Brevet FR2938444A1 — publié le 20100521

Dispositif de génération de mousse d'une lance à incendie La présente invention concerne le domaine des lances à incendie de type lances à mousse. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de génération de mousse d'une lance à incendie. Un problème dans le domaine des lances à mousse concerne l'insuffisance et l'inhomogénéité du foisonnement du pré-mélange eau-émulseur et de l'air avant projection à travers l'ajutage du bec de lance. En effet, l'insuffisance et l'inhomogénéité du foisonnement limite l'efficacité de la mousse à étouffer le feu et la portée du jet de mousse. II est connu dans l'art antérieur des dispositifs de projection du pré-mélange eau-émulseur à l'intérieur d'un tube tronconique depuis un clapet assurant la mise en vitesse du pré-mélange (voir figure 7). Des évents disposés entre le clapet et le tube tronconique assurent le contact de la i surface extérieure du jet de pré-mélange avec l'air extérieur qui est entraîné par viscosité à l'intérieur du tube tronconique. Toutefois, dans ce dispositif. le pré-mélange ne capte qu'une faible partie de l'air nécessaire à l'obtention d'une mousse bien foisonnante. Ce dispositif peut être amélioré, comme représenté schématiquement 20 figure 8,, en réalisant un orifice au centre du clapet relié à l'air extérieur par une canalisation reliée à l'extérieur du clapet. Cette solution permet l'aspiration de l'air extérieur au centre du jet de pré-mélange et augmente la surface de contact entre le pré-mélange et l'air, doublant ainsi le foisonnement. Cette solution présente l'inconvénient de devoir réaliser une 25 canalisation d'amenée d'air qui dans un premier temps est perpendiculaire à l'axe du jet puis tourne à 90° pour amener l'air au centre du cône. Cette réalisation est donc complexe couteuse et permet seulement de mettre en contact l'air avec la surface intérieure du jet de pré-mélange. Dans ce contexte, il est intéressant de proposer une solution plus 3o simple et plus efficace pour introduire l'air au centre de la couronne de pré-mélange, augmenter le foisonnement et augmenter la portée du jet de mousse. La présente invention a pour but de pallier certains inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de génération de mousse d'une lance à incendie. Ce but est atteint par un dispositif de génération de mousse d'une lance à incendie, comprenant un bec de lance formé, à une première extrémité, d'un tube cylindrique ou légèrement convergent et d'une seconde extrémité, caractérisé en ce que le dispositif comprend un cône divergent muni de cannelures, le cône étant agencé coaxialement dans la seconde extrémité du bec de lance et espacé du tube pour permettre de projeter des io jets divergents et séparés d'un pré-mélange d'eau et d'émulseur contre la surface interne du tube, des prises d'air pratiquées dans la seconde extrémité du bec de lance dans une zone en amont ou au dessus des jets séparés pour autoriser le passage de l'air extérieur sur la surface extérieure des jets et le passage de l'air extérieur entre les jets dont la divergence et la i séparation créent, d'une part, un effet d'aspiration de l'air extérieur vers l'intérieur du tube, d'autre part, un mélange entre l'air et le pré-mélange dans les zones de séparation des jets ; la réunion des jets rencontrant la surface interne du tube crée un volume clos de pré-mélange dans lequel l'air extérieur est aspiré. 2u Selon une autre particularité, le cône divergent cannelé est monté coaxial dans un tube cylindrique, maintenu dans l'axe par des entretoises radiales et maintenu le long de l'axe en amont du tube par une vis dont la tête vient obstruer l'ajutage du cône divergent cannelé et dont la tige filetée passe au milieu des entretoises radiales et pénètre dans le pourtour intérieur taraudé de l'ajutage du cône divergent cannelé. Selon une autre particularité, le tube cylindrique est encastré coaxial dans la seconde extrémité du bec de lance par une douille à encastrer solidaire du pourtour extérieur du tube cylindrique. Selon une autre particularité, une bague de maintien est montée ;o coaxiale et solidaire autour du tube cylindrique en aval de la douille à encastrer et en amont du tube du bec de lance et a