EP4455543A1 - Réservoir comprenant des enceintes interne et externe ainsi qu au moins une interface tubulaire en deux parties traversant les enceintes interne et externe - Google Patents

Réservoir comprenant des enceintes interne et externe ainsi qu au moins une interface tubulaire en deux parties traversant les enceintes interne et externe Download PDF

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EP4455543A1
EP4455543A1 EP24170274.5A EP24170274A EP4455543A1 EP 4455543 A1 EP4455543 A1 EP 4455543A1 EP 24170274 A EP24170274 A EP 24170274A EP 4455543 A1 EP4455543 A1 EP 4455543A1
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EP
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internal
external
tubular interface
enclosure
connection
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EP24170274.5A
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Nicolas Toureille
Chloé MESIC
Laure MORETTI
Denis ESPINASSOU
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Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM
Airbus Operations SAS
Original Assignee
Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM
Airbus Operations SAS
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Definitions

  • the present application relates to a double-chamber tank suitable for storing a fluid in a cryogenic state.
  • a hydrogen tank 10 comprises an external enclosure 12, an internal enclosure 14 positioned in the external enclosure 12, thermal insulation between the external and internal enclosures 12, 14 and two diametrically opposed connection systems 16, 16' connecting the external and internal enclosures 12, 14.
  • the internal enclosure 14 may, depending on the situation, contract or expand more than the external enclosure 12. Consequently, at least one of the two connection systems 16' is configured to allow movement of the internal enclosure 14 relative to the external enclosure 12 in a direction of movement.
  • the first connection system 16 (the one on the left in the figure 1 ) is noticeably rigid while the second 16' connection system (the one on the right on the figure 1 ) allows relative movement between the external and internal enclosures 12, 14.
  • the first connection system 16 comprises a tubular interface 18 passing through the external and internal enclosures 12, 14 and having a first end 18.1 opening outside the external tank 12 and a second end 18.2 opening inside the internal tank 14.
  • the first connection system 16 comprises a first closing plate 20.1 closing the first end 18.1 of the tubular interface 18 and a second closing plate 20.2 closing the second end 18.2 of the tubular interface 18.
  • Each of the external and internal enclosures 12, 14 comprises a passage orifice to allow the tubular interface 18 to pass through it.
  • the tank comprises a first connection 22.1 connecting the tubular interface 18 and the external enclosure 12 as well as a second connection 22.2 connecting the tubular interface 18 and the internal enclosure 14.
  • the hydrogen tank 10 comprises several conduits 24, 24' which pass through the first and second closure plates 20.1, 20.2 and each have an end opening into the internal enclosure 14. All of these conduits 24, 24' are rectilinear between the first and second closure plates 20.1, 20.2.
  • the materials of the different elements may be different: for example metallic/composite.
  • each of the external and internal enclosures 12, 14 is made from at least two separate parts which are assembled.
  • the tubular interface 18 is connected to the internal enclosure 14 by means of the second connection 22.2 and then the two parts of the internal enclosure 14 are assembled.
  • the internal enclosure 14 is introduced into a part of the external enclosure 12 and then the tubular interface 18 is connected to the external enclosure 12 by means of the first connection 22.1. Finally, the two parts of the external enclosure 12 are assembled.
  • the second connection 22.2 comprises two L-shaped flanges 26, 26' positioned on either side of the inner enclosure 14, each flange 26, 26' comprising a first wing 26.1, 26.1' pressed against the inner enclosure 14 and connected to the latter as well as a second wing 26.2, 26.2' pressed against the tubular interface 18 and connected to the latter.
  • the first connection 22.1 comprises a single L-shaped flange 28 located outside the external enclosure 12 since, for reasons of accessibility, it is not possible to install a second L-shaped flange which would be located inside the external enclosure.
  • This single flange 28 comprises a first wing 28.1 pressed against the external enclosure 12 and connected to the latter as well as a second wing 28.2 pressed against the tubular interface 18 and connected to the latter.
  • this solution is not fully satisfactory in terms of mechanical strength and sealing.
  • the present invention aims to remedy all or part of the aforementioned drawbacks.
  • the invention relates to a tank comprising an external enclosure separating an external zone and an intermediate zone, an internal enclosure positioned in the external enclosure and separating an internal zone and the intermediate zone, as well as at least one connection system connecting the external and internal enclosures and comprising a tubular interface passing through the external and internal enclosures; the tubular interface having a first end opening into the external zone of the external tank and a second end opening into the internal zone of the internal tank, the tank comprising a first connection connecting the tubular interface and the external enclosure and a second connection connecting the tubular interface and the internal enclosure.
  • the tubular interface comprises at least two sections placed end to end as well as at least one junction system connecting the sections two by two, a first section being connected to the external enclosure by the first connection, a second section being connected to the internal enclosure by the second connection.
  • the tubular interface comprises two sections
  • the latter can be connected respectively to the external and internal enclosures when the latter are separated and not positioned one inside the other, their two faces being accessible. Consequently, each of the first and second connections can comprise elements positioned on either side of the external or internal enclosure in order to optimize their mechanical strength.
  • the first section comprises the first end of the tubular interface and/or the second section comprises the second end of the tubular interface.
  • the junction system comprises a first collar secured to the first section, a second collar secured to the second section and at least one connecting element holding the first and second collars pressed against each other.
