INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Chacun de ces organes de dissipation thermique 22 s’étend parallèlement à la direction d’allongement principal A des tubes 20, sensiblement sur toute la dimension longitudinale de l’échangeur de chaleur, depuis l’au moins un collecteur d’entrée 16 jusqu’à l’au moins un collecteur de sortie 18. En d’autres termes, on définit une dimension longitudinale DL1 de la surface d’échange 12 de chaleur et une longueur DL2 d’au moins un organe de dissipation thermique 22 prise le long d’une droite parallèle à la direction longitudinale L, la dimension longitudinale DL1 et la longueur DL2 étant sensiblement identiques l’une de l’autre.
Tel que cela est particulièrement visible sur la et la , au moins un des organes de dissipation thermique 22 s’étend suivant une direction transversale T, perpendiculaire au plan principal 14 de la surface d’échange 12, au-delà d’un volume VO délimité par la surface d’échange 12. De manière plus précise, l’au moins un organe de dissipation thermique 22 comprend une portion interne 24 qui s’étend dans le volume VO délimité par la surface d’échange 12, c’est-à-dire en contact avec les tubes 20, et une portion extérieure 26 qui s’étend en dehors du volume VO délimité par la surface d’échange 12, c’est-à-dire qui n’est pas en contact avec les tubes 20.
On définit alors une largeur moyenne LM de la pluralité de tubes 20, prise le long d’une droite parallèle à la direction transversale T. Selon une caractéristique de l’invention chaque organe de dissipation thermique qui s’étend au-delà du volume défini par l’empilement de tubes, et qui s’étend donc en porte à faux susceptible de fragiliser sa structure, présente une dimension transversale DT qui est strictement inférieure à une moitié de la largeur moyenne LM de la pluralité de tubes 20. De la sorte, un organe de dissipation thermique selon l’invention présente une largeur LG, le long de la direction transversale, qui est égale à la somme de la largeur moyenne LM de la pluralité de tubes et de la dimension transversale DT de la portion extérieure en porte à faux.
La dimension transversale de l’organe de dissipation thermique et plus particulièrement de la portion extérieure 26 en porte à faux est notamment définie pour trouver un compromis entre d’une part le fait de disposer l’extrémité libre de la portion extérieure 26 suffisamment à distance de la surface d’échange de chaleur pour créer une zone suffisamment grande de dépôt de gouttelettes à l’extérieur de la surface d’échange de chaleur et d’autre part le besoin de s’assurer que l’organe de dissipation thermique ne fléchisse pas et que la portion extérieure 26 reste bien dans l’alignement vertical de la portion interne, ainsi que le besoin de garder un échangeur relativement compact. Tel que cela a pu être évoqué précédemment, des gouttelettes peuvent se former au contact de l’air humide sur l’organe de dissipation thermique, qui est apte à céder des calories à l’air frais venant de l’extérieur par conduction thermique entre le fluide réfrigérant, les tubes et l’organe de dissipation thermique. Le givre se développant principalement au niveau du bord d’attaque de l’organe de dissipation thermique, il est avantageux de créer un gradient thermique sur la partie en porte-à-faux, pour générer une température plus élevée sur le bord d’attaque de cet organe de dissipation thermique, à savoir le bord opposé à la surface d’échange de chaleur. Ce gradient thermique permet d’homogénéiser la formation du givre sur la surface de l’organe de dissipation thermique et d’éviter un développement trop brutal de givre uniquement sur le bord d’attaque de cet organe de dissipation thermique qui pourrait conduire au colmatage de la surface d’échange de chaleur.
En d’autres termes, selon l’invention, en faisant s’étendre l’organe de dissipation thermique au-delà de la surface d’échange thermique, on permet d’étendre la zone de formation de givre et on évite que le givre qui se forme sur l’échangeur ne bouche l’entrée de la surface d’échange de chaleur.
On va maintenant décrire la forme donnée à chaque organe de dissipation thermique pour qu’il permette d’améliorer encore la performance thermique de l’échangeur de chaleur notamment en évitant là encore la formation de givre. Dans chacun des exemples qui va suivre, il est ainsi notable que l’organe de dissipation thermique ne présente pas de persienne, c’est-à-dire d’ouverture dans la tôle pour brasser le passage du flux d’air frais, et que le guidage du flux d’air se fait par des formes sinueuses mais régulières, sans découpe de la tôle.
