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FR3140414A1 - Device and method for filling a pressurized gas tank - Google Patents

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FR3140414A1
FR3140414A1 FR2209876A FR2209876A FR3140414A1 FR 3140414 A1 FR3140414 A1 FR 3140414A1 FR 2209876 A FR2209876 A FR 2209876A FR 2209876 A FR2209876 A FR 2209876A FR 3140414 A1 FR3140414 A1 FR 3140414A1
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David VEMPAIRE
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Abstract

Dispositif (1) de remplissage de réservoirs de gaz sous pression comprenant un distributeur (2) destiné à alimenter un réservoir (3) en gaz sous pression à partir d’une source (4) de fluide, le dispositif (1) comprenant un système (1A) de réfrigération pour refroidir un flux de gaz du distributeur (2), le système (1A) de réfrigération comprenant un circuit (5) de fluide frigoporteur, tel que de la saumure, comprenant les éléments suivants disposés en série dans cet ordre : une réserve (6) de fluide frigoporteur, comprenant une partie supérieure (61) configurée pour abriter une masse chaude du fluide frigoporteur et une partie inférieure (62) configurée pour abriter une masse froide du fluide frigoporteur,au moins un premier échangeur (7) de chaleur ayant une entrée raccordée à une sortie de la partie inférieure (62) de la réserve (6) par une première conduite (51), le au moins un premier échangeur (7) de chaleur étant configuré pour assurer un échange thermique entre le fluide frigoporteur et une source (8) de froid, et un deuxième échangeur (9) de chaleur ayant une entrée raccordée au premier échangeur (7) de chaleur par une deuxième conduite (52) du circuit (5) de fluide frigoporteur, et une sortie raccordée à une entrée de la partie supérieure (61) de la réserve (6) par une troisième conduite (53) du circuit (5) de fluide frigoporteur, le deuxième échangeur (9) de chaleur étant configuré pour assurer un échange de chaleur entre le fluide frigoporteur et le flux de gaz du dispositif (1) de remplissage, caractérisé en ce que le circuit (5) comprend une première portion (10) de dérivation reliant la deuxième conduite (52) à la partie inférieure (62) de la réserve (6) pour permettre un transfert de fluide frigoporteur sélectivement depuis le au moins un premier échangeur (7) de chaleur vers la partie inférieure (62) de la réserve (6), ou depuis la partie inférieure (62) de la réserve (6) vers le deuxième échangeur (9) de chaleur sans passer par le au moins un premier échangeur (7) de chaleur. Figure de l’abrégé : Fig. 1 Device (1) for filling pressurized gas tanks comprising a distributor (2) intended to supply a tank (3) with pressurized gas from a source (4) of fluid, the device (1) comprising a system (1A) of refrigeration for cooling a flow of gas from the distributor (2), the refrigeration system (1A) comprising a circuit (5) of coolant, such as brine, comprising the following elements arranged in series in this order : a reserve (6) of coolant, comprising an upper part (61) configured to house a hot mass of the coolant and a lower part (62) configured to house a cold mass of the coolant, at least one first exchanger (7) heat having an inlet connected to an outlet of the lower part (62) of the reserve (6) by a first pipe (51), the at least one first heat exchanger (7) being configured to ensure a thermal exchange between the refrigerant fluid and a source (8) of cold, and a second heat exchanger (9) having an inlet connected to the first heat exchanger (7) by a second pipe (52) of the refrigerant fluid circuit (5), and a outlet connected to an inlet of the upper part (61) of the reserve (6) by a third pipe (53) of the coolant circuit (5), the second heat exchanger (9) being configured to ensure heat exchange between the coolant and the gas flow of the filling device (1), characterized in that the circuit (5) comprises a first branch portion (10) connecting the second pipe (52) to the lower part (62) of the reserve (6) to allow transfer of coolant fluid selectively from at least a first heat exchanger (7) towards the lower part (62) of the reserve (6), or from the lower part (62) of the reserve (6) towards the second heat exchanger (9) without passing through the at minus a first heat exchanger (7). Abstract figure: Fig. 1

Description

Dispositif et procédé de remplissage de réservoir de gaz sous pressionDevice and method for filling a pressurized gas tank

L’invention concerne un dispositif et un procédé de remplissage de réservoir de gaz sous pression.The invention relates to a device and a method for filling a pressurized gas tank.

L’invention concerne plus particulièrement un dispositif de remplissage de réservoir de gaz sous pression comprenant un distributeur destiné à alimenter le réservoir en gaz sous pression à partir d’une source de fluide, le dispositif comprenant un système de réfrigération pour refroidir un flux de gaz du distributeur, le système de réfrigération comprenant un circuit de fluide frigoporteur, tel que de la saumure, le circuit de fluide frigoporteur comprenant les éléments suivants disposés en série dans cet ordre:
- une réserve de fluide frigoporteur, comprenant une partie supérieure configurée pour abriter une masse chaude du fluide frigoporteur et une partie inférieure configurée pour abriter une masse froide du fluide frigoporteur,
- au moins un premier échangeur de chaleur ayant une entrée raccordée à une sortie de la partie inférieure de la réserve par une première conduite, le au moins un premier échangeur de chaleur étant configuré pour assurer un échange thermique entre le fluide frigoporteur et une source de froid, et
- un deuxième échangeur de chaleur ayant une entrée raccordée à le au moins un premier échangeur de chaleur par une deuxième conduite du circuit de fluide frigoporteur, et une sortie raccordée à une entrée de la partie supérieure de la réserve par une troisième conduite du circuit de fluide frigoporteur, le deuxième échangeur de chaleur étant configuré pour assurer un échange de chaleur entre le fluide frigoporteur et le flux de gaz du distributeur.The invention relates more particularly to a device for filling a pressurized gas tank comprising a distributor intended to supply the tank with pressurized gas from a fluid source, the device comprising a refrigeration system for cooling a gas flow from the distributor, the refrigeration system comprising a refrigerant fluid circuit, such as brine, the refrigerant fluid circuit comprising the following elements arranged in series in this order:
- a reserve of refrigerant fluid, comprising an upper part configured to house a hot mass of the refrigerant fluid and a lower part configured to house a cold mass of the refrigerant fluid,
- at least one first heat exchanger having an inlet connected to an outlet of the lower part of the reserve by a first pipe, the at least one first heat exchanger being configured to ensure a heat exchange between the refrigerant fluid and a cold source, and
- a second heat exchanger having an inlet connected to the at least one first heat exchanger by a second pipe of the refrigerant circuit, and an outlet connected to an inlet of the upper part of the reserve by a third pipe of the refrigerant circuit, the second heat exchanger being configured to provide a heat exchange between the refrigerant and the gas flow from the distributor.

Dans un dispositif de remplissage tel que décrit ci-dessus, la position intermédiaire du au moins un premier échangeur de chaleur entre la réserve et le deuxième échangeur de chaleur assure, pour une température donnée du fluide frigoporteur en sortie de la réserve, une température plus basse en entrée du deuxième échangeur. En outre, cette position intermédiaire du premier échangeur de chaleur permet d’augmenter le coefficient de performance du groupe frigorifique associé au dispositif de remplissage.In a filling device as described above, the intermediate position of the at least one first heat exchanger between the reserve and the second heat exchanger ensures, for a given temperature of the refrigerant fluid at the outlet of the reserve, a lower temperature at the inlet of the second exchanger. Furthermore, this intermediate position of the first heat exchanger makes it possible to increase the coefficient of performance of the refrigeration unit associated with the filling device.

