FR3110447A1 - Extinction de feu ou limitation de depart de feu - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un dispositif pour extinction de feu, en particulier pour un engin à moteur, comprenant une cavité interne contenant un fluide extincteur de feu sous pression, ladite cavité étant délimitée par une paroi, caractérisé en ce que ladite paroi comprend au moins une couche barrière (b) contenant une composition de polyamide semi-aromatique (B). Figure pour l’abrégé : néant

Description

EXTINCTION DE FEU OU LIMITATION DE DEPART DE FEU
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne le domaine de l’extinction d’un feu ou de la limitation d’un départ de feu. L’invention est particulièrement adaptée mais non exclusivement pour son application dans le domaine des véhicules ou engins à moteur et en particulier dans le domaine des batteries ou packs batteries pour de tels véhicules ou engins. Elle est également adaptée pour son application dans le domaine des appareils électroménagers, notamment dans le domaine des sèche-linges.
Arrière-plan technique
Il est avantageux d’équiper un engin à moteur, notamment un véhicule à moteur d’un dispositif d’extinction automatique d’un feu ou d’un départ de feu. Ce dispositif est en général autonome dans la mesure où il réagit directement à la chaleur générée par ce feu ou départ de feu.
Dans la technique actuelle, plusieurs solutions sont proposées mais ne sont pas toujours réalisables et en particulier industrialisables.
Certaines solutions consistent à utiliser un récipient de stockage de fluide extincteur, qui se présente sous la forme d’une bouteille ou bonbonne. L’inconvénient de ces solutions est lié à l’encombrement et au poids liés à l’utilisation de ce type de récipient.
D’autres solutions utilisent un simple tuyau extincteur, c'est-à-dire un tuyau qui renferme un fluide extincteur sous pression et dont les extrémités sont obturées, c'est-à-dire qu’elles ne sont pas reliées à un récipient de stockage. Autrement dit, le seul volume de fluide extincteur disponible est celui stocké dans le tuyau extincteur.
Le document WO-A1-91/08022 décrit un tuyau extincteur de ce type. Le tuyau est réalisé dans un matériau thermoplastique, en l’occurrence le polyamide 12 (PA12). En cas d'incendie, le matériau thermoplastique ramollit et la pression interne provoque la rupture du tuyau de façon à ce que le fluide extincteur s'échappe du tuyau et soit directement appliqué sur la source de l'incendie.
Le document WO 2015/045195 décrit également un tuyau extincteur délimité par une paroi multicouche constituée d’une couche barrière à base d’un copolymère d’éthylène vinyl alcool (EVOH), intercalée entre deux couches de matériau thermoplastique, notamment à base d’une polyoléfine.
Toutefois, les inventeurs ont montré que la perméabilité de ces matériaux thermoplastiques vis-à-vis des agents d’extinction de feu n’était pas satisfaisante et ne permettait pas de stocker l’agent d’extinction de feu sur le long terme, impactant ainsi négativement l’efficacité du produit.
Les inventeurs ont maintenant découvert que les polyamides semi-aromatiques pouvaient être avantageusement utilisées à titre de couche barrière vis-à-vis des agents d’extinction de feu contenus dans les dispositifs d’extinction de feu. Plus particulièrement, il a été montré que leur utilisation permettait de diminuer considérablement la perméabilité vis-à-vis des agents d’extinction de feu et donc d’en améliorer le stockage, et d’augmenter à la fois l’efficacité et la fiabilité du dispositif sur le long terme. Par voie de conséquence, cette solution permet également avantageusement d’améliorer l’impact sur l’environnement par rapport aux dispositifs d’extinction existants.
L’invention présente plusieurs aspects.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un dispositif pour extinction de feu, en particulier pour un engin à moteur, comprenant une cavité interne contenant un fluide extincteur de feu, ladite cavité étant délimitée par une paroi, caractérisé en ce que ladite paroi comprend au moins une couche barrière (b) contenant une composition de polyamide semi-aromatique (B).
Couche barrière (b)
Par « couche barrière », on entend désigner la couche constituant la paroi située le plus à l’intérieur du dispositif d’extinction de feu selon l’invention. Il s’agit notamment de la couche qui est directement au contact du fluide extincteur, contenu dans la cavité.
Selon un mode de réalisation, la composition de polyamide semi-aromatique (B) contient un polyamide semi-aromatique contenant au moins un polyamide semi-aromatique (B1) contenant des unités diamines aliphatiques en C6 à C12.
