Brevet FR3008632A1 — publié le 20150123

DISPOSITIF DE NETTOYAGE DES CANALISATIONS DU RÉSEAU D'EAU POTABLE D'UN AÉRONEF DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine des aéronefs et notamment aux adaptations permettant de réaliser dans les meilleures conditions le nettoyage des canalisations du réseau d'eau potable d'un aéronef. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Il existe dans l'art antérieur des procédés de traitement du circuit d'eau potable d'un aéronef qui proposent de faire circuler dans ledit réseau, un liquide et notamment de l'eau, à haute température. Ainsi par exemple, le document WO 2010/14924 propose un procédé de traitement du circuit d'eau potable d'un aéronef, ledit circuit étant du type de celui comprenant au moins un réservoir de stockage, une pluralité de canalisations proposant une pluralité de points d'entrée et de sortie de l'eau, et des moyens de filtration comprenant des cartouches de filtration démontables équipant certaines canalisations, remarquable en ce qu'il consiste - à ne pas retirer les cartouches de filtration, - à remplir ledit réservoir au moyen d'un liquide de traitement, - à faire circuler ledit liquide de traitement qui est de l'eau 25 amenée à haute température, dans le circuit avec les cartouches installées. Un autre document WO 2012/168645 propose un procédé de nettoyage dynamique des conduites d'alimentation en eau potable d'un véhicule, consistant à créer une onde de choc dans la conduite à nettoyer, 30 remarquable en ce qu'il consiste : - à remplir partiellement un volume par un liquide, - à remplir le volume non occupé par le liquide, par du gaz sous pression, - à libérer le liquide à travers un étranglement communiquant avec 35 l'extrémité de la ou desdites conduites à nettoyer dont l'autre extrémité est ouverte tout en maintenant la pression, de façon : - à créer un déplacement accéléré du liquide dans un premier temps et du mélange de gaz et de liquide se créant dans un deuxième temps puis, - à générer une onde de choc, une fois le volume vidé, onde de choc 5 qui se propage à travers le mélange. Selon un mode de réalisation, ledit liquide est de l'eau portée à haute température. DESCRIPTION DE L'INVENTION La demanderesse a mené des recherches sur un dispositif de 10 production de liquide chaud permettant de mettre en oeuvre non seulement les procédés décrits ci-dessus mais également tout procédé de nettoyage susceptible d'utiliser un liquide chaud. Pour ce faire, la demanderesse a identifié plusieurs critères, dont les suivants : - le liquide doit pouvoir être porté à haute température très 15 rapidement, - le volume de liquide porté à haute température doit être important, - le débit de liquide doit également être important, - le dispositif doit présenter un volume autorisant son transport en 20 avion, - le dispositif doit pouvoir se déplacer dans l'atelier où se trouve l'avion à traiter. Un autre critère concerne la mobilité du dispositif qui doit pouvoir être déplacé en avion et dans l'atelier où se trouve l'avion 25 à traiter. Ces recherches ont abouti à la conception et à la réalisation d'un dispositif de production de liquide chaud et notamment d'eau chaude à des fins de mise en oeuvre d'un procédé de traitement d'un réseau de canalisations d'eau potable d'un aéronef, ledit dispositif 30 étant indépendant dudit aéronef et venant se connecter audit réseau de manière ponctuelle et étant alimenté en liquide, est remarquable en ce qu'il comprend un châssis mobile supportant une pluralité de sous-ensembles fonctionnels nécessaires à la production d'un liquide chaud dont une chaudière à gaz à foyer fermé 35 à condensation. L'utilisation de ce type de chaudière est particulièrement originale dans le cas d'un dispositif mobile car il s'agit d'un équipement classiquement fixe utilisé. Malgré cela, la demanderesse propose d'exploiter une telle technologie en ce qu'elle propose la puissance nécessaire à la mise en température rapide d'un grand volume de liquide susceptible de circuler à haut débit. Une autre caractéristique particulièrement avantageuse de cette chaudière réside dans le fait que les gaz d'échappement qu'elle produit ont une faible température ce qui autorise son