Brevet FR2778231A1 — publié le 19991105

LOGISTIQUE TRANSPORTABLE POUR L'OBTENTION SUR SITE DE PAINS DE CO2 SOLIDE A FORME ET DENSITE PREDETERMINEE Il est de plus en plus nécessaire de refroidir les sujets dans les pays chauds ou lorsqu'ils sont soumis à des activités métaboliques élevées. Le cas s'aggrave et devient même dangereux lorsque le sujet porte des vêtements hermétiques. Il existe plusieurs systèmes utilisant la chaleur absorbée par sublimation du CO2 solide pour refroidir un sujet. Peu de systèmes fonctionnent convenablement, mais tous ont besoin de pains de CO2 solide prêts à l'emploi au moment o démarre la mission et à l'endroit o démarre la mission. Les brevets FR-2619315, EP-03 48 835 A2, WO 91 04 722 A1, EP 057 03 01 A1, EP 04 90 347, FR 27 06 740, FR 26 21459, FR 95 15234 proposent des solutions plus ou moins élégantes mais n'abordent pas le vrai problème qui est celui de la création sur le site et au moment o on a besoin du "fluide cryogénique nécessaire". Cette invention vise à fournir un moyen et un procédé pour obtenir un pain de CO2 solide ayant la forme requise et la densité requise pour être utilisé par un équipement portable fonctionnant par utilisation des frigories obtenues par sublimation d'un pain de CO2 solide, lorsque seule une ou plusieurs bouteilles de C02 sous pression est disponible sans avoir besoin d'une source d'énergie électrique ou hydraulique complémentaire. Les bouteilles de CO2 sous pression existent dans la vie courante pour des applications très diverses telles que: la distribution de la bière et du vin, l'agriculture, l'élevage, l'industrie alimentaire, la santé, la sidérurgie, la métallurgie, la chimie, les textiles, la papeterie, la tannerie, les laboratoires, les extincteurs,... etc. Un but de l'invention est de réaliser un moyen de fabrication, sur site, à l'endroit désiré et au moment désiré, d'un ou plusieurs pains de CO2 solide ayant la forme et la densité requises pour être utilisés de façon optimale pour un équipement portable. Ce moyen est sûr, ergonomique et facilement insérable dans une mission de type militaire ou de protection civile. Ces buts sont atteints par le moyen, selon l'invention comprenant au moins un moule rigide qui est essentiellement caractérisé en ce qu'il consiste en: - un moule rigide comprenant une partie poreuse pour permettre l'évacuation de CO2 gazeux excédentaire, - le dit moule rigide étant obturé par un piston mobile, - un volume V1 étant constitué par le volume existant à l'intérieur de ce dit moule, - un volume V2 étant constitué par le volume existant entre le piston mobile et la paroi de la structure fixe entourant le moule rigide, - un tuyau Tl amenant le fluide contenu dans une bouteille sous pression à un gicleur créant de la neige carbonique dans le volume V1, - un tuyau T2 prélevant le fluide sous pression de par le tuyau T1 pour alimenter le volume V2, - un robinet R1, en position fermée, isolant la bouteille, - un robinet R2, en position fermée, isolant le tuyau T2 du tuyau Ti, - un robinet R3, en position fermée, isolant le tuyau T1 du gicleur, - de telle sorte que tous les robinets R, R2, R3 étant initialement fermés, on exécute les actions dans l'ordre suivant: ouverture du robinet RI, - ouverture du robinet R3, - fermeture du robinet R3, - ouverture du robinet R2, - fermeture du robinet R1, - extraction du pain de CO2 solide, Il est avantageux de choisir un moule rigide à forme cylindrique. Il est avantageux de prévoir une partie amovible au moule pour que l'on puisse extraire le pain de CO2 après fabrication. Il est avantageux que la force nécessaire pour extraire le pain de CO2 du moule rigide provienne de l'utilisation de la pression de la bouteille de C02. Il est avantageux de prévoir que les tuyaux Tl et T2 soient des tuyaux souples. Il est avantageux de prévoir un robinet R4 permettant l'échappement de l'excédent de gaz dans la cavité V2 lorsque le robinet R2 est fermé. Il est avantageux de prévoir un indicateur de pression placé entre le robinet R3 et le gicleur. L'invention sera mieux comprise par la description détaillée d'un mode de réalisation illustrée sur la figure 1 annexée qui représente une bouteille de CO2 reliée aux moyens transportables permettant la réalisation sur site de pains de CO2 à densité et forme adaptées à l'utilisation par le système de refroidissement portable. La description détaillée qui suit, d'un mode préférentiel de réalisation, se réfère à la figure 1. Comme le montre la figure 1 une bouteille contenant du CO2 sous pression 1 est transportée sur le