un canal 179 d'amenée de l'air sous pression. Ces canaux sont respectivement en communication avec les chambres 78 et 79 aménagées dans la paroi externe 4.
Cette solution présente l'avantage d'obtenir un meilleur profil des supports 90 et de réduire les perturbations de l'écoulement du flux d'air autour de la buse. La figure 11 représente une autre variante de la buse et en particulier une variante dans laquelle les nucléateurs sont directement intégrés dans la partie aval
147 qui constitue le bord de fuite. Les nucléateurs sont assez souvent sujets à des incidents du genre bouchage ou givrage. Ces incidents leur font perdre toute efficacité et diminuent le rendement et en particulier la quantité et qualité de neige produite.
La figure 11 et les figures 12 et 12a^ en particulier, présentent ce nouveau type de nucleateur.
La partie 147 comporte des orifices 180 par lesquels s'échappe un jet d'air sous pression. Cet air sous pression provient d'un trou 181 percé dans le bord de fuite de la partie 147. Ce trou 181 communique par un canal 182 avec la chambre 149 citée précédemment figure 9.
Cette chambre 149 coommunique avec la chambre annulaire 79 par un canal 150.
Le canal 182 est parallèle à l'axe 11 de la buse. Le trou 181 fait un angle de l'ordre de 45° avec cet axe H-
En aval de l'orifice 180, on trouve un orifice 185 pour l'éjection de l'eau. Cet orifice 185 débouche également sur le bord de fuite et correspond à un trou
186 percé de façon à permettre un piquage dans la nappe d'eau qui circule sur la paroi du déflecteur 12. Les trous 181 et 186 sont parallèles et espacés de deux fois leur diamètre environ, lequel diamètre est de l'ordre de 1 mm.
Pour éliminer les risques de bouchage du trou 186, on peut prévoir comme représenté figure 12ji, d'exécuter une fente 187 sur toute la longueur du trou 186, d'une largeur de 5/10ème de mm par exemple, laquelle fente se situe dans un plan passant par l'axe 11 de la buse et par les axes des trous 186 et 181. Ces nucléateurs peuvent être au nombre de huit à dix par exemple répartis sur la périphérie du bord de fuite de la partie 147.
Pour des raisons pratiques, les trous 181 et 186 sont parallèles. Ces nucléateurs, disposés à l'extrémité de la partie 147, bénéficient de la chaleur dégagée par la résistance 50 située entre cette partie 147 et la paroi externe 4. On évite ainsi les incidents dus au gel.
Ces incidents dus au gel sont également réduits compte-tenu du fait que ces nucléateurs fonctionnent par un piquage sur la nappe du jet en sortie de buse.
Cette solution présente également l'avantage de supprimer le détendeur 82 utilisé pour les nucléateurs classiques du type à gicleurs, et la chambre d'eau 78. La longueur de la buse est également réduite.
Pour protéger l'arête aval 188 du déflecteur 12, le bord de fuite de la partie 147 comporte une face d'appui 189 séparée de ladite arête 188 par une gorge 190.
Toutes les pièces de la buse sont de préférence réalisées en aluminium et/ou alliage d'aluminium. Le dispositif d'obturation 45 peut comporter un traitement de surface du genre anodisation pour améliorer ses qualités de résistance aux frottements.
Un tel dispositif de pulvérisation peut trouver des applications intéressantes dans tous les domaines qui requièrent une pulvérisation fine pour effectuer des traitements ou des protections de toutes sortes comme par exemple dans le domaine de la lutte contre l'incendie ou autre.

Claims

- REVENDICATIONS -
1.- Buse de pulvérisation en forme de manchon tubulaire comprenant, de l'amont vers l'aval : - un capot ou bord d'attaque, annulaire et profilé, - une paroi c interne (3) doublée d'une paroi externe (4), - un orifice annulaire (5), centré sur l'axe (11) dudit manchon, à travers lequel s'effectue l'éjection du fluide amené sous pression entre lesdites parois, lequel fluide se disperse dans un double flux d'air constitué d'un flux central
- qui traverse axialement ledit manchon et d'un flux externe qui enveloppe ce dernier, - un obturateur comportant un clapet annulaire (10) disposé au niveau de l'orifice d'éjection (5), - et des moyens pour manoeuvrer axialement ledit obturateur afin de régler à volonté la section de
25 passage du fluide au niveau dudit orifice d'éjection.
