Brevet FR3027294A1 — publié le 20160422

Réservoir Léger et Souple en multi matériaux distincts servant à contenir, transporter et stocker du fluide pour une durée limitée. L'invention concerne un moyen performant sur le plan technique 5 et coût pour contenir une certaine quantité de fluide légèrement pressurisé dans le but de pouvoir déplacer, transporter et/ou conserver pendant une durée relativement limitée. Le fluide peut être gazeux ou liquide. Le dit moyen pour contenir du fluide est obtenu par l'usage simultané d'au 10 moins deux éléments distincts ; chacun assurant une fonction spécifique en complémentarité par rapport aux autres composants. Actuellement, pour contenir et transporter un fluide il existe un multitude de solutions comme par exemple un vase en terre 15 cuite, en porcelaine, en verre, un sachet en plastique, un bidon en plastique, un citerne en métal ou en matériau composite en résine armée de fibres de verre, en tissu enduit de PVC, etc_Ces moyens conventionnels pour contenir un fluide présentent une caractéristique commune où le matériau utilisé 20 assure en même la fonction d'étanchéité et de solidité. Par exemple : une bouteille d'eau minérale de contenance 1,5 litres est réalisée en PET ou PEHD. Autre exemple, en 2014, les sociétés françaises Citerne°, Réservéo, La Citerne verte, etc_ commercialisent des réservoirs souples pour stocker de 25 l'eau réalisés à partir surfaces de tissu enduit d'élastomère (le tissu pour la solidité et l'élastomère comme le PVC pour l'étanchéité) thermo soudés entre elles pour en former des berlingots pouvant contenir jusqu'à plusieurs dizaines de m3. De façon analogue à une gourde avec une enveloppe externe en 30 peau et une poche interne étanche en élastomère, la présente invention concerne un moyen de contenance de fluide se présentant, à vide, sous forme d'un réservoir souple et étanche, en matériau constitué d'au moins deux composants distincts. L'un des composants assure la fonction d'étanchéité 35 et le deuxième composant assure la fonction de résistance mécanique à l'éclatement de l'ensemble et notamment éviter la détérioration du premier matériau qui assure l'étanchéité. Pour que la superposition des fonctions soit effective, il faut que le 2è matériau qui assure la solidité englobe 5 complètement le premier matériau qui assure la partie étanchéité. La Figure 1 illustre le principe général du produit. Un troisième composant additionnel peut être incorporé afin d'apporter une fonctionnalité d'isolant thermique ou de protection contre les rayons UV par exemples. 10 D'autres composants peuvent être également associés afin d'apporter d'autres fonctionnalités au réservoir pour faciliter l'usage, par exemple les moyens pour assurer le remplissage, la vidange, le dégazage, la purge, l'échappement en cas de surpression, des moyens d'adjonction d'un ou de 15 plusieurs autres fluides en mélange séquentiel, etc_. L'innovation concerne notamment l'usage d'une combinaison de matériaux légers avec de hautes performances en solidité pour rendre le transport et la mise en oeuvre facile et sécurisée. Voici quelques applications majeures de cette invention qui 20 concerne le transport et le stockage de liquide pour divers buts sans que les exemples cités ci-après ne soient limitatifs : - l'approvisionnement en eau potable pour les zones d'habitation temporaire (camping, camps de populations 25 déplacées, abreuvage pour animaux en déplacement, etc...) - moyens de stockage temporaire de l'eau dans les zones arides en vue d'usages alimentaires, de moyens de lutte contre les débuts d'incendie, collecte d'eau de pluie dans les zones arides, etc_ 30 - moyens de lutte contre les inondations de maisons ou autres bâtiments ; ceci en pompant l'eau de la partie inondée pour stocker provisoirement dans ces réservoirs étanches mettant ainsi hors d'eau les caves, sous-sols ainsi que tout autres parties inondées. On videra ces réservoirs éphémères lorsque 35 viendra la décrue. - autres moyens de lutte contre les inondations consiste à remplir ces réservoirs avec de l'eau en crue et d'empiler ces réservoirs comme on empile les sacs de sables pour faire un barrage d'urgence. - L'avantage de ces réservoirs réside sur son encombrement réduit à vide (le réservoir peut être facilement plié lorsqu'il est vide), son faible poids, son coût de fabrication et sa facilité pour la mise en oeuvre. Ceci est possible grâce 10 à sa conception innovante qui fait l'objet de cette de brevet. L'application principale revendiquée pour cette invention concerne un moyen de lutte par voie aérienne contre les incendies de forêts. 