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Réservoir anticombustion, anti-incendie et anti-explosion.
La présenta invention concède des réservoirs do sécurité pour combustibles liquidas, gazeux et analogues et plus particuliè- rement un réservoir propre à empêcher la combustion d'un fluide combustible y contonu.
Il est bien oonnu que certains liquides et gaz inflamma- bles, entre autres ceux que l'on utilise dans des mo- teurs à combustion interne, des moteurs à réactions, des installations de chauffage à combustibles liquides ou gazeux,
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dos peintures et dos solvant etc sont très sujets à brûler ou à exploser lorsqu'ils sont placés dans une atmosphère contenant un certain pourcentage d'oxygène. Ces liquides explosent souvent non seulement à la suite d'un allumage direct mais également lorsque leur température est portée au-dessus d'une limite critique constituée par leur point d'éclair.
De plus, certains de ces combustibles, qui sont d'une nature exceptionnellement volatile, peuvent exploser dans des conditions apparemment normales.
L'essence utilisée dans les moteurs d'automobiles explose très souvent lors d'une collision et constitue donc un danger et un risque pour les personnes impliquées dans cette collision. De plus, l'explosion d'appareils de chauffage utilisés pour chauffer des habitations domestiques et des constructions analogues est une cause constante d'accidents graves ou mortels en plus des dégâts subis par les habitations.
D'autre part, le transport de fluides combustibles exige également la suppression du risque d'inflammation du combustible lors d'une collision du véhicule de transport.
Cela étant, en tenant compte des dangers du stockage de combustibles liquides et gazeux et en vue d'éliminer les risques d'accident, la présente invention a pour but de procurer un réser- voir de sécurité pour des combustibles gazeux,liquides et analo- gues qui empêche ces combustibles d'exploser. L'invention a égale- ment pour but d'éviter les difficultés précitées en procurant un simple réservoir pour des fluides combustibles et Analogues qui empêche toute combustion de ces fluides.
Suivant son aspect le plus large, l'invention concerne un réservoir anticombustion servant à empêcher la combustion d'un fluide combustible qui comrend deux chambres interne et externe normalement non communicantesespacées l'une de l'autre, la chambre
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interne contenant normalement le fluide combustible et la chambre externe un fluide non combustible qui est placé autour d'au moins une partie de la chambre interne, la chambre interne pouvant se briser et permettre au fluide non combustible de se mélanger au fluide combustible pour rendre ce dernier incombustible lorsque le réservoir subit un choc.
Suivant un autre de ses aspects, l'invention a trait à un réservoir de sécurité pour combustibles liquides, gazeux et analoguescomprenant un ensemble de cloisons internes qui se coupent mutuellement pour former un grand nombre de cellules, toutes les cloisons étant poreuses pour établir une communica- tion entre des cellules voisines afin d'assurer un écoulement libre des combustibles liquides, gazeux et analogues dans le réservoir, les cloisons étant faites de matières sensiblement rigides, ininflammables, non corrosives, non absorbantes, conduc-; trices de la chaleur et chimiquement inertes ou compatibles.
L'invention sera décrite en détail ci-après avec réfé- rence aux dessins annexés, dans lesquels: la Fig. 1 est une vue fragmentaire en partie en coupe d'un réservoir suivant une forme d'exécution de l'invention; la Fig. 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne II-II de la Fig. 1; 1 la Fig. 3 est une vue en coupe transversale d'une seconde forme d'exécution de l'invention, la Fig. 4 est une vue en perspective en partie en coupe d'un"jerrycan"ou d'un réservoir analogue suivant l'invention; la Fig. 5 est uno vue de détail d'une partie de l'inté- rieur du "jerrycan";
la Fig. 6 est une vue schématique d'une partie d'un pan- neau intérieur du réservoir montrant diverses formes et confibu-
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rations géométriques de perforations que l'on peut utiliser; la Fig. 7 est une vue en perspective,en partie en coupe,d'un réservoir de combustible cylindrique suivant l'inven- tion; la Fig. 8 est une vue en perspective,en partie en coupe, d'un avion à réaction équipé de réservoirs de combustible sui- vant l'invention; la Fig. 9 est une vue en perspective en partie en coupe d'un autre type de réservoir suivant l'invention; la Fig. 10 est une vue de détail d'un autre type d'inté- rieur de réservoir;
la Fig. 11 est une vue schématique, à plus petite échelle, d'un autre type d'intérieur de réservoir, et la Fig. 12 est une vue de détail d'encore un autre type d'intérieur de réservoir.
