Brevet FR3040083A1 — publié le 20170217

Domaine Technique [0001] De manière générale, l'invention concerne une soupape de sécurité pour une enveloppe gonflable réalisée en film synthétique mince (épaisseur allant de 1 pm à 250 pm). Arrière-plan technologique [0002] Le brevet US 4 966 185 décrit une valve de gonflage pour obturer un orifice de gonflage d'une enveloppe gonflable. La valve comprend une rondelle extérieure avec un passage central opposé à l'orifice et qui porte une bague d'étanchéité. Une rondelle intérieure maintient une membrane qui s'étend par-dessus l'orifice et qui définit des canaux d'entrée de gaz. En cas de surpression du côté intérieur, la membrane est pressée contre la bague d'étanchéité et ferme ainsi l'orifice. En cas de surpression du côté extérieur, la membrane est levée de la bague d'étanchéité et ouvre des passages de gaz entre l'extérieur et l'intérieur de l'enveloppe. [0003] Le brevet US 5 326 176 décrit une valve de surpression pour un conteneur d'emballage qui évite la contamination de l'atmosphère interne de l'emballage par de l'air ambiant. La valve comprend une membrane souple de forme généralement rectangulaire qui s'étend par-dessus des trous dans l'enveloppe d'emballage. Deux côtés de la membrane sont collés sur l'enveloppe par des bandes collantes en biseau, de sorte à ce qu'il résulte un canal libre de colle dans la zone entre les bandes collantes, l'espacement entre l'enveloppe et la membrane étant minimal dans ce canal. En cas de surpression dans l'emballage, la membrane se lève de l'enveloppe dans la zone du canal qui permet ainsi le passage de gaz de l'intérieur vers l'extérieur. [0004] La demande de brevet US 2006/0076058 Al relate une valve de surpression à usage unique qui peut être appliquée contre la paroi d'un emballage contenant un produit relâchant des gaz. La valve comprend une feuille de dessous et une feuille de dessus qui sont jointes l'une à l'autre par un joint périphérique étanche. La feuille de dessous comprend une ouverture dans un premier secteur du périmètre fermé et la feuille de dessus comprend des micro-ouvertures dans un deuxième secteur du périmètre fermé. Une substance liquide se trouve entre les deux feuilles dans le deuxième secteur. En cas de surpression dans l'emballage, les gaz pénètrent dans premier secteur via des ouvertures dans l'emballage et l'ouverture dans la feuille de 3040083 2 dessous. Ensuite, si la pression est suffisante, des passages capillaires se forment dans le premier secteur et permettent aux gaz de s'échapper vers l'extérieur via les micro-ouvertures dans la feuille de dessus. [0005] Les valves connues ont souvent une masse surfacique importante comparée 5 à la masse surfacique de l'enveloppe sur laquelle elles sont appliquées. Dès lors, elles sont difficilement compatibles ou incompatibles avec certaines applications, p.ex. les missions de ballons de haute atmosphère ou de ballons ionosphériques. Certaines des valves existantes sont également incompatibles avec une utilisation sur des films synthétiques de très faible épaisseur (inférieure à 250 pm, de préférence inférieure à 10 50 pm). Il est donc un objectif de l'invention de proposer une soupape d'une construction plus appropriée à ces applications. Description générale de l'invention [0006] Selon un premier aspect de l'invention, une soupape de sécurité pour enveloppe gonflable en film synthétique comprend un premier film, synthétique, faisant 15 partie de ou étant appliqué contre une paroi de l'enveloppe gonflable, le premier film étant muni d'un orifice. La soupape comprend en outre un corps obturateur coopérant avec l'orifice, le corps obturateur ayant une première face tournée vers ledit orifice et une deuxième face détournée de l'orifice, et un deuxième film, élastomère, joint au premier film en périphérie du corps obturateur. Le deuxième film est monté avec un 20 étirement de montage. Le corps obturateur est fixé au premier ou au deuxième film élastomère par une fixation et contraint en position fermée par la tension de montage du deuxième film. [0007] Dans le cadre de ce document, le terme « film synthétique » désigne un film mince et souple en matière synthétique, p.ex. en polypropylène, polymère acrylique, 25 polyamide, polyimide, polyéthylène téréphtalate (PET), polyester, etc. Les films peuvent être monocouche ou multicouche, métallisés ou non. L'épaisseur des films est de préférence entre 1 pm et 250 pm, plus de préférence entre 3 pm et 50 pm. Le terme « film élastomère » désigne un film mince et souple en polymère élastomère. [0008] De préférence, la fixation susmentionnée fixe le corps obturateur au deuxième 30 film et se trouve sur la deuxième face de celui-ci. Avantageusement cette fixation est centrée sur l'axe de l'orifice, c.-à-d. dans la prolongation (virtuelle) de l'orifice vers l'extérieur. 3040083 3 [0009] La fixation fixant le corps obturateur peut comprendre un ou plusieurs joints collés ou soudés (thermocollés). Alternativement ou additionnellement, la fixation fixant le corps obturateur pourrait comprendre un élément d'ancrage, p.ex. en forme d'ergot, de champignon ou de rivet. Le thermocollage peut être pratiqué sur polyester 5 ou polyéthylène ou tout autre film compatible de cette technologie. Les joints soudés peuvent être obtenus par soudage par ultrasons, par soudage par laser, [0010] De préférence, le deuxième film est joint au premier film en périphérie du corps obturateur par un joint collé ou soudé étanche sur l'entièreté de la circonférence du corps obturateur et le deuxième film comprend au moins une perforation permettant 10 l'échappement de gaz de l'enclos formé entre les premier et deuxième films. [0011] Il est également possible que le deuxième film est joint au premier film en périphérie du corps obturateur par un joint collé ou soudé discontinu de sorte à délimiter un canal d'échappement de gaz entre les premier et deuxième films. [0012] Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le corps obturateur a 15 la forme d'une lentille ou d'un disque. Il est de préférence réalisé en une matière polymère. [0013] Selon un mode de réalisation avantageux de la soupape de sécurité, la fixation fixant le corps obturateur est agencée de sorte à permettre au deuxième film de se bomber en cas de surpression en glissant sur au moins une partie du corps obturateur. 