15 Actuellement quand les incendies de forêts deviennent importantes et nécessitent l'intervention des avions pour larguer de l'eau sur les zones en flammes, la difficulté réside sur le fait que les avions doivent voler assez bas avant de larguer l'eau afin que celle-ci ne se disperse pas 20 trop ou ne s'évapore de façon conséquente avant atteindre efficacement les arbres en flamme. De ce fait ces avions sont essentiellement les hydravions Canadair de faibles capacités. Ils doivent ainsi faire beaucoup de va-et-vient pour délivrer la quantité nécessaire. Il existe une autre alternative à ces 25 avions de faible contenance : ce sont les hélicoptères qui transportent des quantités d'eau, encore plus faibles que les Canadairs, dans des sacs étanches (réalisés avec des morceaux de tissus enduits thermo soudés) pour aller les vider sur les zones en flamme. La solution hélicoptère comporte les mêmes 30 contraintes que les Canadairs à savoir larguer à basse altitude la masse d'eau ; or le vol en basse altitude n'est pas sans risque en particulier sur les zones en flamme. Il existe par ailleurs un autre moyen plus conséquent pour lutter contre les incendies de forêts, c'est l'utilisation des avions 35 gros porteurs comme par exemple les airtankers DC8 ou DC10. Toutefois, cette dernière solution impose pour des raisons techniques et de sécurité, de larguer la masse d'eau à plus haute altitude ; cette procédure a pour conséquence que l'eau en vrac se disperse énormément, s'évapore considérablement avant d'atteindre les cibles et la précision de largage est très faible à cause de la dispersion incontrôlable de la masse d'eau. Pour pouvoir larguer de l'eau efficacement à une altitude plus haute, la société Caylym Technologies (USA) propose (en 2010) la solution PCAD (precise container air delivery) qui consiste en un système avec une poche en plastique (polyuréthane) pouvant contenir plus d'un m3 d'eau. Cette poche est ensuite mise dans un grand et solide carton pour que le sac plastique ne s'affaisse pas à cause de la masse d'eau qui y est contenue; ensuite l'ensemble carton et poche plastique est ensuite posé sur une palette pour faciliter le chargement dans les avions gros porteurs. Cette dernière solution présente quelques inconvénients où le carton et la palette doivent être assez solides pour pouvoir être chargés et empilés dans l'avion. Le poids du carton et de la palette n'est pas négligeable pour ce transport aérien de système à usage unique. La présente invention offre une solution innovante pour transporter de l'eau (ou tout autre liquide par exemple du liquide retardant) dans un réservoir léger, souple et étanche qui peut facilement se détériorer en présence de chaleur et/ou de choc violent, libérant ainsi la masse d'eau pour contribuer à éteindre l'incendie avec précision. Par la suite nous nommons l'objet de cette invention le RLSF, 30 abréviation de Réservoir Léger et Souple pour Fluides. Les RLSF peuvent se présenter en plusieurs versions de capacité contenance allant de 20 litres à 20.000 litres, en un seul compartiment ou en plusieurs compartiments reliés les un avec les autres au moyen de liaison souple (corde, tissu, 35 tricot, etc...), selon les impératifs des conditions de leurs usages. Les Figures 8 et 9 illustrent quelques exemples non limitatifs d'assemblage de RLSF. Par exerePre pour transporter et stocker de l'eau potable pour les populations déplacées, on peut utiliser des RLSF de cette invention ayant une contenance de 20 à LQ,g_ litres. Pour utiliser en tant que moyen de stockage provisoire des eaux d'inondation des caves et sous-sols, on peut utiliser des RLSF ayant une contenance de 100 à 3000 litres. Pour utiliser à la place des sacs de sables pour construire des barrages contre les inondations, on peut envisager des RLSF de 20 à 50 litres à remplir avec les eaux même de l'inondation. Pour stocker de l'eau de façon provisoire dans les zones arides dans le but d'utiliser comme premiers moyens de lutte contre les débuts d'incendie, on peut envisager des RLSF de 100 à 10.000 litres. Et enfin pour utiliser pour transporter de l'eau par des avions gros porteur et larguer sur les incendies de forêts, on peut envisager plusieurs RLSF de 100 à 5.000 litres selon la configuration spécifique de l'avion. La capacité de contenance implique du volume et du poids à manipuler ; ainsi la taille des RLSF sera dimensionnée selon les moyens de manutention, le moyen de transport et le lieu de stockage. La forme idéale du RLSF rempli, peut être cylindrique (Figure 2 et 3) ou en forme de berlingot (Figure 4) selon l'utilisation. Une autre