un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur de la seconde extrémité du bec de lance pour permettre le maintien du tube cylindrique, approximativement dans l'axe, par butée contre la paroi interne de la seconde extrémité, sans empêcher l'aspiration de l'air extérieur. Selon une autre particularité, les cannelures du cône divergent ont une section croissante en même temps que la section du cône. Selon une autre particularité, l'épaisseur des cloisons formant la séparation des cannelures détermine les espaces de pénétration de l'air et l'homogénéité de la mousse. Io D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective du cône divergent cannelé. i; - la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale du bec de lance équipé du dispositif de génération de mousse, - les figures 3 et 4 représentent des vues en coupe transversales du bec de lance équipé du dispositif de génération de mousse pour un plan de coupe comprenant l'axe (BB) et une vue orientée d'amont en aval et pour un ,u plan de coupe comprenant l'axe (AA) et une vue orientée d'aval en amont, respectivement, - la figure 5 représente une vue en perspective du bec de lance dont une extrémité exhibe des prises d'air, - la figure 6 représente une vue en perspective du bec de lance équipé du dispositif de génération de mousse, - la figure 7 représente une vue en coupe d'un des premiers dispositifs de projection du pré-mélange eau-émulseur connu de l'art antérieur cités en introduction, - la figure 8 représente une vue en coupe du second dispositif ;o amélioré de projection du pré-mélange eau-émulseur connu de l'art antérieur cité en introduction, et - la figure 9 représente schématiquement une vue en coupe du dispositif de la présente invention. La description suivante est non seulement faite en référence aux figures, mais également se propose de suivre le front de propagation du pré-mélange de son entrée dans le dispositif de génération de mousse jusqu'à sa sortie par l'ajutage du tube (la) du bec de lance, pour faire apparaître clairement les particularités et avantages de la présente invention. Bien entendu, le front de propagation du pré-mélange parvient jusqu'à la lance à incendie grâce à un tuyau. Ce tuyau est d'un diamètre intérieur égal au diamètre extérieur d'un tube cylindrique (3) dépassant légèrement de la lance à incendie pour permettre d'emboiter l'extrémité du tuyau sur le pourtour du tube cylindrique (3) dépassant. Ainsi, le front de propagation du pré-mélange parvient à la lance d'incendie par une première extrémité du tube cylindrique (3). Comme illustré sur la figure 6, le front se propage dans le tube cylindrique (3) à travers des entretoises (4) fixées radiales dans le tube cylindrique (3). Ces entretoises (4) délimitent en leur centre une zone cylindrique de même axe que le tube cylindrique (3). Cette zone cylindrique est de longueur et de rayon plus petits que la longueur et le rayon du tube cylindrique (3) respectivement et adaptées pour y laisser passer la tige filetée, mais pas la tête, d'une vis (5). Ainsi, le front se propage dans le tube cylindrique (3) non seulement à travers les entretoises radiales (4), mais également autour d'une vis (5), disposée dans l'axe du tube cylindrique (3), dont la tête est en butée contre les extrémités centrales des entretoises (4) et dont la tige filetée passe au centre des entretoises radiales pour atteindre le pourtour intérieur complémentairement taraudé de l'ajutage (2b) d'un cône divergent cannelé (2). Les entretoises radiales (4) et la vis (5) permette le maintien dans l'axe du cône divergent cannelé (2) à l'intérieur du tube cylindrique (3) ; les extrémités centrales des entretoises (4) étant pincées, d'amont en aval du front de propagation, entre la tête de la vis (5) et l'ajutage (2b) du cône divergent cannelé (2). Comme illustré sur les figures 2 et 3, après son passage entre les entretoises radiales (4) et autour de la vis (5), le front de propagation du pré-mélange se propage toujours dans le tube cylindrique (3) mais également autour du cône cannelé divergent (2). Du fait de la divergence du cône cannelé (2), l'espace disponible pour l'écoulement du pré-mélange dans le tube cylindrique (3) diminue à mesure que le front se propage pour se résumer en sortie du tube cylindrique (3) aux seuls espaces délimités par les io cannelures (2a) du cône divergent (2). Ainsi le dispositif de la présente invention assure non seulement la mise en vitesse progressive du pré-mélange, proportionnelle à la puissance d'éjection du pré-mélange, mais aussi la création de jets divergents séparés les uns des autres. Succinctement, par propagation du front autour du cône divergent cannelé (2) et en sortie du tube cylindrique (3), le front de propagation consiste en des jets puissants, divergents et séparés les uns des autres. Ces jets de pré-mélange sont alors projetés sur la surface interne d'un tube (la) cylindrique ou légèrement convergent situé à une première extrémité d'un bec de lance (1). 0 Comme illustré sur les figures 5 et 2, le bec de lance (1) est en outre constitué d'une seconde extrémité (1b) située en amont du tube (la) et de dimensions adaptées pour permettre d'y encastrer une douille à encastrer (6) solidaire et approximativement à mi-longueur du pourtour extérieur du tube cylindrique (3), de façon à ce que le tube cylindrique (3) soit maintenu au centre de la seconde extrémité (1 b) dans l'axe du bec de lance (1) et engagé dans la seconde extrémité (lb) d'une distance adéquatement choisie en fonction de la divergence des jets quittant le tube cylindrique (3) ; cette divergence étant étroitement liée à la divergence du cône cannelé (2). 2938444 r, En effet, ladite distance entre la sortie du tube cylindrique (3) et l'entrée du tube (la) du bec de lance (1) doit être choisie suffisamment grande pour laisser passer de l'air extérieur depuis des prises d'air (1ba) pratiquées dans la seconde extrémité (1 b) vers l'intérieur du tube (la) du bec de lance (1), mais doit être choisie suffisamment petite pour que les jets de pré-mélange quittant le tube cylindrique (3) soient projetés sur la surface interne du tube (la) et non pas au niveau des prises d'air (lba). Ainsi, les jets puissants, divergents et séparés les uns des autres quittant le tube cylindrique (3) et projetés sur la surface interne du tube (la) io autorisent non seulement le passage de l'air extérieur sur la surface extérieure des jets par viscosité et le passage de l'air extérieur entre les jets séparés, jusqu'à l'intérieur du tube (la) du bec de lance (1), mais également un premier mélange entre l'air et le pré-mélange dans les zones de séparation des jets. D'une part, l'effet d'aspiration de l'air extérieur entre les i jets séparés jusque dans le tube (la) est créé par la divergence et la séparation des jets. D'autre part, ledit effet d'aspiration est accentué par la réunion des jets rencontrant la surface interne du tube (la) pour créer un volume clos de pré-mélange en amont de l'ajutage du tube (la) du bec de lance (1), par exemple au niveau de l'axe (AA) représenté sur les figures 2 et 2n 4. Comme illustré sur la figure 1, la création d'un volume clos est d'autant facilitée que les cannelures du cône divergent (2) ont une section croissante en même temps que la section du cône (2) et l'épaisseur des cloisons (2c) formant la séparation des cannelures détermine les espaces de pénétration de l'air et l'homogénéité de la mousse. Enfin. du fait de la puissance de la pression de projection du pré-mélange dans le tuyau et/ou d'une manipulation de la lance à incendie changeant l'orientation du bec de lance (1) par rapport au tuyau souple, le dispositif peut être soumis à des torsions non négligeables au niveau de la douille à encastrer (6) pouvant provoquer un écartement trop important du tube cylindrique (3) par rapport à l'axe du bec de lance (1) allant jusqu'au désencastrement ou la rupture de la douille à encastrer (6). Pour pallier cette éventualité et comme illustré sur les figures 2 et 3, la présente invention propose de monter coaxialement et solidairement sur le pourtour extérieur du tube cylindrique (3), entre la douille à encastrer (6) située en amont et le tube (la) du bec de lance (1) situé en aval, une bague de maintien (7) ayant un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur de la seconde extrémité (1 b) du bec de lance (1) (cf. figure 3) pour venir buter contre la paroi intérieure de la seconde extrémité en cas de torsions de façon à limiter w toute déformation de la douille à encastrer (6). Il