TUBE DE TRANSPORT DE FLUIDE. FLUID TRANSPORT TUBE.
L'invention concerne un tube de transport de fluide qui est équipé d'un dispositif de régulation thermique de manière à pouvoir mettre notamment hors gel le liquide transporté et faciliter son écoulement dans le tube.The invention relates to a fluid transport tube which is equipped with a thermal control device so that the transported liquid may be freeze-free and facilitate its flow in the tube.
D'une manière générale, la variation de viscosité d'un liquide avec la température est notamment un inconvénient important qui se pose dans l'écoulement de liquides dans les tubes de transport de fluides soumis à des variations de température.In general, the variation of the viscosity of a liquid with the temperature is in particular an important disadvantage that arises in the flow of liquids in the fluid transport tubes subjected to temperature variations.
Un but de l'invention est de pallier cet inconvénient et, à cet effet, l'invention propose un tube de transport de fluide comprenant au moins une couche interne, une couche externe de protection, un dispositif intermédiaire de régulation thermique connecté à une source de tension et apte à chauffer le fluide transporté vers une température d'équilibre ou de consigne en utilisant une thermistance à coefficient de température positif dont la résistance est auto-contrôlée par la température et qui est connectée à la source de tension par au moins deux éléments conducteurs qui apportent le courant nécessaire à son échauffement, et qui est caractérisé en ce que chaque élément conducteur est un fil métallique qui est supporté par une nappe textile sous la forme d'une tresse enroulée autour de la couche interne du tube, et en ce que ladite couche interne est à base :An object of the invention is to overcome this drawback and, to this end, the invention proposes a fluid transport tube comprising at least one inner layer, an outer protective layer, an intermediate thermal regulation device connected to a source. voltage and adapted to heat the transported fluid to an equilibrium or setpoint temperature using a positive temperature coefficient thermistor whose resistance is self-controlled by the temperature and which is connected to the voltage source by at least two conductive elements which provide the current necessary for its heating, and which is characterized in that each conductive element is a wire which is supported by a textile web in the form of a braid wound around the inner layer of the tube, and what said inner layer is based on:
- d'au moins un polymère thermoplastique, et/ouat least one thermoplastic polymer, and / or
- d'au moins un élastomère thermoplastique choisi dans le groupe constitué par les polyuréthannes thermoplastiques (TPU), les copolymères éther/ ester (COPE), les copolymères éther/ amide (PEBA) et les mélanges d'éthylène ou de propylène avec un copolymère éthylène/ propylène (EPR) non réticulé.at least one thermoplastic elastomer chosen from the group consisting of thermoplastic polyurethanes (TPU), ether / ester copolymers (COPE), ether / amide copolymers (PEBA) and mixtures of ethylene or propylene with a copolymer uncrosslinked ethylene / propylene (EPR).
Avantageusement, la couche interne peut être à base : - d'au moins un polymère thermoplastique de type polyamideAdvantageously, the inner layer may be based on: at least one thermoplastic polymer of polyamide type
(PA) tel que, à titre non limitatif, PA 6 et ses alliages, PA 6.6, PA 11 , PA 12,
les PA du type 6.10, 6.12, 10.10 et au-delà, les PASA (polyamides semi- aromatiques amorphes) et leurs alliages avec des PA semi-cristallins, et/ou(PA) such as, without limitation, PA 6 and its alloys, PA 6.6, PA 11, PA 12, PAs of type 6.10, 6.12, 10.10 and beyond, PASA (amorphous semi-aromatic polyamides) and their alloys with semi-crystalline PAs, and / or
- d'au moins un élastomère thermoplastique de type copolymère éther/ amide (PEBA). A titre de polyamides utilisables selon l'invention, on peut citer les produits de condensation :at least one thermoplastic elastomer of ether / amide copolymer type (PEBA). As polyamides that may be used according to the invention, mention may be made of condensation products:
- d'un ou plusieurs aminoacides, tels les acides aminocaproïques, amino-7-heptanoïque, amino-11-undécanoïque et amino- 12-dodécanoïque d'un ou plusieurs lactames tels que caprolactame, oenantholactame et lauryllactame ;one or more amino acids, such as aminocaproic, amino-7-heptanoic, amino-11-undecanoic and amino-12-dodecanoic acids of one or more lactams such as caprolactam, oenantholactam and lauryllactam;
- d'un ou plusieurs sels ou mélanges de diamines telles l'hexaméthylènediamine, la dodécaméthylènediamine, la métaxylyènediamine, le bis-p aminocyclohexylméthane et la triméthylhexaméthylène diamine avec des diacides tels que les acides isophtalique, téréphtalique, adipique, azélaïque, subérique, sébacique et dodécanedicarboxylique.one or more salts or mixtures of diamines such as hexamethylenediamine, dodecamethylenediamine, metaxylyenediamine, bis-p-aminocyclohexylmethane and trimethylhexamethylenediamine with diacids such as isophthalic, terephthalic, adipic, azelaic, suberic, sebacic and dodecane.