utilisation dans un hangar fermé à proximité d'un aéronef. Une telle technologie de chaudière est particulièrement avantageuse en ce qu'elle autorise le réglage du débit ainsi que le réglage du régime de la chaudière. Il est alors possible d'assurer le chauffage de l'eau à des fins de traitement d'un circuit d'eau potable sur plusieurs types d'aéronefs. Étant donnée la nécessité d'une configuration mobile et l'utilisation d'une exploitation en atelier aéronautique, l'alimentation en gaz doit être portable par bouteilles. Les normes exigeant que chaque bouteille ne dépasse pas un certain volume, le dispositif est remarquable en ce qu'il accueille plusieurs bouteilles de gaz proposant un volume de gaz suffisant susceptible de fournir l'énergie nécessaire à la production d'un grosse quantité de chaleur sur une période très courte. La présence de plusieurs bouteilles de gaz requérant plusieurs détendeurs et l'exigence par la chaudière d'une alimentation constante d'une grande quantité de gaz peuvent avoir des 25 conséquences négatives pour le dispositif, par exemple : - un décalage dans la détente, - un givrage des canalisations, - la présence d'eau de condensation dans les canalisations, - un volume de gaz pas toujours disponible lorsque la chaudière en a 30 besoin. Afin de remédier à cet inconvénient, la demanderesse a avantageusement conçu un réservoir intermédiaire de gaz se positionnant entre la chaudière et le ou les détendeurs associés à une ou plusieurs bouteilles de gaz pour recevoir le gaz venant 35 d'être détendu et pour alimenter la chaudière. Lorsqu'il y a plusieurs bouteilles, ce réservoir reçoit ainsi le gaz détendu issu de chaque bouteille et en assure le mélange pour plus d'homogénéité. Il crée de plus un volume de gaz toujours disponible quels que soient les régimes de la chaudière. Il assure enfin la décantation de la condensation créée par la détente. Ces caractéristiques permettent d'exploiter dans les meilleures conditions une chaudière à gaz à foyer fermé à condensation et 5 permet même de la sur-dimensionner afin de pouvoir exploiter le dispositif quel que soit le gabarit de l'avion. Selon une première solution de mise en oeuvre, la chaudière assure un liquide dans un circuit primaire venant échanger sa chaleur avec un liquide situé dans un ballon. 10 Dans une deuxième solution, la chaudière assure le chauffage d'un liquide dans un circuit primaire qui vient échanger avec un circuit secondaire à l'intérieur d'un échangeur. Dans une troisième solution, le liquide du circuit secondaire est préchauffé au moyen du liquide du circuit primaire sortant de 15 l'échangeur avant passage du liquide du circuit secondaire dans l'échangeur. L'évacuation et l'alimentation en air de cette chaudière ont également été particulièrement étudiées notamment pour répondre aux contraintes de compacité et d'exploitation à l'intérieur d'un 20 atelier aéronautique. Ainsi, selon une autre caractéristique, ladite chaudière est équipée d'une cheminée d'évacuation à double flux autorisant à la fois la sortie de l'échappement et l'entrée d'air frais. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de 25 l'invention, le dispositif comprend en outre un module de dosage d'un produit de traitement qui est injecté dans le liquide chauffé en sortie de dispositif avant son introduction dans le réseau d'eau potable de l'aéronef. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de 30 l'invention, le dispositif comprend un module de connexion au réseau d'eau potable de l'aéronef équipé d'une vanne dont la sélection de la position permet : - de purger l'eau ou le liquide présent dans le réseau d'eau potable de l'aéronef, 35 - d'arrêter l'injection de liquide chaud sans créer de vide d'air, - de purger le liquide présent dans le dispositif sans l'envoyer dans l'aéronef. Lorsque il est alimenté par le réseau d'eau domestique, le dispositif comprend en outre un module d'accélération de l'eau issue du réseau domestique afin d'augmenter la vitesse de remplissage du réseau de l'aéronef. Ce sont les moyens de mise en pression de l'aéronef qui assurent la purge du réseau une fois son ou ses réservoirs remplis d'eau chaude. Le dispositif comporte en outre un châssis mobile