Brevet FR2774610A1 — publié le 19990813

DISPOSITIF DE PULVERISATION D'EAU SOUS PRESSION La présente invention concerne un dispositif de pulvérisation d'eau associé par exemple à une infrastructure qui permet de réaliser l'enneigement de pistes de ski ou autres. Le document FR-2 743 872 montre une installation qui permet de réaliser un enneigement artificiel au moyen d'un dispositif de pulvérisation installé à l'extrémité supérieure d'une perche. La présente invention propose pour ce type d'installation, un dispositif de pulvérisation d'eau, qui présente l'avantage de s'adapter plus facilement à toutes les contraintes liées à son utilisation comme par exemple les contraintes liées aux conditions climatiques du site, les contraintes liées aux capacités de l'installation telles que les quantités, débit et pression d'eau disponibles. La présente invention propose en fait un dispositif de pulvérisation polyvalent, dont les capacités peuvent être modifiées facilement selon les besoins. Selon l'invention, le dispositif de pulvérisation est constitué d'un corps qui comprend au moins deux chambres alimentées de façon distincte en eau sous pression, lesquelles chambres sont adjacentes, disposées côte à côte, décalées axialement par rapport à l'axe du jet de la pulvérisation, et elles sont chacune traversées par des forages axiaux qui permettent de loger des buses de pulvérisation en forme de cartouche, lesquelles buses comportent au moins un orifice qui débouche dans l'une des chambres, pour permettre leur alimentation en eau sous pression. Le dispositif peut ainsi comporter des familles de buses; chaque famille étant alimentée par une même chambre. Selon une disposition préférentielle de l'invention, le corps du dispositif de pulvérisation est constitué d'une pièce moulée de forme annulaire ou autre, en alliage léger par exemple, dont les chambres sont par exemple obtenues directement par moulage, chacune d'elles étant alimentée au moyen d'un canal disposé à la partie inférieure du corps de façon à permettre la vidange totale desdites chambres lorsque le dispositif de pulvérisation est inactif. Toujours selon l'invention, chaque buse se présente sous la forme d'une cartouche interchangeable, munie d'un trou central borgne et la paroi de cette cartouche est percée de un ou plusieurs orifices qui sont positionnés de façon à déboucher dans l'une des chambres du corps du dispositif, laquelle cartouche traverse de façon étanche les différentes parois de séparation des chambres et elle est fixée sur le corps de façon étanche également par tout moyen approprié, comme par exemple un épaulement du côté aval et une vis de serrage du côté amont du corps. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif de pulvérisation comporte, dans sa partie amont, un nucléateur alimenté en air et en eau sous pression, lequel nucléateur est disposé sur un support en forme de barreau vertical profilé qui comprend un canal d'arrivée d'air sous pression qui alimente le nucléateur et un canal d'arrivée d'eau qui alimente d'une part le nucléateur et se poursuit de façon à alimenter d'autre part in fine, une buse du dispositif de pulvérisation, située par exemple à sa partie supérieure, réalisant ainsi une circulation continue d'eau sous pression dans ledit nucléateur de façon à dégivrer etlou éviter le givrage du ou des gicleurs d'eau notamment Selon l'invention, le nucléateur se présente sous la forme d'une buse particulière à petit débit pour laquelle le mélange air-eau peut être réalisé soit en interne au moyen d'une sorte de mini-canon, soit en externe au moyen d'une paire de gicleurs, I'un pour l'air et l'autre pour l'eau. Selon une autre disposition de l'invention, dans le cas d'un dispositif de nucléation avec mélange externe, ce dispositif comporte une buse d'air centrée sur l'axe du dispositif de pulvérisation, laquelle buse d'air est munie d'un déflecteur qui permet de réaliser un jet à spectre plat et le gicleur d'eau est disposé sous ladite buse d'air, avec un jet qui percute le jet d'air plat sous un angle l'ordre de 45". Selon une variante de réalisation de l'invention, le corps du dispositif de pulvérisation comporte, en plus des chambres alimentées en eau sous pression, une chambre