L'invention concerne une buse de pulvérisation d'un liquide notamment pour la protection incendie.
Pour la protection contre l'incendie, il est connu d'utiliser des buses de pulvérisation qui génèrent des brouillards d'eau.
Pour un bon résultat, on doit assurer une densité de brouillard suffisante ainsi qu'une bonne qualité concernant la taille des gouttelettes.
D'une manière générale, on cherche à avoir pour chaque orifice de diffusion ou pulvérisation, le plus grand débit tout en ayant une taille des gouttelettes très fine, ce qui augmente l'efficacité du fait qu'une extinction d'un incendie par ce moyen est due à l'échange thermique entre le foyer ou le feu à éteindre et lesdites gouttelettes.
En effet, plus le débit est grand et/ou plus les gouttelettes sont fines, plus le nombre de ces dernières est important, ce qui augmente par le fait la surface en contact avec le foyer ou le feu et favorise l'échange thermique ainsi que l'évaporation des fines gouttelettes, ce qui accélère le processus d'extinction.
En outre, chaque risque d'incendie préconise un système adapté quant à la forme et la nature du brouillard à pulvériser.
La présente invention concerne une buse de pulvérisation qui comporte une tête munie d'une arrivée de liquide et d'au moins un orifice formant un logement dans lequel est disposé un diffuseur, et plus particulièrement une buse à plusieurs diffuseurs pour générer un brouillard d'eau en cône plein formé par une somme de cônes creux. On comprendra bien par la suite ce qui est désigné par les mots buse et diffuseur, car la littérature antérieure dans le domaine n'est pas toujours en harmonie sur les termes utilisés (buse, tuyère, pulvérisateur,...).
Dans cet art antérieur, on connaît par exemple des dispositifs décrits dans les documents GB-180387A, FR-639530A, FR-461464A ou US-2.098.487A qui comportent un seul diffuseur constitué d'un manchon formant un volume intérieur qui est délimité par un cône circulaire dont le sommet tourné vers l'extérieur est percé pour constituer un orifice de pulvérisation, et dans lequel vient se loger une pièce conique au moins en partie creuse, de forme extérieure conjuguée et pourvue extérieurement d'au moins une rainure hélicoïdale conique qui s'étend, à partir de la base de ladite pièce conique en communiquant avec l'intérieur de celle-ci, vers son sommet pour former en combinaison avec la paroi intérieure dudit manchon, un canal hélicoïdal conique de circulation du liquide.
Pour améliorer ces dispositifs connus, notamment dans le guidage du liquide et son arrivée au niveau de l'orifice de pulvérisation, une buse selon l'invention est notamment remarquable en ce que la pièce conique du diffuseur comporte trois rainures hélicoïdales coniques dont les extrémités à la base de la pièce communiquent directement à l'intérieur de celle-ci par un orifice distinct, lesdites extrémités et donc lesdits orifices étant décalés angulairement deux à deux d'un angle sensiblement de 120°, tandis que les autres extrémités des rainures parviennent au voisinage immédiat du sommet de ladite pièce après un développement sur sensiblement un tour pour former une arrivée commune en regard de l'orifice de pulvérisation du manchon.
Avantageusement le logement de la buse destiné au diffuseur présente un filetage intérieur destiné à coopérer par vissage avec un filetage extérieur conjugué aménagé sur le manchon du diffuseur, tandis que la pièce conique du diffuseur est pourvue à sa base d'un filetage extérieur destiné à coopérer par vissage avec un filetage intérieur conjugué prévu à la base du manchon.
Selon un mode de réalisation intéressant, la pièce conique du diffuseur n'est pas complètement introduite dans le logement formé par le volume intérieur du manchon, créant ainsi un espace entre ladite pièce conique et la paroi intérieure du manchon par lequel les canaux hélicoïdaux peuvent communiquer entre eux. Ceci est, par exemple, obtenu par un serrage partiel de la pièce conique dans le manchon, ou par une forme particulière de ladite pièce.
La tête de la buse est généralement pourvue de plusieurs logements et dans ce cas un mode de réalisation selon l'invention est remarquable en ce que d'une part, les angles au sommet des pièces coniques et des manchons des diffuseurs et, d'autre part, les diamètres des orifices de pulvérisation, dépendent des emplacements des diffuseurs sur la tête de la buse en fonction de l'effet recherché.
Par exemple la tête de la buse présente sensiblement la forme d'une poire, le ou les logements pour les diffuseurs étant ménagés sur sa partie renflée tandis que de préférence les diffuseurs présentent des diamètres d'orifices de pulvérisation de plus en plus grands et des angles au sommet de plus en plus petits au fur et à mesure que leurs emplacements se rapprochent de la zone de plus grand diamètre de la tête de la buse.
