FR3116880A1 - Réservoir de stockage de gaz sous pression comprenant un système anti-chocs - Google Patents

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Abstract

Réservoir de stockage de gaz sous pression comprenant un système anti-chocs Le réservoir (10) de stockage de gaz sous pression comprend une paroi (12) délimitant une chambre (14) de stockage de gaz, comportant une ouverture (16) de passage de gaz, et un goulot (24) rapporté sur la paroi (12), dans l’ouverture (16) de passage de gaz. Le goulot (24) comporte un bossage circonférentiel (30), et un manchon (34) déformable élastiquement intercalé entre le bossage circonférentiel (30) et la paroi (12). Figure pour l'abrégé : Figure 1

Description

Réservoir de stockage de gaz sous pression comprenant un système anti-chocs
La présente invention concerne un réservoir de stockage de gaz sous pression, notamment d’hydrogène. Un tel réservoir de stockage est par exemple destiné à équiper un véhicule, notamment un véhicule automobile.
On connait déjà, dans l’état de la technique, un réservoir de stockage comprenant une paroi une paroi délimitant une chambre de stockage de gaz, la paroi comportant une ouverture de passage de gaz. Le réservoir de stockage comporte également un goulot rapporté sur la paroi, dans l’ouverture de passage de gaz, généralement destiné à recevoir une vanne et à être connecté à un circuit de circulation du gaz.
En cas de choc sur le goulot, par exemple en cas de chute du réservoir, ce choc est transmis à la paroi, qui risque d’être endommagé. Cela est également le cas lorsque le goulot subit des vibrations.
L’invention a notamment pour but de remédier à cet inconvénient, en limitant les risques d’endommagement de la paroi en cas de choc ou de vibrations sur le goulot.
A cet effet, l’invention a notamment pour objet un réservoir de stockage de gaz sous pression, comprenant :
- une paroi délimitant une chambre de stockage de gaz, comportant une ouverture de passage de gaz, et
- un goulot rapporté sur la paroi, dans l’ouverture de passage de gaz,
caractérisé en ce que le goulot comporte un bossage circonférentiel, et un manchon déformable élastiquement intercalé entre le bossage circonférentiel et la paroi.
En cas de choc ou de vibrations sur le goulot, ceux-ci sont absorbés par le manchon, et ne sont donc pas transmis à la paroi, ou sont transmis de manière modérée.
Un réservoir de stockage selon l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables.
- La paroi comporte une partie structurelle et un revêtement intérieur, le manchon étant intercalé entre le goulot et la partie structurelle.
- La partie structurelle comporte un bord circonférentiel délimitant l’ouverture de passage, le manchon étant intercalé entre le bossage circonférentiel et le bord circonférentiel.
- Le bossage circonférentiel présente une surface tronconique, le manchon présentant une forme générale tronconique complémentaire, le manchon reposant en contact contre cette surface tronconique.
- Le goulot comporte une gorge comprenant un fond de gorge délimité par le bossage circonférentiel, le bord circonférentiel comporte une première partie en regard du fond de gorge, et une seconde partie en regard du bossage circonférentiel, et le manchon comporte une première partie de manchon s’étendant entre le fond de gorge et la première partie du bord circonférentiel, et une seconde partie de manchon s’étendant entre la seconde partie du bord circonférentiel et le bossage circonférentiel, les première et seconde parties de manchon étant de préférence venues de matière.
- Le manchon est solidarisé à la paroi.
- Le manchon est solidarisé au goulot.
- Le manchon est réalisé dans un matériau choisi parmi le silicone ou le caoutchouc.
- Le manchon est réalisé dans un matériau présentant un module d’Young compris entre 1 et 3 MPa.
L’invention concerne également un véhicule, notamment véhicule automobile, comprenant un réservoir de stockage tel que défini précédemment.
Différents aspects et avantages de l’invention seront mis en lumière dans la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles :
La est une vue en coupe axiale représentant partiellement un réservoir de stockage selon un premier exemple de mode de réalisation de l’invention.
La est une vue similaire à la d’un réservoir de stockage selon un deuxième exemple de mode de réalisation de l’invention.
On a représenté, sur la , un réservoir de stockage 10 de gaz sous pression, selon un premier exemple de mode de réalisation de l’invention.
Le réservoir 10 est par exemple destiné au stockage d’hydrogène, et il est par exemple destiné à équiper un véhicule, par exemple un véhicule automobile.
Le réservoir de stockage 10 comporte une paroi 12 délimitant une chambre 14 de stockage de gaz, formant un espace intérieur du réservoir 10.
La paroi 12 comporte par ailleurs une ouverture 16 de passage de gaz, à travers laquelle la chambre de stockage 14 est susceptible de communiquer avec l’extérieur du réservoir 10.
La paroi 12 comporte par exemple une virole (non représentée) de forme générale cylindrique définie le long d’un axe longitudinal X, fermée à ses extrémités par deux embases bombées. L’ouverture de passage 16 est ménagée dans l’une des embases bombées, et cette ouverture de passage 16 présente de préférence une forme générale de révolution définie autour de l’axe longitudinal X.
La paroi 12 comporte de préférence une structure 18 et un revêtement intérieur 20 recouvrant une surface interne de la structure 18. La paroi 12 comporte également un revêtement extérieur 22 recouvrant une surface externe de la structure 18.
