FR2975075A1

FR2975075A1 - SUBMARINE ENCLOSURE ASSEMBLY WITH AN AMBIENT GAS TREATMENT SYSTEM AND PROCESSING METHOD THEREOF

Info

Publication number: FR2975075A1
Application number: FR1154121A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Piganeau
Original assignee: DCNS SA
Current assignee: Naval Group SA
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-11-16
Anticipated expiration: 2031-05-12
Also published as: EP2707280A1; EP2707280B1; WO2012152930A1; FR2975075B1

Abstract

Cet ensemble comporte une enceinte (40) délimitant un volume intérieur (24) contenant un gaz ambiant et un système (42) de traitement du gaz ambiant. Le système (42) de traitement comporte une entrée amont (68) de prélèvement de gaz ambiant dans l'enceinte (40), un dispositif (51) de traitement du gaz ambiant et un ensemble (50) de convoyage du gaz ambiant depuis l'entrée amont (68) vers le dispositif de traitement (51). Le dispositif de traitement (51) comporte au moins un générateur d'azote (52) propre à engendrer un courant traité riche en azote et un courant de décharge riche en oxygène à partir du gaz ambiant prélevé. Le système de traitement (42) comporte un ensemble de purge (54) raccordé au générateur d'azote (52) pour évacuer le courant riche en azote vers l'extérieur de l'engin sous-marin (10).This assembly comprises an enclosure (40) defining an interior volume (24) containing an ambient gas and a system (42) for treating the ambient gas. The treatment system (42) has an upstream ambient gas collection inlet (68) in the enclosure (40), an ambient gas treatment device (51) and an ambient gas conveying assembly (50) since upstream input (68) to the processing device (51). The treatment device (51) comprises at least one nitrogen generator (52) capable of generating a nitrogen-rich treated stream and an oxygen-rich discharge stream from the withdrawn ambient gas. The treatment system (42) includes a purge assembly (54) connected to the nitrogen generator (52) for exhausting the nitrogen-rich stream to the outside of the underwater vehicle (10).

Description

Ensemble intérieur d'engin sous-marin muni d'un système de traitement de gaz ambiant et procédé de traitement associé La présente invention concerne un ensemble intérieur d'engin sous-marin, du type comprenant : - une enceinte délimitant un volume intérieur contenant un gaz ambiant ; - un système de traitement du gaz ambiant, le système de traitement comportant : o une entrée amont de prélèvement de gaz ambiant dans l'enceinte ; o un dispositif de traitement du gaz ambiant ; o un ensemble de convoyage du gaz ambiant depuis l'entrée amont vers le dispositif de traitement. Un tel ensemble intérieur est destiné à équiper notamment un sous-marin militaire emportant un équipage. En particulier, l'ensemble intérieur est destiné à être disposé dans un sous-marin conventionnel dépourvu de propulsion nucléaire. Les sous-marins conventionnels sont généralement propulsés par un moteur à combustion interne tel qu'un diesel. Pour permettre l'immersion du sous-marin pendant une durée substantielle, il est nécessaire de prévoir un système de traitement permettant de renouveler l'oxygène présent à bord du volume intérieur délimité par la coque épaisse du sous-marin. Dans les sous-marins conventionnels, il est connu de ventiler le volume intérieur du sous-marin lors de la charge au schnorchel du moteur du sous-marin. Cette opération est très indiscrète, puisqu'elle nécessite la mise en route du moteur au voisinage de la surface pendant un temps significatif, de l'ordre de 10 minutes. Cependant, cette méthode est couramment utilisée sur les sous-marins conventionnels, puisque les batteries du sous-marin doivent être rechargées périodiquement. Alternativement, pour les plongées plus longues du sous-marin, il est connu d'embarquer des chandelles à oxygène pour fournir une quantité d'oxygène supplémentaire lorsqu'il n'est pas possible de remonter à la surface pour effectuer un renouvellement d'air. Ces chandelles sont amorcées de manière pyrotechnique et dégagent de l'oxygène. Cependant, le dégagement d'oxygène est limité par rapport au volume et à la masse de chaque chandelle. De telles chandelles sont par ailleurs coûteuses et peuvent présenter des risques d'utilisation, notamment en plongée. Dans les sous-marins conventionnels muni d'une propulsion indépendante de l'air (ou AIP), il est connu de prélever périodiquement une partie de l'oxygène stockée pour les besoins de la propulsion AIP. Cependant, ces prélèvements diminuent d'autant l'autonomie de la propulsion en immersion. The present invention relates to an interior assembly of underwater vehicle, of the type comprising: an enclosure delimiting an interior volume containing a ambient gas; a system for treating the ambient gas, the treatment system comprising: an upstream inlet for sampling ambient gas in the enclosure; o a device for treating the ambient gas; an assembly for conveying the ambient gas from the upstream inlet to the treatment device. Such an inner assembly is intended to equip including a military submarine carrying a crew. In particular, the inner assembly is intended to be disposed in a conventional submarine devoid of nuclear propulsion. Conventional submarines are usually propelled by an internal combustion engine such as a diesel. To allow immersion of the submarine for a substantial period of time, it is necessary to provide a treatment system for renewing the oxygen present on board the interior volume delimited by the thick hull of the submarine. In conventional submarines, it is known to ventilate the interior volume of the submarine during the submarine engine snorkel charge. This operation is very indiscreet, since it requires starting the engine in the vicinity of the surface for a significant time, of the order of 10 minutes. However, this method is commonly used on conventional submarines, since submarine batteries must be recharged periodically. Alternatively, for longer dives submarine, it is known to ship oxygen candles to provide additional oxygen when it is not possible to go to the surface to perform a renewal of air . These candles are pyrotechnically primed and release oxygen. However, the release of oxygen is limited in relation to the volume and mass of each candle. Such candles are also expensive and may present risks of use, especially diving. In conventional submarines equipped with an independent propulsion of air (or AIP), it is known to periodically collect a portion of the stored oxygen for the purposes of AIP propulsion. However, these samples reduce the autonomy of the propulsion immersion.

2 Dans les sous-marins à propulsion nucléaire, il est connu d'utiliser une usine de production d'oxygène qui fonctionne par exemple par électrolyse de l'eau de mer pour en extraire l'oxygène. Une telle usine est cependant fortement consommatrice en énergie électrique, et ne peut donc pas être mise en oeuvre dans un sous-marin conventionnel. 2 In nuclear powered submarines, it is known to use an oxygen production plant that operates for example by electrolysis of seawater to extract oxygen. Such a plant, however, is a heavy consumer of electrical energy, and therefore can not be implemented in a conventional submarine.

