Brevet FR2802835A1 — publié le 20010629

La présente invention concerne une tête de pulvéri- sation, destinée de préférence a la lutte contre l'incendie, comprenant un corps, une entrée et un passage rejoignant au moins une buse ayant une ouverture qui comporte un premier perçage et un second perçage, le premier perçage ayant un premier diamètre et le second perçage un second diamètre, la buse de la tête de pulvérisation étant destinée, lorsqu'elle est commandée, à former un brouillard, c'est-à-dire de petites gouttelettes lorsqu'une pression particulière est exercée dans la buse. On connaît déjà dans la technique des têtes analogues de pulvérisation. Par exemple, le document US-5 944 113 décrit une telle tête de pulvérisation. Pour que les buses connues puissent pulvériser un brouillard formé de petites gouttelettes, elles comportent des ouvertures dans lesquelles sont placés divers obstacles mécaniques. Un tel obstacle mécanique peut être par exemple un corps rotatif, une partie fixe de blocage de forme particulière, un ressort hélicoidal, etc. Lorsque des obstacles semblables sont utilisés, un inconvénient considérable est qu'ils réduisent le rendement de la tête de pulvérisation. Cela signifie qu'il faut un effet très important pour obtenir le type voulu de pulvé- risation. De tels obstacles placés dans les buses indiquent aussi que la structure des buses et des têtes de pulvérisation devient très complexe. Les buses sont difficiles à fabriquer et sont supportées dans des boîtiers spécifiques de buse montés dans le corps de la tête de pulvérisation. En consé- quence, les coûts de production de la tête de pulvérisation augmentent. La présente invention concerne une tête de pulvéri- sation qui peut être produite de manière très peu coûteuse, qui ne présente pas les inconvénients précités et qui, cependant, peut pulvériser un brouillard fin à l'aide d'une ou plusieurs buses. A cet effet, la tête de pulvérisation selon l'invention se caractérise en ce que le premier perçage a un diamètre compris entre 0,1 et 0,9 fois le diamètre du second perçage, en ce que la longueur du premier perçage est comprise entre 0,25 et 15 fois le diamètre du premier perçage, et en ce que la longueur du second perçage est comprise entre environ 0,25 et 15 fois le diamètre du second perçage. Dans un mode de réalisation préféré, le diamètre du premier perçage est compris entre environ 0,3 et 5 mm. Le diamètre du second perçage est de préférence inférieur ou égal à 50 mm environ. Pour la formation d'un brouillard, un effet particulièrement avantageux est obtenu par disposition du premier perçage en direction inclinée par rapport au courant de fluide du canal principal de la buse. Un angle plus large donne en général un brouillard ayant des gouttelettes plus petites, c'est-à-dire un meilleur résultat au point de vue de la formation des gouttelettes. L'invention repose sur l'observation étonnante selon laquelle un brouillard contenant de très petites goutte- lettes peut être produit sans que des obstacles mécaniques doivent être placés à l'intérieur d'une ou plusieurs buses de la tête de pulvérisation, lorsque les buses ont les dimensions indiquées précédemment. Pour la production du brouillard, une pression élevée n'est pas obligatoire, mais le brouillard peut être produit à une pression relativement basse, habituellement à partir d'environ 10 bar. Le fluide forme immédiatement de très petites gouttelettes lorsqu'il sort de la buse. Un avantage essentiel de la tête de pulvérisation est qu'elle a un rendement élevé, si bien qu'il suffit d'un effet relativement réduit pour produire une pulvérisation en forme de brouillard de très petites gouttelettes. Cela signifie qu'une installation de lutte contre l'incendie ayant les têtes de pulvérisation selon l'invention peut comporter une source motrice et des éléments supplémentaires plus petits et beaucoup moins coûteux que ceux qui sont connus. Cette caractéristique est particulièrement impor- tante dans les conditions dans lesquelles l'effet disponible