A titre d'exemple de polyamide, on peut citer le PA 6 et le PA 6-6.By way of example of polyamide, mention may be made of PA 6 and PA 6-6.
On peut aussi utiliser avantageusement des copolyamides. On peut citer les copolyamides résultant de la condensation d'au moins deux acides alpha oméga aminocarboxyliques ou de deux lactames ou d'un lactame et d'un acide alpha oméga aminocarboxylique. On peut encore citer les copolyamides résultant de la condensation d'au moins un acide alpha oméga aminocarboxylique (ou un lactame), au moins une diamine et au moins un acide dicarboxylique. A titre d'exemple de lactames, on peut citer ceux ayant de 3 àIt is also possible to use copolyamides advantageously. Copolyamides resulting from the condensation of at least two alpha omega aminocarboxylic acids or two lactams or a lactam and an alpha omega aminocarboxylic acid may be mentioned. Mention may also be made of the copolyamides resulting from the condensation of at least one alpha omega aminocarboxylic acid (or a lactam), at least one diamine and at least one dicarboxylic acid. By way of example of lactams, mention may be made of those having from 3 to
12 atomes de carbone sur le cycle principal et pouvant être substitués. On peut citer par exemple le β,β-diméthylpropriolactame, le α,α- diméthylpropriolactame, l'amylolactame, le caprolactame, le capryllactame et le lauryllactame. A titre d'exemple d'acide alpha oméga aminocarboxylique, on peut citer l'acide amino-undécanoïque et l'acide aminododécanoïque. A titre
d'exemple d'acide dicarboxylique on peut citer l'acide adipique, l'acide sébacique, l'acide isophtalique, l'acide butanedioïque, l'acide 1 ,4 cyclohexyldicarboxylique, l'acide téréphtalique, le sel de sodium ou de lithium de l'acide sulphoisophtalique, les acides gras dimérisés(ces acides gras dimérisés ont une teneur en dimère d'au moins 98% et sont de préférence hydrogénés) et l'acide dodécanédioïque HOOC-(CH2)i O-C-OOH.12 carbon atoms on the main ring and can be substituted. Examples that may be mentioned include β, β-dimethylpropriolactam, α, α-dimethylpropriolactam, amylolactam, caprolactam, capryllactam and lauryllactam. As an example of alpha omega aminocarboxylic acid, there may be mentioned amino-undecanoic acid and aminododecanoic acid. As examples of dicarboxylic acid that may be mentioned are adipic acid, sebacic acid, isophthalic acid, butanedioic acid, 1,4-cyclohexyldicarboxylic acid, terephthalic acid, sodium or lithium salt. sulphoisophthalic acid, dimerized fatty acids (these dimerized fatty acids have a dimer content of at least 98% and are preferably hydrogenated) and dodecanedioic acid HOOC- (CH 2) 1 OC-OOH.