On connaît par ailleurs des sous-marins comportant des stockages d'oxygène sous forme liquide ou gazeuse, notamment pour assurer une propulsion indépendante de l'air (AIP). De tels stockages sont difficiles à mettre en oeuvre dans un sous-marin, et requièrent de nombreuses précautions, compte tenu de l'espace confiné du sous-marin. En outre, les installations de manipulation de ces stockages sont complexes et d'un coût élevé, et sont très encombrantes. Un but de l'invention est donc d'obtenir un ensemble intérieur d'engin sous-marin qui offre un renouvellement périodique de l'atmosphère présente dans le volume intérieur du sous-marin, tout en présentant une faible consommation énergétique et une absence de consommables. Submarines are also known comprising oxygen storage in liquid or gaseous form, in particular to ensure an independent propulsion of air (AIP). Such storage is difficult to implement in a submarine, and require many precautions, given the confined space of the submarine. In addition, the handling facilities of these storage are complex and expensive, and are very cumbersome. An object of the invention is therefore to obtain an interior assembly of underwater vehicle that provides a periodic renewal of the atmosphere present in the interior volume of the submarine, while having a low energy consumption and an absence of consumables.

A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble du type précité, caractérisé en ce que le dispositif de traitement comporte au moins un générateur d'azote propre à engendrer un courant traité riche en azote et un courant de décharge riche en oxygène à partir du gaz ambiant prélevé, le système de traitement comportant un ensemble de purge raccordé au générateur d'azote pour évacuer le courant riche en azote vers l'extérieur de l'engin sous-marin. L'ensemble selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes combinaisons techniquement possibles : - l'ensemble de convoyage comporte un compresseur amont ; - le générateur d'azote comprend un premier adsorbeur et un deuxième adsorbeur monté en parallèle du premier adsorbeur, le générateur d'azote comportant une unité de commande propre à pressuriser sélectivement le premier adsorbeur et le deuxième adsorbeur pour que dans une première configuration, le premier adsorbeur produise le courant traité riche en azote, et le deuxième adsorbeur produise le courant de décharge riche en oxygène, et pour que dans une deuxième configuration, le premier adsorbeur produise le courant de décharge riche en oxygène et le deuxième adsorbeur produise le courant traité riche en azote. - le premier adsorbeur et le deuxième adsorbeur comportent un matériau d'adsorption propre à adsorber sélectivement l'oxygène à une première pression haute, le matériau d'adsorption étant et propre à relâcher l'oxygène adsorbé à une deuxième pression basse inférieure à la première pression haute. - le premier adsorbeur et le deuxième adsorbeur contiennent un matériau d'adsorption propre à adsorber sélectivement l'azote à une première pression haute, le matériau d'adsorption étant propre à relâcher l'azote à une deuxième pression basse inférieure à la première pression haute. - le générateur d'azote est un générateur à membrane. - l'ensemble de purge comprend un compresseur aval raccordé au générateur d'azote, pour comprimer le courant traité riche en azote, l'ensemble de purge comportant des moyens de stockage du courant traité comprimé. - l'ensemble de purge comprend un conduit de purge destiné à déboucher à l'extérieur de l'engin sous-marin, le conduit de purge étant équipé d'au moins une vanne de purge. - le conduit de purge est disposé au moins en partie au-dessus de l'enceinte pour déboucher dans un volume gazeux situé au-dessus de l'enceinte lorsque l'engin sous-marin est au moins partiellement immergé. - le conduit de purge débouche en regard de l'enceinte ou sous l'enceinte pour déboucher dans un volume d'eau. L'invention a également pour objet un ensemble sous-marin, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble intérieur tel que décrit plus haut. L'invention a aussi pour objet un procédé de conditionnement du gaz ambiant présent dans le volume intérieur d'un ensemble intérieur tel que décrit plus haut, du type comportant les étapes suivantes : - évacuation progressive de gaz ambiant hors du volume intérieur, l'étape d'évacuation comportant le prélèvement d'un courant de gaz ambiant à travers l'entrée amont, le convoyage du courant de gaz ambiant jusqu'au générateur d'azote par l'ensemble de convoyage, la formation d'un courant traité riche en azote, et la formation d'un courant de décharge riche en oxygène dans le générateur d'azote, la pression dans le volume intérieur diminuant progressivement ; - équilibrage de la pression dans le volume intérieur par l'injection d'un courant extérieur riche en oxygène dans le volume intérieur. For this purpose, the subject of the invention is an assembly of the aforementioned type, characterized in that the treatment device comprises at least one nitrogen generator capable of generating a treated stream rich in nitrogen and an oxygen-rich discharge stream at from the collected ambient gas, the treatment system comprising a purge assembly connected to the nitrogen generator for discharging the nitrogen-rich stream to the outside of the underwater vehicle. The assembly according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination: the conveying assembly comprises an upstream compressor; the nitrogen generator comprises a first adsorber and a second adsorber connected in parallel with the first adsorber, the nitrogen generator comprising a control unit able to selectively pressurize the first adsorber and the second adsorber so that in a first configuration the first adsorber produces the nitrogen-rich treated stream, and the second adsorber produces the oxygen-rich discharge stream, and that in a second configuration the first adsorber produces the oxygen-rich discharge stream and the second adsorber produces the treated stream. rich in nitrogen. the first adsorber and the second adsorber comprise an adsorption material capable of selectively adsorbing oxygen at a first high pressure, the adsorption material being capable of releasing the adsorbed oxygen at a second lower pressure lower than the first one; high pressure. the first adsorber and the second adsorber contain an adsorption material capable of selectively adsorbing nitrogen at a first high pressure, the adsorption material being capable of releasing the nitrogen at a second lower pressure lower than the first high pressure; . the nitrogen generator is a membrane generator. the purge assembly comprises a downstream compressor connected to the nitrogen generator, for compressing the treated stream rich in nitrogen, the purge assembly comprising means for storing the compressed treated stream. the purge assembly comprises a purge duct intended to open out of the underwater vehicle, the purge duct being equipped with at least one purge valve. - The purge duct is disposed at least partly above the enclosure to open into a gaseous volume located above the enclosure when the underwater vehicle is at least partially immersed. - The purge duct opens opposite the enclosure or under the enclosure to open into a volume of water. The invention also relates to an underwater assembly, characterized in that it comprises an inner assembly as described above. The invention also relates to a method of conditioning the ambient gas present in the interior volume of an interior assembly as described above, of the type comprising the following steps: - progressive evacuation of ambient gas out of the interior volume, the evacuation step comprising withdrawing an ambient gas stream through the upstream inlet, conveying the ambient gas stream to the nitrogen generator via the conveying assembly, forming a rich treated stream nitrogen, and forming an oxygen-rich discharge stream in the nitrogen generator, the pressure in the interior volume gradually decreasing; - Balancing the pressure in the interior volume by injecting an oxygen-rich external stream into the interior volume.

