Brevet FR3079814A1 — publié le 20191011

DISPOSITIF DE LUTTE CONTRE L'INCENDIE COMPRENANT UN DRONE ENERGETIQUEMENT AUTONOME La présente demande se rapporte à un dispositif de lutte contre l'incendie comprenant un drone énergétiquement autonome. Le document US2017/0113787 décrit un dispositif de lutte contre l'incendie comprenant un drone à propulsion hydraulique. Un tel dispositif comprend un tuyau d'alimentation en fluide, un drone et une lance reliée de manière rigide au drone. Le drone présente un conduit principal interne reliant une entrée connectée au tuyau d'alimentation et une sortie connectée à la lance et quatre conduits secondaires reliés au conduit principal par un piquage et débouchant via des buses orientées vers le sol. Les buses sont agencées de manière symétrique par rapport au conduit principal, deux à l'avant et deux à l'arrière. Si les quatre buses éjectent un flux identique alors le drone reste stationnaire, monte ou descend en fonction de la valeur du flux. Il est possible de déplacer le drone selon une direction différente de la verticale en modulant des flux différemment d'une buse à l'autre. En variante, pour contrôler sa direction de déplacement, le drone comprend une tête orientable équipée d'une buse reliée au conduit principal, une vanne pour contrôler le flux éjecté par la buse de la tête et un moteur pour contrôler l'orientation de la tête. Le drone peut comprendre également une vanne au niveau du conduit principal pour contrôler le flux éjecté via la lance. Pour piloter les différentes vannes et le moteur de la tête, le drone comprend un contrôleur configuré pour communiquer avec une télécommande distante. Ainsi, à partir de cette dernière, il est possible de contrôler les déplacements et l'orientation du drone et in fine ceux de la lance. Pour alimenter en énergie électrique le contrôleur, les vannes et le moteur, le drone est relié via une liaison filaire à une alimentation électrique distante. Le drone évoluant dans des environnements critiques soumis à des températures très élevées, cette liaison filaire s'avère problématique. 2 Pour supprimer cette liaison filaire, il n'est pas possible de prévoir des batteries rechargeables au niveau du drone pour le rendre autonome sur le plan énergétique, car les batteries sont des composants très sensibles à la chaleur. La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur. 5 A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de lutte contre l'incendie comprenant un tuyau d'alimentation en fluide, au moins un drone et au moins une lance reliée de manière rigide au drone, ledit drone comportant : - un système de propulsion, - un système de contrôle de la direction de déplacement du drone, 10 - un contrôleur configuré pour piloter le système de propulsion et le système de contrôle de la direction de déplacement, ledit contrôleur présentant un système de communication configuré pour communiquer avec une télécommande distante, - un conduit principal qui s'étend entre une entrée reliée au tuyau d'alimentation et une sortie reliée à la lance. 15 Selon l'invention, drone comprend une source d'énergie électrique sous la forme d'au moins une batterie pour alimenter le contrôleur, le système de propulsion et/ou le système de contrôle de la direction de déplacement, la source d'énergie électrique étant positionnée à l'intérieur du conduit principal de manière à être immergée dans le flux de fluide circulant dans le conduit principal. 20 D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l'invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de lutte contre l'incendie qui illustre un premier mode de réalisation de l'invention, 25 - La figure 2 est une coupe longitudinale verticale du dispositif de lutte contre l'incendie visible sur la figure 1, - La figure 3 est une coupe longitudinale horizontale du dispositif de lutte contre l'incendie visible sur la figure 1, - La figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif de lutte contre l'incendie qui illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention, 3 - La figure 5 est une coupe longitudinale verticale du dispositif de lutte contre l'incendie visible sur la figure 4, - La figure 6 est une coupe transversale selon la ligne VI-VI de la figure 5, - La figure 7 est une représentation schématique d'un dispositif de lutte contre 5 l'incendie qui illustre un autre mode de réalisation de l'invention, et - La figure 8 est une représentation schématique d'un dispositif de lutte contre l'incendie qui illustre un autre mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, on a représenté un dispositif de lutte contre l'incendie qui comprend un tuyau d'alimentation 10 en fluide (adapté pour lutter contre un incendie), au moins un drone 12 et 10 