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CA 02922758 2016-02-29
WO 2015/040295 PCT/FR2014/051974
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Dispositif de fourniture de gaz
La présente invention concerne un dispositif de fourniture de gaz.
L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de fourniture de gaz
ou de
fluide comprenant un cadre support abritant une pluralité de bouteilles de
fluide
sous pression reliées à circuit fluidique pour assurer le soutirage ou le
remplissage
des bouteilles, ledit circuit comprenant au moins une première extrémité de
raccordement reliée aux bouteilles via un premier clapet d'isolation pour
permettre
le remplissage et le soutirage des bouteilles, le cadre support comprenant une
base sur laquelle reposent les bouteilles et un ensemble de montants et de
poutres transversales définissant une cage de forme générale
parallélépipédique
pour le maintien des bouteilles, le cadre comprenant, sur une de ses faces
latérales dite avant , un panneau d'interface comportant au moins une
ouverture d'accès au circuit.
L'invention concerne notamment les dispositifs de fourniture de gaz appelés
parfois cadres .
Un tel dispositif est décrit par exemple dans les documents
DE20103682U1, GB2007348 Al ou DE102011014065 Al.
De tels dispositifs utilisent généralement un faisceau de bouteilles stockant
du gaz à des pressions élevées, par exemple 200 bar, 300bar ou au-delà.
Ces dispositifs doivent satisfaire à des contraintes diverses et souvent
antagonistes par exemple : un circuit de remplissage des bouteilles compatible
avec des débits et pressions élevés et permettant des mélanges de gaz
satisfaisants (en terme d'homogénéité et/ou de durée de remplissage
notamment),
un circuit de soutirage offrant une sécurité d'utilisation pour l'utilisateur,
une bonne
ergonomie pour l'utilisateur limitant les risques d'accident, une manipulation
aisée
du cadre limitant les risques d'accident notamment dans le cas les cadres sont
transportés sanglés sur des véhicules.
Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des
inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus.
A cette fin, le dispositif de fourniture de gaz selon l'invention, par
ailleurs conforme
à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est
essentiellement
caractérisé en ce que la face latérale dite arrière du cadre qui est située
à
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opposée à la face avant, est délimitée par des montant ayant une longueur
supérieure à la longueur des montants de la face avant, c'est-à-dire que la
face
arrière à une hauteur supérieure à la hauteur de la face avant.
Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter
l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le cadre comprend des poutres transversales supérieures situées au
niveau de l'extrémité supérieure du cadre et reliant respectivement les
montants
deux à deux,
- l'extrémité supérieure du cadre comporte au moins une et de préférence
au moins deux saillies verticales faisant saillie vers le haut relativement
aux
poutres transversales supérieures, la ou lesdites saillies verticales faisant
saillie
par rapport aux poutres transversales supérieures d'une distance comprise
entre
deux et vingt millimètres pour former une butée pour des sangles de maintien
destinées à être disposées sur et autour du cadre selon la direction arrière-
avant,
- la ou les saillies sont constituées de la ou les extrémités supérieures de
montants du cadre,
- les poutres transversales supérieures reliant un montant de la face
arrière
à un montant de la face avant ont des extrémités arrières situées au dessus
des
extrémités avant,
- les poutres transversales supérieures reliant un montant de la face arrière
à un montant de la face avant sont inclinées vers le bas de l'arrière vers
l'avant,
- les poutres transversales supérieures reliant un montant de la face
arrière
à un montant de la face avant sont courbes avec la concavité orientée vers la
base du cadre,
- le cadre comprend un poteau central dont l'extrémité inférieure est
solidaire de la partie centrale de la base et dont l'extrémité supérieure
comporte
un anneau de manutention du cadre faisant saillie au-delà du volume
parallélépipédique de la cage,
- au moins une partie de l'une au moins des faces du cadre (faces latérale
ou supérieure) comporte une grille et/ou une cloison pleine,
- le cadre comprend des poutres transversales intermédiaires et inférieures
situées respectivement à mi-hauteur et en partie inférieure du cadre et
reliant
respectivement les montants deux à deux,
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- la base comporte une structure de plancher surélevé muni d'orifices
d'accrochage.
L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif
comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous.
