EP4298685A1 - Déflecteur et ensemble comprenant un tel déflecteur - Google Patents

Déflecteur et ensemble comprenant un tel déflecteur

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Publication number
EP4298685A1
EP4298685A1 EP22707436.6A EP22707436A EP4298685A1 EP 4298685 A1 EP4298685 A1 EP 4298685A1 EP 22707436 A EP22707436 A EP 22707436A EP 4298685 A1 EP4298685 A1 EP 4298685A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
deflector
evacuation
deflection element
inlets
outlet
Prior art date
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Pending
Application number
EP22707436.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Florian ROMARY
Manuel BERNARDES
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.)
POWIDIAN ENERGY
Original Assignee
Powidian SAS
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 Powidian SAS filed Critical Powidian SAS
Publication of EP4298685A1 publication Critical patent/EP4298685A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/10—Fuel cells in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • Deflector and assembly comprising such a deflector
  • the present invention relates, according to a first aspect, to a deflector intended for the evacuation of a gas.
  • the invention relates to an assembly comprising such a deflector.
  • the assembly is for example an electrical energy supply system.
  • the electrical energy supply system comprises for example an enclosure containing a fuel cell for the generation of electrical energy by oxidation-reduction reaction between a first fluid and a second fluid.
  • a problem encountered with this type of electrical power supply system is the safety related to the storage and use of the first and/or second fluids. Indeed, it often happens that these fluids are dangerous fluids presenting an explosive risk. This is the case for example with dihydrogen.
  • purge pipes fluidically connected to the outside of the enclosure to preserve the safety of persons and facilities present inside the enclosure.
  • purge pipes are, for example, connected to outlet openings arranged around the containment.
  • ATEX an explosive atmosphere
  • the mixture between the air and more particularly the oxygen of the air (combustive), and one of the first and/or second fluids (combustive), in particular dihydrogen is likely to cause an explosion in presence of an ignition source, such as an electrical or mechanical spark or a hot surface.
  • an ignition source such as an electrical or mechanical spark or a hot surface.
  • An object of the invention is to avoid the creation of zones with an explosive atmosphere around the enclosure and to ensure safety for people and installations during the purging of dangerous gaseous fluids, such as dihydrogen.
  • the object of the invention relates to a gas evacuation deflector, the deflector being intended to be fixed on a structure, the deflector comprising:
  • a deflection element comprising a lower end, an upper end, and at least one curved portion extending between the lower end and the upper end, the upper end being disposed above the end lower in an elevation direction, the curved portion defining a gas evacuation conduit, the lower end comprising a plurality of inlets for introducing a plurality of gas flows inside the evacuation conduit, the upper end comprising at least a first outlet for evacuating said plurality of gas flows out of the evacuation duct,
  • the deflector according to the invention makes it possible to group together all the purge pipes in the same place and to evacuate all the gas flows into the atmosphere at a safe distance from the structure.
  • the grid prevents the obstruction of the interior of the exhaust duct by external elements such as leaves or insects, and thus helps to ensure good evacuation of gases.
  • the deflector may include one or more of the following features, taken individually or in any technically possible combination:
  • the deflection element further comprises a lower portion extending along a first direction disposed between the lower end and the curved portion, and an upper portion extending between the curved portion and the upper end along a second direction , the second direction being different from the first direction;
  • the entries of the plurality of entries are arranged on a front face of the lower portion or on a front face of the support device, the front face of the lower portion or the front face of the support device respectively extending in a plane substantially perpendicular to the first direction;
  • the first outlet is configured to evacuate the gas flows in an evacuation direction substantially parallel to the direction of elevation;
  • the grid extends in a plane forming a non-zero angle with the direction of elevation;
  • the deflection element comprises at least one evacuation orifice intended to evacuate a volume of liquid present in the evacuation duct;
  • the upper portion comprises a side wall, said side wall defining a second outlet configured to evacuate the plurality of gas flows out of the evacuation duct.
  • the object of the invention relates to an assembly comprising:
  • a structure defining an enclosure, - an evacuation system for evacuating at least a first fluid from the enclosure, the evacuation system comprising a plurality of purge pipes, each purge pipe extending from a first end towards a second end, the first ends extending into the enclosure, and
  • the deflector being fixed to the structure outside the enclosure, the second ends of the purge pipes being connected to the inlets of the plurality of inlets of the deflection element .
  • the purge pipes are connected in a sealed manner to the inlets of the plurality of inlets.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an assembly according to the invention
  • FIG. 2 is a cross section of a deflector according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a front view of the deflector of Figure 2 at the level of the plurality of entries
  • FIG. 4 is a cross section of a deflector according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 1 shows an assembly 10 according to the invention.