La diamine peut être une diamine aliphatique ayant de 6 à 12 atomes de carbone, elle peut être arylique et/ou cyclique saturée. A titre d'exemples on peut citer l'hexaméthylènediamine, la pipérazine, la tetraméthylène diamine, l'octaméthylène diamine, la décaméthylène diamine, la dodécaméthylène diamine, le 1 ,5 diaminohexane, le 2,2,4-triméthyl-1,6- diamino-hexane, les polyols diamine, l'isophorone diamine (IPD), le méthyl pentaméthylènediamine (MPDM), la bis(aminocyclohéxyl) méthane (BACM), la bis(3-méthyI-4 aminocyclohéxyl) méthane (BMACM). A titre d'exemples de copolyamides, on peut citer des copolymères de caprolactame et de lauryl lactame (PA 6/12), des copolymères de caprolactame, d'acide adipique et d'hexaméthylène diamine (PA 6/6-6), des copolymères de caprolactame, de lauryle lactame, d'acide adipique et d'hexaméthylène diamine (PA 6/12/6-6), des copolymères de caprolactame, de lauryle lactame, d'acide amino 11 undécanoïque, d'acide azélaïque et d'hexaméthylène diamine (PA 6/6-9/11/12), des copolymères de caprolactame, de lauryle lactame, d'acide amino 11 undécanoïque, d'acide adipique et d'hexaméthylène diamine (PA 6/6-6/11/12), des copolymères de lauryle lactame, d'acide azélaïque et d'hexaméthylène diamine (PA 6-9/12). Avantageusement, le copolyamide est choisi parmi le PA 6 /The diamine may be an aliphatic diamine having 6 to 12 carbon atoms, it may be aryl and / or saturated cyclic. By way of examples, mention may be made of hexamethylenediamine, piperazine, tetramethylenediamine, octamethylene diamine, decamethylene diamine, dodecamethylenediamine, 1,5 diaminohexane and 2,2,4-trimethyl-1,6-trimethylamine. diamino-hexane, diamine polyols, isophorone diamine (IPD), methyl pentamethylenediamine (MPDM), bis (aminocyclohexyl) methane (BACM), bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane (BMACM). By way of examples of copolyamides, mention may be made of copolymers of caprolactam and lauryl lactam (PA 6/12), copolymers of caprolactam, adipic acid and hexamethylenediamine (PA 6 / 6-6), copolymers of caprolactam, lauryl lactam, adipic acid and hexamethylenediamine (PA 6/12 / 6-6), copolymers of caprolactam, lauryl lactam, amino undecanoic acid, azelaic acid and hexamethylene diamine (PA 6 / 6-9 / 11/12), copolymers of caprolactam, lauryl lactam, amino undecanoic acid, adipic acid and hexamethylenediamine (PA 6 / 6-6 / 11 / 12), copolymers of lauryl lactam, azelaic acid and hexamethylenediamine (PA 6-9 / 12). Advantageously, the copolyamide is chosen from PA 6 /
12 et le PA 6 / 6-6.12 and PA 6 / 6-6.
On peut utiliser des mélanges de polyamides. Avantageusement, la viscosité relative des polyamides, mesurée en solution à 1% dans l'acide sulfurique à 200C, est comprise entre 1 ,5 et 6. On ne sortirait pas du cadre de l'invention en remplaçant une partie du polyamide (A) par un copolymère à blocs polyamide et blocs
polyéther, c'est à dire en utilisant un mélange comprenant au moins un des polyamides précédents et au moins un copolymère à blocs polyamide et blocs polyéther.Mixtures of polyamides can be used. Advantageously, the relative viscosity of the polyamides, measured in a 1% solution in sulfuric acid at 20 ° C., is between 1, 5 and 6. It is not beyond the scope of the invention to replace part of the polyamide ( A) by a polyamide block block copolymer polyether, that is to say using a mixture comprising at least one of the foregoing polyamides and at least one polyamide block copolymer and polyether blocks.
Les copolymères à blocs polyamides et blocs polyéthers résultent de la copolycondensation de séquences polyamides à extrémités réactives avec des séquences polyéthers à extrémités réactives, telles que, entre autres :The polyamide block and polyether block copolymers result from the copolycondensation of polyamide sequences with reactive ends with polyether sequences with reactive ends, such as, inter alia:
1) Séquences polyamides à bouts de chaîne diamines avec des séquences polyoxyalkylènes à bouts de chaînes dicarboxyliques. 2) Séquences polyamides à bouts de chaînes dicarboxyliques avec des séquences polyoxyalkylènes à bouts de chaînes diamines obtenues par cyanoéthylation et hydrogénation de séquences polyoxyalkylène alpha-oméga dihydroxylées aliphatique appelées polyétherdiols. 3) Séquences polyamides à bouts de chaînes dicarboxyliques avec des polyétherdiols, les produits obtenus étant, dans ce cas particulier, des polyétheresteramides. On utilise avantageusement ces copolymères.1) Polyamide sequences with diamine chain ends with polyoxyalkylene sequences with dicarboxylic chain ends. 2) Polyamide sequences having dicarboxylic chain ends with polyoxyalkylene sequences having diamine chain ends obtained by cyanoethylation and hydrogenation of aliphatic alpha-omega dihydroxylated polyoxyalkylene sequences known as polyetherdiols. 3) Polyamide sequences with dicarboxylic chain ends with polyetherdiols, the products obtained being, in this particular case, polyetheresteramides. These copolymers are advantageously used.
