Brevet FR3120681A1 — publié le 20220916

La présente invention concerne un cadre de stockage et/ou de transport pour bouteilles de fluide sous pression, comprenant une structure primaire (100) et au moins une cassette de stockage d'au moins une bouteille de fluide (10, 20) sous pression ladite au moins une cassette de stockage étant montée dans la structure primaire (100), la cassette de stockage comprenant au moins un premier organe de retenue (31) configuré pour coopérer fixement avec une première extrémité (11, 21) d'une bouteille (10, 20), et au moins un deuxième organe de retenue (32) configuré pour coopérer avec une seconde extrémité (12, 22) de la bouteille (10, 20), caractérisé en ce que le deuxième organe de retenue (32) est configuré pour coopérer fixement avec une première extrémité (12, 22) d'une bouteille (10, 20), ladite structure primaire (100) présentant à son extrémité supérieure au moins une première tôle (110, 120) horizontale présentant au moins un orifice de passage pour l’engagement de ladite cassette de stockage, ladite structure primaire (100) présentant à son extrémité inférieure des moyens de guidage verticaux (130, 140) permettant un déplacement vertical dudit deuxième organe de retenue (32) de ladite cassette. Figure 2 CADRE DE STOCKAGE ET/OU DE TRANSPORT POUR BOUTEILLES DE FLUIDE SOUS PRESSION Domaine de l’invention La présente invention concerne une structure de montage pour une pluralité de récipients de gaz haute pression et un procédé de montage et, plus particulièrement, une structure de montage pour une pluralité de récipients de gaz haute pression rempli de gaz combustible à haute pression pour être utilisé comme combustible dans un véhicule à pile à combustible, pour la production de calories par combustion avec flamme ou pour des applications similaires et son procédé de montage associé. Elle concerne plus particulièrement le domaine du stockage d’hydrogène à haute pression dans des réservoirs de structure composite. A 700 bars, l’hydrogène possède une masse volumique de 42 kg/m3 contre 0.090 kg/m3 à pression et température normales. À cette pression, on peut stocker 5 kg d’hydrogène dans un réservoir de 125 litres. Un réservoir de fluide sous pression, par exemple d’hydrogène, comporte successivement, de l’intérieur vers l’extérieur une enveloppe interne étanche (ou liner), une structure composite de renfort et une couche de protection, et présente à l’une des extrémités une soupape de sécurité qui décharge le réservoir en cas de surpression (incendie) ainsi qu'une embase qui permet le raccordement au circuit d’utilisation. Il est connu de ranger et transporter un ensemble de bouteilles par route, rail, fluvial et maritime. Chaque mode de transport a une réglementation spécifique. Le cadre peut rester à demeure sur un site comme élément de stockage fixe, et ne pas répondre à une réglementation de transport et cela même si le cadre peut être mobile sur un site privé Pour stocker et transporter des bouteilles de fluide sous pression et notamment de gaz sous pression, on utilise, de manière connue, des cadres dans lesquels les bouteilles sont montées horizontalement ou verticalement. Les bouteilles sont souvent disposées de manière jointive soit côte à côte soit en quinconce dans lesdits cadres et sont maintenues transversalement les unes aux autres généralement par des sangles, des barres ou des colliers métalliques. Plus particulièrement, les bouteilles sont fixées à une première extrémité par liaison mécanique fixe à une partie du cadre au moyen d'une première pluralité d'organes de retenue par exemple vis/écrou et sont fixées à une seconde extrémité par liaison mécanique fixe au moyen d'une deuxième pluralité d'organes de retenue par exemple vis/écrou. Ce type de configuration de stockage connue présente notamment l'inconvénient de ne s'adapter ni à l'expansion éventuelle des bouteilles lors de leur remplissage, ni à la géométrie de la seconde extrémité des bouteilles et à ses dimensions qui varient selon les fabricants. En outre, certaines configurations proposant un stockage de bouteilles de manière jointive détériorent la surface des bouteilles par abrasion, en particulier les fibres des bouteilles lorsque celles-ci sont de construction composite. Etat de la technique On connaît dans l’état de la technique la demande de brevet EP1387980 décrivant une structure de montage pour une pluralité de récipients à gaz haute pression, dont chacun a une extrémité formée avec une première partie de col, ladite structure de montage comprenant des moyens de montage de récipient pour permettre de recevoir une pluralité récipients de gaz à haute pression. Des moyens de réception assurent la liaison avec une première partie de col d'un récipient présentant une soupape. On connaît aussi le brevet FR3040757 décrivant une cassette de stockage pour au moins une bouteille de fluide sous pression, ladite cassette de stockage étant destinée à être montée dans une structure primaire d'un cadre de stockage et/ou de transport, et comprenant au moins un premier organe de retenue configuré pour coopérer fixement avec une première extrémité d'une bouteille, et au moins un deuxième organe de retenue configuré pour coopérer avec une seconde extrémité de la bouteille, caractérisé en ce que le deuxième organe de retenue est configuré pour maintenir la position de la seconde extrémité de la bouteille tout en présentant au moins un degré de liberté déterminé. La cassette de stockage selon l'invention présente l'avantage de pouvoir absorber l'expansion du volume des bouteilles notamment lors de leur remplissage, tout en bloquant lesdites bouteilles en rotation de par la fixation ferme prévue au niveau de la première extrémité de chaque bouteille. Ainsi, la cassette selon l'invention forme un ensemble solidaire de bouteilles fixées fermement à une extrémité et de manière flottante à l'autre extrémité. Autrement dit, il n'existe aucune liaison mécanique ferme au niveau de la deuxième extrémité de chaque bouteille, ce qui permet un mouvement longitudinal des bouteilles dans leur zone de retenue. Inconvénients