20 Le deuxième film est de préférence muni d'au moins une perforation localisée dans une zone qui du fait du glissement causé par le bombement se sépare du corps obturateur. Dans ce mode de réalisation, la face du corps obturateur détournée de l'orifice ferme le ou les perforations du deuxième film aussi longtemps que le renflement du deuxième film ne déplace la ou les perforations au-delà du bord du corps 25 obturateur. [0014] La fixation fixant le corps obturateur est de préférence agencée localement et centralement sur la deuxième face du corps obturateur et fixe le corps obturateur au deuxième film de sorte à permettre le glissement du deuxième film sur le corps obturateur dans une zone annulaire autour de la fixation et de ce fait une dilatation du 30 deuxième film par rapport au corps obturateur. Avantageusement, le deuxième film comprend alors au moins une perforation dans ladite zone annulaire. Il sera apprécié 3040083 4 que cette réalisation assure deux niveaux d'étanchéité: entre le corps obturateur et le premier film et entre le corps obturateur et le deuxième film. [0015] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la soupape présente un siège de soupape comprenant une partie en forme de collerette fixée au premier film 5 et une partie cylindrique agencée coaxialement avec l'orifice, le corps obturateur étant configuré de sorte à pouvoir glisser axialement dans la partie cylindrique entre une position ouverte et la position fermée. [0016] Le deuxième film est de préférence en caoutchouc silicone ou fluorosilicone, caoutchouc butadiène, caoutchouc butyle, EPDM (éthylène-propylène-diène 10 monomère), etc. [0017] Pour une meilleure étanchéité de la soupape, une graisse ou une huile d'étanchéité peut être prévue entre le corps obturateur et le premier film et/ou entre le corps obturateur et le deuxième film. De même, les matières en contact au niveau du clapet et/ou du siège pourront présenter un faible module d'Young pour favoriser un 15 contact étanche. Un revêtement spécifique sur l'une ou les surfaces en contact peut être retenu. [0018] Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la soupape comprend un élément de renfort rigidifiant le premier film (qui peut être le film de l'enveloppe) autour de l'orifice, dont le bord sert de siège de soupape au corps obturateur. 20 [0019] Un deuxième aspect de l'invention concerne une enveloppe gonflable en film synthétique, comprenant une ou plusieurs soupapes de sécurité telles que décrites ci-dessus. [0020] D'autres aspects de l'invention concernent des enceintes comprenant une ou plusieurs enveloppes gonflables dotées de soupapes de sécurité. Des exemples 25 d'enceintes sont, en particulier, un emballage (p.ex. de grand volume, pour le stockage et/ou le transport de satellites ou d'autres biens à protéger), une structure spatiale gonflable (p.ex. un réflecteur d'antenne, un mat, une structure porteuse de panneau solaire), un ballon stratosphérique ou ionosphérique, une tente (p.ex. pour abriter une centre de commande avancé, une installation médicale, un espace hospitalier de 30 fortune, un centre informatique, etc., ou pour créer un espace habitable), une enceinte de transport (p.ex. pour le transport de patients contagieux), une serre ou une salle blanche. De manière générale, toute application visant à créer un espace propre ou à 3040083 5 atmosphère contrôlée temporaire peut avoir recours à une ou plusieurs enveloppes selon le deuxième aspect de l'invention. [0021] La soupape de sécurité selon l'invention convient aussi bien à des enveloppes gonflables à paroi unique qu'à des enveloppes gonflables à double paroi. Des 5 structures gonflables compartimentées peuvent également être équipées de soupapes de sécurité selon l'invention. Brève description des dessins [0022] D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée de certains modes de réalisation avantageux présentés ci- 10 dessous, à titre d'illustration, avec référence aux dessins annexés qui montrent : Fig. 1: une vue éclatée d'un premier exemple de soupape de sécurité conforme à l'invention ; Fig. 2: une coupe transversale de la soupape de la figure 1 à l'état fermé ; Fig. 3: une coupe transversale de la soupape de la figure 1 à l'état ouvert ; 15 Fig. 4: une coupe transversale d'un deuxième exemple de soupape de sécurité conforme à l'invention, à l'état fermé ; Fig. 5: une coupe transversale de la soupape de la figure 4 à l'état ouvert ; Fig. 6: une coupe transversale d'une variante de la soupape des figures 1 à 3 ; Fig. 7: une coupe transversale d'une variante de la soupape des figures 4 et 5, à l'état 20 fermé ; Fig. 8: une coupe transversale de la soupape de la figure 7 à l'état ouvert ; Fig. 9: une vue schématique d'un satellite emballé dans une enveloppe en film synthétique mince ; Fig. 10: une vue schématique d'un ballon ionosphérique ; 25 Fig. 11: une coupe transversale d'un mode de réalisation particulièrement avantageux d'une soupape de sécurité conforme à l'invention ; Fig. 12: une vue trimensionnelle du siège de soupape et du corps obturateur de la soupape de la figure 11 ; 3040083 6 Fig. 13: une coupe transversale d'une soupape de sécurité avec un clapet de forme généralement tronconique ; Fig. 14: une coupe transversale d'une soupape de sécurité avec un clapet en forme de toupie ; 5 Fig. 15: une vue en perspective d'un igloo gonflable à double paroi ; Fig. 16: Un détail de l'igloo de la figure 15. Description détaillée de plusieurs modes de réalisation de l'invention [0023] Les figures 1 à 3 montrent un premier exemple de soupape de sécurité 10 permettant d'éviter une surpression dans une enveloppe gonflable. La soupape 10 10 comprend un premier film 12, en matière synthétique, en forme de rondelle, appliqué hermétiquement contre la paroi extérieure de l'enveloppe gonflable 14 (figures 2 et 3) et formant un siège de soupape rigidifié comparativement à la seule enveloppe 14. L'orifice central 16 du premier film est placé dans la continuation d'une aperture 18 ménagée dans l'enveloppe