  • the tubular interface has an axis of revolution.
  • the first and second collars are oriented towards the axis of revolution of the tubular interface.
  • the first section and the first collar are made in one piece and/or the second section and the second collar are made in one piece.
  • the junction system comprises at least one crown pressed against at least one of the first and second collars.
  • the junction system comprises first and second crowns between which the first and second collars are positioned.
  • the junction system comprises several connecting elements passing through at least the first and second collars, the connecting elements being of the blind type to allow their installation from a single end of the tubular interface.
  • the first crown is closest to the first end of the tubular interface. Additionally, for each connecting element, each of the first and second crowns comprises a through hole, this through hole being smooth for the first crown and equipped with a tapped insert for the second crown, each connecting element being a screw configured to screw into the tapped insert of the second crown.
  • a tank 30 comprises an external enclosure 32 separating an external zone and an intermediate zone, an internal enclosure 34 positioned in the external enclosure 32 separating an internal zone and the intermediate zone as well as two diametrically opposed connection systems 36, 36', connecting the external and internal enclosures 32, 34.
  • the tank 30 may comprise thermal insulation between the external and internal enclosures 32, 34.
  • the first connecting system 36 is substantially rigid while the second connecting system 36' (not shown in detail) allows relative movement between the external and internal enclosures 32, 34.
  • the second connecting system is configured to allow relative movement between the external and internal enclosures 32, 34, oriented in a longitudinal direction.
  • an aircraft comprises at least one tank 30 used to store a fluid in a cryogenic state, such as hydrogen for example.
  • a cryogenic state such as hydrogen for example.
  • the invention is not limited to this application. It is also not limited to two connection systems.
  • the tank 30 comprises at least one connection system 36.
  • each of the external and internal enclosures 32, 34 comprises a cylindrical central portion and two dome-shaped portions positioned at each end of the cylindrical central portion.
  • the invention is not limited to these shapes for the external and internal enclosures 32, 34.
  • the connecting system 36, 36' is not necessarily positioned at a dome-shaped portion.
  • the connecting system 36 comprises a tubular interface 38 passing through the external and internal enclosures 32, 34, connected to the latter and having a first end 38.1 opening into the outer zone of the external tank 32 and a second end 38.2 opening into the inner zone of the internal tank 34, each of the external and internal enclosures 32, 34 comprising a through hole 32.1, 34.1 to allow the tubular interface 38 to pass through it.
  • the tubular interface 38 is cylindrical and has an axis of revolution parallel to the longitudinal direction.
  • the tank 30 comprises a first connection 40.1 connecting the tubular interface 38 and the external enclosure 32 as well as a second connection 40.2 connecting the tubular interface 38 and the internal enclosure 34.
  • the first connection 40.1 comprises two L-shaped flanges 42, 42' positioned on either side of the external enclosure 32, each flange 42, 42' comprising a first wing 42.1, 42.1' pressed against the external enclosure 32 and connected to the latter as well as a second wing 42.2, 42.2' pressed against the tubular interface 38 and connected to the latter.
  • the second connection 40.2 comprises two L-shaped flanges 44, 44' positioned on either side of the internal enclosure 34, each flange 44, 44' comprising a first wing 44.1, 44.1' pressed against the internal enclosure 34 and connected to the latter as well as a second wing 44.2, 44.2' pressed against the tubular interface 38 and connected to the latter.
  • first and second connections 40.1, 40.2, positioned on either side of the external or internal enclosure 32, 34 makes it possible to obtain first and second connections that are optimal in terms of mechanical strength.
  • the invention is not limited to this configuration for the first and second connections 32, 34.
  • the tubular interface 38 comprises at least two sections 46, 48 placed end to end as well as at least one junction system 50 connecting the sections two by two, a first section 46 being connected to the external enclosure 32 by the first connection 40.1, a second section 48 being connected to the internal enclosure 34 by the second connection 40.2.
  • the first section 46 comprises the first end 38.1 of the tubular interface 38 and/or the second section 48 comprises the second end 38.2 of the tubular interface 38.
  • the first and second sections 46, 48 are connected by the junction system 50, no section being interposed between them.
  • the first section 46 is cylindrical and has an axis of revolution A46. It extends between a first end 46.1 connected to the second section 48 and a second end 46.2 which corresponds to the first end 38.1 of the tubular interface 38.
  • the second section 48 is cylindrical and has an axis of revolution A48. It extends between a first end 48.1 connected to the first section 46 and a second end 48.2 which corresponds to the second end 38.2 of the tubular interface 38.
  • the junction system 50 comprises a first collar 50.1 secured to the first section 46, a second collar 50.2 secured to the second section 48 and at least one connecting element 50.3 holding the first and second collars 50.1, 50.2 pressed against each other.
  • the first and second collars 50.1, 50.2 are oriented towards the axis of revolution of the tubular interface 38.
  • first section 46 and the first collar 50.1 are made in one piece and/or the second section 48 and the second collar 50.2 are made in one piece.
  • the junction system 50 comprises at least one crown 52 pressed against at least one of the first and second collars 50.1, 50.2.
  • the junction system 50 comprises two crowns 52, 52' between which the first and second collars 50.1, 50.2 are positioned.