La structure 18 est par exemple une structure composite, formée de fibres de carbone, de fibres de verre et de résine.
Le revêtement intérieur 20 comporte, au niveau de l’ouverture de passage 16, un rebord circonférentiel 21 s’étendant parallèlement à l’axe longitudinal X.
La structure 18 quant à elle est, au niveau de l’ouverture de passage 16, délimitée par un bord circonférentiel 22. Le bord circonférentiel 22 comporte de préférence une première partie 22A parallèle à l’axe longitudinal X et une seconde partie 22B tronconique. Conformément à une variante non représentée, la seconde partie 22B s’étend perpendiculairement à l’axe longitudinal X.
Les dimensions radiales du bord circonférentiel 22 sont supérieures aux dimensions radiales du rebord circonférentiel 21.
Le réservoir 10 comporte par ailleurs un goulot 24, rapporté sur la paroi 12, dans l’ouverture de passage de gaz 16.
Le goulot 24 comporte une collerette 26 s’étendant radialement, et intercalée longitudinalement entre la structure 18 et le revêtement intérieur 20.
Le goulot 24 comporte, au niveau de la collerette 26, une partie de liaison 28 emmanchée sur le rebord 21 du revêtement intérieur 20.
Le goulot 24 comporte par ailleurs un bossage circonférentiel 30 délimitant longitudinalement une gorge 32 avec la collerette 26. La gorge 32 est destinée à recevoir le bord 22 de la structure 18.
Le réservoir 10 selon l’invention comporte un manchon 34, intercalé entre le goulot 24 et la paroi 12. Avantageusement, le manchon 34 est intercalé entre le goulot 24 et la partie structurelle 18.
Le manchon 34 est réalisé dans un matériau absorbant les chocs. Plus particulièrement, le matériau présente un module d’Young compris entre 1 et 3 MPa, correspondant à un domaine de déformation élastique uniquement, par exemple compris entre 1 et 1,5 MPa.
Par exemple, le manchon 34 est réalisé en silicone ou en caoutchouc.
Le manchon 34 est ainsi destiné à absorber les vibrations et les chocs appliqués au goulot 24, pour qu’ils ne soient pas transmis à la paroi 12 (notamment à la partie structurelle 18), ou au moins pour qu’ils soient atténués.
Plus particulièrement, dans l’exemple décrit, le manchon 34 est intercalé entre le bossage circonférentiel 30 et la partie structurelle 18.
Comme cela est représenté sur la , le bossage circonférentiel 30 présente une surface tronconique 30A, le manchon 34 étant intercalé entre cette surface tronconique 30A et le bord 22 de la partie structurelle 18, plus particulièrement entre la surface tronconique 30A et la seconde partie tronconique 22B du bord 22. Conformément à une variante non représentée, la surface 30A s’étend perpendiculairement à l’axe longitudinal X.
Dans ce cas, le manchon 34 présente une surface intérieure de forme générale tronconique complémentaire de la forme de la surface tronconique 30A, le manchon 34 reposant en contact contre cette surface tronconique 30A.
Le manchon 34 présente par ailleurs une surface extérieure de forme générale tronconique complémentaire de la forme de la seconde partie tronconique 22B du bord 22, le manchon 34 reposant en contact contre cette seconde partie tronconique 22B du bord 22.
Ainsi, le manchon 34 présente une forme générale tronconique définie autour de l’axe longitudinal X.
Le manchon 34 présente une épaisseur (distance entre ses surface intérieure et extérieure) de préférence comprise entre 0,5 et 3 mm, notamment entre 1 et 2 mm, par exemple sensiblement égale à 1,5 mm.
De préférence, le manchon 34 est solidarisé à la paroi 12, et notamment au bord 22, par exemple par collage ou surmoulage.
Avantageusement, le manchon 34 est solidarisé au goulot 24, et notamment au bossage circonférentiel 30, par exemple par collage ou surmoulage.
Ainsi, le manchon 34 peut être solidarisé à l’un, l’autre ou les deux, parmi le bord 22 et le bossage circonférientiel 30.
Il apparait que le manchon 34 selon l’invention permet de réduire les risques d’endommagement de la paroi 12 (notamment de la partie structurelle 18 et surtout du revêtement intérieur 20) en cas de choc sur le goulot 24. A titre d’exemple, il permet de protéger la paroi 12 d’une chute de 1 mètre sur le goulot 24.
De par son agencement tronconique, le manchon 34 peut absorber les sollicitations axiales et les sollicitations radiales entre le goulot 24 et la paroi 12.
On a représenté, sur la , le réservoir de stockage 10 de gaz sous pression, selon un deuxième exemple de mode de réalisation de l’invention. Sur cette , tous les éléments analogues à ceux de la sont désignés par des références identiques.
Conformément au deuxième mode de réalisation, le manchon 34 ne s’étend pas seulement entre la surface 30A et la seconde partie 22B du bord 22, mais s’étend également entre le fond de la gorge 32 et la première partie 22A du bord 22.
Ainsi, le manchon 34 comporte une première partie cylindrique, définie autour de l’axe X, s’étendant entre le fond de la gorge 32 et la première partie 22A du bord 22, et une seconde partie, de préférence tronconique, s’étendant entre la surface 30A et la seconde partie 22B. Les première et seconde parties du manchon 34 sont de préférence venues de matière.
La présence de cette première partie de manchon 34 est la seule différence avec le premier mode de réalisation, si bien que toutes les caractéristiques décrites pour le premier mode de réalisation peuvent être appliquées au deuxième mode de réalisation.