de l’art antérieur Les solutions de l’art antérieur ne sont pas totalement satisfaisantes car les cadres comportent de nombreuses pièces articulées entre elles, ce qui est source de fragilités, de blocages et de surcoûts. Solution apportée par l’invention L'invention a pour but de remédier à tout ou partie des inconvénients précités. A cet effet, la présente invention concerne selon son acception la plus générale un cadre de stockage et/ou de transport pour bouteilles de fluide sous pression, comprenant une structure primaire et au moins une cassette de stockage d'au moins une bouteille de fluide sous pression ladite au moins une cassette de stockage étant montée dans la structure primaire, la cassette de stockage comprenant au moins un premier organe de retenue configuré pour coopérer fixement avec une première extrémité d'une bouteille, et au moins un deuxième organe de retenue configuré pour coopérer avec une seconde extrémité de la bouteille, caractérisé en ce que le deuxième organe de retenue est configuré pour coopérer fixement avec une première extrémité d'une bouteille, ladite structure primaire présentant à son extrémité supérieure au moins une première tôle horizontale présentant au moins un orifice de passage pour l’engagement de ladite cassette de stockage, ladite structure primaire présentant à son extrémité inférieure des moyens de guidage verticaux permettant un déplacement vertical dudit deuxième organe de retenue de ladite cassette. Avantageusement, lesdites tôles de la structure primaire forment des épaulements pour recevoir en appui ledit premier organe de retenue de ladite cassette. Les bouteilles (10, 20) sont stockées verticalement, ou horizontalement. Description détaillée d’un exemple non limitatif de réalisation La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, concernant un exemple non limitatif de réalisation illustré par les dessins annexés où : la représente une vue de la cassette porte-bouteilles la représente une vue du cadre selon l’invention. Principe général L’exemple de réalisation décrit à titre d’exemple non limitatif d’un cadre de stockage et/ou de transport de bouteilles d’hydrogène sous haute pression, en position verticale, est constitué par une structure primaire définissant une enveloppe extérieure rigide dans laquelle est engagée une cassette assurant la liaison entre les bouteilles. La cassette est constituée par une plaque supérieure (31) et une plaque inférieure (32). Les cols supérieurs (11, 21) des bouteilles (10, 20) sont engagé dans la plaque supérieure (31) qui les maintient fermement. Les extrémités inférieures (11, 21) des bouteilles (10, 20) sont engagé dans la plaque inférieure (32) qui les maintient fermement. Les bouteilles (10, 20) sont reliées par un conduit (30). Les deux plaques (31, 32) et les bouteilles (10, 20) forment ainsi un ensemble monolithique, avec une distance entre les deux plaques (31, 32) qui peut néanmoins varier du fait de la dilatation des bouteilles (10, 20). Comme toutes les bouteilles rassemblées sont soumises aux mêmes conditions, les modifications dimensionnelles sont identiques pour toutes les bouteilles. Une vanne (33) permet le remplissage ou le vidage des deux bouteilles (10, 20). La cassette de stockage est engagée dans la structure primaire (100) formé par un cadre rigide. La partie inférieure présente des guidages verticaux (130, 140) permettant un déplacement vertical dudit deuxième organe de retenue (32) de ladite cassette. Il s’agit par exemple de tiges verticales s’engageant dans des lumières complémentaires de la plaque inférieure (32). La partie supérieure de la structure primaire (100) présente des butées (110,120) sur lesquelles vient reposer la place de retenue (31). Lorsque la cassette est engagée dans la structure primaire (100), la dilatation des bouteilles est possible du fait de la liberté de mouvement de la plaque inférieure(32) par rapport au fond de la structure primaire (100). La cassette est suspendue à sa partie supérieure grâce aux épaulements (110, 120) sur lesquels s’appuie la plaque supérieure (31), et guidée transversalement par les guidages verticaux (130, 140) permettant un déplacement vertical dudit deuxième organe de retenue (32) de ladite cassette. - Cadre de stockage et/ou de transport pour bouteilles de fluide sous pression, comprenant une structure primaire (100) et au moins une cassette de stockage d'au moins une bouteille de fluide (10, 20) sous pression ladite au moins une cassette de stockage étant montée dans la structure primaire (100), la cassette de stockage comprenant au moins un premier organe de retenue (31) configuré pour coopérer fixement avec une première extrémité (11, 21) d'une bouteille (10, 20), et au moins un deuxième organe de retenue (32) configuré pour coopérer avec une seconde extrémité (12, 22) de la bouteille (10, 20), caractérisé en ce que le deuxième organe de retenue (32) est configuré pour coopérer fixement avec une première extrémité (12, 22) d'une bouteille (10, 20), ladite structure primaire (100) présentant à son extrémité supérieure au moins une première tôle (110, 120) horizontale présentant au moins un orifice de passage pour l’engagement de ladite cassette de stockage, ladite structure primaire (100) présentant à son extrémité inférieure des moyens de guidage verticaux (130, 140) permettant un déplacement vertical dudit deuxième organe de retenue (32) de ladite cassette. - Cadre de stockage et/ou de transport pour bouteilles de fluide sous pression, selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdites tôles (110, 120) de la structure primaire (100) forment des épaulements pour recevoir en appui ledit premier organe de retenue (31) de ladite cassette. - Cadre de stockage et/ou de transport pour bouteilles de fluide sous pression, selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdites bouteilles (10, 20) sont stockées verticalement. - Cadre de stockage et/ou de transport pour bouteilles de fluide sous pression, selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdites bouteilles (10, 20) sont stockées horizontalement.