Comme indiqué aux dessins et en particulier aux Fig. 1 et 2, le réservoir 1 comprend deux cylindres concentriques 3 et
5, le cylindre intérieur formant une chambre 6 qui contient un fluide combustible tel que de l'essence, du kérosène ou de l'alcool.
Le cylindre intérieur 5 présente plusieurs tubes radiaux espacés 7 qui se prolongent vers l'intérieur vers l'axe longitu- dinal des cylindres 3 et 5. Chaque tube 7 comporte une extrémité ouverte 9 et une extrémité fermée 11. Les extrémités formées 11 des tubes 7 sont équidistantes les unes des autres ainsi que de l'axe longitudinal des cylindres 3 et 5.
Le cylindre extérieur 3 forme, avec le cylindre 5, une chambre annulaire 8 qui est en communication de fluide avec les tubes 7. Un fluide non combustible est contenu dans la cham- bre extérieure 8 et ce fluide, lorsqu'il est mélangé au fluide
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combustible contenu dans la chambre intérieure 6, rend ce dernier incombustible. On exemple d'un fluide incombustible approprié est un mélange comprenant 70% de trichlorofluorométhane et 30% de chlorodifluorométhane.
Afin d'assurer l'écoulement libre du fluide dans la chambre intérieure 6 de cette forme d'exécution de l'inven- tion, cette chambre 6 peut contenir un nid d'abeilles poreux comme décrit plus loin avec référence aux Fig. 9 à 12.
La forme d'exécution de l'invention représen- tée à la Fig.3 comprend deux cylindres concentriques 15 et 17 qui remplissent la même fonction que les cylindres 3 et 5 utili- sés dans la forme d'exécution de l'invention représentée aux Fig. 1 et 2. Le cylindre intérieur 17 forme une chambre 19 qui contient un nid d'abeilles 21. La chambre 18 correspond à la chambre 8 de la forme d'exécution de l'invention représentée aux Fig. 1 et 2.
Il est préférable,dans les deu.x formes d'exécution de l'invention que l'on vient de décrire,que les cylindres intérieurs 5 et 17 soient fabriqués en une matière moins robuste que celle utilisée pour les cylindres extérieurs 3 et 15. Par exemple, lorsque le cylindre Intérieur 5 ou 17 est construit en acier ou en un autre métal, le cylindre extérieur 3 ou 15 doit de préférence être en verre, Plexiglas ou matières plastique ininflammable.
L'uti- lisation d'une matière plus faible pour 1.e cylindre Intérieur assure que,lorsque 'le réservoir est endommagé, le cylindre Intérieur soit au moins aussi fragile que le cylindre extérieur et permette ainsi au fluide non combustible contenu dans la chambre 8 ou 18 de se mélanger au fluide combustible contenu'dans la chambre 6 ou 19 afin de le rendre incombustible.
La forme du réservoir anticombustion n'a évidemment
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pas d'importance et il n'est pas essentiel que la chaire qui contient le fluide non combustible entoure complètement la cham- bre de fluide combustible, De plus, des moyens appropriés peuvent âtre prévus pour crever la chambre contenant le fluide combusti- ble afin de permettre au fluide Incombustible de se mélanger au premier. La présence d'un moyen servant à crever la chambre à fluide combustible est extrêmement utile dans un avion lorsque ce dernier prend feu, le tableau de commande de l'avion étant équipé d'un dispositif de commande à distance servant à crever le réservoir de fluide combustible ou de carburant, suivant le cas, afin d'introduire le fluide. incombustible dans le fluide combus- tible pour le rendre incombustible.
Comme indiqué en particulier à la Fig. 4, un "jerrycan" 1 présente un bec verseur 2 et une poignée de tran.sport 3, ce "jerrycan" contenant un nid d'abeilles 4 formé de cloisons sensi- blement verticales et horizontales qui, se coupent mutuellement pour former un grand nombre de'cellules.
Comme on le voit clairement à la Fig. 5, les cloisons verticales et horizontales 5, 6,respectivement,sont cellulaires (en 7) pour établir une communication entre des cellules voisines de manière à assurer l'écoulement libre de combustibles liquides, gazeux et analogues dans le réservoir, les cloisons étant formées de matières ininflammables, non corrosives, non absorbantes, conductrices de la chaleur, chimiquement inertes ou compatibles et sensiblement rigides telles que du métal ou une matière thermoplastique comme du Nylon.