Selon un autre mode de réalisation, la composition de polyamide semi-aromatique (B) contient un polyamide semi-aromatique (B1) contenant des unités acides téréphtaliques et/ou acides naphtalène dicarboxyliques, de préférence des unités acides téréphtaliques.
De préférence, le polyamide semi-aromatique (B1) représente au moins 60% en poids du poids total de la composition de polyamide semi-aromatique.
Selon un mode de réalisation préféré, le polyamide semi-aromatique (B1) est un polyphtalamide (PPA), en particulier choisi parmi le PA6T, le PA9T, le PA10T et le PA12T.
Selon une variante, il peut s’agir d’une composition de polymère semi-aromatique (B) telle que décrite dans le document US 2019/0091962.
Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, la composition de polymère semi-aromatique (B) comprend un polymère semi-aromatique (B1) ou un polymère semi-aromatique (B2).
Le polymère semi-aromatique (B1) ou le polymère semi-aromatique (B2) représente au moins 60% en poids de la composition de polymère semi-aromatique.
Le polymère semi-aromatique (B1) comprenant au moins 50% en nombre de moles d’unités diamines aliphatique en C9 ou C10 sur base du nombre de moles de toutes les unités diamines du polymère semi-aromatique (B1), et au moins 50% en moles d’unités acides téréphtaliques et/ou d’unités acide naphtalènedicarboxylique sur base du nombre de moles total de l’ensemble des unités acides dicarboxyliques du polymère semi-aromatique (B1).
Le polymère semi-aromatique (B2) comprenant au moins 50% en nombre de moles d’unités xylilènediamines et/ou bis(aminométhyl)naphtalène sur base du nombre de moles de toutes les unités diamines du polymère semi-aromatique (B2), et au moins 50% en moles d’unités acides dicarboxyliques aliphatiques en C9 ou C10 sur base du nombre total de moles de l’ensemble des unités acides dicarboxyliques du polymère semi-aromatique (B2).
Selon un autre mode de réalisation, la composition de polyamide semi-aromatique (B) comprend un élastomère (E).
L’élastomère (E) peut être notamment un élastomère comprenant des unités structurales dérivées de composés insaturés ayant un groupe carboxylique et/ou acide anhydrique.
Il peut être présent dans la composition (B) dans une quantité non inférieure à 5% en poids et non supérieure à 30% en poids.
Couche externe (a)
Selon une variante, la paroi délimitant la cavité du dispositif comprend en outre une couche externe (a).
Par « couche externe », on entend la couche constituant la paroi située le plus à l’extérieur de la cavité délimitée par la paroi. La couche externe n’est ainsi pas directement en contact avec le fluide extincteur contenu sous pression à l’intérieur de la cavité.
La couche externe (a) comprend de préférence une composition de polymère thermoplastique.
Cette composition de polymère thermoplastique peut comprendre une composition de polyamide aliphatique (A), comprenant de préférence un polyamide aliphatique (A1) en C6-C12, notamment le polyamide 12 (PA12).
Selon un mode de réalisation, la composition de polymère thermoplastique comprend un élastomère (E).
Selon un mode de réalisation particulier, la composition de polyamide aliphatique (A) comprend :
  • un polyamide aliphatique (A1), qui est un polyamide aliphatique ayant un nombre de groupes méthylènes rapporté au nombre de groupes amides non inférieur à 0,8 et est contenu dans la composition (A) dans une quantité non inférieure à 40% en poids et non supérieure à 90% en poids,
  • Un polyamide aliphatique (A2), qui est un polymère distinct du polyamide (A1) et est contenu dans la composition (A) dans une quantité non inférieure à 5% en poids et non supérieure à 30% en poids,
  • Un polymère élastomère (E) comprenant des unités structurales dérivées de composés insaturés ayant un groupe carboxylique et/ou acide anhydrique, et est contenu dans la composition (A) dans une quantité non inférieure à 5% en poids et non supérieure à 30% en poids.
Selon une variante, la composition de polyamide aliphatique (A) est telle que décrite dans le document US 2019/0091962.
Ainsi, plus particulièrement, la composition de polyamide aliphatique (A) peut comprendre :
  • un polyamide aliphatique (A1), qui est un polyamide aliphatique ayant un nombre de groupes méthylènes rapporté au nombre de groupes amides non inférieur à 0,8 et est contenu dans la composition (A) dans une quantité non inférieure à 40% en poids et non supérieure à 90% en poids,
  • Un polyamide aliphatique (A2), qui est un polymère distinct du polyamide (A1) et est contenu dans la composition (A) dans une quantité non inférieure à 5% en poids et non supérieure à 30% en poids,
  • Un polymère élastomère (E) comprenant des unités structurales dérivées de composés insaturés ayant un groupe carboxylique et/ou acide anhydrique, et est contenu dans la composition (A) dans une quantité non inférieure à 5% en poids et non supérieure à 30% en poids,
  • La différence en valeur absolue entre le paramètre de solubilité PS du polyamide (A1) et celle du polyamide (A2) [I(PS du polyamide (A1))-PS du polyamide (A2)I] n’est pas inférieure à 1,8 (MPa)1/2et non supérieure à 5,5 (MPa)1/2.
