FR2998030A1 - Systeme contenant au moins une conduite de milieu pouvant etre chauffee dotee d'au moins un raccord de conduite, conduite et procede associes - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système comprenant au moins une conduite de milieu (1) pouvant être chauffée dotée d'au moins un raccord de conduite (2) et d'au moins un élément chauffant (10, 11, 12) servant à chauffer la conduite de milieu (1) et le raccord de conduite (2). Sont prévus au moins un dispositif de commande et de régulation (5) servant à commander et à réguler l'amenée de tension à l'élément chauffant (10, 11, 12), et au moins un dispositif de protection thermique (8, 80) servant à désactiver, en fonction de la température et/ou de la tension, le chauffage de la conduite de milieu (1) et/ou de l'au moins un raccord de conduite (2). Dans un procédé servant à faire fonctionner une conduite de milieu (1), l'alimentation en courant de l'au moins un élément chauffant (10, 11, 12) est effectuée selon la température et/ou la tension au moins en trois phases.

Description

La présente invention concerne un système contenant au moins une conduite de milieu pouvant être chauffée dotée au moins d'un raccord de conduite et d'au moins un élément chauffant servant à chauffer la 5 conduite de milieu et le raccord de conduite, une conduite de milieu pouvant être chauffée, destinée à être utilisée dans le système, ainsi qu'un procédé servant à faire fonctionner une conduite de milieu pouvant être chauffée dotée au moins d'un élément 10 chauffant servant à protéger la conduite de milieu pouvant être chauffée de tout endommagement. Des conduites de milieu pouvant être chauffées ainsi que des procédés servant à commander le chauffage de ces dernières sont connus d'après l'état de la 15 technique. Est prévue en particulier dans les véhicules une rangée de conduites de milieu servant à acheminer des milieux la plupart du temps liquides. Lesdites conduites de milieu menacent de geler à des températures basses. C'est pour cette raison qu'on 20 prévoit un chauffage des conduites de milieu. Les raccords de conduite servent à raccorder au moins deux conduites de milieu ou servent à raccorder par connexion une conduite de milieu à un groupe quelconque. Sont souvent guidés à travers des conduites de milieu 25 des milieux qui ont tendance à geler du fait d'un point de congélation relativement élevé en cas de températures ambiantes encore comparativement élevées, ce qui peut affecter la capacité de fonctionnement par exemple d'un véhicule voire considérablement perturber 30 cette dernière. Cela est en particulier le cas des conduites de milieu qui sont parcourues par une solution d'urée comme milieu, laquelle est utilisée comme additif de réaction à base de NO. pour des moteurs équipés de ce qu'on appelle des catalyseurs SCR. A titre d'exemple, le document DE 10 2010 032 189 Al divulgue une conduite de milieu pouvant être chauffée dotée au moins d'un raccord de conduite et d'au moins un élément chauffant, qui présente un petit nombre de torons, sachant que les mêmes torons s'étendent en continu aussi bien le long de la conduite de milieu que le long du raccord de conduite au moins au nombre de un. Les torons s'étendent dans ce cadre sans emplacement de raccordement dans la zone de transition entre la conduite de milieu et le raccord de conduite et en continu le long du raccord de conduite et de la conduite de milieu sur le côté extérieur de cette dernière. Selon le milieu circulant à travers la conduite de milieu pouvant être chauffée, la durée de dégivrage peut être proportionnellement longue, est par exemple supérieure à 15 minutes. En règle générale, un véhicule peut toutefois démarrer même lorsque le milieu présent dans la conduite de milieu pouvant être chauffée n'est pas complètement dégivré. Une commande servant à commander l'amenée de tension à l'élément chauffant au moins au nombre de un de la conduite de milieu pouvant être chauffée prévoit de manière générale un fonctionnement permanent, donc une alimentation en courant permanente ou une amenée de tension permanente à l'élément chauffant servant à chauffer la conduite de milieu et une mise hors service servant à mettre fin au chauffage de la conduite de milieu. L'amenée de tension est en règle générale mise hors service après un laps de temps pouvant être prédéfini, lequel coïncide avec la durée de dégivrage habituelle du milieu circulant à travers la conduite de milieu. Un surchauffage de la conduite de milieu pouvant être chauffée n'apparaît pas non plus en cas de températures ambiantes très élevées par exemple supérieures à 30 ou 40 °C, puisque dans le cas de températures élevées de ce type, aucun chauffage de la conduite de milieu pouvant être chauffée n'a lieu, une amenée de tension à l'élément chauffant au moins au nombre de un étant empêchée. Toutefois, on sait également d'après l'état de la technique désactiver l'alimentation en courant du dispositif de chauffage en cas de dépassement d'une température pouvant être prédéfinie, sachant qu'un protecteur thermique est prévu, à l'instar de celui qui est divulgué dans le document DE 102 07 794 B4. Dans le cas présent, la conduite pouvant être chauffée présente une âme intérieure formant un chemin d'écoulement, un dispositif de chauffage entourant l'âme intérieure et une isolation thermique entourant l'âme intérieure avec le dispositif de chauffage, sachant qu'est prévu dans l'environnement immédiat de l'âme intérieure un capteur de chaleur et/ou un protecteur thermique, lequel désactive l'alimentation en courant du dispositif de chauffage en cas de dépassement d'une température prédéfinie. S'étend dans la direction longitudinale de l'âme intérieure sur ou sous le dispositif de chauffage un tube, dans lequel peut être enfilé le capteur de chaleur ou le protecteur thermique.

En cas d'utilisation de catalyseurs SCR, la puissance de chauffe des éléments chauffants le long de la conduite de milieu pouvant être chauffée, dans le cas d'une conduite présentant un diamètre extérieur compris entre 3,6 et 10 mm, est par exemple de 14 W/m, en particulier de 1,5 W au niveau d'un raccord de conduite d'une conduite de ce type. Des conduites de milieu pouvant être chauffées peuvent toutefois également être utilisées à des fins d'applications autres, lesquelles requièrent un dégivrage très rapide, en partant de températures basses, afin de maintenir le fonctionnement d'un système, dans lequel est disposée la conduite de milieu pouvant être chauffée. Ce faisant, une puissance élevée est en un court délai injectée dans la conduite de milieu et/ou dans le raccord de conduite de cette dernière, exposant ainsi la conduite de milieu pouvant être chauffée à des exigences très élevées, lesquelles peuvent éventuellement faire fondre la conduite pouvant être chauffée électriquement. Plus la puissance devant être injectée le long de la conduite de milieu pouvant être chauffée et en particulier le long du raccord de conduite au moins au nombre de un est importante, plus le risque que la conduite pouvant être chauffée électriquement fonde est élevé. Par conséquent, la présente invention a pour objectif de perfectionner un système contenant au moins une conduite de milieu pouvant être chauffée dotée d'au moins un raccord de conduite et d'au moins un élément chauffant servant à chauffer la conduite de milieu et le raccord de conduite, une conduite de milieu pouvant être chauffée destinée à être utilisée dans le système ainsi qu'un procédé servant à faire fonctionner une conduite de milieu de ce type, comprenant au moins un élément chauffant servant à protéger la conduite de milieu pouvant être chauffée de tout endommagement de manière à éviter efficacement que la conduite de milieu pouvant être chauffée ne fonde également en présence d'une puissance élevée injectée le long de la conduite de milieu et le long du raccord de conduite.