  • the assembly 10 comprises a structure 12 defining an enclosure 14, an evacuation system 18 for evacuating at least one first gaseous fluid 20 from the enclosure 14, at least one deflector 22 for evacuating a gas, and particular evacuation of the first fluid 20, fixed on the structure 12.
  • the assembly 10 is an electrical power supply system 21.
  • the assembly 10 is an electrolyser or any other system which requires the controlled evacuation of a gaseous fluid.
  • the power supply system 21 is for example used to supply electrical energy to an isolated region such as an island, a mountainous region, etc.
  • the structure 12 is preferably placed or fixed on the ground.
  • the structure 12 comprises a plurality of side walls 23 and a roof 25 defining between them the enclosure 14.
  • the assembly 10 comprises for example a device 16 able to purge a volume of the first fluid 20.
  • the device 16 is for example a device 27 for generating electrical energy comprising a fuel cell 24 for generating electrical energy by oxidation-reduction reaction between the first fluid 20 and a second fluid.
  • the first fluid 20 and the second fluid are gases.
  • the first fluid 20 is dihydrogen.
  • the second fluid is the oxygen present in the air surrounding the structure 12.
  • the device 27 for generating electrical energy comprises at least one gas cylinder 26 intended to store the first fluid 20 under pressure.
  • the gas cylinder 26 is fluidly connected to the fuel cell 24.
  • the gas cylinder 26 of first fluid 20 is arranged outside the enclosure 14.
  • the fuel cell 24 is a cell using proton exchange membrane technology (more often referred to by the abbreviation PEM referring to the English name of “Proton Exchange Membrane”).
  • PEM proton exchange membrane technology
  • All the elements of the device 27 for generating electrical energy described above are arranged in the structure 12 inside the enclosure 14.
  • the drain system 18 includes a plurality of drain pipes 28.
  • the drain pipes 28 are adapted to drain the first fluid 20 and/or the second fluid from the enclosure 14.
  • Each drain pipe 28 extends from a first end 30 to a second end 32.
  • the first ends 30 of the purge pipes 28 extend into the enclosure 14 and are connected to the device 27 for generating electrical energy.
  • the second ends 32 of the purge pipes 28 are connected to the deflector 22.
  • Each purge pipe 28 is for example formed by a stainless steel pipe.
  • each purge pipe 28 is connected in a sealed manner to the deflector 22.
  • the electrical energy generation device 27 comprises one or more of the following elements (not shown): a converter configured to adjust the voltage generated by the fuel cell 24, a buffer storage power supply configured to storing the energy of the fuel cell 24 which is not consumed by a set of loads connected to the power supply device 21 into electrical energy, an inverter configured to convert a direct voltage supplied by the fuel cell 24 into alternating voltage , and/or a transformer configured to adapt in amplitude the voltage supplied by the fuel cell 24.
  • the deflector 22 is preferably attached to the roof 25 of the structure 12.
  • the deflector 22 comprises a deflection element 34, a grid 36 attached to the deflection element 34 and a support device 38 attached to the structure 12 and assembled on the deflection element 34.
  • the deflection element 34 includes a lower end 40, an upper end 42, and at least one curved portion 44 extending between the lower end 40 and the upper end 42.
  • the terms “lower” and “upper” are used with reference to an elevation direction Z, that is to say that the upper end 42 is placed at the above the lower end 40 in the direction of elevation Z.
  • the deflection element 34 further comprises a lower portion 46 extending in a first direction P1 disposed between the lower end 40 and the curved portion 44, and an upper portion 48 s extending between the curved portion 44 and the upper end 42 in a second direction P2.
  • the second direction P2 is different from the first direction P1.
  • first direction P1 and the second direction P2 form between them a non-zero angle a, between 30° and 120°, for example equal to 90° as in the example of FIGS. 2 and 3.
  • the second direction P2 is for example substantially parallel to the direction of elevation Z. This makes it possible to evacuate the gas flows towards the sky and to avoid an accumulation of gases in the vicinity of the structure 12.
  • the curved portion 44 defines an evacuation conduit 50 for the gas, and more particularly for the first fluid 20 and/or the second fluid present in the purge pipes 28.
  • the curved portion 44 makes it possible to run off the rainwater which enters through the upper end 42 inside the evacuation duct. This allows the evacuation of the dust accumulated inside the evacuation duct 50 and a cleaning of the evacuation duct 50.
  • the lower end 40 comprises a plurality of inlets 52 to introduce a plurality of gas flows inside the evacuation duct 50.
  • the gas flows are gas flows.
