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EP0683886B1 - Canon a neige - Google Patents

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Publication number
EP0683886B1
EP0683886B1 EP94906949A EP94906949A EP0683886B1 EP 0683886 B1 EP0683886 B1 EP 0683886B1 EP 94906949 A EP94906949 A EP 94906949A EP 94906949 A EP94906949 A EP 94906949A EP 0683886 B1 EP0683886 B1 EP 0683886B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
extremity
air
water
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP94906949A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0683886A1 (fr
Inventor
Pierre Girardin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YORK FRANCE AIRCHAL
Original Assignee
YORK FRANCE AIRCHAL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YORK FRANCE AIRCHAL filed Critical YORK FRANCE AIRCHAL
Publication of EP0683886A1 publication Critical patent/EP0683886A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0683886B1 publication Critical patent/EP0683886B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0433—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with one inner conduit of gas surrounded by an external conduit of liquid upstream the mixing chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/06—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane
    • B05B7/062—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet
    • B05B7/066—Spray pistols; Apparatus for discharge with at least one outlet orifice surrounding another approximately in the same plane with only one liquid outlet and at least one gas outlet with an inner liquid outlet surrounded by at least one annular gas outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C3/00—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow
    • F25C3/04—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow for sledging or ski trails; Producing artificial snow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C2303/00—Special arrangements or features for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Special arrangements or features for producing artificial snow
    • F25C2303/048—Snow making by using means for spraying water
    • F25C2303/0481—Snow making by using means for spraying water with the use of compressed air

Definitions

  • the present invention relates to a snow gun of the high pressure type as defined in the preamble of claim 1.
  • a snow cannon is known, for example, from document US-A-3,945,567.
  • the present invention provides a gun which significantly increases the capacity for producing snow. Under identical temperature conditions, the barrel according to the invention will deliver a greater quantity of water which, by means of particular means, will make it possible to obtain abundant and high quality snow.
  • the means used by the invention in fact make it possible to promote the rapid formation of ice or snow crystals which will very quickly inoculate all of the drops projected by the gun.
  • This transformation into snow is all the more rapid as means allow the formation of a jet of water and air mixture in which the water particles have a very fine size which favors the transformation into ice or snow. .
  • the invention also has the advantage of significantly reducing the noise caused by the main jet consisting of the mixture of water and primary air.
  • the snow gun according to the invention is defined in claim 1.
  • the nozzle comprises, from upstream to downstream, a convergent, a narrow sonic neck, which limits the flow, where the secondary air reaches the speed of sound, then a diverge to very low opening so as to achieve relaxation of the compressed air making it possible to reach temperatures in the region of - 70 ° C.
  • the very cold secondary air envelops the main jet.
  • the particles of water which emerge from this main jet are immediately in contact with this very cold air; this contact promotes the formation of crystals which serve to seed all of the particles of this main jet.
  • the mixing chamber is in the form of an elongated cylindrical tube comprising, at its end, located upstream of the ejection nozzle, a cavity formed by an abrupt flaring followed by a convergent then a cylindrical portion.
  • the diameter of the internal cylindrical portion is slightly less than that of the mixing chamber upstream of said flaring.
  • the slope of the convergent is around 10 °.
  • the ejection nozzle has an internal divergence and an internal cylindrical end whose cylindrical external envelope constitutes the internal wall of the nozzle.
  • the snow cannon consists of a hollow body 1 obtained by molding.
  • This body comprises a pipe 2 for the inlet of pressurized water and a pipe 3 for the inlet of pressurized air.
  • the tubing 2 is extended in the body 1 by a cavity 2 'which serves a chamber 4 of annular shape centered on the longitudinal axis 5 of the barrel.
  • the tubing 3 is extended, in the same way, by a cavity 3 'which serves a first chamber 7 located upstream in the body 1, that is to say before the chamber 4, and a second chamber 8 located downstream; in fact the chambers 7 and 8 are located on either side of the chamber 4, and they also have an annular shape also centered on the axis 5.
  • the body 1 is extended by a sheath 9, which sheath constitutes the outer envelope of a tubular chamber 10 whose role will be explained below.
