Brevet FR3071046A1 (20190315)

REVENDICATIONS1. Procédé de réfrigération d'un caisson thermiquement isolant (C) sensiblement jusqu'à une température cible Tc selon lequel : - on place un évaporateur (E) dans ledit caisson (C), ledit évaporateur (E) contenant un fluide en phase liquide en équilibre avec sa phase vapeur ; - on met en communication fluidique ledit évaporateur (E) avec au moins un réacteur thermochimique Ri comprenant un mélange comprenant au moins un composé réactif Si apte à réagir chimiquement avec ledit fluide en phase gaz pour former un produit de réaction, ladite réaction chimique de synthèse dudit produit de réaction étant exothermique et réversible ; - simultanément, on évacue tout ou partie de la chaleur produite au niveau dudit réacteur Ri ; caractérisé en ce que - on fournit n autres réacteurs thermochimiques contenant chacun un mélange contenant au moins un composé réactif éventuellement identique audit mélange réactif Si, n étant un entier égal ou supérieur à 1 ; - éventuellement, on fournit un ensemble d'au moins un réacteur thermochimique externe (Rm) distinct dudit ensemble de n réacteurs et distinct dudit réacteur Ri I) on détermine la pression Pevi régnant dans l'ensemble formé par ledit évaporateur (E) mis en communication fluidique avec le(s)dit(s) réacteur(s) thermochimique(s) Ri et/ou la température dudit/desdites réacteur(s) thermochimique(s) Ri mis en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) ; Il) lorsque la différence de température DTRi entre la température dudit/desdits réacteurs Ri connecté(s) audit évaporateur (E) et la température d'équilibre TeSi dudit/desdits mélange(s) réactif(s) Si contenu(s) dans ledit/lesdits réacteur(s) thermochimique(s) Ri à la pression Pevi, est égale à un premier écart donné (ATI ) et/ou lorsque la différence de température DTev entre ledit évaporateur (E) et l'intérieur dudit caisson (C) est égale à un deuxième écart donné (AT2), on isole ledit/lesdits réacteur(s) Ri dudit évaporateur (E) et l'on met en communication fluidique ledit évaporateur (E) avec au moins un réacteur thermochimique Ri+1 choisi parmi les n autres réacteurs thermochimiques non connectés audit évaporateur (E) et dont la pression est inférieure Pevi et/ou la température est inférieure à une valeur donnée, simultanément, on évacue 28 également tout ou partie de la chaleur produite au niveau dudit ou desdits réacteurs Ri+1 connectés audit évaporateur (E), III) on répète les étapes I et II en référence au(x)dit(s) réacteur(s) thermochimique(s) Ri+1 en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) 5 jusqu'à que l'écart entre ladite température Tc dans ledit caisson (C) et ladite température cible Tc soit égal à un troisième écart AT3 et, - éventuellement on maintient l'écart entre ladite température Tc dans ledit caisson (C) et ladite température cible Tc inférieure ou égal audit troisième écart AT3 soit en réitérant les étapes I et II en mettant ledit évaporateur (E) en 10 communication fluidique avec au moins un des n+1 réacteurs thermochimiques de ladite installation pour maintenir la température dans ledit caisson (C) sensiblement égale à ladite température cible Tc, soit en mettant ledit évaporateur (E) en communication fluidique avec ledit ensemble d'au moins un réacteur thermochimique externe (Rm) distinct dudit ensemble de n réacteurs et 15 distinct dudit réacteur Ri.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on connecte thermiquement entre eux une partie desdits n+1 réacteurs thermochimiques et notamment en ce que l'on connecte thermiquement deux-à-deux lesdits réacteurs thermochimiques thermiquement connectés, en ce que l'on met en 20 communication fluidique une partie desdits réacteurs thermiquement connectés avec ledit évaporateur (E), l'autre partie étant isolée dudit évaporateur (E) et en ce que l'on évacue au moins partiellement par conduction la chaleur dégagée par la réaction exothermique de synthèse dans lesdits réacteurs en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) vers lesdits réacteurs isolés dudit évaporateur 25 (E).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits réacteurs connectés thermiquement forment des paires de réacteurs thermochimiques, en ce que l'on met ledit deuxième réacteur thermochimique de chacune desdites paires en communication fluidique avec au moins un condenseur (CD), ledit 30 deuxième réacteur thermochimique contenant une quantité de produit de réaction obtenu lors de ladite réaction chimique de synthèse et éventuellement un mélange contenant un composé réactif Si n'ayant pas encore réagit, en ce que l'on met en oeuvre ladite étape I en utilisant lesdits premiers réacteurs thermochimiques puis ladite étape II en utilisant lesdits deuxièmes réacteurs 29 thermochimiques ou en ce que l'on met en oeuvre lesdites étapes I et II en utilisant lesdits premiers réacteurs thermochimiques et en ce que l'on évacue, notamment, par conduction, toute la chaleur dégagée lors de la réaction de synthèse dans lesdits premiers réacteurs vers lesdits deuxièmes réacteurs pour 5 décomposer ledit produit de réaction contenu dans lesdits deuxièmes réacteurs et condenser, dans ledit condenseur (CD), ledit fluide en phase vapeur qui a été régénéré dans lesdits deuxièmes réacteurs, la condensation ayant notamment lieu à la température dudit condenseur (CD), laquelle peut être la température extérieure audit caisson (C). 