  • the presence of at least one crown 52, 52' limits the risks of unfolding of the first or second collar 50.1, 50.2.
  • the junction system comprises several connecting elements 50.3 distributed around the tubular interface 38 and passing through at least the first and second collars 50.1, 50.2.
  • the connecting elements 50.3 are blind-type connecting elements allowing them to be put in place from a single end of the tubular interface 38, in particular from the first end 38.1 accessible from the external zone of the tank 30.
  • the junction system 50 comprises first and second rings 52, 52', the first ring 52 being the closest to the first end 38.1 of the tubular interface 38.
  • each of the first and second rings 52, 52' comprises a through hole, this through hole being smooth for the first ring 52 and equipped with a tapped insert for the second ring 52'.
  • each connecting element 50.3 is a screw configured to screw into the threaded insert of the second crown 52'.
  • the invention is not limited to this configuration for obtaining blind-type connecting elements 50.3.
  • the junction system 50 is not limited to an assembly obtained from bolts, screws or rivets. Thus, the junction system 50 could be obtained by gluing, welding or any other assembly technique.
  • the first and second sections 46, 48 are connected respectively to the external and internal enclosures 32, 34 when the two external and internal enclosures 32, 34 are separated and not positioned one inside the other, as illustrated in the figure 5 .
  • their two faces are accessible so that each of the first and second connections 40.1, 40.2 can comprise elements positioned on either side of the external or internal enclosure 32, 34.
  • the first and second connections 40.1, 40.2 are optimal in terms of mechanical resistance.
  • the inner enclosure 34 is positioned in a portion of the outer enclosure 32 until the first and second sections 46, 48 are abutted, as illustrated in FIG. figure 6 .
  • the first and second sections 46, 48 are assembled using the junction system 50, as illustrated in the figure 7 .
  • the connecting system 36 comprises a first closing plate 58.1 closing the first end 38.1 of the tubular interface 38 and a second closing plate 58.2 closing the second end 38.2 of the tubular interface 38.
  • the tubular interface 38 comprises a first collar 60.1 at its first end 38.1 and a second collar 60.2 at its second end 38.2, each of the first and second collars 60.1, 60.2 having a contact face F60.1, F60.2, positioned in a transverse plane perpendicular to the axis of revolution of the tubular interface 38, against which the corresponding closing plate 58.1, 58.2 is pressed.
  • Each of the first and second closure plates 58.1, 58.2 is in the form of a disk and comprises at least one connection zone 62 connected, directly or indirectly, to the external or internal enclosure 32, 34. At the connection zones 62, each closure plate 58.1, 58.2 is pressed against the contact face F60.1, F60.2 of the corresponding first or second collar 60.1, 60.2 and connected to the latter by connecting elements.
  • the connection zones 62 of the first and second closure plates 58.1, 58.2 are rigid. According to one configuration, each connection zone 62 is in the form of a crown.
  • the first and second closure plates 58.1, 58.2 are substantially parallel to each other and perpendicular to the longitudinal direction.
  • the tank 30 comprises at least one conduit 64 which passes through the first and second closing plates 58.1, 58.2 and has a first end 64.1 opening into the internal enclosure 34 as well as a second end opening into the external zone of the external enclosure 32.
  • the first closure plate 58.1 comprises a first orifice 66.1 to allow the conduit 64 to pass through said first closure plate 58.1 as well as a first connection zone 68.1 which surrounds the first orifice 66.1 and comprises a first connection 70.1 connecting the conduit 64 and the first closure plate 58.1.
  • each conduit 64 has an axis of revolution A64 parallel to the longitudinal direction.
  • the second closure plate 58.2 For each conduit 64, the second closure plate 58.2 comprises a second orifice 66.2 to allow the conduit 64 to pass through said second closure plate 58.2 as well as a second connection zone 68.2 which surrounds the second orifice 66.2 and comprises a second connection 70.2 connecting the conduit 64 and the second closure plate 58.2.
  • each conduit 64 has an axis of revolution A64 parallel to the longitudinal direction.
  • the first and second connections 70.1, 70.2 are rigid connections. Consequently, the first and second connection zones 68.1, 68.2 are substantially rigid.
  • Each of the first and second connections 70.1, 70.2 is a sealed connection ensuring a fluid seal between the conduit 64 and the first or second closure plate 58.1, 58.2.
  • each of the first and second connections 70.1, 70.2 comprises at least one weld bead surrounding the conduit 64 and ensuring a sealed connection between the latter and the closure plate 58.1, 58.2.
  • the invention is not limited to this embodiment for the first and second rigid connections 70.1, 70.2.
  • the first or second connection 70.1, 70.2 could be in the form of a flange.

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Abstract

L'invention a pour objet un réservoir comprenant une enceinte externe (32), une enceinte interne (34) positionnée dans l'enceinte externe (32) ainsi qu'au moins une interface tubulaire (38) traversant les enceintes externe et interne (32, 34) et reliée à l'enceinte externe (32) par une première liaison (40.1) et à l'enceinte interne (34) par une deuxième liaison (40.2), l'interface tubulaire (38) comportant au moins deux tronçons (46, 48) mis bout à bout ainsi qu'au moins un système de jonction (50) reliant les tronçons deux à deux, un premier tronçon (46) étant relié à l'enceinte externe (32) par la première liaison (40.1), un deuxième tronçon (48) étant relié à l'enceinte interne (34) par la deuxième liaison (40.2). Ainsi, les premier et deuxième tronçons de l'interface tubulaire (38) peuvent être reliés respectivement aux enceintes externe et interne (32, 34) lorsqu'elles ne sont pas positionnées l'une dans l'autre et que leurs deux faces sont accessibles.

