CA2382828A1 - Dispositif d'obturation et de raccordement a des canalisations externes d'un reservoir de fluide cryogenique et reservoir equipe d'un tel dispo sitif - Google Patents
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Abstract
Le dispositif comporte un sous-ensemble monobloc (1) en acier inoxydabl e moulé comportant une partie principale en forme de disque (4) montée sur une bride (2) du réservoir (3) et définissant au moins deux canaux (8, 9) de passage de fluide, typiquement pour le remplissage, la mise à l'air, et le soutirage de phases liquides et gazeuses réchauffées par des réchauffeurs atmosphériques (23 ; 30) pour la fourniture (31) d'un flux gazeux contrôlé. Application notamment aux réservoirs cryogéniques d'oxygène médical pou r oxygénothérapie.
Description
(~etIFRUf I6~39I
Dispositif d'obturation et de raccordement à des canalisations externes d'un réservoir de fluide cryogénique, et réservoir équipé d'un tel dispositif.
La présente invention concerne les réservoirs de fluide cryogénique et, s plus particulièrement les dispositifs d'obturation et de raccordement à des canalisations externes de tels réservoirs.
Les dispositifs connus d'obturation et de raccordement des réservoirs de fluide cryogénique sont constitués d'un assemblage mécano-soudé d'une plaque d'obturation et de pièces de raccordement usinées et fixées, io typiquement par soudage, dans des orifices usinés dans la plaque d'obturation.
Cette technique est particulièrement onéreuse, du fait du nombre de pièces différentes à réaliser, stocker et assembler, et au nombre important de rebuts résultant des problèmes d'usinage et de soudage des matériaux constitutifs, typiquement des aciers inoxydables austénitiques.
i:i La présente invention a pour objet de proposer une architecture de dispositif simplifiée permettant de supprimer la plupart de ces problèmes et de réduire grandement les coûts de fabrication et d'assemblage.
Pour ce faire, l'invention propose un dispositif comportant un sous ensemble monobloc en acier inoxydable moulé, réalisé typiquement par 2o moulage à ia cire perdue, définissant au moins deux, typiquement au moins trois canaux de passage de fluide.
Selon une caractéristique plus particulière de l'_invention, le sous-ensemble monobloc est réalisé par moulage à partir d'un alliage en acier inoxydable austénitique comprenant au moins 16%, typiquement entre 16 et 2s 18,5°~ de chrome et au moins 10%, typiquement entre 10 et 13,5% de nickel, et ayant, en phase liquide, un taux de ferrite supérieur à 2°!°, de préférence n'excédant pas 6%.
La présente invention a également pour objet un réservoir de fluide cryogénique, notamment d'oxygène liquide pour oxygénothérapie à domicile, 3o équipé d'un tel dispositif et typiquement pourvu de deux réchauffeurs
Dispositif d'obturation et de raccordement à des canalisations externes d'un réservoir de fluide cryogénique, et réservoir équipé d'un tel dispositif.
La présente invention concerne les réservoirs de fluide cryogénique et, s plus particulièrement les dispositifs d'obturation et de raccordement à des canalisations externes de tels réservoirs.
Les dispositifs connus d'obturation et de raccordement des réservoirs de fluide cryogénique sont constitués d'un assemblage mécano-soudé d'une plaque d'obturation et de pièces de raccordement usinées et fixées, io typiquement par soudage, dans des orifices usinés dans la plaque d'obturation.
Cette technique est particulièrement onéreuse, du fait du nombre de pièces différentes à réaliser, stocker et assembler, et au nombre important de rebuts résultant des problèmes d'usinage et de soudage des matériaux constitutifs, typiquement des aciers inoxydables austénitiques.
i:i La présente invention a pour objet de proposer une architecture de dispositif simplifiée permettant de supprimer la plupart de ces problèmes et de réduire grandement les coûts de fabrication et d'assemblage.