Dans le premier exemple de réalisation précédemment évoqué, et tel que cela est notamment visible à la , l’au moins un organe de dissipation thermique 22 présente une première section S1, prise dans un plan parallèle au plan principal 14 de la surface d’échange 12, qui est crénelée ou ondulée. De manière plus précise, l’au moins un organe de dissipation thermique 22 présente, dans la première section S1 parallèle au plan principal 14 de la surface d’échange, un profil ondulatoire 28 formé d’une succession de bosses 30 espacées les unes des autres de telle sorte à former entre elles des canaux de circulation 32 du deuxième flux d’air 102. Le profil ondulatoire 28 de l’organe de dissipation thermique est régulier, de telle sorte que les bosses 30 sont disposées à intervalles réguliers les unes des autres, de manière à définir des canaux de circulation de dimension constante d’un canal à l’autre.
Chacune des bosses 30 de l’organe de dissipation thermique 22 définit deux parois de guidage 34 d’air qui s’étendent chacune sensiblement dans un plan vertical et transversal, tel que cela est représenté schématiquement à la , de sorte que deux bosses 30 adjacentes délimitent un des canaux de circulation 32 du deuxième flux d’air, au moyen chacune d’une de leurs parois de guidage 34, ces parois étant disposées en regard l’une de l’autre.
Dans ce contexte, on peut définir une épaisseur de bosse EB de chacune des bosses 30 et une épaisseur de canal EC de chacun des canaux de circulation 32 du deuxième flux d’air, visibles à la , et prise le long d’une droite parallèle à la direction longitudinale de l’échangeur de chaleur. L’épaisseur de bosse EB peut notamment être égale, ou sensiblement égale, à l’épaisseur de canal EC.
Selon l’invention, l’au moins un organe de dissipation thermique 22 présente une deuxième section S2, prise dans un plan longitudinal L et transversal T, perpendiculaire au plan principal 14 de la surface d’échange 12, présentant une pluralité de formes ondulées s’étendant à égale distance les unes des autres. On comprend notamment que chacune des bosses 30 définies précédemment, et plus particulièrement chacune des parois de guidage 34 participant à définir ces bosses, présente dans cette deuxième section S2, une forme ondulée de manière à rendre sinueux les canaux de circulation 32 du deuxième flux d’air 102. La forme ondulée des parois de guidage 34 dans cette deuxième section S2 présente une alternance de reliefs positifs et négatifs par rapport à un plan d’allongement transversal et vertical, selon un motif qui est reproduit avec un pas régulier suivant la direction transversale T de l’échangeur de chaleur 2. L’agencement des bosses successivement le long de la direction longitudinale est telle que le relief positif d’une bosse est disposé en regard d’un même relief positif d’une bosse voisine, de sorte que l’épaisseur du canal reste constante d’une extrémité à l’autre du canal selon le sens de circulation du flux d’air.
Par ailleurs, la forme ondulée des bosses 30, et donc des parois de guidage 34, dans la deuxième section S2 selon un plan longitudinal L et transversal T, est réalisée de manière continue entre la portion interne 24 et la portion extérieure 26 de l’organe de dissipation thermique 22. Le trajet du flux d’air frais amené à traverser l’échangeur de chaleur est ainsi sensiblement constant et régulier depuis le moment où il circule dans les canaux formés dans la portion extérieure 26 jusqu’au moment où il sort de l’échangeur de chaleur après être passé dans les espaces 21 entre les tubes.