gonflable 14. Le passage formé par l'aperture 18 et l'orifice 15 16 est fermé du côté extérieur de l'enveloppe par un clapet 20 (en matière synthétique ou en caoutchouc) faisant office de corps obturateur de la soupape 10. Le clapet 20 peut avoir une forme tronconique ou plus avantageusement une forme lenticulaire dont la surface en contact est une portée sphérique ou encore de toupie qui exerce une pression concentrée au niveau de l'orifice 16 du siège. Ce clapet est appliqué contre 20 le siège de soupape par la tension d'un deuxième film 22, en matière élastomère. Le deuxième film 22 (ou disque élastomère) est joint au premier film 12 par un joint périphérique 24. L'anneau d'assemblage 28 possède une couronne de petits tétons 29 qui s'assemblent dans des orifices 13 en vis-à-vis du premier film 12 en forme de rondelle. Au préalable, on monte le disque élastomère 22 sur la l'anneau d'assemblage 25 28. Le disque élastomère possède également des orifices 23 et le montage met en tension initiale calibrée le disque élastomère 22. L'anneau d'assemblage est de préférence réalisé dans le même matériau que le premier film 12. Dans ce cas, les tétons sont avantageusement thermosoudés sur le premier film 12. Sur la face détournée de l'orifice 16, le clapet 20 est joint au deuxième film 22 par un collage 26 30 positionné dans l'axe du passage formé par l'aperture 18 et l'orifice 16. Le clapet 20 est maintenu contre le premier film 12 par la tension du deuxième film 22 (disque élastomère). La chambre intérieure 30 formée entre les films 12 et 22 et hébergeant 3040083 7 le clapet 20 est reliée à l'atmosphère (ou au vide spatial) extérieure à l'enveloppe 14 par des perforations 32. Dans l'exemple des figures 1 à 3, les perforations 32 sont placées radialement extérieurs au périmètre du clapet 20. [0024] La base de la soupape de sécurité 10, formée par le premier film 12, est 5 attachée à l'enveloppe gonflable 14 par une colle ou une soudure étanche 34. [0025] Tant que la pression interne de l'enveloppe reste en-dessous d'un certain seuil, le clapet 20 empêche la fuite de gaz via la soupape 10 (figure 2) parce que la composante normale de la force de tension du deuxième film synthétique maintient le clapet 20 en contact avec le siège de soupape. En cas de surpression, le clapet 20 se 10 lève du siège de soupape et permet au gaz de s'échapper vers l'extérieur en passant par les perforations 32 (figure 3). Dès que la différence de pression tombe de nouveau sous la valeur seuil, le clapet 20 revient en position fermée. Le collage 26 garantit que le clapet 20 reste en place. La surpression limite interne à l'enveloppe déclenchant l'ouverture de la soupape est réglée par l'étirement initial du deuxième film 22, par sa 15 raideur mécanique, par le diamètre de l'orifice 16 et celui du clapet 20 ainsi que par l'angle a entre le film élastique 22 et son plan de pose en position fermée. [0026] Les figures 4 et 5 illustrent un deuxième exemple de soupape de sécurité 110. Dans cet exemple, le premier film 112, qui forme la base de la soupape 110, fait partie intégrante de l'enveloppe 114. Le premier film 112 comprend un orifice 116 fermé du 20 côté extérieur de l'enveloppe 114 par un clapet 120 en matière synthétique flexible. Le clapet 120 a la forme d'un disque et est appliqué contre la paroi extérieure l'enveloppe 114 par la force résultant de la tension d'un deuxième film 122, élastique, fixé au premier film par un cordon de collage ou de soudure périphérique 124. Le clapet 120 est maintenu en place contre le deuxième film 122 par un joint collé ou soudé central 25 126, placé substantiellement dans l'axe de l'orifice 118. Autour de ce joint central 126, une zone de contact annulaire est formée entre le clapet 120 et le deuxième film élastique 122, dans laquelle il n'existe pas de fixation entre le clapet 120 et le deuxième film élastique 122 et dans laquelle le deuxième film 122 peut donc glisser sur le clapet 120. Dans cette zone annulaire, le deuxième film élastique 122 est également muni de 30 perforations 132 qui se trouvent radialement proches du périmètre du clapet 120. [0027] Lorsque la pression intérieure de l'enveloppe 114 est inférieure à la pression d'évacuation, le clapet 120 obture l'orifice 118 dans le premier film 112 ainsi que les perforations 132 dans le deuxième film 122 (figure 4). Lorsque la pression interne de 3040083 8 l'enveloppe 114 monte, le deuxième film commence à se bomber (figure 5). Ce bombement est accompagné par un étirement radial du deuxième film dans la zone annulaire entre le joint central 126 et le cordon de collage ou de soudure périphérique. L'étirement, illustré par les flèches doubles 128 sur la figure 5, en présence de 5 l'élévation de la pression interne, cause un glissement du deuxième film sur le bord du clapet 120 et fait en sorte que les perforations 132 migrent radialement vers l'extérieur par rapport au clapet 120. Un passage d'évacuation de gaz 130 se forme dès que le clapet 120 décolle du premier film 112 et libère au moins une des perforations 132. Une huile (silicone) peut être appliquée sur les surfaces de contact du clapet pour accroitre l'étanchéité et pour faciliter le glissement. [0028] La figure 6 montre une variante de l'exemple des figures 1 à 3. Seules les différences par rapport à l'exemple de base seront détaillées par la suite. La soudure centrale 26 est remplacée dans cette variante par un élément d'ancrage mécanique 226 du clapet 220 dans le deuxième film 222. Une autre différence réside dans le fait 15 que le joint périphérique 224 est discontinu, de sorte à définir un passage d'échappement de gaz 232 entre les premier et deuxième films 212, 222. Les perforations 32 du deuxième film ont donc pu été omises dans cette variante. Finalement, la variante de la figure 6 ne comprend pas d'anneau d'assemblage 28. [0029] Les figures 7 et 8 illustrent une variante de l'exemple des figures 4 et 5. Seules 20 les différences par rapport à l'exemple de base seront détaillées par la suite. Le joint collé ou soudé central entre le clapet 320 et le deuxième film 322 est remplacé dans cette variante par un joint collé ou soudé 326 entre le clapet 320 et le