Toutefois, avec le dispositif décrit ci-dessus, la température du fluide frigoporteur dans la réserve et en sortie de la réserve reste difficile à contrôler. Partant, la température du fluide frigoporteur en entrée et en sortie du au moins un premier échangeur de chaleur reste également difficile à contrôler.However, with the device described above, the temperature of the refrigerant in the reserve and at the outlet of the reserve remains difficult to control. Consequently, the temperature of the refrigerant at the inlet and outlet of the at least one first heat exchanger also remains difficult to control.

Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur relevés ci-dessus.An aim of the present invention is to overcome all or part of the drawbacks of the prior art noted above.

A cette fin, le dispositif selon un premier aspect de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu’en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le circuit de fluide frigoporteur comprend une première portion de dérivation reliant la deuxième conduite à la partie inférieure de la réserve pour permettre un transfert de fluide frigoporteur sélectivement depuis le au moins un premier échangeur de chaleur vers la partie inférieure de la réserve, ou depuis la partie inférieure de la réserve vers le deuxième échangeur de chaleur sans passer par le au moins un premier échangeur de chaleur.To this end, the device according to a first aspect of the invention, moreover in accordance with the generic definition given in the preamble above, is essentially characterized in that the refrigerant fluid circuit comprises a first branch portion connecting the second pipe to the lower part of the reserve to allow a transfer of refrigerant fluid selectively from the at least one first heat exchanger to the lower part of the reserve, or from the lower part of the reserve to the second heat exchanger without passing through the at least one first heat exchanger.

En prévoyant une première portion de dérivation reliant la deuxième conduite à la partie inférieure de la réserve, le dispositif selon ce premier aspect de l’invention permet de renvoyer vers la partie inférieure de la réserve au moins une partie d’un flux de fluide frigoporteur ayant transité par le au moins un premier échangeur de chaleur. Le retour du fluide frigoporteur dans la partie inférieure de la réserve permet d’y accumuler des frigories et d’y (re)constituer au moins en partie la masse froide du fluide frigoporteur, indépendamment des besoins de frigories au niveau du distributeur. Ainsi, le dispositif selon ce premier aspect de l’invention favorise et/ou permet de maintenir dans la réserve une séparation entre la masse froide du fluide frigoporteur située dans la partie inférieure, et la masse chaude du fluide frigoporteur située dans la partie supérieure.By providing a first bypass portion connecting the second pipe to the lower part of the reserve, the device according to this first aspect of the invention makes it possible to return to the lower part of the reserve at least part of a flow of refrigerant fluid having passed through the at least one first heat exchanger. The return of the refrigerant fluid to the lower part of the reserve makes it possible to accumulate frigories there and to (re)constitute at least in part the cold mass of the refrigerant fluid, independently of the frigories requirements at the distributor. Thus, the device according to this first aspect of the invention promotes and/or makes it possible to maintain in the reserve a separation between the cold mass of the refrigerant fluid located in the lower part, and the hot mass of the refrigerant fluid located in the upper part.

De plus, un retour partiel du fluide frigoporteur depuis le au moins un premier échangeur de chaleur vers la partie inférieure de la réserve a pour effet de limiter le flux de fluide frigoporteur transféré vers le deuxième échangeur de chaleur depuis ledit au moins un premier échangeur de chaleur. Ainsi, le dispositif selon ce premier aspect de l’invention permet de contrôler (diminuer) la puissance froide fournie au deuxième échangeur de chaleur depuis le au moins un premier échangeur de chaleur.In addition, a partial return of the coolant from the at least one first heat exchanger to the lower part of the reserve has the effect of limiting the flow of coolant transferred to the second heat exchanger from said at least one first heat exchanger. Thus, the device according to this first aspect of the invention makes it possible to control (reduce) the cold power supplied to the second heat exchanger from the at least one first heat exchanger.

Par ailleurs, en prévoyant une première portion de dérivation reliant la deuxième conduite à la partie inférieure de la réserve, le dispositif selon ce premier aspect de l’invention permet d’alimenter le deuxième échangeur de chaleur en un flux de masse froide provenant directement de la partie inférieure de la réserve. Ce flux de masse froide provenant directement de la partie inférieure de la réserve vers le deuxième échangeur de chaleur peut être en complément ou en substitution d’un flux de fluide frigoporteur refroidi après passage par le au moins un premier échangeur de chaleur vers le deuxième échangeur de chaleur. Ainsi, en cas d’arrêt du au moins un premier échangeur de chaleur, le flux de masse froide provenant directement de la partie inférieure de la réserve vers le deuxième échangeur de chaleur assure au dispositif de remplissage une continuité de fonctionnement.Furthermore, by providing a first bypass portion connecting the second pipe to the lower part of the reserve, the device according to this first aspect of the invention makes it possible to supply the second heat exchanger with a flow of cold mass coming directly from the lower part of the reserve. This flow of cold mass coming directly from the lower part of the reserve to the second heat exchanger can be in addition to or in substitution for a flow of coolant fluid cooled after passing through the at least one first heat exchanger to the second heat exchanger. Thus, in the event of the at least one first heat exchanger being stopped, the flow of cold mass coming directly from the lower part of the reserve to the second heat exchanger ensures continuity of operation of the filling device.

Il est à noter qu’avec deux flux de masse froide disponibles à l’entrée du deuxième échangeur de chaleur, à savoir un premier flux provenant directement de la partie inférieure de la réserve, et un deuxième flux transitant par le au moins un premier échangeur de chaleur, le dispositif selon ce premier aspect de l’invention introduit plus de latitude dans le contrôle de la température du fluide frigoporteur au niveau de cette entrée.It should be noted that with two cold mass flows available at the inlet of the second heat exchanger, namely a first flow coming directly from the lower part of the reserve, and a second flow passing through the at least one first heat exchanger, the device according to this first aspect of the invention introduces more latitude in the control of the temperature of the refrigerant fluid at this inlet.

Le dispositif selon un deuxième aspect de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu’en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le circuit de fluide frigoporteur comprend une quatrième conduite reliant une sortie de la partie supérieure de la réserve à l’entrée du au moins un premier échangeur de chaleur.The device according to a second aspect of the invention, moreover in accordance with the generic definition given in the preamble above, is essentially characterized in that the refrigerant fluid circuit comprises a fourth pipe connecting an outlet of the upper part of the reserve to the inlet of at least one first heat exchanger.

En prévoyant une quatrième conduite en plus de la première conduite pour raccorder le au moins un premier échangeur de chaleur à la réserve, le dispositif selon ce deuxième aspect de l’invention offre plus de latitude pour contrôler/réguler la quantité de masse chaude et la quantité de masse froide contenues dans la réserve. De même, le dispositif selon ce deuxième aspect de l’invention offre plus de latitude pour contrôler/réguler la température du fluide frigoporteur en entrée et/ou en sortie du au moins un premier échangeur de chaleur, grâce à différents mélanges possibles entre un flux de masse chaude sortant de la partie supérieure de la réserve et un flux de masse froide sortant de la partie inférieure de la réserve.By providing a fourth pipe in addition to the first pipe for connecting the at least one first heat exchanger to the reserve, the device according to this second aspect of the invention offers more latitude for controlling/regulating the quantity of hot mass and the quantity of cold mass contained in the reserve. Similarly, the device according to this second aspect of the invention offers more latitude for controlling/regulating the temperature of the refrigerant fluid at the inlet and/or outlet of the at least one first heat exchanger, thanks to different possible mixtures between a flow of hot mass leaving the upper part of the reserve and a flow of cold mass leaving the lower part of the reserve.