Les cellules ou perforations 7 formées dans les cloisons peuvent, comme indiqué à la Fig. 3,être de toute forme ou confi- guration géométrique voulue,par exemple elles peuvent être carrées, oblongues, circulaires, elliptiques, triangulaires, rhombiques,
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etc. Toutefois, la forme désirée des perforations doit être calculée pour tenir compte de diverses conditions, par exemple une variation de la pression à l'intérieur du réservoir, la forme de ce dernier et la nature de son contenu.
Par exemple, bien qu'un "jerrycan" ait été représenté à la Fig, 4, l'inven- tion est également applicable à un réservoir de combustible de type cylindrique indiqué en 1 à la Fis. 7 et comportant une buse de remplissage 8 ainsi qu'un nid,d'abeilles intérieur 4 formé de cloisons cellulaires 5 et 6 qui se coupent mutuellement.
De même, l'invention peut également être appliquée aux réservoirs de carburants d'avions, somme indiqué à la Fig. 8 qui montre un avion à réaction 9 dont les réservoirs d'ailes 10 ainsi que le réservoir de fuselage 11 contiennent chacun un nid d'abeilles 4 formé de cloisons cellulaires qui se coupent mutuel- lement.
On a démontré expérimentalement et en pratique que les cellules ou perforations 7 doivent de préférence avoir une dimen- sion de 0,05 mm. De plus, on a constaté que le nid d'abeilles 4 ne doit pas occuper plus da 3% mais pas moins de 2% de la capacité volumétrique utilisable d'un réservoir de cozbus- tible quelconque.
Il ressort de la description qui précède que los cellules ou perforations 7 établissent une communication entre les cellu- les voisines du nid d'abeilles et permettent ainsi un écouleront libre du combustible liquide ou gazeux dans le réservoir.
De plus, la présence des cellules ou perforations 7 assure que l'oxygène contenu dans le réservoir soit divisé en fractions do volume minimum et soit retenu dans chaque cellule près du plafond ou du toit de celle-ci en dos quantités distinctes qui sont trop faibles pour créer les conditions nécessaires à
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une combustion et une explosion.
Il ressort de la description qui précède que lorsqu'on incorpore à un réservoir de combustible susceptible de contenir 4544 litres de carburant normalement inflammable,le nid d'abeilles sui- vant l'invention, sa capacité voluwétrique n'est réduite que de 90 à 135 litres, cette perte étant compensée par la suppression du risque d'explosion.
Lorsqu'on soutire une quantité de combustible spécifique du réservoir ou même lorsqu'on le vide complètement, l'espace vide qui subsiste normalement dans un réservoir classique est complètement occupé par le nid d'abeilles intérieur, ce qui évite le risque d'explosion inévitable lorsqu'un réservoir est en partie ou complètement vidé d'un combustible volatil, ce risque étant encore plus élevé que dans un réservoir entièrement rempli.
De plus, lorsqu'un réservoir qui contient le nid d'abeilles est déchiré, crevé ou autrement détérioré au point que son contenu puisse s'en échapper, ce contenu, s'il est in- flammé de l'extérieur au-delà des confins du réservoir, ne fait pas exploser . ou brûler la fraction du combustible restant dans le réservoir. L'importance de cet avantage.lors- qu'onaaffaire par exemple à un véhicule militaire terre stre, maritime ou aérien dont les réservoirs de combustible sont percés par des projectiles traçants ou incendiaires, est consi- dérable. Cet avantage est néanmoins également très important lorsqu'on utilise l'invention avec des véhicules civils.
De plus, les caractéristiques de conductibilité thermi- que du nid d'abeilles intérieur aident maintenir la température d'un combustible liquide et/ou gazeux une valeur de sécurité perdant une période de temps plus longue que celle que l'on obtiendrait nor-
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normalement dans un réservoir de stockage de combustible classique en raison de la transmission de tout accroissement de chaleur acci- dentel ou dangereux du combustible lui-même à la structure mul- ticellulaire et de sa répartition entre les parois de liaison de la structure.
Bien que les nids d'abeilles intérieurs décrits avec référence aux Fig. 4 à 8 comportent des cloisons ayant on subs- tancela même épaisseur, suivant l'invention, certaines cloisons de chaque nid d'abeilles ont une épaisseur supérieure à celle des autres, comme décrit plus loin.
