Brevet FR3126033A1 — publié le 20230210

« Adsorbeur et procédé de fabrication d’un adsorbeur » Procédé de fabrication d’un revêtement adsorbant poreux comprenant les étapes consistant à : - obtenir un mélange homogène comprenant de l’eau, de particules mésoporeuses dont les grains présentent un diamètre inférieur à 800 µm et un renfort, - recouvrir tout ou partie d’une pièce à revêtir d’une couche de mélange homogène, - comprimer la couche de mélange sur la pièce à revêtir sous une pression supérieure à 10 bars. Figure pour l’abrégé : Figure 1 Adsorbeur et procédé de fabrication d’un adsorbeur. La présente invention se rapporte au domaine technique des échangeurs thermiques. L’invention concerne un échangeur un adsorbant, en particulier sous forme de revêtement, ainsi que le procédé de fabrication d’un tel adsorbant. L’invention vise un échangeur thermique comprenant un adsorbant, c’est-à-dire un adsorbeur, pour une machine à adsorption et, en particulier, pour une machine frigorifique à adsorption. Etat de la technique antérieure Il est connu de l’état dans la technique antérieure la fabrication d’adsorbeur par collage d’un adsorbant sur une pièce métallique. Cette couche de colle diminue le transfert thermique entre la pièce métallique et l’adsorbant. Entre outre, la colle a tendance à diffuser dans l’adsorbant diminuant ainsi la conductivité thermique et la capacité d’adsorption de l’adsorbant. Dans le cas des machines à adsorption, un tel adsorbeur a donc pour effet de diminuer les performances de la machine à adsorption. Un but de l’invention est notamment : - de proposer un adsorbeur présentant un meilleur transfert thermique entre la pièce sur laquelle repose l’adsorbant et l’adsorbant, et/ou - de proposer un adsorbant et/ou un adsorbeur plus compact que ceux de l’état de l’art, et/ou - de proposer un adsorbant et/ou un adsorbeur présentant un volume inférieur aux adsorbants de l’état de l’art et des performances, en terme d’adsorption, équivalentes à celles des adsorbants de l’état de l’art, et/ou - de proposer un adsorbeur dont la conductivité thermique est équivalent ou supérieure par rapport aux adsorbeurs de l’état de l’art, et/ou - de proposer un procédé de fabrication d’un revêtement adsorbant plus rapide que les procédés de l’état de l’art. Présentation de l’invention A cet effet, il est proposé un procédé de fabrication d’un revêtement adsorbant poreux, ledit procédé comprenant les étapes consistant à : - obtenir un mélange homogène comprenant de l’eau, des particules mésoporeuses dont les grains présente un diamètre inférieur à 800 µm et un renfort, - recouvrir tout ou partie d’une pièce à revêtir d’une couche de mélange homogène, - comprimer la couche de mélange sur la pièce à revêtir sous une pression supérieure à 10 bars. Le mélange homogène peut être liquide, visqueux ou pâteux. De préférence, la pression exercée pour comprimer la couche homogène est supérieure ou égale à 20 bars, de préférence encore à 30 bars, de manière préférée à 40 bars, de manière encore préférée à 50 bars, de manière davantage préférée à 60 bars, de manière encore davantage préférée à 70 bars, de manière particulièrement préférée à 80 et de manière davantage préférée entre toutes à 90 bars. De préférence, la taille des grains de particules mésoporeuses présente un diamètre inférieur à 500 µm, de préférence encore à 250 µm et de manière davantage préférée à 100 µm. De préférence, le procédé selon l’invention est un procédé de fabrication d’un revêtement adsorbant poreux d’un échangeur thermique. Il peut être entendu par échangeur thermique, un échangeur-adsorbeur ou un échangeur thermique à adsorbant. De préférence, le procédé selon l’invention est un procédé de fabrication d’un échangeur thermique d’une machine à adsorption. L’eau peut comprendre un ou des additifs et/ou un ou des sels. L’eau peut être substituée par un autre solvant. Le solvant peut être un solvant organique ou inorganique. Le procédé peut comprendre une étape de séchage de la pièce. Le séchage peut être réalisée à température ambiante ou sous chauffage. Le séchage peut être réalisé sous air, c’est-à-dire sous conditions atmosphériques, ou sous atmosphère contrôlée. Le séchage peut être réalisée lors de l’utilisation, par exemple lors de la première ou des premières utilisations, de la pièce revêtue ou préalablement à l’utilisation de la pièce revêtue. De préférence, le mélange, de préférence, le mélange homogène, ne comprend pas de colle. Il peut être entendu par particules mésoporeuses une poudre comprenant ou constituée de grains ou particules. Les particules mésoporeuses peuvent comprendre, de préférence être constituée de, d’alumine mésoporeuse, de carbone mésoporeux, d’oxydes, en particulier métalliques, mésoporeux ou de zéolithes. Le renfort peut être un polymère linéaire. Le renfort peut être un polymère ramifié. De préférence, le renfort est un polymère linéaire ramifié. De préférence, le