Par « paramètre de solubilité », on entend la définition communément utilisée dans le domaine, à savoir la racine carrée de l’énergie de cohésion rapportée au volume molaire.
Le polyamide aliphatique (A1) est notamment un homopolymère, en particulier choisi dans le groupe constitué par le polyhexaméthylène dodécamide (polyamide 612), le polynonaméthylène dodécamide (polyamide 912), le polydécaméthylène sébacamide (polyamide 1010), le polydécaméthylène dodécamide (polyamide 1012), le polydodécaméthylène dodécamide (polyamide 1212), polyundécanamide (polyamide 11) et polydodécanamide (polyamide 12), le polydodécanamide (polyamide 12) étant particulièrement préféré.
Le polyamide aliphatique (A1) peut être un copolymère constitué d’un ou de plusieurs monomères constituant les homopolymères listés ci-dessus.
Le polyamide aliphatique (A2) est notamment un homopolymère, en particulier choisi dans le groupe constitué par le polycaproamide (polyamide 6), le polyhexaméthylène adipamide (polyamide 66), le polyhexaméthylène azélamide (polyamide 69), le polyhexaméthylène sébacamide (polyamide 610), le polyhexaméthylène téréphtalamide (polyamide 6T), polyhexaméthylène isophtalamide (polyamide 6I) et polymétaxylylène adipamide (polyamide MXD6).
Le polyamide aliphatique (A2) peut être un copolymère constitué d’un ou plusieurs monomères constituant les homopolymères listés ci-dessus, ou un copolymère à base d'un monomère choisi parmi les monomères constituant au moins un polymère choisi dans le groupe constitué par le polycaproamide (polyamide 6), le polyhexaméthylène adipamide (polyamide 66), le polyhexaméthylène azélamide (polyamide 69), le polyhexaméthylène sébacamide (polyamide 610), le polyhexaméthylène téréphtalamide (polyamide 6T), le polyhexaméthylène isophtalamide ( polyamide 6I) et polymétaxylylène adipamide (polyamide MXD6), le polyhexaméthylène dodécamide (polyamide 612), le polynonaméthylène dodécamide (polyamide 912), le polydécaméthylène sébacamide (polyamide 1010), le polydécaméthylène dodécamide (polyamide 1012), le polydodécaméthylène le dodécamide (polyamide 1212), le polyundécanamide (polyamide 11) et le polydodécanamide (polyamide 12).
Selon un mode de réalisation, la couche externe (a) est adjacente à la couche barrière (b).
Selon la présente description, deux couches sont dites « adjacentes » si elles sont directement au contact l’une de l’autre.
Couche intermédiaire (c)
Selon un autre mode de réalisation, la paroi comprend une couche intermédiaire (c) entre la couche barrière (b) et la couche externe (a).
La couche intermédiaire (c) peut notamment comprendre une composition de polymère thermoplastique.
La composition de polymère thermoplastique peut notamment comprendre une composition de polyamide aliphatique (A), comprenant de préférence un polyamide aliphatique (A1) en C6-C12, notamment le polyamide 12 (PA12).
La composition de polymère thermoplastique peut comprendre un élastomère (E).
Selon une variante, la composition de polyamide aliphatique (A) est telle que décrite dans le document US 2019/0091962.
Ainsi, plus particulièrement, la composition de polyamide aliphatique (A) peut comprendre :
  • un polyamide aliphatique (A1), qui est un polyamide aliphatique ayant de nombre de groupes méthylènes rapporté au nombre de groupes amides non inférieur à 0,8 et est contenu dans la composition (A) dans une quantité non inférieure à 40% en poids et non supérieure à 90% en poids,
  • Un polyamide aliphatique (A2), qui est un polymère distinct du polyamide (A1) et est contenu dans la composition (A) dans une quantité non inférieure à 5% en poids et non supérieure à 30% en poids,
  • Un polymère élastomère (E) comprenant des unités structurales dérivées de composés insaturés ayant un groupe carboxylique et/ou acide anhydrique, et est contenu dans la composition (A) dans une quantité non inférieure à 5% en poids et non supérieure à 30% en poids,
  • La différence en valeur absolue entre le paramètre de solubilité PS du polyamide (A1) et celle du polyamide (A2) [I(PS du polyamide (A1))-PS du polyamide (A2)I] n’est pas inférieure à 1,8 (MPa)1/2et non supérieure à 5,5 (MPa)1/2.