au moins une lance 14 reliée de manière rigide au drone 12. Le drone 12 présente un châssis 16 et un conduit principal 18 supporté par le châssis 16 qui s'étend entre une entrée 18.1 reliée au tuyau d'alimentation 10 et une sortie 18.2 reliée à la lance 14. Pour la suite de la description, un axe longitudinal correspond à l'axe A18 du conduit 15 principal 18 qui passe par le centre de l'entrée 18.1 et le centre de la sortie 18.2. Un plan longitudinal contient l'axe longitudinal et un plan transversal est perpendiculaire à l'axe longitudinal. Les termes avant et arrière font référence au sens d'écoulement du fluide dans le conduit principal, l'avant étant situé proche de la sortie 18.2 et l'arrière proche de l'entrée 18.1. 20 La lance 14 et le tuyau d'alimentation 10 ne sont pas plus détaillés car ils sont connus de l'homme du métier. Selon une configuration, le drone 12 comprend un système de propulsion hydraulique. Selon un premier mode de réalisation, le système de propulsion hydraulique comprend quatre buses 20.1 à 20.4 agencées de manière symétrique par rapport à un plan longitudinal 25 vertical PLV. Les première et deuxième buses 20.1 et 20.2 sont positionnées dans un plan transversal avant, de manière symétrique par rapport au plan longitudinal vertical PLV. Les troisième et quatrième buses 20.3, 20.4 sont positionnées dans un plan transversal arrière, de manière symétrique par rapport au plan longitudinal vertical PLV. Chaque buse 20.1 à 20.4 est reliée au conduit principal 18 par un conduit secondaire 22.1 à 30 22.4 qui est équipé d'une vanne 24.1 à 24.4 configurée pour réguler le flux s'écoulant du conduit principal 18 vers la buse 20.1 à 20.4. 4 Selon une configuration, les conduits secondaires 22.1 à 22.4 ont chacun une forme en L et sont configurés pour éjecter des jets de fluide parallèles entre eux. Cependant, l'invention n'est pas limitée à cet agencement. Les jets de fluide éjectés pourraient ne pas être parallèles mais inclinés et symétriques par rapport au plan longitudinal vertical PLV et par rapport à un 5 plan transversal médian PTM. Cette configuration permet d'obtenir une meilleure stabilité. En variante, les buses 20.1 à 20.4 sont orientables afin de modifier la direction des jets sortant des buses. Lorsque les flux éjectés par les quatre buses 20.1 à 20.4 sont identiques, le drone vole en mode stationnaire ou se déplace selon une direction verticale. 10 Le drone 12 comprend un système de contrôle de la direction de déplacement. Selon un premier mode de réalisation, le système de contrôle de la direction de déplacement comprend un contrôleur 26 permettant de piloter indépendamment les vannes 24.1 à 24.4 afin d'ajuster les flux éjectés par les buses 20.1 à 20.4 indépendamment les uns des autres et différemment les uns des autres. 15 Selon un deuxième mode de réalisation, le système de contrôle de la direction de déplacement comprend, en plus du contrôleur 26, une tête 30 orientable équipée d'une buse 32 reliée au conduit principal 18, une vanne 34 pour contrôler le flux éjecté par la buse 32 de la tête 30 et un moteur 36 pour contrôler l'orientation de la tête 30, la vanne 34 et le moteur 36 étant pilotés par le contrôleur 26. 20 Selon un mode de réalisation, le drone 12 comprend une première vanne principale 38 positionnée en aval des conduits secondaires 22.1 à 22.4, en amont de la sortie 18.2, permettant d'ajuster le flux éjecté par la lance 14. Selon une configuration, la première vanne principale 38 est pilotée par le contrôleur 26. De préférence, le drone 12 comprend une deuxième vanne principale 40 positionnée en 25 amont des conduits secondaires 22.1 à 22.4, permettant d'ajuster le flux entrant dans le drone 12. Selon une configuration, la deuxième vanne principale 40 est pilotée par le contrôleur 26. Cette deuxième vanne principale 40 permet d'obtenir une pression constante en aval de la deuxième vanne principale 40 quel que soit le débit du flux sortant via la lance 14. 30 Selon une configuration, chaque conduit secondaire 22.1 à 22.4 ou chaque buse 20.1 à 20.4 comprend un capteur de pression configuré pour transmettre au contrôleur 26 la valeur 5 mesurée de la pression, en temps réel, du flux sortant de la buse 20.1 à 20.4, le contrôleur 26 pilotant la deuxième vanne principale 40 en fonction de la valeur mesurée de la pression par chaque capteur de pression. En variante, le tronçon du premier conduit principal 18 situé entre les première et deuxième 5 vannes principales 38 et 40 comprend un capteur de pression configuré pour transmettre au contrôleur 26 la valeur mesurée de la pression, en temps réel, du flux sortant de la buse 20.1 à 20.4, le contrôleur 26 pilotant la deuxième vanne principale 40 en fonction de la valeur mesurée de la pression