Par ailleurs, des modes de réalisation du dispositif selon le premier et/ou le deuxième aspect de l’invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- la première conduite, la deuxième conduite et la troisième conduite du circuit de fluide frigoporteur définissent une première boucle de réfrigération du dispositif;
- la quatrième conduite, la deuxième conduite et la troisième conduite du circuit de fluide frigoporteur définissent une deuxième boucle de réfrigération du dispositif;
- la première boucle de réfrigération et la deuxième boucle de réfrigération sont configurées pour être mises en service simultanément ou séquentiellement;
- la première portion de dérivation raccorde la première conduite à la deuxième conduite;
- la réserve comprend au moins une plaque transversale perforée configurée pour séparer les parties supérieure et inférieure de la réserve de sorte à limiter les transferts de fluide frigoporteur entre la masse chaude située au niveau de la partie supérieure et la masse froide située au niveau de la partie inférieure;
- le circuit de fluide frigoporteur comprend une deuxième portion de dérivation reliant la deuxième conduite à la troisième conduite pour permettre à tout ou partie du fluide frigoporteur en sortie du au moins un premier échangeur de chaleur de retourner dans la réserve sans passer par le deuxième échangeur de chaleur;
- le circuit de fluide frigoporteur comprend une troisième portion de dérivation reliant la troisième conduite à la deuxième conduite pour permettre à tout ou partie du fluide frigoporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur de retourner vers ledit deuxième échangeur sans passer par la réserve ni par le au moins un premier échangeur de chaleur;
- le circuit de fluide frigoporteur comprend au moins un organe de mise en circulation du fluide frigoporteur dans le circuit de fluide frigoporteur et/ou au moins un organe de contrôle de la température du fluide frigoporteur;
- le circuit de fluide frigoporteur comprend au moins un ensemble de vanne(s) configurées pour contrôler les flux dans le circuit, par exemple une ou des vannes trois voies disposées à une jonction entre deux ou plusieurs parmi les conduites et/ou les portions de dérivation;
- la première portion de dérivation et la deuxième portion de dérivation sont reliées à la deuxième conduite par un même ensemble de vannes, par exemple une vanne trois voies.Furthermore, embodiments of the device according to the first and/or second aspect of the invention may comprise one or more of the following characteristics:
- the first pipe, the second pipe and the third pipe of the refrigerant circuit define a first refrigeration loop of the device;
- the fourth line, the second line and the third line of the refrigerant circuit define a second refrigeration loop of the device;
- the first refrigeration loop and the second refrigeration loop are configured to be operated simultaneously or sequentially;
- the first branch portion connects the first pipe to the second pipe;
- the reserve comprises at least one perforated transverse plate configured to separate the upper and lower parts of the reserve so as to limit the transfers of refrigerant fluid between the hot mass located at the upper part and the cold mass located at the lower part;
- the refrigerant circuit comprises a second bypass portion connecting the second pipe to the third pipe to allow all or part of the refrigerant leaving the at least one first heat exchanger to return to the reserve without passing through the second heat exchanger;
- the refrigerant circuit comprises a third bypass portion connecting the third pipe to the second pipe to allow all or part of the refrigerant leaving the second heat exchanger to return to said second exchanger without passing through the reserve or through the at least one first heat exchanger;
- the refrigerant circuit comprises at least one member for circulating the refrigerant in the refrigerant circuit and/or at least one member for controlling the temperature of the refrigerant;
- the refrigerant circuit comprises at least one set of valve(s) configured to control the flows in the circuit, for example one or more three-way valves arranged at a junction between two or more of the pipes and/or the bypass portions;
- the first branch portion and the second branch portion are connected to the second pipe by the same set of valves, for example a three-way valve.

L’invention concerne également un procédé de remplissage de réservoir de gaz sous pression au moyen d’un dispositif selon le premier aspect ci-dessus et l’une quelconque des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous, dans lequel un flux de fluide frigoporteur est transféré à travers la première portion de dérivation sélectivement depuis le au moins un premier échangeur de chaleur vers la partie inférieure de la réserve, ou depuis la partie inférieure de la réserve vers le deuxième échangeur de chaleur sans passer par le au moins un premier échangeur de chaleur.The invention also relates to a method for filling a pressurized gas tank by means of a device according to the first aspect above and any one of the characteristics above or below, in which a flow of refrigerant fluid is transferred through the first bypass portion selectively from the at least one first heat exchanger to the lower part of the reserve, or from the lower part of the reserve to the second heat exchanger without passing through the at least one first heat exchanger.

Selon des particularités possibles, le flux de fluide frigoporteur transféré depuis la partie inférieure de la réserve vers le deuxième échangeur de chaleur sans passer par le au moins un premier échangeur de chaleur est en complément ou en substitution d’un flux de fluide frigoporteur transféré depuis le au moins un premier échangeur de chaleur vers le deuxième échangeur de chaleur.According to possible particularities, the flow of refrigerant fluid transferred from the lower part of the reserve to the second heat exchanger without passing through the at least one first heat exchanger is in addition to or in substitution for a flow of refrigerant fluid transferred from the at least one first heat exchanger to the second heat exchanger.

Selon des particularités possibles, le procédé comprend une étape de mise en circulation d’un flux de masse chaude et d’un flux de masse froide du fluide frigoporteur depuis la réserve vers le au moins un premier échangeur de chaleur à travers respectivement la première conduite et la quatrième conduite pour réguler la température du fluide frigoporteur en entrée et/ou en sortie du au moins un premier échangeur de chaleur.According to possible particularities, the method comprises a step of circulating a flow of hot mass and a flow of cold mass of the refrigerant fluid from the reserve to the at least one first heat exchanger through respectively the first pipe and the fourth pipe to regulate the temperature of the refrigerant fluid at the inlet and/or outlet of the at least one first heat exchanger.

Enfin, l’invention concerne un procédé de remplissage de réservoir de gaz sous pression au moyen d’un dispositif selon le deuxième aspect ci-dessus et l’une quelconque des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous, comprenant une étape de mise en circulation d’un flux de masse chaude et un flux de masse froide du fluide frigoporteur depuis la réserve vers le au moins un premier échangeur de chaleur à travers respectivement la première conduite et la quatrième conduite pour réguler la température du fluide frigoporteur en entrée et/ou en sortie du au moins un premier échangeur de chaleur.Finally, the invention relates to a method for filling a pressurized gas tank by means of a device according to the second aspect above and any one of the characteristics above or below, comprising a step of circulating a flow of hot mass and a flow of cold mass of the refrigerant fluid from the reserve to the at least one first heat exchanger through respectively the first pipe and the fourth pipe to regulate the temperature of the refrigerant fluid at the inlet and/or outlet of the at least one first heat exchanger.

L’invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous dans le cadre des revendications.The invention may also relate to any alternative device or method comprising any combination of the features above or below within the scope of the claims.

D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures suivantes dans lesquelles :Other features and advantages will become apparent upon reading the description below, given with reference to the following figures in which:

représente une vue schématique et partielle illustrant un exemple possible de structure et de fonctionnement d’un dispositif de l’invention selon un premier mode de réalisation; represents a schematic and partial view illustrating a possible example of structure and operation of a device of the invention according to a first embodiment;

représente une vue schématique et partielle illustrant un exemple possible de structure et de fonctionnement d’un dispositif de l’invention selon un deuxième mode de réalisation. represents a schematic and partial view illustrating a possible example of structure and operation of a device of the invention according to a second embodiment.

Le dispositif 1 de remplissage de réservoirs de gaz sous pression illustré est par exemple une station de remplissage de réservoirs d’hydrogène sous pression. Ce dispositif 1 comprend un distributeur 2 (flexible muni d’une buse par exemple) destiné à alimenter un réservoir 3 en gaz sous pression à partir d’une source 4 de fluide (stockage(s) et/ou compresseur(s) et/ou autre). Le dispositif 1 comprend également un système 1A de réfrigération pour refroidir le flux de gaz du distributeur 2.The illustrated device 1 for filling pressurized gas tanks is, for example, a station for filling pressurized hydrogen tanks. This device 1 comprises a distributor 2 (flexible with a nozzle, for example) intended to supply a tank 3 with pressurized gas from a fluid source 4 (storage(s) and/or compressor(s) and/or other). The device 1 also comprises a refrigeration system 1A for cooling the gas flow from the distributor 2.