Les séquences polyamides à bouts de chaînes dicarboxyliques proviennent, par exemple, de la condensation d'acides alpha- oméga aminocarboxyliques, de lactames ou de diacides carboxyliques et diamines en présence d'un diacide carboxylique limiteur de chaîne.The polyamide sequences with dicarboxylic chain ends come, for example, from the condensation of alpha-omega-aminocarboxylic acids, lactams or dicarboxylic and diamine diacids in the presence of a dicarboxylic acid chain-limiting agent.
Le polyéther peut être par exemple un polyéthylène glycol (PEG), un polypropylène glycol (PPG) ou un polytétra méthylène glycol (PTMG). Ce dernier est aussi appelé polytétrahydrofurane (PTHF).The polyether may be for example a polyethylene glycol (PEG), a polypropylene glycol (PPG) or a polytetraethylene glycol (PTMG). The latter is also called polytetrahydrofuran (PTHF).
La masse molaire en nombre Mn des séquences polyamides est comprise entre 300 et 15 000 et de préférence entre 600 et 5 000. La masse Mn des séquences polyéther est comprise entre 100 et 6 000 et de préférence entre 200 et 3 000. Les polymères à blocs polyamides et blocs polyéthers peuvent aussi comprendre des motifs répartis de façon aléatoire. Ces
polymères peuvent être préparés par la réaction simultanée du polyéther et des précurseurs des blocs polyamides.The molar mass in number Mn of the polyamide sequences is between 300 and 15,000 and preferably between 600 and 5,000. The mass Mn of the polyether blocks is between 100 and 6,000 and preferably between 200 and 3,000. Polyamide blocks and polyether blocks may also comprise patterns distributed randomly. These The polymers can be prepared by the simultaneous reaction of the polyether and the precursors of the polyamide blocks.
Par exemple, on peut faire réagir du polyétherdiol, un lactame (ou un alpha-oméga amino acide) et un diacide limiteur de chaîne en présence d'un peu d'eau. On obtient un polymère ayant essentiellement des blocs polyéthers, des blocs polyamides de longueur très variable, mais aussi les différents réactifs ayant réagi de façon aléatoire qui sont répartis de façon statistique le long de la chaîne polymère.For example, polyetherdiol, a lactam (or an alpha-omega amino acid) and a chain-limiting diacid can be reacted in the presence of a little water. A polymer having essentially polyether blocks, polyamide blocks of very variable length, but also the various reagents reacted randomly are obtained which are distributed statistically along the polymer chain.
Ces polymères à blocs polyamides et blocs polyéthers, qu'ils proviennent de la copolycondensation de séquences polyamides et polyéthers préparées auparavant ou d'une réaction en une étape, présentent, par exemple, des duretés shore D pouvant être comprises entre 20 et 75 et avantageusement entre 30 et 70 et une viscosité inhérente entre 0,8 et 2,5 mesurée dans le métacrésol à 250° C pour une concentration initiale de 0,8 g/100 ml. Les MFI peuvent être compris entre 5 et 50 (235°C sous une charge de 1 kg).These polymers with polyamide blocks and polyether blocks, whether they come from the copolycondensation of previously prepared polyamide and polyether blocks or from a one-step reaction, have, for example, Shore D hardnesses which can be between 20 and 75 and advantageously between 30 and 70 and an inherent viscosity between 0.8 and 2.5 measured in metacresol at 250 ° C for an initial concentration of 0.8 g / 100 ml. The MFI can be between 5 and 50 (235 ° C under a load of 1 kg).
Les blocs polyétherdiols sont soit utilisés tels quels et copolycondensés avec des blocs polyamides à extrémités carboxyliques, soit ils sont aminés pour être transformés en polyéther diamines et condensés avec des blocs polyamides à extrémités carboxyliques. Ils peuvent être aussi mélangés avec des précurseurs de polyamide et un limiteur de chaîne pour faire les polymères à blocs polyamides et blocs polyéthers ayant des motifs répartis de façon statistique.The polyetherdiol blocks are either used as such and copolycondensed with polyamide blocks having carboxylic ends, or they are aminated to be converted into polyether diamines and condensed with polyamide blocks having carboxylic ends. They can also be mixed with polyamide precursors and a chain limiter to make the polyamide block and polyether block polymers having statistically distributed patterns.