Pour ce faire, l'invention propose un dispositif comportant un sous ensemble monobloc en acier inoxydable moulé, réalisé typiquement par 2o moulage à ia cire perdue, définissant au moins deux, typiquement au moins trois canaux de passage de fluide.
Selon une caractéristique plus particulière de l'_invention, le sous-ensemble monobloc est réalisé par moulage à partir d'un alliage en acier inoxydable austénitique comprenant au moins 16%, typiquement entre 16 et 2s 18,5°~ de chrome et au moins 10%, typiquement entre 10 et 13,5% de nickel, et ayant, en phase liquide, un taux de ferrite supérieur à 2°!°, de préférence n'excédant pas 6%.
La présente invention a également pour objet un réservoir de fluide cryogénique, notamment d'oxygène liquide pour oxygénothérapie à domicile, 3o équipé d'un tel dispositif et typiquement pourvu de deux réchauffeurs
2 atmosphériques reliés à des passages de sorties de liquide et de gaz du dispositif.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la descriptïon suivante d'un mode de réalisation, donné à
titre s illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale de la partie supérieure d'un réservoir cryogénique d'oxygénothérapie pourvu d'un dispositif selon l'invention ;
u~ - la figure 2 est une vue en coupe du dispositif de la figure 1 dans un plan de coupe orthogonal au plan de coupe de la fïgure 1 ; et - la figure 3 est une vue de côté du dispositif de la figure 2.
Sur la figure 1 on a représenté un dispositif selon l'invention mis en place sur une bride de col 2 montée dans le col d'un réservoir cryogénique 3.
is Selon un aspect de l'invention, le dispositif selon l'invention comprend un sous-ensemble monobloc 1 réalisé en acier inoxydable moulé comprenant essentiellement une partie principale en forme de disque 4 ayant une surface inférieure transversale formant plan de joint 5 monté plaqué sur ia bride 2 munie d'un joint annulaire 6. .
2o Le sous-ensemble 1 comporte une cheminée centrale 7 orthogonale au disque 4, sensiblement coaxiale à ce dernier, et définissant un passage central 8. Dans la partie principale 4 sont définis, avec des_bossages en saillie sur la face opposée au plan de joint 5, un premier canal transversal 9, un deuxième canal transversal 10 orthogonal au précédent et un troisième canal 2a transversal 11 dans le plan du canal 10 et diamétralement opposé à ce dernier.
Le canal 10 débouche à la partie inférieure du disque 4 par une cavité 12 tandis que le canal 11 débouche, lui, par une portion de canal 13 formée en partie dans un épaulement en saillie 14 où débouche également vers le bas le canal central 8. Le canal 9 débouche similairement vers le bas par une portion 3o de canal formée dans un épaulement en saillie 15.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la descriptïon suivante d'un mode de réalisation, donné à
titre s illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale de la partie supérieure d'un réservoir cryogénique d'oxygénothérapie pourvu d'un dispositif selon l'invention ;
u~ - la figure 2 est une vue en coupe du dispositif de la figure 1 dans un plan de coupe orthogonal au plan de coupe de la fïgure 1 ; et - la figure 3 est une vue de côté du dispositif de la figure 2.
Sur la figure 1 on a représenté un dispositif selon l'invention mis en place sur une bride de col 2 montée dans le col d'un réservoir cryogénique 3.
is Selon un aspect de l'invention, le dispositif selon l'invention comprend un sous-ensemble monobloc 1 réalisé en acier inoxydable moulé comprenant essentiellement une partie principale en forme de disque 4 ayant une surface inférieure transversale formant plan de joint 5 monté plaqué sur ia bride 2 munie d'un joint annulaire 6. .
2o Le sous-ensemble 1 comporte une cheminée centrale 7 orthogonale au disque 4, sensiblement coaxiale à ce dernier, et définissant un passage central 8. Dans la partie principale 4 sont définis, avec des_bossages en saillie sur la face opposée au plan de joint 5, un premier canal transversal 9, un deuxième canal transversal 10 orthogonal au précédent et un troisième canal 2a transversal 11 dans le plan du canal 10 et diamétralement opposé à ce dernier.