En particulier, le système 1A de réfrigération comprend un circuit 5 de fluide frigoporteur, tel que de la saumure par exemple. Ce circuit 5 comprend une réserve 6 de fluide frigoporteur, au moins un premier échangeur 7 de chaleur assurant un échange thermique entre le fluide frigoporteur et une source 8 de froid, et au moins un deuxième échangeur 9 de chaleur assurant un échange de chaleur entre le flux de fluide frigoporteur et un flux de gaz du distributeur 2. La réserve 6, le au moins un premier échangeur 7 de chaleur et le au moins un deuxième échangeur 9 de chaleur sont disposés en série dans une boucle fermée et définissent dans cet ordre le sens de circulation du fluide frigoporteur à l’intérieur de la boucle.In particular, the refrigeration system 1A comprises a circuit 5 of coolant fluid, such as brine for example. This circuit 5 comprises a reserve 6 of coolant fluid, at least one first heat exchanger 7 ensuring a heat exchange between the coolant fluid and a cold source 8, and at least one second heat exchanger 9 ensuring a heat exchange between the coolant fluid flow and a gas flow from the distributor 2. The reserve 6, the at least one first heat exchanger 7 and the at least one second heat exchanger 9 are arranged in series in a closed loop and define in this order the direction of circulation of the coolant fluid inside the loop.

La réserve 6 comprend une partie supérieure 61 configurée pour abriter une masse relativement plus chaude du fluide frigoporteur et une partie inférieure 62 configurée pour abriter une masse relativement plus froide du fluide frigoporteur. La masse chaude présente une température moyenne supérieure à celle de la masse froide.The reservoir 6 comprises an upper portion 61 configured to house a relatively warmer mass of the coolant and a lower portion 62 configured to house a relatively colder mass of the coolant. The warm mass has an average temperature higher than that of the cold mass.

La partie supérieure 61 et la partie inférieure 62 de la réserve 6 présentent chacune au moins une ouverture permettant un écoulement du fluide frigoporteur à travers la réserve 6. Dans l’exemple illustré, la partie supérieure 61 présente une entrée et une sortie distinctes pour l’écoulement de la masse chaude du fluide frigoporteur à travers la réserve 6. La partie inférieure 62 présente une entrée et une sortie qui sont formées par une même ouverture pour l’écoulement de la masse froide du fluide frigoporteur à travers la réserve 6.The upper part 61 and the lower part 62 of the reservoir 6 each have at least one opening allowing the coolant fluid to flow through the reservoir 6. In the example illustrated, the upper part 61 has a separate inlet and outlet for the flow of the hot mass of the coolant fluid through the reservoir 6. The lower part 62 has an inlet and an outlet which are formed by the same opening for the flow of the cold mass of the coolant fluid through the reservoir 6.

En outre, la réserve 6 peut comprendre dans son volume au moins une plaque transversale perforée configurée pour séparer la partie supérieure 61 et la partie inférieure 62 de la réserve 6 de sorte à limiter les transferts de fluide frigoporteur entre la masse chaude située au niveau de la partie supérieure 61 et la masse froide située au niveau de la partie inférieure 62. Une telle plaque favorise une stratification en température du fluide frigoporteur dans la réserve 6.In addition, the reserve 6 may comprise in its volume at least one perforated transverse plate configured to separate the upper part 61 and the lower part 62 of the reserve 6 so as to limit the transfers of refrigerant fluid between the hot mass located at the level of the upper part 61 and the cold mass located at the level of the lower part 62. Such a plate promotes a temperature stratification of the refrigerant fluid in the reserve 6.

Dans l’exemple illustré, la réserve 6 comprend deux plaques perforées qui définissent entre elles une partie intermédiaire 63 située entre la partie supérieure 61 et la partie inférieure 62. Le fluide frigoporteur situé au niveau de la partie intermédiaire 63 présente une température moyenne comprise entre celle de la masse froide et celle de la masse chaude.In the example illustrated, the reserve 6 comprises two perforated plates which define between them an intermediate part 63 located between the upper part 61 and the lower part 62. The refrigerant fluid located at the level of the intermediate part 63 has an average temperature between that of the cold mass and that of the hot mass.

Le au moins un premier échangeur 7 de chaleur comprend une entrée qui est raccordée à la sortie de la partie inférieure 62 de la réserve 6 par une première conduite 51 du circuit 5 de fluide frigoporteur. De façon avantageuse, le au moins un premier échangeur 7 de chaleur est un évaporateur.The at least one first heat exchanger 7 comprises an inlet which is connected to the outlet of the lower part 62 of the reserve 6 by a first pipe 51 of the refrigerant circuit 5. Advantageously, the at least one first heat exchanger 7 is an evaporator.

De manière non limitative, la source 8 de froid associée à le au moins un premier échangeur 7 de chaleur peut comprendre un circuit (non illustré) d’un réfrigérant, qui comporte en boucle: une pompe, un évaporateur, une réserve de réfrigérant puis un passage dans le au moins un premier échangeur 7 de chaleur. Ce passage est configuré pour refroidir le fluide frigoporteur (ici la saumure) circulant dans le circuit 5 de fluide frigoporteur.In a non-limiting manner, the cold source 8 associated with the at least one first heat exchanger 7 may comprise a circuit (not illustrated) of a refrigerant, which comprises in a loop: a pump, an evaporator, a reserve of refrigerant then a passage in the at least one first heat exchanger 7. This passage is configured to cool the refrigerant fluid (here the brine) circulating in the refrigerant fluid circuit 5.

Le deuxième échangeur 9 de chaleur présente une entrée raccordée à une sortie du premier échangeur 7 de chaleur par une deuxième conduite 52 du circuit 5 de fluide frigoporteur. En outre, le deuxième échangeur 9 de chaleur présente une sortie raccordée à l’entrée de la partie supérieure 61 de la réserve 6 par une troisième conduite 53 du circuit 5 de fluide frigoporteur.The second heat exchanger 9 has an inlet connected to an outlet of the first heat exchanger 7 by a second pipe 52 of the refrigerant circuit 5. In addition, the second heat exchanger 9 has an outlet connected to the inlet of the upper part 61 of the reserve 6 by a third pipe 53 of the refrigerant circuit 5.

Il est à noter que le deuxième échangeur 9 de chaleur peut comporter une masse conductrice qui peut être pré-refroidie par le fluide frigoporteur pour augmenter l’inertie thermique du refroidissement (et le cas échéant refroidir même sans passage simultané de fluide frigoporteur).It should be noted that the second heat exchanger 9 may include a conductive mass which may be pre-cooled by the refrigerant fluid to increase the thermal inertia of the cooling (and where appropriate cool even without the simultaneous passage of refrigerant fluid).

La première conduite 51, la deuxième conduite 52 et la troisième conduite 53 forment une première boucle de réfrigération du circuit 5 de fluide frigoporteur.The first pipe 51, the second pipe 52 and the third pipe 53 form a first refrigeration loop of the refrigerant fluid circuit 5.

Selon un premier aspect de l’invention, le circuit 5 de fluide frigoporteur comprend une première portion 10 de dérivation reliant la deuxième conduite 52 à la partie inférieure 62 de la réserve 6. Ainsi, la première portion 10 de dérivation permet un transfert de fluide frigoporteur sélectivement depuis le premier échangeur 7 de chaleur vers la partie inférieure 62 de la réserve 6, ou depuis la partie inférieure 62 de la réserve 6 vers le deuxième échangeur 9 de chaleur sans passer par le premier échangeur 7 de chaleur.According to a first aspect of the invention, the refrigerant circuit 5 comprises a first branch portion 10 connecting the second pipe 52 to the lower part 62 of the reserve 6. Thus, the first branch portion 10 allows a transfer of refrigerant selectively from the first heat exchanger 7 to the lower part 62 of the reserve 6, or from the lower part 62 of the reserve 6 to the second heat exchanger 9 without passing through the first heat exchanger 7.