par chaque capteur de pression. Selon un deuxième mode de réalisation visible sur les figures 4 à 6, le drone 12 comprend un 10 premier jeu de buses 20.1 à 20.4 ainsi qu'un deuxième jeu de buses 42.1 à 42.4, la somme des flux éjectés via les buses 20.1 à 20.4 du premier jeu ayant une composante perpendiculaire à un plan longitudinal horizontal PLH et orientée selon un premier sens, la somme des flux éjectés via les buses 42.1 à 42.4 du deuxième jeu ayant une composante perpendiculaire au plan longitudinal horizontal PLH et orientée selon un deuxième sens 15 opposé au premier sens. Comme les buses 20.1 à 20.4 du premier jeu, chaque buse 42.1 à 42.4 est reliée au conduit principal 18 par un conduit secondaire (seuls les conduits secondaires 44.3, 44.4 sont visibles sur la figure 6) qui est équipé d'une vanne (seules les vannes 46.3, 46.4 sont visibles sur la figure 6) configurée pour réguler le flux s'écoulant du conduit principal 18 vers la buse 42.1 à 20 42.4. Ce deuxième mode de réalisation permet d'obtenir un drone réversible, les flux sortant : - Soit des buses 20.1 à 20.4 du premier jeu lorsque lesdites buses 20.1 à 20.4 sont orientées vers le sol, ou - soit des buses 42.1 à 42.4 du deuxième jeu lorsque lesdites buses 42.1 à 42.4 sont 25 orientées vers le sol. Ainsi, contrairement à l'art antérieur, le drone ne peut jamais être immobilisé au sol, les flux éjectés étant orientés vers le haut. Selon une configuration, chaque buse 20.1 à 20.4, 42.1 à 42.4 comprend une extrémité en forme de tuyère pour augmenter la vitesse d'éjection du flux sortant. 30 Selon une configuration, le fluide canalisé par le tuyau d'alimentation 10 est un mélange de liquide H20 et de gaz G pour réduire la consommation de liquide. 6 Bien que le mode de propulsion de type hydraulique soit privilégié, l'invention n'est aucunement limitée à ce mode de propulsion. Ainsi, le drone pourrait être à voilure tournante. Quel que soit le mode de réalisation, le drone comprend : 5 - un système de propulsion, - un système de contrôle de la direction de déplacement, - un contrôleur 26 configuré pour piloter le système de propulsion et le système de contrôle de la direction de déplacement, ledit contrôleur présentant un système de communication 48 configuré pour communiquer avec une télécommande 50 distante 10 (par une liaison non filaire), - une source d'énergie électrique 52 sous la forme d'au moins une batterie pour alimenter le contrôleur, le système de propulsion et/ou le système de contrôle de la direction de déplacement. Ainsi un opérateur à distance peut, grâce à la télécommande 50, positionner le drone et 15 orienter la lance correctement de sorte à projeter le fluide en direction de l'incendie. Avantageusement, la (ou les) batterie(s) est (ou sont) rechargeable(s). Selon une caractéristique importante de l'invention, la source d'énergie électrique 52 est positionnée à l'intérieur du conduit principal 18 de manière à être immergée dans le flux de fluide circulant dans le conduit principal 18. Ce positionnement permet de limiter les risques 20 d'échauffement de la source d'énergie électrique 52 et permet de la faire fonctionner dans une plage de températures optimale malgré l'environnement critiques à hautes températures. Selon un mode de réalisation, le conduit principal 18 comprend un renflement 54 (élargissement du diamètre du conduit principal 18). En complément, le drone comprend une 25 enceinte interne 56, étanche au fluide, positionnée à l'intérieur du renflement 54 de manière concentrique. L'enceinte interne 56 est configurée pour limiter les pertes de charge. Selon ce mode de réalisation, la source d'énergie électrique 52, et de préférence le contrôleur, sont positionnés dans l'enceinte interne 56. Selon une autre caractéristique, le drone comprend un système de production d'énergie 30 électrique configuré pour alimenter la source d'énergie électrique 52. Selon un mode de réalisation, le drone comprend au moins une turbine, positionnée dans le conduit principal 7 18, entrainée en rotation par le flux circulant dans le conduit principal 18 et configurée pour générer de l'énergie électrique en continu destinée à la source d'énergie électrique 52. Selon un mode de réalisation visible sur la figure 7, le dispositif de lutte contre l'incendie comprend une perche 58 permettant de maintenir le tuyau d'alimentation 10 en hauteur en 5 amont du drone 12. Selon un mode de réalisation visible sur la figure 8, le dispositif de lutte contre l'incendie comprend, en plus du drone 12 supportant la lance 14, au moins un drone 60 supportant en hauteur le tuyau d'alimentation 10. Le dispositif de lutte contre l'incendie peut comprendre plusieurs drones 60 répartis le long du tuyau d'alimentation 10. Chaque drone 60 