  • Each inlet 52 comprises for example a threaded connection 54 receiving the second end 32 of each of the purge pipes 28 in a sealed manner.
  • the deflection element 34 comprises additional sealing means, such as gaskets (not shown), for sealing and guaranteeing that all the gas leaving each purge pipe 28 is injected into the pipe. evacuation 50 and not outside said conduit 50.
  • the inlets 52 are preferably arranged on a front face 56 of the lower portion 46 extending in a plane substantially perpendicular to the first direction P1.
  • the inputs 52 are for example aligned as shown in Figure 3.
  • the upper end 42 comprises at least a first outlet 58 for evacuating said plurality of gas flows out of the evacuation duct 50.
  • the first outlet 58 extends in a plane substantially perpendicular At the direction elevation Z.
  • the first outlet 58 is configured to evacuate the gas flows in an evacuation direction E substantially parallel to the elevation direction Z.
  • the grid 36 is arranged opposite the first outlet 58.
  • the grid 36 preferably covers the first outlet 58, that is to say that to leave the evacuation duct 50, the gas flows pass through the grid 58 by part in part.
  • the grid 36 prevents the intrusion inside the evacuation duct 50 of external elements such as leaves, insects etc., likely to obstruct the evacuation duct 50.
  • the grid 36 is for example made of metal. It is preferably assembled in a removable manner on the deflection element 34 by means of a fixing system comprising, for example, screws 60. This allows easy dismantling of the grid 36 for cleaning or replacement, for example.
  • the grid 36 comprises for example a plurality of bars (not shown) defining openings.
  • the size of the openings is chosen to limit the introduction of external elements into the evacuation duct 50.
  • the support device 38 is preferably fixed on the roof 25 of the structure 12.
  • the support device 38 comprises at least one front face 62 and two side faces 64 connected on either side of the front face 62.
  • the device support 38 preferably further comprises a lower face 66 connected to the front face 62 and to the side faces 64, and an upper face 68 extending from the front face 62 facing the lower face 66 on at least a part of the lower face 66.
  • the front face 62, the side faces 64, the upper face 68 and the lower face 66 define between them a housing 70 receiving the deflection element 34 and more particularly the lower end 40 of the deflection 34.
  • the side faces 64 are preferably assembled on the deflection element 34 by means of screws 72, preferably not entering inside the evacuation duct 50.
  • the front face 62 defines a plurality of openings opposite each of the inlets 52 to receive the purge pipes 28.
  • the deflection element 34 comprises at least one evacuation orifice 74 intended to evacuate a volume of liquid 76 present in the evacuation conduit 50.
  • the liquid 76 is for example rainwater or snow. melt introduced into the evacuation duct 50 through the first outlet 58.
  • the evacuation orifice 74 is for example defined by a side wall 78 of the lower portion 46 of the deflection element 34.
  • the evacuation orifice 74 can also form an evacuation for the gas flows, for example if the first outlet 58 is obstructed. This provides additional security to ensure the evacuation of gas flows to the outside.
  • a second embodiment of the invention will now be described with reference to Figure 4. This embodiment will be described by differences with respect to the first embodiment of Figures 2 and 3.
  • the grid 36 extends in a plane forming a non-zero angle with the elevation direction Z, for example between 30° and 85°. This notably prevents the deposition and accumulation of elements on the grid 36 such as snow or leaves. The elements slide by gravity along the grid 36 and do not obstruct the first exit 58.
  • a side wall 80 of the upper portion 48 of the deflection element 34 can define a second outlet 82 configured to evacuate the plurality of gas flows out of the evacuation duct 50.
  • the second outlet 82 allows gas to be evacuated when the first outlet 58 is obstructed, for example by snow or any other external element such as leaves, etc.
  • the gas flows can be evacuated through the evacuation orifice(s) 74 intended to evacuate the liquid (rainwater) present in the evacuation duct 50.
  • the grid 36 projects from the side wall 80 of the upper portion 48 above the second outlet 82 in the direction of elevation Z, so as to form an element protection 84 intended to limit the insertion of any external element through the second outlet 82 such as rain, for example.
  • the deflector 22 according to the invention is particularly advantageous because it makes it possible to group all the purge pipes 28 in one place and to evacuate all the gas flows into the atmosphere at a good distance from the structure. 12 and to prevent the formation of zones with an explosive atmosphere around the enclosure 14.
  • the grid 36 prevents the obstruction of the interior of the evacuation duct 50 and thus makes it possible to ensure good evacuation of the gases .