complémentaire alimentée en air sous pression, laquelle chambre est disposée en amont desdites chambres d'eau et toutes ces chambres sont traversées par des forages axiaux permettant de loger des buses en forme de cartouche, et l'un d'eux accueillant la cartouche supérieure par exemple, laquelle cartouche est aménagé de façon à constituer une buse particulière en forme de mini-canon à petit débit faisant office de nucléateur, pour réaliser l'ensemencement des différents jets de pulvérisation provenant des autres buses et favoriser la production de neige, ce mini-canon est alimenté directement en air sous pression par ladite chambre complémentaire et aussi en eau sous pression au moyen de l'une desdites chambres d'eau. Toujours selon l'invention, le corps du dispositif de pulvérisation comporte un pied qui est aménagé de façon à permettre sa fixation sur une perche, laquelle perche comporte par exemple plusieurs conduits d'alimentation en eau et éventuellement en air sous pression, lesquels conduits sont disposés en relation avec des orifices aménagés dans ledit pied pour alimenter les différentes chambres dudit dispositif. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés donnés à titre indicatif et dans lesquels: - la figure 1 représente de façon schématique, un mode de réalisation d'un dispositif de pulvérisation selon l'invention; - la figure 2 représente de façon schématique, une section du corps du dispositif de pulvérisation et l'implantation d'une cartouche alimentée par la chambre amont dudit corps; - la figure 3 représente, comme pour la figure 2, une section schématique du corps du dispositif de pulvérisation avec une cartouche aménagée pour coopérer avec la chambre centrale; - la figure 4 représente une cartouche coopérant avec la chambre aval du corps; - la figure 5 représente l'alimentation des différentes chambres du corps du dispositif de pulvérisation - la figure 6 représente une élévation en coupe d'un dispositif de pulvérisation selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 7 représente une vue de face du dispositif de pulvérisation représenté figure 6; - la figure 8 représente une vue de dos du dispositif de pulvérisation représenté figures 6 et 7 ; - la figure 9 représente d'une façon plus détaillée, le dispositif de nucléation installé en amont du corps du dispositif de pulvérisation tel que représenté figures 6 à 8 ; - la figure 10 représente une variante de réalisation du dispositif de pulvérisation, comportant un dispositif de nucléation intégré. Le dispositif de pulvérisation peut se présenter, comme montré figure 1, sous la forme d'un manchon annulaire 1 porté par un socle ou pied 2. Ce dispositif comporte sur sa face aval 3, plusieurs orifices représentés par des croix, au niveau desquels orifices l'eau qui arrive sous pression est pulvérisée axialement. Ce dispositif de pulvérisation est aménagé pour recevoir au niveau des orifices, plusieurs familles de buses de pulvérisation comme par exemple la famille numéro 1 qui comporte les buses repérées 1.1, 1.2, 1.3 ... etc, jusqu'à 1.6, ainsi qu'une famille numéro 2 repérée 2.1, 2.2, par exemple et une famille numéro 3 repérée 3.1, 3.2. Chaque famille 1, 2, 3 est alimentée en eau sous pression d'une façon distincte, selon des caractéristiques propres à chacune d'elles. On peut ainsi, à partir d'un même corps, obtenir une grande variété de pulvérisations en terme de débit notamment, adaptées à tous les besoins. Pour obtenir cette polyvalence, le dispositif et en particulier le corps 1 comprend plusieurs chambres comme représenté figures 2 à 5, chacune des chambres servant à alimenter une famille ou série de buses de pulvérisation. Les figures 2 à 5 montrent, de façon schématique et simplement fonctionnelle, une section du corps du dispositif de pulvérisation. Ce corps, de forme annulaire, figure 1, peut tout aussi bien être rectiligne ou autre comme par exemple en forme de diapason; il comporte plusieurs chambres et en particulier trois chambres dans les exemples détaillés figures 2 à 5. Ainsi, on trouve une chambre amont 5, une chambre centrale 6 et une chambre aval 7. Ces chambres sont disposées côte à côte séparées par des cloisons 56 pour les chambres adjacentes 5 et 6 et 67 