10\n<CLM>\1\tInstallation de réfrigération d'un caisson thermiquement isolant (C) sensiblement jusqu'à une température cible Tc, apte à permettre la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, du type comprenant : - un caisson thermiquement isolant (C) ; 15 - un évaporateur (E) disposé dans ledit caisson (C) et contenant un fluide en phase liquide en équilibre avec sa phase gaz ; - au moins un réacteur thermochimique Ri contenant un mélange réactif Si apte à réagir chimiquement avec ledit fluide en phase gaz pour former un produit de réaction, ladite réaction chimique de synthèse dudit produit de réaction 20 étant exothermique et réversible, ledit réacteur thermochimique Ri étant apte à être mis en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) via une conduite Li équipée de moyens formant vanne (Vi) ; - des moyens d'évacuation de la chaleur (VT1 ; VT2, Rd1 ; Rd2) ; - des moyens de mesure de la température dans ledit caisson 25 thermiquement isolant (C) ; - des moyens de comparaison de la différence entre la température mesurée dans ledit caisson (C) et ladite température cible Tc avec un troisième écart donné (AT3) ; - des moyens de chauffage dudit ou desdits réacteurs thermochimiques Ri 30 qui sont aptes à induire la réaction endothermique inverse de décomposition dudit produit de réaction aboutissant à la régénération dudit mélange réactif et dudit fluide en phase gaz ; caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, au moins n réacteurs thermochimiques Ri+1, n étant un entier supérieur ou égal à 1, chaque réacteur 30 Ri+1 contenant un mélange réactif Si+1, éventuellement identique audit mélange réactif Si et également apte à réagir chimiquement avec ledit fluide en phase gaz pour former un produit de réaction, ladite réaction chimique de synthèse dudit produit de réaction étant exothermique et réversible, chacun desdits n réacteurs 5 thermochimiques étant apte à être mis en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) via une conduite spécifique Li+1 ; - une vanne Vi+1 montée sur chacune desdites Li+1 conduites et qui en position ouverte permet la connexion fluidique entre ledit réacteur et ledit évaporateur (E) et, en position fermée, isole ledit réacteur Ri dudit évaporateur 10 (E) et desdits autres n réacteurs thermochimiques ; et/ou - des moyens de détermination de la température Tev dans ledit évaporateur (E) et/ou de la pression Pev dans ledit évaporateur (E) ou dans chacun desdits réacteurs Ri et Ri+1 ; - des moyens de détermination de la température Ti dans ledit réacteur Ri 15 et dans chaque réacteur thermochimique Ri+1 desdits n+1 réacteurs ; - des moyens de détermination de l'écart DTev entre la température dudit caisson (C) et la température dudit évaporateur (E) ; et/ou - des moyens de détermination de l'écart DTRi entre ladite température Ti déterminée et la température d'équilibre TeSi dudit mélange réactif Si contenu 20 dans ledit réacteur thermochimique Ri considéré à ladite pression Pevi déterminée dans ledit évaporateur (E) ; et/ou - des moyens de comparaison de DTRi et/ou DTev respectivement avec un premier et un deuxième écart donné (AT1 ; AT2) et ; - des moyens de contrôle de la position ouverte/fermée de chacune 25 desdites vannes Vi et Vi+1, lesdits moyens de contrôle étant couplés audits moyens de comparaison et conformés pour mettre en communication fluidique ledit évaporateur (E) avec au moins un réacteur thermochimique Ri+1 choisi parmi les réacteurs thermochimiques qui ne sont pas en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) et dont la pression est inférieure à la pression Pevi 30 déterminée dans ledit évaporateur (E) et/ou la température est inférieure à une valeur donnée , lorsque lesdits moyens de comparaison ont déterminé que DTRi et/ou DTev est/sont inférieurs respectivement audit premier et audit deuxième écart (AT1 ; AT2) ; 31 - des moyens de chauffage de chacun desdits réacteurs thermochimiques Ri+1 qui sont aptes à induire la réaction endothermique inverse de décomposition dudit produit de réaction aboutissant à la régénération dudit mélange réactif et dudit fluide en phase gaz ; 5 - éventuellement un ensemble d'au moins un réacteur thermochimique externe