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Abstract

L'invention concerne un déflecteur (22) d'évacuation d'un gaz, le déflecteur (22) comprenant : - un élément de déflexion (34) comprenant une extrémité inférieure (40), une extrémité supérieure (42), et au moins une portion incurvée (44) s'étendant entre l'extrémité inférieure (40) et l'extrémité supérieure (42), l'extrémité supérieure (42) étant disposée au-dessus de l'extrémité inférieure (40) selon une direction d'élévation, la portion incurvée (44) définissant un conduit d'évacuation (50) du gaz, l'extrémité inférieure (40) comprenant une pluralité d'entrées (52), l'extrémité supérieure (42) comprenant au moins une première sortie (58) pour évacuer ladite pluralité des flux de gaz hors du conduit d'évacuation (50), - une grille (36) fixée sur l'élément de déflexion (34) et disposée en regard de la première sortie (58), et - un dispositif de support (38), l'élément de déflexion (34) étant assemblé sur le dispositif de support (38).

Description

Déflecteur et ensemble comprenant un tel déflecteur
La présente invention concerne selon un premier aspect un déflecteur destiné à l’évacuation d’un gaz.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un ensemble comprenant un tel déflecteur.
L’ensemble est par exemple un système d’alimentation en énergie électrique.
Le système d’alimentation en énergie électrique comprend par exemple une enceinte contenant une pile à combustible pour la génération d’énergie électrique par réaction d’oxydoréduction entre un premier fluide et un deuxième fluide.
Un problème rencontré avec ce type de système d’alimentation en énergie électrique est la sécurité liée au stockage et à l’utilisation des premier et/ou deuxième fluides. En effet, il arrive souvent que ces fluides soient des fluides dangereux présentant un risque explosif. C’est le cas par exemple avec le dihydrogène.
Lors du fonctionnement normal du système d’alimentation en énergie électrique ou en cas d’incident, il est connu de purger ces fluides en utilisant des tuyaux de purge connectés fluidiquement avec l’extérieur de l’enceinte pour préserver la sécurité des personnes et des installations présentes à l’intérieur de l’enceinte. Ces tuyaux de purge sont par exemple connectés à des bouches de sortie disposées autour de l’enceinte.
Ces purges créent des zones de concentration de fluide, par exemple de dihydrogène, autour de l’enceinte susceptibles de former une ou plusieurs zones à atmosphère explosive (dite ATEX). Dans de telles zones, le mélange entre l’air et plus particulièrement l’oxygène de l’air (comburant), et un des premier et/ou deuxième fluides (comburant), en particulier le dihydrogène, est susceptible de provoquer une explosion en présence d’une source d’inflammation, comme par exemple une étincelle d’origine électrique ou mécanique ou une surface chaude.
Un but de l’invention est d’éviter la création de zones à atmosphère explosive autour de l’enceinte et d’assurer la sécurité pour les personnes et les installations lors de la purge des fluides gazeux dangereux, tels que le dihydrogène.
A cet effet, l’objet de l’invention concerne un déflecteur d’évacuation d’un gaz, le déflecteur étant destiné à être fixé sur une structure, le déflecteur comprenant :
- un élément de déflexion comprenant une extrémité inférieure, une extrémité supérieure, et au moins une portion incurvée s’étendant entre l’extrémité inférieure et l’extrémité supérieure, l’extrémité supérieure étant disposée au-dessus de l’extrémité inférieure selon une direction d’élévation, la portion incurvée définissant un conduit d’évacuation du gaz, l’extrémité inférieure comprenant une pluralité d’entrées pour introduire une pluralité de flux de gaz à l’intérieur du conduit d’évacuation, l’extrémité supérieure comprenant au moins une première sortie pour évacuer ladite pluralité des flux de gaz hors du conduit d’évacuation,
- une grille fixée sur l’élément de déflexion et disposée en regard de la première sortie, et
- un dispositif de support destiné à être fixé sur la structure, l’élément de déflexion étant assemblé sur le dispositif de support.
Ainsi, le déflecteur selon l’invention permet de regrouper en un même endroit l’ensemble des tuyaux de purge et d’évacuer l’ensemble des flux de gaz dans l’atmosphère à bonne distance de la structure de manière sécurisée. En outre, la grille empêche l’obstruction de l’intérieur du conduit d’évacuation par des éléments extérieurs tels que des feuilles ou des insectes, et permet ainsi d’assurer une bonne évacuation des gaz.
