Brevet 2052626 – Méthode de dispersion du brouillard – 1936

La présente invention concerne des moyens pour modifier les conditions d’équilibre de phase liquide et vapeur dans une région donnée, et plus particulièrement la dissipation de brouillard. La présence de brouillard a toujours été un facteur sérieux affectant le cours normal du commerce. Par exemple, les transports maritimes et ferroviaires sont sujets à des retards et à des dangers liés à ce phénomène naturel. Aujourd’hui, depuis la réalisation du commerce aérien, les limitations dues au brouillard se sont fait sentir encore plus intensément. Un navire sur l’eau peut mouiller mais un navire dans l’air ne peut pas. Un avion ne peut pas rester dans l’air pendant une durée illimitée et ne peut donc pas sortir du brouillard.

Plus précisément alors, la présente invention a pour but d’atténuer ces retards et dangers inhérents à la navigation dans le brouillard et se dirige en fait vers tous les domaines où il est souhaitable de modifier la pression de vapeur d’une substance dans un milieu tel que l’air et pour dissiper les particules liquides telles que celles du brouillard.

J’ai découvert que si de la matière hygroscopique finement divisée tombait à travers l’air brumeux, des gouttelettes d’eau auraient tendance à se former autour de ces particules hygroscopiques ou de noyaux artificiels au prix de l’eau des gouttes de brouillard, puisque l’humidité du l’air réduit son humidité et permet ainsi l’évaporation de l’humidité restante en suspension dans celui-ci. De plus, et en plus de ce phénomène, il a également été trouvé que les gouttes ainsi formées autour des noyaux hygroscopiques ont en elles-mêmes une action de chute en chute, puisqu’en raison de leur dimension physique ces gouttes entreront en collision avec les particules de brouillard et Une fois combinées avec ces particules, elles se sont ainsi mises à former des gouttes encore plus grosses.

Le premier phénomène, c’est la condensation des gouttes d’eau autour des noyaux hygroscopiques, lorsque ces noyaux sont en présence d’une vapeur telle que celle de l’eau dans une région donnée, et l’évaporation conséquente de la phase liquide de la substance dans la région, C’est le brouillard par exemple, j’ai étudié et expliqué comme suit: La pression de vapeur d’une solution aqueuse d’un soluté non volatil est inférieure à celle de l’eau pure. La quantité de cet abaissement de la pression de vapeur dépend de la concentration de la solution et de la nature du soluté.

L’abaissement est le plus grand pour le matériau dit déliquescent et hygroscopique, tel que l’acide sulfurique concentré, le chlorure de calcium, l’anhydride phosphorique, le chlorure de magnésium, etc. L’eau dont sont composées les particules de brouillard ne contient qu’une quantité relativement faible de sels dissous; par conséquent, si de la matière hygroscopique finement divisée est introduite dans l’air brumeux, des gouttes d’eau auront tendance à se former autour de ces noyaux artificiels au détriment de l’eau de G les gouttes de brouillard.

Dans le processus de dissipation du brouillard, il a été constaté que lorsque les gouttes sur le neuclei deviennent de plus en plus grandes, les agrégations descendantes de ces gouttelettes exercent une action mécanique de balayage ou de balayage en entrant en collision avec les particules de brouillard. Cet effet de balayage augmente avec la distance de chute puisque les gouttes de balayage deviennent de plus en plus grandes par rapport aux particules de brouillard. Ainsi, même si une gouttelette autour d’un noyau hygroscopique peut atteindre une saturation si faible qu’elle est en équilibre avec la vapeur ambiante, et n’est donc plus active pour réduire la pression de vapeur dans son environnement, elle peut néanmoins exercer ce balayage efficace. action sur les particules d’eau liquide, c’est le brouillard qu’il rencontre en tombant. Pour une quantité donnée de matériau hygroscopique, la vitesse d’absorption de la vapeur d’eau augmente à mesure que les particules deviennent plus petites. De plus, les petites particules tombent plus lentement et sont donc capables d’agir plus longtemps que les particules plus grosses. D’un autre côté, les particules doivent être suffisamment grandes pour qu’elles atteignent le sol avant que le brouillard ne puisse remplir l’espace dégagé. En d’autres termes, la taille des particules doit être telle qu’elles provoquent leur chute dans l’atmosphère par gravité, ou au moins de manière à provoquer la condensation de noyaux de gouttelettes de masse suffisante pour les faire sortir de l’atmosphère en gravité et ne pas rester en suspension permanente dans celui-ci. Cette taille pratique minimale est fonction de la vitesse du vent et de la nature et de l’emplacement de l’appareil de diffusion du matériau hygroscopique et il est donc important de disposer d’un moyen pour faire varier la taille des particules.

