Brevet FR3158351A1 — publié le 20250718

Conteneur (1) de stockage d’un fluide cryogénique, comprenant un réservoir (2) intérieur délimitant un logement (3) destiné à contenir le fluide cryogénique, et un réservoir extérieur (4) disposé autour du réservoir intérieur (2), le réservoir intérieur (2) et le réservoir extérieur (3) délimitant entre-eux un espace (5) isolé thermiquement, de préférence sous vide, le conteneur (1) étant délimité suivant une direction principale (X) par un premier côté (6) et un deuxième côté (7), au moins l’un des deux côtés (6, 7) comprenant un système de liaison (8, 9) fixant le réservoir intérieur (2) à l’intérieur du réservoir extérieur (4), le système de liaison (8, 9) comprenant suivant la direction principale (X) un col (81, 91) solidaire du réservoir intérieur (2) et un pion (82, 92) solidaire du réservoir extérieur (4), caractérisé en ce que le col (81, 91) et le pion (82, 92) sont emmanchés l’un dans l’autre. Figure de l’abrégé : Fig. 1 Conteneur pour stocker un fluide cryogénique. L’invention concerne un conteneur pour stocker un fluide cryogénique. Il peut s’agir de l’hydrogène. Un conteneur pour stocker un fluide cryogénique comprend de manière générale un réservoir intérieur comportant un logement destiné à contenir le fluide cryogénique et un réservoir extérieur disposé autour du réservoir intérieur. En particulier, le réservoir intérieur et le réservoir extérieur délimitent un espace isolé thermiquement, de préférence sous vide. Le conteneur est délimité suivant une direction principale par un premier côté et un deuxième côté. L’un au moins des côtés est pourvu d’un organe de liaison qui s’étend dans la direction principale du conteneur et relie le réservoir intérieur et le réservoir extérieur. L’organe de liaison comprend un col fixé sur le réservoir intérieur et un pion fixé sur le réservoir extérieur. Dans un conteneur tel que décrit ci-dessus, le col comprend une pluralité de portions tubulaires agencées les unes dans les autres et reliées à leurs extrémités respectives de sorte à former une paroi en accordéon (c’est-à-dire une paroi comportant plusieurs ondulations lorsque le conteneur est observé selon une vue de coupe longitudinale). Si une telle paroi en accordéon permet de disposer d’un col relativement long sans augmenter significativement l’encombrement du conteneur, elle entraîne d’importantes vibrations au niveau du réservoir intérieur. Par ailleurs, dans un réservoir tel que décrit ci-dessus, l’assemblage entre le col du réservoir intérieur et le pion du réservoir extérieur pose plusieurs difficultés techniques. En effet, la forme complexe du col nécessite une conception spécifique du pion. Un but de l’invention est de remédier aux inconvénients listés ci-dessus et de développer un conteneur qui soit robuste tout en permettant une dilatation différentielle du réservoir extérieur (à température ambiante) et une contraction différentielle du réservoir intérieur (à température cryogénique). Un autre but de l’invention est de limiter davantage l’échange de chaleur par rayonnement et/ou par conduction entre le réservoir intérieur et son environnement extérieur (y compris le réservoir extérieur). A cet effet, selon un premier aspect de l’invention, le col et le pion sont emmanchés l’un dans l’autre. Un tel agencement facilite l’assemblage entre le réservoir intérieur et le réservoir extérieur. Selon un deuxième aspect de l’invention en combinaison ou non avec le premier aspect, chaque système de liaison comprend un écran anti-rayonnement configuré pour limiter un échange de chaleur par rayonnement entre le réservoir extérieur et le réservoir intérieur. Des modes de réalisation de l’invention selon l’un quelconque des aspects ci-dessus peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le système de liaison situé sur le premier côté du conteneur comporte un col et un pion montés en coulissement relatif l’un par rapport à l’autre permettant de compenser une contraction ou une dilatation relative du réservoir intérieur par rapport au réservoir extérieur suivant la direction principale du conteneur; - le système de liaison situé sur le deuxième côté comporte un col et un pion assemblés de façon rigide l’un par rapport à l’autre; - le réservoir intérieur et le réservoir extérieur comprennent chacun un corps cylindrique, ainsi qu’un premier fond et un deuxième fond fixés de part et d’autre du corps cylindrique; - le col est fixé au réservoir intérieur au moyen d’un support; - le support s’étend depuis l’un des fonds du réservoir intérieur et présente une extrémité libre disposée dans le logement; - le col s’étend depuis l’extrémité libre du support vers le fond; - le réservoir