est limité et très réduit. Un autre avantage essentiel est que la construction de la tête de pulvérisation peut être très simple. Le nombre d'éléments de la tête de pulvéri- sation peut être réduit considérablement. Par exemple, dans un pulvérisateur à broche coulissante ayant quelques buses et une ampoule de libération sous l'action de la chaleur, le nombre d'éléments peut être réduit d'environ quarante à huit, sans aucun effet négatif sur le fonctionnement et la sécurité de la tête de pulvérisation. Sous sa forme la plus simple, la tête de pulvérisation peut être constituée d'une seule partie. La structure du corps de la tête de pulvé- risation peut être particulièrement simple, et des buses séparées du corps ne sont pas nécessaires. Le fait qu'aucune buse séparée n'est nécessaire indique que les coûts de fabrication de la tête de pulvérisation restent considé- rablement inférieurs à ceux des têtes connues de pulvé- risation qui forment un brouillard. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale d'une tête de pulvérisation selon l'invention dans un premier mode de réalisation; la figure 2 est une coupe de la tête de pulvérisation de la figure 1 suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue détaillée agrandie de la tête de pulvérisation de la figure i; les figures 4 à 6 représentent une tête de pulvéri- sation selon l'invention dans un troisième, un quatrième et un cinquième mode de réalisation préféré de l'invention la figure 7 représente une tête de pulvérisation dans un sixième mode de réalisation préféré de l'invention, en position inactive; la figure 8 représente la tête de pulvérisation de la figure 7 en position active; et la figure 9 est une coupe représentant la tête de pulvérisation de la figure 3 suivant la ligne IX-IX de la figure 3. Les figures 1 et 2 représentent une coupe en élévation latérale et une coupe en plan respectivement d'une tête de pulvérisation selon l'invention. La tête de pulvérisation comprend un corps 1 ayant une entrée 2. Un canal principal de la tête de pulvérisation est désigné par la référence 7. Six ouvertures identiques 3 formant un premier perçage 4 et un second perçage 5 sont percées dans le corps 1. Ces perçages 4, 5 forment les buses 6 de la tête de pulvérisation. La longueur s du premier perçage 4 est comprise entre 0,25 et 15 fois le diamètre d du premier perçage. De préférence, la longueur s est comprise entre 0,5 et 10 fois et très avantageusement entre i et 5 fois le diamètre d, et dans ce cas un rendement élevé est obtenu. Le premier perçage 4 a un diamètre d plus petit que le diamètre D du second perçage. Le diamètre d est compris entre 10 et 90 % du diamètre D. De préférence, le diamètre d est compris entre 10 et 80 % du diamètre D et de préfé- rence entre 20 et 70 % du diamètre D. Le diamètre d est de préférence compris entre 0,5 et 2,5 mm et très avanta- geusement entre 0,5 et 1,5 mm. Un intervalle de diamètre compris par exemple entre 0,3 et 5 mm environ peut encore être considéré comme donnant de bons résultats mais, lorsque le diamètre d reste inférieur à 0, 3 mm environ, le jet risque d'être arrêté par la saleté, etc. Un grand diamètre d rend plus difficile la formation du brouillard lorsque la pression dans la buse n'est pas élevée. Un grand diamètre d combiné à une pression faible de préférence ne donne pas habituellement de brouillard. La longueur S du second perçage 5 est comprise entre environ 0,25 et 15 fois, de préférence entre 0,5 et 10 fois le diamètre D de ce perçage. Un résultat particulièrement bon est obtenu lorsque la longueur S est comprise entre 1 et fois le diamètre D. Lorsque le diamètre D du second perçage 5 est au plus de 50 mm environ, on obtient un bon résultat dans la plupart des applications. Cependant, excep- tionnellement, le diamètre D peut dépasser 50 mm. La figure i indique que la direction des ouvertures 3 est inclinée par rapport au canal principal 7 de la tête de pulvérisation. Cela signifie que le courant de fluide, par exemple le courant d'un fluide