Un deuxième exemple de réalisation de l’invention, visible à la , diffère de ce qui vient d’être précédemment décrit en ce que l’au moins un organe de dissipation thermique 22 présente une deuxième section S2 dans le plan longitudinal L et transversal T présentant une pluralité de formes anguleuses, parallèles les unes des autres. En d’autres termes, dans cet exemple de l’invention, les parois de guidage 34 de chacune des bosses 30, prises dans la deuxième section S2, présentent une pluralité de profils angulaires formés à un pas régulier le long de chacune desdites parois de guidage 34. Ces profils angulaires forment alternativement sur chaque paroi de guidage des pointes saillantes et des dégagements, avec des angles au sommets, aigus et obtus, compris entre 120° et 170°. Conformément à ce qui a pu être décrit précédemment pour le premier exemple de réalisation de l’invention, les parois de guidage 34 de chacune des bosses 30 présentent un profil identique les unes par rapport aux autres et sont agencées l’une par rapport à l’autre de sorte que l’épaisseur du canal formé entre deux parois de guidage reste constante d’une extrémité à l’autre du canal selon le sens de circulation du flux d’air. Plus particulièrement, pour un canal de circulation donné, l’arête formée à l’extrémité d’une pointe réalisée sur une paroi latérale est en regard d’une arête formée au centre du dégagement, de sorte que l’épaisseur définie longitudinalement entre les deux parois latérales est constante.
Sur les figures 6 et 7, on observe que la barrière thermiquement isolante primaire 23 de la paroi de plafond 7 et de la paroi de cheminée 17 comporte une pluralité de panneaux isolants primaires 29 qui sont ancrés à la barrière thermiquement isolante secondaire 21 au moyen de dispositifs d’ancrage 52. Les panneaux isolants primaires 29 présentent une forme générale parallélépipédique. En outre, ils peuvent présenter des dimensions sensiblement identiques à ou différentes de celles des panneaux isolants secondaires 25. Dans le mode représenté en , les panneaux isolants primaires 29 sont positionnés de manière décalée par rapport aux panneaux isolants secondaires 25 dans la direction longitudinale L, et de manière optionnelle également dans la direction transversale T.
Les panneaux isolants secondaires 25 et les panneaux isolants primaires 29 comportent une plaque de fond, une plaque de couvercle et une ou plusieurs couches de mousse polymère isolante prises en sandwich entre la plaque de fond, la plaque de couvercle et collées à celles-ci. La mousse polymère isolante peut notamment être une mousse à base de polyuréthane, optionnellement renforcée par des fibres, notamment des fibres de verre.
La membrane d’étanchéité primaire 24 comporte une pluralité de plaques métalliques ondulées juxtaposées et soudées les unes aux autres. La membrane d’étanchéité primaire 24 comporte une première série d’ondulations s’étendant dans une première direction et une deuxième série d’ondulations s’étendant dans une deuxième direction transversale.
Afin d’assurer une continuité de l’étanchéité et de l’isolation au niveau de l’ouverture 12 entre la paroi de plafond 7 et la paroi de cheminée 17, les membranes d’étanchéité 22, 24 et les barrières thermiquement isolantes 21, 23 de la paroi de plafond 7 sont raccordées respectivement aux membranes d’étanchéité 22, 24 et aux barrières thermiquement isolantes 21, 23 de la paroi de cheminée 17.
Ainsi, au niveau du bord 20 de l’ouverture 12, la membrane d’étanchéité secondaire 22 de la paroi de plafond 7 est raccordée à la membrane d’étanchéité secondaire 22 de la paroi de cheminée 17 à l’aide d’une cornière de raccordement secondaire 31. La cornière de raccordement secondaire 31 comporte une première aile secondaire 32 et une deuxième aile secondaire 33 reliée à la première aile secondaire 32, la première aile secondaire 32 étant raccordée à la membrane d’étanchéité secondaire 22 de la paroi de plafond 7 et la deuxième aile secondaire 33 étant raccordée à la membrane d’étanchéité secondaire 22 de la paroi de cheminée 17, comme représenté en .