Description

  • La présente demande se rapporte à un réservoir à double enceinte adapté pour stocker un fluide à l'état cryogénique.
  • Selon un mode de réalisation visible sur la figure 1, un réservoir à hydrogène 10 comprend une enceinte externe 12, une enceinte interne 14 positionnée dans l'enceinte externe 12, une isolation thermique entre les enceintes externe et interne 12, 14 ainsi que deux systèmes de liaison 16, 16' diamétralement opposés reliant les enceintes externe et interne 12, 14. En fonctionnement, en raison de la température et de la pression de stockage de l'hydrogène à l'état cryogénique, l'enceinte interne 14 peut, selon les situations, se contracter ou se dilater davantage que l'enceinte externe 12. Par conséquent, au moins un des deux systèmes de liaison 16' est configuré pour autoriser un déplacement de l'enceinte interne 14 par rapport à l'enceinte externe 12 selon une direction de déplacement. Selon un agencement, le premier système de liaison 16 (celui de gauche sur la figure 1) est sensiblement rigide alors que le deuxième système de liaison 16' (celui de droite sur la figure 1) autorise un mouvement relatif entre les enceintes externe et interne 12, 14.
  • Le premier système de liaison 16 comprend une interface tubulaire 18 traversant les enceintes externe et interne 12, 14 et présentant une première extrémité 18.1 débouchant à l'extérieur du réservoir externe 12 ainsi qu'une deuxième extrémité 18.2 débouchant à l'intérieur du réservoir interne 14. En complément, le premier système de liaison 16 comprend une première plaque de fermeture 20.1 obturant la première extrémité 18.1 de l'interface tubulaire 18 ainsi qu'une deuxième plaque de fermeture 20.2 obturant la deuxième extrémité 18.2 de l'interface tubulaire 18.
  • Chacune des enceintes externe et interne 12, 14 comprend un orifice de passage pour permettre à l'interface tubulaire 18 de la traverser. En complément, le réservoir comprend une première liaison 22.1 reliant l'interface tubulaire 18 et l'enceinte externe 12 ainsi qu'une deuxième liaison 22.2 reliant l'interface tubulaire 18 et l'enceinte interne 14.
  • Le réservoir à hydrogène 10 comprend plusieurs conduits 24, 24' qui traversent les première et deuxième plaques de fermeture 20.1, 20.2 et comportent chacun une extrémité débouchant dans l'enceinte interne 14. Tous ces conduits 24, 24' sont rectilignes entre les première et deuxième plaques de fermeture 20.1, 20.2.
  • Dans un mode de réalisation, les matériaux des différents éléments (enceintes, conduits, plaques de fermeture, systèmes de liaison) peuvent être différents : par exemple métallique/composite.
  • Selon un mode de réalisation, chacune des enceintes externe et interne 12, 14 est réalisée à partir d'au moins deux parties disjointes qui sont assemblées.
  • Selon un mode d'assemblage, l'interface tubulaire 18 est reliée à l'enceinte interne 14 grâce à la deuxième liaison 22.2 puis les deux parties de l'enceinte interne 14 sont assemblées. L'enceinte interne 14 est introduite dans une partie de l'enceinte externe 12 puis l'interface tubulaire 18 est reliée à l'enceinte externe 12 grâce à la première liaison 22.1. Enfin, les deux parties de l'enceinte externe 12 sont assemblées.
  • Dans la mesure où l'enceinte interne 14 n'est pas encore positionnée dans l'enceinte externe 12 et que les deux parties de l'enceinte interne 14 ne sont pas encore assemblées, les deux faces de l'enceinte interne 14 sont accessibles lors de l'assemblage de l'interface tubulaire 18 et de l'enceinte interne 14. Par conséquent, la deuxième liaison 22.2 comprend deux brides 26, 26' en L positionnées de part et d'autre de l'enceinte interne 14, chaque bride 26, 26' comportant une première aile 26.1, 26.1' plaquée contre l'enceinte interne 14 et reliée à cette dernière ainsi qu'une deuxième aile 26.2, 26.2' plaquée contre l'interface tubulaire 18 et reliée à cette dernière.
  • Selon un mode de réalisation visible sur la figure 2, la première liaison 22.1 comprend une unique bride 28 en L située à l'extérieur de l'enceinte externe 12 dans la mesure où pour des raisons d'accessibilité, il n'est pas possible d'installer une deuxième bride en L qui serait située à l'intérieur de l'enceinte externe. Cette unique bride 28 comporte une première aile 28.1 plaquée contre l'enceinte externe 12 et reliée à cette dernière ainsi qu'une deuxième aile 28.2 plaquée contre l'interface tubulaire 18 et reliée à cette dernière. Toutefois, étant donné que la première liaison 22.1 ne comporte que cette unique bride 28 en L, cette solution n'est pas pleinement satisfaisante en termes de résistance mécanique et d'étanchéité.
