Brevet FR3051882A1 — publié le 20171201

L'invention concerne un réservoir composite pour fluide sous pression. L'invention concerne plus particulièrement un réservoir composite pour fluide sous pression comprenant une enveloppe interne étanche munie d'une unique ouverture à une première de extrémité et d'un fond fermé à une seconde extrémité, la première extrémité munie de l'ouverture étant prévue pour recevoir ou intégrer au moins l'un parmi : une embase), une vanne, un robinet, le réservoir comprenant également une enveloppe extérieure de renfort mécanique disposée sur au moins une partie de l'enveloppe interne. L'invention concerne en particulier les bouteilles ou réservoirs de type IV 10 destinés à stocker du gaz sous pression (par exemple jusqu'à 700bar ou au-delà). Les bouteilles de type IV comprennent généralement une enveloppe interne appelée également « liner ». Ce liner généralement en matière plastique (polymères ou élastomères chargés ou non) et assure l'étanchéité de la bouteille. Pour des questions de sécurité (tenue de la bouteille) et des considérations 15 normatives ; la plage thermique d'utilisation de ces bouteilles est normalisée, par exemple entre -40°C et +65 °C. En cas de sortie de cette plage de température, il y a un risque de détériorer le liner. Ceci peut affecter la tenue et la durée de vie de la bouteille et peut en particulier causer une fuite importante de gaz. 20 Pour éviter de sortir de la plage de température d'utilisation de la bouteille il est connu d'utiliser des capteurs de température à l'intérieur de la bouteille et/ou des modèles mathématiques pour déterminer la température de la bouteille et notamment du liner. Ces solutions connues ne permettent pas de détecter une mauvaise 25 manipulation au remplissage ou à l'utilisation. De plus, les modèles mathématiques utilisés nécessitent une très bonne connaissance des propriétés thermiques des matériaux utilisés, différents pour chaque fabricant et parfois pour chaque modèle de bouteille. Les documents W02015078565A, EP2889527A et EP2894387A décrivent 30 des bouteilles de gaz équipées de capteurs de température. Ces dispositifs sont cependant mal adaptés à mesurer une température pertinente d'une bouteille composite. 3051882 2 Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. A cette fin, le réservoir selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en 5 ce que le réservoir comprend un capteur de température agencé pour mesurer la température de l'enveloppe interne au niveau du fond fermé du réservoir. Ceci permet de surveiller la température atteinte au fond du réservoir, dans la zone dans laquelle l'élévation de température pendant remplissage est la plus importante. Ceci permet de détecter de façon fiable une sortie de la plage de température d'utilisation. Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le capteur de température mesure la température de l'enveloppe interne au niveau de la surface périphérique de l'enveloppe, - le capteur de température est intégré ou monté sur une embase fixée sur la seconde extrémité du réservoir, - l'embase est montée sur la surface extérieure de l'enveloppe interne et est intégrée au moins partiellement dans l'enveloppe extérieure de renfort mécanique, - au moins une partie du capteur de température est montée de façon 20 démontable dans et/ou sur l'embase, - le capteur de température comprend une première extrémité sensible à la température en contact avec l'enveloppe interne et une seconde extrémité comprenant une interface d'affichage et/ou de transmission de données qui débouche sur la surface extérieure du réservoir, 25 - le capteur de température comprend une pièce conductrice de la chaleur en contact avec l'enveloppe interne et avec une portion comprenant un matériau à changement de couleur selon sa température, - le matériau à changement de couleur selon sa température est configuré ou du type pour changer de couleur de façon permanent ou réversible ou pour 30 révéler sa couleur via une exposition à une lampe à lumière particulière telle qu'une lampe à Ultra Violet (UV), - le capteur de température comprend une pièce conductrice de la chaleur en contact direct ou indirect avec l'enveloppe interne et avec un dispositif 3051882 3 électronique configuré pour l'acquisition et la transmission de données de température mesurée, - le dispositif électronique du capteur de température est configuré pour réaliser l'un au moins parmi : le stockage, l'affichage, la transmission sans fil des 5 données de température mesurées, - le dispositif électronique du capteur de température comprend un organe d'acquisition, de stockage et de traitement de données comprenant un microprocesseur configuré pour comparer la