  • the chamber 4 is delimited by radial partitions 47 and 48 common with the chambers 7 and 8 respectively.
  • the chamber 7 is delimited by the partition 47 common with the chamber 4 and by the radial wall 71 which constitutes the bottom of the body 1 between the pipes 2 and 3.
  • the chamber 8 is delimited by the partition 48 common with the chamber 4 and the radial wall 81 of the body 1 from which the sheath 9 extends.
  • the partitions 47, 48 and the walls 71 and 81 are all arranged radially, that is to say perpendicular to the main axis 5.
  • the body 1 contains a kind of cartridge 11 detailed in FIG. 2.
  • This cartridge 11 centered on the axis 5, is threaded into the body 1 and in particular into the sleeve 9, and into the bores 12 and 13 arranged respectively at the level partitions 47 and 48.
  • This cartridge 11 bears on the internal face of the wall 71 of the body 1 for the embodiment shown in FIG. 1.
  • the main tube 15 is centered in the body 1 and in particular in the partitions 47, 48 and the sheath 9.
  • the tube 15 has a cylinder 21 provided with a groove 22 to receive an annular seal 222. This cylinder 21 is adjusted in the bore 13 of the partition 48.
  • radial fins 23 in sufficient number to center said tube in the internal bore of the sleeve 9.
  • the space between two fins 23 forms a channel for the passage of air secondary.
  • the total passage section at the level of these channels is chosen so as to be compatible with the flow rate of the nozzle 18.
  • the tube 15 also comprises, upstream of the ring 24, a cylinder 25 provided with a groove 22 'for an annular seal 222'; this cylinder 25 is adjusted in the bore 12 of the partition 47.
  • This upstream end of the tube 15 has an internal bore 26 which serves to center the injector 14.
  • This injector 14 has for this purpose a cylinder 27 provided with a groove 28 for an annular seal 282, and a shoulder 29 in a plane perpendicular to the main axis 5; this shoulder 29 comes into contact with the end face 30 of the tube 15. This gives very precise positioning of the injector 14 with respect to the tube 15 and in particular with respect to the mixing chamber 16.
  • This injector 14 comprises, disposed in the chamber 7, upstream of its shoulder 29, a portion of cylinder 31 centered on the axis 5, provided with orifices 32 of relatively small section so as to be able to retain the ice crystals which could be conveyed by pressurized air.
  • cylindrical portion 31 is centered in the bore 12 of the partition 47, over a small span.
  • the rear face 33 of the injector 14 bears on the wall 71 of the body 1.
  • the injector 14 is pressed against the wall 71 of the body 1 by means of the tube 15 and in particular of the upstream end face 30 of the tube 15 in contact with the shoulder 29 of the injector.
  • the tube 15 is held in position by means of the nozzle 18 and in particular of its face 34 located upstream and which bears on the downstream side of the fins 23.
  • the tightening of the flange 19 of the nozzle 18, by means of the screws 35, allows the blocking of the cartridge in the body 1 of the barrel.
  • the centering of the parts with respect to each other is automatic: the injector 14 is directly centered on the rear end of the mixing chamber 16 and the nozzle 18 is centered in the internal bore of the sleeve 9 likewise that the fins 23 for centering the downstream end of the tube 15, that is to say of the ejection nozzle.
  • the injector 14 comprises, downstream of the chamber 7, a convergent 35 which extends to the inlet of the mixing chamber 16, slightly penetrating the latter over a distance which corresponds substantially to the radius of the orifice d 'injection.
  • the external surface of the convergent 35 ensures the guiding of the stream of pressurized water at the inlet of the mixing chamber 16; this inlet to the mixing chamber 16 is arranged in the form of a convergent 36 with a rounded profile.
  • the mixing chamber is in the form of a tube whose central cavity is cylindrical from the inlet 36 to a frustoconical cavity 37 located upstream of the ejection nozzle 17.
  • This cavity 37 begins with an abrupt flaring by means of a radial wall 38 in the form of a crown from which there is a convergent 39.