site proche du lieu d'o va partir la mission nécessitant l'emploi de système de réfrigération portable. Un tuyau souple T1 relie la bouteille de CO2 au moule rigide 3. Un gicleur 6 permet de générer la neige carbonique dans le moule rigide 3. Une structure 2 maintient le moule rigide 3. Au moins une surface poreuse 5 permet aux excédents de gaz de s'échapper vers l'extérieur. Un piston mobile 4 permet de compresser la neige carbonique pour obtenir un pain de CO2 compact. La force nécessaire pour actionner ce piston est obtenue par la pression de la bouteille qui est amenée par un tuyau T2. Avec une bouteille de 60 bars par exemple et un piston de 100 cmz, la force obtenue est égale à 6000 kgf soit 6 tonnes. Avec cet effort, on peut obtenir des pains de densité 1,3 qui conviennent parfaitement pour être utilisés dans un système de refroidissement portable, ergonomique et performant. Un capteur de pression 7 permet de vérifier la pression lors de la fabrication de la neige carbonique. La fabrication du pain de CO2 peut s'effectuer de la manière suivante Fermeture des robinets R1, R2, R3, R4, - Ouverture du robinet R1, Ouverture du robinet R3, - Lorsque la neige carbonique est formée refermer le robinet R3, - Ouvrir le robinet R2 pour compacter la neige, - Fermer le robinet R2, - Ouvrir le robinet R4 pour laisser s'échapper le gaz résiduel, - Fermer le robinet R4, - Recommencer éventuellement plusieurs fois l'opération jusqu'à ce que le pain désiré soit obtenu, - Sortir le pain du moule rigide en ouvrant une partie du moule rigide, - Placer le pain de CO2 dans le système de réfrigération portable et partir en mission autonome. Il est possible de concevoir une machine comportant plusieurs moules rigides afin de fabriquer plusieurs pains simultanément. Il est possible de conserver les pains ainsi obtenus plusieurs dizaines d'heures dans des récipients thermiquement isolés. On a donc ainsi un système complet opérationnel permettant de fabriquer les pains de CO2 sur le site, sans nécessité de source d'énergie extérieure (électrique ou hydraulique) autre que la bouteille de CO2 pression. Les applications de cette invention sont nombreuses. Cette invention trouve des applications tout à fait intéressantes dans le refroidissement de sujets exposés à des climats chauds et / ou humides dans des régions isolées. REVENDICATIONS 1-) Moyen transportable de fabrication de pains de CO2 solide à partir de CO2 sous pression comprenant au moins un moule rigide et caractérisé en ce que: - le dit moule rigide comprend une partie poreuse pour permettre l'évacuation de CO2 gazeux excédentaire, - le dit moule rigide est obturé par un piston mobile, - un volume V1 est constitué par le volume existant à l'intérieur de ce dit moule, - un volume V2 est constitué par le volume existant entre le piston mobile et la paroi de la structure fixe entourant le moule rigide, - un tuyau T1 amène le fluide contenu dans une bouteille sous pression à un gicleur créant de la neige carbonique dans le volume V1, - un tuyau T2 prélève le fluide sous pression de par le tuyau T1 pour alimenter le volume V2, - un robinet Ri en position fermée isole la bouteille du circuit, - un robinet R2 en position fermée isole le tuyau T2 du tuyau T1, - un robinet R3 en position fermée isole le tuyau Tl du gicleur, - de telle sorte que tous les robinets R1, R2, R3 étant initialement fermés, on exécute les actions dans l'ordre suivant, ouverture du robinet Ri, - ouverture du robinet R3, - fermeture du robinet R3, - ouverture du robinet R2, - fermeture du robinet R1, - extraction du pain de CO2 solide. 2*) Moyen de fabrication suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le moule rigide a une forme cylindrique. 3Y) Moyen de fabrication suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le moule rigide comporte une partie amovible d'o peut être extrait le pain de CO2 après fabrication. 4 ) Moyen de fabrication suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la force nécessaire pour extraire le pain de CO2 du moule rigide est obtenue par utilisation de la pression de la bouteille de CO2. ') Moyen de fabrication suivant les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les tuyaux Tl et T2 sont des tuyaux souples. 6) Moyen de fabrication suivant les revendications 1 à 5 caractérisé en ce que un robinet R4 permet l'échappement de l'excédent de gaz lorsque le robinet R2 est fermé. 7) Moyen de fabrication suivant les revendications 1 à 6 caractérisé en ce que un indicateur de pression est placé entre le robinet R3 et le gicleur.