Le procédé selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes combinaisons techniquement possibles : - le générateur d'azote comprend un premier adsorbeur, et un deuxième adsorbeur monté en parallèle du premier adsorbeur, le générateur d'azote comportant une unité de commande propre à pressuriser sélectivement le premier adsorbeur et le deuxième adsorbeur, l'étape d'évacuation comportant une première phase de production du courant traité riche en azote par le premier adsorbeur, et du courant de décharge riche en oxygène par le deuxième adsorbeur, puis une deuxième phase de production du courant traité riche en azote par le deuxième adsorbeur, et du courant de décharge riche en oxygène par le premier adsorbeur. - il comporte une étape de purge du courant riche en azote engendré par le générateur de traitement, l'étape de purge étant réalisée lors de l'étape d'équilibrage, le courant riche en azote engendré par le générateur d'azote étant avantageusement stocké dans un moyen de stockage de l'ensemble de purge lors de l'étape d'évacuation. - il comporte une étape de purge du courant riche en azote produit par l'ensemble de génération d'azote, l'étape de purge étant réalisée dans une étendue d'eau lorsque l'engin sous-marin est immergé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe suivant un plan vertical médian d'un premier engin sous-marin selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique de l'ensemble intérieur selon l'invention de l'engin de la figure 1 ; - la figure 3 est un diagramme synoptique fonctionnel d'un générateur d'azote présent dans l'ensemble de la figure 2, dans une première configuration de fonctionnement ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 dans une deuxième configuration de fonctionnement. Dans tout ce qui suit les pressions sont exprimées en bars absolus, sauf si le contraire est précisé. Un premier engin sous-marin 10 selon l'invention est illustré par la figure 1. Cet engin 10 est avantageusement un sous-marin conventionnel dépourvu de moyens de propulsion nucléaire. L'engin sous-marin 10 comporte de manière connue une coque épaisse intérieure 12, et une coque extérieure 14 délimitant avec la coque épaisse 12 au moins un ballast 16. L'engin sous-marin 10 comprend un massif 18 faisant saillie au-dessus de la coque extérieure 14, un ensemble de propulsion 20 et un ensemble intérieur 22 délimitant un volume intérieur gazeux 24 destiné à recevoir un équipage. The process according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination: the nitrogen generator comprises a first adsorber, and a second adsorber mounted in parallel with the first adsorber, the generator of nitrogen having a control unit adapted to selectively pressurize the first adsorber and the second adsorber, the evacuation step comprising a first phase of production of the treated stream rich in nitrogen by the first adsorber, and discharge current rich in nitrogen. oxygen through the second adsorber, then a second phase of production of the treated stream rich in nitrogen by the second adsorber, and oxygen-rich discharge stream by the first adsorber. it comprises a step of purging the nitrogen-rich stream generated by the treatment generator, the purge step being carried out during the equilibration stage, the nitrogen-rich stream generated by the nitrogen generator being advantageously stored in a storage means of the purge assembly during the evacuation step. it comprises a step of purging the nitrogen-rich stream produced by the nitrogen-generating assembly, the purging step being carried out in a body of water when the underwater vehicle is immersed. The invention will be better understood on reading the description which will follow, given solely by way of example, and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a diagrammatic view in section along a vertical plane; median of a first underwater vehicle according to the invention; - Figure 2 is a schematic view of the inner assembly according to the invention of the machine of Figure 1; FIG. 3 is a functional block diagram of a nitrogen generator present in the assembly of FIG. 2, in a first operating configuration; - Figure 4 is a view similar to Figure 3 in a second operating configuration. In all that follows the pressures are expressed in absolute bars, unless the opposite is specified. A first underwater vehicle 10 according to the invention is illustrated in FIG. 1. This machine 10 is advantageously a conventional submarine devoid of nuclear propulsion means. The underwater vehicle 10 comprises in known manner an inner thick shell 12, and an outer shell 14 delimiting with the thick shell 12 at least one ballast 16. The underwater vehicle 10 comprises a solid mass 18 projecting above the outer shell 14, a propulsion assembly 20 and an inner assembly 22 defining an interior gas volume 24 for receiving a crew.

L'ensemble de propulsion 20 comporte notamment un moteur à combustion interne 25 tel qu'un moteur diesel. De manière classique, l'ensemble de propulsion 20 comporte en outre un tube schnorchel 26 s'étendant à travers le massif 18, puis jusqu'au moteur 25 pour alimenter le moteur 25 en gaz extérieur, lorsque l'engin 10 navigue en étant immergé. L'ensemble de propulsion 20 comporte en outre un alternateur destiné à recharger des batteries 28. The propulsion assembly 20 comprises in particular an internal combustion engine 25 such as a diesel engine. In a conventional manner, the propulsion assembly 20 further comprises a schnorchel tube 26 extending through the solid mass 18, then to the engine 25 to supply the engine 25 with external gas, when the machine 10 is sailed underwater. . The propulsion assembly 20 further comprises an alternator for recharging batteries 28.

L'ensemble intérieur 22 comporte une enceinte 40 délimitant de manière sensiblement étanche le volume intérieur 24, l'enceinte 40 contenant un gaz ambiant. L'ensemble intérieur 22 comporte en outre un système 42 de traitement du gaz ambiant présent dans l'enceinte 40. Comme on le verra plus bas, le système de traitement 42 est propre à capter une partie de l'azote présent dans le gaz ambiant pour placer le volume intérieur 24 en légère dépression, puis à relarguer l'azote capté à l'extérieur de l'engin sous-marin 10, lors d'une étape de purge. L'ensemble intérieur 22 comporte en outre une conduite de fourniture d'un gaz extérieur riche en oxygène permettant d'équilibrer la pression dans le volume intérieur 24. Le gaz extérieur est par exemple l'air ambiant présent autour de l'engin sous-marin 10 lorsque l'engin 10 flotte à la surface de l'eau. La conduite de fourniture est avantageusement formée par le tube schnorchel 26 ou est raccordé à ce tube 26. L'enceinte 40 est par exemple délimitée par la coque épaisse 12 ou par une paroi disposée dans la coque épaisse 12. Le système de traitement 42 comporte un ensemble 50 de prélèvement et de convoyage de gaz ambiant, un dispositif 51 de traitement comportant un générateur d'azote 52 et un ensemble 54 de purge de l'azote récupéré. Le système de traitement 42 comporte en outre avantageusement une conduite 56 de recyclage de gaz ambiant traité dans l'enceinte 40. Comme illustré par la figure 2, l'ensemble de prélèvement et de convoyage 50 comporte une conduite de prélèvement 60 et un compresseur amont 62. Il comporte de manière optionnelle un filtre amont 64 et un stockage amont 66 de gaz ambiant comprimé. La conduite amont 60 débouche en amont dans le volume intérieur 24 par une entrée amont 68. Elle raccorde l'entrée amont 68 au compresseur 62. The inner assembly 22 comprises an enclosure 40 substantially sealing the inner volume 24, the chamber 40 containing an ambient gas. The inner assembly 22 further comprises a system 42 for treating the ambient gas present in the chamber 40. As will be seen below, the treatment system 42 is able to capture a portion of the nitrogen present in the ambient gas to set the internal volume 24 in slight depression, then releasing the nitrogen captured outside the underwater vehicle 10, during a purge step. The inner assembly 22 further comprises a pipe for supplying an oxygen-rich external gas for balancing the pressure in the interior volume 24. The external gas is, for example, the ambient air present around the sub-unit. 10 when the craft 10 floats on the surface of the water. The supply pipe is advantageously formed by the tube schnorchel 26 or is connected to this tube 26. The enclosure 40 is for example delimited by the thick shell 12 or by a wall disposed in the thick shell 12. The treatment system 42 comprises an assembly 50 for sampling and conveying ambient gas, a treatment device 51 comprising a nitrogen generator 52 and a set 54 for purging the recovered nitrogen. The treatment system 42 also advantageously comprises a conduit 56 for recycling ambient gas treated in the enclosure 40. As illustrated in FIG. 2, the sampling and conveying assembly 50 comprises a sampling line 60 and an upstream compressor. 62. It optionally comprises an upstream filter 64 and an upstream storage 66 of compressed ambient gas. The upstream pipe 60 opens upstream in the interior volume 24 via an upstream inlet 68. It connects the upstream inlet 68 to the compressor 62.