premier film 312. Le joint collé ou soudé 326 est placé de sorte à permettre au clapet de fléchir ensemble avec le deuxième film tout en restant accolé à celui-ci, lorsque la pression interne de 25 l'enveloppe monte. Au fur et à mesure que le deuxième film 322 se bombe, il s'étire et glisse sur le clapet 320, qui, lui, reste dimensionnellement plus stable. L'étirement est illustré par la flèche double 328. Le deuxième film 322 est muni d'au moins une perforation 332 localisée dans une zone qui du fait du glissement relatif causé par le soulèvement et le bombement n'est plus masquée par le clapet 320. Comme dans 30 l'exemple des figures 4 et 5, un passage d'évacuation de gaz 330 se forme dès que le clapet 320 décolle du premier film 312 et libère au moins une des perforations 332. [0030] Les figures 11 à 12 montrent une variante de soupape de sécurité 410 plus sophistiquée. La soupape 410 comprend un siège de soupape 412 en matière 3040083 9 synthétique et un clapet 420 coopérant avec le siège de soupape 412. Le siège de soupape 412 est en forme de tube 412a se terminant dans une collerette 412b appliquée hermétiquement contre la paroi extérieure de l'enveloppe gonflable 414. Le clapet 420 comprend une extrémité cylindrique 420a qui vient s'em boiter dans la partie 5 tubulaire 412a du siège de soupape 412, une extrémité de tête 420b, opposée à l'extrémité cylindrique 420a, qui sert d'appui à un film élastomère 422. Le film élastomère 422 est fixé à la périphérie de la collerette 412b du siège de soupape par un anneau d'assemblage 428. Entre l'extrémité de tête 420b et l'extrémité cylindrique 420a, le clapet 420 est doté d'une saillie circonférentielle ou bague 420c destinée à 10 venir en appui sur le siège de soupape 412 et à fermer l'orifice de manière étanche. Le clapet 420 comprend en outre des trous traversants 421 dans la paroi de l'extrémité cylindrique. [0031] Le clapet 420 est appliqué contre le siège de soupape 412 par la tension du film élastomère 422. En cas de surpression dans l'enveloppe, le clapet 420 se déplace 15 axialement vers l'extérieur dans la partie tubulaire 412a du siège de soupape en tendant le film élastomère 422. La saillie circonférentielle 420c se lève du siège de soupape 412 et les trous traversants 421 se rapprochent du bord intérieur de la collerette 412b du siège de soupape. Le gaz à l'intérieur de l'enveloppe peut dès lors commencer à s'échapper vers l'extérieur, en passant par les perforations 432 dans le 20 film élastomère 422. Si la pression interne de l'enveloppe monte davantage, les trous traversants dépassent du bord intérieur de la collerette 412b du siège de soupape, ce qui entraîne alors un échappement plus rapide du gaz. de préférence, les pièces mécaniques (le siège de soupape et le clapet) ont des épaisseurs fines (entre environ 100 pm et 1 mm) afin de limiter leur masse et d'assurer leur compatibilité d'une 25 technologie d'assemblage avec les films des enveloppes. Les pièces mécaniques sont avantageusement des pièces moulées (par injection ou par une autre technique de moulage), réalisées en matière polymère et/ou élastomère. [0032] Un avantage de la soupape des figures 11 et 12 est la meilleure précision portant sur la valeur de la pression d'ouverture. Le jeu d'emboitement entre les 30 cylindres du siège et du clapet permet un premier débit d'échappement réduit de la soupape avec un décollement faible du clapet. Si la surpression est plus grande, le clapet se relève davantage et découvre les trous traversants sur son cylindre qui permettent un échappement de gaz plus intense. En position relevée, la force 3040083 10 résultante est accrue et correspond donc à une surpression plus importante : le système autorégule le débit en fonction de la surpression de façon avantageuse. [0033] Les figures 13 et 14 montrent des variantes de la soupape de sécurité des figures 1 à 3. La soupape de la figure 13 comprend un clapet en forme de tronc de 5 cône 520, la soupape de la figure 14 comprend un clapet en forme de toupie 620. On note que la pointe de la toupie pourrait également être arrondie. [0034] Des soupapes d'échappement ou soupapes de sécurité telles que décrites ci-dessus sont adaptées à la technologie des enveloppes gonflables. Elles sont destinées à contrôler la surpression d'une enveloppe gonflée. Leur conception est 10 particulièrement adaptée à la technologie des films minces et souples constituant les enveloppes gonflables. Elles résolvent le problème de la surpression, qui peut provoquer l'éclatement de l'enveloppe. Les épaisseurs des films sont avantageusement comprises entre 3 pm et 250 pm. De telles enveloppes présentent donc des masses surfaciques très faibles et les soupapes décrites ont l'avantage 15 qu'elles peuvent être réalisées également avec de très faibles masses (typiquement inférieure à 0.5 grammes pour les applications de ballons). Ainsi, la masse surfacique moyenne ou la masse totale d'une enveloppe équipée d'une ou de plusieurs de ces soupapes de sécurité ne sont guère augmentées. [0035] Les films utilisés pour la fabrication des enveloppes sont de préférence 20 constitués d'un ou de plusieurs des matériaux suivants : o polypropylène ; o polymère acrylique ; o polyester (PE) ; o polyim ide (PI) ; 25 o polyamide (PA), p.ex. le nylon ; o polyéthylène téréphtalate (PET) ; o etc. Les films en question peuvent être métallisés ou non métallisés, en fonction de l'application de l'enveloppe. Des films convenables à la fabrication d'enveloppes 3040083 11 gonflables sont disponibles dans le commerce. Des exemples sont les films Mylar (marque de fabrique) métallisés ou non, les films Kapton (marque de fabrique). [0036] Des applications d'enveloppes gonflables envisagées se trouvent, entre autres, dans les domaines suivants : 5 o l'emballage et / ou le stockage, en particulier, de biens volumineux sensibles à l'humidité et/ou à la pureté de l'air, dont la protection vis-à-vis des particules, des poussières est exigée ; o la mise à disposition d'espaces propres temporaires à simple ou double enveloppe ; 10 o les ballons stratosphériques et/ou ionosphériques, en particulier les ballons ionosphériques décrits dans la demande de brevet