pour les chambres 6 et 7. Ces différentes chambres sont forées selon un axe 8 qui est orienté parallèlement à l'axe 9 du dispositif de pulvérisation. Ce forage traverse la paroi aval 3, les cloisons 56 et 67 et, comme représenté figures 2 à 4, la paroi amont 10 du corps 1. Ce forage permet de loger une buse de pulvérisation 11 qui se présente sous la forme d'une cartouche 12 fermée à son extrémité amont et munie d'un gicleur 13 à son extrémité aval. L'étanchéité entre la cartouche 12 et les différentes parois des chambres et du corps 1 est réalisée au moyen de joints 14. La cartouche 12 est immobilisée par tout moyen approprié sur le corps 1. La buse de pulvérisation 11 représentée figure 2, est une buse qui correspond à la famille numéro 1. Cette buse est en communication avec la chambre 5 qui reçoit de l'eau sous pression, comme représenté figure 5, au moyen d'une conduite d'alimentation 15. De la même façon, les chambres 6 et 7 sont alimentées de façon séparée et respectivement par des conduits 16 et 17. Chaque chambre 5, 6 ou 7, est donc utilisable pour alimenter les différentes familles de buses. Ainsi, comme représenté figure 2, la chambre 5 alimente les buses de la famille numéro 1. La cartouche 12 comporte en effet un ou plusieurs orifices 21 qui permettent de mettre en communication la chambre 5 avec la buse, I'eau étant éjectée à travers le gicleur 13. Les figures 2 et 3 représentent comme la figure 2, une section des chambres 5, 6 et 7 ainsi que des buses 11. La figure 3 montre une buse 11 dont la cartouche 12 comporte des orifices 22 qui permettent de mettre ladite buse en communication avec la chambre 6 pour pulvériser l'eau sous pression à travers le gicleur 13. La figure 4 montre la buse 11 et en particulier sa cartouche 12 munie d'orifices 23 qui mettent en communication ladite buse avec la chambre 7. La figure 1 illustre, pour un premier mode de réalisation, un dispositif de pulvérisation qui comporte un corps 1 en forme de manchon annulaire muni d'un pied 2. Le corps 1 et le pied 2 sont de préférence réalisés par moulage de façon monobloc, en alliage léger. Les chambres 5, 6 et 7 qui sont de forme annulaire, peuvent être obtenues directement par moulage. Le pied 2 comporte les canaux correspondant aux tubulures 15, 16 et 17 représentées figure 5. Ce pied 2 est également aménagé pour pouvoir être fixé par exemple sur une perche 25 comme celle décrite dans le document précité FR-2 743 872. Cette perche 25 qui apparaît en traits mixtes fins figure 6, comporte des tubulures obtenues par exemple directement par filage, qui permettent d'alimenter en eau sous pression les chambres du dispositif de pulvérisation et, en plus, grâce à une canalisation centrale, d'alimenter en air sous pression, un dispositif de nucléation ou nucléateur. La répartition des alimentations d'eau sous pression apparaît figure 8, avec, au centre, L'orifice d'entrée du canal 18 pour le passage de l'air. Ce canal 18 sert à alimenter en air sous pression le dispositif de nucléation 27 qui est représenté en coupe figure 6. Ce dispositif de nucléation comprend un support 29 en forme de barreau vertical centré dans le plan vertical médian du dispositif de pulvérisation. Ce support 29 comporte un forage 30 qui sert au passage de l'air sous pression et un canal 31 qui sert au passage de l'eau sous pression, lequel canal est alimenté au moyen d'une dérivation 32 ou piquage sur le canal 15 d'alimentation de la chambre 5. Le canal 31 s'étend également à la partie supérieure du support 29 et il permet l'alimentation d'une buse particulière 11' qui traverse les chambres 5, 6, 7 et la partie supérieure du support 29. Cette buse il' se présente sous la forme d'une cartouche également montée de façon étanche dans le corps 1 et sa cartouche 12' est munie, au niveau du canal 31, d'orifices 33 qui permettent le passage de l'eau sous pression à travers la buse 11' jusqu'au gicleur de pulvérisation. On obtient ainsi une circulation d'eau dans le support 29 et comme détaillé ci-après, dans la buse constituant le nucléateur proprement dit, ce qui a pour effet d'éviter le gel voire de dégivrer le gicleur d'eau et/ou d'air dudit nucléateur, lors de la mise en service de l'installation ou pendant son