renfort est de la cellulose. De préférence, les particules mésoporeuses comprennent ou sont du gel de silice. Le mélange, de préférence le mélange homogène, peut comprendre : - entre 30 et 98%, de préférence entre 50 et 95 %, en masse, d’eau, - entre 3 et 60 %, de préférence entre 25 et 35 %, en masse, de particules mésoporeuses, - entre 2 et 40 %, de préférence entre 8 et 15 %, en masse, d’un renfort. De préférence, le pourcentage massique d’eau est supérieur à 50 %, en masse, de préférence encore à 60 %, de manière davantage préférée à 65 % et/ou inférieur à 98 %, en masse, et de manière davantage préférée à 95 %. De préférence, le pourcentage massique de renfort est supérieur à 2 %, en masse, de préférence encore à 5 %, de manière davantage préférée à 6 % et de manière encore davantage préférée à 8 % et/ou inférieur à 40 %, en masse, de préférence à 25 % et de manière davantage préférée à 15 %. De préférence, le pourcentage massique de particules mésoporeuses est supérieur à 3 %, en masse, de préférence à 10 %, de manière davantage préférée à 25 % et/ou inférieur à 60 % en masse. De préférence, la somme des bornes supérieures des gammes du pourcentage massique en particules mésoporeuses et en renfort dans le mélange est égale à la borne inférieure de la gamme du pourcentage massique en eau dans le mélange. De préférence, la somme des bornes inférieures des gammes du pourcentage massique en particules mésoporeuses et en renfort dans le mélange est égale à la borne supérieure de la gamme du pourcentage massique en eau dans le mélange De préférence, la pièce à revêtir comprend deux faces ou côtés reliées par une tranche ou un bord et dans lequel l’étape consistant à recouvrir tout ou partie de la pièce à revêtir consiste à enrober la tranche et tout ou partie de chacune des deux faces de la pièce. L’étape consistant à recouvrir tout ou partie de la pièce à revêtir peut-être une étape d’enrobage. La tranche ou le bord peut être une surface courbe. Le procédé peut comprendre, préalablement ou concomitamment à l’étape consistant à comprimer la couche de mélange sur la pièce à revêtir, une étape consistant à disposer un ou des éléments de maintien, destinés à maintenir le, ou à participer au maintien du, revêtement sur la pièce, après fabrication du revêtement. Le procédé peut comprendre, préalablement, concomitamment ou subséquemment à l’étape consistant à recouvrir tout ou partie de la pièce à revêtir, de préférence à l’étape d’enrobage, une étape consistant à disposer la pièce à revêtir dans un moule, de préférence un moule pour presse. Le procédé peut comprendre, subséquemment à l’étape consistant à comprimer la couche de mélange sur la pièce à revêtir et préalablement, concomitamment ou subséquemment à l’étape de séchage, une étape consistant à démouler la pièce à revêtir. L’étape consistant à recouvrir tout ou partie de la pièce à revêtir peut-être réalisée par application, dépôt, coulage, injection, pulvérisation ou vaporisation du mélange homogène sur la pièce à revêtir. Revêtement adsorbant poreux susceptible d’être obtenu par le procédé selon l’invention. De préférence, le revêtement adsorbant poreux est directement obtenu par le procédé selon l’invention. Selon l’invention, il est également proposé un revêtement adsorbant poreux comprenant : - entre 50 et 80 %, , en masse, de particules mésoporeuses dont les grains présente un diamètre inférieur à 800 µm, - entre 3 et 50 %, en masse, d’un renfort, - entre 5 et 40 %, en masse, d’eau adsorbée. De préférence, le pourcentage massique d’eau est supérieur à 5 %, en masse, de préférence à 7 % et/ou inférieur à 40 %, en masse, de préférence à 25 %, de préférence encore à 10 %. De préférence, le pourcentage massique de renfort est supérieur à 3 %, en masse, de préférence à 10 % et/ou inférieur à 50 %, en masse, de préférence à 20 %. De préférence, le pourcentage massique de particules mésoporeuses est supérieur à 50 %, en masse, de préférence à 60 % et/ou inférieur à 80 %, en masse, de préférence à 70 %. De préférence, la somme des bornes supérieures des gammes du pourcentage massique en particules mésoporeuses et en renfort dans le mélange est égale à la borne inférieure de la gamme du pourcentage massique en eau dans le mélange. De préférence, la somme des bornes inférieures des gammes du pourcentage massique en particules mésoporeuses et en renfort dans le revêtement est égale à la borne supérieure de la gamme du pourcentage massique en eau dans le revêtement. Il est à noter que, par essence, la quantité d’eau adsorbée dans le revêtement peut être amenée à varier. La quantité d’eau adsorbée dans le revêtement peut varier entre 5 et 40 %, en masse, lorsque le revêtement, de préférence recouvrant une pièce, est en cours d’utilisation. Le revêtement adsorbant poreux peut être, en particulier dans l’état de la technique, qualifié de ou désigné comme un adsorbant. De préférence, le revêtement poreux est celui d’un