Des polymères à blocs polyamides et polyéthers sont décrits dans les brevets US 4 331 786, US 4 115 475, US 4 195 015, US 4 839 441 , US 4 864 014, US 4 230 838 et US 4 332 920.Polymers with polyamide blocks and polyethers are described in US Pat. Nos. 4,331,786, 4,155,415, 4,195,155, 4,839,441, 4,884,014, 4,230,838 and 4,332,920.
Le rapport de la quantité de copolymère à blocs polyamide et blocs polyéther sur la quantité de polyamide est, en poids, compris avantageusement entre 10 / 90 et 60 / 40. On peut citer par exemple les mélanges de (i) PA 6 et (ii) copolymère à blocs PA 6 et blocs PTMG et des mélanges de (i) PA 6 et (ii) copolymère à blocs PA 12 et blocs PTMG.
On utilise avantageusement le PA 6, IePA 6-6 et le PA 6/6-6. D'autres polyamides sont utilisables, parmi lesquels les polyamide de formule X/Y,Ar dans laquelle :The ratio of the amount of polyamide block copolymer and polyether block to the amount of polyamide is, by weight, advantageously between 10/90 and 60 / 40. For example, the mixtures of (i) PA 6 and (ii ) PA 6 block copolymer and PTMG blocks and mixtures of (i) PA 6 and (ii) PA 12 block copolymer and PTMG blocks. PA 6, IePA 6-6 and PA 6 / 6-6 are advantageously used. Other polyamides that may be used include polyamide of formula X / Y, Ar in which:
• Y désigne les restes d'une diamine aliphatique ayant de 8 à 20 atomes de carbone,Y represents the residues of an aliphatic diamine having from 8 to 20 carbon atoms,
• Ar désigne les restes d'un diacide carboxylique aromatique,Ar refers to the residues of an aromatic dicarboxylic acid,
• X désigne soit les restes de l'acide aminoundecanoïque NH2-(CH2)iθ"COOH, du lactame 12 ou de l'aminoacide correspondant soit le motif Y,x reste de la condensation de la diamine avec un diacide aliphatique (x) ayant entre 8 et 20 atomes de carbone soit encore le motif Y1I reste de la condensation de la diamine avec l'acide isophtalique,X denotes either the residues of the aminoundecanoic acid NH 2 - (CH 2) 10 COOH, lactam 12 or the corresponding amino acid or the unit Y, x remains of the condensation of the diamine with an aliphatic diacid (x) having between 8 and 20 carbon atoms is still the unit Y 1 I remains of the condensation of the diamine with isophthalic acid,
Avantageusement la viscosité inhérente du copolyamide est comprise entre 0,5 et 2 et de préférence entre 0,8 et 1 ,8. L'avantage de ces polyamides est la faible reprise en eau qui ne dépasse pas 3,5% et avantageusement 3% en poids. De préférence XJ Y1Ar désigne :Advantageously, the inherent viscosity of the copolyamide is between 0.5 and 2 and preferably between 0.8 and 1.8. The advantage of these polyamides is the low water uptake which does not exceed 3.5% and advantageously 3% by weight. Preferably XJ Y 1 Ar designates:
- le 11/10,T qui résulte de la condensation de l'acide aminoundecanoïque, de la 1 ,10-décanediamine et de l'acide téréphtalique, - le 12/12.T qui résulte de la condensation du lactame 12, de la 1 ,12-dodécanediamine et de l'acide téréphtalique,- 11/10, T which results from the condensation of aminoundecanoic acid, 1,10-decanediamine and terephthalic acid, - 12 / 12.T which results from the condensation of lactam 12, the 1, 12-dodecanediamine and terephthalic acid,
- le 10,10/10,T qui résulte de la condensation de l'acide sébacique, de la 1 ,10-décanediamine et de l'acide téréphtalique,10,10 / 10, which results from the condensation of sebacic acid, 1,10-decanediamine and terephthalic acid,
- le 10,l/10,T qui résulte de la condensation de l'acide isophtalique, de la 1 ,10-décanediamine et de l'acide téréphtalique.- 10, 1/10, T which results from the condensation of isophthalic acid, 1, 10-decanediamine and terephthalic acid.