réunissant sur un très petit volume, les différents modules fonctionnels ci-dessus décrits. En effet, afin de pouvoir passer en soute à bagages d'un avion transportant des passagers, le poids du dispositif est inférieur à 200 kilogrammes et présente une hauteur inférieure ou égale à 1,10 m. Les choix fonctionnels et structurels décrits plus haut répondent à ce souci de compacité. Ce châssis mobile est équipé de roulettes amortissantes. De plus, les modules fonctionnels sont fixés au châssis avec des moyens d'amortissement de vibrations, les côtes sont calculées pour prévoir des jeux de dilatation et les matériaux utilisés sont résistants à la haute température. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, plusieurs modes de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un dessin schématique d'un dispositif venant se connecter au réseau d'eau potable d'un aéronef; La figure 2 est un schéma fonctionnel d'un premier mode de réalisation; La figure 3 est un schéma fonctionnel d'un deuxième mode de 30 réalisation; La figure 4 est un schéma fonctionnel d'un troisième mode de réalisation; La figure 5 est un dessin schématique d'une vue en perspective arrière du deuxième mode de réalisation du dispositif sans ses 35 parois d'habillage; La figure 6 est un dessin schématique d'une vue en perspective avant du dispositif de la figure 5; La figure 7 est un dessin schématique d'une vue extérieure de face du réservoir intermédiaire, La figure 8 est un schéma fonctionnel du module de connexion. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Comme illustré par le dessin de la figure 1, le dispositif D de l'invention est un dispositif de production d'eau chaude à des fins de traitement du réseau R de canalisations d'eau potable d'un aéronef A. Ce dispositif D, indépendant dudit aéronef A, comprend un châssis mobile pour être déplacé dans un atelier et vient se connecter audit réseau R de manière ponctuelle c'est à dire seulement lors de l'opération de maintenance de l'aéronef A qui comprend le traitement dudit réseau. Ce dispositif D est alimenté en eau par le réseau domestique S disponible dans l'atelier. De plus, il est relié au réseau électrique E. Un tel dispositif doit assurer une production d'eau chaude sur la base d'un débit de 1000 litres à l'heure. Selon le gabarit de l'avion A et le nombre de phases dans le procédé de traitement, le débit, le nombre de milliers de litres d'eau et le nombre d'heures de l'opération peuvent varier. La description qui suit du dispositif est commune aux différents modes de réalisation illustrés. Le dispositif D comprend sur un même châssis mobile C (cf. figure 5) une pluralité de sous-ensembles fonctionnels nécessaires à la production rapide et en grand volume d'eau chaude. Pour ce faire, le dispositif comprend un sous-ensemble de chauffage 100 comprenant une chaudière à gaz à foyer fermé à condensation 110. Cette chaudière 110 est alimentée via une conduite 120 par un sous-ensemble d'alimentation en gaz 200. Ce sous-ensemble d'alimentation en gaz 200 accueille deux 30 bouteilles de gaz 210 et 220 chacune associée à une vanne 211 et 221 amenant le gaz à un détendeur 230. Une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention réside dans la présence d'un réservoir intermédiaire de gaz 240 alimenté par le gaz passant par le détendeur 230 et venant alimenter 35 la chaudière 110 par l'intermédiaire d'un régulateur de débit 250. En se positionnant entre la chaudière 110 et le détendeur 230 associé aux bouteilles 210 et 220, ce réservoir 240 sert de réservoir tampon garantissant un bon mélange du gaz et un volume de gaz constamment disponible pour la chaudière 110 quel que soit son régime. Comme illustré par le dessin de la figure 7, le réservoir 240 se présente sous une forme sensiblement cylindrique présentant un orifice de sortie inférieur 241 et un orifice d'entrée 242 supérieur pour le gaz. Il présente en outre un orifice de décantation 243 des gouttelettes d'eau de condensation présentes dans le réservoir 240. Pour assumer cette fonction, ledit réservoir 240 est positionné verticalement comme illustré sur le dessin de la figure 5. En outre, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, ce