Au niveau de ce raccordement, la membrane d’étanchéité secondaire 22 est susceptible de transmettre à la cornière de raccordement secondaire 31 des efforts de compression et de traction liés au travail de la membrane d’étanchéité secondaire 22. Ces efforts sont particulièrement importants au niveau du bord d’extrémité longitudinale avant 20 de l’ouverture 12, qui est le bord de l’ouverture 12 situé entre la cheminée 16 et la paroi de cofferdam avant dans la direction longitudinale L. En effet, du fait du placement de la cheminée 16 proche de la paroi de cofferdam arrière 8, la dimension longitudinale de la membrane d’étanchéité secondaire 22 de la paroi de plafond 7 entre la cheminée 16 et la paroi de cofferdam avant est bien plus importante que la dimension longitudinale de la membrane d’étanchéité secondaire 22 entre la cheminée 16 et la paroi de cofferdam arrière 8 ce qui entraine des efforts plus importants au niveau du bord d’extrémité longitudinale avant 20 lors de la déformation de la coque ou de la contraction thermique. De plus, ces efforts sur le bord d’extrémité longitudinale avant 20 sont particulièrement importants du fait de l’orientation de la membrane d’étanchéité secondaire 22. En effet, la membrane d’étanchéité secondaire 22 est orientée de sorte que la portion centrale plane 27 des virures s’étende dans la direction longitudinale L du navire 70. Ainsi, aucune zone permettant d’absorber les efforts de traction et de compression n’est prévue dans cette direction.
Afin de soulager la cornière de raccordement secondaire 31, il est prévu une structure de support particulière le long du bord d’extrémité longitudinale avant 20 s’étendant selon la direction transversale T qui sera détaillée par la suite. Cette structure de support particulière est formée d’une boite isolante d’angle 34, d’un support de fixation longitudinal 35 ancré à la paroi porteuse supérieure 4 et d’un support de fixation transversal 36 ancré à la paroi porteuse de surbau 19.
La paroi de plafond 7 comporte une pluralité de supports de fixation longitudinaux 35 métalliques juxtaposés dans la direction transversale T, s’étendant à distance les uns des autres de préférence selon un intervalle régulier, le long du bord 20 de l’ouverture 12.
De la même façon comme représenté en , la paroi de cheminée 17 comporte une pluralité de supports de fixation transversaux 36 métalliques juxtaposés dans la direction transversale T, s’étendant à distance les uns des autres de préférence selon un intervalle régulier, le long du bord 20 de l’ouverture 12.
L’installation de stockage comporte enfin une boite isolante d’angle 34 formant un parallélépipède rectangle et étant située dans le prolongement de la barrière thermiquement isolante secondaire 21 de la paroi de plafond 7 et de la barrière thermiquement isolante secondaire 21 de la paroi de cheminée 17 au niveau du bord 20 de l’ouverture 12 de sorte que la boite isolante d’angle 34 est juxtaposée d’une part à un support de fixation longitudinal 35 et d’autre part à un support de fixation transversal 36, comme visible sur la notamment.
Chaque support de fixation longitudinal 35 comporte un chapeau 37 s’étendant dans la direction longitudinale L et qui est soudé à un pied 38. Le pied 38 est ancré à la paroi porteuse supérieure 4 par exemple par soudage ou vissage. Le support de fixation longitudinal 35 présente ainsi une longueur d’assise s’étendant selon la direction longitudinale L, mesurée au niveau de la fixation du pied 38 à la structure porteuse et permettant de s’opposer au basculement et à la flexion dans cette direction.
De la même façon, chaque support de fixation transversal 36 comporte un chapeau 37 s’étendant dans la direction de hauteur H et qui est soudé à un pied 38. Le pied 38 est ancré à la paroi porteuse de surbau 19 par exemple par soudage ou vissage.
Ainsi, dans les zones où la membrane d’étanchéité secondaire 22 est le plus susceptible de solliciter la cornière de raccordement secondaire 31, c’est-à-dire lorsque les virures 26 s’étendent perpendiculairement à un bord de l’ouverture 12, des supports de fixation longitudinaux 35 sont disposés, et dans les autres zones, c’est-à-dire lorsque les virures 26 s’étendent parallèlement à un bord de l’ouverture 12, des supports de fixation transversaux 36 sont disposés. C’est pourquoi, au niveau du bord d’extrémité longitudinal avant 20, des supports de fixation longitudinaux 35 sont disposés sur la paroi porteuse supérieure 4 tandis qu’au niveau d’un bord d’extrémité transversal, des supports de fixation transversaux 36 sont disposés sur la paroi porteuse supérieure 4.
De plus, comme les virures 26 de la membrane d’étanchéité secondaire 22 de chaque paroi de cheminée 17 s’étendent perpendiculairement au bord de l’ouverture 12 correspondant, des supports de fixation transversaux 36 sont disposés sur chaque paroi porteuse de surbau 19.