distinct dudit ensemble de n réacteurs et distinct dudit réacteur Ri et apte à être mis en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) via au moins d'une conduite équipée de moyens formant vanne ; en ce que lesdits moyens d'évacuation de la chaleur sont adaptés pour évacuer 10 la chaleur générée par ladite réaction de synthèse de chacun desdits réacteurs thermochimiques Ri et Ri+1 dans laquelle elle a lieu ; et en ce que lesdits moyens de contrôle sont couplés aux moyens de comparaison pour mettre en connexion fluidique ledit évaporateur (E) avec au moins une partie desdits n réacteurs, lorsque l'écart entre la température dans 15 ledit caisson et ladite température cible Tc est égal audit troisième écart AT3 ou pour mettre en connexion fluidique l'évaporateur (E) avec ledit d'ensemble d'au moins réacteur thermochimique externe, lorsque l'écart entre la température dans ledit caisson et le température cible est égal audit troisième écart AT3.\n<CLM>\1\tInstallation selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens 20 d'évacuation de la chaleur permettent d'évacuer la chaleur par convexion forcée et notamment comportent au moins un ventilateur et/ou en ce que lesdits moyens d'évacuation de chaleur sont aptes à évacuer la chaleur par conduction et permettent éventuellement le stockage de la chaleur évacuée sous forme sensible, par stockage dans un matériau et/ou sous forme latente, du fait d'un 25 changement d'état physique et/ou d'une réaction chimique du matériau dans lequel la chaleur est évacuée.\n<CLM>\1\tInstallation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'au moins une partie desdits n+1 réacteurs sont connectés thermiquement de manière à ce que lorsqu'une partie desdits réacteurs thermiquement connectés est en 30 communication fluidique avec ledit évaporateur (E) du fait de l'ouverture desdits moyens formant vanne (Vi), la partie restante desdits réacteurs thermiquement connectés est isolée dudit évaporateur (E), et en ce que ladite partie isolée est conformée pour permettre d'évacuer par conduction la chaleur dégagée par ladite de réaction de synthèse dans lesdits réacteurs en communication fluidique 32 avec ledit évaporateur (E) et également de stocker ladite chaleur évacuée sous forme sensible, du fait de la capacité calorifique massique du produit de réaction et/ou du mélange réactif et/ou sous forme latente, du fait de la décomposition dudit produit de réaction. 5\n<CLM>\1\tInstallation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'une partie desdits réacteurs thermiquement connectés sont contenus les uns dans les autres et notamment imbriqués l'un dans l'autre, deux-à-deux, de manière à permettre une connexion thermique notamment par conduction en formant des paires de réacteurs thermochimiques thermiquement connectés. 10\n<CLM>\1\tInstallation selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'au moins une partie desdits réacteurs thermiquement connectés comportent des plaques creuses qui referment ledit mélange réactif et en ce que les plaques de deux réacteurs sont intercalées les unes avec les autres de manière à connecter thermiquement par conduction et/ou convection lesdits réacteurs 15 thermochimiques.\n<CLM>\1\tInstallation selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que lesdits premiers réacteurs de chacune desdites paires de réacteurs thermochimiques thermiquement connectés sont chacun reliés audit évaporateur (E) par une conduite spécifique à chacun desdits réacteurs et équipée de moyens 20 formant vanne, en ce qu'elle comporte, en outre, au moins un condenseur (CD) qui est relié à chacun desdits deuxièmes réacteurs par une conduite équipée de moyens formant vanne, en ce que, éventuellement, lesdits deuxièmes réacteurs thermochimiques sont également chacun reliés audit évaporateur (E) par une conduite spécifique à chaque réacteur et équipée de moyens formant vanne et 25 en ce que lesdits moyens de contrôle sont couplés audits moyens de comparaison et sont conformés pour mettre en communication fluidique ledit évaporateur (E), soit avec une partie desdits premiers réacteurs qui n'étaient pas connectés audit évaporateur (E), soit avec lesdits deuxièmes réacteurs, lorsque ces derniers peuvent être reliés audit évaporateur (E), lorsque lesdits moyens de 30 comparaison ont déterminé que DTRi et/ou DTev est/sont inférieurs respectivement audit premier et audit deuxième écart (AT1 ; AT2).\n<CLM>\1\tInstallation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque réacteur thermochimique Ri comporte une paroi qui définit une enveloppe qui renferme ledit mélange réactif et en ce que lesdits 33 moyens de détermination de la température de chaque réacteur thermochimique Ri comportent des moyens de mesure de la température de la paroi de chaque réacteur Ri. 5