adsorbeur. De préférence, l’adsorbeur comprend, de préférence est formée par, la pièce à revêtir et le revêtement ou adsorbant. Dans la présente demande, le terme revêtement ou revêtement adsorbant utilisé seul désigne le revêtement adsorbant poreux selon l’invention. De préférence, le revêtement adsorbant ne comprend pas de colle. De préférence, les particules mésoporeuses comprennent ou sont du gel de silice. De préférence, la porosité totale du revêtement adsorbant est comprise entre 1 nm et 100µm. De préférence, la porosité totale du revêtement est supérieure à 1 nm, de préférence encore à 100 nm, de manière préférée à 1 µm et de manière davantage préférée à 4 µm et/ou inférieure à 100 µm, de préférence à 50 µm. De préférence, le revêtement présente une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 20 mm. De préférence, l’épaisseur du revêtement est supérieure à 0,1 mm, de préférence encore à 0,5 mm et/ou inférieure à 20 mm, de préférence à 15 mm. L’épaisseur du revêtement peut être définie comme la dimension du revêtement selon la direction s’étendant perpendiculairement depuis une surface externe de la pièce à revêtir vers l’extérieur de la pièce à revêtir. Selon l’invention, il est également proposé une utilisation du revêtement adsorbant poreux selon l’invention dans un échangeur thermique, de préférence dans un échangeur thermique d’une machine à adsorption. Selon l’invention, il est également proposé un échangeur thermique comprenant le revêtement selon l’invention. L’échangeur thermique peut être, en particulier dans l’état de la technique, qualifié de ou désigné comme un échangeur-adsorbeur ou un échangeur thermique à adsorbant. Aussi, dans la présente demande, il peut être entendu par échangeur thermique, un échangeur-adsorbeur ou un échangeur thermique à adsorbant. De préférence, au moins une partie d’une surface, de préférence une surface externe, de l’échangeur thermique est formée par le revêtement. De préférence, uniquement une partie de la surface de l’échangeur thermique est formée par l’échangeur thermique. Dans la présente demande, le terme échangeur utilisé seul désigne l’échangeur thermique ou échangeur de chaleur selon l’invention. L’échangeur thermique peut être un échangeur thermique d’une machine à adsorption. L’échangeur thermique peut comprendre au moins une pièce revêtue ou recouverte ou enrobée, au moins en partie, du revêtement ; l’au moins une pièce présente une conductivité thermique supérieure à 1 W/m/K. De préférence, l’au moins une pièce revêtue par le revêtement forme un adsorbeur. De préférence, l’au moins une pièce revêtue est un métal. De préférence, l’au moins une pièce revêtue peut être du cuivre. De préférence, le revêtement repose directement sur l’au moins une pièce. De préférence, le revêtement est en contact direct avec une surface, de préférence la surface externe, de l’au moins une pièce. De préférence, l’échangeur thermique ne comprend pas de colle entre le revêtement et la surface, de préférence la surface externe, de l’au moins une pièce. Il peut être entendu par colle, tout composé ou couche, en particulier située entre le revêtement sur l’au moins une pièce, ayant pour effet de maintenir le revêtement sur l’au moins une pièce. De préférence, le revêtement adhère à l’au moins une pièce. L’au moins une pièce peut comprendre deux faces et une tranche reliant lesdites deux faces. Le revêtement peut former une couche continue et peut enrober ladite tranche et au moins une partie de chacune desdites deux faces. Les deux faces peuvent être des surfaces principalement planes reliées par la tranche. La tranche peut former une partie annulaire de l’au moins une pièce. De préférence, les deux surfaces planes sont deux surfaces principalement parallèles l’une à l’autre. De préférence, les deux surfaces planes formes deux côtés opposés de l’au moins une pièce. De préférence, les deux surfaces planes sont deux surfaces principalement circulaires. De préférence, l’au moins une pièce est un disque. L’échangeur thermique peut comprendre un caloduc sur lequel est monté l’au moins une pièce revêtue, au moins en partie, du revêtement. De préférence, l’au moins une pièce comprend une ouverture. De préférence, le caloduc présente une forme tubulaire et traverse l’ouverture de l’au moins une pièce. L’ouverture peut être située au centre de l’au moins une pièce L’échangeur thermique peut comprendre un ou des éléments de maintien agencés pour maintenir le, ou participer au maintien du, revêtement sur l’au moins une pièce après fabrication du revêtement. Le ou les éléments de maintien peuvent comprendre au moins une surface en contact, de préférence en contact direct, avec le revêtement. Le ou les éléments de maintien peuvent comprendre une surface en contact, de préférence direct, avec l’au moins une pièce. Selon l’invention, il est également proposé une utilisation de l’échangeur thermique selon l’invention dans une machine à