A titre d'autres polyamides utilisables, on peut par exemple citer les polyamides A1 de formule X.Y/ Z ou 6.Y2/ Z, dans laquelle :Other polyamides which can be used include, for example, polyamides A1 of formula X.Y / Z or 6.Y2 / Z, in which:
X désigne les restes d'une diamine aliphatique ayant de 6 à 10 atomes de carbone, Y désigne les restes d'un diacide carboxylique aliphatique ayant de 10 à 14 atomes de carbone,
Y2 désigne les restes d'un diacide carboxylique aliphatique ayant de 15 à 20 atomes de carbone,X represents the residues of an aliphatic diamine having from 6 to 10 carbon atoms, Y denotes the residues of an aliphatic dicarboxylic acid having from 10 to 14 carbon atoms, Y2 denotes the residues of an aliphatic dicarboxylic acid having from 15 to 20 carbon atoms,
Z désigne au moins un motif choisi parmi les restes d'un lactame, les restes d'un alpha-oméga aminoacide carboxylique, le motif X1.Y1 dans lequel X1 désigne les restes d'une diamine aliphatique et Y1 désigne les restes d'un diacide carboxylique aliphatique, les rapports en poids Z/(X+Y+Z) et Z/(6+Y2+Z) étant compris entre 0 et 15%.Z denotes at least one unit chosen from the residues of a lactam, the residues of an alpha-omega amino carboxylic acid, the X1.Y1 unit in which X1 denotes the residues of an aliphatic diamine and Y1 denotes the remains of a aliphatic dicarboxylic acid, the weight ratios Z / (X + Y + Z) and Z / (6 + Y2 + Z) being between 0 and 15%.
En variante, ladite couche interne peut être à base d'au moins un polymère thermoplastique choisi dans le groupe constitué par les polymères fluorés, tels que les homopolymères et copolymères du fluorure de vinylidène (PVDF), les polycétones, les polyméthacrylates de méthyleAs a variant, said inner layer may be based on at least one thermoplastic polymer chosen from the group consisting of fluorinated polymers, such as homopolymers and copolymers of vinylidene fluoride (PVDF), polyketones, polymethylmethacrylates of methyl
(PMMA), les polysulfures de phénylène (PPS), les oxydes de polyphénylène(PMMA), phenylene polysulfides (PPS), polyphenylene oxides
(PPO), les copolymères éthylène/ alcool vinylique (EVOH), les chlorures de polyvinyle (PVC), les polyéthylènes et les polypropylènes.(PPO), ethylene / vinyl alcohol copolymers (EVOH), polyvinyl chlorides (PVC), polyethylenes and polypropylenes.
A titre d'exemples de polymère fluoré, on utilise un polymère choisi parmi :As examples of fluoropolymer, a polymer chosen from:
- les homo- et copolymères du fluorure de vinylidène (VDF) contenant de préférence au moins 50% en poids de VDF, le copolymère étant choisi parmi le chlorotrifluoroéthylène (CTFE), l'hexafluoropropylène (HFP), le trifluoroéthylène (VF3) et le tétrafluoroéthylène (TFE), les homo- et copolymères du trifluoroéthylène (VF3), les copolymères, et notamment terpolymères, associant les restes des motifs chlorotrifluoroéthylène (CTFE), tétrafluoroéthylène (TFE), hexafluoropropylène (HFP) et/ou éthylène et éventuellement des motifs VDF et/ou VF3.the homo- and copolymers of vinylidene fluoride (VDF) preferably containing at least 50% by weight of VDF, the copolymer being chosen from chlorotrifluoroethylene (CTFE), hexafluoropropylene (HFP), trifluoroethylene (VF3) and the tetrafluoroethylene (TFE), homo- and copolymers of trifluoroethylene (VF3), copolymers, and especially terpolymers, combining the residues of the chlorotrifluoroethylene (CTFE), tetrafluoroethylene (TFE), hexafluoropropylene (HFP) and / or ethylene units and, if appropriate, VDF and / or VF3.
On peut encore citer les copolymères de l'éthylène et du tétrafluoroéthylène (ETFE).Mention may also be made of copolymers of ethylene and tetrafluoroethylene (ETFE).