température mesurée avec au moins un seuil déterminé et en fonction, afficher ou envoyer ou non une information 10 contextuelle et notamment une alarme, - le dispositif électronique du capteur de température comprend une interface homme-machine comprenant au moins l'un parmi : un afficheur, une interface de liaison électrique de données. L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif 15 comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles : - la figure 1 représente de côté, schématique et partielle, illustrant un exemple de réservoir (bouteille) selon l'invention, - la figure 2 représente en coupe verticale, schématique et partielle de l'extrémité inférieure du réservoir de la figure 1 selon un premier exemple de réalisation de l'invention, - la figure 3 représente en coupe verticale, schématique et partielle, de l'extrémité inférieure du réservoir de la figure 1 selon un second exemple de réalisation de l'invention. La figure 1 illustre schématiquement un réservoir 1 composite pour fluide (en particulier gaz) sous pression. Le réservoir 1 en forme de bouteille comprend une enveloppe 2 interne étanche (ou liner) munie d'une unique ouverture 3 à une première extrémité supérieure et d'un fond fermé à une seconde extrémité inférieure. La première extrémité du réservoir 1 (munie de l'ouverture 3) est prévue pour recevoir ou intégrer au moins l'un parmi : une embase 4, une vanne, un robinet, ... 3051882 4 Le réservoir 1 comprenant également une enveloppe extérieure 5 de renfort mécanique disposée sur au moins une partie de l'enveloppe interne 2. L'enveloppe extérieure 5 de renforcement peut comprendre classiquement une couche enroulée de résine renforcée de fibres (par exemple résine époxy avec 5 fibres de verre et/ou carbone). Comme schématisé à la figure 1, un capteur 6 de température est agencé pour mesurer la température de l'enveloppe 2 interne au niveau du fond fermé du réservoir 1. L'enveloppe 2 interne étant fermée à cet endroit, elle est directement 10 accessible par sa surface externe. Ceci élimine les problèmes de pression et d'étanchéité des mesures de température connues. Par exemple, le capteur 6 de température mesure la température de l'enveloppe 2 interne au niveau de la surface périphérique de l'enveloppe 2 (c'est-à-dire au niveau de sa surface éventuellement revêtue de l'enveloppe 15 extérieure 5). De préférence, le capteur 6 de température est intégré ou monté sur une embase 7 fixée sur la seconde extrémité du réservoir (cf. figures 2 et 3). L'embase 7 est par exemple montée sur la surface extérieure de l'enveloppe interne 2 et est intégrée au moins partiellement dans l'enveloppe 20 extérieure 5 de renfort mécanique. Par exemple, l'enveloppe extérieure 5 de renfort mécanique est bobinée sur l'embase 7 lors de la fabrication du réservoir 1. Habituellement une telle embase 7 est creuse. Le volume creux de l'embase 7 peut être utilisé pour loger au moins une partie du capteur 6 de pression. Ceci permet de disposer un capteur 6 de température sans modifier le 25 procédé de fabrication du réservoir 1. Avantageusement au moins une partie du capteur 6 de température est montée de façon démontable sur l'embase 7, par exemple par vissage. Ceci permet notamment la maintenance et le remplacement des composants du capteur 6 de température. 30 Par exemple, et comme illustré à la figure 2, le capteur 6 de température peut comprendre une première extrémité sensible à la température en contact avec l'enveloppe interne 2 et une seconde extrémité comprenant une interface 8, 9 d'affichage et/ou de transmission de données qui débouche sur la surface 3051882 5 extérieure du réservoir 1. Par exemple, le capteur 6 de température comprend une pièce 10 conductrice thermique (par exemple en cuivre ou en laiton ou autre) en contact avec l'enveloppe 2 interne et qui est reliée à un matériau 9 changeant de couleur avec la température. Le matériau 9 changeant de couleur avec la 5 température peut comprendre par exemple une peinture à base de pigments thermochromes (notamment telle que commercialisée par de la société « OLIKROM »). Ce matériau indicateur permet par exemple d'avertir visuellement l'utilisateur sur le fond du réservoir 1 si ce dernier a subi un franchissement d'un seuil de température (seuil haut et/ou seuil bas). 