réservoir 240 est accolé à un tuyau d'eau chaude permettant d'augmenter l'écart de température conduisant à la condensation. La chaudière 110 assure le chauffage d'une eau circulant dans un circuit dit primaire 130 au moyen d'une pompe 131. La pression est surveillée par une jauge 132 et la température est surveillée par un capteur 133. Ce circuit primaire 130 comprend en outre un ballon de compensation 134, une purge 135 ainsi qu'une soupape de sécurité 136. Ce circuit primaire 130 va échanger sa chaleur afin d'assurer le chauffage de l'eau à injecter dans le circuit R de l'aéronef A. L'eau de ce circuit primaire 130 mais également l'eau à chauffer viennent de la même source S et passent par un sous-ensemble d'alimentation en eau 300. Ce sous-ensemble est branché sur le réseau S et comprend une valve d'entrée 310 autorisant ou non le passage de l'eau du réseau S à travers un filtre 320. Le volume d'eau sortant du filtre 320 est mesuré par un compteur 330. Une valve 340 commande l'alimentation du circuit primaire 130. Une valve 350 commande l'alimentation en eau à chauffer. Cette eau à chauffer échange avec le circuit d'eau primaire 130 dans 30 le sous-ensemble d'échange 400. L'eau de traitement ainsi chauffée débouche dans un sous-ensemble de sortie 500 qui comprend une valve d'entrée 510 autorisant au non le passage de l'eau de traitement dans un compteur 520. La température de l'eau est surveillée par une jauge 530. Entre le compteur 520 et 35 la jauge 530, un module d'injection 540 de produit de traitement vient amender l'eau chauffée à des fins d'optimisation du traitement. Ce dernier est asservi avec le compteur 520. Une dernière valve 550 vient commander la sortie de l'eau de traitement avant sont injection dans le circuit R. Un sous-ensemble de commande 600 assure la gestion du régime de la chaudière et de l'injection du produit de traitement en fonction des besoins et des informations issus des différents capteurs et jauges. Une grande souplesse dans la gestion dudit régime est rendue possible grâce à la présence du réservoir tampon 240 ci-dessus décrit. Le technologie d'échange thermique entre le circuit primaire 10 130 et l'eau de traitement peut différer selon les modes de réalisation illustrés par les dessins des figures 2, 3 et 4. Selon le mode de réalisation illustré par le dessin de la figure 2, le sous-ensemble d'échange 400 est constitué par un ballon d'eau 410 dans lequel vient circuler au moyen d'un serpentin le 15 circuit primaire. Un capteur de température 411 surveille la température atteinte. Une valve de pression de sécurité 412 équipe le ballon. Selon le mode de réalisation illustré par le dessin de la figure 3, la chaudière 100 assure le chauffage d'un liquide dans un 20 circuit primaire 130 qui vient échanger avec un circuit secondaire 420 à l'intérieur d'un échangeur 430. Selon le mode de réalisation illustré par le dessin de la figure 4, l'eau du circuit secondaire 420 est préchauffée au moyen de l'eau du circuit primaire sortant de l'échangeur 430 avant de 25 retourner vers la chaudière 110 au niveau d'un autre échangeur 440. Les différents sous-ensemble fonctionnels ou la plupart de leurs éléments constitutifs se retrouvent sur les dessins des figures 5 et 6 qui illustrent néanmoins plus particulièrement le deuxième mode de réalisation. Les dessins de ces figures illustrent 30 la compacité du dispositif D. Ils illustrent notamment la compacité de la cheminée 111 équipant la chaudière 110 et qui est une cheminée d'évacuation à double flux. Le châssis C consiste en un ensemble de profilés 700 formant un parallélépipède comprenant deux cadres horizontaux 710 et 720 reliés par des montants 730. Le cadre 35 inférieur 710 accueille sur sa face inférieure des roulettes 711 en contact avec le sol. Cet ensemble de profilés 700 définit un volume intérieur accueillant les différents sous-ensembles fonctionnels du dispositif D. Ces faces verticales sont protégées par des parois d'habillage non illustrées. Les cadres 710 et 720 sont chacun protégés par un tube de protection 712 et 721 évitant tout choc direct au châssis C. Comme illustré par les seuls dessins des figures 1 et 8, un 5 module de connexion 800 vient s'intercaler entre le dispositif D et le réseau R d'eau potable de l'aéronef A. Ce dispositif est entre autre équipé d'une vanne 810 dont la sélection de la position permet - de purger l'eau déjà présente dans le réseau, 10 - d'arrêter l'injection d'eau chaude sans créer de vide d'air, - purger de l'eau déjà présente dans le dispositif. Ce module de connexion comprend également des vannes d'entrée 820 et de sortie 830 ainsi qu'une jauge de température 840 et une jauge de pression 850. 