supportant 10 en hauteur le tuyau d'alimentation REVENDICATIONS1. Dispositif de lutte contre l'incendie comprenant un tuyau d'alimentation (10) en fluide, au moins un drone (12) et au moins une lance (14) reliée de manière rigide au drone (12), ledit drone (12) comportant : - un système de propulsion, - un système de contrôle de la direction de déplacement du drone (12), - un contrôleur (26) configuré pour piloter le système de propulsion et le système de contrôle de la direction de déplacement, ledit contrôleur (26) présentant un système de communication (48) configuré pour communiquer avec une télécommande (50) distante, - un conduit principal (18) qui s'étend entre une entrée (18.1) reliée au tuyau d'alimentation (10) et une sortie (18.2) reliée à la lance (14), caractérisé en ce que le drone (12) comprend une source d'énergie électrique (52) sous la forme d'au moins une batterie pour alimenter le contrôleur (26), le système de propulsion et/ou le système de contrôle de la direction de déplacement, la source d'énergie électrique (52) étant positionnée à l'intérieur du conduit principal (18) de manière à être immergée dans le flux de fluide circulant dans le conduit principal (18). 2. Dispositif de lutte contre l'incendie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit principal (18) comprend un renflement (54), en ce que le drone comprend une enceinte interne (56), étanche au fluide, positionnée à l'intérieur du renflement (54) du conduit principal (18) de manière concentrique, l'enceinte interne (56) étant configurée pour limiter les pertes de charge, et en ce que la source d'énergie électrique (52), et de préférence le contrôleur (26), sont positionnés dans l'enceinte interne (56). 3. Dispositif de lutte contre l'incendie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système de propulsion est un système de propulsion hydraulique qui présente au moins un jeu de buses (20.1 à 20.4) reliées chacune au conduit principal (18) par un conduit secondaire (22.1 à 22.4). 4. Dispositif de lutte contre l'incendie selon la revendication 3, caractérisé en ce que le drone (12) comprend un premier jeu de buses (20.1 à 20.4) ainsi qu'un deuxième jeu de buses (42.1 à 42.4), les buses (20.1 à 20.4) du premier jeu étant positionnées de sorte que la somme des flux éjectés via les buses (20.1 à 20.4) du premier jeu ayant une composante 9 perpendiculaire à un plan longitudinal horizontal (PLH) et orientée selon un premier sens, les buses (42.1 à 42.4) du deuxième jeu étant positionnées de sorte que la somme des flux éjectés via les buses (42.1 à 42.4) du deuxième jeu ayant une composante perpendiculaire au plan longitudinal horizontal (PLH) et orientée selon un deuxième sens opposé au premier 5 sens. 5. Dispositif de lutte contre l'incendie selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le drone (12) comprend une première vanne principale (38), positionnée en aval des conduits secondaires (22.1 à 22.4), permettant d'ajuster le flux éjecté par la lance (14) et une deuxième vanne principale (40) positionnée en amont des conduits secondaires (22.1 à 22.4), 10 permettant d'ajuster le flux entrant dans le drone (12). 6. Dispositif de lutte contre l'incendie selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le tronçon du conduit principal (18) situé entre les première et deuxième vannes principales (38, 40) ou chaque conduit secondaire (22.1 à 22.4) ou chaque buse (20.1 à 20.4) comprennent un capteur de pression configuré pour transmettre au contrôleur (26) une 15 valeur mesurée de la pression du flux sortant de la buse (20.1 à 20.4), le contrôleur (26) pilotant la deuxième vanne principale (40) en fonction de la valeur mesurée de la pression par chaque capteur de pression. 7. Dispositif de lutte contre l'incendie selon la revendication 3 à 6, caractérisé en ce que chaque buse (20.1 à 20.4, 42.1 à 42.4) comprend une extrémité en forme de tuyère pour 20 augmenter la vitesse d'éjection du flux sortant. 8. Dispositif de lutte contre l'incendie selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le drone comprend au moins une turbine, positionnée dans le conduit principal (18), entrainée en rotation par le flux circulant dans le conduit principal (18) et configurée pour générer de l'énergie électrique en continu destinée à la source d'énergie 25 électrique (52). 9. Dispositif de lutte contre l'incendie selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une perche (58) permettant de maintenir le tuyau d'alimentation (10) en hauteur en amont du drone (12) 10.. Dispositif de lutte contre l'incendie selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en plus du drone (12) supportant la lance (14), au moins un drone (60) supportant en hauteur le tuyau d'alimentation (10).