Le compresseur 62 est propre à comprimer le gaz ambiant prélevé dans le volume intérieur 24 sensiblement à la pression atmosphérique jusqu'à une pression supérieure à 5 bars et notamment comprise entre 7 bars et 10 bars. Le compresseur 62 produit en sortie un gaz ambiant comprimé. Le filtre 64 est propre à purifier le gaz ambiant comprimé, pour enlever notamment les impuretés et éventuellement une partie de l'eau qu'il contient. Le stockage amont 66 est par exemple formé par un ballon susceptible de contenir le gaz ambiant sous pression lorsque le dispositif de traitement 51 n'est pas fonctionnel. Selon l'invention, le dispositif de traitement 51 comporte un générateur d'azote 52, pour produire un courant traité riche en azote et un courant de décharge riche en oxygène. Par « riche en azote », on entend que le courant traité comporte une teneur en azote supérieure à celle du gaz ambiant introduit dans le générateur, et par exemple supérieure à 99 % molaire. Par « riche en oxygène », on entend que le courant de décharge comporte une teneur en oxygène supérieure à celle du gaz ambiant introduit dans le générateur 52. La teneur en oxygène dans le courant de décharge riche en oxygène est par exemple supérieure à 28 % molaire. Le générateur d'azote 52 est par exemple du type à adsorption sous pression et notamment à adsorption modulée en pression, désigné par le terme anglais « pressure swing adsorption ». Il comporte au moins un adsorbeur 70A, 70B propre à fonctionner suivant une configuration d'adsorption à une pression d'adsorption, dans laquelle l'adsorbeur adsorbe sélectivement un gaz contenu dans un mélange gazeux et une configuration de désorption, à une pression inférieure, dans laquelle le gaz adsorbé est relargué. The compressor 62 is capable of compressing the ambient gas taken from the internal volume 24 substantially at atmospheric pressure to a pressure greater than 5 bar and in particular between 7 bar and 10 bar. The compressor 62 produces a compressed ambient gas output. The filter 64 is able to purify the compressed ambient gas, in particular to remove impurities and possibly part of the water contained therein. The upstream storage 66 is for example formed by a balloon capable of containing the ambient gas under pressure when the treatment device 51 is not functional. According to the invention, the treatment device 51 comprises a nitrogen generator 52, to produce a treated stream rich in nitrogen and a discharge stream rich in oxygen. By "nitrogen rich" is meant that the treated stream has a nitrogen content greater than that of the ambient gas introduced into the generator, and for example greater than 99 mol%. "Oxygen-rich" means that the discharge stream has an oxygen content greater than that of the ambient gas introduced into the generator 52. The oxygen content in the oxygen-rich discharge stream is, for example, greater than 28%. molar. The nitrogen generator 52 is for example of the adsorption type under pressure and in particular pressure swing adsorption, designated by the English term "pressure swing adsorption". It comprises at least one adsorber 70A, 70B capable of operating in an adsorption configuration at an adsorption pressure, in which the adsorber selectively adsorbs a gas contained in a gaseous mixture and a desorption configuration, at a lower pressure, wherein the adsorbed gas is released.

Comme illustré par la figure 3 ou la figure 4, le générateur 52 comporte un premier adsorbeur 70A et un deuxième adsorbeur 70B monté en parallèle du premier adsorbeur 70A. Il comporte en outre un distributeur à vannes 72 et une unité de commande 74 propre à piloter le distributeur 72 entre une première configuration d'adsorption dans le premier adsorbeur 70A et une deuxième configuration d'adsorption dans le deuxième adsorbeur 70B qui seront décrites en détail plus bas. Le générateur d'azote 52 est par exemple un générateur commercialisé par la société INNOVATIVE GAS SYSTEMS sous la marque déposée NITROSWING 8. Chaque adsorbeur 70A, 70B comporte une cuve 76A, 76B contenant un matériau adsorbant 77. As illustrated by FIG. 3 or FIG. 4, the generator 52 comprises a first adsorber 70A and a second adsorber 70B connected in parallel with the first adsorber 70A. It further comprises a valve distributor 72 and a control unit 74 able to drive the distributor 72 between a first adsorption configuration in the first adsorber 70A and a second adsorption configuration in the second adsorber 70B which will be described in detail. lower. The nitrogen generator 52 is for example a generator marketed by the company INNOVATIVE GAS SYSTEMS under the trademark NITROSWING 8. Each adsorber 70A, 70B comprises a tank 76A, 76B containing an adsorbent material 77.

Dans un premier mode de réalisation, le matériau adsorbant 77 est apte à capter sélectivement l'oxygène présent dans un gaz ambiant contenant notamment de l'azote et de l'oxygène, sans capter significativement l'azote, à une pression haute P1 supérieure à la pression atmosphérique, et notamment égale à la pression du gaz ambiant comprimé reçu de l'ensemble de convoyage 50. In a first embodiment, the adsorbent material 77 is able to selectively capture the oxygen present in an ambient gas containing in particular nitrogen and oxygen, without significantly capturing the nitrogen, at a high pressure P1 greater than the atmospheric pressure, and in particular equal to the pressure of the compressed ambient gas received from the conveyor assembly 50.