Le déflecteur peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon l’une quelconque des combinaisons techniquement possibles :
- l’élément de déflexion comprend en outre une portion inférieure s’étendant selon une première direction disposée entre l’extrémité inférieure et la portion incurvée, et une portion supérieure s’étendant entre la portion incurvée et l’extrémité supérieure selon une deuxième direction, la deuxième direction étant différente de la première direction ;
- la deuxième direction est sensiblement parallèle à la direction d’élévation ;
- les entrées de la pluralité d’entrées sont disposées sur une face avant de la portion inférieure ou sur une face avant du dispositif de support, la face avant de la portion inférieure ou la face avant du dispositif de support s’étendant respectivement dans un plan sensiblement perpendiculaire à la première direction ;
- la première sortie est configurée pour évacuer les flux de gaz selon une direction d’évacuation sensiblement parallèle à la direction d’élévation ;
- la grille s’étend dans un plan formant un angle non nul avec la direction d’élévation ;
- l’élément de déflexion comprend au moins un orifice d’évacuation destiné à évacuer un volume de liquide présent dans le conduit d’évacuation ; et
- la portion supérieure comprend une paroi latérale, ladite paroi latérale définissant une deuxième sortie configurée pour évacuer la pluralité des flux de gaz hors du conduit d’évacuation.
Selon un deuxième aspect, l’objet de l’invention concerne un ensemble comprenant:
- une structure définissant une enceinte, - un système d’évacuation pour évacuer au moins un premier fluide hors de l’enceinte, le système d’évacuation comprenant une pluralité de tuyaux de purge, chaque tuyau de purge s’étendant depuis une première extrémité vers une deuxième extrémité, les premières extrémités s’étendant dans l’enceinte, et
- au moins un déflecteur tel que décrit plus haut, le déflecteur étant fixé sur la structure à l’extérieur de l’enceinte, les deuxièmes extrémités des tuyaux de purge étant connectées aux entrées de la pluralité d’entrées de l’élément de déflexion.
Selon un mode de réalisation particulier, les tuyaux de purge sont connectés de façon étanche aux entrées de la pluralité d’entrées.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, faite uniquement à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d’un ensemble selon l’invention,
- la figure 2 est une coupe transversale d’un déflecteur selon un premier mode de réalisation de l’invention,
- la figure 3 est une vue avant du déflecteur de la figure 2 au niveau de la pluralité d’entrées, et
- la figure 4 est une coupe transversale d’un déflecteur selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
La figure 1 représente un ensemble 10 selon l’invention.
L’ensemble 10 comprend une structure 12 définissant une enceinte 14, un système d’évacuation 18 pour évacuer au moins un premier fluide gazeux 20 hors de l’enceinte 14, au moins un déflecteur 22 d’évacuation d’un gaz, et en particulier d’évacuation du premier fluide 20, fixé sur la structure 12.
Dans l’exemple de la figure 1, l’ensemble 10 est un système d’alimentation 21 en énergie électrique. En variante, l’ensemble 10 est un électrolyseur ou tout autre système qui nécessite l’évacuation contrôlé d’un fluide gazeux.
Le système d’alimentation 21 est par exemple utilisé pour alimenter en énergie électrique une région isolée comme une île, une région montagneuse, etc.
La structure 12 est de préférence posée ou fixée sur le sol. La structure 12 comprend une pluralité de parois latérales 23 et un toit 25 définissant entre eux l’enceinte 14.
L’ensemble 10 comprend par exemple un dispositif 16 apte à purger un volume du premier fluide 20.
Le dispositif 16 est par exemple un dispositif de génération 27 d’énergie électrique comprenant une pile à combustible 24 pour la génération d’énergie électrique par réaction d’oxydoréduction entre le premier fluide 20 et un deuxième fluide. De préférence, le premier fluide 20 et le deuxième fluide sont des gaz. Dans l’exemple décrit, le premier fluide 20 est le dihydrogène. Le deuxième fluide est le dioxygène présent dans l’air entourant la structure 12. Par exemple, le dispositif de génération 27 d’énergie électrique comprend au moins une bonbonne de gaz 26 destinée à stocker le premier fluide 20 sous pression. La bonbonne de gaz 26 est connectée fluidiquement à la pile à combustible 24. De préférence, comme représenté sur la figure 1 , la bonbonne de gaz 26 de premier fluide 20 est disposée à l’extérieur de l’enceinte 14.
De préférence, la pile à combustible 24 est une pile utilisant la technologie à membrane d’échange de protons (plus souvent désignée sous l’abréviation PEM renvoyant à la dénomination anglaise de « Proton Exchange Membrane »).
Tous les éléments du dispositif de génération 27 d’énergie électrique décrit ci-dessus sont disposés dans la structure 12 à l’intérieur de l’enceinte 14.