D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la
description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :
- la figure 1 représente une vue en perspective, schématique et partielle,
illustrant un exemple de réalisation possible de l'invention,
- la figure 2 représente une vue en perspective, schématique et partielle,
d'un détail du dispositif de la figure 1 illustrant la partie supérieure de sa
face
avant,
- la figure 3 représente une vue de côté, schématique et partielle
illustrant
deux dispositif de fourniture de gaz mis dos à dos et sanglé sur un support,
- la figure 4 représente une vue en perspective, schématique et partielle,
du
dispositif de la figure 1 illustrant la structure squelette du cadre,
- la figure 5 représente une vue schématique et partielle illustrant la
structure d'un exemple de réalisation possible de l'invention,
- la figure 6 représente une vue en perspective, schématique et partielle,
d'un détail du dispositif des figures 1 et 3 illustrant un exemple de
réalisation
possible de la partie inférieure du dispositif.
Le dispositif 1 de fourniture de gaz illustré schématiquement à la figure 1 et
en perspective à la figure 5 comprend classiquement un cadre 2 support,
comprenant par exemple une armature de forme générale parallélépipédique
abritant une pluralité de bouteilles 3 de fluide sous pression.
Par exemple, les bouteilles 3 sont disposées en faisceau verticalement sur
une base 130. Les orifices des bouteilles 3 sont reliés à circuit 4, 5
fluidique pour
assurer le soutirage ou le remplissage des bouteilles 3 (cf. figure 5).
Par exemple, le circuit 4, 5 comporte une première extrémité 6 de
raccordement reliée aux bouteilles 3 via un premier clapet 7 d'isolation pour
permettre le remplissage et le soutirage des bouteilles 3. Le circuit peut
comprendre une seconde extrémité 8 de raccordement distincte reliée aux
orifices
des bouteilles 3 via un second clapet 9 d'isolation et un détendeur 10 de
pression.
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Comme illustré à titre d'exemple à la figure 5, le détendeur 10 et le clapet 9
d'isolation sont disposés en série dans cet ordre entre les bouteilles 3 et la
seconde extrémité 8 de raccordement. Bien entendu, il est possible d'envisager
de
placer le second clapet 9 d'isolation en amont du détendeur 10 (c'est-à-dire
entre
les bouteilles 3 et le détendeur 10). La seconde extrémité 8 de raccordement
est
prévue pour permettre le soutirage de fluide.
Le cadre 2 comprend un ensemble de quatre montants 30 verticaux dont
les extrémités inférieures sont reliées respectivement aux quatre coins de la
base
carrée (ou parallélépipédique).
Les montants 30 verticaux peuvent avoir une section en U ou
parallélépipédique et orientés pour présenter une surface plane au niveau des
arêtes verticales du cadre 2.
La cadre 2 comprend également des poutres transversales 31, 32, 33
horizontales les faces latérales d'une cage de forme générale
parallélépipédique
pour le maintien des bouteilles 3 (cf. figure 4).
En particulier, le cadre 2 peut comporter quatre poutres transversales 33
inférieures, quatre poutres transversales 31 intermédiaire et quatre poutres
32
transversales supérieures.
Comme illustré à la figure 1, au moins une partie de l'une au moins des
faces du cadre (faces latérale ou supérieure) peut être ajourée au moins
partiellement par une grille 139 et/ou une cloison 40 pleine fixée(s) aux
montants
et poutres transversales.
Le cadre 2 comprend, sur une de ses faces latérale appelée face avant
un panneau 20 d'interface comportant au moins une ouverture et, comme
25 décrit plus en détail ci-après, de préférence plusieurs ouvertures 23,
24, 25
d'accès au circuit 4, 5 et notamment à des organes du circuit.
Selon une particularité avantageuse, la face latérale arrière 36 du cadre 2,
c'est-à-dire la face latérale qui est située à opposée à la face avant 35 est
délimitée par des montant 30 ayant une longueur (hauteur) supérieure à la
30 longueur (hauteur) des montants 30 de la face 35 avant. C'est-à-dire que
la face
arrière 36 à une hauteur supérieure à la hauteur de la face avant 35.
Ceci permet à l'utilisateur de distinguer même à distance la face avant
fonctionnelle des autres faces du cadre. En particulier, ceci permet de
faciliter
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l'identification et l'accès aux interfaces d'utilisation pour les opérateurs
(ex :
tableau de bord, vannes et raccords...). L'ergonomie du dispositif est
améliorée.