10 Dans l'exemple de la figure 3, l'embase 7 peut intégrer un élément 1 sensible à la température (piézoélectrique ou autre) en contact avec le fond de l'enveloppe 2 interne et relié, via un circuit conducteur électrique à un organe 11 électronique de traitement de l'information de température. En particulier, le capteur 6 peut être du type électronique et peut comprendre au moins l'un parmi : 15 un système d'alimentation électrique (pile, induction, photoélectrique...), une interface (voyant(s) lumineux), une mémoire électronique, une interface 8 de communication (antenne, port USB, émetteur wifi ou autre), un avertisseur (alarme) sonore ou visuel. Le capteur 6 de température peut être configuré en particulier pour recueillir 20 et transmettre plusieurs types d'information : franchissement d'un seuil de température et/ou historique des températures et/ou affichage en temps réel. Le capteur 6 de température électronique peut comprendre par exemple un thermo-bouton du type de celui commercialisé par la société « WIMESURE ». Le capteur 6 de température permet de mesurer la température du fond du 25 réservoir. Ceci permet donc de surveiller en temps réel la température et/ou d'indiquer a posteriori si une température seuil a été atteinte. Dans le cas où le fond du réservoir 1 comprend une ouverture, il est possible d'envisager un capteur de température en contact avec le gaz stockée dans le volume interne. Le reste du capteur et l'éventuel afficheur est dans ce cas 30 situé à l'extérieur du réservoir 1. REVENDICATIONS1. Réservoir composite pour fluide sous pression comprenant une enveloppe (2) interne étanche munie d'une unique ouverture (3) à une première de extrémité et d'un fond fermé à une seconde extrémité, la première extrémité munie de l'ouverture (3) étant prévue pour recevoir ou intégrer au moins l'un parmi : une embase (4), une vanne, un robinet, le réservoir (1) comprenant également une enveloppe extérieure (5) de renfort mécanique disposée sur au moins une partie de l'enveloppe interne (2), caractérisé en ce que le réservoir (1) comprend un capteur (6) de température agencé pour mesurer la température de l'enveloppe (2) interne au niveau du fond fermé du réservoir (1). 2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (6) de température mesure la température de l'enveloppe (2) interne au niveau de la surface périphérique de l'enveloppe (2). 3. Réservoir selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le capteur (6) de température est intégré ou monté sur une embase (7) fixée sur la seconde extrémité du réservoir. 4. Réservoir selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'embase (7) est montée sur la surface extérieure de l'enveloppe interne (2) et est intégrée au moins partiellement dans l'enveloppe extérieure (5) de renfort mécanique. 5. Réservoir selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'au moins une partie du capteur (6) de température est montée de façon démontable dans et/ou sur l'embase (7). 6. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le capteur (6) de température comprend une première extrémité sensible à la température en contact avec l'enveloppe interne (2) et une seconde extrémité comprenant une interface (8, 9) d'affichage et/ou de transmission de données qui débouche sur la surface extérieure du réservoir (1). 7. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le capteur (6) de température comprend une pièce (10) 3051882 7 conductrice de la chaleur en contact avec l'enveloppe interne (2) et avec une portion (9) comprenant un matériau à changement de couleur selon sa température. 8. Réservoir selon la revendication 7, caractérisé en ce que le matériau 5 à changement de couleur selon sa température est configuré pour changer de couleur de façon permanent ou réversible ou pour révéler sa couleur via une exposition à une lampe à lumière particulière telle qu'une lampe à Ultra Violet (UV). 9. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 10 caractérisé en ce que le capteur (6) de température comprend une pièce (10) conductrice de la chaleur en contact direct ou indirect avec l'enveloppe interne (2) et avec un dispositif électronique configuré pour l'acquisition et la transmission de données de température mesurée. 10. Réservoir selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif 15 électronique du capteur de température est configuré pour réaliser l'un au moins parmi : le stockage, l'affichage, la transmission sans fil des données de température mesurées. 11.Réservoir selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif électronique du capteur (6) de température comprend un organe 20 d'acquisition, de stockage et de traitement de données comprenant un microprocesseur configuré pour comparer la température mesurée avec au moins un seuil déterminé et en fonction, afficher ou envoyer ou non une information contextuelle et notamment une alarme. 12.Réservoir selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif 25 électronique du capteur (6) de température comprend une interface homme- machine comprenant au moins l'un parmi : un afficheur, une interface de liaison électrique de données.