L'objectif de la présente invention est atteint pour un système contenant au moins une conduite de milieu pouvant être chauffée dotée d'au moins un raccord de conduite et d'au moins un élément chauffant servant à chauffer la conduite de milieu et le raccord de conduite grâce au fait qu'au moins un dispositif de commande et de régulation servant à commander et à réguler l'amenée de tension à l'élément chauffant et au moins un dispositif de protection thermique servant à désactiver en fonction de la température et/ou de la tension le chauffage de la conduite de milieu et/ou du raccord de conduite sont prévus dans la zone du raccord de conduite au moins au nombre de un. Pour une conduite de milieu pouvant être chauffée destinée à être utilisée dans le système contenant au moins une conduite de milieu pouvant être chauffée dotée d'au moins un raccord de conduite et d'au moins un élément chauffant servant à chauffer la conduite de milieu et le raccord de conduite, l'objectif de l'invention est atteint en ce qu'au moins un dispositif de protection thermique servant à désactiver en fonction de la température et/ou de la tension le chauffage de la conduite de milieu et/ou du raccord de conduite est prévu dans la zone du raccord de conduite au moins au nombre de un et est disposé en contact direct avec l'élément chauffant. Selon des caractéristiques spécifiques de la conduite de l'invention, le dispositif de protection thermique est : - est disposé dans un emplacement de point chaud ou à proximité de ce dernier, en particulier est intégré dans un emplacement de raccordement (14, 17) entre l'élément chauffant (10, 11, 12) au moins au nombre de un et le conducteur d'alimentation électrique (13, 16) ou est disposé en série avec ces derniers ; - est prévu en série avec l'élément chauffant (10, 11, 12) au moins au nombre de un et/ou avec un 15 conducteur d'alimentation électrique (13, 16) par rapport à ce dernier ; - est étanchéifié vers l'extérieur, en particulier est disposé dans un système d'encapsulage (4) entourant le raccord de conduite (2) et/ou un emplacement de 20 raccordement (14, 17) entre l'élément chauffant (10, 11, 12) et le conducteur d'alimentation électrique (13, 16) et une partie de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée ; et - est un élément de protection thermique (8, 80), 25 qui prévoit, en cas de déclenchement, une interruption de l'alimentation en courant de l'élément chauffant (10, 11, 12), et/ou déclenche une notification de défaillance, en particulier une interruption irréversible de l'alimentation en courant. 30 Pour un procédé servant à faire fonctionner une conduite de milieu, l'objectif est atteint en ce que l'alimentation en courant de l'élément chauffant au moins au nombre de un est réalisée selon la température et/ou la tension au moins selon trois phases, sachant que l'alimentation en courant lors d'une première phase est permanente, qu'elle est effectuée lors d'une deuxième phase au moins par intermittence de manière cadencée et ne fonctionne pas lors d'une troisième phase. Selon des caractéristiques spécifiques dans le 10 procédé de l'invention : - l'alimentation en courant est activée lors de la deuxième phase (S2) de manière cadencée à un degré de modulation (ml, m2, m3) pouvant être prédéfini ou prédéfini, en particulier en ce qu'une alimentation en 15 courant cadencée est effectuée à un degré de modulation (m3) variable ; - l'alimentation en courant est effectuée lors de la deuxième phase (S2) de manière cadencée en permanence selon le temps ; 20 la température (T) est déterminée dans l'environnement de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée et/ou dans une zone critique en termes de température de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée, en particulier d'un raccord de conduite (2) 25 de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée et/ou sur le lieu d'installation de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée et est prise en compte lors de la régulation et de la commande en tant que grandeur d'entrée ; 30 - la tension de service (U) de la source de tension (6) est déterminée et est prise en compte lors de la régulation et de la commande en tant que grandeur d'entrée ; - l'alimentation en courant ne fonctionne pas en dessous d'une première tension de service (Umin) détectée, en ce qu'elle fonctionne selon la température et/ou le temps au-dessus d'une première tension de service (Umin), et en ce qu'elle ne fonctionne pas au-dessus d'une tension de service maximale (Umax2 ) - Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de 10 l'invention : - l'alimentation en courant est effectuée de manière permanente lors de la première phase (51) en dessous d'une première température (Tl) détectée, - à partir d'une température maximale (13) dans la 15 troisième phase (S3), l'alimentation en courant ne fonctionne plus, et - à partir de la première température (Tl) et en dessous de la température maximale (13) et à partir de la première tension de service (Umin) et toutefois en 20 dessous d'une tension de service supérieure (Umaxl) dans la deuxième phase (S2), l'alimentation en courant est effectuée pour une certaine durée de manière permanente, puis en ce que l'alimentation en courant est effectuée de manière cadencée à un premier degré de modulation 25 (mi) , - l'alimentation en courant est effectuée de manière cadencée à partir de la tension de service supérieure (Umaxl) jusqu'à une tension de service maximale (Umax2) dans la deuxième phase (S2) à un 30 deuxième degré de modulation (m2), - le premier degré de modulation (mi) et le deuxième degré de modulation (m2) sont identiques ou différents. Selon d'autres caractéristiques du procédé de 5 l'invention : - l'alimentation en courant est effectuée de manière cadencée dans la deuxième phase (S2) à partir d'une température moyenne (12) prédéterminée, à au moins un troisième degré de modulation (m3, m4), 10 sachant que le troisième degré de modulation (m3, m4) est inférieur aussi bien au premier degré de modulation qu'au deuxième degré de modulation (ml, m2) ; aux fins de la protection redondante de la régulation de l'alimentation en courant, au moins un 15 des éléments chauffants (10, 11, 12) de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée et/ou du conducteur d'alimentation électrique (13, 16) et/ou d'un emplacement de raccordement (14, 17) entre l'élément chauffant (10, 11, 12) et le conducteur d'alimentation 20 électrique (13, 16) dudit élément chauffant est pourvu d'au moins un dispositif de protection thermique sous la forme d'un protecteur thermique (8, 80) servant à désactiver, en fonction de la température et/ou de la tension, le chauffage de la conduite de milieu (1) 25 et/ou au moins d'un raccord de conduite (2) de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée. Un autre objet de l'invention est l'utilisation du système ou de la conduite de milieu pouvant être chauffée, selon l'invention, dans le cas d'un 30 entraînement à hydrogène et/ou dans le cas d'une pile à combustible.