  • La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients précités.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un réservoir comprenant une enceinte externe séparant une zone extérieure et une zone intermédiaire, une enceinte interne positionnée dans l'enceinte externe et séparant une zone intérieure et la zone intermédiaire ainsi qu'au moins un système de liaison reliant les enceintes externe et interne et comportant une interface tubulaire traversant les enceintes externe et interne ; l'interface tubulaire présentant une première extrémité débouchant dans la zone extérieure du réservoir externe ainsi qu'une deuxième extrémité débouchant dans la zone intérieure du réservoir interne, le réservoir comportant une première liaison reliant l'interface tubulaire et l'enceinte externe ainsi qu'une deuxième liaison reliant l'interface tubulaire et l'enceinte interne.
  • Selon l'invention, l'interface tubulaire comprend au moins deux tronçons mis bout à bout ainsi qu'au moins un système de jonction reliant les tronçons deux à deux, un premier tronçon étant relié à l'enceinte externe par la première liaison, un deuxième tronçon étant relié à l'enceinte interne par la deuxième liaison.
  • Dans la mesure où l'interface tubulaire comprend deux tronçons, ces derniers peuvent être reliés respectivement aux enceintes externe et interne lorsque ces dernières sont séparées et non positionnées l'une dans l'autre, leurs deux faces étant accessibles. Par conséquent, chacune des première et deuxième liaisons peut comprendre des éléments positionnés de part et d'autre de l'enceinte externe ou interne afin d'optimiser leur résistance mécanique. Selon une autre caractéristique, le premier tronçon comprend la première extrémité de l'interface tubulaire et/ou le deuxième tronçon comprend la deuxième extrémité de l'interface tubulaire.
  • Selon une autre caractéristique, le système de jonction comprend une première collerette solidaire du premier tronçon, une deuxième collerette solidaire du deuxième tronçon ainsi qu'au moins un élément de liaison maintenant les première et deuxième collerettes plaquées l'une contre l'autre.
  • Selon une configuration, l'interface tubulaire présente un axe de révolution. En complément, les première et deuxième collerettes sont orientées vers l'axe de révolution de l'interface tubulaire.
  • Selon une autre caractéristique, le premier tronçon et la première collerette sont réalisés d'un seul tenant et/ou le deuxième tronçon et la deuxième collerette sont réalisés d'un seul tenant. Selon une autre caractéristique, le système de jonction comprend au moins une couronne plaquée contre au moins l'une des première et deuxième collerettes.
  • Selon une autre caractéristique, le système de jonction comprend des première et deuxième couronnes entre lesquelles sont positionnées les première et deuxième collerettes.
  • Selon une autre caractéristique, le système de jonction comprend plusieurs éléments de liaison traversant au moins les première et deuxième collerettes, les éléments de liaison étant de type aveugle pour permettre leur mise en place depuis une seule extrémité de l'interface tubulaire.
  • Selon une configuration, la première couronne est la plus proche de la première extrémité de l'interface tubulaire. En complément, pour chaque élément de liaison, chacune des première et deuxième couronnes comprend un trou de passage, ce trou de passage étant lisse pour la première couronne et équipé d'un insert taraudé pour la deuxième couronne, chaque élément de liaison étant une vis configurée pour se visser dans l'insert taraudé de la deuxième couronne.
  • D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l'invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels :
    • La figure 1 est une coupe longitudinale d'un réservoir illustrant un mode de réalisation de l'art antérieur,
    • La figure 2 est une coupe longitudinale d'un système de liaison, reliant des enceintes externe et interne du réservoir visible sur la figure 1, illustrant un mode de réalisation de l'art antérieur,
    • La figure 3 est une coupe longitudinale d'un réservoir illustrant un mode de réalisation de l'invention,
    • La figure 4 est une coupe longitudinale d'un système de liaison, reliant des enceintes externe et interne du réservoir visible sur la figure 3, illustrant un mode de réalisation de l'invention,
    • La figure 5 est une coupe longitudinale d'un système de liaison à l'état non assemblé, les enceintes interne et externe étant écartées, illustrant un mode de réalisation de l'invention,
    • La figure 6 est une coupe longitudinale du système de liaison visible sur la figure 5 à l'état non assemblé, les enceintes interne et externe étant rapprochées,
    • La figure 7 est une coupe longitudinale du système de liaison visible sur la figure 5 à l'état assemblé.
  • Selon des modes de réalisation visibles sur les figures 3 à 7, un réservoir 30 comprend une enceinte externe 32 séparant une zone extérieure et une zone intermédiaire, une enceinte interne 34 positionnée dans l'enceinte externe 32 séparant une zone intérieure et la zone intermédiaire ainsi que deux systèmes de liaison 36, 36', diamétralement opposés, reliant les enceintes externe et interne 32, 34. Selon une configuration, le réservoir 30 peut comprendre une isolation thermique entre les enceintes externe et interne 32, 34.
  • Selon un agencement, le premier système de liaison 36 est sensiblement rigide alors que le deuxième système de liaison 36' (non représenté en détails) autorise un mouvement relatif entre les enceintes externe et interne 32, 34. Le deuxième système de liaison est configuré pour permettre un mouvement relatif entre les enceintes externe et interne 32, 34, orienté selon une direction longitudinale.