Avantageusement, le polymère fluoré est du poly(fluorure de vinylidène) (PVDF), homopolymère ou copolymère. De préférence le PVDF contient, en poids, au moins 50% de VDF, plus préférentiellement au moins
75% et mieux encore au moins 85%. Le comonomère est avantageusement I1HFP.Advantageously, the fluoropolymer is polyvinylidene fluoride (PVDF), homopolymer or copolymer. Preferably, the PVDF contains, by weight, at least 50% of VDF, more preferably at least 75% and better still at least 85%. The comonomer is advantageously 1 HFP.
Avantageusement, la thermistance peut être connectée à la source de tension par plusieurs éléments conducteurs qui sont sélectivement reliés à la source de tension pour jouer sur le temps de réponse de la thermistance.Advantageously, the thermistor can be connected to the voltage source by a plurality of conductive elements which are selectively connected to the voltage source to affect the response time of the thermistor.
D'une manière générale, la nappe textile peut être texturée et réalisée en un matériau tel du polyamide ou du polyester par exemple, et chaque élément conducteur peut être disposé en spirale, longitudinalement ou transversalement dans la nappe textile.In general, the textile web may be textured and made of a material such as polyamide or polyester for example, and each conductive element may be arranged spirally, longitudinally or transversely in the textile web.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le matériau formant la thermistance peut être enduit sur la nappe textile sous la forme d'une couche de peinture et sur une faible épaisseur inférieure à 1 mm, ce matériau étant un matériau composite polymérique conducteur. Un tube de transport de fluide selon l'invention peut être utilisé dans de nombreux domaines de l'industrie, en particulier dans le domaine automobile pour injecter un fluide tel l'urée pour agir sur les monoxydes d'azote présents dans les gaz d'échappement d'un véhicule à moteur, dans le domaine aérien pour mettre hors gel un fluide tel l'eau dans la soute d'un avion, ou dans le domaine des piscines pour mettre hors gel l'eau d'une piscine, par exemple.According to one embodiment of the invention, the material forming the thermistor can be coated on the textile web in the form of a paint layer and on a small thickness of less than 1 mm, this material being a conductive polymeric composite material. A fluid transport tube according to the invention can be used in many fields of industry, particularly in the automotive field for injecting a fluid such as urea to act on the nitrogen monoxides present in the gases of the invention. exhaust of a motor vehicle, in the aerial area to freeze a fluid such as water in the hold of an aircraft, or in the field of swimming pools to freeze the water of a pool, for example .
D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront du complément de description qui va suivre en référence à des dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels : - la figure 1 est une vue avec arrachements partiels d'un fragment de tube de transport de fluide selon l'invention et comprenant un dispositif intermédiaire de régulation thermique ;Other advantages, characteristics and details of the invention will emerge from the additional description which follows with reference to the accompanying drawings, given solely by way of example and in which: - Figure 1 is a partial cutaway view of a fragment of a fluid transport tube according to the invention and comprising an intermediate device for thermal regulation;
- la figure 2 est une vue schématique partielle du dispositif intermédiaire de régulation thermique de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique d'une variante de réalisation du dispositif de régulation thermique de la figure 1 ; et
- la figure 4 est une vue simplifiée d'un mode d'utilisation d'un tube de transport de fluide selon l'invention dans une application de traitement des gaz d'échappement d'un véhicule à moteur.FIG. 2 is a partial schematic view of the intermediate thermal regulation device of FIG. 1; FIG. 3 is a schematic view of an alternative embodiment of the thermal regulation device of FIG. 1; and FIG. 4 is a simplified view of a method of using a fluid transport tube according to the invention in an application for treating the exhaust gases of a motor vehicle.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le tube 1 de transport d'un fluide comprend au moins une couche interne 3 qui est en contact ou non avec le fluide transporté et une couche externe 5 de protection. La couche interne 3 est généralement réalisée en un matériau non électriquement conducteur et compatible avec l'agression éventuelle du fluide transporté. La couche externe 5 de protection du tube 1 doit pouvoir résister à l'agressivité éventuelle du milieu environnant et être réalisée dans un matériau présentant de bonnes propriétés d'isolation thermique, ce matériau pouvant être à base d'EPDM par exemple.According to one embodiment of the invention, the tube 1 for transporting a fluid comprises at least one inner layer 3 which is in contact or not with the transported fluid and an outer protective layer 5. The inner layer 3 is generally made of a non-electrically conductive material and compatible with any aggression of the transported fluid. The outer layer 5 of protection tube 1 must be able to withstand the possible aggressiveness of the surrounding environment and be made of a material having good thermal insulation properties, this material may be EPDM based for example.