Le pied 38 du support de fixation longitudinal 35 est réalisé sous la forme de poutre à section en H (forme de section dans un plan orthogonal à la direction d’épaisseur) comportant une première plaque 39, appelée par la suite plaque de fixation 39, adjacente à la boite isolante d’angle 34 et une deuxième plaque écartée de la première plaque 39 dans la direction longitudinale L par une plaque de liaison. L’écartement dans la direction longitudinale L entre la première plaque 39 et la deuxième plaque au niveau de la paroi porteuse supérieure 4 correspond à la longueur d’assise.
Le pied 38 du support de fixation transversal 36 présente quant à lui une longueur d’assise plus faible que le pied 38 du support de fixation longitudinal 35, comme visible en , et peut être former d’une plaque de support supportant le chapeau 37 et d’une plaque de fixation 39 adjacente à la boite isolante d’angle 34.
Les dispersions selon l'invention sont donc constituées de particules, généralement sphériques, d'au moins un polymère i) stabilisé en surface par un ou plusieurs agents stabilisants ii), dans un milieu non aqueux.
Afin d’obtenir la dispersion, il est proposé de polymériser des monomères particuliers susceptibles de former le cœur polymérique i) en présence d’un agent stabilisant statistique polymérique ii) comprenant majoritairement une partie soluble ii) et minoritairement une partie insoluble i) dans le milieu de dispersion i.e. dans le ou les corps gras liquides hydrocarbonés iii) contenant éventuellement iv) de l’eau.
De préférence, lesdites particules i) ne sont pas, ou peu, réticulées.
Les particules de polymères i) et le ou les agents stabilisants ii) se trouvent de préférence dans le ou les corps gras liquide(s) hydrocarboné(s) iii) en quantité comprise entre 2 et 40 % en poids, notamment entre 4 et 35 % en poids de monomère soluble (celui formant le ou les agent(s) stabilisant(s) ii)) et entre 60 % et 98 % en poids, notamment de 65 à 96 % en poids de monomère insoluble (celui formant les particules i)).
Particules de polymères i) La ou les particules i) de la dispersion du procédé de l’invention est(sont) constituée(s) d’un ou plusieurs copolymère(s) éthylénique issu de la polymérisation a 1 ) d’au moins un monomère (C 1 -C 4 )(alkyl)acrylate de (C 1 -C 4 )alkyle et a 2 ) d’au moins un monomère éthyléniques comprenant un ou plusieurs groupes carboxy, anhydride, acide phosphorique, acide sulfonique et/ou aryle ; en particulier a 2 ) est un acide (C 1 -C 4 ) (alkyl)acrylique.
De préférence la ou les particules i) est(sont) constituée(s) d’un cœur polymérique éthylénique issu de copolymères a), tels que définis précédemment.
Par « copolymère éthylénique » on entend un polymère issu de la polymérisation de deux monomères : de monomère a 1 ) (C 1 -C 4 )(alkyl)acrylate de (C 1 -C 4 )alkyle et de a 2 ) monomère éthyléniques comprenant un ou plusieurs groupes carboxy, anhydride, acide phosphorique, acide sulfonique et/ou aryle tel que phényle.
Par « monomère éthylénique » on entend un composé comprenant au moins une insaturation éthylénique –(R a )C=C(R b )–, –C(R a )=C(R b )–R c ou >C=C(R a )–R b , avec R a , R b , et R c , identiques ou différents, représentant un atome d’hydrogène ou un groupe (C 1 -C 4 ) alkyle tel que méthyle, de préférence hydrogène.
Le composé éthylénique peut également être un composé cyclique, de préférence ayant 5 ou 6 chainons, et comprenant une insaturation éthylénique.