Le matériau adsorbant 77 est par ailleurs propre à relâcher l'oxygène capté à une pression basse P2 inférieure à la pression haute P1, par exemple sensiblement égale à la pression atmosphérique. Dans cet exemple, le matériau adsorbant est formé par un matériau divisé tel qu'un tamis moléculaire contenant du carbone. Le matériau divisé est par exemple un matériau poreux. Plus généralement, le matériau adsorbant est choisi parmi des carbones actifs, des gels de silice, d'alumine ou des zéolithes. La surface d'adsorption définie par le matériau 77 est par exemple supérieure à plusieurs mètres carrés, notamment de l'ordre de plusieurs centaines de mètres carrés. The adsorbent material 77 is also suitable for releasing the oxygen captured at a low pressure P2 lower than the high pressure P1, for example substantially equal to the atmospheric pressure. In this example, the adsorbent material is formed by a divided material such as a carbon-containing molecular sieve. The divided material is for example a porous material. More generally, the adsorbent material is selected from active carbons, silica gels, alumina or zeolites. The adsorption surface defined by the material 77 is for example greater than several square meters, in particular of the order of several hundred square meters.

L'affinité du matériau adsorbant 77 avec le gaz adsorbé est par exemple de nature chimique ou physique, notamment en fonction de la taille des pores contenus dans le matériau adsorbant. Dans une variante, le matériau adsorbant 77 est apte à capter préférentiellement l'azote présent dans le mélange gazeux, sans capter significativement l'oxygène présent à la pression haute P1. Le matériau adsorbant 77 est apte à relarguer l'azote capté à la pression basse P2 inférieure à la pression haute P1. Le distributeur à vannes 72 comporte une conduite d'entrée 78 raccordée à la sortie de l'ensemble de convoyage 50, une première conduite amont 80A et une deuxième conduite amont 80B. Les conduites 80A et 80B raccordent la conduite d'entrée 78 respectivement au premier adsorbeur 70A et au deuxième adsorbeur 70B. Chaque conduite amont 80A, 80B est munie d'une vanne amont 82A, 82B. Le distributeur aval 72 comporte en outre une première conduite aval 84A, et une deuxième conduite aval 84B qui convergent dans une conduite 86 d'évacuation du courant riche en azote. The affinity of the adsorbent material 77 with the adsorbed gas is, for example, of a chemical or physical nature, in particular as a function of the size of the pores contained in the adsorbent material. In a variant, the adsorbent material 77 is able to preferentially capture the nitrogen present in the gaseous mixture, without significantly capturing the oxygen present at the high pressure P1. The adsorbent material 77 is capable of releasing the nitrogen captured at the low pressure P2 lower than the high pressure P1. The valve distributor 72 comprises an inlet pipe 78 connected to the outlet of the conveyor assembly 50, a first upstream pipe 80A and a second upstream pipe 80B. The lines 80A and 80B connect the inlet pipe 78 respectively to the first adsorber 70A and the second adsorber 70B. Each upstream line 80A, 80B is provided with an upstream valve 82A, 82B. The downstream distributor 72 further includes a first downstream conduit 84A, and a second downstream conduit 84B that converge in a nitrogen-rich stream evacuation conduit 86.

Les conduites aval 84A et 84B sont munies respectivement d'une première vanne aval 88A et d'une deuxième vanne aval 88B. Le distributeur 72 comporte en outre un premier piquage de recirculation 90A et un deuxième piquage de recirculation 90B convergeant dans la conduite de recyclage 56 pour évacuer le courant riche en oxygène. The downstream pipes 84A and 84B are respectively provided with a first downstream valve 88A and a second downstream valve 88B. The distributor 72 further comprises a first recirculation tapping 90A and a second recirculation tapping 90B converging in the recycle line 56 to remove the oxygen-rich stream.

Le premier piquage 90A est piqué sur la première conduite amont 80A, avantageusement en aval de la vanne amont 80A. Il est muni d'une première vanne de recyclage 92A. Le deuxième piquage 90B est piqué sur la deuxième conduite amont 80B, avantageusement en aval de la vanne amont 82B. Il est muni d'une deuxième vanne de recyclage 92B. The first tapping 90A is stitched on the first upstream pipe 80A, advantageously downstream of the upstream valve 80A. It is provided with a first recycling valve 92A. The second stitch 90B is stitched on the second upstream pipe 80B, advantageously downstream of the upstream valve 82B. It is equipped with a second recycling valve 92B.

Comme on le décrira en détail plus bas, l'unité de commande 74 est propre à piloter les différentes vannes 82A, 82B ; 84A, 84B ; 92A, 92B entre une première configuration d'adsorption dans le premier adsorbeur 70A et de désorption dans le deuxième adsorbeur 70B, et une deuxième configuration d'adsorption dans le deuxième adsorbeur 70B et de désorption dans le premier adsorbeur 70A. En référence à la Figure 2, l'ensemble de purge 54 comporte un compresseur aval 100 destiné à comprimer le courant riche en azote formé dans le générateur 52, un conduit de purge 102 raccordé à une autre sortie du compresseur aval 100, et un ensemble de stockage 104 temporaire d'azote. As will be described in detail below, the control unit 74 is able to control the various valves 82A, 82B; 84A, 84B; 92A, 92B between a first adsorption configuration in the first adsorber 70A and desorption in the second adsorber 70B, and a second adsorption configuration in the second adsorber 70B and desorption in the first adsorber 70A. Referring to Figure 2, the purge assembly 54 includes a downstream compressor 100 for compressing the nitrogen-rich stream formed in the generator 52, a purge conduit 102 connected to another outlet of the downstream compressor 100, and a set temporary storage of nitrogen.

De manière optionnelle, l'ensemble de purge 54 comprend un réservoir tampon aval 106 placé en amont du compresseur aval 100. Le compresseur aval 100 est raccordé en amont au générateur 52, en particulier à la conduite d'évacuation 86 du courant riche en azote. Il est propre à comprimer le courant riche en azote circulant dans la conduite 86 jusqu'à une pression élevée, supérieure à la pression régnant dans le générateur 52. La pression à la sortie du compresseur aval 100 est supérieure à la pression d'immersion, et peut notamment être supérieure à 200 bars, et en particulier de l'ordre de 250 bars. Le compresseur 100 comporte une conduite de sortie 107 munie d'une vanne anti- retour 108. Le conduit de purge 102 est piqué sur la conduite de sortie 107, en aval de la vanne anti-retour 108. Il comporte une vanne de purge 110 normalement fermée et un dispositif antiretour 112. Dans l'exemple représenté en traits pleins sur la Figure 2, le conduit de purge 102 est destiné à déboucher à l'extérieur de l'engin sous-marin, que ce soit sous l'eau ou au-dessus de la surface. L'ensemble de stockage 104 comporte au moins un réservoir 114 d'azote sous pression raccordé à la conduite de sortie 107 du compresseur aval 100. Chaque réservoir 114 présente un volume supérieur à celui du réservoir tampon 106 lorsqu'il est présent. Optionally, the purge assembly 54 comprises a downstream buffer tank 106 placed upstream of the downstream compressor 100. The downstream compressor 100 is connected upstream to the generator 52, in particular to the exhaust pipe 86 of the nitrogen-rich stream. . It is capable of compressing the nitrogen-rich stream flowing in the pipe 86 to a high pressure, greater than the pressure prevailing in the generator 52. The pressure at the outlet of the downstream compressor 100 is greater than the immersion pressure, and may in particular be greater than 200 bars, and in particular of the order of 250 bars. The compressor 100 comprises an outlet pipe 107 provided with a non-return valve 108. The purge duct 102 is stitched on the outlet pipe 107, downstream of the non-return valve 108. It comprises a purge valve 110 Normally closed and a non-return device 112. In the example shown in solid lines in Figure 2, the purge duct 102 is intended to open out of the underwater vehicle, whether underwater or underwater. above the surface. The storage assembly 104 comprises at least one tank 114 of pressurized nitrogen connected to the outlet line 107 of the downstream compressor 100. Each tank 114 has a volume greater than that of the buffer tank 106 when it is present.