Selon une variante, la composition de polymère thermoplastique de la couche intermédiaire (c) comprend un copolymère d’éthylène-alcoolvinylique (EVOH).
Selon encore un autre mode de réalisation, la paroi comprend :
  • Une première couche adhésive (d1) intercalée entre la couche barrière (b) et la couche intermédiaire (c), faisant la liaison entre les les couche (b) et (c) ; et/ou
  • Une deuxième couche adhésive (d2), intercalée entre la couche intermédiaire (c) et la couche externe (a), faisant la liaison entre la couche (c) et la couche (a).
Selon un mode de réalisation particulier, la paroi comprend une couche intermédiaire (c) comprenant de l’EVOH et deux couches adhésives (d1) et (d2) telles que définies ci-dessus.
Les couches adhésives (d1) ou (d2) peuvent notamment comprendre une polyoléfine ou un terpolyamide PA6/66/12,
Selon un mode de réalisation, la paroi comprend une couche barrière (b), une couche intermédiaire (c), et une couche externe (a), cette dernière pouvant comprendre une composition de polymère thermoplastique, en particulier d’un polyamide aliphatique en C6-C12, plus particulièrement de polyamide 12.
Selon un mode de réalisation préféré, la couche intermédiaire (c) est adjacente à la couche barrière (b).
Selon un autre mode de réalisation préféré, la couche intermédiaire (c) est adjacente à la couche externe (a).
Selon un autre mode de réalisation préféré, la paroi comprend :
- une couche barrière (b) comprenant un polyphtalamide (PPA), notamment le PA9T,
- une couche intermédiaire (c) comprenant un polyamide aliphatique en C6-C12, notamment le polyamide 12, et un élastomère (E) ;
- une couche externe (a) comprenant un polyamide aliphatique en C6-C12, notamment le polyamide 12.
L’épaisseur des différentes couches n’est pas particulièrement limitée et peut varier notamment en fonction de la nature des polymères constituant les différentes couches, le nombre total de couches composant la paroi, les conditions d’utilisation, notamment les conditions de fusion de la paroi ou les propriétés mécaniques souhaitées.
L’épaisseur de chacune des couches est déterminée notamment en fonction des propriétés barrières vis-à-vis du fluide extincteur contenu dans la cavité, la résistance aux chocs à basse température, et la flexibilité de la paroi. En règle générale, l’épaisseur des couches (a) et/ou (b) est comprise entre 3% et 90% de l’épaisseur totale de la paroi. Pour un meilleur compromis entre la résistance aux chocs à basse température et les propriétés barrières à l’égard du fluide d’extinction, l’épaisseur de la couche barrière (b) est généralement comprise entre 5% et 50% de l’épaisseur total de la paroi, et préférentiellement entre 7% et 30%.
Le nombre de couches constituant la paroi n’est pas particulièrement limité, dès lors qu’il y a au moins une couche barrière (b). La paroi peut inclure des couches additionnelles, autres que les couches (a), (b), (c), (d1) ou (d2) notamment des couches thermoplastiques supplémentaires, notamment pour moduler les propriétés mécaniques du dispositif.
La nature, le nombre et l’épaisseur des différentes couches constituant la paroi sont notamment choisies de manière à obtenir un matériau, en particulier multicouche, ayant les propriétés suivantes :
- une température de fusion égale à K, de façon à pouvoir libérer ledit fluide extincteur lorsque la paroi est soumise à une température supérieure ou égale à K, et
- un allongement à la rupture inférieur ou égal à 30% à une température inférieure à K, de façon à pouvoir libérer ledit fluide extincteur lorsque la paroi est contrainte mécaniquement,
K étant compris entre 45°C et 120°C, dans les conditions ambiantes de température et de pression.
Par « conditions ambiantes de température et de pression », on entend une température de 25°C et une pression de 1 bar.
Fluide extincteur
La paroi délimitant la cavité du dispositif, et comprenant notamment les couches (b), (b)/(a), (b)/(c)/(a), et (b)/(d1)/(c)/(d2)/(a), est fusible sous l’effet de la chaleur générée par un feu ou un départ de feu. Elle permet ainsi de libérer le fluide extincteur stocké dans la cavité dès l’apparition d’un feu ou d’un départ de feu.