alternative pour la configuration géométrique du RLSF est celle de la forme d'une grande baudruche. La conception du RLSF : il y a deux fonctions techniques essentielles à assurer, l'une concerne l'étanchéité et la seconde concerne la résistance à l'éclatement dû à pression de liquide qui y est contenu. La fonction d'étanchéité est obtenue par l'emploi d'un sac en plastique de forme analogue aux sacs de poubelle avec épaisseur et une capacité adaptée à l'application visée. La fonction de résistance à l'éclatement est assurée par une enveloppe en matériau textile ou papier surfacique sous forme de tissu, de tricot (mailles cueillies ou mailles jetées), de non-tissé, de papier renforcé imperméabilisé ou tout autre matériau surfacique présentant une résistance à la déchirure suffisante pour cet usage enveloppe éphémère ; cette surfacique vient englober en plastique contenant le liquide. Afin complètement le sac que l'enveloppe surfacique externe puisse 5 son rôle de contention à l'éclatement rupture mécanique du sac rempli d'eau), il jouer parfaitement (pour empêcher la faut que le volume maximum du sac plastique une fois remplie soit inférieure d'au moins de 10% supérieur à la capacité de contenance maximale de l'enveloppe surfacique englobante une fois fermée. Voici un 10 exemple non limitatif de configuration : si on veut transporter 100 litres de liquide, alors on utilise un plastique (ayant une capacité de contenance maximale litres une fois fermé) qu'on remplit avec seulement100 de liquide et qu'on ferme ensuite le sac pour le sac en de 130 litres rendre 15 complètement étanche en prenant soin de purger l'air au préalable ; après la purge il y aura très peu d'air résiduel dans le sac en plastic mais ceci n'a pas d'importance dans la fonctionnalité. On se retrouve ainsi avec une quantité de 100 litres de liquide qui peut se mouvoir librement dans un sac 20 plastic ayant un volume utile de 130 litres; Dans cette condition, si on empilait ces sacs plastiques remplis de liquide pour, par exemple, en faire un mur éphémère de 2 mètres de haut (Figure 5 et 6), alors le sac situé sur la lère rangée du bas en contact avec le sol subirait une grande 25 pression et éclaterait. Pour empêchement cet éclatement, la présente invention fait appel à l'emploi d'une enveloppe textile dans laquelle on vient introduire le sac plastique rempli de liquide, fermé et purgé. Ensuite on procède à la fermeture de l'enveloppe textile externe en faisant en sorte 30 le volume maximum en expansion de l'enveloppe textile soit légèrement supérieur à 100 litres, par exemple 105 litres. Grâce à cette configuration, si la pression à l'intérieur du sac plastique rempli de liquide, venait à augmenter pour quelle raison que ce soit, cette pression fait plaquer la 35 paroi du sac plastic contre l'enveloppe surfacique contentif. L'enveloppe externe vient ainsi empêcher la déchirure du sac plastic grâce à sa résistance à l'éclatement définie pour être largement supérieure à la résistance à l'éclatement du sac plastic à travers un choix approprié de matériau pour l'élaboration de l'enveloppe externe. En résumé l'innovation consiste à utiliser un ensemble comprenant une enveloppe surfacique et de préférence une 5 enveloppe textile légère et très résistante à l'éclatement pour contenir un sac plastique étanche rempli de fluide et en particulier du liquide ; une fois purgé et fermé, le sac plastique doit avoir un volume utile maximale de Q2, avec Q2 supérieur à Ql, où Q1 étant la quantité de liquide contenue 10 dans le sac plastique. Ce sac plastique rempli de liquide est introduit dans une enveloppe surfacique externe dont le volume maximum après fermeture est Q3. En imposant les conditions Q2 >> Q3 >> Ql, la fonction d'étanchéité est assurée par la paroi du sac plastique et la résistance à l'éclatement est 15 assurée par la solidité de l'enveloppe externe. La condition Q2 >> Q3 et la solidité de l'enveloppe surfacique font que le sac plastique n'est jamais sollicité en grande déformation jusqu'à sa rupture. La structure d'un tricot tramé tubulaire disposé selon la configuration de la Figure 7 présente une 20 résistance à l'éclatement exceptionnelle. La fermeture du sac plastique interne et de l'enveloppe externe peut être réalisée par n'importe quel système d'attache, de clip, de clapet antiretour ou de bouchon. Légende des figures : 25 - Fig. 1 : Configuration multi-composant du RLSF, vue en coupe transversale d'un RLSF cylindrique. - Fig. 2 : Forme idéale cylindrique du RLSF, vue en coupe transversale À-A. - Fig. 3 : Forme idéale cylindrique du RLSF, vue en coupe 30 longitudinale