Le système d’évacuation 18 comprend une pluralité de tuyaux de purge 28. Les tuyaux de purge 28 sont adaptés pour évacuer le premier fluide 20 et/ou le deuxième fluide hors de l’enceinte 14. Chaque tuyau de purge 28 s’étend depuis une première extrémité 30 vers une deuxième extrémité 32. Les premières extrémités 30 des tuyaux de purge 28 s’étendent dans l’enceinte 14 et sont connectées au dispositif de génération 27 d’énergie électrique. Les deuxièmes extrémités 32 des tuyaux de purge 28 sont connectées au déflecteur 22.
Chaque tuyau de purge 28 est par exemple formé par un tuyau en inox. Avantageusement, chaque tuyau de purge 28 est connecté de façon étanche au déflecteur 22.
Selon des modes de réalisation différents, le dispositif de génération 27 d’énergie électrique comprend un ou plusieurs des éléments suivants (non représentés) : un convertisseur configuré pour ajuster la tension générée par la pile à combustible 24, une alimentation de stockage tampon configurée pour stocker l’énergie de la pile à combustible 24 qui n’est pas consommée par un ensemble de charges connectées au dispositif d’alimentation 21 en énergie électrique, un onduleur configuré pour convertir une tension continue fournie par la pile à combustible 24 en tension alternative, et/ou un transformateur configuré pour adapter en amplitude la tension fournie par la pile à combustible 24.
Le déflecteur 22 est de préférence fixé sur le toit 25 de la structure 12. Le déflecteur 22 comprend un élément de déflexion 34, une grille 36 fixée sur l’élément de déflexion 34 et un dispositif de support 38 fixé sur la structure 12 et assemblé sur l’élément de déflexion 34.
L’élément de déflexion 34 comprend une extrémité inférieure 40, une extrémité supérieure 42, et au moins une portion incurvée 44 s’étendant entre l’extrémité inférieure 40 et l’extrémité supérieure 42. Dans la suite de la description, les termes « inférieur(e) » et « supérieur(e) » sont utilisés en référence à une direction d’élévation Z, c’est-à-dire que l’extrémité supérieure 42 est disposée au-dessus de l’extrémité inférieure 40 selon la direction d’élévation Z.
Dans l’exemple des figures 2 et 3, l’élément de déflexion 34 comprend en outre une portion inférieure 46 s’étendant selon une première direction P1 disposée entre l’extrémité inférieure 40 et la portion incurvée 44, et une portion supérieure 48 s’étendant entre la portion incurvée 44 et l’extrémité supérieure 42 selon une deuxième direction P2. La deuxième direction P2 est différente de la première direction P1 .
Par exemple, la première direction P1 et la deuxième direction P2 forment entre elles un angle a non nul, compris entre 30° et 120°, par exemple égal à 90° comme dans l’exemple des figures 2 et 3.
La deuxième direction P2 est par exemple sensiblement parallèle à la direction d’élévation Z. Ceci permet d’évacuer les flux de gaz vers le ciel et d’éviter une accumulation des gaz dans le voisinage de la structure 12.
La portion incurvée 44 définit un conduit d’évacuation 50 du gaz, et plus particulièrement du premier fluide 20 et/ou du deuxième fluide présent dans les tuyaux de purge 28.
La portion incurvée 44 permet de faire ruisseler l’eau de pluie qui pénètre par l’extrémité supérieure 42 à l’intérieur du conduit d’évacuation. Ceci permet l’évacuation des poussières accumulées à l’intérieur du conduit d’évacuation 50 et un nettoyage du conduit d’évacuation 50.
Selon l’invention, l’extrémité inférieure 40 comprend une pluralité d’entrées 52 pour introduire une pluralité de flux de gaz à l’intérieur du conduit d’évacuation 50. Dans l’exemple décrit, les flux de gaz sont des flux de premier fluide 20, c’est-à-dire des flux de dihydrogène. Chaque entrée 52 comprend par exemple un raccord 54 fileté recevant la deuxième extrémité 32 de chacun des tuyaux de purge 28 de manière étanche. En variante, l’élément de déflexion 34 comprend des moyens additionnels d’étanchéité, comme par exemple des joints (non représentés), pour assurer l’étanchéité et garantir que tout le gaz sortant de chaque tuyau de purge 28 est injecté dans le conduit d’évacuation 50 et non à l’extérieur dudit conduit 50.
Les entrées 52 sont préférentiellement disposées sur une face avant 56 de la portion inférieure 46 s’étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à la première direction P1 . Les entrées 52 sont par exemple alignées comme visible sur la figure 3.