d'extinction à base d'eau, dans le perçage 4, forme un angle 0 avec la direction de circulation du fluide dans le canal principal 7. L'angle 0 est de préférence compris entre 0 et 90 et avantageusement entre 10 et 80 , mais il peut atteindre 120 environ dans certaines applications. Plus l'angle 0 est grand et meilleure est la formation du brouillard, mais la pénétration est alors réduite. La figure 3 est une vue agrandie de la buse 6 de la figure 1. La figure 4 représente une tête de pulvérisation dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention. Ce mode de réalisation diffère de celui de la figure 1 par une buse supplémentaire 6'b placée au-dessus de la buse 6'a (qui peut être considérée comme correspondant à la buse 6). La configuration géométrique et les dimensions de la buse 6'b correspondent à celles qu'on a indiquées précédemment pour les buses 6'a et 6. Les buses 6'b et 6'a sont parallèles ou peuvent diverger d'un angle pouvant atteindre 45 . Un avantage présenté par la buse supplémentaire 6'b est qu'elle augmente notablement la pénétration par rapport à l'absence d'une telle buse supplémentaire. La pénétration augmente (devient plus intense) parce que les pulvérisations en forme de brouillard des buses 6'a et 6'b sont aspirées l'une contre l'autre, et une pulvérisation puissante et uniforme de brouillard est obtenue. La figure 5 représente une tête de pulvérisation dans un troisième mode de réalisation de l'invention. Cet exemple diffère de celui de la figure i par l'incorporation d'un canal 15" d'air qui conduit d'une ouverture 16" formée dans le corps au second perçage 5". Le canal 15" d'air aboutit dans le perçage 5" par une ouverture 17". Cette ouverture 17" du canal d'air 15" est proche d'une transition 45" entre le premier et le second perçage. Le diamètre du canal d'air " est par exemple compris entre 0,5 et 1,5 fois le diamètre du second perçage 5". Le canal d'air 15" augmente considérablement la pénétration de la pulvérisation de brouillard provenant de la buse 6". Le canal d'air 15" n'affecte pas cependant considérablement la dimension des gouttelettes du brouillard. Sur la figure, le canal d'air " est dirigé verticalement vers le bas, mais peut aussi être dirigé autrement par rapport à la direction principale (de pulvérisation) de la buse 6"; l'ouverture doit cependant être une ouverture qui est au contact de l'air (ou du gaz) qui est à l'extérieur de la tête de pulvérisation. Le canal d'air 15" peut aussi remonter au-dessus du perçage 5". La figure 6 représente une tête de pulvérisation dans un quatrième mode de réalisation préféré de l'invention. Cet exemple diffère de celui de la figure 1 par l'incorporation d'un canal 18"' de liquide formé entre une ouverture 17"' de la paroi du perçage 5"' et une ouverture 16"' du passage 7"'. Le canal 18"' de liquide aboutit dans le perçage 5"' par une ouverture 17"'. L'ouverture 17"' du canal 18"' de liquide est proche de la transition 45"' formée entre le premier et le second perçage, mais il n'est pas nécessaire qu'elle occupe cette position. Le diamètre du canal 18"' de liquide est par exemple compris entre 0,5 et 1,5 fois celui du premier perçage 4"'. Le canal 18"' de liquide augmente considérablement la pénétration de la pulvérisation de brouillard provenant de la buse 6"'. Cependant, le canal de liquide n'affecte pas réellement la dimension des goutte- lettes du brouillard. Sur la figure, le canal 18"' de liquide est perpendiculaire mais il peut aussi être disposé avec diverses inclinaisons par rapport à la direction principale (de pulvérisation) de la buse 6"'; l'ouverture 16"' doit cependant être raccordée pour communiquer avec le fluide du passage 7"'. Le canal de liquide 18"' peut aussi être considéré comme remontant depuis le perçage 5"' Les figures 7 à 9 représentent une tête de pulvérisa- tion dans un sixième mode de réalisation préféré de l'inven- tion. La tête de pulvérisation comporte une entrée 2."", un corps 1"" et un certain nombre de buses 6""a, 6""b. La structure et les dimensions