fonctionnement. La figure 9 montre d'une façon plus détaillée, le nucléateur proprement dit. Ce nucléateur comprend dans l'exemple représenté, un gicleur central 35 pour l'air qui est amené sous pression par le canal 30, et un gicleur 36 pour l'eau sous pression qui est amenée par le canal 31. On remarque que l'air sous pression arrive dans une chambre 37 centrée sur l'axe 9 du dispositif de pulvérisation. Cette chambre 37 est obturée par un chapeau 39 fixé à l'arrière c'est-à-dire en amont du support 29 et ce chapeau soutient un filtre 40 qui est interposé entre le canal 30 et le gicleur 35. Le gicleur 35 est monté sur un bloc foré 41 qui est fixé sur la face aval du support 29. Ce bloc 41 comporte une cavité centrale pour loger le gicleur 35 et on remarque une chambre 42 aménagée autour du gicleur 35, sensiblement à mi-longueur, laquelle chambre communique avec des canaux 43 qui permettent une jonction des canaux 31 disposés dans la partie inférieure et dans la partie supérieure du support 29. Ces canaux 43 établissent une circulation de l'eau dans le bloc foré, autour du gicleur 36 et autour du gicleur 35. Le gicleur 35 est un gicleur du type muni d'une casquette 45 qui permet d'obtenir un jet plat. Ce jet d'air plat est percuté par le jet du gicleur 36. Ce gicleur 36 est en effet disposé sous le gicleur 35, faisant un angle de l'ordre de 45" avec l'axe 9 du gicleur 35. En percutant le jet d'air, le jet d'eau permet d'améliorer la formation de particules de neige qui vont ensemencer les jets des différentes buses 11 et 11' en service. La figure 7 montre les différentes buses 11 réparties sur la face aval 3 du corps 1 ainsi que la buse 11' disposée à la partie supérieure dans le plan vertical médian. Les gicleurs de ces différentes buses sont par exemple des gicleurs à spectre plat, disposés dans des plans parallèles entre eux de façon à former des strates. On retrouve aussi dans le plan vertical médian le gicleur 35 disposé au centre du dispositif de pulvérisation ainsi que le gicleur 36 qui projette un jet d'eau sous pression dans le jet d'air du gicleur 35. Les différentes buses 11 et la buse il', provoquent et induisent un courant d'air dans le corps 1 et autour du corps 1, favorisant le mélange eau/air pour la formation de neige. La figure 8 montre, vu de l'arrière, le dispositif de pulvérisation muni du dispositif de nucléation 27. On remarque, sur la face amont du corps 1, les différentes vis 50 qui permettent l'assemblage des buses 11 et en particulier l'assemblage des cartouches 12 formant ces buses. La buse 11' est fixée elle aussi au moyen d'une vis 51 qui apparaît figures 6 et 8. La figure 10 représente une variante de réalisation dans laquelle le nucléateur est directement intégré au corps 1. Ce nucléateur se présente en fait sous la forme d'une buse particulière en forme de mini-canon disposé à la partie supérieure du corps 1. Le corps 1 comporte en plus des chambres 5, 6 et 7 qui sont alimentées en eau sous pression, une chambre 4 disposée en amont des chambres précédentes, de forme annulaire également, et qui est alimentée en air sous pression au moyen du canal 18 qui est aménagé dans le pied 2 et communique avec ladite chambre 4. On obtient ainsi un dispositif de pulvérisation particulièrement compact et homogène sur lequel on dispose d'un nucléateur constitué d'un mini-canon 52 et de buses de pulvérisation classiques Il réparties sur la face aval 3 du corps 1 selon plusieurs familles, chacune de ces familles étant alimentée au moyen des chambres 5, 6 ou 7 en fonction des besoins avec bien sûr toutes possibilités pour réaliser une sorte de panachage des buses. La buse ou mini-canon 52 comprend une cartouche 53 qui traverse de façon étanche les chambres 5, 6 et 7. Cette cartouche 53 est munie d'une cavité axiale 54 et sa paroi est percée d'un orifice 55 qui débouche par exemple dans la chambre 5, laquelle chambre est alimentée en eau sous pression. La paroi amont de la cavité 54 comporte des orifices 56 pour permettre le passage de l'air sous pression provenant de la chambre 4. Le mélange eau-air s'effectue dans la cavité 54 et sort par le gicleur 57. L'extrémité amont du corps cylindrique 53 se présente sous la forme d'une tige centrale 59 au niveau du canal 60 qui met en communication la chambre 8 avec la cavité centrale 54 du mini-canon. En amont de la tige 59, on trouve la vis d'assemblage 50' qui permet de fixer la cartouche constituant le mini-canon 52, sur le corps 1 grâce à I'épaulement 61 situé à la partie aval de ladite cartouche. Cet épaulement se retrouve à l'identique sur les cartouches 12 détaillées auparavant. - REVENDICATIONS 1.