EP3047197B1 - Dispositif de fourniture de gaz - Google Patents

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EP3047197B1
EP3047197B1 EP14752911.9A EP14752911A EP3047197B1 EP 3047197 B1 EP3047197 B1 EP 3047197B1 EP 14752911 A EP14752911 A EP 14752911A EP 3047197 B1 EP3047197 B1 EP 3047197B1
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frame
face
transverse beams
uprights
cylinders
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Antoine Frenal
Denis Muller
Didier Robert
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage

Definitions

  • the present invention relates to a device for supplying gas.
  • the invention more particularly relates to a device for supplying gas or fluid comprising a support frame housing a plurality of pressurized fluid cylinders connected to a fluid circuit to ensure the withdrawal or filling of the bottles, said circuit comprising at least a first end. connection connected to the bottles via a first isolation valve to allow the filling and withdrawal of bottles, the support frame comprising a base on which the bottles rest and a set of uprights and transverse beams defining a cage of parallelepiped general shape for holding the bottles, the frame comprising, on one of its side faces called "front", an interface panel having at least one access opening to the circuit.
  • the invention relates in particular to gas supply devices sometimes called "frames".
  • Such a device is described for example in the documents DE20103682U1 , GB2007348 A1 or DE102011014065 A1 , or WO2007 / 146871 .
  • Such devices generally use a bundle of cylinders storing gas at high pressures, for example 200 bar, 300 bar or beyond.
  • the device for supplying gas according to the invention which moreover conforms to the generic definition given in the preamble above, is essentially characterized in that the lateral face, referred to as "rear", of the frame which is situated at opposite to the front face, is delimited by amounts having a length greater than the length of the uprights of the front face, that is to say that the rear face at a height greater than the height of the front face.
  • the invention may also relate to any alternative device or method comprising any combination of the above or below features.
  • the gas supply device 1 illustrated schematically in FIG. figure 1 and in perspective at the figure 5 conventionally comprises a support frame 2 comprising, for example, a frame of parallelepipedal general shape housing a plurality of bottles 3 of pressurized fluid.
  • the bottles 3 are arranged in a beam vertically on a base 130.
  • the orifices of the bottles 3 are connected to a fluid circuit 4, 5 to ensure the withdrawal or filling of the bottles 3 (cf. figure 5 ).
  • the circuit 4, 5 comprises a first connection end 6 connected to the bottles 3 via a first isolation valve 7 to allow the filling and withdrawal of the bottles 3.
  • the circuit may comprise a second end 8 of separate connection connected to the orifices of the bottles 3 via a second isolation valve 9 and a pressure regulator 10.
  • the expander 10 and the isolation valve 9 are arranged in series in this order between the bottles 3 and the second end 8 of connection.
  • the second isolation valve 9 upstream of the expander 10 (that is to say between the bottles 3 and the expander 10).
  • the second end 8 of connection is provided to allow the withdrawal of fluid.
  • the frame 2 comprises a set of four vertical uprights whose lower ends are respectively connected to the four corners of the square base (or parallelepiped).
  • the vertical uprights may have a U-shaped or parallelepipedal section and oriented to present a flat surface at the vertical edges of the frame 2.
  • the frame 2 also comprises horizontal transverse beams 31, 32, 33, the lateral faces of a cage of parallelepipedal general shape for holding the bottles 3 (cf. figure 4 ).
  • the frame 2 may comprise four lower transverse beams 33, four intermediate transverse beams 31 and four upper transverse beams 32.
  • At least part of at least one of the faces of the frame may be perforated at least partially by a grid 139 and / or a wall 40 full fixed (s) to the uprights 30 and transverse beams.
  • the frame 2 comprises, on one of its lateral faces called “front face 35, an interface panel 20 comprising at least one opening and, as described in more detail below, preferably several access openings 23, 24, 25 to the circuit 4, 5 and in particular to circuit members.
  • the rear side face 36 of the frame 2 that is to say the lateral face which is situated opposite to the front face 35 is delimited by amounts 30 having a length (height) greater than the length (height) amounts 30 of the front face 35. That is to say, the rear face 36 at a height greater than the height of the front face 35.
  • the ergonomics of the device is improved.
  • this difference in height between the front and the rear of the frame 2 has other advantages. Indeed, this configuration prevents a user stacks multiple devices. In addition, in the typical case where two devices 1 are strapped back to back in a vertical plane on a support 40 such as a truck trailer via one or straps 42, this architecture generates oblique forces on the frames 2 so oblique tending to keep them back to back. This further limits the risks of failover frames 2.
  • the upper end of the frame 2 may further comprise at least one and preferably at least two vertical projections 38 projecting upwardly relative to the transverse beams 32 to form a stop preventing lateral sliding of the straps 42.
  • these protrusions vertices exceed the roof of the frame by 2 to 20mm.
  • the projections may comprise the upper ends 38 of at least the two uprights 30 of the front face.
  • the belt support zone 40 may be delimited or concave to prevent any risk of slipping of the straps outside the frame 2.
  • At least one face eg a rear face of the base 40 of the frame 2 may include attachment zones, for example two holes 40 hooking.
  • the upper transverse beams 32 connecting an amount 30 of the rear face to a post 30 can thus be rectilinear and inclined downwards from the rear towards the front and / or be curved with the concavity oriented towards the base 34.
  • the frame 2 may comprise a central pole 37 whose lower end is integral with the central part of the base 130 and whose upper end has a ring 39 for handling the frame projecting beyond the parallelepipedal volume of the cage ( cf. Figures 1 to 4 ).
  • This central post 37 can receive the craning efforts during the handling of the frame 2. This avoids the use of hoisting ropes and intervention operations at height.
  • This structure also alleviates the structure because dissociates the function of crane (traction) from that related to the fall resistance and side guards.
  • the upper part of the frame 2 is released to allow easy introduction of a circuit 4, 5 pre-assembled and introduced into the frame from above. This limits the assembly time in production.
  • This structure also contributes to the maintenance of bottles limiting the risk of stress / mechanical fatigue during handling.
  • the interface panel 20 of the front face can integrate respective access openings 23, 24, 24, 21 to a filling connection (first end 6 of the circuit), to a withdrawal connection (second end 8 of the circuit ), a manometer and a member 16 for operating an isolation valve 9. At least one of the orifices 23 may be selectively closed or opened via a movable cover 27.
  • the upper geometry of the card 2 improves the shock resistance of the frame as described below.
  • the uprights 30 (in particular their upper part and their relative arrangement) are thus provided, in case of tilting of the entire frame of a height equivalent to that of a semi-trailer or a loading dock, for deform under the impact of shock.
  • the deformation of the frame 2 obtained also avoids the impact of the frame against pressurized gas control members (valves type, expansion valves, etc. ..) thus maintaining the integrity of the gas circuit under high pressure.