français enregistrée sous le numéro 14/02317 ; o les structures spatiales gonflables (comme les mats déployables, les structures porteuses de panneaux solaires, les réflecteurs d'antenne, etc.); 15 o la protection d'équipement sensible contre le froid (p.ex. les sondes atterrisseur, des parties de vaisseaux spatiaux, etc.) [0037] Des enveloppes équipées de soupapes de sécurité conviennent particulièrement à l'emballage, plus précisément au conditionnement de charges utiles qui requièrent des grands espaces propres et exempts de particules, sont sensibles à 20 l'humidité et/ou à la pureté de l'air et/ou présentent des parties fragiles. Des exemples de telles charges utiles sont, entre autres: des satellites (en transfert entre leur lieu de production et le site de lancement), des éléments lanceurs, des moteurs aéronautiques, des turbines, des télescopes, des cockpits d'avion, etc. Les enveloppes sont surtout utiles en cas de colisage exposé à des conditions extérieures 25 agressives, comme l'air salin, le vent de sable, la fumée, etc. [0038] En cas d'emballages de grandes dimensions (p.ex. plusieurs mètres-cubes), il est utile de répartir plusieurs soupapes de sécurité sur l'enveloppe. Une fois, la charge utile placée dans l'enveloppe, les soupapes réparties assurent la gestion passive des surpressions. L'emballage peut être équipé d'une bouteille de gaz 30 comprimé pour maintenir dans l'enveloppe une surpression minimale a priori inférieure à la surpression déclenchant les soupapes. Les soupapes s'ouvrent notamment en 3040083 12 cas de surpression causée par le changement de la pression extérieure (typique dans le cas du transport par avion) ou par une augmentation de la température. La contamination de l'intérieur de l'enveloppe par l'air extérieur est empêchée par les soupapes du fait qu'elles se ferment pour une différence de pression positive entre 5 intérieur et extérieur. [0039] Les enveloppes minces ne protègent pas nécessairement leur charge utile contre les chocs, le vent et/ou la pluie. Le cas échéant, la charge utile conditionnée dans son enveloppe est donc avantageusement placée dans un container classique. Grâce à l'enveloppe, le conteneur n'a pas la contrainte d'être étanche à l'air ou aux 10 particules et/ou pressurisé. La charge utile sous enveloppe peut être mise ou retirée du container dans un local qui n'a pas la contrainte d'être une salle propre. [0040] La figure 9 illustre schématiquement un satellite 40 emballé dans une enveloppe 42 en film mince pour le stockage au sol ou pour le transport vers le site de lancement. L'enveloppe 42 est pressurisée par un système de pressurisation 44. 15 L'enveloppe 42 est équipée de plusieurs soupapes de sécurité 46. [0041] Il convient de noter que la pressurisation de l'enveloppe lui permet de se maintenir par elle-même sans reposer sur la charge utile. L'enveloppe peut cependant être attachée au container par des bretelles ou être rigidifiée par des boudins gonflés à une pression plus élevée structurants les arêtes de l'enveloppe. La masse de 20 l'enveloppe restant très faible malgré le grand volume, pour la plupart des charges utiles des dommages causés par l'enveloppe sur la charge utile ne sont pas à craindre. [0042] Les enveloppes pressurisées sont susceptibles de faciliter la manipulation de charges utiles sensibles. Par exemple, la mise en container pourra être effectuée hors de l'espace protégé (salle blanche) une fois que la charge aura été placée avec son 25 enveloppe sur un plateau d'interface. [0043] Exemple de dimensionnement: une enveloppe de forme cubique de 5 mètres de côté réalisée en film Mylar (marque de fabrique) de 25 pm d'épaisseur représente une masse d'environ 5 kg. Elle peut, par exemple, être pressurisée à 100 Pa, bien qu'une surpression de seulement environ 2 Pa suffise pour suspendre l'enveloppe. 30 [0044] Outre pour le transport, les enveloppes de film mince peuvent être utilisées en tant qu'emballages de stockage ou salles blanches temporaires. Le stockage de biens sensibles hors salle blanche, mais dans un espace abrité de la pluie et du vent, est 3040083 13 dès lors possible. Une telle enveloppe peut être conçue pour permettre l'entrée de personnel, par l'implantation d'un sas qui peut être réalisé selon la même technologie des enveloppes minces et pressurisées. Ceci peut permettre de mener des interventions sur la charge utile hors zone protégée (salle blanche). Cette possibilité 5 sera particulièrement appréciée pour : o des interventions ponctuelles non prévus en salle blanche, comme, p.ex. : la mise sous tension, le contrôle de bonne santé, la mise en place de balayage gazeux, le retrait de dispositifs de sécurité, etc. ; o et des tests typiquement non réalisables en salle blanche, comme les tests 10 avec des accélérateurs de particules, des tests magnétiques, des tests avec des bases antennes et des mesures des antennes à l'extérieur, des tests de visées optiques, etc. [0045] L'utilisation d'une enveloppe en film synthétique mince pour la réalisation d'un espace protégé de l'environnement extérieur peut être préconisé, p.ex. pour les 15 raisons suivantes : o besoin de propreté particulaire et/ou bactériologique ; o protection dans un environnement hostile : poussière de sable, fumée o régulation thermique en milieu froid ou chaud o besoin d'une atmosphère contrôlée (p.ex. en termes d'humidité, de teneur en 20 certains gaz, etc.) [0046] L'enveloppe peut être déployée pour une utilisation temporaire dans un abri protégé du vent et des intempéries. On envisage, en particulier, les applications suivantes : o installation ad hoc pour interventions médicales (espace hospitalier de 25 fortune) ; o mise en oeuvre d'un centre de commande avec moyens informatiques ; o mise en oeuvre d'un espace habité en environnement hostile: poussière (retombées volcaniques, amiante), cendre (incendie, feu de forêt), humidité, fumée, émanation toxique, risque bactériologique, pollution chimique 30 (accident industriel), etc. 3040083 14 o expérimentation du vivant sous atmosphère contrôlée. [0047] Avantageusement, l'espace protégé comporte un sas pour le personnel, un système de pressurisation avec filtrage de l'atmosphère