Brevet FR2718739A1 — publié le 19951020

L'invention a trait à un dispositif pour générer de la fumée par réchauffement de glace carbonique à l'aide d'un liquide élevé en température. La présente invention trouvera son utilité, plus particulièrement, dans le cadre de présentations de spectacles, dans des établissements de loisirs et de danse pour la réalisation d'effets spéciaux et la création d'une ambiance particulière, ou encore en vue de simulations, par exemple, lors d'exercices d'extinction de feux. En fait, l'on utilise déjà de tels dispositifs pour générer de la fumée par glace carbonique en vue des applications spécifiques indiquées cidessus. Toutefois, de tels dispositifs présentent, à l'heure actuelle, un certain nombre d'inconvénients qui, soit rendent leur usage contraignant, soit ne sont pas à même de répondre, avec souplesse, à certains impératifs, du type débit de fumée produite, pour obtenir le résultat recherché, à savoir une ambiance spécifique. Par exemple, celle-ci peut être décrite dans le scénario d'une pièce ou d'un spectacle quelconque et il est important de pouvoir recréer cette ambiance le plus fidèlement possible. Ainsi, la quantité de fumée à produire pour donner une ambiance de brume matinale est totalement différente de celle qu'il convient de générer pour inonder une scène ou une piste de danse afin de lui donner l'apparence d'un nuage. Ainsi, les dispositifs actuellement connus se distinguent par un contenant unique dans le fond duquel est déversé un liquide tout particulièrement de l'eau. Dans le fond de ce contenant sont également aménagés des moyens de chauffage de ce liquide. Finalement, à l'intérieur de ce contenant peut se déplacer, verticalement, et sous l'action d'une commande manuelle, un panier dans lequel est placée la glace carbonique sous forme d'un bloc ou de glaçons. Par conséquent, lorsque l'on désire produire de la fumée, l'on actionne les moyens de commande manuelle en vue de plonger le panier contenant la glace carbonique dans l'eau élevée en température. Il est évident, dans ces conditions, qu'il est très difficile de gérer le débit de fumée produite dans la mesure o il est dépendant, essentiellement, de la surface d'échange existant entre la glace et l'eau chaude, par conséquent de la profondeur d'immersion de la glace et de la quantité restante de cette dernière. Or, il est difficile à moins de disposer d'un opérateur expérimenté, d'ajuster comme il faut et par l'intermédiaire des moyens de commande manuelle, la profondeur d'immersion en fonction du débit recherché. De toute manière ce procédé d'immersion ne permet pas d'obtenir la précision souhaitée dans certains cas. En outre, l'on observe que, immergée ou non, la glace est, constamment chauffée par les dégagements de vapeur produite par le liquide en température. Par conséquent, au cours d'un spectacle par exemple, une quantité non négligeable de glace est transformée en fumée sans que celle-ci n'ait réellement servi à créer les ambiances recherchées. De ce fait et à moins d'envisager des dispositifs surdimensionnés, il est souvent nécessaire de les réalimenter en glace carbonique autour d'un même spectacle, contrainte qui, là encore, empêche d'envisager l'automatisation et la gestion à distance de la production de fumée. En somme, la présente invention a pour but de remédier à l'ensemble de ces inconvénients des dispositifs connus, notamment en permettant une gestion précise du débit de fumée produite, mais, également, en améliorant la rentabilité de tels dispositifs. A cet effet, l'invention concerne un dispositif pour générer de la fumée par réchauffement de glace carbonique à l'aide d'un liquide élevé en température caractérisé par le fait qu'il comporte, en combinaison, un récipient à même de recevoir la glace carbonique. des moyens d'alimentation en liquide, plus particulièrement en eau, des moyens de chauffage de ce liquide et des moyens de pulvérisation à débit réglable du liquide chauffé sur la glace carbonique. Les avantages issus de cette invention consistent en ce qu'au lieu de plonger la glace dans le liquide, l'on pulvérise celui-ci sur cette glace à débit contrôlé. De la sorte, il est possible de gérer, avec précision, la quantité de fumée produite dans la mesure o, en intervenant sur le débit de liquide pulvérisé et sa température, l'on peut réguler, à la fois. la surface d'échange liquide-glace et les transferts thermiques qui en résultent. De plus, la solution, selon l'invention, permet de séparer le récipient destiné à contenir la glace de celui contenant le liquide chauffé évitant, pendant les phases de non production de fumée, que la glace soit inutilement exposée à la vapeur chaude. A noter, cependant, selon une caractéristique de l'invention, que les récipients de liquide et de glace peuvent être ménagés dans un même contenant subdivisé en compartiments thermiquement isolés l'un par rapport à l'autre. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à des modes de réalisation qui ne sont donnés qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins joints en annexe et dans lesquels: - la figure 1 représente, de manière schématisée, le fonctionnement d'un dispositif conforme à l'invention exécuté selon un premier mode de réalisation; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 représentant, cependant, un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention; - la figure 3 est une vue analogue aux figures 1 et 2 et correspond à un troisième mode de réalisation du dispositif pour générer de la fumée par l'intermédiaire de glace carbonique; - la figure 4 est une vue schématisée d'un dispositif qui regroupe, dans un même contenant, l'ensemble des moyens qui le composent; - la figure 5 est une vue schématisée et en perspective d'un dispositif conçu selon la réalisation représentée en figure 4. La présente invention concerne un dispositif 1 destiné à générer de la fumée par réchauffement de glace carbonique. Un tel dispositif, conforme à l'invention. est représenté, sous forme de différents modes de réalisations, dans les figures des dessins ci-joints. En fait, ce dispositif 1 comporte, essentiellement, un récipient 2 destiné à contenir la glace carbonique 3 qui se présente, soit sous forme d'un ou plusieurs blocs, soit de glaçons. Ce dispositif 1 comporte, en outre, des moyens 4 d'alimentation en liquide, plus particulièrement, de l'eau ainsi que des moyens de pulvérisation 5 à même d'asperger la glace carbonique 3, contenue dans le récipient 2, de ce liquide ayant été préalablement chauffé à l'aide de moyens de chauffage 6 appropriés. A cet ensemble sont encore associés des moyens de régulation du débit 7 du liquide pulvérisé sur la glace carbonique 3. Ainsi, selon les modes de réalisation illustrés dans les figures 1 à 4, les moyens de pulvérisation de liquide 5 se présentent, préférentiellement, sous forme d'une ou plusieurs rampes d'aspersion 5A surplombant le récipient 2 contenant la glace carbonique 3. En fait, l'on pourrait très bien imaginer d'équiper, également, les parois latérales et le fond 2 de ce récipient d'autres rampes d'aspersion à même d'asperger la glace carbonique depuis ses côtés et le dessous, de liquide chauffé. Cette glace carbonique 3 est, dans ces conditions contenue, par exemple, dans un panier aux parois ajourées et respectant un espace suffisant avec les parois latérales 8 et le fond 9 du récipient 2. En fait, en raison du rendement obtenu au moyen de la ou des rampes d'aspersion surmontant la glace carbonique 3. de telles rampes d'aspersion supplémentaires s'avèrent inutiles pour les installations les plus communes. Quant aux moyens d'alimentation 4 en liquide, ceux-ci se présentent, préférentiellement, sous forme d'un second récipient 10 duquel l'eau est prélevée, soit par gravité, soit par l'intermédiaire d'une pompe 11 pour être acheminée, moyennant une canalisation d'amenée 12 appropriée, au niveau de la rampe d'aspersion 5A. De manière a obtenir l'effet recherche, ce liquide, avant d'être pulvérisé sur la glace carbonique 3, est chauffé par des moyens de chauffage 6 tels qu'une résistance électrique ou un échangeur de chaleur quelconque 13 positionné, par exemple, au niveau de la canalisation d'amenée du liquide 12. Toutefois et tel que représenté dans le mode de réalisation correspondant a la figure 2, ces moyens de chauffage 6, du type résistance électrique ou échangeur de chaleur 14, peuvent, encore, être disposés dans le récipient 10 de stockage de liquide. Finalement, dans le cadre du mode de réalisation correspondant à la figure 3, l'on constate une combinaison des deux solutions précédemment évoquées pour la réalisation de ces moyens de chauffage 6. Ainsi, dans ce cas, l'on a une première résistance ou un échangeur de chaleur 14 placé dans le récipient de liquide 10 et permettant d'élever celui- ci en température. Tandis qu'une seconde résistance électrique ou un échangeur de chaleur 13, placé sur la canalisation d'amenée 12 sert plus particulièrement, de surchauffeur. Par ailleurs, la solution correspondant à la figure 1 apparaît particulièrement avantageuse dans la mesure o, en phase de non aspersion de la glace carbonique, le liquide est élevé ou maintenu en température au travers d'un circuit de recirculation 15 dans lequel est placée la pompe 11 ainsi que la résistance ou l'échangeur de chaleur 13. Par ailleurs, une vanne trois voies 16 placée sur ce circuit de recirculation 15, au-delà de la pompe 11 et de cette résistance électrique ou de l'échangeur 13, permet, selon le cas, de renvoyer le liquide, maintenu en température, dans le récipient 10 ou, au contraire, de l'orienter, après un dernier passage au travers des moyens de chauffage 6, en direction de la rampe d'aspersion 5A. A noter qu'un tel circuit de recirculation 15 assure une fonction de brassage du liquide contenu dans le récipient 10 favorisant une homogénéisation de la température à l'intérieur de ce dernier. Dans le cadre des modes de réalisation correspondant aux figures 2 et 3, cette