Cette invention, traitant de la dissipation du brouillard, a de nombreuses applications commerciales dont seulement quelques-unes doivent être énumérées ici à des fins d’illustration. En ce qui concerne la navigation maritime, il est extrêmement utile de savoir où se trouvent les navires adjacents ou d’autres objets dans un brouillard. La vision peut être accomplie en projetant ou en rejetant dans l’air dans la direction désirée un courant, un nuage ou une pulvérisation de particules hygroscopiques sous forme sèche ou liquide, coupant ainsi un canal de vision dans le brouillard environnant. En ce qui concerne la navigation aérienne dans un brouillard, il est primordial de pouvoir voir le terrain pour des raisons d’orientation ou de localisation, et en particulier pour voir le terrain d’atterrissage, même partiellement. La présente invention propose des moyens de dissiper localement le brouillard en faisant tomber ou autrement décharger d’un avion ou autre dirigeable la quantité nécessaire de matériau hygroscopique pour dégager une zone par réduction de la pression de vapeur, provoquant ainsi l’évaporation du brouillard, ainsi que par l’action de balayage les gouttelettes tombantes ainsi produites. Le dégagement ou la dissipation de la matière hygroscopique peut provenir d’un appareil approprié situé sur le sol.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de plusieurs modes illustratifs de mise en oeuvre de celle-ci par l’utilisation d’un appareil représenté sur les dessins annexés.

On se rendra compte, cependant, que les adaptations particulières de l’invention illustrées et décrites ont été choisies uniquement à titre d’exemple, et que ladite invention, telle que définie par les revendications ci-jointes, peut être autrement pratiquée sans s’écarter de l’esprit et de la portée. celui-ci.

Dans lesdits dessins: la figure 1 est une vue schématique fragmentaire d’un appareil approprié pour projeter un matériau hygroscopique sec ou solide; La figure 2 est une vue en coupe fragmentaire d’une forme modifiée d’une buse de décharge à utiliser en liaison avec l’appareil représenté sur la figure 1; Porc. La figure 3 est une vue similaire à la figure 1 illustrant un appareil approprié pour projeter un liquide hygroscopique; La figure 4 est une vue en perspective d’une installation pour dégager l’atmosphère dans une zone autour d’une station fixe; La figure 5 est une vue schématique d’une installation pour dégager l’atmosphère au-dessus d’un champ d’atterrissage d’avion; La figure 6 est une vue en coupe fragmentaire d’un appareil de décharge installé dans un avion; La figure 7 est une vue schématique illustrant l’utilisation d’un avion équipé comme représenté sur la figure 6 dans le but de dégager un champ d’atterrissage; La figure 8 est une vue en coupe d’une fusée appropriée pour être utilisée pour dégager une zone élevée; La figure 9 est une vue schématique illustrant l’utilisation de fusées telle que celle illustrée sur la figure 8.

L’appareil représenté sur la figure 1 comprend une trémie 15 pour contenir un matériau hygroscopique solide sous forme finement divisée, ledit matériau étant délivré par une vis d’alimentation S6 de ladite trémie à une soufflante 17 ayant une turbine 18 et une buse de décharge appropriée 9I. La turbine 18 est entraînée à travers les poulies 20 et 2f et la courroie 22 depuis l’arbre 23 d’un moteur électrique ou autre 24. La vis d’alimentation 16 est également entraînée depuis l’arbre 23 par des poulies 25 et 26 et la courroie 27, la vitesse d’alimentation en matériau hygroscopique de la trémie 15 peut varier indépendamment de la vitesse de la roue 18.