Le fluide extincteur contenu dans la cavité délimitée par la paroi définie ci-dessus a pour but d’éteindre un feu ou un départ de feu. Il est généralement diélectrique et avantageusement dépourvu de trace d’humidité.
Le fluide extincteur contenu dans la cavité du dispositif est dans les conditions d’utilisation du dispositif.
Selon un mode de réalisation, le fluide extincteur est à l’état gazeux. Il est notamment sous pression.
Le fluide extincteur peut notamment être stocké dans la cavité précité à une pression de l’ordre de 5 à 7 bars, à température ambiante.
Selon une variante, le fluide extincteur est à l’état liquide et a une température d’ébullition supérieure ou égale à 25°C, notamment à 45°C, et en particulier supérieure ou égale à 120°C, dans les conditions ambiantes de température et de pression.
Le fluide extincteur peut notamment comprendre au moins un gaz HFC et/ou du C6F12O, et/ou du CO2.
Selon un mode de réalisation, ledit gaz HFC est choisi parmi le HFC236, R227ea et le R125.
Le fluide extincteur ne comprend de préférence pas de gaz HFC du type R236Fa car ce gaz a un PRP (Potentiel de Réchauffement Planétaire) ou PRG (Potentiel de Réchauffement Global) très important de l’ordre de 9400.
Le fluide extincteur a de préférence un PRP ou PRG inférieur ou égal à 5000. Le fluide peut comprendre au moins un gaz HFC et/ou du C6F12O, et/ou du CO2. Parmi les gaz HFC utilisables, les gaz R227ea et R125 sont préférés car ils ont un PRP ou PRG de l’ordre de 3400-3500. La société DuPont commercialise par exemple des gaz de ce type sous les dénominations FE-25 et FM-200.
Le CO2est avantageux car il a un PRP ou PRG de 1.
Enfin, le C6F12O est également avantageux car il a un PRP ou PRG de 1. La société 3M notamment commercialise ce type de gaz sous la dénomination Novec 1230 (FK-5-1-12).
Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif selon l’invention est caractérisé en ce qu’il se présente sous la forme d’une structure tubulaire creuse.
Dans un exemple particulier de réalisation de l’invention, le tuyau a un diamètre externe compris entre 10 et 30mm, et de préférence entre 10 et 20mm. La paroi a une épaisseur comprise entre 1 et 3mm, et de préférence entre 1 et 2mm.
Selon une variante, le dispositif se présente sous la forme d’un boîtier de pack batterie.
Plus particulièrement, ce boîtier définit une cavité interne de logement de plusieurs cellules de batterie électriques rechargeables agencées les unes à côté des autres, ladite cavité, délimitée par une paroi, étant étanche et remplie d’un fluide extincteur, caractérisée en ce que ladite paroi comprend une couche barrière (b) comprenant un polyamide semi-aromatique tel que défini ci-dessus.
Selon une variante, le dispositif comprend au moins un capteur de pression configuré pour mesurer la pression dudit fluide dans ladite cavité.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un capteur est relié à des moyens de communication à distance.
Le pack batterie, le dispositif ou le tuyau peut être équipé d’un capteur de la pression du fluide extincteur. Ce capteur de pression est avantageusement relié à des moyens de communication à distance du type par exemple RFID ou radio. Lors d’une opération de maintenance du véhicule par exemple, un opérateur peut lire au moyen d’un équipement approprié la pression dans la cavité du tuyau en passant simplement cet équipement à proximité d’une étiquette RFID ou d’un émetteur radio disposé sur le tuyau.
Dans une variante préférée, les moyens de communication à distance coopèrent avec des éléments du véhicule pour alerter le conducteur du véhicule en cas d’anomalie. C’est par exemple le cas lorsque la pression dans la cavité est trop faible pour que le tuyau soit opérationnel et puisse éteindre un feu ou départ de feu. Dans ce cas, le conducteur du véhicule pourrait être alerté par un voyant de son tableau de bord signifiant que le tuyau présente une anomalie et doit subir une opération de maintenance, qui consisterait à le remplacer ou à le remplir de fluide à une pression adéquate. Dans un tel cas, l’électronique du véhicule pourrait être configurée pour mettre le véhicule en arrêt ou en mode dégradé décourageant le conducteur d’utiliser son véhicule, jusqu’à ce que le tuyau subisse cette opération de maintenance.
En variante, les éléments précités du véhicule pourraient être reliés au capteur de pression du tuyau par une liaison filaire.