Selon un autre mode de réalisation la tête de la buse présente sensiblement une forme en arc de cercle, les logements pour les diffuseurs étant disposés en arc de cercle, leurs axes étant sensiblement coplanaires selon un plan passant par l'axe de l'arrivée du liquide.
Il est encore possible que la tête de la buse présente une partie cylindrique coaxiale à l'axe de l'arrivée du liquide, les logements pour les diffuseurs étant ménagés sur cette partie cylindrique, leurs axes étant sensiblement coplanaires selon un plan sensiblement perpendiculaire audit axe de l'arrivée du liquide ou encore ladite tête peut présenter une partie plane sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arrivée du liquide, les logements pour les diffuseurs étant ménagés en biais en débouchant dans cette partie plane.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels:
La buse selon l'invention représentée sur les figures 1 à 3 comporte essentiellement une tête 1 en partie creuse qui est pourvue: d'une ouverture constituant une arrivée 2 de liquide, et de plusieurs orifices formant des logements 3 (figures 2 et 3) pour des diffuseurs 4.
Chaque diffuseur 4 est constitué d'un manchon 5 (figures 6 à 8) dans lequel vient se loger une pièce conique 6 en partie creuse (figures 4 et 5).
Le manchon 5 du diffuseur délimite un volume intérieur 7 en forme de cône circulaire muni en son sommet d'un orifice 8, comme le montrent bien les figures 6 à 8, tandis qu'il est pourvu d'un filetage extérieur 9 et d'un filetage intérieur 10 ménagé à la base dudit volume conique 7, le filetage extérieur 9 étant prévu pour coopérer avec un filetage intérieur correspondant prévu dans les logements 3, comme le montrent bien les figures 2 et 3.
La pièce conique 6 des figures 4 et 5 présente un angle au sommet correspondant à celui du volume conique 7 du manchon 5 et un filetage extérieur 11 à sa base, conjugué du filetage intérieur 10 dudit manchon.
De la sorte on comprend que la pièce 6 peut se loger et se visser dans le manchon 5 par coopération des filetages respectivement 10 et 11 des pièces, comme le montre plus particulièrement la figure 8, cette opération étant facilitée par l'utilisation d'un outil en prise avec la rainure 12 de la pièce 6, visible sur la figure 4.
Pour faciliter le vissage des manchons 5 dans les logements 3, lesdits manchons 5 comportent ici des trous tels que 13 (figure 7) pour l'utilisation d'un outil approprié.
La pièce 6 (figure 4) comporte en outre trois rainures hélicoïdales coniques 14a, 14b, 14c qui s'étendent, comme le montre bien la figure 4, de la base de ladite pièce 6 en communiquant chacune avec l'intérieur de celle-ci par un orifice 15a, 15b, 15c, jusqu'au voisinage immédiat du sommet S (figure 5), de ladite pièce, en regard de l'orifice 8 de pulvérisation du manchon si l'on considère les pièces assemblées comme le montre la figure 8.
Le sommet S de la pièce 6 constitue ainsi une arrivée commune des trois rainures hélicoïdales.
Dans l'exemple représenté et comme le montre plus particulièrement la figure 5, les extrémités de départ des rainures 14a à 14c et donc les orifices 15a à 15c sont décalés angulairement deux à deux d'un angle sensiblement de 120°C, pour être régulièrement répartis tandis que lesdites rainures parviennent au sommet S de la pièce après un développement sur sensiblement un tour.
Les angles au sommet de la pièce 6 et du volume 7 du manchon étant les mêmes (soit dans le mode réalisation des figures 4 à 8 de 60°), les rainures 14a à 14c forment alors en coopérant avec la paroi intérieure du manchon 5, des canaux hélicoïdaux coniques de circulation du liquide, comme le montre bien la figure 8.
On comprend que cette disposition permet au liquide, qui arrive dans la tête de la buse par l'arrivée 2, de parvenir jusqu'au diffuseur 4 par des canaux ou parties creuses appropriés ménagés dans ladite tête, comme le montrent les dessins.
Le liquide passe ensuite dans la pièce conique creuse 6 et le liquide suit les trois canaux hélicoïdaux formés par les rainures 14a à 14c pour sortir par l'orifice 8 en formant un brouillard en cône creux, la pluralité des diffuseurs formant un brouillard en cône plein.
Toutefois, l'inventeur a découvert que la pièce 6 pouvait ne pas être vissée complètement dans le manchon 5 de telle sorte qu'un espace est alors créé entre ladite pièce 6 et la paroi intérieure dudit manchon 5 par lequel les canaux hélicoïdaux peuvent ainsi communiquer entre eux, comme le montre bien la figure 8 où un espace E est schématisé avec des traits interrompus.