adsorption. Selon l’invention, il est également proposé une machine à adsorption comprenant au moins un échangeur thermique selon l’invention. Le procédé selon l’invention est particulièrement adapté, de préférence encore spécialement conçu, pour mettre en œuvre le revêtement et/ou l’échangeur thermique selon l’invention. Ainsi, toute caractéristique du procédé selon l’invention peut être intégrée dans le revêtement et/ou l’échangeur thermique selon l’invention et inversement. Description des figures D’autres avantages et particularités de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants : la est une image montrant trois adsorbeurs, la est une image illustrant un échangeur thermique comprenant un caloduc sur lequel sont montés des adsorbeurs, la est une image d’une pièce à revêtir comprenant un disque sur lequel est fixée une bague, la est une image d’un disque en cuivre, la est une image d’une bague en laiton la est une image d’un moule pour presse la est une image d’un moule pour presse dans la cavité duquel repose le disque en cuivre. Procédé de fabrication d’un revêtement adsorbant poreux, ledit procédé comprenant les étapes consistant à : - obtenir un mélange homogène comprenant de l’eau, des particules mésoporeuses dont les grains présentent un diamètre inférieur à 800 µm et un renfort, - recouvrir tout ou partie d’une pièce à revêtir d’une couche de mélange homogène, - comprimer la couche de mélange sur la pièce à revêtir sous une pression supérieure à 10 bars. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le renfort est un polymère linéaire. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le renfort est un polymère ramifié. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le renfort est de la cellulose. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les particules mésoporeuses sont du gel de silice. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le mélange comprend : - entre 50 et 98%, en masse, d’eau, - entre 3 et 60 %, en masse, de particules mésoporeuses, - entre 2 et 40 %, en masse, d’un renfort. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce à revêtir comprend deux faces reliées par une tranche ou et dans lequel l’étape consistant à recouvrir tout ou partie de la pièce à revêtir consiste à enrober la tranche et tout ou partie de chacune des deux faces de la pièce. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant, préalablement, concomitamment ou subséquemment à l’étape consistant à recouvrir tout ou partie de la pièce à revêtir, une étape consistant à disposer la pièce à revêtir dans un moule. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape consistant à recouvrir tout ou partie de la pièce à revêtir est réalisée par application, dépôt, coulage, injection, pulvérisation ou vaporisation du mélange homogène sur la pièce à revêtir. Revêtement adsorbant poreux comprenant : - entre 50 et 80 %, en masse, de particules mésoporeuses dont les grains présente un diamètre inférieur à 800 µm, - entre 3 et 50 %, en masse, d’un renfort, - entre 5 et 40 %, en masse, d’eau adsorbée. Revêtement selon la revendication 10, dans lequel dans lequel les particules mésoporeuses sont du gel de silice. Revêtement selon la revendication 10 ou 11, dans lequel la porosité totale est comprise entre 1 nm et 100µm. Revêtement selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, présentant une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 20 mm. Echangeur thermique comprenant le revêtement selon l’une des revendications 10 à 13. Echangeur thermique selon la revendication 14, comprenant au moins une pièce revêtue, au moins en partie, du revêtement ; l’au moins une pièce présente une conductivité thermique supérieure à 1 W/m/K. Echangeur thermique selon la revendication 15, dans lequel le revêtement repose directement sur l’au moins une pièce. Echangeur thermique selon la revendication 15 ou 16, dans lequel le revêtement adhère à l’au moins une pièce. Echangeur thermique selon l’une quelconque des revendications 15 à 17, dans lequel l’au moins une pièce comprend deux faces et une tranche reliant lesdites deux faces ; le revêtement forme une couche continue et enrobe ladite tranche et au moins une partie de chacune desdites deux faces. Echangeur thermique selon la revendication précédente, dans lequel les deux faces sont des surfaces principalement planes reliées par la tranche ; la tranche forme une partie annulaire de l’au moins une pièce. Echangeur thermique selon l’une quelconque des revendications 15 à 18, comprenant un caloduc sur lequel est monté l’au moins une pièce revêtue, au moins en partie, du revêtement. Echangeur thermique selon la revendication 20, dans lequel : - l’au moins une pièce revêtue comprend une ouverture, - le caloduc présente une forme tubulaire et traverse l’ouverture de l’au moins une pièce. Machine à adsorption comprenant au moins un échangeur thermique selon l’une des revendications 14 à 21.