Le pack batterie, le dispositif ou le tuyau peut fonctionner de la manière suivante. Lorsqu’un feu ou départ de feu apparaît dans un véhicule, de la chaleur est générée. Les cellules de batterie peuvent s’échauffer et s’expanser, comme décrit dans ce qui précède. Elles peuvent alors contraindre mécaniquement des dispositifs ou des parois du boîtier, qui vont alors se rompre et libérer du fluide extincteur. A partir d’une certaine température, par exemple supérieure à 70 voire 120°C, les dispositifs ou les parois fusibles du boîtier vont se ramollir et se rompre du fait de la pression à l’intérieur du tuyau. Le fluide extincteur est alors libéré et est vaporisé directement sur le feu pour entraîner son extinction immédiate et éviter donc sa propagation.
Selon encore un autre objet, l’invention concerne un pack batterie, en particulier pour un véhicule à moteur, comportant un dispositif pour extinction de feu tel que défini ci-dessus, ledit dispositif se présentant notamment sous la forme d’une structure tubulaire creuse ou d’un boîtier, ladite structure tubulaire ou boitier contenant dans leur cavité interne, un fluide extincteur.
Selon un mode de réalisation, le pack batterie comprend un boîtier définissant une cavité interne de logement de plusieurs cellules de batterie électriques rechargeables agencées les unes à côté des autres, ladite cavité, délimitée par une paroi, étant étanche et remplie d’un fluide extincteur, caractérisée en ce que ladite paroi comprend une couche barrière (b) comprenant un polyamide semi-aromatique tel que défini ci-dessus.
Le fluide extincteur est ainsi directement au contact des cellules de batterie.
Le fluide peut être sous forme gazeuse ou liquide. Dans ce dernier cas, les cellules de batterie sont noyées ou immergées dans le fluide extincteur. Le volume de fluide extincteur contenu dans le pack batterie est par exemple supérieur à 1L.
Selon un autre objet, l’invention concerne un véhicule à moteur, comportant au moins un dispositif d’extinction de feu tel que défini dans la présente description.
Selon encore un autre objet, l’invention concerne un appareil électroménager, notamment un sèche-linge comportant au moins un dispositif d’extinction de feu tel que défini dans la présente description.
Le dispositif selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
- le fluide extincteur est à l’état gazeux.
- le fluide extincteur est à l’état liquide et a une température d’ébullition supérieure ou égale à 45°C, et de préférence supérieure ou égale à 120°C,
- le fluide extincteur a un PRP ou PRG inférieur ou égal à 5000,
- le fluide extincteur comprend au moins un gaz HFC et/ou du C6F12O, et/ou du CO2,
- ledit gaz HFC est choisi parmi le R227ea et le R125,
- le dispositif comprend au moins un capteur de pression configuré pour mesurer la pression dudit fluide dans ladite cavité,
- ledit au moins un capteur est relié à des moyens de communication à distance,
- au moins certains des dispositifs zigzaguent entre les cellules de batterie,
- au moins certains des dispositifs sont enroulés autour des cellules de batterie,
- au moins certains dispositifs s’étendent entre deux cellules de batterie adjacentes,
- au moins certains des dispositifs forment un treillis,
- au moins un des dispositifs est un tuyau de forme allongée dont les deux extrémités longitudinales sont obturées,
- au moins un des dispositifs est un manchon traversé par une des cellules de batterie,
- au moins un des dispositifs comprend une zone de faiblesse mécanique de façon à ce que ce dispositif se rompe dans cette zone suite à une contrainte mécanique,
- ladite paroi s’étend au-dessus ou au-dessous de plusieurs cellules de batterie,
- ladite paroi s’étend à côté de plusieurs cellules de batterie,
- ladite paroi forme un couvercle ou un fond dudit boîtier,
- ladite paroi forme une nervure ou une cloison en saillie dans ladite cavité,
- la paroi comprend une zone de faiblesse mécanique de façon à ce qu’elle se rompe dans cette zone suite à une contrainte mécanique,
- ladite paroi comprend plusieurs espaces internes,
- le ou chaque espace s’étend majoritairement dans un plan sensiblement parallèle au plan de la paroi comportant cet espace,
- le dispositif se présente sous la forme d’un tuyau tubulaire de forme allongée dont les deux extrémités longitudinales sont obturées,
- le dispositif se présente sous la forme d’un manchon,
- le dispositif se présente sous la forme d’une paroi de boîtier ou d’un boîtier,
- le dispositif est préformé par thermoformage pour adopter une forme correspondant à celle dans une position souhaitée d’installation, par exemple dans ledit véhicule.