En effet, on a constaté que cet espace permettait de faire varier le degré de remplissage du cône creux du brouillard de liquide généré par le diffuseur ainsi que la distance d'éjection dudit brouillard.
Il est clair que l'invention prévoit aussi un mode de réalisation dans lequel l'espace E mentionné ci-avant peut être créé alors que la pièce 6 est entièrement vissée dans le manchon 5 et qu'il suffit pour cela que la partie circulaire de la pièce 6 située entre son filetage 11 et sa partie conique soit un peu plus courte que la partie circulaire correspondante du manchon 5 située entre son filetage 10 et sa partie conique.
On comprend aisément aussi que selon la nature et la forme du brouillard à pulvériser, on peut également agir sur la forme de la tête et la répartition des diffuseurs sur celle-ci, ainsi que sur l'angle au sommet de la pièce 6 et du volume 7 du manchon 5, de même que sur le diamètre de l'orifice 8 de pulvérisation dont la section sera inférieure à la somme des sections des canaux précédemment décrits. On pourra, par exemple, utiliser des angles au sommet de 90°, 75°, 60° et 20°.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3 par exemple, la tête 1 de la buse présente sensiblement la forme d'une poire, les diffuseurs étant répartis sur la partie renflée de celle-ci.
Avantageusement, selon ce mode de réalisation, on utilise pour les diffuseurs des orifices de pulvérisation d'un diamètre de plus en plus grand et des angles au sommet de plus en plus petits au fur et à mesure que l'on se rapproche de la zone de plus grand diamètre de la tête, c'est-à-dire de la zone de transition entre la partie renflée et l'autre partie.
De la sorte, plus on se rapproche de cette zone de transition et plus le liquide peut être pulvérisé loin.
Sur les figures 2 et 3, on peut d'ailleurs constater que le diffuseur dit central ou polaire, disposé dans l'axe de l'arrivée 2 du liquide, présente un angle d'environ 90° tandis que les autres diffuseurs montrés sur la figure 2 ont un angle de 75° et ceux de la figure 3 un angle de 60°.
On comprend que le diffuseur central va générer les plus fines gouttelettes avec le plus grand angle de dispersion tandis que les diffuseurs de la figure 2 vont générer des gouttelettes de taille moyenne dans un cône de dispersion de 75°, tandis que les diffuseurs de la figure 3 vont générer les plus grosses gouttelettes, lesquelles vont être projetées le plus loin.
Toutefois, il est clair que de nombreuses combinaisons sont possibles avec par exemple 3 à 6 diffuseurs intermédiaires de 75° combinés avec ou non 3 à 6 diffuseurs de 60° et avec ou non un diffuseur central ou polaire.
Sur les figures 9 à 15, on a représenté des têtes de formes différentes et on a gardé les mêmes références, à l'exception toutefois de la référence de la tête elle-même numérotée respectivement 1' ou 1" ou 1'''.
Sur les figures 9 à 11, la tête 1' représentée, qui concerne par exemple plus particulièrement une buse pour fosse, présente une forme en arc de cercle 16, les axes des diffuseurs 4 étant sensiblement coplanaires selon un plan passant par l'axe de l'arrivée 2 du liquide, ce qui permet d'étaler le brouillard de liquide selon ici cinq directions principales coplanaires comme les cinq doigts écartés d'une main.
Les diffuseurs présentent ici un angle au sommet de 60° mais on peut aussi utiliser d'autres diffuseurs et notamment des diffuseurs de 20°.
Les figures 12, 13 et 14, 15 montrent deux autres modes de réalisation possibles, par exemple respectivement pour caniveaux (figures 12 et 13) et pour faux planchers ou faux plafonds ( figures 14 et 15).
La tête 1" des figures 12 et 13 présente une partie cylindrique 17 coaxiale à l'axe de l'arrivée 2 du liquide tandis que les logements 3 des diffuseurs 4 sont ménagés sur ladite partie cylindrique 17, leurs axes étant sensiblement coplanaires selon un plan sensiblement perpendiculaire audit axe de l'arrivée 2 du liquide. Dans ce mode de réalisation, les diffuseurs ont un angle ici de 20°. Une telle buse permet une pulvérisation latérale, par exemple pour de grandes surfaces et de faibles hauteurs.
La tête 1''' des figures 14 et 15, présente au contraire une partie plane 18 sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arrivée 2 du liquide et dans laquelle sont ménagés en biais et débouchent les logements 3 des diffuseurs 4, lesdits diffuseurs 4 ayant par exemple un angle de 20°, de manière à constituer une buse plus spécialement destinée à de grandes longueurs et des petites sections.