B-B. - Fig. 4 : Exemple de forme berlingot du RLSF, réservoir souple en forme de coussin. - Fig. 5 : Exemple d'empilement de RLSF pour en constituer un muret. Exemple de muret formé par un ensemble 35 de o rangées de deux réservoirs dans le sens de profondeur, o rangées de trois réservoirs dans le sens largeur, o empilement de cinq réservoirs dans le sens hauteur. - Fig. 6 : Exemple d'empilement de RLSF pour en constituer -un muret. Exemple de muret formé par un ensemble de o rangées de cinq réservoirs dans le sens largeur, o empilement de deux réservoirs dans le sens hauteur. Fig. 7 : Configuration de la structure en tricot tramé de l'enveloppe externe du RLSF - Détails de la structure de l'enveloppe externe. - Fig. 8 : Exemple d'assemblage de RLSF Forme rectangulaire - Combinaison rectangulaire. Fig. 9 : Exemple d'assemblage de RLSF Forme trapézoïdale - Combinaison trapèze. Les références apparaissant sur ces figures renvoyant à : 1 : Réservoir souple 2 : Liquide à contenir 3 : Sachet en plastique étanche contenant le liquide 4 : Enveloppe extérieure de renfort pour éviter l'éclatement de l'élément 3 5 : Composant optionnel pour l'isolation thermique ou protection UV 6 : Fermeture aux extrémités 7 : Maille de fond 8 : Trame de renfort 9 : Liaison souple En fonction de la description ci-dessus du principe de mise en oeuvre et des applications de la présente invention, nous revendiquons les points suivants : REVENDICATIONS1. Réservoir souple destiné à contenir un fluide, caractérisé en ce qu'il comprend : - une enveloppe interne destinée à contenir de manière étanche un fluide ; une enveloppe externe textile en tricot, conçue pour englober entièrement l'enveloppe interne et assurer une résistance à l'éclatement de ladite enveloppe interne si la pression à l'intérieur de cette dernière vient à monter. 2 - Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'enveloppe externe est formée d'un tricot tramé. 3 - Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'enveloppe externe est formée d'un tricot tubulaire tramé, pouvant être fermé en ses extrémités, une trame de renfort étant déposée dans le sens circonférentiel et les colonnes de mailles étant formées dans le sens axial dudit réservoir. 4 - Réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite enveloppe externe est formée d'une ou plusieurs couches de tricot. 5 - Réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce ladite enveloppe externe est formée d'un tricot réalisé avec des fils dont la masse linéique se situe entre 7,8 et 90 g par kilomètre de fil. 6 - Réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite enveloppe interne est formée d'une ou plusieurs couches de matière plastique, par exemple de polyéthylène basse densité, d'éthylène-propylène-diène monomère ou de polychlorure de vinyle. 7 - Réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe interne présente, une fois fermée, un volume de contenance maximal V2 et l'enveloppe externe présente, une fois fermée, un volume de contenance maximal V3, tels que le ratio V2/V3 est strictement supérieur à 1,10, et idéalement compris entre environ 1,20 et 3,10. 8 - Ensemble de réservoirs conformes à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits réservoirs sont reliés les uns aux autres au moyen d'une liaison souple. 9 - Procédé de mise en oeuvre d'au moins un réservoir conforme à l'une des revendications 1 à 7, ou d'un ensemble de réservoirs selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - on remplit l'enveloppe interne avec un fluide, par exemple un liquide, on introduit ladite enveloppe interne dans l'enveloppe externe, de sorte que l'enveloppe externe englobe entièrement l'enveloppe interne, - on referme ladite enveloppe externe en ses extrémités.ir 10 - Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que : - on remplit l'enveloppe interne avec un volume V1 de fluide, de sorte que V1 soit strictement inférieur à V2, et de préférence de sorte que le ratio V2/V1 soit strictement supérieur à 1,05, on referme ladite enveloppe externe, de sorte que ledit volume de contenance maximal V3 de ladite enveloppe externe, une fois cette dernière fermée, est tel que le ratio V2/V3 est strictement supérieur à 1,10, et idéalement compris entre environ 1,20 et 3,10, où V1, V2 et V3 sont tels que V2 > V3 >V1. 11 - Utilisation d'un réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, ou d'un ensemble de réservoirs selon la revendication 8, en tant que moyen de lutte par voie aérienne contre les incendies de forêt, dans laquelle ledit au moins un réservoir contient un fluide qui est de l'eau, avec ou sans additif.