2.- Buse de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte, aménagé à l'extrémité de sa paroi interne (3), un siège (9) de forme tronconique, pour le clapet (10), dont le demi-angle
20 au sommet est de l'ordre de 30° pour éviter tout risque de coincement et, aménagé à l'extrémité de sa paroi externe (4), un déflecteur (12) tronconique dont le demi-angle au sommet est compris entre 10 et 15°, lequel déflecteur est situé en aval de l'orifice d'éjection (5) pour réaliser
2 une reconcentration du jet à sa sortie dudit orifice.
3.- Buse de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'obturation (45) en forme de douille ou manchon tubulaire disposé et guidé entre les
30 parois interne et externe, et dont l'extrémité amont constitue une sorte de piston (64) logé dans une chambre annulaire (66) et soumis à la pression d'un fluide hydraulique sous l'effet d'un dispositif annexe chargé de manoeuvrer ledit obturateur, lequel obturateur délimite
35 d'une part, avec ladite paroi interne (3), une cavité annulo-cylindrique qui amène le fluide de façon uniforme au niveau de l'orifice d'éjection (5) et, d'autre part, avec la paroi externe (4) une autre cavité annulaire (7), qui correspond à l'arrivée du fluide sous pression, lequel c fluide traverse la paroi dudit obturateur par des orifices
(55) judicieusement aménagés.
4.- Buse de pulvérisation selon la revendication
3, caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre annulaire (79) reliée à une source d'air sous pression, Q laquelle chambre est disposée dans la partie aval, entre la chambre (7) d'arrivée d'eau et l'orifice d'éjection (5), permettant d'une part, d'alimenter des nucléateurs et, d'autre part, d'exercer sur un epaulement approprié (148), aménagé dans cette zone sur l'obturateur (45), une ' pression qui contrarie la pression du fluide hydraulique de manoeuvre s'exerçant sur le piston (64).
5.- Buse de pulvérisation .selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un obturateur conformé pour permettre à l'eau 0 sous pression d'exercer au niveau du clapet, une pression qui contrarie la pression exercée par le fluide hydraulique de manoeuvre sur le piston (64), au moyen d'une différence entre les sections d'étanchéité dudit obturateur, en amont et en aval de l'arrivée d'eau. 5 6.- Buse de pulvérisation selon la revendication
4, caractérisée en ce qu'elle comporte des nucléateurs (70) du type à gicleurs, greffés sur la paroi externe (4), en amont de l'orifice d'éjection (5), pour projeter un mélange d'eau et d'air sous pression dans le flux d'air 0 qui enveloppe ladite buse, laquelle eau sous pression provient d'une petite chambre annulaire (78) disposée entre la chambre principale (7) d'eau sous pression et la chambre (79) d'air sous pression.
1 . - Buse de pulvérisation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des nucléateurs aménagés directement dans le bord de fuite d'une pièce annulaire (147) constituant la partie aval de la paroi externe (4), chaque nucleateur étant constitué d'une part, d'un orifice (180) pour l'éjection de l'air sous pression, communiquant avec la chambre (79) d'air sous pression et, d'autre part, d'un orifice (185) pour l'éjection de l'eau provenant d'un piquage aménagé dans la paroi du déflecteur (12), lesquels orifices ont un diamètre de l'ordre de 1 mm et font un angle de l'ordre de 45° avec l'axe de la buse, projetant un mélange d'eau et d'air dans le flux extérieur, légèrement en amont de la jonction entre les deux flux.