extérieure pour le gonflage initial et pour l'entretien de la surpression. Pour certaines utilisations spécifiques, on 5 peut utiliser du gaz comprimé. [0048] En fonction de la durée d'utilisation, du risque acceptable de perte d'étanchéité vis-à-vis de l'extérieur, l'épaisseur de l'enveloppe peut être choisie dans la plage de 25 pm à 250 pm. De préférence, la partie au sol de l'enceinte comprenant l'enveloppe en film mince comporte une surface piétinable, p.ex. un revêtement de sol en PVC 10 (polychlorure de vinyle). L'enveloppe est avantageusement autoporteuse, des compartiments ou des parties cloisonnées à pression plus élevée apportent une rigidité supplémentaire à l'enveloppe. L'enveloppe peut aussi être assurée mécaniquement par une structure porteuse, comme p.ex. un système de mâts. [0049] Les avantages de la solution enveloppes minces sont la mise en oeuvre rapide, 15 et la transportabilité de l'installation grâce à sa faible masse et à son faible encombrement en configuration pliée. [0050] Une enceinte comprenant une enveloppe en film mince peut également être implantée à l'intérieur d'une salle blanche avec une filtration de l'air de gonflage pour créer un espace encore plus propre. Cette solution est une alternative aux 20 équipements à plafond soufflant, avantageuse en termes de niveau de propreté, de flux d'air produit et de moyens mis en oeuvre. [0051] Selon une utilisation plus sophistiquée de la technologie des enveloppes minces, l'enveloppe comprend des compartiments formants des cloisons, des structures porteuses, etc. Il est dès lors possible de créer des enceintes autoporteuses 25 à double ou multiple paroi qui résistent à des vitesses de vent plus élevées et peuvent être déployées à extérieur. [0052] Selon un mode de réalisation préféré, le volume principal de l'enceinte reste pressurisé ce qui permet de réaliser le contrôle de l'atmosphère intérieure. La double enveloppe peut avantageusement utiliser la technologie de film mince du fait de la 30 pression de gonflage de la partie cloisonnée limitée (quelques centaines de mb) qui assure pour l'essentiel le portage et le maintien de la structure. La pression interne de l'enceinte contribue également à ce maintien et permet de subir temporairement des 3040083 15 conditions de flambage de la partie cloisonnée sans provoquer l'effondrement de l'enveloppe alors que la pression intérieure est significativement inférieure (quelques dizaines de mb) à celle des parties cloisonnées. Ainsi le volume principal est maintenu à une pression plus faible que les éléments structurels de l'enceinte, tels que les 5 cloisons et les compartiments en forme de boudin, de calotte sphérique, de voûte, etc. La surpression des éléments cloisonnés assure la rigidité des parois de l'enceinte, sa résistance à la flexion et au flambage. Les applications peuvent être les mêmes que celles déjà mentionnées auparavant. D'autres applications sont toutefois envisageables du fait du caractère autoporteur et rigidifié de la structure et donc du fait 10 de la possibilité de déployer ces structures hors de bâtiments fermés: espace d'accueil publique couvert, protégé et climatisé (la double épaisseur assurant une meilleure isolation), espace d'exposition, de conférence, de spectacle, de cérémonie. Une contrainte reste l'accès des personnes par un système de sas afin de garantir la pressurisation du volume principal. Si le contrôle de l'atmosphère n'est pas nécessaire, 15 si le risque de flambage est minime, on peut utiliser l'enceinte sans pressurisation du volume intérieur et maintenue par la seule rigidité des doubles parois pressurisées. [0053] Les soupapes de surpression sont avantageusement implantées sur les compartiments avec un échappement vers l'extérieur et sur des points répartis avec une simple épaisseur (jointure de boudin ou via tube de vidage) entre l'espace interne 20 et l'extérieur. [0054] On peut également adapter cette topologie à double enveloppe pour créer un espace confiné isolé de l'extérieur dont les rejets peuvent être filtrés. Dans ce cas, les soupapes des compartiments échappent aussi vers l'intérieur et on supprime les soupapes d'échappement de l'espace principal intérieur vers l'extérieur pour passer 25 par une évacuation centralisée filtrée. Les enceintes ainsi réalisées pourraient être utilisées pour: o la mise en quarantaine ou le transport de malades ; o l'expérimentation sur des bactéries ; o l'expérimentation biologique ou agronomique (dans le but de garantir la non- 30 dissémination) ; o la manipulation de substances chimiques toxique. 3040083 16 [0055] Pour les applications utilisant des enveloppes de grandes dimensions, la faible complexité et le faible coût des soupapes permet de répartir leur fonction sur toute la surface de l'enveloppe. Comme il s'agit de grands volumes de gaz à l'intérieur de l'enveloppe (p.ex. 100 m3 à 2000 m3), cette solution est préférable à un système de 5 soupape centralisé. Par exemple, pour éviter une surpression en cas d'augmentation de la température, les volumes de gaz à évacuer sont importants : lorsque la température de l'air ou du gaz intérieur augmente de 20°C à 21°C, il faut évacuer environ 0.35% du volume initial, ce qui fait environ 3500 litres pour un volume initial de 1000 m3. 