  • the distance which separates this wall 38 from the inlet of the mixing chamber is between 5 and 12 times the internal diameter of this mixing chamber.
  • This convergent 39 has a slope of the order of 10 °.
  • a neck 40 cylindrical, the diameter of which is slightly less than the internal diameter of the mixing chamber 16, of the order of ten percent in diameter.
  • the length of the neck 40 is of the same order as the length of the diverging portion 41 of the ejection nozzle 17.
  • the speed of the jet at the level of the neck 40 is close to the speed of sound.
  • the end of the nozzle 17, after the divergent 41, has a cylindrical portion 42 of short length which extends to the end 43 of the tube 15.
  • the end 43 of the tube 15 has a relatively small thickness which appears in more detail in FIG. 3, this thickness corresponds to the space which separates the main jet from the secondary air flow. This thickness can reach 5 mm.
  • the tube 15 defines with the sleeve 9, the chamber 10 in which the secondary air under pressure circulates, downstream of the chamber 8.
  • the chamber 10 has a tubular shape which extends from the chamber 8 to the nozzle 18 , which nozzle has, behind the fins 23, downstream, a convergent whose slope is of the order of 20 ° followed by a relatively narrow neck 45 from which there is a divergent 46 whose slope is of the order 4 °.
  • the cylindrical outer wall 50 of the ejection nozzle 17 channels, with the convergent 44, the neck 45 and the divergent 46, the secondary air which circulates in the nozzle. Compressed air circulates at very low speed in chamber 10.
  • the secondary air passage section at the neck 45 of the nozzle is of the order of 20 to 30 percent of the primary air passage section at the ejector 14.
  • FIG. 4 represents an alternative embodiment relating mainly to the cartridge 11, the injector 14 and to the end of the barrel.
  • the end of the cartridge 11 is arranged to better distribute the calories of the mixture of water and primary air under pressure towards the end of the barrel.
  • the cartridge 11 comprises, at its downstream end, a frustoconical head 51 in which are cut grooves 52 which correspond to the space which was mentioned above, arranged between the fins 23. These grooves 52, in the form of a line of disc cutter, allow the passage of secondary air to the nozzle 18.
  • This head 51 has a shoulder 53 which bears on the end 54 of the sleeve 9. It also includes, upstream of the shoulder 53, a portion 55 , threaded, which allows to screw the cartridge 11 on the end of the sleeve 9 and to position it in this sleeve.
  • the nozzle 18 has a skirt 56 which adjusts to the frustoconical head 51 of the cartridge 15 to allow even more precise positioning of its neck 45, FIG. 3, relative to the external wall 50 of the ejection nozzle.
  • This frustoconical skirt 56 has at its upper end a flange 57 which allows, by means of a ring 58, to clamp the nozzle 18 on the head 51 and on the end of the barrel.
  • the ring 58 is internally threaded and screwed onto the end of the sleeve 9.
  • This injector 14 is centered at the downstream end of the cartridge 15 and fixed by a thread 60.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un canon à neige du type haute pression tel que défini dans le préambule de la revendication 1. Un tel canon à neige est connu, par exemple, du document US-A-3 945 567.
  • La présente invention propose un canon qui accroît nettement les capacités de production de neige. Dans des conditions identiques de température, le canon selon l'invention débitera une plus grande quantité d'eau qui, grâce à des moyens particuliers, permettra l'obtention d'une neige abondante et de grande qualité.
  • Les moyens mis en oeuvre par l'invention permettent en effet de favoriser la formation rapide de cristaux de glace ou de neige qui vont ensemencer très vite l'ensemble des gouttes projetées par le canon. Cette transformation en neige est d'autant plus rapide que des moyens permettent la formation d'un jet de mélange d'eau et d'air dans lequel les particules d'eau ont une taille très fine qui favorise la transformation en glace ou en neige.
  • L'invention présente également l'avantage de réduire de façon notable le bruit causé par le jet principal constitué du mélange d'eau et d'air primaire.