L’extrémité supérieure 42 comprend au moins une première sortie 58 pour évacuer ladite pluralité des flux de gaz hors du conduit d’évacuation 50. Dans l’exemple des figures 2 et 3, la première sortie 58 s’étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à la direction d’élévation Z. La première sortie 58 est configurée pour évacuer les flux de gaz selon une direction d’évacuation E sensiblement parallèle à la direction d’élévation Z.
La grille 36 est disposée en regard de la première sortie 58. La grille 36 recouvre de préférence la première sortie 58, c’est-à-dire que pour sortir du conduit d’évacuation 50, les flux de gaz traversent la grille 58 de part en part. La grille 36 empêche l’intrusion à l’intérieur du conduit d’évacuation 50 d’éléments extérieurs tel que des feuilles, des insectes etc., susceptibles de venir obstruer le conduit d’évacuation 50.
La grille 36 est par exemple en métal. Elle est de préférence assemblée de manière amovible sur l’élément de déflexion 34 au moyen d’un système de fixation comprenant par exemple des vis 60. Ceci permet un démontage facile de la grille 36 pour nettoyage ou remplacement par exemple.
La grille 36 comprend par exemple une pluralité de barreaux (non représentés) définissant des ouvertures. La taille des ouvertures est choisie pour limiter l’introduction d’éléments extérieurs dans le conduit d’évacuation 50.
Le dispositif de support 38 est de préférence fixé sur le toit 25 de la structure 12. Le dispositif de support 38 comprend au moins une face avant 62 et deux faces latérales 64 reliées de part et d’autre de la face avant 62. Le dispositif de support 38 comprend en outre de préférence une face inférieure 66 reliée à la face avant 62 et aux faces latérales 64, et une face supérieure 68 s’étendant depuis la face avant 62 en regard de la face inférieure 66 sur au moins une partie de la face inférieure 66. La face avant 62, les faces latérales 64, la face supérieure 68 et la face inférieure 66 définissent entre elles un logement 70 recevant l’élément de déflexion 34 et plus particulièrement l’extrémité inférieure 40 de l’élément de déflexion 34.
Les faces latérales 64 sont de préférence assemblées sur l’élément de déflexion 34 au moyen de vis 72, n’entrant de préférence pas à l’intérieur du conduit d’évacuation 50.
La face avant 62 définit une pluralité d’ouvertures en regard de chacune des entrées 52 pour recevoir les tuyaux de purge 28.
Avantageusement, l’élément de déflexion 34 comprend au moins un orifice d’évacuation 74 destiné à évacuer un volume de liquide 76 présent dans le conduit d’évacuation 50. Le liquide 76 est par exemple de l’eau de pluie ou de la neige fondue introduites dans le conduit d’évacuation 50 par la première sortie 58. L’orifice d’évacuation 74 est par exemple défini par une paroi latérale 78 de la portion inférieure 46 de l’élément de déflexion 34.
Avantageusement, l’orifice d’évacuation 74 peut en outre former une évacuation pour les flux de gaz, par exemple si la première sortie 58 est obstruée. Ceci assure une sécurité supplémentaire pour assurer l’évacuation des flux de gaz vers l’extérieur. Un deuxième mode de réalisation de l’invention va maintenant être décrit en référence à la figure 4. Ce mode de réalisation va être décrit par différences par rapport au premier mode de réalisation des figures 2 et 3.
Dans ce mode de réalisation, la grille 36 s’étend dans un plan formant un angle non nul avec la direction d’élévation Z, par exemple compris entre 30° et 85°. Ceci empêche notamment le dépôt et l’accumulation d’éléments sur la grille 36 comme de la neige ou des feuilles. Les éléments glissent par gravité le long de la grille 36 et n’obstruent pas la première sortie 58.
En complément, pour les deux modes de réalisation décrits, une paroi latérale 80 de la portion supérieure 48 de l’élément de déflexion 34 peut définir une deuxième sortie 82 configurée pour évacuer la pluralité de flux de gaz hors du conduit d’évacuation 50. La deuxième sortie 82 permet l’évacuation du gaz lorsque la première sortie 58 est obstruée par exemple par de la neige ou tout autre élément extérieur tel que des feuilles, etc.
Avantageusement, si la première sortie 58 et la deuxième sortie 82 sont obstruées, les flux de gaz peuvent être évacués par le ou les orifices d’évacuation 74 destinés à évacuer le liquide (eau de pluie) présent dans le conduit d’évacuation 50.
De préférence, comme représenté sur la figure 4, la grille 36 s’étend en saillie de la paroi latérale 80 de la portion supérieure 48 au-dessus de la deuxième sortie 82 selon la direction d’élévation Z, de manière à former un élément de protection 84 destiné à limiter l’insertion de tout élément extérieur par la deuxième sortie 82 comme par exemple de la pluie.