- Dispositif de pulvérisation au moyen de buses réparties sur un corps aménagé pour alimenter lesdites buses en eau sous pression, caractérisé en ce que ledit corps (1) comprend au moins deux chambres alimentées de façon distincte en eau sous pression, lesquelles chambres sont disposées côte à côte, adjacentes, décalées axialement et sont chacune traversées par des forages axiaux qui permettent de loger des buses de pulvérisation en forme de cartouche, lesquelles buses comportent au moins un orifice débouchant dans l'une des chambres pour permettre leur alimentation en eau sous pression. 2.- Dispositif de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (1) est constitué d'une pièce moulée en alliage léger, dont les chambres sont obtenues directement par moulage ou autre, lesquelles chambres sont alimentées à partir d'orifices disposés à la partie inférieure dudit corps pour permettre une vidange totale des circuits. 3.- Dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les buses se présentent sous la forme de cartouches interchangeables de forme tubulaire allongée, munies d'un trou central borgne dont la paroi est percée de un ou plusieurs orifices situés de façon à déboucher dans l'une des chambres, laquelle cartouche traverse les différentes parois desdites chambres, de façon étanche et elle est fixée sur le corps (1) de façon étanche, également par tout moyen approprié du genre épaulement d'un côté et vis de l'autre. 4.- Dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte dans sa partie amont, un nucléateur alimenté en air et en eau sous pression, le canal d'arrivée d'eau étant aménagé pour alimenter in fine, une buse de pulvérisation disposée à la partie supérieure du dispositif de pulvérisation, permettant ainsi d'établir une circulation d'eau dans ledit nucléateur pour dégivrer et/ou éviter le givrage. 5.- Dispositif de pulvérisation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de nucléation est constitué d'un support en forme de barreau qui s'étend dans le plan médian vertical sur la face amont de la tête de pulvérisation, lequel support comporte un nucléateur en forme de buse qui réalise un mélange air/eau, soit interne, soit externe, c'est-à-dire comportant soit une buse de mélange en forme de mini-canon de pulvérisation, soit un gicleur d'air sous pression et, à proximité, un gicleur d'eau sous pression. 6.- Dispositif de pulvérisation selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans le cas d'un mélange externe, le nucléateur comporte un gicleur d'air centré sur l'axe du dispositif, muni d'un déflecteur ou casquette qui permet de réaliser un jet à spectre plat et, un gicleur d'eau disposé sous ledit gicleur d'air, dont le jet percute le jet d'air plat sous un angle de l'ordre de 45". 7.- Dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps (1) du dispositif comporte en plus des chambres (5, 6 et 7) alimentées en eau sous pression, une chambre complémentaire (4) alimentée en air sous pression, laquelle chambre est disposée en amont desdites chambres d'eau, I'ensemble des chambres comportant des forages et en particulier un forage axial permettant l'implantation d'une buse en forme de cartouche, située à la partie supérieure dudit corps, laquelle cartouche est aménagée de façon à constituer une buse en forme de mini-canon faisant office de nucléateur, alimentée en air sous pression par ladite chambre (4) et en eau sous pression, par l'une desdites chambres (5, 6 ou 7). 8.- Dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps (1) comporte un pied ou socle (2) aménagé de façon à permettre sa fixation sur une perche (25), laquelle perche comporte les conduits d'alimentation en eau et en air sous pression disposés en relation avec les orifices aménagés dans ledit pied, et servant à l'alimentation des différentes chambres (5, 6, 7 et 4).