  • Le canon à neige selon l'invention est défini en revendication 1.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la tuyère comprend, de l'amont vers l'aval, un convergent, un col sonique étroit, qui limite le débit, où l'air secondaire atteint la vitesse du son, puis un divergent à très faible ouverture de façon à réaliser une détente de l'air comprimé permettant d'atteindre des températures voisines de - 70°C.
  • En sortie de cette tuyère, l'air secondaire très froid enveloppe le jet principal. Les particules d'eau qui se dégagent de ce jet principal sont immédiatement en contact avec cet air très froid ; ce contact favorise la formation de cristaux qui servent à ensemencer l'ensemble des particules de ce jet principal.
  • Toujours selon une disposition préférentielle de l'invention, la chambre de mélange est en forme de tube cylindrique allongé comportant, à son extrémité, située en amont de la buse d'éjection, une cavité formée d'un évasement brusque suivi d'un convergent puis d'une portion cylindrique. Le diamètre de la portion cylindrique interne est légèrement inférieur à celui de la chambre de mélange en amont dudit évasement. La pente du convergent est de l'ordre de 10° environ.
  • Toujours selon une disposition préférentielle de l'invention, la buse d'éjection comporte un divergent interne et une extrémité interne cylindrique dont l'enveloppe externe cylindrique constitue la paroi intérieure de la tuyère.
  • Il existe ainsi entre le jet primaire constitué par le mélange d'eau et d'air primaire et le flux d'air secondaire, un espace favorisant une sorte de frippage du pourtour du jet central et on observe une atomisation des particules d'eau et la formation de cristaux d'ensemencement. Ce frippage est également provoqué par la différence des vitesses du jet central principal et du flux d'air secondaire. L'espace entre les deux jets c'est-à-dire l'épaisseur de l'extrémité de la buse d'éjection est compris entre un et cinq millimètres.
  • L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation et des dessins annexés, donnés à titre indicatif, et dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du canon selon l'invention ;
    • la figure 2 est une coupe partielle de l'extrémité du canon montrant la tuyère d'éjection d'air secondaire ;
    • la figure 3 illustre l'ensemble des éléments insérés dans le corps du canon, formant une sorte de cartouche ;
    • la figure 4 représente une variante de réalisation.
  • Le canon à neige est constitué d'un corps creux 1 obtenu par moulage. Ce corps comporte une tubulure 2 d'arrivée d'eau sous pression et une tubulure 3 d'arrivée d'air sous pression. La tubulure 2 se prolonge dans le corps 1 par une cavité 2' qui dessert une chambre 4 de forme annulaire centrée sur l'axe longitudinal 5 du canon.
  • La tubulure 3 se prolonge, de la même façon, par une cavité 3' qui dessert une première chambre 7 située en amont dans le corps 1 c'est-à-dire avant la chambre 4, et une seconde chambre 8 située en aval ; en fait les chambres 7 et 8 se situent de part et d'autre de la chambre 4, et elles ont également une forme annulaire centrée elle aussi sur l'axe 5.
  • Au-delà de la chambre 8, le corps 1 se prolonge par un fourreau 9, lequel fourreau constitue l'enveloppe extérieure d'une chambre tubulaire 10 dont le rôle sera explicité plus loin. On remarque que la chambre 4 est délimitée par des cloisons radiales 47 et 48 communes avec les chambres 7 et 8 respectivement.
  • La chambre 7 est délimitée par la cloison 47 commune avec la chambre 4 et par la paroi radiale 71 qui constitue le fond du corps 1 entre les tubulures 2 et 3.
  • La chambre 8 est délimitée par la cloison 48 commune avec la chambre 4 et la paroi radiale 81 du corps 1 à partir de laquelle s'étend le fourreau 9.
  • Les cloisons 47, 48 et les parois 71 et 81 sont toutes disposées radialement, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe principal 5.
  • Le corps 1 renferme une sorte de cartouche 11 détaillée figure 2. Cette cartouche 11, centrée sur l'axe 5, s'enfile dans le corps 1 et en particulier dans le fourreau 9, et dans les alésages 12 et 13 aménagés respectivement au niveau des cloisons 47 et 48. Cette cartouche 11 prend appui sur la face interne de la paroi 71 du corps 1 pour le mode de réalisation représenté figure 1.