La buse de décharge 19 représentée sur la figure 1 est d’une forme appropriée pour projeter un nuage du matériau hygroscopique dans l’atmosphère dans un courant unique de volume considérable. Dans certains cas, il peut être souhaitable de décharger ledit matériau le long d’une ligne, auquel cas la buse de décharge représentée sur la figure 2 peut être substituée à la buse 19. La buse à jet multiple représentée sur la figure 2 comprend un collecteur 28 de toute longueur et munies le long de sa longueur d’une série de buses individuelles 29. Les buses individuelles peuvent être disposées de manière à être dimensionnées, en combinaison avec une zone transversale sécante du collecteur 28, pour que le nuage déchargé du système se forme, en effet, une feuille uniforme.

Lorsque le matériau hygroscopique est sous forme liquide, il peut être commodément distribué par une simple pompe et un réseau de buses tel que représenté sur la figure 3. Sur cette figure, le liquide hygroscopique est contenu dans un réservoir d’alimentation 30 et est amené à un ou plus de buses 31 sous une pression contrôlée commodément au moyen d’une pompe 32 entraînée par un moteur électrique 33 ayant un contrôleur de vitesse approprié 34. Comme représenté sur la figure 3, une série de buses 31 sont fournies depuis la pompe 32 à travers un collecteur 35, moyennant quoi la pulvérisation de liquide hygroscopique est fournie sous la forme d’une feuille sensiblement continue, comme dans le cas du matériau sec fourni par la buse représentée sur la figure 2.

Comme illustré sur la figure 4, un appareil de projection 36 tel que celui représenté sur la figure 1 ou la figure 3 peut être installé sur une tour 37 située dans une zone que l’on souhaite de temps à autre éliminer du brouillard. Cette tour est d’une hauteur suffisante pour que l’effet de balayage ainsi que l’effet de condensation décrit ci-dessus puissent être obtenus. L’appareil en saillie 36 est de préférence monté de manière rotative sur la tour, de sorte qu’il peut devenir le centre d’une région circulaire de dégagement de voile. En cas de vent, l’appareil en saillie peut être orienté par rapport à celui-ci de manière à rendre le jeu dans la direction souhaitée le plus efficace.

Dans le but de dégager un champ d’atterrissage d’un aéroport, une batterie de buses de décharge 38 peut être installée au vent de l’espace d’atterrissage 39 et disposée de manière à projeter des jets de matériau hygroscopique verticalement vers le haut jusqu’à une hauteur considérable, tombant progressivement et dérivant dans le vent, va dégager une zone considérable. Les buses 38 peuvent être alimentées par des soufflantes ou des pompes individuelles, ou un nombre inférieur de soufflantes ou de pompes peuvent fournir des collecteurs pourvus de buses individuelles, comme décrit ci-dessus en relation avec les Fig. 2 et 3.

Comme représenté sur la figure 6, un avion est équipé d’une buse de décharge 28, 29, similaire à celle représentée sur la figure 2, le long du bord arrière d’une aile 40, ladite buse étant alimentée en matériau hygroscopique solide finement divisé provenant d’une trémie 41 au moyen d’une vis d’alimentation 42 entraînée à travers une courroie 43 du moteur de l’avion, non représentée. Dans une telle installation, la soufflante 17 d’Eig. 1 peut être omis, et un tirage approprié à des fins de distribution est fourni, à partir de l’hélice 45, à travers un conduit 44. Au lieu de cet appareil, un appareil similaire à celui représenté sur la figure 3 peut être utilisé pour décharger une feuille de pulvérisation de liquide hygroscopique à partir du bord de l’aile. Comme représenté sur la figure 7, un avion 46 ayant une ou les deux ailes équipées comme décrit ci-dessus peut être déployé à travers le vent et dégager un large espace vers le vent. Avec un avion équipé d’une telle installation, des espaces d’atterrissage d’urgence peuvent également être facilement dégagés.