est bien entendu requis que cette bague de maintien (7) doit être de dimensions adaptées pour remplir son office sans empêcher l'aspiration de l'air extérieur depuis les prises d'air (1ba) pratiquées dans la seconde extrémité (lb) du bec de lance (1). Le dispositif de la présente invention présente deux avantages essentiels par rapport à l'état de l'art. Le premier avantage est d'améliorer le foisonnement grâce à trois phénomènes qui se conjuguent : l'air extérieur est entraîné à l'intérieur et à l'extérieur des jets doublant ainsi la surface de contact entre le pré-mélange et l'air, l'air extérieur passant dans les zones de séparation des jets réalise un premier mélange avec le pré-mélange, et, les 20 jets sortant des cannelures (2a) se rejoignent sur la surface intérieure du tube (la) en créant un brassage puissant entre l'air et le pré-mélange aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur des jets de pré-mélange. Le deuxième avantage est d'augmenter la portée du jet de mousse, et ce, d'une part, grâce à une mise en vitesse progressive liée à la diminution progressive de 25 l'espace de propagation du pré-mélange entre le tube cylindrique (3) et le cône divergent cannelé (2), d'autre part, grâce à l'amélioration du foisonnement. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses 3o autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. REVENDICATIONS1. Dispositif de génération de mousse d'une lance à incendie, comprenant un bec de lance (1) formé, à une première extrémité, d'un tube (la) cylindrique ou légèrement convergent et d'une seconde extrémité (lb), caractérisé en ce que le dispositif comprend un cône (2) divergent muni de cannelures (2a), le cône étant agencé coaxialement dans la seconde extrémité (lb) du bec de lance (1) et espacé du tube (la) pour permettre de projeter des jets divergents et séparés d'un pré-mélange d'eau et d'émulseur contre la surface interne du tube (la), des prises d'air (lab) étant pratiquées dans la seconde extrémité (lb) du bec de lance (1) dans une zone en amont ou au dessus des jets séparés pour autoriser le passage de l'air extérieur sur la surface extérieure des jets et le passage de l'air extérieur entre les jets dont la divergence et la séparation créent, d'une part, un effet d'aspiration de i; l'air extérieur vers l'intérieur du tube (la), d'autre part, un mélange entre l'air et le pré-mélange dans les zones de séparation des jets ; la réunion des jets rencontrant la surface interne du tube (la) crée un volume clos de pré-mélange dans lequel l'air extérieur est aspiré. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cône (2) 20 divergent cannelé est monté coaxial dans un tube cylindrique (3), maintenu dans l'axe par des entretoises radiales (4) et maintenu le long de l'axe en amont du tube (la) par une vis (5) dont la tête vient obstruer l'ajutage (2b) du cône divergent cannelé (2) et dont la tige filetée passe au milieu des entretoises radiales (4) et pénètre dans le pourtour intérieur taraudé de l'ajutage (2b) du cône divergent cannelé (2). 3. Dispositif selon une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le tube cylindrique (3) est encastré coaxial dans la seconde extrémité (lb) du bec de lance (1) par une douille à encastrer (6) solidaire du pourtour extérieur du tube cylindrique (3). 2938444 io 4. Dispositif selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une bague de maintien (7) est montée coaxiale et solidaire autour du tube cylindrique (3) en aval de la douille à encastrer (6) et en amont du tube (1a) du bec de lance (1) et a un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur de la seconde extrémité (1b) du bec de lance pour permettre le maintien du tube cylindrique (3), approximativement dans l'axe, par butée contre la paroi interne de la seconde extrémité (1 b), sans empêcher l'aspiration de l'air extérieur. 5. Dispositif selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les cannelures (2a) du cône (2) divergent ont une section croissante en même temps que la section du cône (3). 6. Dispositif selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'épaisseur des cloisons (2c) formant la séparation des cannelures (2a) détermine les espaces de pénétration de l'air et l'homogénéité de la mousse.