8.- Buse de pulvérisation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les trous d'amenée de l'eau et de l'air aux orifices (180, 185) sont parallèles entre eux, espacés d'une distance qui correspond sensiblement à deux fois leur diamètre, lequel trou pour l'eau (186) est situé en aval du trou pour l'air (181) et comporte une fente disposée dans un plan passant par l'axe de la buse, l'axe du trou d'eau est celui du trou d'air, laquelle fente a une largeur de l'ordre de 0,5 mm.
9.- Buse de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte entre la paroi externe (4) et la partie aval (147) comprenant le bord de fuite, un organe de chauffage en forme de résistance électrique annulaire (50).
10.- Buse de pulvérisation selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de manoeuvre (69) coopérant, par le biais d'un fluide hydraulique à volume constant, avec la chambre (66) accueillant le piston (64) du dispositif obturateur (45), laquelle chambre (66) communique, par l'intermédiaire d'un conduit (68), avec une chambre (95) dudit dispositif de manoeuvre, lequel comprend d'une part un système de manoeuvre (94) proprement dit qui permet de régler la position dudit clapet (10) de la buse pour établir la section de passage du fluide, et, d'autre part, un système de manoeuvre et de sécurité (93) qui permet de fermer ou d'ouvrir ledit clapet (10) quelle que soit la position de l'organe de manoeuvre (94).
11.- Buse de pulvérisation selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'organe (94) est constitué d'un piston (96), mobile dans la chambre (95), sous l'effet d'un motoréducteur (98) à deux sens de rotation, par l'intermédiaire d'une vis (99) et d'un manchon fileté (100), lequel piston (96) comporte des moyens d'immobilisation en rotation et coopère avec des moyens du type contacteurs fin de course.
12.- Buse de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisée en ce que l'organe de sécurité (93) comporte, dans la chambre (95), un piston (101, 115) solidaire d'un second piston (103) qui est mobile dans une chambre adjacente (104) reliée à l'air sous pression de l'alimentation des nucléateurs (70), lequel piston (103) est soumis en permanence, à l'action d'un organe élastique du type ressort hélicoïdal (108) qui contrarie l'effet de l'air sous pression, lequel piston (103) provoque automatiquement, en cas d'absence de pression d'air, la fermeture du clapet (10), quelle _- que soit la position du piston (96) servant au réglage.
13.- Dispositif de pulvérisation d'un mélange d'eau et d'air comprenant une arrivée d'eau sous pression et des moyens du type ventilateur pour animer une masse d'air dans un carter central (25) dont l'extrémité aval est Q munie d'une buse (1), selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte, disposés co-axialement sur l'axe (11) de ladite buse, deux ventilateurs (22 et 23) contrarotatifs, dont les aubages sont aménagés pour créer un flux axial rectiligne c en sortie dudit carter. 14.- Dispositif de pulvérisation selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte entre le ventilateur aval et la buse (1) des plaques (30) de tranquillisation du flux d'air, disposées axialement et de façon radiale, et un cône (31) monté sur le moteur dudit ventilateur aval, pour canaliser l'air vers l'entrée de la buse.
15.- Dispositif de pulvérisation selon la revendication 13, caractérisé en ce que le carter (25) comporte, sur une partie au moins de sa paroi externe, des aménagements en forme de compartiments (36) munis d'un support (37), pour recevoir les divers organes et accessoires de commande et/ou de mesure, l'ensemble étant recouvert d'une enveloppe (35) conférant au dispositif une forme sensiblement ogivale tronquée et un aspect compact.
16.- Dispositif de pulvérisation selon la revendication 13, caractérisé en ce que le compartiment
(36) renferme les moyens de commande et en particulier un module électronique (116) muni d'une part, d'entrées
(117) pour les mesures de température, d'hygrométrie, de pression et débit d'eau, et, d'autre part, de sorties
(118) pour la commande de mise en marche des ventilateurs, de réglage de la buse, lequel module permet un fonctionnement automatique et autonome du dispositif de pulvérisation ou, selon le cas, un fonctionnement par l'intermédiaire d'une transmission des données, à partir d'un poste de contrôle.
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