Le canal 10 débouche à la partie inférieure du disque 4 par une cavité 12 tandis que le canal 11 débouche, lui, par une portion de canal 13 formée en partie dans un épaulement en saillie 14 où débouche également vers le bas le canal central 8. Le canal 9 débouche similairement vers le bas par une portion 3o de canal formée dans un épaulement en saillie 15.
3 Comme on le voit sur la figure 1, à l'opposé du canal 9 est formé un canal axial 16 traversant le disque 4 recevant une pièce 17 permettant le raccordement électrique à une jauge capacitive de niveau 18.
Le sous-ensemble monobloc 1 est monté sur la bride 2 par trois vis angulairement réparties (non représentées) et par une colonne 19 à extrémité
inférieure filetée servant également, via une plaque support 20, à supporter un boitier de vanne de contrôle de débit 21, comme on le verra plus loin.
Comme on le voit sur la figure 1, en configuration assemblée, le canal 9 reçoit l'extrémité 22 amont d'un serpentin réchauffeur atmosphérique 23, tel io que décrit dans la demande de brevet français FR 99 13617, la portion de canal dans l'épaulement 15 recevant l'extrémité d'un tube plongeur 24 s'étendant jusqu'au voisinage du fond du récïpient intérieur du réservoir 3.
De façon similaire, un tube plongeur 25 est monté dans l'extrémité inférieure du canal 8. Ce dernier est prolongé vers le haut par un ëvasement formé dans une i:p tëte de diamëtre élargi 26 comportant un filetage extérieur 27 et recevant l'extrémité inférieure d'une borne de remplissage à clapet 28 maintenue en place sur la cheminée 7 par un écrou 29 coopérant avec le filetage 27.
Au canal transversal 10 est raccordée l'extrémité amont d'un serpentin réchauffeur atmosphérique 30 dont l'extrémité aval est reliée au boîtier de 2o vanne 21 susmentionné. Le canal 11 est quant à lui relié extérieurement à
une vanne de mise à l'air (non représentée).
La mise en oeuvre du dispositif décrit est la suivante : le remplissage en fluide liquéfié, du réservoir 3 s'opère à une basse pression, proche de 3 bar, via la borne à clapet 28, le cana! 8 et Je tube 25, le volume intérieur du 2s réservoir étant, pendant cette opération, en communication avec l'atmosphère ambiante via les canaux 13 et 11 et la vanne de mise à l'air libre en aval de ce dernier. Typiquement un tube de trop plein (non représenté) s'étendant dans le réservoir, est brasé dans le canai 13 pour limiter la hauteur de liquide entreposé dans le réservoir. En exploitation, le prélèvement du fluide 3~o cryogénique sous forme liquide contenu dans le réservoir, préssurisé par le ciel gazeux dans le réservoir, s'effectue par le tube 24, le canal 9 et le
Le sous-ensemble monobloc 1 est monté sur la bride 2 par trois vis angulairement réparties (non représentées) et par une colonne 19 à extrémité
inférieure filetée servant également, via une plaque support 20, à supporter un boitier de vanne de contrôle de débit 21, comme on le verra plus loin.
Comme on le voit sur la figure 1, en configuration assemblée, le canal 9 reçoit l'extrémité 22 amont d'un serpentin réchauffeur atmosphérique 23, tel io que décrit dans la demande de brevet français FR 99 13617, la portion de canal dans l'épaulement 15 recevant l'extrémité d'un tube plongeur 24 s'étendant jusqu'au voisinage du fond du récïpient intérieur du réservoir 3.
De façon similaire, un tube plongeur 25 est monté dans l'extrémité inférieure du canal 8. Ce dernier est prolongé vers le haut par un ëvasement formé dans une i:p tëte de diamëtre élargi 26 comportant un filetage extérieur 27 et recevant l'extrémité inférieure d'une borne de remplissage à clapet 28 maintenue en place sur la cheminée 7 par un écrou 29 coopérant avec le filetage 27.