De ce fait sont créés un système contenant au moins une conduite de milieu pouvant être chauffée dotée au moins d'un raccord de conduite et au moins d'un élément chauffant servant à chauffer la conduite de milieu et le raccord de conduite, une conduite de milieu pouvant être chauffée destinée à être utilisée dans le système, ainsi qu'un procédé servant à faire fonctionner une conduite de milieu pouvant être chauffée, pour lesquels grâce au fait de prévoir d'une part un dispositif de commande et/ou de régulation servant à commander ou à réguler le chauffage de la conduite de milieu pouvant être chauffée et d'autre part un dispositif de protection thermique lequel permet d'interrompre le chauffage de la conduite de milieu et/ou du raccord de conduite, est prévue une redondance des dispositifs de sécurité thermiques servant à éviter que la conduite de milieu pouvant être chauffée ne fonde. Grâce à l'alimentation en courant selon la température et/ou la tension de l'élément chauffant au moins au nombre de un de la conduite de milieu pouvant être chauffée, l'intensité de la puissance injectée dans la conduite de milieu ou dans le raccord de conduite au moins au nombre de un de cette dernière peut être limitée en fonction de la tension d'alimentation appliquée et de la température ambiante. On entend dans le cas présent par « fonction de la température » que le dispositif de protection thermique est déclenché en fonction de la température ambiante et que de la même manière le dispositif de commande et de régulation exécute en fonction de la température ambiante une régulation adaptée à cette dernière de l'amenée de tension de l'élément chauffant au moins au nombre de un. Cela s'applique également de manière correspondante à la tension appliquée aux conducteurs d'alimentation électriques des éléments chauffants. En présence d'une tension trop élevée, le dispositif de protection thermique peut se déclencher. Le dispositif de commande et de régulation surveille de manière avantageuse la tension de service de la source de tension afin de pouvoir adapter de manière correspondante, en cas d'apparition d'une variation, la commande ou la régulation. Le fonctionnement du chauffage des éléments chauffants est en partie une commande et en partie une régulation. C'est pour cette raison que l'on parle ici d'un dispositif de commande et de régulation ou d'une commande et d'une régulation combinées de l'alimentation en courant des éléments chauffants. Contrairement à l'agencement à désigner uniquement comme stratégie première d'un capteur de chaleur et/ou 20 d'un protecteur thermique selon le document DE 102 07 794 B4, on propose selon la présente invention une sécurisation redondante de la conduite de milieu pouvant être chauffée et du raccord de conduite au moins au nombre de un de cette dernière en prévoyant 25 le dispositif de commande et de régulation au moins au nombre de un servant à commander et à réguler l'amenée de tension à l'élément chauffant au moins au nombre de un et au dispositif de protection thermique au moins au nombre de un servant à sécuriser une défaillance. Cela 30 permet de prévoir une protection optimale de la conduite de milieu pouvant être chauffée, d'une part au cours du fonctionnement normal de la conduite de milieu pouvant être chauffée et d'autre part en cas d'apparition d'une défaillance, lors de laquelle la conduite de milieu pouvant être chauffée pourrait fondre. Est donc alors requise l'injection d'une puissance élevée dans le chauffage de la conduite de milieu en cas de demande d'une disponibilité opérationnelle rapide par exemple lors de l'utilisation avantageuse de la conduite de milieu pouvant être chauffée en combinaison avec un entraînement à hydrogène ou des piles à combustible. Dans le cas présent, la puissance de chauffe requise des éléments chauffants est nettement plus élevée que dans le cas de l'application évoquée ci-avant dans le domaine SCR, en particulier est requise une puissance trois fois plus élevée lors de l'utilisation avec des piles à combustible afin de permettre le dégivrage rapide, requis pour le fonctionnement desdites piles à combustible, du milieu circulant à travers la conduite de milieu pouvant être chauffée. Ici est donc requise l'injection d'une puissance élevée afin d'obtenir une disponibilité opérationnelle rapide. Dans le domaine de l'automobile, l'utilisation de composants en plastique, donc de raccords de conduite et de conduites de milieu en au moins un matériau plastique est classique. Lors de l'injection d'une puissance élevée peuvent apparaître, comme cela a déjà été mentionné des hot spots ou points chauds, donc des emplacements particulièrement brûlants, notamment de mise dans la zone du raccord de conduite, là où, du fait de l'épaisseur de paroi plus importante, des spires plus étroites et donc plus nombreuses de l'élément chauffant par unité de longueur, soit une accumulation de torons, sont prévues par rapport à celles se trouvant habituellement le long de la conduite de milieu. Ce faisant, cela peut aboutir toutefois, lors de l'injection d'une puissance élevée, à un réchauffement local du raccord de conduite excessif. C'est précisément lors de l'application dans le domaine des entraînements à hydrogène et des piles à combustible ou lors de l'acheminement d'autres milieux légèrement inflammables que se présente le risque d'explosion. C'est pour cette raison que la stratégie de régulation selon l'invention consistant d'abord en une alimentation en courant permanente selon la température puis en une alimentation en courant au moins par intermittence cadencée avant l'absence d'alimentation en courant s'avère très avantageuse puisque cela permet une mise hors service dans les temps du chauffage de la conduite de milieu en présence de températures plus élevées dans la zone de la conduite de milieu et/ou dans la zone du lieu d'installation de la conduite de milieu. Un chauffage permanent de la conduite de milieu a lieu uniquement en cas de températures basses grâce à l'alimentation en courant de l'élément chauffant au moins au nombre de un. La deuxième phase de la régulation, donc le fonctionnement au moins par intermittence cadencé, est réalisée dans une plage de température pouvant être prédéfinie. Comme cela a déjà été mentionné ci-avant, le type 30 de l'alimentation en courant peut être choisi également en fonction de l'intensité de la tension de service appliquée de la source de tension. A cette fin, on détermine de manière avantageuse la tension de service de la source de tension dont on tient compte en tant que grandeur d'entrée lors de la régulation et de la commande du chauffage de la conduite de milieu pouvant être chauffée. Par conséquent, lors de la première phase, dans une plage de tension classique pouvant être prédéfinie de la tension de service de la source de tension, à un niveau de température inférieur de la température ambiante de la conduite de milieu pouvant être chauffée ou sur le lieu d'installation de la conduite de milieu pouvant être chauffée, il est possible de prévoir une alimentation en courant permanente ; une alimentation en courant cadencée peut être prévue lors de la deuxième phase ; lors de la troisième phase, il est possible de ne prévoir aucune alimentation en courant. En revanche, en cas de dépassement de la tension de service classique prédéfinie, il est possible de modifier l'alimentation en courant lors de la deuxième phase de manière à ne prévoir qu'un fonctionnement cadencé. L'alimentation en courant peut être, lors de la deuxième phase effectuée de manière permanente et/ou de manière cadencée, selon le temps, en particulier un fonctionnement permanent dans un premier temps suivi d'un fonctionnement cadencé peuvent avoir lieu, soit une alimentation en courant permanente dans un premier temps suivie d'une alimentation cadencée de l'élément chauffant au moins au nombre de un.

De la même manière, il est possible de prévoir lors de la deuxième phase du procédé servant à faire fonctionner la conduite de milieu pouvant être chauffée, une alimentation en courant cadencée à un degré de modulation pouvant être prédéfini ou prédéfini. On entend par degré de modulation dans le cadre de la présente demande, le rapport entre la durée de mise en service et la durée de cycle jusqu'à la prochaine mise en service selon la formule m = t /t -ON, -CYCLE, sachant que m désigne le degré de modulation, toN la durée de mise en service et t -CYCLE la durée de cycle jusqu'à la prochaine mise en service tCYCLE = toN tOFFr soit la somme de la durée de mise en service toN et de la durée de mise hors service toFF. En particulier, il est possible d'effectuer une alimentation en courant cadencée à un degré de modulation variable. Il est possible ce faisant de prévoir une adaptation optimale au cas d'application concerné et aux températures ambiantes apparaissant de la conduite de milieu pouvant être chauffée et/ou sur le lieu d'installation de la conduite de milieu pouvant être chauffée afin d'éviter une surchauffe de la conduite de milieu pouvant être chauffée, en particulier une surchauffe locale dans la zone des raccords de conduite de ladite conduite de milieu. Sans cela, cela peut aboutir à une accumulation de chaleur précisément dans la zone des raccords de conduite non seulement du fait de l'accumulation de torons localement déjà évoquée ci-avant, mais également du fait d'une évacuation de chaleur inappropriée, liée à la grande épaisseur de paroi, comparativement à la conduite de milieu, des raccords de conduite ou du fait d'autres composants disposés à proximité directe de ces derniers, tels que des groupes rayonnant en plus de la chaleur. En particulier, on peut prévoir que l'alimentation en courant ne fonctionne pas en dessous d'une première tension de service détectée, que l'alimentation en courant est effectuée selon la température et/ou selon la durée au-dessus d'une première tension de service, et que l'alimentation en courant ne fonctionne pas au-dessus d'une tension de service maximale. En outre, il est possible de prévoir que l'alimentation en courant ait lieu de manière permanente en dessous d'une première température détectée lors de la première phase, que l'alimentation en courant ne fonctionne pas à partir d'une température maximale lors de la troisième phase, et que l'alimentation en courant ait lieu de manière permanente pour une certaine durée à partir de la première tension de service, toutefois en dessous d'une tension de service supérieure, lors de la deuxième phase, et qu'ensuite l'alimentation en courant ait lieu de manière cadencée à un premier degré de modulation, sachant que l'alimentation en courant est effectuée de manière cadencée à un deuxième degré de modulation, lors de la deuxième phase, à partir de la tension de service supérieure jusqu'à une tension de service maximale, sachant que le premier degré de modulation et le deuxième degré de modulation peuvent être identiques ou différents, sont en particulier à peu près identiques. La tension de service supérieure se trouve sous la tension de service maximale. Dans la deuxième phase, l'alimentation en courant peut être effectuée de manière cadencée à partir d'une température moyenne prédéterminée, à au moins un troisième degré de modulation, sachant que le troisième degré de modulation est de manière avantageuse inférieur aussi bien au premier degré de modulation qu'au deuxième degré de modulation. Un réchauffement local particulièrement fort en cas d'injection d'une puissance élevée (hot spot) peut apparaître dans la zone des emplacements de raccordement ou de sertissage entre l'élément chauffant et les conducteurs d'alimentation électriques. Si, en présence d'un cas de défaillance, la température ambiante de la conduite de milieu pouvant être chauffée ou du raccord de conduite relié à cette dernière devait dépasser une valeur limite pouvant être prédéfinie et/ou si la tension d'alimentation appliquée ou la tension appliquée sur l'élément chauffant devait dépasser une valeur limite pouvant être prédéfinie, le dispositif de protection thermique peut interrompre, donc désactiver, le processus de chauffage de la conduite de milieu pouvant être chauffée et/ou du raccord de conduite au moins au nombre de un. Le dispositif de protection thermique peut être disposé en un emplacement hot spot ou dans la zone de ce dernier, en particulier peut être intégré en un emplacement de raccordement entre l'élément chauffant au moins au nombre de un et le conducteur d'alimentation électrique de ce dernier ou être installé en série avec ces derniers. Le dispositif de protection thermique peut en outre être disposé par rapport à un conducteur d'alimentation électrique en série avec l'élément chauffant au moins au nombre de un et/ou avec le conducteur d'alimentation électrique. Le fait de prévoir le dispositif de protection thermique sous la forme d'un fusible pouvant être disposé sans problème par rapport à un conducteur d'alimentation électrique en série avec l'élément chauffant et/ou le conducteur d'alimentation électrique s'avère particulièrement avantageux. Selon le choix du dispositif de protection thermique, ce dernier peut être déclenché à des températures différentes prédéterminées. Par conséquent, un dispositif de protection thermique adapté peut être choisi selon les températures attendues et peut être disposé aux fins du déclenchement en cas de défaillance dans la zone de l'élément chauffant et/ou du conducteur d'alimentation électrique de ce dernier ou de l'emplacement de raccordement entre ces derniers. Le dispositif de protection thermique est disposé de manière avantageuse en contact direct avec l'élément chauffant. Mis à part un agencement en série avec ledit élément chauffant ou avec le conducteur d'alimentation électrique de ce dernier, il est également possible de prévoir que l'élément chauffant ou son conducteur d'alimentation électrique soient également au moins en partie entourés, en particulier sous la forme d'un dispositif de protection ou d'un élément de protection thermique présentant une forme de U. Un dispositif de protection de ce type entoure au moins en partie l'élément chauffant ou le conducteur d'alimentation électrique de ce dernier et peut être disposé en particulier au niveau d'un hot spot ou à proximité d'un hot spot, de préférence dans la zone du raccord de conduite, de boucles ou enroulements d'élément chauffant accumulés là où l'élément chauffant destiné à être raccordé au conducteur d'alimentation électrique est éloigné. Par exemple, le dispositif de protection thermique peut également être disposé là où l'élément chauffant est dégagé et peut produire une autre chaleur intrinsèque. La désactivation du chauffage de la conduite de milieu ou du raccord de conduite de cette dernière est réalisée avantageusement de manière irréversible de sorte que la défaillance survient, donc le dépassement de la tension pouvant être prédéfinie ou prédéfinie et/ou la température ambiante, peut être aussi ultérieurement encore détectée. La capacité de fonctionnement de la conduite de milieu pouvant être chauffée est après une défaillance de ce type au moins limitée, en particulier il n'est plus possible de chauffer la conduite de milieu ou le chauffage électrique de la conduite de milieu est interrompu de manière irréversible. Cela permet de constater l'apparition d'une défaillance. Le dispositif de protection thermique prévoit de manière avantageuse, en cas de déclenchement, une interruption de l'alimentation en courant de l'élément chauffant. Cette interruption peut être réalisée en outre avec simplicité en particulier lors de la fusion d'un fusible en tant que dispositif de protection thermique. Il est en outre de base également possible de prévoir une notification supplémentaire de dysfonctionnement grâce à des moyens d'affichage sous quelque forme que ce soit.