Par monomère éthyléniques comprenant « un ou plusieurs groupes carboxy, anhydride, acide phosphorique, acide sulfonique et/ou aryle » on entend que le monomère est substitué sur un des atomes de carbone du monomère polymérique par un ou plusieurs groupes, de préférence un seul groupe, choisi(s) parmi carboxy –C(O)-OH, acide phosphorique –O-P(O)(OH) 2 ou –P(O)(OH) 2 , et acide sulfonique –O-S(O) 2 -OH ou –S(O) 2 -OH, anhydride maléique, et aryle tel que phényle.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la ou les particules i) comportent a) des copolymères éthyléniques de a 1 ) (C 1 -C 4 ) (alkyl)acrylate de (C 1 -C 4 ) alkyle, et de a 2 ) monomères éthyléniques comprenant un ou plusieurs groupes carboxy, anhydride, acide phosphorique, acide sulfonique et/ou aryle tel que benzyle.
Plus particulièrement les monomères éthyléniques a 2 ) comprenant un ou plusieurs groupes carboxy, anhydride, acide phosphorique, acide sulfonique et/ou aryle sont choisis parmi (1), (2), (3), (4) : (1) R 1 (R 2 )C=C(R 3 )-Acid avec R 1 , R 2 et R 3 représentant un atome d’hydrogène ou un groupe CO 2 H, H 2 PO 4 , ou SO 3 H, et Acid représentant un groupe carboxy, acide phosphorique, acide sulfonique, de préférence carboxy, de préférence carboxy, de préférence (1) représente (5) H 2 C=C(R)-C(O)-O-H avec R représente un atome d’hydrogène, ou un groupe (C 1 -C 4 ) alkyle tel que méthyle; (2) H 2 C=C(R)-C(O)-N(R’)-Alk-Acid avec R et R’, identiques ou différents représentent un atome d’hydrogène, ou un groupe (C 1 -C 4 )alkyle ; Alk représente un groupe (C 1 -C 6 )alkylène éventuellement substitué par au moins un groupe choisi parmi Acid tel que défini précédemment et hydroxy ; et Acid est tel que défini précédemment, de préférence carboxy ou acide sulfonique ; (3) Ar-(Ra) C=C(Rb)-Rc avec Ra, Rb et Rc, identiques ou différents, représentent un atome d’hydrogène ou un groupe (C 1 -C 4 ) alkyle, et Ar représente un groupe aryle, de préférence benzyle, éventuellement substitué par au moins un groupe acide CO 2 H, H 2 PO 4 , ou SO 3 H, de préférence substitué par un groupe CO 2 H, ou SO 3 H) (4) Anhydride maléique de formule (4a) et (4b) :
Formules (4b) et (4b) dans lesquelles Ra, Rb et Rc, identiques ou différents, représentant un atome d’hydrogène ou un groupe (C 1 -C 4 ) alkyle, de préférence Ra, Rb, et Rc représentent un atome d’hydrogène. Préférentiellement monomère anhydride à insaturation éthylénique de l’invention est de formule (4b) et plus préférentiellement est l’anhydride maléique ; et plus particulièrement a 2 ) est choisi parmi (1) et (4), en particulier (4) et (5).
Selon une variante particulière de l’invention, a 2 ) est un acide (C 1 -C 4 )(alkyl)acrylique, plus particulièrement b) est(sont) des copolymères de (méth)acrylate de (C 1 -C 4 )alkyle et d’acide (méth)acrylique.
Selon une autre variante de l’invention a 2 ) est choisi parmi l’acide crotonique, l’anhydride maléïque, l’acide itaconique, l’acide fumarique, l’acide maléïque, l’acide styrènesulfonique, l’acide vinylbenzoïque, l’acide vinylphosphorique, l’acide acrylique, l’acide acrylamiopropanesulfonique, l’acide acrylamidoglycolique, et leurs sels, plus préférentiellement a 2 ) représente l’anhydride maléique.
Les sels peuvent être choisis parmi les sels de métal alcalin, par exemple sodium, potassium ; les sels de métal alcalino-terreux, par exemple calcium, magnésium, strontium, les sels métalliques, par exemple zinc, aluminium, manganèse, cuivre ; les sels d’ammonium de formule NH 4 + ; les sels d’ammonium quaternaires ; les sels d’amines organiques, comme par exemple les sels de méthylamine, de diéthylamides, de triméthylamine, de triéthylamine, d’éthylamine, de 2-hydroxyéthylamine, de bis-(2-hydroxyéthyl)amine, de la tri-(2-hydroxyéthyl)amine ; les sels de lysine, d’arginine.