Ce volume peut être de l'ordre de plusieurs centaines de litres, par exemple de l'ordre de 400 litres. Un procédé de traitement du gaz ambiant présent dans le volume intérieur 24 de l'ensemble intérieur 22 va maintenant être décrit. Initialement, dans une première phase, l'engin sous-marin 10 est en plongée. Lors de cette phase, le volume intérieur 24 est occupé par l'équipage. This volume may be of the order of several hundred liters, for example of the order of 400 liters. A process for treating the ambient gas present in the interior volume 24 of the interior assembly 22 will now be described. Initially, in a first phase, the underwater vehicle 10 is underwater. During this phase, the interior volume 24 is occupied by the crew.

La quantité d'oxygène présente dans ce volume intérieur 24 diminue donc progressivement. Durant cette phase, le système de traitement 42 est activé. A cet effet, le compresseur 62 est mis en route pour prélever une quantité donnée de gaz ambiant présent dans le volume intérieur 24 à travers l'entrée amont 68 et la conduite de prélèvement 60. Ce prélèvement est effectué soit de manière continue, soit à intervalles réguliers. La pression dans le volume intérieur 24 diminue donc progressivement au fur et à mesure du prélèvement. The amount of oxygen present in this interior volume 24 therefore decreases progressively. During this phase, the processing system 42 is activated. For this purpose, the compressor 62 is started to take a given amount of ambient gas present in the internal volume 24 through the upstream inlet 68 and the sampling line 60. This sampling is carried out either continuously or at regular intervals. The pressure in the interior volume 24 therefore decreases gradually as sampling takes place.

Le gaz ambiant prélevé par le compresseur amont 62 est ensuite comprimé jusqu'à une pression supérieure à 5 bars, et notamment de l'ordre de 10 bars. Le gaz ambiant comprimé est alors introduit dans le générateur d'azote 52 à travers la conduite d'entrée 78. Dans une première configuration de fonctionnement du générateur 52, le premier adsorbeur 70A fonctionne en adsorbeur, alors que le deuxième adsorbeur 70B désorbe et se regénère. Dans cette configuration, l'unité de commande 74 ouvre la vanne amont 82A, 82B pour autoriser le passage du gaz ambiant comprimé vers le premier adsorbeur 70A et interdire le passage de fluide depuis le conduit d'entrée 78 vers le deuxième adsorbeur 70B. Le gaz ambiant comprimé pénètre donc dans la cuve 76A du premier adsorbeur 70A. L'oxygène présent dans le gaz ambiant est adsorbé au moins en partie dans le matériau adsorbant 77, ce qui forme un courant riche en azote. L'unité de commande 74 maintient la vanne de sortie 88A ouverte. Le courant riche en azote s'écoule dans la première conduite amont 80A, puis dans la conduite d'évacuation 86. Une partie du courant riche en azote est prélevée dans la conduite 80A, puis entre dans la cuve 76B du deuxième adsorbeur 70B après détente dans la vanne aval 88B. La première vanne de recyclage 92A est obturée par l'unité de commande 74. La deuxième vanne de recyclage 92B est ouverte par l'unité de commande 74. L'oxygène présent sur le matériau adsorbant 77 du deuxième adsorbeur 70B désorbe et forme le courant riche en oxygène. Ce courant passe successivement à travers la deuxième vanne aval 92B, la deuxième conduite de piquage 90B et la conduite de recyclage 56. Le courant riche en oxygène ainsi formé est alors réintroduit dans le volume intérieur 24. The ambient gas taken by the upstream compressor 62 is then compressed to a pressure greater than 5 bar, and in particular of the order of 10 bar. The compressed ambient gas is then introduced into the nitrogen generator 52 through the inlet pipe 78. In a first operating configuration of the generator 52, the first adsorber 70A operates as an adsorber, while the second adsorber 70B desorbs and regenerates. In this configuration, the control unit 74 opens the upstream valve 82A, 82B to allow the passage of the compressed ambient gas to the first adsorber 70A and prohibit the passage of fluid from the inlet duct 78 to the second adsorber 70B. The compressed ambient gas thus enters the tank 76A of the first adsorber 70A. The oxygen present in the ambient gas is adsorbed at least in part in the adsorbent material 77, forming a nitrogen-rich stream. The control unit 74 holds the outlet valve 88A open. The nitrogen-rich stream flows into the first upstream pipe 80A and then into the discharge pipe 86. Part of the nitrogen-rich stream is withdrawn from the pipe 80A and then enters the tank 76B of the second adsorber 70B after expansion. in the downstream valve 88B. The first recycling valve 92A is closed by the control unit 74. The second recycling valve 92B is opened by the control unit 74. The oxygen present on the adsorbent material 77 of the second adsorber 70B desorbs and forms the current rich in oxygen. This current passes successively through the second downstream valve 92B, the second piping line 90B and the recycling line 56. The oxygen-rich stream thus formed is then reintroduced into the internal volume 24.

Lorsque le matériau adsorbant présent dans la première cuve 76A est saturé, l'unité de commande 74 bascule le distributeur 72 dans sa deuxième configuration pour diriger le courant de gaz ambiant sous pression vers le deuxième adsorbeur 70B. L'unité 74 ouvre ainsi la deuxième vanne avant 82B et ferme la première vanne amont 82A. Comme illustré par la figure 4, le gaz ambiant comprimé passe alors dans le matériau l'adsorbant 77 de la deuxième cuve 76B et l'oxygène présent dans ce gaz est adsorbé. Le courant riche en azote formé à la sortie du deuxième adsorbeur 70B est alors convoyé à travers la deuxième conduite aval 84B, puis à travers la conduite d'évacuation 86. When the adsorbent material present in the first tank 76A is saturated, the control unit 74 switches the distributor 72 into its second configuration to direct the pressurized ambient gas stream to the second adsorber 70B. The unit 74 thus opens the second front valve 82B and closes the first upstream valve 82A. As illustrated in FIG. 4, the compressed ambient gas then passes into the adsorbent material 77 of the second tank 76B and the oxygen present in this gas is adsorbed. The nitrogen-rich stream formed at the outlet of the second adsorber 70B is then conveyed through the second downstream pipe 84B and then through the evacuation pipe 86.