des buses 6""a, 6""b corres- pondent à celles des buses 6"" de la figure 1. Les mesures des perçages 4 et 5 sont donc encore valables pour les perçages 4"" et 5"". Le mode de réalisation préféré des figures 7 à 9 diffère de celui des figures 1 et 2 en ce que la tête de pulvérisation comprend une broche 8"" et un dispositif de libération 9"" qui explose ou fond sous l'action de la chaleur, par exemple une ampoule de verre. Ce cas est celui d'un pulvérisateur à cause de la présence du dispositif de libération 9"". La broche 8"" est montée afin qu'elle coulisse dans un passage ou canal d'air 7"" formé dans le corps 1"" de buse. Sur la figure 7, le pulvérisateur est en mode d'attente. L'ampoule de verre 9"" est intacte et la broche 8"" ferme un canal 7""a placé entre l'entrée 2"" et le canal principal 7"". La broche 8"" comprend un canal 14"" qui conduit à une buse 6""b placée à l'extrémité inférieure du pulvérisateur. Le canal 14"" raccorde la buse 6""b au canal principal 7"". Une liaison entre le canal 14"" et l'entrée 2"" n'existe pas lorsque le pulvérisateur est en mode d'attente; la liaison est ouverte lorsque la broche coulisse en descendant dans la position indiquée sur la figure 8. La configuration géométrique de la buse 6""b est analogue à celle de la buse 6""a; les dimensions sont seulement légèrement inférieures. En conséquence, la configuration géométrique interne et les dimensions des perçages 4""b et 5""b sont identiques à celles des perçages 4""a et 5""a. L'ampoule 9"" est suppor- tée à la partie supérieure contre la buse 6""b. La broche 8"" comprend une partie 11"" analogue à un piston relativement large qui supporte le piston sur le canal 7"". La partie 11"" en forme de piston comprend trois perçages ou trous débouchants 3"". Lorsque la tête de pulvérisation est dans la position indiquée sur la figure 8, le fluide peut s'écouler de l'entrée 2"" dans les perçages 3"" vers la partie supérieure de la broche 8"" et peut sortir de la tête de pulvérisation. Grâce au perçage 3"", un effet favorable peut être obtenu sur la pénétration de la pulvérisation de la buse 6""b. Si l'ampoule 9"" de la figure 7 explose, la broche 8"" coulisse vers la position indiquée sur la figure 8 et le canal 7""a s'ouvre. Le raccord formé entre l'entrée 2"" et les buses 6""a, 6""b et le perçage 3"" reste ouvert et le fluide d'extinction peut s'écouler à partir des buses. Lorsque la broche 8"" est dans la position indiquée sur la figure 8, un espace 5""c se forme sous le perçage 3"" entre la partie inférieure de la broche et le corps 1"" de buse, l'espace ayant la même fonction que les perçages 5""a et 5""b, c'est-à-dire que l'espace 5""c permet la formation d'une buse 6""c ayant la même structure et les mêmes dimensions que les buses 6""a et 6""b. Il est évident que, dans la partie en forme de piston 11"", des perçages de même forme géométrique que les perçages 3""a et 3""b, c'est-à- dire les perçages ayant un diamètre relativement grand en plus d'un diamètre relativement petit, peuvent être réalisés à la place des perçages 3"". Le mode de réalisation des figures 7 à 9 peut comporter avantageusement des buses telles que représentées sur les figures 4 à 6, c'est-à-dire des buses placées les unes après les autres ou des buses ayant un canal d'air ou un canal de liquide destiné à augmenter la pénétration. Les figures 1 et 3 à 7 montrent clairement que la transition entre les premiers perçages 4, 4'a, 4'b, 4", 4"', 4""a, 4""b et les seconds perçages 5, 5'a, 5'b, 5", 5"', ""a, 5""b dans les buses ou ouvertures 6, 6'a, 6'b, 6", 6"', 6""a, 6""b est chanfreinée, par exemple la transition de la figure 3. L'angle du chanfrein peut varier. On peut aussi noter que le chanfrein n'est pas du tout nécessaire et dans ce cas, l'angle de la transition du perçage relati- vement petit au perçage plus gros est formé à 90 . On a décrit l'invention en référence à des exemples. Il faut cependant noter que les détails peuvent être diffé- rents. Ainsi, les perçages des buses ne sont pas forcément cylindriques et ne doivent pas être intégrés dans un même élément (par exemple dans le corps de la tête de pulvéri- sation) bien que cette caractéristique soit préférable pour la fabrication des buses. Les buses 6""a et 6""b peuvent alterner, si bien que des buses 6""a ou 6""b peuvent être manquantes. Le nombre de buses peut aussi varier. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux têtes qui viennent d'être décrites uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, selon une alternative de réalisation des têtes de pulvérisation décrites précédemment, il est prévu qu'un perçage dont le diamètre est inférieur au diamètre D du second perçage 5, 5'a, 5", 5"', 5""a ou ""b manque dans la buse 6, 6'a, 6", 6"', 6""a ou 6""b, vue en aval du second perçage. REVENDICATIONS 1. Tête de pulvérisation ayant une application particulière à la lutte contre l'incendie, comprenant un corps (1, 1', 1", 1"', 1""), une entrée (2, 2"") et un passage (7, 7',, 7 7, 7 7""a, 7"") rejoignant au moins une buse (6, 6'a, 6", 6"', 6""a, 6""b) ayant une ouverture (3, 3""a, 3""b) qui comprend un premier perçage (4, 4'a, 4", 4"', 4""a, 4""b) et un second perçage (5, 'a, 5", 5"', 5""a, 5""b), le premier perçage ayant un premier diamètre (d) et le second perçage un second diamètre (D), caractérisée en ce que le premier perçage (4, 4'a, 4", 4"', 4""a, 4""b) a un diamètre (d) compris entre 0,1 et 0,9 fois le diamètre (D) du second perçage (5, 5'a, 5", 5"', 5""a, 5""b), en ce que la longueur (s) du premier perçage est comprise entre 0,25 et 15 fois le diamètre (d) du premier perçage, et en ce que la longueur (S) du second perçage est comprise entre environ 0,25 et fois le diamètre (D) du second perçage. 2. Tête de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le diamètre (D) du second perçage (5, 5'a, 5" 5 5a, 5"',5""a, 5""b) est au plus d'environ 50 mm. 3. Tête de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le diamètre (d) du premier perçage (4, 4'a, 4", 4"', 4""a, 4""b) est compris entre environ 0,3 et 5 mm. 4. Tête de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un perçage dont le diamètre est inférieur au diamètre (D) du second perçage (5, 5'a, 5", 5"', 5 "" a, 5""b) manque dans la buse (6, 6'a, 6", 6"', 6""a, 6""b), vue en aval du second perçage. 5. Tête de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les perçages (4, 5, 4'a, 5'a, 4", ", 4"', 5"', 4""a, 5""a, 4""b, 5""b) sont formés dans le corps (1, 1', 1", 1"', 1""). 6. Tête de pulvérisation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les perçages forment la buse (6, 6'a, 6", 6"', 6""a, 6""b) 7. Tête de pulvérisation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le corps (1, 1', 1", 1"', 1"") comporte un canal principal (7, 7', 7", 7"', 7""a, 7"") dans lequel la buse (6, 6'a, 6", 6"', 6""a) est disposée en direction inclinée par rapport au canal principal afin que l'écoulement du fluide dans le premier perçage (4, 4'a, 4", 4"', 4""a) soit incliné par rapport à l'écoulement du fluide dans le canal principal. 8. Tête de pulvérisation selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'angle est compris entre O et 90 . 9. Tête de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une buse supplémentaire (6'b) ayant un premier perçage (4'b) et un second perçage (5'b), la buse supplémentaire étant disposée décalée par rapport à au moins une buse (6'a), si bien que les buses (6'a, 6'b) sont placées les unes après les autres par rapport au passage (7'). 10. Tête de pulvérisation selon la revendication 9, caractérisée en ce que la buse supplémentaire (6'b) est dirigée sous forme inclinée d'environ 0 à 45 par rapport au passage (7') avec une position parallèle à la première buse au moins (6'a) ou divergeant par rapport à celle-ci. 11. Tête de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un canal d'air (15") s'étend depuis une ouverture (17") de la paroi du second perçage (5") vers une ouverture extérieure (16") formée dans le corps (1"). 