Claims (10)

  1. Réservoir (10) de stockage de gaz sous pression, comprenant :
    - une paroi (12) délimitant une chambre (14) de stockage de gaz, comportant une ouverture (16) de passage de gaz, et
    - un goulot (24) rapporté sur la paroi (12), dans l’ouverture (16) de passage de gaz,
    caractérisé en ce que le goulot (24) comporte un bossage circonférentiel (30), et un manchon (34) déformable élastiquement intercalé entre le bossage circonférentiel (30) et la paroi (12).
  2. Réservoir de stockage (10) selon la revendication 1, dans lequel la paroi (12) comporte une partie structurelle (18) et un revêtement intérieur (20), le manchon (34) étant intercalé entre le goulot (24) et la partie structurelle (18).
  3. Réservoir de stockage (10) selon la revendication 2, dans lequel la partie structurelle (18) comporte un bord circonférentiel (22) délimitant l’ouverture de passage (16), le manchon (34) étant intercalé entre le bossage circonférentiel (30) et le bord circonférentiel (22).
  4. Réservoir de stockage (10) selon la revendication 3, dans lequel le bossage circonférentiel (30) présente une surface tronconique (30A), le manchon (34) présentant une forme générale tronconique complémentaire, le manchon (34) reposant en contact contre cette surface tronconique (30A).
  5. Réservoir de stockage (10) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel :
    - le goulot (24) comporte une gorge (32) comprenant un fond de gorge délimité par le bossage circonférentiel (30),
    - le bord circonférentiel (22) comporte une première partie (22A) en regard du fond de gorge, et une seconde partie (22B) en regard du bossage circonférentiel (30),
    - le manchon (34) comporte une première partie de manchon s’étendant entre le fond de gorge et la première partie (22A) du bord circonférentiel (22), et une seconde partie de manchon s’étendant entre la seconde partie (22B) du bord circonférentiel (22) et le bossage circonférentiel (30), les première et seconde parties de manchon étant de préférence venues de matière.
  6. Réservoir de stockage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le manchon (34) est solidarisé à la paroi (12).
  7. Réservoir de stockage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le manchon (34) est solidarisé au goulot (24).
  8. Réservoir de stockage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le manchon (34) est réalisé dans un matériau choisi parmi le silicone ou le caoutchouc.
  9. Réservoir de stockage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le manchon (34) est réalisé dans un matériau présentant un module d’Young compris entre 1 et 3 MPa.
  10. Véhicule, notamment véhicule automobile, comprenant un réservoir de stockage selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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DE102014009343A1 (de) * 2014-06-27 2015-12-31 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Druckbehälter
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