Une partie de ce courant est prélevée pour régénérer le premier adsorbeur 70A, à travers la première conduite aval 86A et la vanne aval 88A. L'oxygène présent dans le matériau adsorbant 77 de la première cuve 76A forme un courant riche en oxygène qui s'écoule successivement à travers le premier piquage 90A et la première vanne 92A maintenue ouverte par l'unité de commande 74. Part of this stream is withdrawn to regenerate the first adsorber 70A, through the first downstream pipe 86A and the downstream valve 88A. The oxygen present in the adsorbent material 77 of the first vessel 76A forms an oxygen-rich stream which flows successively through the first tapping 90A and the first valve 92A held open by the control unit 74.

Dans la première configuration, comme dans la deuxième configuration, un courant riche en azote est donc formé dans le générateur 52 pour être évacué à travers la conduite d'évacuation 86. De même, un courant de décharge riche en oxygène est formé simultanément dans le générateur 52 pour être déchargé dans la conduite de recyclage 56 et être réintroduit dans le volume intérieur 24. In the first configuration, as in the second configuration, a nitrogen-rich stream is thus formed in the generator 52 to be evacuated through the discharge line 86. Likewise, an oxygen-rich discharge stream is formed simultaneously in the generator 52 to be discharged into the recycling line 56 and reintroduced into the interior volume 24.

Le générateur 52 bascule alors périodiquement entre la première configuration et la deuxième configuration. Ensuite, le courant riche en azote présent dans la conduite d'évacuation 86 passe dans le compresseur aval 100 pour être comprimé à une pression supérieure à la pression d'immersion. The generator 52 then switches periodically between the first configuration and the second configuration. Then, the nitrogen-rich stream present in the discharge line 86 passes into the downstream compressor 100 to be compressed at a pressure higher than the immersion pressure.

Suivant le choix de l'équipage de conduite, la vanne 110 d'évacuation est soit ouverte soit fermée. Lorsqu'elle est ouverte, le courant riche en azote est éjecté en dehors de l'engin sous-marin du fait de sa pression supérieure à la pression d'immersion. Lorsque la vanne 110 est fermée, obturant la conduite d'évacuation 102, le courant riche en azote est alors dirigé vers le stockage 114 pour être stocké à haute pression, en vue d'une purge ultérieure. Lorsque la pression dans le volume intérieur 24 diminue au-delà d'une valeur donnée par exemple supérieure ou égale à 100 mbars , ou à intervalles de temps donnés, par exemple de l'ordre de 24 heures, l'engin sous-marin 10 remonte au voisinage de la surface pour placer au moins le tube schnorchel 26 dans un volume gazeux au-dessus de la surface de l'eau. Depending on the choice of the flight crew, the evacuation valve 110 is either open or closed. When it is opened, the nitrogen-rich stream is ejected outside the underwater vehicle because of its pressure greater than the immersion pressure. When the valve 110 is closed, closing the exhaust pipe 102, the nitrogen-rich stream is then directed to the storage 114 to be stored at high pressure, for subsequent purging. When the pressure in the internal volume 24 decreases beyond a given value, for example greater than or equal to 100 mbar, or at given time intervals, for example of the order of 24 hours, the underwater vehicle 10 goes up to the vicinity of the surface to place at least the schnorchel tube 26 in a gaseous volume above the surface of the water.

La pression dans le volume intérieur 24 est remontée à la pression atmosphérique par l'intermédiaire du conduit de fourniture de gaz extérieur, formé ici par le tube schnorchel 26. Du gaz extérieur riche en oxygène est donc injecté dans le volume intérieur 24, ce qui permet d'enrichir le gaz ambiant en oxygène. Cet équilibrage est fait de manière très rapide, par exemple sur une durée inférieure à 10 secondes, notamment de l'ordre de quelques secondes, afin de conserver la discrétion de l'engin sous-marin. La purge d'azote peut-être avantageusement réalisée lors de l'équilibrage. The pressure in the inner volume 24 is raised to atmospheric pressure via the external gas supply conduit, here formed by the tube schnorchel 26. Oxygen-rich external gas is thus injected into the interior volume 24, which allows to enrich the ambient gas with oxygen. This balancing is done very quickly, for example over a period of less than 10 seconds, in particular of the order of a few seconds, to maintain the discretion of the underwater vehicle. Nitrogen purge can be advantageously carried out during equilibration.

Dans une variante, représentée en pointillés sur la figure 2, l'ensemble de purge 54 comporte une conduite de purge 102A destinée à être raccordée à une sortie 122 de purge 122 immergée. Dans ce cas, la sortie immergée 122 peut être munie d'un dispositif de purge en continu dans une étendue d'eau. Dans cette variante, la pression fournie par le compresseur aval 100 peut être réduite pour être sensiblement égale à la pression du générateur 52 plus quelques dizaines de bars. En variante, la sortie immergée 122 est configurée pour permettre une purge rapide dans l'étendue d'eau. Dans une variante, au moins une partie de l'azote recueilli à la sortie du générateur 52 ou du compresseur aval 100 est redirigée vers un local présent dans le volume 24, en vue de l'inertage de ce local ou vers une utilité consommant de l'azote. Grâce à l'invention qui vient d'être décrite, il est possible de disposer d'un système 42 de traitement de gaz ambiant dans le volume intérieur 24 d'un engin sous-marin 10 qui peut être régénéré à l'infini, permettant une autonomie de l'engin sous-marin 10 vis-à-vis d'éventuels consommables comme des chandelles ou un stockage d'oxygène. Le système de traitement 42 présente une consommation électrique très faible par rapport à une usine à oxygène présente par exemple sur un engin sous-marin à propulsion nucléaire. Ainsi, la puissance peut être limitée à quelques kilowatts, contre plusieurs dizaines de kilowatts lorsqu'une usine à oxygène est présente. In a variant, shown in dashed lines in FIG. 2, the purge assembly 54 comprises a purge line 102A intended to be connected to a submerged purge outlet 122. In this case, the submerged outlet 122 may be provided with a continuous purge device in a body of water. In this variant, the pressure supplied by the downstream compressor 100 can be reduced to be substantially equal to the pressure of the generator 52 plus a few tens of bars. Alternatively, the submerged outlet 122 is configured to allow rapid purge in the body of water. In a variant, at least a portion of the nitrogen collected at the outlet of the generator 52 or the downstream compressor 100 is redirected to a local present in the volume 24, with a view to inerting this room or to a utility consuming water. nitrogen. Thanks to the invention that has just been described, it is possible to have a system 42 for treating ambient gas in the interior volume 24 of an underwater vehicle 10 which can be regenerated to infinity, allowing an autonomy of the underwater vehicle 10 vis-à-vis consumables such as candles or oxygen storage. The treatment system 42 has a very low power consumption compared to an oxygen plant present for example on a nuclear-powered underwater vehicle. Thus, the power can be limited to a few kilowatts, against several tens of kilowatts when an oxygen plant is present.