En prévoyant une première portion 10 de dérivation reliant la deuxième conduite 52 à la partie inférieure 62 de la réserve 6, le dispositif 1 selon ce premier aspect de l’invention permet de renvoyer vers la partie inférieure 62 de la réserve 6 au moins une partie d’un flux de fluide frigoporteur ayant transité par le premier échangeur 7 de chaleur.By providing a first bypass portion 10 connecting the second pipe 52 to the lower part 62 of the reserve 6, the device 1 according to this first aspect of the invention makes it possible to return to the lower part 62 of the reserve 6 at least part of a flow of refrigerant fluid having passed through the first heat exchanger 7.

Le retour du fluide frigoporteur dans la partie inférieure 62 de la réserve 6 permet d’y accumuler des frigories et d’y (re)constituer au moins en partie la masse froide du fluide frigoporteur, indépendamment des besoins en frigories au niveau du distributeur 2. La partie supérieure 61 de la réserve 6 reste peu affectée par ce retour de fluide frigoporteur.The return of the refrigerant fluid to the lower part 62 of the reserve 6 makes it possible to accumulate frigories there and to (re)constitute at least in part the cold mass of the refrigerant fluid, independently of the frigories requirements at the distributor 2. The upper part 61 of the reserve 6 remains little affected by this return of refrigerant fluid.

Ainsi, le dispositif 1 selon ce premier aspect de l’invention favorise et/ou permet de maintenir dans la réserve 6 une séparation entre la masse froide du fluide frigoporteur située dans la partie inférieure 62, et la masse chaude du fluide frigoporteur située dans la partie supérieure 61.Thus, the device 1 according to this first aspect of the invention promotes and/or makes it possible to maintain in the reserve 6 a separation between the cold mass of the refrigerant fluid located in the lower part 62, and the hot mass of the refrigerant fluid located in the upper part 61.

En outre, le retour du fluide frigoporteur dans la partie inférieure 62 de la réserve 6 a pour effet de limiter le flux de fluide frigoporteur transféré vers le deuxième échangeur 9 de chaleur depuis le premier échangeur 7 de chaleur. Ainsi, le dispositif 1 selon ce premier aspect de l’invention permet de contrôler (diminuer) la puissance froide fournie au deuxième échangeur 9 de chaleur depuis le premier échangeur 7 de chaleur sans perdre des frigories.Furthermore, the return of the refrigerant fluid into the lower part 62 of the reserve 6 has the effect of limiting the flow of refrigerant fluid transferred to the second heat exchanger 9 from the first heat exchanger 7. Thus, the device 1 according to this first aspect of the invention makes it possible to control (reduce) the cold power supplied to the second heat exchanger 9 from the first heat exchanger 7 without losing frigories.

Par ailleurs, en prévoyant une première portion 10 de dérivation reliant la deuxième conduite 52 à la partie inférieure 62 de la réserve 6, le dispositif 1 selon ce premier aspect de l’invention permet d’alimenter le deuxième échangeur 9 de chaleur en un flux de masse froide provenant directement de la partie inférieure 62 de la réserve 6. Ce flux de masse froide provenant directement de la partie inférieure 62 de la réserve 6 vers le deuxième échangeur 9 de chaleur peut être en complément ou en substitution d’un flux de fluide frigoporteur refroidi après passage par le premier échangeur 7 de chaleur vers le deuxième échangeur 9 de chaleur. Ainsi, en cas d’arrêt du premier échangeur 7 de chaleur, le flux de masse froide provenant directement de la partie inférieure 62 de la réserve 6 vers le deuxième échangeur 9 de chaleur assure au dispositif 1 de remplissage une continuité de fonctionnement.Furthermore, by providing a first bypass portion 10 connecting the second pipe 52 to the lower part 62 of the reserve 6, the device 1 according to this first aspect of the invention makes it possible to supply the second heat exchanger 9 with a flow of cold mass coming directly from the lower part 62 of the reserve 6. This flow of cold mass coming directly from the lower part 62 of the reserve 6 to the second heat exchanger 9 can be in addition to or in substitution for a flow of coolant fluid cooled after passing through the first heat exchanger 7 to the second heat exchanger 9. Thus, in the event of the first heat exchanger 7 being stopped, the flow of cold mass coming directly from the lower part 62 of the reserve 6 to the second heat exchanger 9 ensures continuity of operation of the filling device 1.

Il est à noter qu’avec deux flux de masse froide disponibles à l’entrée du deuxième échangeur 9 de chaleur, à savoir un premier flux provenant directement de la partie inférieure 62 de la réserve 6, et un deuxième flux transitant par le premier échangeur 7 de chaleur, le dispositif 1 selon ce premier aspect de l’invention introduit plus de latitude dans le contrôle de la température du fluide frigoporteur au niveau de cette entrée. En effet, les deux flux de masse froide peuvent être à des températures différentes, et leur mélange dans des proportions judicieusement choisies permet d’obtenir une température intermédiaire à l’entrée du deuxième échangeur 9 de chaleur.It should be noted that with two cold mass flows available at the inlet of the second heat exchanger 9, namely a first flow coming directly from the lower part 62 of the reserve 6, and a second flow passing through the first heat exchanger 7, the device 1 according to this first aspect of the invention introduces more latitude in controlling the temperature of the coolant at this inlet. Indeed, the two cold mass flows can be at different temperatures, and their mixing in judiciously chosen proportions makes it possible to obtain an intermediate temperature at the inlet of the second heat exchanger 9.

De façon avantageuse, la première portion 10 de dérivation raccorde la première conduite 51 à la deuxième conduite 52. Cet agencement permet de répartir un flux de masse froide en sortie de la partie inférieure 62 de la réserve 6 entre ces deux conduites 51, 52.Advantageously, the first branch portion 10 connects the first pipe 51 to the second pipe 52. This arrangement makes it possible to distribute a flow of cold mass leaving the lower part 62 of the reserve 6 between these two pipes 51, 52.

Selon un deuxième aspect de l’invention en combinaison ou non avec le premier aspect ci-dessus, le circuit 5 de réfrigération comprend une quatrième conduite 54 qui relie la sortie de la partie supérieure 61 de la réserve 6 à l’entrée du premier échangeur 7 de chaleur. Ainsi, selon ce deuxième aspect de l’invention, le circuit 5 de fluide frigoporteur comprend deux conduites 51, 54 qui relient l’entrée du premier échangeur 7 de chaleur respectivement à la sortie de la partie inférieure 62 de la réserve 6 et à la sortie de la partie supérieure 61 de la réserve 6.According to a second aspect of the invention in combination or not with the first aspect above, the refrigeration circuit 5 comprises a fourth pipe 54 which connects the outlet of the upper part 61 of the reserve 6 to the inlet of the first heat exchanger 7. Thus, according to this second aspect of the invention, the refrigerant circuit 5 comprises two pipes 51, 54 which connect the inlet of the first heat exchanger 7 respectively to the outlet of the lower part 62 of the reserve 6 and to the outlet of the upper part 61 of the reserve 6.