  • Cette cartouche 11 est constituée des trois éléments suivants :
    • un injecteur 14 pour l'air comprimé, - un tube principal 15 dont la partie centrale constitue la chambre de mélange 16 et dont l'extrémité aval constitue la buse d'éjection 17, - une tuyère 18 qui peut comporter, comme représenté selon le mode de réalisation des figures 1 et 2, de façon monobloc, une bride 19 pour fixer l'ensemble des éléments constituant la cartouche 11 sur l'extrémité 20 du fourreau 9.
  • Le tube principal 15 est centré dans le corps 1 et en particulier dans les cloisons 47, 48 et le fourreau 9. Le tube 15 comporte un cylindrage 21 muni d'une gorge 22 pour recevoir un joint d'étanchéité annulaire 222. Ce cylindrage 21 est ajusté dans l'alésage 13 de la cloison 48.
  • On remarque, sur l'extrémité aval du tube principal 15, des ailettes radiales 23 en nombre suffisant pour centrer ledit tube dans l'alésage interne du fourreau 9. L'espace entre deux ailettes 23 forme un canal pour le passage de l'air secondaire. La section totale de passage au niveau de ces canaux est choisie de façon à être compatible avec le débit de la tuyère 18.
  • En amont du cylindrage 21 du tube 15, on trouve, de façon monobloc, une bague cylindrique 24 percée d'orifices 24' qui permettent le passage de l'eau sous pression provenant de la chambre 4.
  • Le tube 15 comporte encore, en amont de la bague 24, un cylindrage 25 muni d'une rainure 22' pour un joint d'étanchéité annulaire 222' ; ce cylindrage 25 est ajusté dans l'alésage 12 de la cloison 47.
  • Cette extrémité amont du tube 15 comporte un alésage interne 26 qui sert à centrer l'injecteur 14. Cet injecteur 14 comporte à cet effet un cylindrage 27 muni d'une gorge 28 pour un joint d'étanchéité annulaire 282, et un épaulement 29 dans un plan perpendiculaire à l'axe principal 5 ; cet épaulement 29 vient en contact avec la face d'extrémité 30 du tube 15. On obtient ainsi un positionnement très précis de l'injecteur 14 par rapport au tube 15 et en particulier par rapport à la chambre de mélange 16.
  • Cet injecteur 14 comporte, disposée dans la chambre 7, en amont de son épaulement 29, une portion de cylindre 31 centrée sur l'axe 5, munie d'orifices 32 de section relativement faible de façon à pouvoir retenir les cristaux de glace qui pourraient être véhiculés par l'air sous pression.
  • On remarque aussi que la portion cylindrique 31 est centrée dans l'alésage 12 de la cloison 47, sur une petite portée.
  • La face arrière 33 de l'injecteur 14 est en appui sur la paroi 71 du corps 1. L'injecteur 14 est pressé contre la paroi 71 du corps 1 au moyen du tube 15 et en particulier de la face d'extrémité amont 30 du tube 15 en contact avec l'épaulement 29 de l'injecteur. Le tube 15 est maintenu en position au moyen de la tuyère 18 et en particulier de sa face 34 située en amont et qui prend appui sur le côté aval des ailettes 23. Le serrage de la bride 19 de la tuyère 18, au moyen des vis 35, permet le blocage de la cartouche dans le corps 1 du canon. De plus, le centrage des pièces les unes par rapport aux autres est automatique : l'injecteur 14 est directement centré sur l'extrémité arrière de la chambre de mélange 16 et la tuyère 18 est centrée dans l'alésage interne du fourreau 9 de même que les ailettes 23 de centrage de l'extrémité aval du tube 15, c'est-à-dire de la buse d'éjection.
  • L'injecteur 14 comporte, en aval de la chambre 7, un convergent 35 qui s'étend jusqu'à l'entrée de la chambre de mélange 16, pénétrant légèrement cette dernière sur une distance qui correspond sensiblement au rayon de l'orifice d'injection. La surface externe du convergent 35 assure le guidage de la veine d'eau sous pression à l'entrée de la chambre de mélange 16 ; cette entrée de la chambre de mélange 16 est aménagée en forme de convergent 36 avec un profil arrondi.