En cochon. Sur la figure 8 est représentée une fusée 48 contenant la charge propulsive habituelle 49 et explosant ou disséminant la charge 50 et contenant également une charge 51 de matériau hygroscopique. Ladite matière peut être sous la forme d’une quantité libre de matière sèche finement divisée contenue dans le corps de la fusée, ou ladite matière peut être transportée en tout ou en partie par des paquets explosifs séparés ou des bombes 52. Avec cette dernière disposition, la charge propulsive lève la fusée à une hauteur considérable, et la charge explosive distribue ensuite les paquets ou les bombes 52 sur une large région, après quoi lesdits paquets explosent à leur tour et pulvérisent le matériau hygroscopique finement divisé sur une grande surface, dégageant ainsi rapidement un espace considérable de le brouillard, tel qu’illustré schématiquement sur la Fig. 9. Cette méthode, telle qu’illustrée sur cette dernière figure, est particulièrement utile lorsque les navires dans un brouillard dense sont proches les uns des autres, mais ignorent leurs positions relatives exactes.

Dans certains cas, il peut être souhaitable de contrôler le déplacement, la chute ou la dérive du matériau dissipateur en le chargeant de sable ou d’un autre matériau inerte. Les particules de sable peuvent être revêtues d’une fine couche de matériau hygroscopique. Encore une fois, il peut être souhaitable de choisir le type de matériau utilisé qui sera utile comme fertilisant pour la terre sur laquelle il se dépose, bien chargé en humidité ou lessivé. Cependant, de nombreux autres résultats bénéfiques et applications de l’invention se suggéreront facilement à mesure que l’occasion se présentera.

Bien que le mode de réalisation de l’invention décrit concerne la dissipation du brouillard, on comprendra que l’invention est applicable pour traiter tout milieu gazeux contenant des particules liquides et leur vapeur. Le terme «brouillard», tel qu’il est utilisé dans les revendications annexées, vise à inclure tout milieu gazeux contenant des particules liquides et leur vapeur. Les particules hygroscopiques, telles qu’utilisées dans les revendications annexées, sont destinées à inclure des particules liquides ou solides ou les deux.

Je revendique: 1. La méthode de dissiper le brouillard qui consiste à faire passer dans l’atmosphère des particules hygroscopiques à dégager en quantité et à une vitesse telle qu’elles absorbent et éliminent une telle quantité de vapeur d’eau de l’atmosphère et réduisent la pression de vapeur à dans une mesure telle qu’elle provoque l’évaporation de la majeure partie des particules liquides dans ladite atmosphère.

2. Procédé pour dissiper le brouillard qui consiste à traverser l’atmosphère pour éliminer des particules hygroscopiques d’une taille telle qu’elles tombent par gravité, et en quantité et à une vitesse telles qu’elles absorbent et retirent de l’atmosphère une certaine quantité d’eau une vapeur suffisante pour réduire la pression de vapeur afin de provoquer une évaporation de la majeure partie des particules liquides en suspension dans ladite atmosphère.

3. La méthode de dissiper le brouillard qui consiste à éliminer de l’atmosphère pour éliminer une quantité de vapeur d’eau suffisante pour réduire suffisamment la pression de vapeur de ladite atmosphère pour provoquer l’évaporation de la majeure partie des particules liquides en suspension, ladite élimination étant effectuée en évacuant et en traversant ladite atmosphère des particules de matière hygroscopique sur lesquelles la vapeur d’eau se condense en gouttelettes de masse suffisante pour être précipitée par gravité dans l’atmosphère.

4. Procédé pour dissiper le brouillard qui comprend la mise en contact et l’élimination de l’atmosphère à débarrasser du matériau hygroscopique en une quantité et une vitesse telles qu’il absorbe et élimine une telle quantité de vapeur d’eau de ladite atmosphère et réduise la pression de vapeur tb dans une mesure telle qu’elle provoque l’évaporation de la majeure partie des particules liquides en suspension dans ladite atmosphère.

HENRY G. HOUGHTON, JR.