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 3 _Q 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 ^r résente 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._

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 3 _j a, 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. L ^e 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.