Au canal transversal 10 est raccordée l'extrémité amont d'un serpentin réchauffeur atmosphérique 30 dont l'extrémité aval est reliée au boîtier de 2o vanne 21 susmentionné. Le canal 11 est quant à lui relié extérieurement à
une vanne de mise à l'air (non représentée).
La mise en oeuvre du dispositif décrit est la suivante : le remplissage en fluide liquéfié, du réservoir 3 s'opère à une basse pression, proche de 3 bar, via la borne à clapet 28, le cana! 8 et Je tube 25, le volume intérieur du 2s réservoir étant, pendant cette opération, en communication avec l'atmosphère ambiante via les canaux 13 et 11 et la vanne de mise à l'air libre en aval de ce dernier. Typiquement un tube de trop plein (non représenté) s'étendant dans le réservoir, est brasé dans le canai 13 pour limiter la hauteur de liquide entreposé dans le réservoir. En exploitation, le prélèvement du fluide 3~o cryogénique sous forme liquide contenu dans le réservoir, préssurisé par le ciel gazeux dans le réservoir, s'effectue par le tube 24, le canal 9 et le
4 serpentin 23 avant d'atteindre le boîtier de vanne à contrôle de débit 21 fournissant, par sa sortie 31, un flux gazeux à débit contrôlé vers un utilisateur.
Le prélèvement de la phase gazeuse dans le réservoir 3 s'effectue par le canal et le serpentin 30 avant de rejoindre le boîtier de vanne2l, pourvu d' au s moins une soupape de surpression de sécurité 32.
Comme on le voit sur la figure 1, le canal de sortie de liquide 9 est placé
à l'opposé du passage 16 de montage de la sonde 18 de façon que le soutirage de liquide s'effectue avec un minimum de transmission de frigories à
la traversée 17 de la sonde 18. De façon similaire, comme on le voit sur la io figure 2, le canal 11 se prolonge hors du disque 4 par une extension tubulaire transversale 33 permettant d'éloigner la vanne de mise à l'air libre du disque et donc d'éviter une mise en froid excessive de cette vanne.
Dans un mode de réalisation préféré, le sous-ensemble 1 est réalisé par moulage à la cire perdue, ce qui supprime quasiment les reprises d'usinage, à
m partir d'acier inoxydable comprenant au moins 16% de chrome et au moins 10% de nickel, typiquement un lopin en acier inoxydable du type 316L qui, après coulée, représente un taux de ferrite supérieur à 2%, typiquement entre 2 et 6%, qui est obtenu par un apport de chrome dans le bain de métal en fusion.
Le prélèvement de la phase gazeuse dans le réservoir 3 s'effectue par le canal et le serpentin 30 avant de rejoindre le boîtier de vanne2l, pourvu d' au s moins une soupape de surpression de sécurité 32.
Comme on le voit sur la figure 1, le canal de sortie de liquide 9 est placé
à l'opposé du passage 16 de montage de la sonde 18 de façon que le soutirage de liquide s'effectue avec un minimum de transmission de frigories à
la traversée 17 de la sonde 18. De façon similaire, comme on le voit sur la io figure 2, le canal 11 se prolonge hors du disque 4 par une extension tubulaire transversale 33 permettant d'éloigner la vanne de mise à l'air libre du disque et donc d'éviter une mise en froid excessive de cette vanne.
Dans un mode de réalisation préféré, le sous-ensemble 1 est réalisé par moulage à la cire perdue, ce qui supprime quasiment les reprises d'usinage, à
m partir d'acier inoxydable comprenant au moins 16% de chrome et au moins 10% de nickel, typiquement un lopin en acier inoxydable du type 316L qui, après coulée, représente un taux de ferrite supérieur à 2%, typiquement entre 2 et 6%, qui est obtenu par un apport de chrome dans le bain de métal en fusion.
