Brevet FR3073092A1 (20190503)

REVENDICATIONS1. Ensemble (80), comportant : - un empilement (20) à oxydes solides de type SOEC/SOFC fonctionnant à haute température, comportant : - une pluralité de cellules électrochimiques (41) formées chacune d'une cathode, d'une anode et d'un électrolyte intercalé entre la cathode et l'anode, et une pluralité d'interconnecteurs intermédiaires (42) agencés chacun entre deux cellules électrochimiques (41) adjacentes, - une plaque terminale supérieure (43) et une plaque terminale inférieure (44), entre lesquelles la pluralité de cellules électrochimiques (41) et la pluralité d'interconnecteurs intermédiaires (42) sont enserrées, - un système de serrage (60) de l'empilement (20) à oxydes solides de type SOEC/SOFC, comportant une plaque de serrage supérieure (45) et une plaque de serrage inférieure (46), entre lesquelles l'empilement (20) à oxydes solides de type SOEC/SOFC est enserré, chaque plaque de serrage (45,\n<CLM>\1\tcomportant au moins deux orifices de serrage (54), le système de serrage (60) comportant en outre : - au moins deux tiges de serrage (55) destinées à s'étendre chacune au travers d'un orifice de serrage (54) de la plaque de serrage supérieure (45) et au travers d'un orifice de serrage (54) correspondant de la plaque de serrage inférieure (46) pour permettre l'assemblage entre elles des plaques de serrage supérieure (45) et inférieure (46), - des moyens de serrage (56, 57,\n<CLM>\1\tau niveau de chaque orifice de serrage (54) des plaques de serrage supérieure (45) et inférieure (46) destinés à coopérer avec lesdites au moins deux tiges de serrage (55) pour permettre l'assemblage entre elles des plaques de serrage supérieure (45) et inférieure (46), caractérisé en ce qu'il comporte un système d'échange thermique (40) formé au moins en partie par au moins deux tiges de serrage (55) creuses du système de serrage (60) à l'intérieur desquelles circule un fluide à surchauffer ou à préchauffer. 26\n<CLM>\1\tEnsemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites au moins deux tiges de serrage (55) creuses comportent chacune une extrémité d'entrée (55a) d'un fluide caloporteur à préchauffer (FE) et une extrémité de sortie (55b) du fluide caloporteur préchauffé (FS). 5\n<CLM>\1\tEnsemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que, au niveau de chacune des extrémités d'entrée (55a) et de sortie (55b) de chaque tige de serrage (55), le système de serrage (60) comporte un tube de transmission d'effort (70), disposé autour de l'extrémité (55a, 55b) correspondante de la tige de serrage (55), et des moyens 10 de serrage (58), notamment une rondelle de serrage (58), le tube de transmission d'effort (70) étant positionné entre la rondelle de serrage (58) et la plaque de serrage (45,\n<CLM>\1\tcorrespondante.\n<CLM>\1\tEnsemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que, au niveau 15 de chacune des extrémités d'entrée (55a) et de sortie (55b) de chaque tige de serrage (55), le système de serrage (60) comporte une pièce d'isolation thermique (120), notamment en céramique, disposée autour de l'extrémité (55a, 55b) correspondante de la tige de serrage (55), la pièce d'isolation thermique (120) étant positionnée au contact de la plaque de serrage (45,\n<CLM>\1\tcorrespondante. 20\n<CLM>\1\tEnsemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'échange thermique (40) est un système de surchauffe (40) des gaz en entrée de l'empilement (20) à oxydes solides de type SOEC/SOFC, formé au moins en partie par au moins deux tiges de serrage (55) creuses du système de serrage (60) à l'intérieur 25 desquelles circule les gaz ou liquides à surchauffer (GE), l'ensemble (80) comportant un conduit d'entrée (90) dans l'empilement (20) relié fluidiquement à au moins une tige de serrage (55) creuse.