En prévoyant une quatrième conduite 54 en plus de la première conduite 51 pour raccorder le premier échangeur 7 de chaleur à la réserve 6, le dispositif 1 selon ce deuxième aspect de l’invention offre plus de latitude pour contrôler/réguler la quantité de masse chaude et la quantité de masse froide contenues dans la réserve 6. De même, le dispositif 1 selon ce deuxième aspect de l’invention offre plus de latitude pour contrôler/réguler la température du fluide frigoporteur en entrée et/ou en sortie du premier échangeur 7 de chaleur, grâce à différents mélanges possibles entre un flux de masse chaude sortant de la partie supérieure 61 de la réserve 6 et un flux de masse froide sortant de la partie inférieure 62 de la réserve 6.By providing a fourth pipe 54 in addition to the first pipe 51 to connect the first heat exchanger 7 to the reserve 6, the device 1 according to this second aspect of the invention offers more latitude for controlling/regulating the quantity of hot mass and the quantity of cold mass contained in the reserve 6. Similarly, the device 1 according to this second aspect of the invention offers more latitude for controlling/regulating the temperature of the refrigerant fluid at the inlet and/or outlet of the first heat exchanger 7, thanks to different possible mixtures between a flow of hot mass leaving the upper part 61 of the reserve 6 and a flow of cold mass leaving the lower part 62 of the reserve 6.

De façon avantageuse, la quatrième conduite 54 est raccordée à la première conduite 51. Les deux conduites 51, 54 présentent un segment commun 55 relié à l’entrée du premier échangeur 7 de chaleur. Le mélange entre le flux de masse froide passant par la première conduite 51 et le flux de masse chaude passant par la quatrième conduite 54 est opéré au niveau du segment commun 55.Advantageously, the fourth pipe 54 is connected to the first pipe 51. The two pipes 51, 54 have a common segment 55 connected to the inlet of the first heat exchanger 7. The mixing between the flow of cold mass passing through the first pipe 51 and the flow of hot mass passing through the fourth pipe 54 is carried out at the level of the common segment 55.

La quatrième conduite 54 forme avec la deuxième conduite 52 et la troisième conduite 53 une deuxième boucle de réfrigération. Ainsi, le circuit 5 de fluide frigoporteur selon ce deuxième aspect de l’invention comprend deux boucles de réfrigération qui coopèrent l’une avec l’autre.The fourth pipe 54 forms with the second pipe 52 and the third pipe 53 a second refrigeration loop. Thus, the refrigerant circuit 5 according to this second aspect of the invention comprises two refrigeration loops which cooperate with each other.

Il est à noter que les boucles de réfrigération ci-dessus peuvent être mises en service sélectivement. Chacune de ces boucles peut alors être associée à la première conduite 10 de dérivation pour former un dispositif de remplissage conforme à l’esprit du premier aspect de l’invention.It should be noted that the above refrigeration loops can be selectively put into service. Each of these loops can then be associated with the first bypass line 10 to form a filling device in accordance with the spirit of the first aspect of the invention.

De façon avantageuse, le circuit 5 de fluide frigoporteur peut comprendre une deuxième portion 11 de dérivation reliant la deuxième conduite 52 à la troisième conduite 53. Cette deuxième portion 11 de dérivation est configurée pour permettre à tout ou partie du fluide frigoporteur en sortie du premier échangeur 7 de chaleur, notamment en cas d’arrêt de celui-ci, de retourner dans la réserve 6 sans passer par le deuxième échangeur 9 de chaleur. Plus spécifiquement, le fluide frigoporteur retourne au niveau de la partie supérieure 61 de la réserve 6 pour former la masse chaude. Ce retour n’atteint pas la partie inférieure 62 de la réserve 6 permettant ainsi de conserver dans celle-ci une séparation entre la masse chaude et la masse froide.Advantageously, the refrigerant circuit 5 may comprise a second bypass portion 11 connecting the second pipe 52 to the third pipe 53. This second bypass portion 11 is configured to allow all or part of the refrigerant at the outlet of the first heat exchanger 7, in particular in the event of the latter being stopped, to return to the reserve 6 without passing through the second heat exchanger 9. More specifically, the refrigerant returns to the upper part 61 of the reserve 6 to form the hot mass. This return does not reach the lower part 62 of the reserve 6, thus making it possible to maintain a separation between the hot mass and the cold mass therein.

De façon avantageuse, le circuit 5 de fluide frigoporteur peut comprendre une troisième portion 12 de dérivation reliant la troisième conduite 53 à la deuxième conduite 52. La troisième portion 12 de dérivation est configurée pour permettre à tout ou partie du fluide frigoporteur en sortie du deuxième échangeur 9 de chaleur de retourner vers ledit deuxième échangeur 9 sans passer par la réserve 6 ni par le premier échangeur 7 de chaleur.Advantageously, the refrigerant circuit 5 may comprise a third bypass portion 12 connecting the third pipe 53 to the second pipe 52. The third bypass portion 12 is configured to allow all or part of the refrigerant leaving the second heat exchanger 9 to return to said second exchanger 9 without passing through the reserve 6 or through the first heat exchanger 7.

De façon avantageuse, le circuit 5 de fluide frigoporteur comprend de préférence au moins un organe 13, 14 de mise en circulation du fluide frigoporteur dans le circuit 5 de fluide frigoporteur et/ou au moins un organe 15, 16 de contrôle de la température du fluide frigoporteur. Le au moins un organe 13, 14 de mise en circulation du fluide frigoporteur dans le circuit 5 peut être, par exemple, une pompe. Dans l’exemple illustré, un premier organe 13 de mise en circulation et un premier organe 15 de contrôle de température sont positionnés au niveau du segment 55 commun aux conduites 51, 54.Advantageously, the refrigerant circuit 5 preferably comprises at least one member 13, 14 for circulating the refrigerant in the refrigerant circuit 5 and/or at least one member 15, 16 for controlling the temperature of the refrigerant. The at least one member 13, 14 for circulating the refrigerant in the circuit 5 may be, for example, a pump. In the example illustrated, a first circulation member 13 and a first temperature control member 15 are positioned at the segment 55 common to the pipes 51, 54.

De façon avantageuse, le circuit 5 de fluide frigoporteur comprend de préférence au moins un ensemble de vanne(s) 17 ,18, 19 configurées pour contrôler les flux dans le circuit 5. Le au moins un ensemble de vanne(s) 17, 18, 19 consiste, par exemple, en une ou des vannes trois voies disposées à une jonction entre deux ou plusieurs parmi les conduites 51, 52, 53, 54 et/ou les portions 10, 11, 12 de dérivation.Advantageously, the refrigerant circuit 5 preferably comprises at least one set of valve(s) 17, 18, 19 configured to control the flows in the circuit 5. The at least one set of valve(s) 17, 18, 19 consists, for example, of one or more three-way valves arranged at a junction between two or more of the pipes 51, 52, 53, 54 and/or the bypass portions 10, 11, 12.

Dans l’exemple illustré, un premier ensemble de vannes 17, par exemple une vanne trois voies, relie la première conduite 51, la quatrième conduite 54, et leur segment commun 55. Un deuxième ensemble de vannes 18, par exemple une vanne trois voies, relie la première portion 10 de dérivation et la deuxième portion 11 de dérivation à la deuxième conduite 52.In the illustrated example, a first set of valves 17, for example a three-way valve, connects the first pipe 51, the fourth pipe 54, and their common segment 55. A second set of valves 18, for example a three-way valve, connects the first branch portion 10 and the second branch portion 11 to the second pipe 52.