Le dispositif de protection thermique peut être prévu sous la forme d'un élément de protection thermique, par exemple sous la forme d'un protecteur thermique ou d'un fusible. Ledit élément de protection 5 thermique peut être disposé en particulier dans un système d'encapsulage entourant le raccord de conduite. Le dégivrage d'un milieu circulant à travers un raccord de conduite, également désigné par Quick Connector (QC) ou système de raccord rapide, est précisément dans la 10 zone de ce dernier rendu difficile du fait de l'épaisseur de paroi plus épaisse comparativement à celle de la conduite de milieu. Dans la mesure où un chauffage particulièrement intense est prévu précisément dans la zone des raccords de conduite, ce 15 qui peut faire apparaître toutefois ce qu'on appelle des hot spots (ou points chauds) en particulier dans la zone des emplacements de raccordement de l'élément chauffant et du conducteur d'alimentation électrique de ce dernier, le fait de prévoir un dispositif de 20 protection thermique correspondant s'avère particulièrement avantageux dans la zone d'éventuels hot spot. Afin de s'assurer sur toute la durée d'utilisation de la conduite de milieu pouvant être chauffée que le 25 dispositif de protection thermique est disposé systématiquement à l'emplacement des éventuels points chauds, on s'assure de manière avantageuse que ces derniers ne se déplacent pas du fait d'influences extérieures. De telles influences extérieures peuvent 30 par exemple être des infiltrations d'eau ou autre, lesquelles peuvent aboutir à un déplacement d'un point chaud. Afin d'optimiser le positionnement du dispositif de protection thermique sur toute la durée d'utilisation de la conduite de milieu pouvant être chauffée, on peut étanchéifier de manière avantageuse vers l'extérieur la zone d'agencement du dispositif de protection thermique, par exemple en enveloppant de manière étanche la zone, dans laquelle ledit dispositif est disposé, sachant qu'également une partie de l'élément chauffant et/ou du conducteur d'alimentation électrique, avec lequel le dispositif de protection thermique est en contact, est étanchéifiée par la même. Aux fins de l'étanchéification, on peut prévoir d'une part une coulée, d'autre part toutefois également par exemple un tuyau flexible rétractable. S'avère en outre avantageux le fait d'étanchéifier vis-à-vis de l'extérieur non seulement la zone dans laquelle est disposé le dispositif de protection thermique, mais également tous les emplacements de raccordement entre l'élément chauffant et le conducteur d'alimentation électrique ainsi que l'intérieur du raccord de conduite ou le raccord de conduite lui-même pour empêcher l'infiltration en particulier d'humidité ou d'eau. Il s'avère en outre avantageux de disposer le dispositif de protection thermique dans un système d'encapsulage entourant le raccord de conduite et/ou un emplacement de raccordement entre l'élément chauffant et le conducteur d'alimentation électrique et une partie de la conduite de milieu pouvant être chauffée. Cela permet d'éviter un glissement et donc le risque d'un déplacement d'un point chaud et par conséquent d'un mauvais agencement du dispositif de protection thermique par rapport audit point chaud. Afin de sécuriser de manière redondante la régulation de l'alimentation en courant d'au moins un 5 des éléments chauffants de la conduite de milieu pouvant être chauffée et/ou du conducteur d'alimentation électrique dudit élément chauffant et/ou d'un emplacement de raccordement entre l'élément chauffant et son conducteur d'alimentation électrique, 10 l'élément chauffant au moins au nombre de un et/ou le conducteur d'alimentation électrique au moins au nombre de un et/ou l'emplacement de raccordement entre l'élément chauffant et le conducteur d'alimentation électrique sont pourvus, si un dysfonctionnement se 15 présente lors duquel la régulation est insuffisante voire tombe en panne, du dispositif de protection thermique servant à désactiver selon la température et/ou la tension, le chauffage de la conduite de milieu et/ou d'un raccord de conduite de la conduite de milieu 20 pouvant être chauffée. Ainsi, cela permet en présence de milieux explosifs circulant à travers la conduite de milieu pouvant être chauffée ou à proximité de cette dernière, en particulier lors d'une utilisation de la conduite de milieu pouvant être chauffée sur un 25 entraînement à hydrogène et/ou une pile à combustible, lesquels requièrent l'injection d'une puissance élevée pour prévoir une disponibilité opérationnelle rapide, de commander et de réguler en réponse selon la température et la tension, avec fiabilité, le chauffage 30 de la conduite de milieu pouvant être chauffée, éventuellement d'interrompre complètement en cas de défaillance l'amenée de tension à l'élément chauffant au moins au nombre de un afin d'éviter efficacement ou au moins de limiter fortement le risque d'explosion précisément dans la zone de points chauds.