  • La chambre de mélange se présente sous la forme d'un tube dont la cavité centrale est cylindrique depuis l'entrée 36 jusqu'à une cavité tronconique 37 située en amont de la buse d'éjection 17.
  • Cette cavité 37 débute par un évasement brusque au moyen d'une paroi radiale 38 en forme de couronne à partir de laquelle on trouve un convergent 39. La distance qui sépare cette paroi 38 de l'entrée de la chambre de mélange, est comprise entre 5 et 12 fois le diamètre interne de cette chambre de mélange. Ce convergent 39 a une pente de l'ordre de 10°. A l'extrémité du convergent 39 on trouve un col 40, cylindrique, dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre interne de la chambre de mélange 16, de l'ordre de dix pour cent en diamètre. La longueur du col 40 est du même ordre que la longueur du divergent 41 de la buse d'éjection 17. La vitesse du jet au niveau du col 40 est voisine de la vitesse du son.
  • L'extrémité de la buse 17, après le divergent 41, comporte une portion cylindrique 42 de faible longueur qui s'étend jusqu'à l'extrémité 43 du tube 15. L'extrémité 43 du tube 15 a une épaisseur relativement faible qui apparaît plus en détail figure 3, cette épaisseur correspond à l'espace qui sépare le jet principal du flux d'air secondaire. Cette épaisseur peut atteindre 5 mm.
  • Le tube 15 définit avec le fourreau 9, la chambre 10 dans laquelle circule l'air secondaire sous pression, en aval de la chambre 8. La chambre 10 présente une forme tubulaire qui s'étend depuis la chambre 8 jusqu'à la tuyère 18, laquelle tuyère comporte, derrière les ailettes 23, en aval, un convergent dont la pente est de l'ordre de 20° suivi d'un col 45 relativement étroit à partir duquel on trouve un divergent 46 dont la pente est de l'ordre de 4°. La paroi externe cylindrique 50 de la buse d'éjection 17 canalise, avec le convergent 44, le col 45 et le divergent 46, l'air secondaire qui circule dans la tuyère. L'air comprimé circule à très faible vitesse dans la chambre 10. Il est animé en revanche d'une vitesse très importante proche ou égale à la vitesse du son au niveau du col 45. Au-delà du col 45, la vitesse de l'air augmente ; l'air se détend. Cette détente, dans le divergent 46, s'accompagne d'une chute de température qui peut atteindre - 70°. Ce flux d'air froid enveloppe le jet principal constitué du mélange d'eau et d'air primaire.
  • La section de passage de l'air secondaire au niveau du col 45 de la tuyère est de l'ordre de 20 à 30 pour cent de la section de passage de l'air primaire au niveau de l'éjecteur 14.
  • La figure 4 représente une variante de réalisation portant principalement sur la cartouche 11, l'injecteur 14 et sur l'extrémité du canon.
  • Compte-tenu des températures extrêmement faibles à l'extrémité du canon, on peut constater la formation de givre. Pour éviter cette formation de givre, l'extrémité de la cartouche 11 est aménagée pour mieux diffuser les calories du mélange d'eau et d'air primaire sous pression vers l'extrémité du canon.
  • La cartouche 11 comporte, à son extrémité aval, une tête tronconique 51 dans laquelle sont taillées des rainures 52 qui correspondent à l'espace dont il était question précédemment, aménagé entre les ailettes 23. Ces rainures 52, sous forme d'un trait de fraise disque, permettent le passage de l'air secondaire vers la tuyère 18. Cette tête 51 comporte un épaulement 53 qui prend appui sur l'extrémité 54 du fourreau 9. Elle comporte également, en amont de l'épaulement 53, une portion 55, filetée, qui permet de visser la cartouche 11 sur l'extrémité du fourreau 9 et de la positionner dans ce fourreau.