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Description

  • 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 A1 ou DE102011014065 A1 , ou encore WO2007/146871 . 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 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,
    • 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.
  • 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 30 et poutres transversales.
  • Le cadre 2 comprend, sur une de ses faces latérale appelée « face avant 35 un panneau 20 d'interface comportant au moins une ouverture et, comme 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 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 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 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 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.

Claims (11)

  1. Dispositif de fourniture de gaz comprenant un cadre (2) support abritant une pluralité de bouteilles (3) de fluide sous pression reliées à circuit (4, 5) fluidique pour assurer le soutirage ou le remplissage des bouteilles (3), ledit circuit (4, 5) comprenant au moins 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 cadre (2) support comprenant une base (34) sur laquelle reposent les bouteilles (3) et un ensemble de montants (30) et de poutres transversales (31, 32, 33) définissant une cage de forme générale parallélépipédique pour le maintien des bouteilles (3), le cadre (2) comprenant, sur une de ses faces latérales dite « avant » (35), un panneau (20) d'interface comportant au moins une ouverture (23, 24, 25) d'accès au circuit (4, 5), dispositif dans lequel la face latérale dite « arrière » (36) du cadre (2) qui est située à opposée à la face avant (35), est délimitée par des montant (30) ayant une longueur supérieure à la longueur des montants (30) de la face avant, c'est-à-dire que la face arrière (36) à une hauteur supérieure à la hauteur de la face avant (35), et caractérisé en ce que les poutres transversales (32) supérieures reliant un montant (30) de la face arrière à un montant (30) de la face avant sont inclinées vers le bas de l'arrière vers l'avant et/ou sont courbes avec la concavité orientée vers la base (34) du cadre (2).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre (2) comprend des poutres transversales (32) supérieures situées au niveau de l'extrémité supérieure du cadre (2) et reliant respectivement les montants (30) deux à deux.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure du cadre (2) comporte au moins une et de préférence au moins deux saillies (38) verticales faisant saillie vers le haut relativement aux poutres transversales (32) supérieures, la ou lesdites saillies (38) verticales faisant saillie par rapport aux poutres transversales (32) 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 (2) selon la direction arrière-avant.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la ou les saillies (38) sont constituées de la ou les extrémités supérieures de montants (30, 31) du cadre (2).
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les poutres transversales (32) supérieures reliant un montant (30) de la face arrière à un montant (30) de la face avant ont des extrémités arrières situées au dessus des extrémités avant.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le panneau (20) d'interface de la face avant intègre des orifices (23, 24, 21) d'accès respectifs à un raccord de remplissage (première extrémité 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.
  7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que au moins un des orifices est obturé ou ouvert via un cache (27) mobile
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le cadre (2) comprend 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.
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins une partie de l'une au moins des faces du cadre (faces latérale ou supérieure) comporte une grille (139) et/ou une cloison (40) pleine.
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le cadre (2) comprend des poutres transversales (32) intermédiaires et inférieures situées respectivement à mi-hauteur et en partie inférieure du cadre (2) et reliant respectivement les montants (30) deux à deux.
  11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la base comporte une structure de plancher surélevé muni d'orifices (40) d'accrochage.
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