De plus, l'ensemble intérieur 22 selon l'invention est utilisé de manière très sûre, puisqu'aucun risque pyrotechnique lié à des chandelles, à un stockage d'oxygène, ou à une présence d'hydrogène n'est présent. Le système de traitement 42 est purgé de manière très rapide, limitant au minimum l'indiscrétion de l'engin sous-marin 10. En particulier, ce système 42 est beaucoup plus discret qu'un système de ventilation lors de la charge à l'aide du tube schnorchel 26. In addition, the inner assembly 22 according to the invention is used very safely, since no pyrotechnic risk related to candles, oxygen storage, or the presence of hydrogen is present. The treatment system 42 is purged very rapidly, limiting at least the indiscretion of the underwater vehicle 10. In particular, this system 42 is much more discreet than a ventilation system when charging at the using schnorchel tube 26.

En outre, le renouvellement d'air peut être effectué lors d'opérations courantes de remontée à la surface de l'engin sous-marin 10, par exemple lors de vacations radio. En variante, le générateur d'azote est un générateur d'azote à membrane. Les pressions partielles de part et d'autre de la membrane sont différentes pour permettre la transfert sélectif d'une partie des gaz contenus dans le flux gazeux injecté dans le générateur à travers la membrane. Un tel générateur engendre ainsi un courant traité riche en azote et un courant de décharge riche en oxygène. In addition, the renewal of air can be performed during routine operations of raising to the surface of the underwater vehicle 10, for example during radio breaks. Alternatively, the nitrogen generator is a membrane nitrogen generator. The partial pressures on either side of the membrane are different to allow the selective transfer of a portion of the gas contained in the gas flow injected into the generator through the membrane. Such a generator thus generates a treated stream rich in nitrogen and a discharge stream rich in oxygen.

Claims

CLAIMS1.- Interior assembly (22) of underwater vehicle (10), of the type comprising: - an enclosure (40) defining an interior volume (24) containing an ambient gas; an ambient gas treatment system (42), the treatment system (42) comprising: an upstream ambient gas collection inlet (68) in the enclosure (40); a device (51) for treating the ambient gas; an assembly (50) for conveying the ambient gas from the upstream inlet (68) to the treatment device (51); characterized in that the treatment device (51) comprises at least one nitrogen generator (52) capable of generating a nitrogen-rich treated stream and an oxygen-rich discharge stream from the collected ambient gas, the treatment system (42) having a purge assembly (54) connected to the nitrogen generator (52) for exhausting the nitrogen-rich stream to the outside of the underwater vehicle (10).

2.- interior assembly (22) according to claim 1, characterized in that the conveying assembly (50) comprises an upstream compressor (62).

3.- interior assembly (22) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the nitrogen generator (52) comprises a first adsorber (70A), and a second adsorber (70B) mounted in parallel with the first adsorber (70A), the nitrogen generator (52) having a control unit (74) capable of selectively pressurizing the first adsorber (70A) and the second adsorber (70B) so that in a first configuration the first adsorber (70A) ) produces the nitrogen-rich treated stream, and the second adsorber (70B) produces the oxygen-rich discharge stream, and that in a second configuration, the first adsorber (70A) produces the oxygen-rich discharge stream and the second adsorber (70A) produces the oxygen-rich discharge stream and the second adsorber (70B) produces the treated stream rich in nitrogen.

4.- interior assembly (22) according to claim 3, characterized in that the first adsorber (70A) and the second adsorber (70B) comprise an adsorption material (77) adapted to selectively adsorb oxygen at a first pressure high, the adsorption material (77) being and adapted to release the adsorbed oxygen at a second low pressure lower than the first high pressure.

5.- interior assembly (22) according to claim 3, characterized in that the first adsorber (70A) and the second adsorber (70B) contain an adsorption material adapted to selectively adsorb nitrogen at a first high pressure, the material adsorption being able to release the nitrogen at a second low pressure lower than the first high pressure.

6. Inner assembly (22) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the nitrogen generator (52) is a membrane generator.

An interior assembly (22) according to any one of the preceding claims, characterized in that the purge assembly (54) comprises a downstream compressor (100) connected to the nitrogen generator (52) for compressing the current nitrogen-rich process, the purge assembly (54) having means (114) for storing the compressed treated stream.

8. Inner assembly (22) according to any one of the preceding claims, characterized in that the purge assembly (54) comprises a purge duct (102) intended to open out of the sub-machine. marine (10), the purge duct (102) being equipped with at least one purge valve (110).

9. Inner assembly (22) according to claim 8, characterized in that the purge duct (102) is disposed at least partly above the enclosure (40) to open into a gaseous volume located above of the enclosure (40) when the underwater vehicle (10) is at least partially immersed.

10.- interior assembly (22) according to claim 8, characterized in that the purge duct (102) opens opposite the enclosure (40) or under the enclosure (40) to open into a volume of water .

11.- underwater vehicle (10), characterized in that it comprises an inner assembly (22) according to any one of the preceding claims.

12. A method of conditioning the ambient gas present in the interior volume (24) of an inner assembly (22) according to any one of the preceding claims, of the type comprising the following steps: - progressive evacuation of ambient gas out of the volume interior (24), the evacuation step comprising withdrawing an ambient gas stream through the upstream inlet (68), conveying the ambient gas stream to the nitrogen generator (52) through the conveying assembly (50), forming a treated stream rich in nitrogen, and forming an oxygen-rich discharge stream in the nitrogen generator (52), the pressure in the interior volume (24) gradually decreasing; - Balancing the pressure in the interior volume by injecting an oxygen-rich external stream into the interior volume (24).

13.- Method according to claim 12, characterized in that the nitrogen generator (52) comprises a first adsorber (70A), and a second adsorber (70B) connected in parallel with the first adsorber (70A), the generator of nitrogen (52) having a control unit (74) capable of selectively pressurizing the first adsorber (70A) and the second adsorber (70B), the evacuation step comprising a first production phase of the nitrogen-rich treated stream by the first adsorber (70A), and the oxygen-rich discharge stream through the second adsorber (70B), and then a second production phase of the nitrogen-rich treated stream by the second adsorber (70B), and oxygen-rich discharge stream by the first adsorber (70A).

14- Method according to any one of claims 12 or 13, characterized in that it comprises a purge step of the nitrogen-rich stream generated by the generator (52) treatment, the purge step being performed during the balancing step, the nitrogen-rich stream generated by the nitrogen generator (52) being advantageously stored in a storage means (114) of the purge assembly (54) during the evacuation step.

15.- Method according to any one of claims 12 or 13, characterized in that it comprises a purge step of the nitrogen-rich stream produced by the nitrogen generating assembly (52), the purge step being carried out in a body of water when the underwater vehicle is submerged.