Dans un mode de réalisation illustré à la , le dispositif 1 peut comporter plusieurs distributeurs (ici deux distributeurs 2a, 2b) destinés à alimenter des réservoirs 3a, 3b distincts, de manière simultanée ou non. Pour ce faire, le dispositif 1 comprend plusieurs deuxièmes échangeurs de chaleur (ici deux échangeurs 9a, 9b de chaleur) associés chacun à un distributeur 2a, 2b. Les deuxièmes échangeurs de chaleur sont disposés en parallèle sur le circuit 5. Dans l’exemple illustré, le dispositif 1 peut comprendre également plusieurs premiers échangeurs 7a, 7b de chaleur disposés en parallèle sur le circuit 5.In one embodiment illustrated in , the device 1 may comprise several distributors (here two distributors 2a, 2b) intended to supply separate tanks 3a, 3b, simultaneously or not. To do this, the device 1 comprises several second heat exchangers (here two heat exchangers 9a, 9b) each associated with a distributor 2a, 2b. The second heat exchangers are arranged in parallel on the circuit 5. In the example illustrated, the device 1 may also comprise several first heat exchangers 7a, 7b arranged in parallel on the circuit 5.

Afin d’intégrer les différents premiers échangeurs 7a, 7b de chaleur au circuit 5, le segment commun 55 présente un premier ensemble de branches parallèles transitant respectivement dans les différents premiers échangeurs 7a, 7b de chaleur.In order to integrate the different first heat exchangers 7a, 7b into the circuit 5, the common segment 55 has a first set of parallel branches passing respectively through the different first heat exchangers 7a, 7b.

Par ailleurs, afin d’intégrer les différents deuxièmes échangeurs 9a, 9b de chaleur au circuit 5, la deuxième conduite 52 présente un deuxième ensemble de branches parallèles (ici deux branches) reliant chacune une entrée d’un deuxième échangeur 9a, 9b de chaleur à une sortie de l’ensemble formé par les premiers échangeurs 7a, 7b de chaleur. De même, la troisième conduite 53 présente un troisième ensemble de branches parallèles (ici deux branches) reliant chacune une sortie d’un deuxième échangeur 9a, 9b de chaleur à l’entrée de la réserve 6.Furthermore, in order to integrate the various second heat exchangers 9a, 9b into the circuit 5, the second pipe 52 has a second set of parallel branches (here two branches) each connecting an inlet of a second heat exchanger 9a, 9b to an outlet of the assembly formed by the first heat exchangers 7a, 7b. Similarly, the third pipe 53 has a third set of parallel branches (here two branches) each connecting an outlet of a second heat exchanger 9a, 9b to the inlet of the reserve 6.

Autrement dit, dans ce deuxième mode de réalisation, la deuxième conduite 52 et la troisième conduite 53 forment ensemble une série de paires de branches parallèles transitant respectivement dans les deuxièmes échangeurs 9a, 9b de chaleur. Chaque paire de cette série comprend une branche appartenant à la deuxième conduite 52 et une branche appartenant à la troisième conduite 53.In other words, in this second embodiment, the second pipe 52 and the third pipe 53 together form a series of pairs of parallel branches passing respectively through the second heat exchangers 9a, 9b. Each pair of this series comprises a branch belonging to the second pipe 52 and a branch belonging to the third pipe 53.

Entre une branche de la deuxième conduite 52 et une branche de la troisième conduite 53 qui transitent dans un deuxième échangeur 9a, 9b donné, le dispositif 1 peut comprendre une portion 12a, 12b de dérivation. Cette portion de dérivation 12a, 12b est configurée pour permettre à tout ou partie du fluide frigoporteur en sortie du deuxième échangeur 9 considéré de retourner vers celui-ci sans passer par la réserve 6 ni par l’ensemble formé par les premiers échangeurs 7a, 7b de chaleur. Alternativement cette portion de dérivation 12a, 12b peut être configurée pour permettre à tout ou partie du fluide frigoporteur en sortie de l’ensemble formé par les premiers échangeurs 7a, 7b de retourner dans la réserve 6 sans passer par le deuxième échangeur 9 considéré.Between a branch of the second pipe 52 and a branch of the third pipe 53 which pass through a given second exchanger 9a, 9b, the device 1 may comprise a bypass portion 12a, 12b. This bypass portion 12a, 12b is configured to allow all or part of the coolant fluid leaving the second exchanger 9 in question to return to the latter without passing through the reserve 6 or through the assembly formed by the first heat exchangers 7a, 7b. Alternatively, this bypass portion 12a, 12b may be configured to allow all or part of the coolant fluid leaving the assembly formed by the first exchangers 7a, 7b to return to the reserve 6 without passing through the second exchanger 9 in question.

Comme dans le premier mode de réalisation, ici également le circuit 5 comprend un ensemble d’organes 14a, 14b de mise en circulation de fluide et un ensemble de vanne(s) 19a, 19b configurées pour contrôler les flux dans le circuit 5. En particulier, des vanne(s) de répartition (non représentées) peuvent être prévues pour contrôler le flux de fluide frigoporteur vers les différents deuxièmes échangeurs 9a, 9b de chaleur.As in the first embodiment, here also the circuit 5 comprises a set of fluid circulation members 14a, 14b and a set of valve(s) 19a, 19b configured to control the flows in the circuit 5. In particular, distribution valve(s) (not shown) may be provided to control the flow of refrigerant fluid to the various second heat exchangers 9a, 9b.

Claims (15)