- le fluide extincteur peut être liquide ou gazeux à pression atmosphérique et à température ambiante ; il est avantageusement gazeux lorsqu’il est destiné à éteindre un feu ou départ de feu ; il peut donc être liquide à pression atmosphérique et à température ambiante et devenir gazeux à une température supérieure ou égale à 50°C par exemple, comme c’est le cas du C6F12O,
- lesdites extrémités longitudinales sont obturées par des bouchons rapportés et fixés, par exemple par emmanchement en force ou soudage,
- le dispositif comprend un port d’admission et/ou d’évacuation de fluide, par exemple à une première de ses extrémités longitudinales,
- le dispositif comprend un port d’admission et/ou d’évacuation de fluide, par exemple à une seconde de ses extrémités longitudinales,
- un port d’admission et/ou d’évacuation de fluide est situé à distance des extrémités longitudinales du tuyau,
- le ou chaque port comprend une valve à clapet, cette valve comportant un clapet qui est sollicité par un organe élastique dans une position de fermeture étanche dudit espace, et qui est mobile depuis cette position de fermeture jusqu’à une position d’ouverture lorsqu’un fluide alimente l’espace par le port et a une pression supérieure à celle de la pression dans l’espace.
Comme exemples de configurations de dispositifs extincteurs selon l’invention, et notamment de configurations de pack batteries comportant un dispositif d’extinction selon l’invention, on pourra se référer notamment aux demandes FR 3 088 209, FR 3 088 210, FR 3 088 211, FR 3 088 212, FR 3 088 213, FR 3 088 214, FR 3 088 215.
Figure
la figure 1 représente la section d’un exemple de dispositif d’extinction de feu selon l’invention se présentant sous une forme tubulaire dont la paroi bicouche comprend :
- une couche barrière (2), et
- une couche externe (3) assurant notamment un bon comportement mécanique.
La cavité interne (1) délimitée par la paroi bicouche contenant un fluide d’extinction de feu.
Exemples
Matériels et Méthodes
Dans les exemples 1 et 2 ci-après, la pression d’éclatement de différentes structures de tuyaux à différentes températures, ainsi que leur perméabilité ont été étudiées.
Les tuyaux d’essai ( 1 , 2 et 3 ) scellés, de dimensions connues et identiques (tube de 400 mm de longueur, diamètre interne de 15 mm, diamètre externe de 18 mm, raccords d’extrémité), munis chacun d’une couche barrière de nature différente ont été remplis à 80% d’un fluide d’extinction de feu (HFC236), et maintenus pendant une durée donnée à une température donnée. Des tuyaux scellés vides ont été utilisés comme échantillons de contrôle.
Les 3 structures de tuyaux testées ont une épaisseur de paroi de 1,5mm. Elles ont une composition distincte, notamment des couches barrières de nature différente.
Tuyau 1 : la couche barrière est une couche de PA9T, d’épaisseur de 0,3 mm
Tuyau 2 : la couche barrière est une couche d’EVOH, d’ épaisseur de 0,25 mm. L’adhésif entre les couches EVOH et le PA12 est une copolyamide PA612.
Tuyau 3 : cette structure ne comprend pas de couche barrière. Il s’agit d’une monocouche de PA612, de 1,5 mm d’épaisseur.
Exemple 1: Caractère fusible des tuyaux 1 , 2 et 3
Afin d’évaluer la capacité des tuyaux à libérer le fluide extincteur en cas de départ de feu, des tests d’éclatement des 3 parois ont été réalisés selon la norme SAE J2260.
Les résultats sont présentés dans le tableau 1 ci-dessous.
Tuyau Diamètre Interne/externe (mm)/(mm) Structure de la paroi Pression d’éclatement à 80°C [bars] Pression d’éclatement à 125°C [bars]
1 15/18 PA9T/PA12 40,4 26,1
2 15/18 PA6/EVOH/adh/PA12 42 28,5
3 15/18 PA6.12 35,8 28,8
On note que les structures de parois testées ont une propriété fusible à une pression plus ou moins importante, sous l’effet combiné de la chaleur et de la montée en pression du fluide extincteur, et en particulier sous l’effet d’une température supérieure ou égale à 80°C, voire 125°C.
Exemple 2: Caractère perméable des tuyaux 1 , 2 et 3
Afin d’évaluer la perméabilité des différentes structures de tuyaux ( 1 , 2 et 3 ), le poids des tuyaux d’essai a été mesuré à intervalles de temps réguliers à la température de travail fixée, jusqu’à l’atteinte d’un état stable, c’est-à-dire un stade où le poids des tuyaux testés ne varie plus (écart inférieur à 10% par rapport à la valeur la plus basse des 4 dernière mesures).