intérieur et/ou le réservoir extérieur sont réalisés en un matériau choisi parmi un acier ou un alliage d’aluminium; - chaque support est réalisé dans le matériau du réservoir intérieur; - le col est réalisé en alliage de titane; - l’écran anti-rayonnement comprend un revêtement disposé sur une paroi latérale du col; - l’écran anti-rayonnement comprend un ensemble de disques disposés à l’intérieur du col; - le pion présente au moins une ouverture destinée au passage d’un tuyau vers le logement du conteneur. D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures suivantes dans lesquelles : FIG. 1 est une vue de coupe illustrant un conteneur selon l’invention. FIG. 2 illustre en détail une zone du conteneur de la FIG. 1 . L’invention concerne un conteneur de stockage d’un fluide cryogénique. Le conteneur 1 comprend un réservoir intérieur 2 comportant un logement 3 destiné à contenir le fluide cryogénique, et un réservoir extérieur 4 dans lequel est disposé le réservoir intérieur 2. Le réservoir intérieur 2 et le réservoir extérieur 4 délimitent un espace 5 d’isolation thermique, par exemple sous vide, destiné à isoler thermiquement le réservoir intérieur 2. En outre, le réservoir intérieur 2 et le réservoir extérieur 4 s’étendent suivant une direction principale X définie entre deux bords 6, 7 opposés du conteneur 1. En configuration d’utilisation, cette direction principale X peut être par exemple horizontale. Enfin, le réservoir intérieur 2 et le réservoir extérieur 4 comprennent chacun un corps cylindrique 21, 41 et deux fonds 22a, 22b ; 42a, 42b bombés disposés de part et d’autre du corps cylindrique 21, 41 suivant la direction principale X du conteneur 1. Afin de fixer le réservoir intérieur 2 dans le réservoir extérieur 4, le conteneur 1 comprend au moins un système de liaison 8, 9 agencé au niveau de l’un des bords 6, 7 du conteneur 1. Le système de liaison 8, 9 s’étend de façon générale suivant la direction principale X du conteneur 1. Dans l’exemple illustré, le conteneur 1 comprend deux systèmes de liaison 8, 9 agencés respectivement au niveau du premier bord 6 et au niveau du deuxième bord 7 du conteneur 1. Les deux systèmes de liaison 8, 9 sont ainsi disposés en regard aux deux extrémités longitudinales. Chaque système de liaison 8, 9 comprend un col 81, 91 fixé au réservoir intérieur 2 ainsi qu’un pion 82, 92 fixé au réservoir extérieur 4. Selon un aspect de l’invention, l’un parmi le col 81, 91 et le pion 82, 92 de chaque organe de liaison 8, 9 est configuré pour être emmanché dans l’autre, permettant ainsi de fixer de manière simple le réservoir intérieur 2 dans le réservoir extérieur 4. A chaque bord 6, 7 du conteneur 1, le col 81, 91 est fixé au réservoir intérieur 2 à l’aide d’un support 83, 93. Ce support 83, 93 est destiné à être en contact avec le fluide contenu dans le logement 3 du conteneur 1. La FIG. 2 illustre les détails du premier organe de liaison 8. La description qui suit en relation avec cette figure reste valable pour le deuxième organe de liaison 9. Le support 83 présente une première extrémité 83a fixée au fond intérieur 22a du réservoir intérieur 2 et une deuxième extrémité 83b située dans le logement 3 du réservoir intérieur 2. En particulier la première extrémité 83a est positionnée autour d’une ouverture du fond intérieur 22a. Cette ouverture est destinée à recevoir le pion 82 dans le col 81. Le col 81 s’étend depuis la deuxième extrémité 83b du support 83 vers le fond intérieur 22a du réservoir intérieur 2. Ici, le col 81 est fixé au support 83 à l’aide de vis. En variante non illustrée, le col 81 peut être muni d’un filetage destiné à coopérer avec un filetage du support 83. Le col 81 et le support 83 définissent une paroi disposée en aller-retour, c’est-à-dire une paroi en forme de U selon une vue de coupe longitudinale du conteneur 1. Cet agencement du col 81 et du support 83 permet de limiter l’échange de chaleur par conduction entre le réservoir extérieur 4 et le réservoir intérieur 2. En effet, le chemin thermique entre le réservoir extérieur 4 et le réservoir intérieur 2 transite de l’extérieur vers l’intérieur par la paroi du col 81 puis de l’intérieur vers l’extérieur par la paroi du support 83. De façon avantageuse, le col 81 est choisi dans un matériau présentant une faible conductivité thermique par rapport au matériau du support 83. Le col 81 peut être réalisé par exemple à partir d’un alliage de titane. Le support 83 peut être réalisé en acier, en alliage d’aluminium ou tout autre matériau. Toutefois, lorsque le support 83 est réalisé à partir d’un matériau incompatible avec le fluide destiné à être stocké dans le logement 3 du conteneur 1, il peut être pourvu d’une