15 Comme illustré par les seuls dessins des figures 1 et 2, un groupe auxiliaire comprenant un moyen d'accélération (par exemple une pompe équipée d'un surpresseur) du débit de l'eau issue du réseau domestique S vient en amont assurer une alimentation du dispositif D lui permettent de réaliser un remplissage accéléré du réseau R d'eau 20 potable de l'aéronef. Les moyens de mise en pression de d'eau équipant l'aéronef assurent eux-mêmes une fois le réservoir de l'aéronef rempli, le passage de l'eau chaude dans les diverses canalisations à des fins de nettoyage. 25 On comprend que le dispositif, qui vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 30 35 REVENDICATIONS1. Dispositif (D) de production de liquide chaud et notamment d'eau chaude à des fins de mise en oeuvre d'un procédé de traitement d'un réseau (R) de canalisations d'eau potable d'un aéronef (A), 5 ledit dispositif (D) étant indépendant dudit aéronef (D) et venant se connecter audit réseau (R) de manière ponctuelle et étant alimenté en liquide, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend un châssis mobile (C) supportant une pluralité de sous-ensembles fonctionnels nécessaires à la production d'un liquide chaud dont une 10 chaudière à gaz à foyer fermé à condensation (110). 2. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il accueille plusieurs bouteilles de gaz (210, 220) proposant un volume de gaz suffisant susceptible de fournir l'énergie nécessaire à la production d'une grosse quantité de 15 chaleur sur une période très courte. 3. Dispositif (D) selon la revendication 1 et/ou 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend un réservoir intermédiaire (240) de gaz se positionnant entre la chaudière (110) et le ou les détendeurs (230) associés à une ou plusieurs bouteilles de gaz, pour recevoir 20 le gaz venant d'être détendu et pour alimenter la chaudière (110). 4. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE la chaudière (110) assure le chauffage d'un liquide dans un circuit primaire (130) venant échanger sa chaleur avec un liquide situé dans un ballon (410). 25 5. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE la chaudière (110) assure le chauffage d'un liquide dans un circuit primaire (130) qui vient échanger avec un circuit secondaire (420) à l'intérieur d'un échangeur (430). 6. Dispositif (D) selon la revendication 5, CARACTÉRISÉ PAR LE 30 FAIT QUE le liquide du circuit secondaire (420) est préchauffé au moyen du liquide du circuit primaire (130) sortant de l'échangeur (430). 7. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite chaudière (110) est équipée d'une cheminée (111) 35 d'évacuation à double flux. 8. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend un module de dosage (540) d'un produit de traitement qui est injecté dans le liquide chauffé en sortie dedispositif (D) avant son introduction dans le réseau (R) d'eau potable de l'aéronef (A). 9. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend un module de connexion (800) au réseau d'eau 5 potable de l'aéronef (A) équipé d'une vanne (810) dont la sélection de la position permet : - de purger l'eau ou le liquide présent dans le réseau (R) de l'aéronef (A), - d'arrêter l'injection le liquide chaud sans créer de vide d'air, 10 - de purger le liquide déjà présent dans le dispositif (D). 10. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend un châssis mobile (C) équipé de roulettes amortissantes (711). 11. Dispositif (D) selon la revendication 1 et alimenté par le 15 réseau d'eau domestique, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend un module d'accélération (900) de l'eau issue du réseau domestique afin d'augmenter la vitesse de remplissage du réseau (R) de l'aéronef (A). 20 25 30 35