Claims (12)
1. Dispositif d'obturation et de raccordement à des canalisations externes d'un réservoir (3) de fluide cryogénique, caractérisé en ce qu'il comporte un sous-ensemble monobloc (1) en acier inoxydable moulé
définissant au moins deux canaux de passage de fluide (8-11).
définissant au moins deux canaux de passage de fluide (8-11).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sous ensemble moulé (1) définit au moins trois conduits de passage de fluide (8-11).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé
en ce que le sous-ensemble moulé (1) présente une partie principale généralement en forme de disque (4) et ayant une face formant un plan de joint (5).
en ce que le sous-ensemble moulé (1) présente une partie principale généralement en forme de disque (4) et ayant une face formant un plan de joint (5).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins un canal (9,10,11) débouche latéralement par rapport à la partie principale (4).
5. Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4 , caractérisé
en ce qu'un canal (8) s'étend orthogonalement par rapport à la partie principale
en ce qu'un canal (8) s'étend orthogonalement par rapport à la partie principale
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le canal s'étendant orthogonalement (8) est formé en partie par une partie tubulaire en saillie (7).
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un passage traversant (16) de montage d'une traversée (17) de jauge de niveau (18).
8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le sous-ensemble moulé (1) définit un passage central de remplissage (8), un passage de sortie de liquide (9) et un passage de sortie de gaz (10).
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sous-ensemble (1) est réalisé par moulage à la cire perdue d'un acier inoxydable austénitique comprenant au moins 16% de chrome et au moins 10% de nickel ayant, en phase liquide, un taux de ferrite supérieur à 2%, de préférence n'excédant pas 6%.
10. Réservoir cryogénique équipé d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes.
11. Réservoir selon la revendication 10 équipé d'un dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte deux réchauffeurs atmosphériques (23,30) reliés respectivement aux passages de sortie de liquide (9) et de gaz (10).
12. Réservoir selon la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisé en ce qu'il contient de l'oxygène liquide médical.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/FR2001/001391 WO2002090822A1 (fr) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | Dispositif d'obturation et de raccordement a des canalisations externes d'un reservoir de fluide cryogenique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2382828A1 true CA2382828A1 (fr) | 2002-11-07 |
Family
ID=8859525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002382828A Abandoned CA2382828A1 (fr) | 2001-05-07 | 2001-05-07 | Dispositif d'obturation et de raccordement a des canalisations externes d'un reservoir de fluide cryogenique et reservoir equipe d'un tel dispo sitif |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR0106873A (fr) |
| CA (1) | CA2382828A1 (fr) |
| WO (1) | WO2002090822A1 (fr) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4956975A (en) * | 1989-08-17 | 1990-09-18 | Gustafson Keith W | Shutoff valve for cryogenic liquid storage tank |
| US5607002A (en) * | 1993-04-28 | 1997-03-04 | Advanced Delivery & Chemical Systems, Inc. | Chemical refill system for high purity chemicals |
| FR2735209B1 (fr) * | 1995-06-08 | 1997-07-25 | Air Liquide | Ensemble robinet/detendeur pour bouteille de gaz et bouteille de gaz equipee d'un tel ensemble |
| JP3129658B2 (ja) * | 1996-04-26 | 2001-01-31 | 本田技研工業株式会社 | 自動車の加圧燃料配管構造およびその配管漏れ検査方法 |
-
2001
- 2001-05-07 CA CA002382828A patent/CA2382828A1/fr not_active Abandoned
- 2001-05-07 BR BR0106873-3A patent/BR0106873A/pt not_active Application Discontinuation
- 2001-05-07 WO PCT/FR2001/001391 patent/WO2002090822A1/fr active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002090822A1 (fr) | 2002-11-14 |
| BR0106873A (pt) | 2003-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EEER | Examination request | ||
| FZDE | Discontinued |