Afin d'expliquer de manière plus détaillée la présente invention, des exemples de réalisation de cette dernière sont décrits ci-après de manière plus détaillée à l'aide des figures, sur lesquelles on peut voir : figure 1 : une esquisse de principe d'une conduite de milieu pouvant être chauffée selon l'invention dotée d'un raccord de conduite disposé côté extrémité, d'éléments chauffants ainsi que d'un dispositif de commande et de régulation selon l'invention servant à commander et à réguler l'amenée de tension aux éléments chauffants ainsi que d'un dispositif de protection thermique selon l'invention ; figure 2 : une vue détaillée en perspective d'un élément chauffant doté d'un conducteur d'alimentation 20 électrique, lequel élément chauffant est pourvu d'un dispositif de protection thermique selon l'invention ; figure 3 : une esquisse de principe d'une conduite de milieu pouvant être chauffée dotée d'un raccord de conduite et d'un dispositif de protection thermique 25 selon l'invention entre un des éléments chauffants et le conducteur d'alimentation électrique de ce dernier, logée dans un système d'encapsulage ; figure 4 : une vue détaillée d'un dispositif de protection thermique en forme de U selon un agencement 30 au niveau d'un élément chauffant ; figure 5 : un diagramme des diverses phases d'un procédé selon l'invention servant à commander et à réguler le chauffage d'une conduite de milieu pouvant être chauffée.

La figure 1 illustre une esquisse de principe d'une conduite de milieu 1 pouvant être chauffée dotée côté extrémité d'un raccord de conduite 2. Un premier élément chauffant et un deuxième élément chauffant 10, 11 s'étendent le long de la conduite de milieu pouvant être chauffée, un troisième élément chauffant 12 s'étend le long du raccord de conduite 2. Les trois éléments chauffants servent à chauffer la conduite de milieu 1 pouvant être chauffée ainsi que le raccord de conduite 2. Le premier élément chauffant 10 est relié à un conducteur d'alimentation électrique 13 dans la zone d'un emplacement de raccordement ou de sertissage 14. Le deuxième et le troisième élément chauffant 11, 12 sont reliés l'un à l'autre au niveau d'un emplacement de raccordement ou de sertissage 15. Le troisième élément chauffant 12 est relié à un deuxième conducteur d'alimentation électrique 16 au niveau d'un troisième emplacement de raccordement ou de sertissage 17. Comme on peut le voir d'après la figure 1, le troisième élément chauffant 12 est enroulé à la manière d'une spirale autour du raccord de conduite réalisé sous la forme d'un raccord de conduite d'angle 2, sachant qu'on peut voir de la même manière que le nombre de spires est plus important respectivement au niveau des deux extrémités du raccord de conduite 2 que dans la zone se trouvant entre les deux extrémités. Cela permet ce faisant d'injecter côté extrémité au niveau du raccord de conduite une puissance plus élevée, donc davantage de chaleur dans la zone de transition vers la conduite de milieu pouvant être chauffée et vers un groupe pouvant être connecté à l'autre extrémité d'un raccord de conduite ou vers un autre dispositif afin de permettre de manière optimale, également dans lesdites zones de transition, un dégivrage d'un milieu circulant à travers la conduite de milieu pouvant être chauffée et à travers le raccord de conduite. Peuvent apparaître précisément dans lesdites zones d'une accumulation de filaments de l'élément chauffant 12, en cas d'injection de puissances élevées, des points chauds ou hot spots, donc des endroits, au niveau desquels apparaît un réchauffement particulièrement important. Ces points chauds peuvent également apparaître en des emplacements de raccordement 14, 15 et 17. Des points chauds de ce type peuvent en outre en supplément apparaître du fait que la chaleur ne peut être évacuée localement que de manière insuffisante. Cela peut être le cas d'une part du fait du lieu d'installation, d'autre part être lié à une épaisseur de paroi importante du raccord de conduite en comparaison avec l'épaisseur de paroi de la conduite de milieu. De même, Un système d'encapsulage 4 côté extérieur du raccord de conduite 2 ainsi que la zone des emplacements de raccordement ou de sertissage 14, 15, 17 et une partie de la conduite de milieu 1 pouvant être chauffée peuvent donner lieu à une évacuation de chaleur insuffisante et donc localement à l'apparition de points chauds. Un tel système d'encapsulage 4 est esquissé sur les figures 1 et 3.

Afin d'éviter dans la mesure du possible l'apparition de tels points chauds, on prévoit un dispositif de commande et de régulation 5. Ce dernier est uniquement esquissé sur la figure 1. Il est relié à une source de tension 6, à laquelle les deux conducteurs d'alimentation électriques 13, 16 peuvent être connectés par l'intermédiaire d'un connecteur 18 relié à ces derniers. Cela est également esquissé sur la figure 1.

Le dispositif de commande et de régulation 5 prévoit une stratégie de commande et de régulation de l'amenée de tension aux conducteurs d'alimentation électriques 13, 16 et donc de l'alimentation en courant du premier au troisième élément chauffant 10 à 12 de manière à effectuer une alimentation en courant permanente en présence de températures très basses, d'effectuer un fonctionnement cadencé en présence de températures moyennes pouvant être prédéfinies et d'effectuer une mise hors service de l'alimentation en courant des éléments chauffants 10 à 12 à partir d'une limite de température supérieure pouvant être prédéfinie. Cela est illustré sur le diagramme de la figure 5. Dans le cas présent, est appliquée la tension U en Volt (V) au-dessus de la température T en °C. La température est une température de référence, sur laquelle on s'appuie pour le type de commande ou de régulation et qui règne par exemple dans la zone de la conduite de milieu 1 pouvant être chauffée ou dans cette dernière, dans la zone du raccord de conduite 2 ou dans ce dernier ou dans l'environnement de ladite conduite de milieu ou dudit raccord de conduite. Par environnement, on entend ici l'environnement proche, mais également l'environnement plus éloigné. Par conséquent, on peut tenir compte en tant que température de référence également d'une température dans la zone ou dans l'environnement de l'emplacement où sont disposés la conduite de milieu pouvant être chauffée ou son raccord de conduite, laquelle température peut exercer une quelconque influence sur le type de commande ou de régulation, une température telle que par exemple la température extérieure d'un véhicule dans lequel est disposée la conduite de milieu pouvant être chauffée, ou une température de poste de conduite d'un poste de conduite, dans lequel est disposée la conduite d milieu pouvant être chauffée.