10 [0056] Comme les films d'enveloppe sont de faible épaisseur, des surpressions faibles (de l'ordre de 0,1 kPa et 1 kPa) peuvent mener à l'éclatement de l'enveloppe et doivent dès lors être évitées. Lorsque la température du gaz intérieur initialement à la pression atmosphérique et à environ 20 °C augmente de 1°C dans un volume constant, la surpression résultante est d'environ 0,34 kPa. Si cette surpression peut 15 mettre en péril l'enveloppe, les soupapes de sécurité sont dimensionnées et agencées de sorte à évacuer les gaz avec suffisamment de réactivité. Cette réactivité est mieux assurée par la répartition des soupapes. Les variations de pression locales et les ondes de pression sont d'autres raisons importantes pour la distribution des soupapes. Les ondes de pressions acoustiques ou les surpressions causées par une rafale de 20 vent ou par une circulation convective de l'air intérieur peuvent aisément atteindre l'ordre de grandeur pouvant causer dommage à l'enveloppe. Pour absorber ces pics de pression locaux dans les grands espaces, une solution centralisée n'est pas convenable. [0057] Les figures 15 et 16 montrent une enveloppe gonflable en forme d'igloo ou de 25 dôme. L'igloo 60 est un exemple d'espace fermé réalisé avec une enveloppe à double paroi. [0058] Le volume intérieur est pressurisé avec une faible surpression par l'intermédiaire de deux groupes de pompage 62, cette surpression interne assurant à l'enveloppe d'être autoportée. Cependant, l'igloo 60 est aussi rigidifié par un système 30 de compartiments 64 cloisonnés, répartis en pétales numérotées consécutivement 1 à N (N = nombre de pétales) et en une galette sommitale 66. Les compartiments 64 permettent à l'igloo 60 de se maintenir en environnement extérieur et de résister à l'exposition du vent et des intempéries. Les compartiments 64 forment ensemble 3040083 17 l'enveloppe à double paroi de l'igloo 60. La surpression de ces compartiments 64 est sensiblement plus importante que la surpression du (grand) volume intérieur. Les surpressions sont assurées de façon indépendante par les deux groupes de pompage 62. Le premier groupe assure la pressurisation des pétales de numéro impair et le 5 second groupe celle des pétales de numéro pair. Les deux groupes assurent également la surpression interne. Cette alimentation alternée de la surpression dans les pétales cloisonnés permet d'assurer une redondance du maintien du dôme de l'igloo 60. [0059] La surpression est répartie au niveau de la galette sommitale 66. La galette 10 66 est cloisonnée entre une portion supérieure 68 et une portion inférieure 69. La portion supérieure 68 distribue la surpression des pétales de numéro impair, La portion inférieure 69 distribue la surpression des pétales de numéro pair (ou inversement). Cette distribution est réalisée par l'intermédiaire de soupapes de surpression 70 de façon à préserver la pression de chaque compartiment 64 en cas de dépressurisation 15 de l'un d'entre eux. [0060] Par rapport à la pression extérieure, chaque compartiment 64 est protégé de l'excès de surpression par une ou plusieurs soupapes 72 échappant vers l'extérieur. Le volume intérieur est également protégé contre la surpression par des soupapes 74 reliées à l'extérieur par un conduit traversant les compartiments cloisonnés 64. 20 [0061] Les soupapes sont réparties sur l'ensemble du dôme avec un espacement dépendant de la marge de surpression admissible et des variations brusques de pressions envisagées (typiquement, on peut avoir un espacement de quelques mètres). On peut également prévoir des soupapes de compartiment échappant vers le volume intérieur du fait que celui-ci est sensiblement plus important que le volume 25 d'un compartiment. [0062] Le débit des soupapes du volume intérieur est sensiblement plus grand que celui des compartiments cloisonnés pour évacuer une même surpression. Ainsi les soupapes du volume intérieur possèdent de préférence un orifice d'échappement de diamètre plus important. Les soupapes des compartiments cloisonnés sont calibrées 30 pour une valeur de surpression significativement supérieure à la valeur calibrée des soupapes du volume intérieur. 3040083 18 [0063] Un sas pressurisé 76 permet d'accéder au volume intérieur ou d'en sortir. La surpression du sas est de préférence inférieure à celle du volume intérieur pour limiter les entrées d'air. [0064] Le sas 76 peut comporter des ouvertures connues dans le domaine des tentes, 5 p.ex. des toiles se fermant avec des fermetures à glissières. Pour un usage plus commode, le sas 76 peut aussi comporter un système de portes rigides montées sur des cloisons rigides, dont la surface reste très limitée par rapport à celle de l'enveloppe. [0065] Le sol de l'igloo 60 est constitué soit d'un plancher rigide et suffisamment 10 étanche, soit d'une bâche épaisse, piétinable reposant sur un plancher, sur une dalle ou sur un terrain aplani. L'enveloppe se raccorde sur le plancher ou sur la bâche afin de garantir l'étanchéité nécessaire du volume intérieur. [0066] Une autre application intéressante des enveloppes en film mince est celle des ballons stratosphériques ou ionosphériques. 15 [0067] On entend par "ballon ionosphérique" les ballons décrits dans la demande de brevet français 14/02317. Un ballon ionosphérique est destiné à être injecté dans la (très) haute atmosphère pour faire une descente vers la terre. Un tel ballon, dont un exemplaire 50 est illustré sur la figure 10, comprend une enveloppe 52 contenant dans son intérieur une substance de gonflage à un état condensé (solide et/ou liquide), pour 20 les pressions et les températures prévues pour le stockage et le lancement. Lorsque l'enveloppe 52 est finalement exposée au vide ou aux très basses pressions, cette substance gonfle l'enveloppe 52 par vaporisation ou sublimation. Le ballon ionosphérique 50 est équipé d'au moins une soupape de sécurité 54 pour éviter la surpression encourue lors du pic thermique de la rentrée atmosphérique à 25 environ 120 km d'altitude. Le ballon ionosphérique 50 porte une charge utile 56, en particulier une plateforme portant des instruments de mesure et des moyens d'enregistrement et/ou de communication. [0068] Sur les ballons stratosphériques, les soupapes de sécurité permettent d'évacuer le gaz de l'enveloppe et d'ainsi éviter ou au moins retarder l'éclatement de 30 l'enveloppe lors de la montée du ballon. Il existe également le concept de structures gonflables pour les applications spatiales possédant une source de gaz et un échappement. L'enveloppe possède une réserve 3040083 19 de matière solide ou liquide vaporisable contenue dans un réservoir de conditionnement à la pression de vapeur saturante. Ce réservoir libère un débit de gaz vers l'enveloppe gonflable et la tient donc gonflée à une pression inférieure. Cette pression est régulée par l'échappement constant de gaz via des soupapes vers le vide. 5 [0069] On peut ainsi gonfler une structure avec une pression régulée : la stabilité dimensionnelle est moins dépendante des conditions de température. La structure peut également survivre aux perforations de