12. Tête de pulvérisation selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'ouverture (17") du canal d'air (15") est proche de la transition (45") entre le second perçage et le premier perçage. 13. Tête de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un canal (18"') s'étend d'une ouverture (17"') de la paroi du second perçage (5"') à une ouverture (16"') du passage (7"'). 14. Tête de pulvérisation selon la revendication 1, comprenant une broche (8"") disposée de façon coulissante dans un canal principal (7"") du corps (1"") afin que la broche puisse coulisser d'une première position dans5 laquelle elle ferme le passage (7""a, 7"") entre l'entrée (2"") et la buse (6""b) et une seconde position dans laquelle le passage (7""a, 7"") entre l'entrée et la buse est ouvert, caractérisée en ce que les perçages (4""b, ""b) sont formés dans la broche (8""). 15. Tête de pulvérisation selon la revendication 14, caractérisée en ce que les perçages (4""b, 5""b) sont formés à l'extrémité de la broche (8"") tournée du côté opposé à l'entrée (2""). 16. Tête de pulvérisation selon la revendication 15, caractérisée en ce que la broche (8"") comporte un canal (14"") raccordant la buse (6""b) au canal principal (7""). 17. Tête de pulvérisation selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte une buse supplémentaire (6""a), et en ce que la broche (8"") est disposée afin qu'elle ferme un passage (7""a, 7"") placé entre l'entrée (2"") et la buse supplémentaire (6""a) lorsque la broche est dans la première position et à maintenir ouvert le passage entre l'entrée et la broche supplémentaire lorsque la broche est dans la seconde position, la buse supplémentaire (6""a) étant formée dans le corps (1"") et comprenant des perçages (4""a, 5""a) ayant les mêmes proportions géométriques que les perçages de ladite buse au moins (6""b). 18. Tête de pulvérisation selon la revendication 1, comprenant une broche (8"") disposée afin qu'elle coulisse dans un canal principal (7"") du corps (1"") si bien que la broche peut coulisser d'une première position dans laquelle elle ferme le passage (7""a, 7"") entre l'entrée (2"") et la buse (6""a) et une seconde position dans laquelle le passage (7""a, 7"") entre l'entrée et la buse est ouvert, caractérisée en ce que les perçages (4""a, 5""a) sont formés dans le corps (1""). 19. Tête de pulvérisation selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle comprend une buse supplémentaire (6""b) et la broche (8"") est disposée afin qu'elle ferme le passage (7""a, 7"") entre l'entrée (2"") et la buse supplémentaire (6""b) lorsque la broche est dans la première position et maintienne ouvert le passage entre l'entrée et la broche supplémentaire lorsque la broche est dans la seconde position, la buse supplémentaire (6""b) étant formée dans la broche (8"") et comprenant les perçages (4""b, 5""b) ayant des proportions géométriques correspondantes à celles des perçages de ladite buse au moins (6""a). 20. Tête de pulvérisation selon la revendication 19, caractérisée en ce que les perçages (4""b, 5""b) de la buse supplémentaire (6""b) sont formés à l'extrémité de la broche (8"") tournée du côté opposé à l'entrée (2""). 21. Tête de pulvérisation selon la revendication 20, caractérisée en ce que la broche (8"") comporte un canal (14"") raccordant la buse supplémentaire (6""b) à l'extrémité de la broche au canal principal (7""). 22. Tête de pulvérisation selon l'une des revendica- tions 14 et 18, caractérisée en ce que la broche (8"") comprend une partie en forme de piston (11"") dont le diamètre correspond au diamètre du canal principal (7""). 23. Tête de pulvérisation selon la revendication 22, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un trou débouchant (3"") formé dans la partie de piston (11"") de la broche (8""). 24. Tête de pulvérisation selon l'une des revendi- cations 14 et 18, comprenant un dispositif (9"") de libération sous l'action de la chaleur, caractérisée en ce que la broche (8"") est disposée afin qu'elle soit supportée par le dispositif (9"") de libération sous l'action de la chaleur.