  • Selon une application, un aéronef comprend au moins un réservoir 30 utilisé pour stocker un fluide à l'état cryogénique, comme de l'hydrogène par exemple. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette application. Elle n'est également pas limitée à deux systèmes de liaison. Quel que soit le mode de réalisation, le réservoir 30 comprend au moins un système de liaison 36.
  • Selon un agencement visible sur la figure 3, chacune des enceintes externe et interne 32, 34 comprend une partie centrale cylindrique et deux parties en forme de dôme positionnées à chacune des extrémités de la partie centrale cylindrique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ces formes pour les enceintes externe et interne 32, 34. Par ailleurs, le système de liaison 36, 36' n'est pas nécessairement positionné au niveau d'une partie en forme de dôme. Le système de liaison 36 comprend une interface tubulaire 38 traversant les enceintes externe et interne 32, 34, reliée à ces dernières et présentant une première extrémité 38.1 débouchant dans la zone extérieure du réservoir externe 32 ainsi qu'une deuxième extrémité 38.2 débouchant dans la zone intérieure du réservoir interne 34, chacune des enceintes externe et interne 32, 34 comprenant un trou traversant 32.1, 34.1 pour permettre à l'interface tubulaire 38 de la traverser. L'interface tubulaire 38 est cylindrique et présente un axe de révolution parallèle à la direction longitudinale.
  • Le réservoir 30 comprend une première liaison 40.1 reliant l'interface tubulaire 38 et l'enceinte externe 32 ainsi qu'une deuxième liaison 40.2 reliant l'interface tubulaire 38 et l'enceinte interne 34.
  • Selon une configuration, la première liaison 40.1 comprend deux brides 42, 42' en L positionnées de part et d'autre de l'enceinte externe 32, chaque bride 42, 42' comportant une première aile 42.1, 42.1' plaquée contre l'enceinte externe 32 et reliée à cette dernière ainsi qu'une deuxième aile 42.2, 42.2' plaquée contre l'interface tubulaire 38 et reliée à cette dernière. La deuxième liaison 40.2 comprend deux brides 44, 44' en L positionnées de part et d'autre de l'enceinte interne 34, chaque bride 44, 44' comportant une première aile 44.1, 44.1' plaquée contre l'enceinte interne 34 et reliée à cette dernière ainsi qu'une deuxième aile 44.2, 44.2' plaquée contre l'interface tubulaire 38 et reliée à cette dernière.
  • La présence de deux brides 42, 42', 44, 44' pour chacune des première et deuxième liaisons 40.1, 40.2, positionnées de part et d'autre de l'enceinte externe ou interne 32, 34, permet d'obtenir des première et deuxième liaisons optimales en termes de résistance mécanique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette configuration pour les première et deuxième liaisons 32, 34.
  • Selon une caractéristique de l'invention, l'interface tubulaire 38 comprend au moins deux tronçons 46, 48 mis bout à bout ainsi qu'au moins un système de jonction 50 reliant les tronçons deux à deux, un premier tronçon 46 étant relié à l'enceinte externe 32 par la première liaison 40.1, un deuxième tronçon 48 étant relié à l'enceinte interne 34 par la deuxième liaison 40.2. Selon une configuration, le premier tronçon 46 comprend la première extrémité 38.1 de l'interface tubulaire 38 et/ou le deuxième tronçon 48 comprend la deuxième extrémité 38.2 de l'interface tubulaire 38.
  • Selon un agencement, les premier et deuxième tronçons 46, 48 sont reliés par le système de jonction 50, aucun tronçon n'étant intercalé entre eux.
  • Selon un mode de réalisation, le premier tronçon 46 est cylindrique et présente un axe de révolution A46. Il s'étend entre une première extrémité 46.1 reliée au deuxième tronçon 48 et une deuxième extrémité 46.2 qui correspond à la première extrémité 38.1 de l'interface tubulaire 38. Le deuxième tronçon 48 est cylindrique et présente un axe de révolution A48. Il s'étend entre une première extrémité 48.1 reliée au premier tronçon 46 et une deuxième extrémité 48.2 qui correspond à la deuxième extrémité 38.2 de l'interface tubulaire 38. Selon un mode de réalisation, le système de jonction 50 comprend une première collerette 50.1 solidaire du premier tronçon 46, une deuxième collerette 50.2 solidaire du deuxième tronçon 48 ainsi qu'au moins un élément de liaison 50.3 maintenant les première et deuxième collerettes 50.1, 50.2 plaquées l'une contre l'autre. Selon une configuration, les première et deuxième collerettes 50.1, 50.2 sont orientées vers l'axe de révolution de l'interface tubulaire 38.
  • Selon un mode de réalisation, le premiertronçon 46 et la première collerette 50.1 sont réalisés d'un seul tenant et/ou le deuxième tronçon 48 et la deuxième collerette 50.2 sont réalisés d'un seul tenant.
  • Selon une configuration visible sur la figure 7, le système de jonction 50 comprend au moins une couronne 52 plaquée contre au moins l'une des première et deuxième collerettes 50.1, 50.2. Selon un agencement, le système de jonction 50 comprend deux couronnes 52, 52' entre lesquelles sont positionnées les première et deuxième collerettes 50.1, 50.2. Lorsque le premier ou deuxième tronçon 46, 48 et la première ou deuxième collerette 50.1, 50.2 sont réalisés d'un seul tenant, la présence d'au moins une couronne 52, 52' limite les risques de dépliage de la première ou deuxième collerette 50.1, 50.2.