  • La tuyère 18 comporte une jupe 56 qui s'ajuste sur la tête tronconique 51 de la cartouche 15 pour permettre un positionnement encore plus précis de son col 45, figure 3, par rapport à la paroi externe 50 de la buse d'éjection.
  • Cette jupe tronconique 56 comporte à son extrémité supérieure un rebord 57 qui permet, au moyen d'une bague 58, de serrer la tuyère 18 sur la tête 51 et sur l'extrémité du canon.
  • La bague 58 est filetée intérieurement et vissée sur l'extrémité du fourreau 9.
  • On obtient ainsi une meilleure diffusion des calories entre la tête 51 de la cartouche 11 et la jupe 56 de la tuyère 18 ce qui évite la formation de givre à l'extrémité du canon.
  • Sur cette variante représentée figure 4, on remarque également une simplification au niveau du montage de l'injecteur 14 qui sert à introduire l'air primaire à l'entrée de la chambre de mélange 16.
  • Cet injecteur 14 est centré à l'extrémité aval de la cartouche 15 et fixé par un filetage 60.
  • On retrouve les mêmes dispositions constructives que celles décrites précédemment en liaison avec les figures 1 à 3 concernant les arrivées d'eau et d'air sous pression et leur introduction tant au niveau de la chambre de mélange 16 qu'au niveau de la chambre 10 qui dessert la tuyère 18.

Claims (4)

  1. Canon à neige du type haute pression apte à pulvériser un mélange d'air et d'eau et comprenant:
    - une tubulure (2) d'arrivée d'eau sous pression,
    - un injecteur (14) d'arrivée d'air primaire sous pression, et - une chambre (16) de mélange de l'eau et de l'air primaire sous pression, à l'extrémité aval de laquelle se situe une buse d'éjection (17), ledit canon comportant en outre, autour de ladite buse d'éjection (17), une tuyère annulaire (18) apte à amener de l'air secondaire sous pression pour envelopper le jet principal constitué du mélange d'eau et d'air primaire ; la tuyère (18) et l'injecteur (14) situé en amont de ladite chambre (16) comportant une arrivée commune d'air sous pression sous la forme d'une tubulure (3), caractérisé en ce qu'il est constitué d'un corps (1) creux, moulé, comportant - la tubulure (2) et une cavité (2') pour l'arrivée d'eau et la tubulure (3) et une cavité (3') pour l'arrivée d'air, - des chambres (4, 7 et 8) définies par des parois et des cloisons radiales (47, 48, 71 et 81) et dont la chambre (4) pour l'eau est disposée entre les deux chambres (7 et 8) pour l'air, et
    - un fourreau (9) qui s'étend depuis la chambre (8) de l'air secondaire jusqu'à l'extrémité du canon où se situent la tuyère (18) et la buse d'éjection (17), lequel corps (1) comporte un orifice central accueillant, disposées sur un même axe (5), plusieurs pièces distinctes formant une sorte de cartouche (11):
    - l'injecteur (14) pour l'air primaire, - la chambre de mélange (16) en forme de tube (15) cylindrique dont l'extrémité aval constitue la buse d'éjection (17) et comporte des moyens de centrage et de liaison avec la paroi interne du fourreau (9), - la tuyère (18) centrée sur l'extrémité du tube (15) au niveau de ladite buse d'éjection.
  2. Canon à neige selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injecteur (14) comporte un cylindrage (27) et un filetage permettant son centrage et son vissage a l'extrémité du tube cylindrique (15), lequel tube est centré de façon étanche dans les cloisons (47 et 48) séparant les chambres d'air et d'eau sous pression.
  3. Canon à neige selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité amont de la tuyère (18) est en appui et centrée sur la tête (51) située à l'extrémité de la buse d'éjection (17), laquelle tuyère (18) est immobilisée au moyen d'une bague (58) vissée sur l'extrémité externe du fourreau (9).
  4. Canon à neige selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tuyère (18) est fixée sur l'extrémité du fourreau (9) par une bague filetée (58) et elle est centrée sur une tête tronconique (51) aménagée à l'extrémité du tube (15), laquelle tête comporte des rainures (52) pour le passage de l'air secondaire.
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