fonction de brassage est assurée par l'intermédiaire d'un circuit secondaire de recirculation du liquide 17 qui, moyennant une pompe annexe 18, permet de prélever le liquide d'un côté du récipient 10 en vue de l'injecter, à nouveau, de l'autre côté. Ce liquide est, ainsi, maintenu constamment en mouvement. Bien entendu, d'autres moyens de brassage du liquide peuvent être envisagés, par exemple au moyen d'une turbine ou autre. Quant aux moyens de régulation 7 du débit de liquide pulvérisé sur la glace carbonique 3, ils peuvent être constitués par la pompe 11 placée sur la canalisation d'amenée 12 permettant d'acheminer le liquide en direction de la rampe d'aspersion 5A. Plus précisément, il suffit d'intervenir sur le fonctionnement de cette pompe 11, par exemple sur la vitesse de rotation du moteur qui lui est associé, en vue de moduler le débit qu'elle délivre. Une autre solution consiste à intervenir sur la vanne trois voies 16 placée sur le circuit de recirculation du liquide 15, notamment dans le cadre du mode de réalisation correspondant à la figure 1. L'on peut également envisager la présence, sur la canalisation d'amenée 12, d'un simple robinet. Toutefois, au cas o le liquide ne s'écoule pas, simplement par gravité, en direction de la rampe d'aspersion 5A mais au moyen d'une pompe 11, il est nécessaire d'installer, en parallèle de cette dernière, un bipasse muni d'une vanne à commande automatique d'ouverture en cas de surpression dans la canalisation d'amenée 12. L'on constate qu'il est aisé d'assurer la régulation du débit depuis un poste de pilotage à distance. Notamment, s'il y a lieu d'intervenir sur une vanne trois voies 16 ou sur un éventuel robinet pour réguler ce débit, il suffit de prévoir des moyens de commande automatique de cette ou ce dernier. A noter, à ce propos, qu'il peut être utilisé un moteur électrique ou encore une commande à vérin électrique, pneumatique ou hydraulique pour permettre cette manoeuvre à distance d'une vanne ou d'un robinet. De manière à éviter le rejet inutile du liquide ayant servi à réchauffer la glace carbonique, le dispositif 1 comporte, en outre, un circuit de bouclage 19 au travers duquel le liquide contenu dans le récipient 2 peut regagner le récipient 10. La figure 4 illustre une conception particulière du dispositif 1 dans la mesure o les récipients 2 et 10 sont disposés dans un même contenant 20. Conformément à ce mode de réalisation préférentiel, la partie inférieure 21 de ce contenant 20 définit le récipient de liquide 10 et comporte les moyens de chauffage 6 correspondant au montage prévu dans la figure 2. Sensiblement au-dessus du niveau de liquide 22, ce contenant 20 est compartimenté afin de définir le récipient 2 susceptible de contenir la glace carbonique 3. Préférentiellement, le fond 9 et peut être même les parois latérales 8 de ce récipient 2, défini a l'intérieur du contenant 20, sont thermiquement isolés de manière à éviter des échanges thermiques entre le liquide chauffé et la glace carbonique 3. Ainsi, le liquide chauffé est prélevé, moyennant une pompe 11, depuis la partie inférieure 21 du contenant 20, afin d'être acheminé en direction d'une ou plusieurs rampes de pulvérisation 5A s'étendant au-dessus de la glace carbonique 3 contenue dans le récipient 2. Avantageusement, le dispositif 1 comporte des moyens de ventilation 23 ayant pour but de réguler la vitesse d'écoulement de la fumée produite au travers d'une conduite d'évacuation 24 permettant d'orienter cette fumée sur une scène d'un spectacle ou une piste de danse ou tout autre lieu. A noter que le fond du récipient 2 comporte, préférentiellement, une ou plusieurs perforations 25 permettant au liquide ayant servi à réchauffer la glace carbonique de regagner la partie inférieure du contenant 20. Par conséquent, ces perforations 25 constituent, très simplement, le circuit de bouclage 19 auquel il a été fait référence plus haut dans la description. On note, en outre, la présence éventuelle d'ouvertures 26 au niveau des parois latérales du contenant 20, au-dessus du niveau de liquide 22, autorisant l'évacuation des vapeurs produites par le liquide chauffé et, par conséquent, évitant une surpression éventuelle. La figure 5 représente un exemple d'une conception réelle du dispositif 1 selon l'invention. I1 est notamment représenté le contenant 20 dont la partie inférieure 21 définit le récipient de liquide, tandis qu'à l'intérieur l'on distingue la rampe d'aspersion 5A s'étendant au-dessus du récipient 2 contenant la glace carbonique 3. De manière à faciliter le chargement de ce récipient 2, il peut recevoir un panier qui peut être extrait, latéralement, du contenant 20 au travers d'une trappe 27 appropriée. L'ensemble peut être équipé d'une armoire électrique 28 assurant l'alimentation en énergie électrique tant des moyens de ventilation 23 que des moyens de chauffage 6 (non visibles) de la ou des pompes et, le cas échéant, des moyens moteurs susceptibles d'actionner, automatiquement, une vanne ou un robinet. A cette armoire 28, pourront, en outre, être connectés les câbles et autres cordons de raccordement permettant une gestion à distance du dispositif 1. En raison, d'une part, de la souplesse d'utilisation de ce dispositif et, d'autre part, d'une possibilité de gestion, avec précision, de la quantité de fumée produite, gestion qui, par ailleurs, peut s'effectuer à distance, l'on obtient grâce à l'invention, un résultat non égalé jusqu'alors. En fait, ce dispositif permet, au travers de la fumée qu'il produit, de créer une ambiance qui correspond, très exactement à celle souhaitée dans le cadre d'un spectacle quelconque. Aussi, la présente invention représente un progrès technique non négligeable dans le domaine considéré. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1. Dispositif pour générer de la fumée par réchauffement de glace carbonique (3) a l'aide d'un liquide élevé en température, caractérisé par le fait qu'il comporte, en combinaison, un récipient (2) à même de recevoir la glace carbonique (3), des moyens d'alimentation (4) en liquide, plus particulièrement en eau, des moyens de chauffage (6) de ce liquide, des moyens de pulvérisation (5) à débit réglable du liquide chauffé sur la glace carbonique. 2. Dispositif selon la revendication 1. caractérisé par le fait que les moyens de pulvérisation (5) de liquide se présentent sous forme d'au moins une ou plusieurs rampes d'aspersion (5A) surplombant le récipient (2) contenant la glace carbonique (3). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens de pulvérisation (5) de liquide sont complétés par d'autres rampes d'aspersion à même d'asperger la glace carbonique (3), depuis ses côtés et le dessous, de liquide chauffé. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'alimentation (4) en liquide sont constitués d'un second récipient (10) duquel le liquide est prélevé, soit par gravité, soit par l'intermédiaire d'une pompe (11), pour être acheminé, moyennant une canalisation d'amenée (12) appropriée, au niveau des moyens de pulvérisation (5). 5. Dispositif selon les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que les moyens de chauffage (6), du type résistance électrique ou échangeur de chaleur (13, 14) sont positionnes au niveau de la canalisation d'amenée du liquide (12) et/ou disposés dans le récipient (10) de stockage de liquide. 6. Dispositif selon les revendications 1 et 4, caractérisé par le fait que les moyens de chauffage (6), du type résistance électrique ou échangeur de chaleur (13) sont disposés au niveau d'un circuit de recirculation (15) du liquide intégrant une pompe (11), ainsi qu'au moins une vanne trois voies (16) permettant, selon le cas, de renvoyer le liquide, maintenu en température par les moyens de chauffage (6), dans le récipient (10) ou, au contraire, d'orienter ce liquide en direction des moyens de pulvérisation (5). 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de chauffage (6), tels qu'une résistance électrique ou un échangeur de chaleur (14), sont placés dans le récipient (10) contenant le liquide, le dispositif (1) étant équipé, en outre, de moyens de brassage, tels qu'un circuit secondaire de recirculation du liquide (17) pour homogénéiser la température dans le récipient (10). 8. Dispositif selon les revendications 4 et 7, caractérisé par le fait que les moyens de chauffage (6) sont complétés par une seconde résistance électrique ou un échangeur de chaleur (13) servant de surchauffeur et positionnes au niveau de la canalisation d'amenée du liquide (12). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de régulation (7) du débit de liquide pulvérisé sur la glace carbonique (3) constitués, soit par un robinet placé sur une canalisation d'amenée (12), soit par une vanne trois voies 16 s'intégrant dans un circuit de recirculation (15) du liquide. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de commande automatique aptes à être pilotés à distance de la vanne trois voies (16) ou du robinet. 11. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un circuit de bouclage (19) au travers duquel le liquide, pulvérisé sur la glace carbonique (3) et contenu dans le récipient (2), peut regagner le récipient (10). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un contenant (20) compartimenté de manière à définir, dans sa partie inférieure (23) un récipient de liquide (10) et, au-dessus du niveau (22) de ce liquide, le récipient (2) à même de contenir la glace carbonique (3) et dont le fond (9) au moins est thermiquement isolé tout en présentant une ou plusieurs perforations (25) autorisant le liquide pulvérisé sur la glace carbonique (3) à regagner la partie inférieure du contenant (20). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'à l'intérieur du récipient (2) est disposé un panier pour favoriser son chargement en glace carbonique (3). 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de ventilation (23) à même de réguler l'écoulement de la fumée produite au travers d'une conduite d'évacuation (24).