  • Selon un mode de réalisation, le système de jonction comprend plusieurs éléments de liaison 50.3 répartis autour de l'interface tubulaire 38 et traversant au moins les première et deuxième collerettes 50.1, 50.2. Les éléments de liaison 50.3 sont des éléments de liaison de type aveugle permettant leur mise en place depuis une seule extrémité de l'interface tubulaire 38, notamment depuis la première extrémité 38.1 accessible depuis la zone extérieure du réservoir 30. Selon une configuration, le système de jonction 50 comprend des première et deuxième couronnes 52, 52', la première couronne 52 étant la plus proche de la première extrémité 38.1 de l'interface tubulaire 38. Pour chaque élément de liaison 50.3, chacune des première et deuxième couronnes 52, 52' comprend un trou de passage, ce trou de passage étant lisse pour la première couronne 52 et équipé d'un insert taraudé pour la deuxième couronne 52'. En complément, chaque élément de liaison 50.3 est une vis configurée pour se visser dans l'insert taraudé de la deuxième couronne 52'. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette configuration pour obtenir des éléments de liaison 50.3 de type aveugle. De même, le système de jonction 50 n'est pas limité à un assemblage obtenu à partir de boulons, de vis ou de rivets. Ainsi, le système de jonction 50 pourrait être obtenu par collage, soudage ou toute autre technique d'assemblage.
  • Selon un mode opératoire, les premier et deuxième tronçons 46, 48 sont reliés respectivement aux enceintes externe et interne 32, 34 lorsque les deux enceintes externe et interne 32, 34 sont séparées et non positionnées l'une dans l'autre, comme illustré sur la figure 5. Pour chacune des enceintes externe et interne 32, 34, leurs deux faces sont accessibles si bien que chacune des première et deuxième liaisons 40.1, 40.2 peut comprendre des éléments positionnés de part et d'autre de l'enceinte externe ou interne 32, 34. Ainsi, les première et deuxième liaisons 40.1, 40.2 sont optimales sur le plan de la résistance mécanique.
  • En suivant, l'enceinte interne 34 est positionnée dans une partie de l'enceinte externe 32 jusqu'à ce que les premier et deuxième tronçons 46, 48 soient aboutés, comme illustré sur la figure 6. En suivant, les premier et deuxième tronçons 46, 48 sont assemblés grâce au système de jonction 50, comme illustré sur la figure 7.
  • Le système de liaison 36 comprend une première plaque de fermeture 58.1 fermant la première extrémité 38.1 de l'interface tubulaire 38 ainsi qu'une deuxième plaque de fermeture 58.2 fermant la deuxième extrémité 38.2 de l'interface tubulaire 38. Selon une configuration, l'interface tubulaire 38 comprend une première collerette 60.1 au niveau de sa première extrémité 38.1 ainsi qu'une deuxième collerette 60.2 au niveau de sa deuxième extrémité 38.2, chacune des première et deuxième collerettes 60.1, 60.2 présentant une face de contact F60.1, F60.2, positionnée dans un plan transversal perpendiculaire à l'axe de révolution de l'interface tubulaire 38, contre laquelle est plaquée la plaque de fermeture 58.1, 58.2 correspondante.
  • Chacune des première et deuxième plaques de fermeture 58.1, 58.2 se présente sous la forme d'un disque et comprend au moins une zone de raccordement 62 reliée, directement ou indirectement, à l'enceinte externe ou interne 32, 34. Au niveau des zones de raccordement 62, chaque plaque de fermeture 58.1, 58.2 est plaquée contre la face de contact F60.1, F60.2 de la première ou deuxième collerette 60.1, 60.2 correspondante et reliée à cette dernière par des éléments de liaison. Les zones de raccordement 62 des première et deuxième plaques de fermeture 58.1, 58.2 sont rigides. Selon une configuration, chaque zone de raccordement 62 se présente sous la forme d'une couronne.
  • Lorsqu'elles sont fixées à l'interface tubulaire 38, les première et deuxième plaques de fermeture 58.1, 58.2 sont sensiblement parallèles entre elles et perpendiculaires à la direction longitudinale.
  • Le réservoir 30 comprend au moins un conduit 64 qui traverse les première et deuxième plaques de fermeture 58.1, 58.2 et comporte une première extrémité 64.1 débouchant dans l'enceinte interne 34 ainsi qu'une deuxième extrémité débouchant dans la zone extérieure de l'enceinte externe 32.
  • Pour chaque conduit 64, la première plaque de fermeture 58.1 comprend un premier orifice 66.1 pour permettre au conduit 64 de traverser ladite première plaque de fermeture 58.1 ainsi qu'une première zone de liaison 68.1 qui entoure le premier orifice 66.1 et comporte une première liaison 70.1 reliant le conduit 64 et la première plaque de fermeture 58.1. Au niveau du premier orifice 66.1, chaque conduit 64 présente un axe de révolution A64 parallèle à la direction longitudinale.