Peuvent être déterminés ou définis des points de mesure appropriés pour mesurer la température de référence ayant une importance pour le fonctionnement de la conduite de milieu pouvant respectivement être chauffée, lesquels points de mesure peuvent varier selon le cas d'application eu égard à leur nombre et à leur positionnement. Sont définis trois niveaux de température Tl à 13, sachant qu'il n'est pas absolument nécessaire selon le cas d'application de définir trois niveaux de température, que le premier niveau de température Tl en tant que niveau de température inférieur et le troisième niveau de température 13 en tant que niveau de température supérieur peuvent suffire. Comme on peut le voir d'après la figure 5, une alimentation en courant permanente des éléments chauffants 10 à 12 a lieu sous le premier niveau de température Tl ; une alimentation en courant au moins par intermittence cadencée a lieu dans la plage entre le premier niveau de température Tl et le troisième niveau de température 13 ; éventuellement, une alimentation en courant mise en service de manière permanente peut avoir lieu sur une certaine durée prédéfinie dans un premier temps de manière limitée dans le temps, puis on peut prévoir lors de la deuxième phase une alimentation en courant cadencée. Au-dessus du niveau de température 13, l'alimentation en courant ne fonctionne plus, il n'est plus nécessaire à partir du troisième niveau de température 13 de chauffer le milieu circulant à travers la conduite de milieu ou à travers le raccord de conduite. Par exemple, le premier niveau de température Tl peut se situer à une température comprise entre -20 ou -25 °C, et le niveau de température 13 peut se situer à une température d'environ +5 °C. En prévoyant trois types de limites de température Tl à 13, on peut prévoir de manière spécifique à l'utilisation une alimentation en courant différente dans la zone entre Tl et 12 et entre 12 et 13. Comme on peut en outre le déduire du diagramme de la figure 5, a lieu, indépendamment de l'intensité de la tension de service U de la source de tension 6, lors de la première phase Si toujours une alimentation en courant continu, et lors de la troisième phase S3, il n'y a pas d'alimentation en courant, soit une mise hors service de l'alimentation en courant des éléments chauffants 10 à 12. Dans la plage de la deuxième phase S2, le type de l'alimentation en courant dépend de la tension de service U de la source de tension 6 et de la température de référence. Dans le cas présent, sont définis, dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 5, trois niveaux de tension : un niveau de tension inférieur Umin ; un premier niveau de tension supérieur Umaxl ; et un deuxième niveau de tension supérieur ou maximal Umax2 - Les éléments chauffants 10 à 12 ne sont pas alimentés en courant en dessous du niveau de tension inférieur Umin tout comme au-dessus du deuxième niveau de tension supérieur Umax2 - Ces plages sont définies comme des plages de tension non admises. Dans la plage de fonctionnement classique entre le niveau de tension inférieur Umin et le premier niveau de tension supérieur Umaxl a lieu lors de la deuxième étape S2 de la régulation et de la commande du chauffage de la conduite de milieu 1 pouvant être chauffée un fonctionnement cadencé, comme cela a déjà été mentionné. Ce dernier peut inclure une alimentation en courant limitée dans le temps suivie d'une alimentation en courant cadencée à un degré de modulation m1, de même qu'une alimentation en courant cadencée en continu ou un fonctionnement cadencé à un degré de modulation m3 inférieur par rapport au degré de modulation ml. Dans le cas du degré de modulation m3, une modulation différente est possible de sorte qu'il est possible de procéder à une adaptation aux influences extérieures respectives dans la zone de la conduite de milieu pouvant être chauffée et du raccord de conduite de cette dernière lors de l'alimentation en courant des éléments chauffants 10 à 12. N'est autorisé de manière avantageuse, dans la plage de tension de service entre le premier niveau de tension supérieur Umax 1 et le deuxième niveau de tension supérieur U max2r qu'un fonctionnement cadencé à un degré de modulation m2 supérieur par rapport au degré de modulation m3, lequel degré de modulation m2 peut correspondre à peu près au degré de modulation m1, afin d'éviter que l'injection d'une tension trop élevée n'endommage la conduite de milieu 1 pouvant être chauffée. N'est prévu de manière avantageuse, dans la plage de tension de service entre le premier niveau de tension supérieur Umaxl et le deuxième niveau de tension supérieur Umax2 dans la plage de température comprise entre le deuxième niveau de température 12 et le troisième niveau de température 13, qu'un fonctionnement cadencé à un degré de modulation m4 15 inférieur par rapport au degré de modulation m3. S'applique pour tous les degrés de modulation ml, m2, m3, m4 le fait que ledit degré de modulation est déterminé par la durée de mise en service toN par rapport à la somme de la durée de mise 20 en service toN et de la durée de mise hors service t -OFF, donc la durée de cycle t -CYCLE - Dans le cas d'une alimentation en courant limitée dans le temps, il est possible de prédéfinir une durée d'alimentation en courant, dans le cadre de laquelle a 25 lieu une alimentation en courant permanente. A l'issue de l'intervalle de temps prédéfini, le dispositif de commande et de régulation 5 passe dans un mode de fonctionnement cadencé, sachant que la fréquence de cycles peut varier de manière propre à l'application. 30 Afin de pouvoir effectuer, lors de la commande et de la régulation du chauffage de la conduite de milieu et du raccord ou des raccords de conduite de cette dernière, une rétroaction eu égard aux variations des températures ambiantes T dans l'environnement de la conduite de milieu 1 pouvant être chauffée et du raccord de conduite 2 au moins au nombre de un ainsi que sur le lieu d'installation de ces derniers, par exemple dans un véhicule, on prévoit un capteur de température 7. Ce dernier communique les valeurs de température T détectées au dispositif de commande et de régulation 5, comme cela est esquissé sur la figure 1, lesquelles valeurs sont à la base de la commande et de la régulation comme le montre la figure 5. Un capteur de température peut éventuellement en plus détecter la température de la conduite de milieu 1 pouvant être chauffée dans la zone critique des éventuels points chauds et peut acheminer ladite température faisant également office de grandeur d'entrée au dispositif de commande et de régulation 5. Cela rend possible en permanence une adaptation du type d'alimentation en courant, donc du type de commande et de régulation duc chauffage de la conduite de milieu pouvant être chauffée ainsi que du raccord ou des raccords de conduite de cette dernière afin d'empêcher que la conduite et le raccord de conduite ne fondent et de configurer de manière aussi fiable que possible le fonctionnement de la conduite de milieu pouvant être chauffée, même lorsqu'un un milieu pouvant avoir des répercussions en termes de sécurité traverse la conduite de milieu et le raccord de conduite au moins au nombre de un, comme par exemple de l'hydrogène. La puissance injectée dans la conduite de milieu pouvant être chauffée ainsi que dans le raccord de conduite de cette dernière est limitée par le dispositif de commande et de régulation 5 de manière correspondante, en fonction de la tension de service respective U de la source de tension 6 ainsi qu'en fonction des températures ambiantes T mesurées par le capteur de température 7. En lieu et place d'une mesure de la température servant à déterminer la température de référence ou les températures ambiantes, lesquelles permettent de déduire l'état physique du milieu traversant la conduite de milieu pouvant être chauffée et le raccord de conduite au moins au nombre de un ou de déterminer ce dernier, puisqu'il revêt une importance particulière pour le type de commande et de régulation, il est également possible de déterminer l'état physique respectif du milieu d'une autre manière et de fonder la commande et la régulation sur lesdits paramètres déterminés.

Par exemple, on pourrait prévoir de déterminer de manière optique et/ou acoustique l'état physique respectif du milieu, éventuellement également en combinaison avec la mesure de la température. Il ressort de ce qui précède que le mode de chauffage est en partie une commande et en partie une régulation. C'est pour cette raison qu'on parle dans le cas présent d'un dispositif de commande et de régulation 5 ou d'une commande combinée à une régulation de l'alimentation en courant des éléments chauffants.