Dans le cas de la Fig. 9, le réservoir de combustible 10 comprend une enveloppe 11 comportant un bouchon de remplissa- ge 12 vissé sur une buse de remplissage 13, Un orifice do débit 14 est prévu dans une extrémité du réservoir, près do son fond, et est muni d'un robinet de débit 15. Le réservoir 10 contient égale- ment un nid d'abeilles 4 formé d'un grand nombre de cloisons poreuses qui se coupent mutuellement et qui forment des cellules, ces cloisons étant perforées en 7, 7' de manière à établir une communication entre les cellules voisines et à permettre l'écou- lement libre des combustibles liquides et gazeux dans le réservoir.
Comme indiqué à la Fig. 9, ainsi qu'à la Fig. 10 qui est uno vue de détail à plus grande échelle d'une partie du nid d'abeil- les 4, certaines cloisons horizontales 16' ont une épaisseur supérieure à celle des cloisons horizontales restantes 16 et des cloisons verticales 15. De plus, les perforations 7' ména- gées dans la cloison horizontale 16' sont d'un diamètre supérieur aux perforations 7 ménagées dans les cloisons horizontales et verticales 15 et 16.
En variante, comme indiqué à la Fil. 11, certaines cloisons verticales 15' peuvent avoir une épaisseur supérieure à celle des cloisons verticales restantes 15 et, quoique les
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dessins ne le montrent pas, les perforations des premières sont de plus grand diamètre que les perforations des secondes.
Si on le désire, et comme indiqua à la Fig. 12, le nid d'abeilles peut être pourvu de cloisons verticales 25 qui ont la forme de plusieurs éléments cylindriques creux reliés les uns aux autres et percés chacun de perforations 7,ainsi que de plusieurs cloisons horizontales intercalaires 26, chaque cloison horizontale 26 ayant une épaisseur supérieure à celle des cloisons verticales 25 et comportant des perforations 7' d'un diamètre supérieur à celui des perforations 7.
Dans le cas du nid d'abeilles intérieur représenté aux Fig. 9 et 10 ainsi qu'à la Fig. 12, les cloisons verticales ainsi que les cloisonµ horizontales sont faites de la même matière 'sensiblement rigide, par exemple du métal ou une matière thermoplastique telle que du Nylon,et ont les mêmes caractéris- tiques, c'est-à-dire qu'elles sont ininflammables, non corrosives, non absorbantes, conductrices de la chaleur et sensiblement chimiquement inertes ou compatibles.
Il est à remarquer que, alors que des perforations circulaires 7, 7' ont été représentées aux Fig. 9 à 12, on peut utiliser n'importe quelle forme géométrique de perforations, par exemple l'une quelconque des formes représentées à la Fig.6.
Toutefois, il est essentiel que la section de chaque perforation 7' soit supérieure à la section des perforations 7. De plus, il est également à remarquer que, si on le désire, les cloisons verticales peuvent être d'une épaisseur supérieure à la cloison horizontale et, par conséquent, la section de perforations des premières cloisons est supérieure à la section de perforations des cloisons horizontales. One telle disposition n'a pas été représentée parce que l'on estime que cette description textuelle
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s'explique d'elle-même.
Par ailleurs, les cloisons plus épaisses représen- tées dans les deux formes d'exécution supplémentaires de l'inven- tion représentées aux Fig. 9 à 12 procurent un nid d'abeilles intérieur plus rigide que les cloisons qui seraient toutes fai- tes d'une matière plus mince, ces deux formes d'exécution supplémentaires de l'invention possédant les avantages des formes d'exécution décrites plus haut avec référence aux Fig.4 à 8.
L'invention peut évidemment également être utilisée dans des véhicules terrestres et maritimes ainsi que dans des réservoirs de stockage.
REVENDICATIONS
1.- Réservoir anticombustion propre à empêcher la combustion d'un fluide combustible, caractérisé ci ce qu'il comprend une chambre ,interne et une chambre externe normalement non communicantes espacées l'une de l'autre, la chambre interne contenant normalement un fluide combustible et la chambre externe contenant normalement un fluide incombustible autour d'au moins une partie de la chambre interne, la chambre intorne pouvant se briser.et permettre au fluide non combus- tible de se mélanger au fluide combustible pour rendre ce dernier incombustible lorsque le réservoir subit un choc.