  • Pour chaque conduit 64, la deuxième plaque de fermeture 58.2 comprend un deuxième orifice 66.2 pour permettre au conduit 64 de traverser ladite deuxième plaque de fermeture 58.2 ainsi qu'une deuxième zone de liaison 68.2 qui entoure le deuxième orifice 66.2 et comporte une deuxième liaison 70.2 reliant le conduit 64 et la deuxième plaque de fermeture 58.2. Au niveau du deuxième orifice 66.2, chaque conduit 64 présente un axe de révolution A64 parallèle à la direction longitudinale.
  • Les première et deuxième liaisons 70.1, 70.2 sont des liaisons rigides. Par conséquent, les première et deuxième zones de liaison 68.1, 68.2 sont sensiblement rigides. Chacune des première et deuxième liaisons 70.1, 70.2 est une liaison étanche assurant une étanchéité au fluide entre le conduit 64 et la première ou deuxième plaque de fermeture 58.1, 58.2. A titre d'exemple, chacune des première et deuxième liaisons 70.1, 70.2 comprend au moins un cordon de soudure entourant le conduit 64 et assurant une liaison étanche entre ce dernier et la plaque de fermeture 58.1, 58.2. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation pour les première et deuxième liaisons 70.1, 70.2 rigides. A titre d'exemple, la première ou deuxième liaison 70.1, 70.2 pourrait se présenter sous la forme d'une bride.

Claims (9)

  1. Réservoir comprenant une enceinte externe (32) séparant une zone extérieure et une zone intermédiaire, une enceinte interne (34) positionnée dans l'enceinte externe (32) et séparant une zone intérieure et la zone intermédiaire ainsi qu'au moins un système de liaison (36) reliant les enceintes externe et interne (32, 34) et comportant une interface tubulaire (38) traversant les enceintes externe et interne (32, 34), l'interface tubulaire (38) présentant une première extrémité (38.1) débouchant dans la zone extérieure du réservoir externe (32) ainsi qu'une deuxième extrémité (38.2) débouchant dans la zone intérieure du réservoir interne (34), le réservoir comportant une première liaison (40.1) reliant l'interface tubulaire (38) et l'enceinte externe (32) ainsi qu'une deuxième liaison (40.2) reliant l'interface tubulaire (38) et l'enceinte interne (34) ; caractérisé en ce que l'interface tubulaire (38) comprend au moins deux tronçons (46, 48) mis bout à bout ainsi qu'au moins un système de jonction (50) reliant les tronçons deux à deux, un premier tronçon (46) étant relié à l'enceinte externe (32) par la première liaison (40.1) et un deuxième tronçon (48) étant relié à l'enceinte interne (34) par la deuxième liaison (40.2).
  2. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier tronçon (46) comprend la première extrémité (38.1) de l'interface tubulaire (38) et/ou le deuxième tronçon (48) comprend la deuxième extrémité (38.2) de l'interface tubulaire (38).
  3. Réservoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de jonction (50) comprend une première collerette (50.1) solidaire du premier tronçon (46), une deuxième collerette (50.2) solidaire du deuxième tronçon (48) ainsi qu'au moins un élément de liaison (50.3) maintenant les première et deuxième collerettes (50.1, 50.2) plaquées l'une contre l'autre.
  4. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'interface tubulaire (38) présente un axe de révolution et en ce que les première et deuxième collerettes (50.1, 50.2) sont orientées vers l'axe de révolution de l'interface tubulaire (38).
  5. Réservoir selon l'une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que le premier tronçon (46) et la première collerette (50.1) sont réalisés d'un seul tenant et/ou le deuxième tronçon (48) et la deuxième collerette (50.2) sont réalisés d'un seul tenant.
  6. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système de jonction (50) comprend au moins une couronne (52) plaquée contre au moins l'une des première et deuxième collerettes (50.1, 50.2).
  7. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système de jonction (50) comprend des première et deuxième couronnes (52, 52') entre lesquelles sont positionnées les première et deuxième collerettes (50.1, 50.2).
  8. Réservoir selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le système de jonction (50) comprend plusieurs éléments de liaison (50.3) traversant au moins les première et deuxième collerettes (50.1, 50.2), les éléments de liaison (50.3) étant de type aveugle pour permettre leur mise en place depuis une seule extrémité de l'interface tubulaire (38).
  9. Réservoir selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la première couronne (52) est la plus proche de la première extrémité (38.1) de l'interface tubulaire (38) ; en ce que, pour chaque élément de liaison (50.3), chacune des première et deuxième couronnes (52, 52') comprend un trou de passage, ce trou de passage étant lisse pour la première couronne (52) et équipé d'un insert taraudé pour la deuxième couronne (52') et en ce que chaque élément de liaison (50.3) est une vis configurée pour se visser dans l'insert taraudé de la deuxième couronne (52').
EP24170274.5A 2023-04-28 2024-04-15 Réservoir comprenant des enceintes interne et externe ainsi qu'au moins une interface tubulaire en deux parties traversant les enceintes interne et externe Active EP4455543B1 (fr)

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FR2304306A FR3148280A1 (fr) 2023-04-28 2023-04-28 Réservoir comprenant des enceintes interne et externe ainsi qu’au moins une interface tubulaire en deux parties traversant les enceintes interne et externe

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