Brevet FR2822194A1 — publié le 20020920

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE VAPORISATION DE GAZ DE COMBUSTION POUR MOTEUR THERMIQUE À COMBUSTION INTERNE La présente invention se rapporte au domaine de la vaporisation et de la détente des gaz de combustion pour un moteur thermique de véhicule nautique à combustion interne. La présente invention se rapporte plus particulièrement à un procédé et à un dispositif de vaporisation et de détente de gaz de combustion comportant un vaporisateur/détendeur, ledit moteur comportant en outre un circuit de graissage dans lequel circule un fluide de graissage. L'art antérieur connaît déjà des moteurs thermiques à combustion interne pour véhicules nautiques utilisant des gaz de combustion du type GPL (Gaz de Pétrole Liquéfié) ou GNV (Gaz Naturel Véhicule). Ces moteurs sont alimentés en carburant à partir de sources de gaz liquide sous pression. Ces moteurs utilisent des procédés et des dispositifs de vaporisation et de détente de gaz de combustion afin de modifier l'état du carburant et le rendre acceptable pour la combustion. Dans les moteurs thermiques à combustion interne pour véhicules nautiques de l'art antérieur, le réchauffage du gaz de combustion en vue de sa vaporisation et de sa détente est réalisé en utilisant la chaleur du circuit de refroidissement par eau de mer du moteur. L'inconvénient majeur de ces dispositifs réside dans le fait que le passage de l'eau de mer provoque la corrosion des moyens utilisés pour l'échange thermique et diminue prématurément la durée de vie du dispositif de vaporisation et de détente du gaz de combustion. La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé et à un dispositif de vaporisation et de détente de gaz de combustion dont le vaporisateur/détendeur ne soit pas sujet à la corrosion. Pour ce faire, la présente invention est du type décrit ci-dessus et elle est remarquable, dans son acception la plus large, en ce qui concerne le procédé, en ce que, préalablement à la vaporisation et à la détente dans ledit vaporisateur/détendeur, ledit gaz est réchauffé. La présente invention est également remarquable, dans son acception la plus large, en ce qui concerne le dispositif, en ce que le dispositif comporte en outre un échangeur thermique pour le pré-réchauffage du gaz, positionné avant ledit vaporisateur/détendeur. L'échangeur thermique est de préférence constitué d'un réservoir comportant un orifice d'entrée et un orifice de sortie et d'un tube disposé en serpentins à l'intérieur dudit réservoir. Dans une première variante, cet orifice d'entrée et cet orifice de sortie sont reliés audit circuit de graissage. Dans cette première variante, le tube disposé en serpentins à l'intérieur du réservoir est de préférence réalisé en cuivre. Dans une deuxième variante, cet orifice d'entrée et cet orifice de sortie sont reliés à un circuit de liquide de refroidissement du moteur. Dans cette deuxième variante, le tube disposé en serpentins à l'intérieur du réservoir est de préférence réalisé en matière inoxydable. Le tube disposé en serpentins à l'intérieur du réservoir est de préférence réalisé d'une seule pièce. Les serpentins sont de préférence formés d'au moins deux portions adjacentes séparées par une cloison. La présente invention se rapporte également à un moteur de véhicule nautique équipé d'un dispositif selon l'invention ainsi qu'à un véhicule nautique équipé d'un dispositif selon l'invention. Avantageusement, le vaporisateur/détendeur présente ainsi une durée de vie allongée. Avantageusement également, grâce au préchauffage réalisé dans le pré-échangeur thermique permet de mieux contrôler la vaporisation et la détente opérée dans le vaporisateur/détendeur et permet ainsi d'obtenir une meilleure vaporisation/détente du gaz de combustion. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ci-après à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées : - la figure 1 illustre une vue d'ensemble du schéma de principe du dispositif selon l'invention ; et la figure 2 illustre une vue en coupe de l'échangeur thermique selon l'invention. Le procédé de vaporisation et de détente d'un gaz (2) de combustion pour un moteur thermique de véhicule nautique comportant un vaporisateur/détendeur (3), ledit moteur comportant en outre un circuit de graissage (4) dans lequel circule un fluide de graissage (5), caractérisé en ce que, préalablement à la vaporisation et à la détente dans ledit vaporisateur/détendeur (3), ledit gaz (2) est réchauffé. Le dispositif (1) selon l'invention, illustré figure 1, est un dispositif de vaporisation et de détente d'un gaz (2) de combustion pour un moteur thermique de véhicule nautique comportant un vaporisateur/ détendeur (3), ledit moteur comportant en outre un circuit de graissage (4) dans lequel circule un fluide de graissage (5). Le dispositif (1) selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un échangeur thermique (6) positionné avant ledit vaporisateur/détendeur (3). Le vaporisateur/détendeur (3) présente un orifice d'entrée du gaz (31) relié au circuit de gaz de combustion provenant du réservoir de gaz et un orifice de sortie du gaz (32) relié à un mélangeur-diffuseur positionné avant les chambres de combustion du moteur. Le vaporisateur/détendeur (3) comporte en outre une entrée (6) et une sortie (7) toutes deux reliées de préférence audit circuit de graissage (4) du moteur. La vaporisation et la détente du gaz (2) est donc opérée grâce à la chaleur transmise par le fluide de graissage (5) lors de son passage dans le vaporisateur/ détendeur (3). Ce fluide est traditionnellement une huile de synthèse destinée à lubrifier les parties mobiles du moteur. Les fluides de graissage (5) utilisés pour la lubrification de moteurs n'étant pas en général de bon fluide caloporteur la présente invention prévoit que le dispositif (1) comporte en outre un pré-échangeur thermique (8) pour le pré-réchauffage du gaz (2), positionné avant ledit vaporisateur/détendeur (3) sur le circuit de gaz. L'échangeur thermique (6) est constitué de préférence d'un réservoir (9) contenant un fluide et comportant un orifice d'entrée (10) et un orifice de sortie (11) et d'un tube (12) disposé en serpentins à l'intérieur dudit réservoir (7), comme illustré figure 2. Le tube (12) baigne dans le fluide présent dans le réservoir (9). Dans une première variante, ledit orifice d'entrée (10) et ledit orifice de sortie (11) sont reliés audit circuit de graissage (4), afin que le tuyau (12) baigne dans le fluide graissage (5) et que le carburant qui transite par ce tuyau (12) soit déjà réchauffé par la chaleur du fluide graissage (5). Dans cette première variante, ledit tube (8) est réalisé en cuivre. Il peut également être réalisé en acier inoxydable. Dans une deuxième variante, ledit orifice d'entrée (10) et ledit orifice de sortie (11) sont reliés à un circuit de liquide de refroidissement du moteur, afin que le tuyau (12) baigne dans le liquide de refroidissement et que le carburant qui transite par ce tuyau (12) soit déjà réchauffé par la chaleur du liquide de refroidissement. Dans cette deuxième variante, ledit tube (8) est réalisé en matière inoxydable, comme par exemple, l'acier inoxydable, afin d'éviter la corrosion par l'eau de mer. Ledit tube (8) est de préférence réalisé d'une seule pièce, afin de limiter tout risque de fuite. Lesdits serpentins sont formés d'au moins deux et de préférence trois portions adjacentes séparées les unes des autres par une cloison (13). Les serpentins sont chacun constitués d'un enroulement régulier du tube sur lui-même. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet. REVENDICATIONS 1. Procédé de vaporisation et de détente d'un gaz (2) de combustion pour un moteur thermique de véhicule nautique comportant un vaporisateur/détendeur (3), ledit moteur comportant en outre un circuit de graissage (4) dans lequel circule un fluide de graissage (5), caractérisé en ce que, préalablement à la vaporisation et à la détente dans ledit vaporisateur/détendeur (3), ledit gaz (2) est réchauffé. 2. Dispositif (1) de vaporisation et de détente d'un gaz (2) de combustion pour un moteur thermique de véhicule nautique comportant un vaporisateur/ détendeur (3), ledit moteur comportant en outre un circuit de graissage (4) dans lequel circule un fluide de graissage (5), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un échangeur thermique (8) pour le pré-réchauffage du gaz (2), positionné avant ledit vaporisateur/détendeur (3). 3. Dispositif (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit échangeur thermique (6) est constitué d'un réservoir (9) comportant un orifice d'entrée (10) et un orifice de sortie (11) et d'un tube (12) disposé en serpentins à l'intérieur dudit réservoir (7). 4. Dispositif (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit orifice d'entrée (10) et ledit orifice de sortie (11) sont reliés audit circuit de graissage (4). 5. Dispositif (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit orifice d'entrée (10) et ledit orifice de sortie (11) sont reliés à un circuit de liquide de refroidissement. 6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ledit tube (8) est réalisé d'une seule pièce. 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ledit tube (8) est réalisé en cuivre. 8. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ledit tube (8) est réalisé en matière inoxydable. 9. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que lesdits serpentins sont formés d'au moins deux portions adjacentes séparées par une cloison (13). 10. Moteur de véhicule nautique équipé d'un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 9. 11. Véhicule nautique équipé d'un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 9.