Ainsi, le déflecteur 22 selon l’invention est particulièrement avantageux car il permet de regrouper en un même endroit l’ensemble des tuyaux de purges 28 et d’évacuer l’ensemble des flux de gaz dans l’atmosphère à bonne distance de la structure 12 et d’empêcher la formation de zones à atmosphère explosive autour de l’enceinte 14. De plus, la grille 36 empêche l’obstruction de l’intérieur du conduit d’évacuation 50 et permet ainsi d’assurer une bonne évacuation des gaz.

Claims

REVENDICATIONS
1. Déflecteur (22) d’évacuation d’un gaz, le déflecteur (22) étant destiné à être fixé sur une structure (12), le déflecteur (22) comprenant :
- un élément de déflexion (34) comprenant une extrémité inférieure (40), une extrémité supérieure (42), et au moins une portion incurvée (44) s’étendant entre l’extrémité inférieure (40) et l’extrémité supérieure (42), l’extrémité supérieure (42) étant disposée au- dessus de l’extrémité inférieure (40) selon une direction d’élévation (Z), la portion incurvée (44) définissant un conduit d’évacuation (50) du gaz, l’extrémité inférieure (40) comprenant une pluralité d’entrées (52) pour introduire une pluralité de flux de gaz à l’intérieur du conduit d’évacuation (50), l’extrémité supérieure (42) comprenant au moins une première sortie (58) pour évacuer ladite pluralité des flux de gaz hors du conduit d’évacuation (50),
- une grille (36) fixée sur l’élément de déflexion (34) et disposée en regard de la première sortie (58), et
- un dispositif de support (38) destiné à être fixé sur la structure (12), l’élément de déflexion (34) étant assemblé sur le dispositif de support (38).
2. Déflecteur (22) selon la revendication 1 , dans lequel l’élément de déflexion (34) comprend en outre une portion inférieure (46) s’étendant selon une première direction (P1) disposée entre l’extrémité inférieure (40) et la portion incurvée (44), et une portion supérieure (48) s’étendant entre la portion incurvée (44) et l’extrémité supérieure (42) selon une deuxième direction (P2), la deuxième direction (P2) étant différente de la première direction (P1).
3. Déflecteur (22) selon la revendication 2, dans lequel la deuxième direction (P2) est sensiblement parallèle à la direction d’élévation (Z).
4. Déflecteur (22) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel les entrées (52) de la pluralité d’entrées (52) sont disposées sur une face avant (56) de la portion inférieure (46) ou sur une face avant (62) du dispositif de support (38), la face avant (56) de la portion inférieure (46) ou la face avant (62) du dispositif de support (38) s’étendant respectivement dans un plan sensiblement perpendiculaire à la première direction (P1 ).
5. Déflecteur (22) selon l’une quelconque des revendication 1 à 4, dans lequel la première sortie (58) est configurée pour évacuer les flux de gaz selon une direction d’évacuation (E) sensiblement parallèle à la direction d’élévation (Z).
6. Déflecteur (22) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la grille (36) s’étend dans un plan formant un angle non nul avec la direction d’élévation (Z).
7. Déflecteur (22) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’élément de déflexion (34) comprend au moins un orifice d’évacuation (74) destiné à évacuer un volume de liquide (76) présent dans le conduit d’évacuation (50).
8. Déflecteur (22) selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel la portion supérieure (48) comprend une paroi latérale (80), ladite paroi latérale (80) définissant une deuxième sortie (82) configurée pour évacuer la pluralité des flux de gaz hors du conduit d’évacuation (50).
9. Ensemble (10) comprenant :
- une structure (12) définissant une enceinte (14), - un système d’évacuation (18) pour évacuer au moins un premier fluide (20) hors de l’enceinte (14), le système d’évacuation (18) comprenant une pluralité de tuyaux de purge (28), chaque tuyau de purge (28) s’étendant depuis une première extrémité (30) vers une deuxième extrémité (32), les premières extrémités (30) s’étendant dans l’enceinte (14), et - au moins un déflecteur (22) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, le déflecteur (22) étant fixé sur la structure (12) à l’extérieur de l’enceinte (14), les deuxièmes extrémités (32) des tuyaux de purge (28) étant connectées aux entrées (52) de la pluralité d’entrées (52) de l’élément de déflexion (34).
10. Ensemble (10) selon la revendication 9 dans lequel les tuyaux de purge (28) sont connectés de façon étanche aux entrées (52) de la pluralité d’entrées (52).
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