enveloppe externe compatible avec le fluide. Dans le cas d’un conteneur 1 destiné à stocker l’hydrogène, l’enveloppe du support 83 peut être réalisée en alliage d’aluminium. Selon un deuxième aspect de l’invention, le système de liaison 8 comprend un écran anti-rayonnement 84 destiné à limiter l’échange thermique par rayonnement entre le réservoir extérieur 4 et le réservoir intérieur 2. De façon avantageuse, l’écran anti-rayonnement 84 comprend un revêtement disposé sur la paroi latérale du col 81. En variante ou en complément, l’écran anti-rayonnement 84 comprend un ensemble de disques 84a anti-rayonnement disposés à l’intérieur du col 81. Les disques 84a sont portés par une tige 84b fixée sur le pion 82. Selon un troisième aspect de l’invention, le col 81 et le pion 82 du premier système de liaison 8 sont montés en coulissement relatif, permettant ainsi une contraction ou une dilation différentielles d’un réservoir 2, 4 par rapport à un autre. Le col 82 et le pion 92 du deuxième système de liaison 9 sont immobiles l’un par rapport à l’autre. De façon avantageuse, le pion 92 du deuxième système de liaison 9 présente au moins une ouverture destinée au passage d’un tuyau de soutirage et/ou d’alimentation du conteneur 1. Ce tuyau passe à travers le col 92 pour déboucher dans le logement 3 du conteneur 1. Conteneur (1) de stockage d’un fluide cryogénique, comprenant un réservoir (2) intérieur délimitant un logement (3) destiné à contenir le fluide cryogénique, et un réservoir extérieur (4) disposé autour du réservoir intérieur (2), le réservoir intérieur (2) et le réservoir extérieur (3) délimitant entre-eux un espace (5) isolé thermiquement, de préférence sous vide, le conteneur (1) étant délimité suivant une direction principale (X) par un premier côté (6) et un deuxième côté (7), au moins l’un des deux côtés (6, 7) comprenant un système de liaison (8, 9) fixant le réservoir intérieur (2) à l’intérieur du réservoir extérieur (4), le système de liaison (8, 9) comprenant suivant la direction principale (X) un col (81, 91) solidaire du réservoir intérieur (2) et un pion (82, 92) solidaire du réservoir extérieur (4), caractérisé en ce que le col (81, 91) et le pion (82, 92) sont emmanchés l’un dans l’autre. Conteneur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système de liaison (8, 9) situé sur le premier côté (6) du conteneur (1) comporte un col (81) et un pion (82) montés en coulissement relatif l’un par rapport à l’autre permettant de compenser une contraction ou une dilatation relative du réservoir intérieur (2) par rapport au réservoir extérieur (4) suivant la direction principale (X) du conteneur (1). Conteneur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de liaison (8, 9) situé sur le deuxième côté (7) comporte un col (91) et un pion (92) assemblés de façon rigide l’un par rapport à l’autre. Conteneur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir intérieur (2) et le réservoir extérieur (4) comprennent chacun un corps cylindrique (21, 41), ainsi qu’un premier fond (22a, 42a) et un deuxième fond (22b, 42b) fixés de part et d’autre du corps cylindrique (21, 41). Conteneur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le col (81, 91) est fixé au réservoir intérieur (2) au moyen d’un support (83, 93), le support (83, 93) s’étendant depuis l’un des fonds (22a, 22b) du réservoir intérieur (2) et présentant une extrémité libre (83b) disposée dans le logement (3), le col (81, 91) s’étendant depuis l’extrémité libre (83b) du support (83, 93) vers le fond (22a, 22b). Conteneur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir intérieur (2) et/ou le réservoir extérieur (4) sont réalisés en un matériau choisi parmi un acier ou un alliage d’aluminium. Conteneur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque support (83, 93) est réalisé dans le matériau du réservoir intérieur (2), le col (81, 91) étant réalisé en alliage de titane. Conteneur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque système de liaison (8, 9) comprend un écran anti-rayonnement (84) configuré pour limiter un échange de chaleur par rayonnement entre le réservoir extérieur (4) et le réservoir intérieur (2). Conteneur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’écran anti-rayonnement (84) comprend un revêtement disposé sur une paroi latérale du col (81, 91). Conteneur (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l’écran anti-rayonnement (84) comprend un ensemble de disques (84a) disposés à l’intérieur du col (81, 91). Conteneur (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que le pion (82, 92) présente au moins une ouverture destinée au passage d’un tuyau vers le logement (3) du conteneur 1.