De plus, cette différence de hauteur entre l'avant et l'arrière du cadre 2
présente d'autres avantages. En effet, cette configuration permet d'éviter
qu'un
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utilisateur n'empile plusieurs dispositifs. De plus, dans le cas typique où
deux
dispositifs 1 sont sanglés dos à dos dans un plan vertical sur un support 40
tel
qu'une remorque de camion via une ou des sangles 42, cette architecture génère
des efforts obliques sur les cadres 2 de façon oblique tendant à les maintenir
dos
à dos. Ceci limite encore les risques de basculement des cadres 2.
L'extrémité supérieure du cadre 2 peut comporter en plus au moins une et
de préférence au moins deux saillies 38 verticales faisant saillie vers le
haut
relativement aux poutres transversales 32 pour former une butée empêchant le
glissement latérale des sangles 42. Par exemple, ces saillies verticales
dépassent
de 2 à 20mm le toit du cadre.
Comme illustré à la figure 2, les saillies peuvent comprendre les extrémités
supérieures 38 d'au moins les deux montants 30 de la face avant. La zone
d'appui
de sangles 40 peut être délimité ou concave pour éviter tout risque de
glissement
des sangles en dehors du cadre 2.
Comme illustré à la figure 6, au moins une face (pare exemple arrière de la
base 40 du cadre 2 peut comporter des zones d'accrochage, par exemple deux
orifices 40 d'accrochage.
Les poutres transversales 32 supérieures reliant un montant 30 de la face
arrière à un montant 30 peuvent ainsi être rectilignes et inclinées vers le
bas de
l'arrière vers l'avant et/ou être courbées avec la concavité orientée vers la
base
34.
Le cadre 2 peut comprendre un poteau 37 central dont l'extrémité inférieure
est solidaire de la partie centrale de la base 130 et dont l'extrémité
supérieure
comporte un anneau 39 de manutention du cadre faisant saillie au-delà du
volume
parallélépipédique de la cage (cf. figures 1 à 4).
Ce poteau 37 central peut recevoir les efforts de grutage lors de la
manutention du cadre 2. Ceci évite l'utilisation de câbles de levage et des
opérations d'intervention en hauteur. Cette structure allège également la
structure
car permet de dissocier la fonction de grutage (traction) de celle liée à la
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résistance à la chute et de protections latérales. La partie supérieure du
cadre 2
est libérée pour permettre une introduction aisée d'un circuit 4, 5 pré-
assemblé et
introduit dans le cadre par le haut. Ceci limite le temps d'assemblage en
production. Cette structure participe également au maintien des bouteilles
limitant
les risques de sollicitations/fatigues mécaniques lors de la manutention.
Comme visible aux figures 1 et 2, le panneau 20 d'interface de la face avant
peut intégrer des orifices 23, 24, 24, 21 d'accès respectifs à un raccord de
remplissage (première extrémité 6 du circuit), à un raccord de soutirage
(seconde
extrémité 8 du circuit), à un manomètre et à un organe 16 de manoeuvre d'un
clapet 9 d'isolation. Au moins un 23 des orifices peut être sélectivement
obturé ou
ouvert via un cache 27 mobile.
La géométrie supérieure du carde 2 permet d'améliorer la tenue aux chocs
du cadre comme décrits ci-après.
Les montants 30 (notamment leur partie supérieure et leur agencement
relatif) sont ainsi prévus, en cas de basculement de l'ensemble du cadre d'une
hauteur équivalente à celle d'une semi-remorque ou d'un quai de chargement,
pour se déformer sous l'impact du choc.
Cette déformation des montants en cas de chute du cadre 2 permet
d'encaisser une partie de l'énergie du choc. Ceci permet de transmettre aux
bouteilles et à leurs attaches une partie seulement de la décélération du
cadre.
Ceci permet de préserver le circuit 4, 5 gazeux du cadre en évitant une
déformation excessive de ce dernier en raison du déplacement relatif des
bouteilles les unes par rapport aux autres.
Ceci permet de limiter sensiblement les risques de fuite de gaz sous haute
pression .
La déformation du cadre 2 obtenue permet également d'éviter le choc du
cadre contre des organes de contrôle de gaz sous pression (type vannes,
détendeurs, etc..) permettant ainsi de conserver l'intégrité du circuit gaz
sous
haute pression.
Ainsi, tout en étant de structure simple et peut coûteuse, le dispositif
présente de nombreux avantages par rapport aux systèmes connus.