\n<CLM>\1\tEnsemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système 30 de surchauffe (40) est dit de montage simple, comportant un conduit de liaison de 27 montage simple (91) reliant fluidiquement le conduit d'entrée (90) et une extrémité (55b) d'une tige de serrage creuse (55), l'autre extrémité (55a) de la tige de serrage creuse (55) étant reliée fluidiquement à un conduit d'arrivée (99) de gaz à surchauffer (GE). 5\n<CLM>\1\tEnsemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de surchauffe (40) est dit de montage en série, comportant un ensemble de conduits de montage en série (92a, 92b), comprenant un premier conduit de liaison de montage en série (92a), reliant fluidiquement une première extrémité (55a') d'une première tige de serrage creuse (55') à une première extrémité (55a) d'une deuxième tige de serrage 10 creuse (55), et un deuxième conduit de liaison de montage en série (92b) reliant fluidiquement la deuxième extrémité (55b') de la première tige de serrage (55') au conduit d'entrée (90) dans l'empilement (20), la deuxième extrémité (55b) de la deuxième tige de serrage creuse (55) étant reliée fluidiquement à un conduit d'entrée (99) de gaz à surchauffer (GE). 15\n<CLM>\1\tEnsemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de surchauffe (40) est dit de montage en parallèle, comportant un ensemble de conduits de montage en parallèle (93a, 93b, 93c), comprenant un premier conduit de liaison de montage en parallèle (93a), reliant fluidiquement une première extrémité (55a') d'une 20 première tige de serrage creuse (55') à une première extrémité (55a) d'une deuxième tige de serrage creuse (55), et un deuxième conduit de liaison de montage en parallèle (93b) reliant fluidiquement la deuxième extrémité (55b') de la première tige de serrage (55') à la deuxième extrémité (55b) de la deuxième tige de serrage creuse (55), le deuxième conduit de liaison de montage en parallèle (93b) étant relié fluidiquement au conduit 25 d'entrée (90) dans l'empilement (20), notamment par le biais d'un conduit de connexion (93c) lui-même relié fluidiquement au conduit d'entrée (90) dans l'empilement (20), le premier conduit de liaison de montage en parallèle (93a) étant relié fluidiquement à un conduit d'entrée (99) de gaz à surchauffer (GE). 28\n<CLM>\1\tEnsemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites au moins deux tiges de serrage creuses (55) comportent des moyens de vrillage (98) pour augmenter l'échange thermique avec le fluide à surchauffer ou à préchauffer. 5\n<CLM>\1\tEnsemble selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le système de serrage (60) comporte, au niveau de chaque extrémité (55a, 55b, 55a', 55b') d'une tige de serrage creuse (55), des moyens de serrage (58), notamment une rondelle de serrage (58), au contact d'une plaque de serrage (45, 10 46).\n<CLM>\1\tEnsemble selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que les connexions fluidiques entre conduits fluidiques (91, 92a, 92b, 93a, 93b, 93c, 90,\n<CLM>\1\tet/ou entre conduits fluidiques (91, 92a, 92b, 93a, 93b, 93c, 90,\n<CLM>\1\t15 et tiges de serrage creuses (55, 55'), sont réalisées par le biais d'un ou plusieurs raccords démontables et étanches (95).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'au moins un système d'échange thermique (40), notamment un système de surchauffe (40) de gaz (GE) en entrée d'un empilement 20 (20) à oxydes solides de type SOEC/SOFC ou un système de préchauffe (40) d'un fluide caloporteur, d'un ensemble (80) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape consistant à former plusieurs tiges de serrage creuses (55) et à relier fluidiquement un ou plusieurs conduits fluidiques (91, 92a, 92b, 93a, 93b, 93c, 90,\n<CLM>\1\tavec les tiges de serrage creuses (55) de sorte à permettre une 25 circulation d'un fluide à l'intérieur des tiges de serrage creuses (55).