Le tableau ci-dessous présente les résultats du test de perméabilité pour des tuyaux réalisés avec différentes parois multicouches.
Les tests de perméabilité ont été réalisés à 80°C, à la pression atmosphérique et pour une épaisseur de paroi de 1,5 mm environ.
Les résultats obtenus après une période de 25 jours sont les suivants.
Tuyau Type Perméabilité
HFC236 - 80 °C
[g/m/an]
1 PA9T/PA12 2
2 PA6/EVOH/adh/PA12 2,8
3 PA612 8,8
Ces résultats montrent que la paroi 1 contenant une couche barrière PA9T/PA12 a une perméabilité plus faible de 30% par rapport à celle de la paroi 2 contenant une couche barrière à base d’EVOH et plus de 4 fois inférieure à celle de la paroi 3 .
Par conséquent, les résultats montrent que pour un caractère fusible équivalent à celui de la paroi2, la paroi 1 , munie d’une couche barrière à base d’un polyamide semi-aromatique permettra de mieux stocker le fluide extincteur dans le temps et donc d’améliorer l’efficacité du dispositif d’extinction de feu.

Claims (22)

  1. Dispositif pour extinction de feu, en particulier pour un engin à moteur, comprenant une cavité interne contenant un fluide extincteur de feu, ladite cavité étant délimitée par une paroi, caractérisé en ce que ladite paroi comprend au moins une couche barrière (b) contenant une composition de polyamide semi-aromatique (B).
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la composition de polyamide semi-aromatique (B) contient au moins un polyamide semi-aromatique (B1) contenant des unités diamines aliphatiques en C6 à C12.
  3. Dispositif selon les revendications 1 ou 2, dans lequel la composition de polyamide semi-aromatique (B) contient un polyamide semi-aromatique (B1) contenant des unités acides téréphtaliques et/ou acides naphtalène dicarboxyliques.
  4. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le polyamide semi-aromatique (B1) est un polyphtalamide (PPA).
  5. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le polyphtalamide (B1) est choisi parmi le PA6T, le PA9T, le PA10T et le PA12T.
  6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la paroi comprend en outre une couche externe (a).
  7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la couche externe (a) comprend une composition de polymère thermoplastique.
  8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la composition de polymère thermoplastique comprend une composition de polyamide aliphatique (A), contenant en particulier un polyamide aliphatique (A1) en C6-C12, notamment le polyamide 12 (PA12).
  9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel la composition thermoplastique comprend un élastomère (E).
  10. Dispositif selon la revendication l’une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel la couche externe (a) est adjacente à la couche barrière (b).
  11. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel la paroi comprend une couche intermédiaire (c) entre la couche barrière (b) et la couche externe (a).
  12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel la couche intermédiaire (c) comprend une composition de polymère thermoplastique.
  13. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel la composition thermoplastique comprend un élastomère (E).
  14. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel la composition de polymère thermoplastique de la couche (c) comprend un copolymère d’éthylène-alcoolvinylique (EVOH).
  15. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel la couche externe (a) comprend une composition de polymère thermoplastique, en particulier d’un polyamide aliphatique en C6-C12, plus particulièrement de polyamide 12.
  16. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 11 à 15, dans lequel la couche intermédiaire (c) est adjacente à la couche barrière (b).
  17. Dispositif selon la revendication 16, dans lequel la couche intermédiaire (c) est adjacente à la couche externe (a).
  18. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 15 à 17, dans lequel la paroi comprend :
    - une couche barrière (b) comprenant un polyphtalamide (PPA), notamment le PA9T,
    - une couche intermédiaire (c) comprenant un polyamide aliphatique en C6-C12, notamment le polyamide 12, et un élastomère ;
    - une couche externe (a) comprenant un polyamide aliphatique en C6-C12, notamment le polyamide 12.
  19. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il se présente sous la forme d’une structure tubulaire creuse.
  20. Pack batterie comportant un dispositif d’extinction de feu tel que défini selon l’une quelconque des revendications 1 à 19 précédentes.
  21. Véhicule à moteur, comportant au moins un dispositif d’extinction de feu selon l’une des revendications 1 à 19 précédentes, ou un pack batterie selon la revendication 20.
  22. Appareil électroménager, en particulier sèche-linge, comportant au moins un dispositif d’extinction de feu selon l’une des revendications 1 à 19 précédentes.
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