Un écoulement sans pression du milieu circulant à travers la conduite de milieu 1 pouvant être chauffée et le raccord de conduite 2 au moins au nombre de un est absolument nécessaire pour un fonctionnement de la pile à combustible. Par conséquent, le milieu circulant à cet endroit doit être impérativement dégivré, ce qui est rendu possible au moyen de la commande et de la régulation décrites ci-avant de l'alimentation en courant des éléments chauffants 10 à 12. Eu égard à l'utilisation de substances exposées au danger d'explosion (hydrogène) lors du fonctionnement d'une pile à combustible, le fait de prévoir un protecteur thermique 8 servant à réduire ou à écarter le risque provenant dudit milieu en cas de tension appliquée trop élevée ou en présence de températures ambiantes et/ou de températures de service trop élevées s'avère très avantageux. Cela est prévu en plus du type spécifique décrit ci-avant de commande et de régulation de chauffage de la conduite de milieu 1 pouvant être chauffée ainsi que du raccord de conduite 2 de cette dernière au moins au nombre de un pour sécuriser de manière redondante la conduite de milieu 1 pouvant être chauffée et le ou les raccords de conduite 2 de cette dernière. Le protecteur thermique 8 est esquissé sur la figure 1 dans la zone de l'emplacement de raccordement ou de sertissage 14 entre le premier élément chauffant 10 et le premier conducteur d'alimentation électrique 13. Le protecteur thermique 8 est ainsi installé en série avec le premier élément chauffant 10 et le premier conducteur d'alimentation électrique 13. Comme on peut le déduire des figures 2 et 3, le protecteur thermique 8 peut également être disposé le long de l'extension longitudinale du conducteur d'alimentation électrique 13. En principe, est également possible un agencement dans la zone du deuxième conducteur d'alimentation électrique 16 ou dans la zone de l'emplacement de raccordement ou de sertissage 17 et/ou 15 et/ou le long des éléments chauffants 10, 11, 12, de préférence dans la zone du raccord de conduit 2. Le protecteur thermique 8 est prévu de préférence au niveau d'un point chaud ou à proximité d'un point chaud de la conduite de milieu pouvant être chauffée électriquement, en particulier dans la zone du ou des raccords de conduite ou dans la zone de spires d'élément chauffant accumulées, lesquelles s'étendent tout autour du raccord de conduite 2, ou, tel que cela est esquissé sur la figure 1 et sur la figure 3, dans la zone d'un emplacement de raccordement ou de sertissage entre l'élément chauffant et le conducteur d'alimentation électrique. Afin d'éviter qu'un point chaud ne se déplace sur la durée d'utilisation de la conduite de milieu pouvant être chauffée électriquement ou du raccord de conduite de cette dernière et par conséquent que le protecteur thermique 8 ne soit plus disposé à l'emplacement dédié, ledit protecteur thermique est étanchéifié vers l'extérieur vis-à-vis des influences extérieures, qui pourraient conduire à un déplacement du point chaud. Cela est esquissé sur la figure 2 en ce qu'un tuyau flexible rétractable 9 est prévu. En lieu et place de prévoir un tuyau flexible rétractable 9, il est également possible de prévoir un scellement 90 de ladite zone. Le protecteur thermique 8 est dans ce cadre branché en série avec le conducteur d'alimentation électrique 13 et est disposé en contact direct avec l'élément chauffant 10. Grâce à l'étanchéification de ladite zone, dans laquelle est disposé le protecteur thermique 8, vis-à-vis de l'extérieur, les influences extérieures, telles que l'infiltration d'eau ou similaire, sont tenues à l'écart du protecteur thermique. Il s'avère en outre également avantageux précisément eu égard à la problématique liée au risque d'infiltration d'eau ou d'autres milieux menant à un court-circuit concernant les éléments chauffants ou l'amenée de courant à l'intérieur du raccord de conduite 2 ou dans les emplacements de raccordement ou de sertissage 14, 15, 17, d'étanchéifier vis-à-vis de l'extérieur non seulement la zone d'agencement du protecteur thermique 8, mais également tous les emplacements de raccordement entre l'élément chauffant 10, 11, 12 et le conducteur d'alimentation électrique 13, 16 ainsi qu'à l'intérieur du raccord de conduite 2 ou le raccord de conduite 2 lui-même afin d'empêcher les éventuelles infiltrations en particulier d'humidité ou d'eau. Cela peut se faire également par un scellement ou par des tuyaux flexibles rétractables, etc. En plus, l'agencement du protecteur thermique 8 à proximité de l'élément chauffant 10 et desdits éléments conjointement avec une partie du conducteur d'alimentation électrique 13 dans le système d'encapsulage 4 offre une autre possibilité de protection vis-à-vis des influences extérieures, en particulier la possibilité de conserver le positionnement effectué à une reprise desdits éléments. Cela est également esquissé sur la figure 3.

Dans ladite variante de réalisation selon la figure 3, le protecteur thermique 8 est disposé, comme l'indique la figure 2, uniquement dans la zone du premier élément chauffant 10 et du premier conducteur d'alimentation électrique 13. En principe il est également possible de disposer un deuxième protecteur thermique dans la zone des deux éléments chauffants 11, 12 ou de leur emplacement de raccordement 15. Comme cela a déjà été évoqué ci-avant, il est de la même manière possible de disposer un protecteur thermique également dans la zone du troisième élément chauffant 12 et du deuxième conducteur d'alimentation électrique 16 ou à l'emplacement de raccordement 17. De même, un autre positionnement du protecteur thermique 8 à l'intérieur du système d'encapsulage 4 ou dans la zone de la conduite de milieu pouvant être chauffée, par exemple sous un tube enveloppe 19 enveloppant ladite conduite de milieu est possible. Le protecteur thermique 8 ou les protecteurs thermiques sont de manière judicieuse disposés à tous les endroits où l'on s'attend à un point chaud, afin de réduire le risque lié aux milieux explosifs et/ou ayant une autre réaction intense. On peut utiliser comme protecteur thermique par exemple un protecteur thermique de la société Alpha 30 Therm GmbH, Leimen, laquelle propose ces derniers par exemple sous la désignation Série DF et Série E-F. Sont disponibles sous cette désignation des protecteurs thermiques adaptés à diverses températures de déclenchement. Comme on peut le voir sur la figure 4, il est en outre possible d'utiliser un protecteur thermique 80 présentant une forme de U selon une vue du dessus, lequel présente un évidement 81 ayant une forme de fente. Au moins un des éléments chauffants 10 à 12 et/ou un des conducteurs d'alimentation électriques 13 ou 16 peuvent être insérés dans ledit évidement 81 ayant une forme de fente. Par exemple, le protecteur thermique 80 peut être positionné de manière fixe dans le système d'encapsulage 4, et l'élément chauffant correspondant 10, 11 ou 12 ou le conducteur d'alimentation électrique correspondant 13 ou 16 peuvent être guidés le long du protecteur thermique 80 à travers l'évidement 81 ayant une forme de fente. De tels protecteurs thermiques sont disponibles pour diverses températures de déclenchement auprès de la société Alpha Therm GmbH sous la désignation TAMURA en tant que série HU-F. Après qu'un élément chauffant ou un conducteur d'alimentation électrique a été guidé le long du protecteur thermique 80 ou à travers l'évidement 81 de ce dernier ayant une forme de fente, est réalisé de manière avantageuse un scellement dudit agencement afin de maintenir éloignées des influences extérieures du point chaud et de fixer de manière durable l'agencement effectué une seule fois. En plus de la stratégie de régulation décrite 30 comprenant au moins trois phases, au moins un des éléments chauffants est ainsi en outre de manière thermique sécurisé afin de pouvoir prévoir une sécurité de fonctionnement très élevée lors de l'utilisation de la conduite de milieu pouvant être chauffée dotée d'un raccord ou de raccords de conduite côté extrémité dans des entraînements à hydrogène ou dans des piles à combustible ou dans d'autres applications, dans le cadre desquelles on utilise des milieux pouvant avoir des répercussions sur la sécurité, notamment l'hydrogène. Ainsi, pour tout type d'injection de puissance élevée, cette dernière peut être évacuée successivement de telle sorte que le danger d'explosion ou le danger lié à d'autres impacts négatifs présentés par une surchauffe des milieux pouvant avoir une répercussion sur la sécurité peut être minimisé autant que possible. Outre les variantes de réalisation, décrites ci-avant et illustrées sur les figures, d'une conduite de milieu pouvant être chauffée dotée au moins d'un raccord de conduite et d'au moins un élément chauffant servant à chauffer la conduite de milieu et le raccord de conduite ainsi que d'un procédé servant à commander et à réguler le chauffage de la conduite de milieu pouvant être chauffée dotée au moins d'un élément chauffant, donc aux fins de leur fonctionnement, il est également possible de mettre au point de nombreuses autres variantes de systèmes et de procédés en particulier aux fins de la protection de la conduite de milieu pouvant être chauffée pour éviter son endommagement, dans le cadre desquelles sont prévus au moins un dispositif de commande et de régulation servant à commander et à réguler l'amenée de tension à l'élément chauffant et un dispositif de protection thermique supplémentaire servant à désactiver, en fonction de la température et/ou de la tension, le chauffage de la conduite de milieu et/ou du raccord de conduite dans la zone du raccord de conduite au moins au nombre de un ou dans le cadre desquelles l'alimentation en courant de l'élément chauffant au moins au nombre de un est effectuée en trois phases, sachant que lors de la première phase, l'alimentation en courant est permanente, que lors de la deuxième phase elle est au moins par intermittence cadencée, qu'elle ne fonctionne pas dans la troisième phase. En principe, le dispositif de protection thermique servant à désactiver selon la température et la tension le chauffage de la conduite de milieu pouvant être chauffée et du raccord de conduite peut être prévu également sans le dispositif de commande et de régulation servant à commander et à réguler l'amenée de tension à l'élément chauffant au moins au nombre de un.