micro-météorites. L'épaisseur de l'enveloppe doit être suffisante pour limiter la surface totale des perforations. Le débit consommé pourrait être de l'ordre de 100 g/an pour maintenir une structure telle un 10 mât de plusieurs mètres ou un boudin torique. [0070] Appliquées aux structures gonflables spatiales, les soupapes permettent d'avoir recours à des enveloppes minces permettant de réaliser de grandes structures à faible masse et à faible pressurisation. Avec un gonflage simplifié par le surdosage de substances évaporables, la source de substance évaporable peut assurer le 15 maintien de la pression par diffusion lente de cette substance conditionnée dans une enceinte micro-perforée. La régulation de la pression offre une bonne stabilité dimensionnelle et répond aux dégradations dans le temps par la perforation de l'enveloppe par des micro-météorites. [0071] On peut envisager le déploiement de grandes structures type mât d'antenne, 20 réflecteurs antenne, structure de panneau solaire. [0072] Pour les applications de ballons et de structures spatiales, les soupapes de sécurité constituent une solution de faible complexité et de faible masse pour le problème de la surpression. Il faut en effet respecter un objectif de masses surfaciques comprises entre 5 g/m2 et 50 g/m2 pour les membranes utilisées pour la fabrication des 25 ballons. De même, la fabrication de grandes structures spatiales sera préférée avec des membranes de quelques dizaines de pm (c'est-à-dire quelques dizaines de g/m2) pour permettre un déploiement à faible pression interne (jusqu'à quelques centaines de Pa) et présenter un bilan masse très favorable par rapport aux structures rigides. [0073] Alors que des modes de réalisation particuliers viennent d'être décrits en 30 détail, l'homme du métier appréciera que diverses modifications et alternatives à ceux- là puissent être développées à la lumière de l'enseignement global apporté par la présente divulgation de l'invention. Par conséquent, les agencements et/ou procédés 3040083 20 spécifiques décrits ci-dedans sont censés être donnés uniquement à titre d'illustration, sans intention de limiter la portée de l'invention. REVENDICATIONS1. Soupape de sécurité pour enveloppe gonflable en film synthétique, comprenant un premier film, synthétique, faisant partie de ou étant appliqué contre une paroi de l'enveloppe gonflable, le premier film étant muni d'un orifice, un corps obturateur coopérant avec l'orifice et ayant une première face tournée vers l'orifice et une deuxième face détournée de l'orifice, caractérisée par un deuxième film, élastomère, joint au premier film en périphérie du corps obturateur, le corps obturateur étant fixé au premier ou au deuxième film par une fixation et contraint dans une position fermée par la tension initiale au montage du deuxième film. Soupape de sécurité selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fixation fixant le corps obturateur comprend un ou plusieurs joints collés ou soudés. Soupape de sécurité selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la fixation fixant le corps obturateur comprend un élément d'ancrage en forme d'ergot, de champignon ou de rivet. Soupape de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le deuxième film est joint au premier film en périphérie du corps obturateur par un joint collé ou soudé étanche sur l'entièreté de la circonférence du corps obturateur et en ce que le deuxième film comprend au moins une perforation. Soupape de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le deuxième film est joint au premier film en périphérie du corps obturateur par un joint collé ou soudé discontinu délimitant un canal d'échappement de gaz entre les premier et deuxième films. Soupape de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le corps obturateur a la forme d'une lentille, d'une toupie, d'un tronc de cône ou d'un disque. Soupape de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la fixation fixant le corps obturateur est agencée de sorte 30 à permettre au deuxième film de se bomber en cas de surpression en glissant sur au moins une partie du corps obturateur, le deuxième film étant muni d'au2. 3. 4. 5. 6. 7. 3040083 22 moins une perforation localisée dans une zone qui du fait du glissement causé par le bombement se sépare du corps obturateur. 8. Soupape de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la fixation fixant le corps obturateur est agencée 5 localement et centralement sur la deuxième face du corps obturateur et fixe le corps obturateur au deuxième film de sorte à permettre le glissement du deuxième film sur le corps obturateur dans une zone annulaire autour de la fixation et de ce fait une dilatation du deuxième film par rapport au corps obturateur. 10 9. Soupape de sécurité selon la revendication 8, caractérisée en ce que le deuxième film comprend au moins une perforation dans ladite zone annulaire. 10. Soupape de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par un siège de soupape comprenant une partie en forme de collerette fixée au premier film et une partie cylindrique agencée coaxialement 15 avec l'orifice, le corps obturateur étant configuré de sorte à pouvoir glisser axialement dans la partie cylindrique entre une position ouverte et la position fermée. 11. Soupape de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'épaisseur des premier et deuxième films est comprise 20 entre 1 pm et 250 pm. 12. Soupape de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée par une graisse ou une huile d'étanchéité entre le corps obturateur et le premier film et/ou entre le corps obturateur et le deuxième film. 13. Soupape de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, 25 caractérisée par un élément de renfort rigidifiant le premier film autour de l'orifice, dont le bord sert de siège de soupape. 14. Enveloppe gonflable en film synthétique, caractérisée par une ou plusieurs soupapes de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 13. 15. Emballage, structure spatiale gonflable, ballon stratosphérique ou ionosphérique, tente, enceinte de transport, serre ou salle blanche comprenant une ou plusieurs enveloppes gonflables selon la revendication 14.