Dispositif (1) de remplissage de réservoirs de gaz sous pression comprenant un distributeur (2) destiné à alimenter un réservoir (3) en gaz sous pression à partir d’une source (4) de fluide, le dispositif (1) comprenant un système (1A) de réfrigération pour refroidir un flux de gaz du distributeur (2), le système (1A) de réfrigération comprenant un circuit (5) de fluide frigoporteur, tel que de la saumure, le circuit (5) comprenant les éléments suivants disposés en série dans cet ordre :
  • une réserve (6) de fluide frigoporteur, comprenant une partie supérieure (61) configurée pour abriter une masse chaude du fluide frigoporteur et une partie inférieure (62) configurée pour abriter une masse froide du fluide frigoporteur,
  • au moins un premier échangeur (7) de chaleur ayant une entrée raccordée à une sortie de la partie inférieure (62) de la réserve (6) par une première conduite (51), le au moins un premier échangeur (7) de chaleur étant configuré pour assurer un échange thermique entre le fluide frigoporteur et une source (8) de froid, et
  • un deuxième échangeur (9) de chaleur ayant une entrée raccordée au premier échangeur (7) de chaleur par une deuxième conduite (52) du circuit (5) de fluide frigoporteur, et une sortie raccordée à une entrée de la partie supérieure (61) de la réserve (6) par une troisième conduite (53) du circuit (5) de fluide frigoporteur, le deuxième échangeur (9) de chaleur étant configuré pour assurer un échange de chaleur entre le fluide frigoporteur et le flux de gaz du distributeur (2),
caractérisé en ce que le circuit (5) comprend une première portion (10) de dérivation reliant la deuxième conduite (52) à la partie inférieure (62) de la réserve (6) pour permettre un transfert de fluide frigoporteur sélectivement depuis le au moins un premier échangeur (7) de chaleur vers la partie inférieure (62) de la réserve (6), ou depuis la partie inférieure (62) de la réserve (6) vers le deuxième échangeur (9) de chaleur sans passer par le au moins un premier échangeur (7) de chaleur.Device (1) for filling pressurized gas tanks comprising a distributor (2) intended to supply a tank (3) with pressurized gas from a source (4) of fluid, the device (1) comprising a refrigeration system (1A) for cooling a flow of gas from the distributor (2), the refrigeration system (1A) comprising a circuit (5) of refrigerant fluid, such as brine, the circuit (5) comprising the following elements arranged in series in this order:
  • a reserve (6) of refrigerant fluid, comprising an upper part (61) configured to house a hot mass of the refrigerant fluid and a lower part (62) configured to house a cold mass of the refrigerant fluid,
  • at least one first heat exchanger (7) having an inlet connected to an outlet of the lower part (62) of the reserve (6) by a first pipe (51), the at least one first heat exchanger (7) being configured to ensure a heat exchange between the refrigerant fluid and a cold source (8), and
  • a second heat exchanger (9) having an inlet connected to the first heat exchanger (7) by a second pipe (52) of the refrigerant circuit (5), and an outlet connected to an inlet of the upper part (61) of the reserve (6) by a third pipe (53) of the refrigerant circuit (5), the second heat exchanger (9) being configured to provide a heat exchange between the refrigerant and the gas flow from the distributor (2),
characterized in that the circuit (5) comprises a first bypass portion (10) connecting the second pipe (52) to the lower part (62) of the reserve (6) to allow a transfer of refrigerant fluid selectively from the at least one first heat exchanger (7) to the lower part (62) of the reserve (6), or from the lower part (62) of the reserve (6) to the second heat exchanger (9) without passing through the at least one first heat exchanger (7). Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’entrée du au moins un premier échangeur (7) de chaleur est également raccordée à une sortie de la partie supérieure (61) de la réserve (6) par une quatrième conduite (54) du circuit (5) de fluide frigoporteur.Device according to the preceding claim, characterized in that the inlet of the at least one first heat exchanger (7) is also connected to an outlet of the upper part (61) of the reserve (6) by a fourth pipe (54) of the refrigerant circuit (5). Dispositif selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la première conduite (51), la deuxième conduite (52) et la troisième conduite (53) du circuit (5) de fluide frigoporteur définissent une première boucle de réfrigération du dispositif.Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first pipe (51), the second pipe (52) and the third pipe (53) of the refrigerant circuit (5) define a first refrigeration loop of the device. Dispositif selon l’une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la quatrième conduite (54), la deuxième conduite (52) et la troisième conduite (53) du circuit (5) de fluide frigoporteur définissent une deuxième boucle de réfrigération du dispositif.Device according to one of claims 2 or 3, characterized in that the fourth pipe (54), the second pipe (52) and the third pipe (53) of the refrigerant circuit (5) define a second refrigeration loop of the device. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première boucle de réfrigération et la deuxième boucle de réfrigération sont configurées pour être mises en service simultanément ou séquentiellement.Device according to the preceding claim, characterized in that the first refrigeration loop and the second refrigeration loop are configured to be put into service simultaneously or sequentially. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première portion (10) de dérivation raccorde la première conduite (51) à la deuxième conduite (52).Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the first branch portion (10) connects the first pipe (51) to the second pipe (52). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la réserve (6) comprend au moins une plaque transversale perforée configurée pour séparer les parties supérieure (61) et inférieure (62) de la réserve (6) de sorte à limiter les transferts de fluide frigoporteur entre la masse chaude située au niveau de la partie supérieure (61) et la masse froide située au niveau de la partie inférieure (62).Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the reserve (6) comprises at least one perforated transverse plate configured to separate the upper (61) and lower (62) parts of the reserve (6) so as to limit the transfers of refrigerant fluid between the hot mass located at the level of the upper part (61) and the cold mass located at the level of the lower part (62). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit (5) de fluide frigoporteur comprend une deuxième portion (11) de dérivation reliant la deuxième conduite (52) à la troisième conduite (53) pour permettre à tout ou partie du fluide frigoporteur en sortie du au moins un premier échangeur (7) de chaleur de retourner dans la réserve (6) sans passer par le deuxième échangeur (9) de chaleur.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the refrigerant fluid circuit (5) comprises a second bypass portion (11) connecting the second pipe (52) to the third pipe (53) to allow all or part of the refrigerant fluid leaving the at least one first heat exchanger (7) to return to the reserve (6) without passing through the second heat exchanger (9). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit (5) de fluide frigoporteur comprend une troisième portion (12) de dérivation reliant la troisième conduite (53) à la deuxième conduite (52) pour permettre à tout ou partie du fluide frigoporteur en sortie du deuxième échangeur (9) de chaleur de retourner vers ledit deuxième échangeur (9) sans passer par la réserve (6) ni par le au moins un premier échangeur (7) de chaleur.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the refrigerant circuit (5) comprises a third bypass portion (12) connecting the third pipe (53) to the second pipe (52) to allow all or part of the refrigerant leaving the second heat exchanger (9) to return to said second exchanger (9) without passing through the reserve (6) or through the at least one first heat exchanger (7). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit (5) de fluide frigoporteur comprend au moins un organe (13, 14) de mise en circulation du fluide frigoporteur dans le circuit (5) de fluide frigoporteur et/ou au moins un organe (15, 16) de contrôle de la température du fluide frigoporteur.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the refrigerant circuit (5) comprises at least one member (13, 14) for circulating the refrigerant in the refrigerant circuit (5) and/or at least one member (15, 16) for controlling the temperature of the refrigerant. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit (5) de fluide frigoporteur comprend au moins un ensemble de vanne(s) (17, 18, 19) configurées pour contrôler les flux dans le circuit (5), par exemple une ou des vannes trois voies disposées à une jonction entre deux ou plusieurs parmi les conduites (51, 52, 53, 54) et/ou les portions (10, 11, 12) de dérivation.Device according to the preceding claim, characterized in that the refrigerant circuit (5) comprises at least one set of valve(s) (17, 18, 19) configured to control the flows in the circuit (5), for example one or more three-way valves arranged at a junction between two or more of the pipes (51, 52, 53, 54) and/or the bypass portions (10, 11, 12). Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première portion (10) de dérivation et la deuxième portion (11) de dérivation sont reliées à la deuxième conduite (52) par un même ensemble de vannes (18), par exemple une vanne trois voies.Device according to the preceding claim, characterized in that the first branch portion (10) and the second branch portion (11) are connected to the second pipe (52) by the same set of valves (18), for example a three-way valve. Procédé de remplissage de réservoir de gaz sous pression au moyen d’un dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un flux de fluide frigoporteur est transféré à travers la première portion (10) de dérivation sélectivement depuis le au moins un premier échangeur (7) de chaleur vers la partie inférieure (62) de la réserve (6), ou depuis la partie inférieure (62) de la réserve (6) vers le deuxième échangeur (9) de chaleur sans passer par le au moins un premier échangeur (7) de chaleur.Method for filling a pressurized gas tank by means of a device (1) according to any one of the preceding claims, in which a flow of refrigerant fluid is transferred through the first bypass portion (10) selectively from the at least one first heat exchanger (7) to the lower part (62) of the reserve (6), or from the lower part (62) of the reserve (6) to the second heat exchanger (9) without passing through the at least one first heat exchanger (7). Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le flux de fluide frigoporteur transféré depuis la partie inférieure (62) de la réserve (6) vers le deuxième échangeur (9) de chaleur sans passer par le au moins un premier échangeur (7) de chaleur est en complément ou en substitution d’un flux de fluide frigoporteur transféré depuis le au moins un premier échangeur (7) de chaleur vers le deuxième échangeur (9) de chaleur.Method according to the preceding claim, in which the flow of refrigerant fluid transferred from the lower part (62) of the reserve (6) to the second heat exchanger (9) without passing through the at least one first heat exchanger (7) is in addition to or in substitution for a flow of refrigerant fluid transferred from the at least one first heat exchanger (7) to the second heat exchanger (9). Procédé selon la revendication précédente, comprenant une étape de mise en circulation d’un flux de masse chaude et d’un flux de masse froide du fluide frigoporteur depuis la réserve (6) vers le au moins un premier échangeur (7) de chaleur à travers respectivement la première conduite (51) et la quatrième conduite (54) pour réguler la température du fluide frigoporteur en entrée et/ou en sortie du au moins un premier échangeur (7) de chaleur.Method according to the preceding claim, comprising a step of circulating a flow of hot mass and a flow of cold mass of the refrigerant fluid from the reserve (6) to the at least one first heat exchanger (7) through respectively the first pipe (51) and the fourth pipe (54) to regulate the temperature of the refrigerant fluid at the inlet and/or outlet of the at least one first heat exchanger (7).
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