Le fait de prévoir aussi bien le type spécifique de la stratégie de régulation que le dispositif de protection thermique sous la forme d'un protecteur thermique permet toutefois de proposer une redondance de la sécurisation thermique pour des applications particulièrement critiques. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-avant décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Liste des numéros de référence 1 Conduite de milieu pouvant être chauffée 2 Raccord de conduite 4 Système d'encapsulage Dispositif de commande et de régulation 5 6 Source de tension 7 Capteur de température 8 Protecteur thermique 9 Tuyau flexible rétractable Premier élément chauffant 10 11 Deuxième élément chauffant 12 Troisième élément chauffant 13 Premier conducteur d'alimentation électrique 14 Emplacement de raccordement/de sertissage Emplacement de raccordement/de sertissage 15 16 Deuxième conducteur d'alimentation électrique 17 Emplacement de raccordement/de sertissage 18 Connecteur 19 Tube enveloppe 80 Protecteur thermique 81 Evidement ayant une forme de fente 90 Scellement T Température ambiante Tl Premier niveau de température T2 Deuxième niveau de température T3 Troisième niveau de température 51 Première phase S2 Deuxième phase S3 Troisième phase U Tension de service de 6

Claims (17)

1. REVENDICATIONS1. Système contenant au moins une conduite de milieu (1) pouvant être chauffée dotée d'au moins un raccord de conduite (2) et d'au moins un élément chauffant (10, 11, 12) servant à chauffer la conduite de milieu (1) et le raccord de conduite (2), caractérisé en ce que sont prévus, dans la zone du raccord de conduite (2) au moins au nombre de un, au moins un dispositif de commande et de régulation (5) servant à commander et à réguler l'amenée de tension à l'élément chauffant (10, 11, 12) et au moins un dispositif de protection thermique (8, 80) servant à désactiver, en fonction de la température et/ou de la tension, le chauffage de la conduite de milieu (1) et/ou du raccord de conduite (2).
2. 2. Conduite de milieu (1) pouvant être chauffée destinée à être utilisée dans le système selon la revendication 1, comprenant au moins un raccord de conduite (2) et au moins un élément chauffant (10, 11, 12) servant à chauffer la conduite de milieu (1) et le raccord de conduite (2), caractérisée en ce qu'est prévu, dans la zone du raccord de conduite (2) au moins au nombre de un, au moins un dispositif de protection thermique (8, 80) servant à désactiver, en fonction de la température et/ou de la tension, le chauffage de la conduite de milieu (1) et/ou du raccord de conduite (2), lequel dispositif de protectionthermique est disposé en contact direct avec l'élément chauffant (10, 11, 12).
3. 3. Conduite de milieu (1) pouvant être chauffée selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de protection thermique (8, 80) est disposé dans un emplacement de point chaud ou à proximité de ce dernier, en particulier est intégré dans un emplacement de raccordement (14, 17) entre l'élément chauffant (10, 11, 12) au moins au nombre de un et le conducteur d'alimentation électrique (13, 16) ou est disposé en série avec ces derniers.
4. 4. Conduite de milieu (1) pouvant être chauffée selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le dispositif de protection thermique (8, 80) est prévu en série avec l'élément chauffant (10, 11, 12) au moins au nombre de un et/ou avec un conducteur d'alimentation électrique (13, 16) par rapport à ce dernier.
5. 5. Conduite de milieu (1) pouvant être chauffée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de protection thermique (8, 80) est étanchéifié vers l'extérieur, en particulier est disposé dans un système d'encapsulage (4) entourant le raccord de conduite (2) et/ou un emplacement de raccordement (14, 17) entre l'élément chauffant (10, 11, 12) et le conducteur d'alimentation électrique (13, 16) et une partie de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée.
6. 6. Conduite de milieu (1) pouvant être chauffée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de protection thermique est un 5 élément de protection thermique (8, 80), qui prévoit, en cas de déclenchement, une interruption de l'alimentation en courant de l'élément chauffant (10, 11, 12), et/ou déclenche une notification de défaillance, en particulier une interruption 10 irréversible de l'alimentation en courant.
7. 7. Procédé servant à faire fonctionner une conduite de milieu (1) pouvant être chauffée, comprenant au moins un élément chauffant (10, 11, 12) servant à protéger la conduite de milieu (1) pouvant 15 être chauffée de tout endommagement, caractérisé en ce que l'alimentation en courant de l'élément chauffant (10, 11, 12) au moins au nombre de un est effectuée au moins selon trois phases en fonction de la 20 température et/ou de la tension, sachant l'alimentation en courant est permanente lors d'une première phase (Si), qu'elle est effectuée au moins par intermittence de manière cadencée lors d'une deuxième phase (S2) et qu'elle ne fonctionne pas lors d'une troisième phase 25 (S3).
8. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'alimentation en courant est activée lors de la deuxième phase (S2) de manière cadencée à un degré 30 de modulation (ml, m2, m3) pouvant être prédéfini ou prédéfini, en particulier en ce qu'une alimentation encourant cadencée est effectuée à un degré de modulation (m3) variable.
9. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'alimentation en courant est effectuée lors de la deuxième phase (S2) de manière cadencée en permanence selon le temps.
10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la température (T) est déterminée dans l'environnement de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée et/ou dans une zone critique en termes de température de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée, en particulier d'un raccord de conduite (2) de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée et/ou sur le lieu d'installation de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée et est prise en compte lors de la régulation et de la commande en tant que grandeur d'entrée.
11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que la tension de service (U) de la source de 25 tension (6) est déterminée et est prise en compte lors de la régulation et de la commande en tant que grandeur d'entrée.
12. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce 30 que l'alimentation en courant ne fonctionne pas en dessous d'une première tension de service (Umin)détectée, en ce qu'elle fonctionne selon la température et/ou le temps au-dessus d'une première tension de service (Umin), et en ce qu'elle ne fonctionne pas au-dessus d'une tension de service maximale (Umax2 ) -
13. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'alimentation en courant est effectuée de manière permanente lors de la première phase (Si) en dessous d'une première température (Tl) détectée, et en ce qu'à partir d'une température maximale (13) dans la troisième phase (S3), l'alimentation en courant ne fonctionne plus, et en ce qu'à partir de la première température (Tl) et en dessous de la température maximale (13) et à 15 partir de la première tension de service (Umin) et toutefois en dessous d'une tension de service supérieure (Umaxi) dans la deuxième phase (S2), l'alimentation en courant est effectuée pour une certaine durée de manière permanente, puis en ce que 20 l'alimentation en courant est effectuée de manière cadencée à un premier degré de modulation (mi), sachant que l'alimentation en courant est effectuée de manière cadencée à partir de la tension de service supérieure (Umaxi) jusqu'à une tension de 25 service maximale (Umax2) dans la deuxième phase (S2) à un deuxième degré de modulation (m2), sachant que le premier degré de modulation (mi) et le deuxième degré de modulation (m2) sont identiques ou différents. 30
14. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ceque l'alimentation en courant est effectuée de manière cadencée dans la deuxième phase (S2) à partir d'une température moyenne (12) prédéterminée, à au moins un troisième degré de modulation (m3, m4), sachant que le troisième degré de modulation (m3, m4) est inférieur aussi bien au premier degré de modulation qu'au deuxième degré de modulation (ml, m2).
15. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 14, caractérisé en ce qu'aux fins de la protection redondante de la régulation de l'alimentation en courant, au moins un des éléments chauffants (10, 11, 12) de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée et/ou du conducteur d'alimentation électrique (13,
16. 16) et/ou d'un emplacement de raccordement (14,
17. 17) entre l'élément chauffant (10, 11, 12) et le conducteur d'alimentation électrique (13, 16) dudit élément chauffant est pourvu d'au moins un dispositif de protection thermique sous la forme d'un protecteur thermique (8, 80) servant à désactiver, en fonction de la température et/ou de la tension, le chauffage de la conduite de milieu (1) et/ou au moins d'un raccord de conduite (2) de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée. 16. Utilisation du système ou de la conduite de milieu (1) pouvant être chauffée selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans le cas d'un entraînement à hydrogène et/ou dans le cas d'une pile à combustible.