Le tube 1 comprend également un dispositif intermédiaire 10 de régulation thermique qui est connecté à une source de tension non représentée à la figure 1. Ce dispositif 10 de régulation thermique comprend une thermistance 12 à coefficient de température positif dont la résistance électrique est auto-contrôlée par Ia température (effet PTC). Plus précisément, la thermistance 12 se caractérise par une résistance variable qui augmente notablement à partir d'une température critique ou de seuil. Si on applique une tension aux bornes de la thermistance à une température de l'ordre de O0C par exemple, le courant qui la traverse va chauffer la thermistance par effet Joule. Lorsque la température atteint une valeur de seuil T0, la résistance de la thermistance va augmenter fortement si bien que toute élévation de la température au-delà de T0 va entraîner une diminution du courant traversant la thermistance et donc une diminution de la puissance consommée par effet Joule. Par contre, toute diminution de la température au-dessous de T0 va entraîner une augmentation du courant traversant la thermistance et donc une augmentation de Ia puissance consommée par effet Joule. Autrement dit, on obtient ainsi un auto-contrôle de la puissance dissipée par la thermistance au voisinage de sa température de seuil T0.
La thermistance 12 est connectée à la source de tension par au moins deux éléments conducteurs 14 et 15 qui apportent le courant nécessaire à réchauffement de la thermistance. Chaque élément conducteurThe tube 1 also comprises an intermediate thermal regulation device 10 which is connected to a voltage source not shown in FIG. 1. This thermal regulation device 10 comprises a thermistor 12 with a positive temperature coefficient whose electrical resistance is self-controlled. by temperature (PTC effect). Specifically, the thermistor 12 is characterized by a variable resistance that increases significantly from a critical temperature or threshold. If a voltage is applied across the thermistor at a temperature of the order of 0 ° C for example, the current flowing through it will heat the thermistor by Joule effect. When the temperature reaches a threshold value T 0 , the resistance of the thermistor will increase strongly so that any increase in temperature above T 0 will cause a decrease in the current flowing through the thermistor and therefore a decrease in the power consumed. by Joule effect. On the other hand, any decrease in the temperature below T 0 will result in an increase in the current flowing through the thermistor and therefore an increase in power consumed by the Joule effect. In other words, a self-control of the power dissipated by the thermistor in the vicinity of its threshold temperature T 0 is thus obtained. The thermistor 12 is connected to the voltage source by at least two conductive elements 14 and 15 which provide the current necessary for heating the thermistor. Each conductive element
14 et 15, sous la forme d'un fil métallique par exemple, est supporté par une nappe textile 17 sous la forme d'une tresse avantageusement texturée pour lui donner un certain volume. La nappe textile 17 peut être réalisée en polyamide ou en polyester par exemple, et est enroulée sur la couche interne 3 du tube. Selon l'exemple de réalisation de la figure 1 , les éléments conducteurs 14 et14 and 15, in the form of a wire for example, is supported by a textile web 17 in the form of a braid advantageously textured to give it a certain volume. The textile web 17 may be made of polyamide or polyester, for example, and is wound on the inner layer 3 of the tube. According to the embodiment of FIG. 1, the conducting elements 14 and
15 sont disposés en spirale dans la nappe textile 17 mais, en variante, ces éléments conducteurs pourraient s'étendre soit longitudinalement suivant une direction parallèle à l'axe du tube, soit transversalement suivant une direction perpendiculaire à l'axe du tube.15 are arranged spirally in the textile web 17 but, alternatively, these conductive elements could extend either longitudinally in a direction parallel to the axis of the tube, or transversely in a direction perpendicular to the axis of the tube.
La thermistance 12 est constituée en un matériau composite polymérique conducteur, un tel matériau 19 étant notamment décrit dans la demande de brevet européen publiée sous le n° EP- 1 205 514. A titre d'exemple, ce matériau 19 peut comprendre en poids de 40 à 90% de PVDF homopolymère ou copolymère cristallisé en forme β, de 10 à 60% d'une charge conductrice, du noir de carbone ou du graphite par exemple, de 0 à 40% d'un polymère cristallin ou semi-cristallin, et de 0 à 40% d'une charge différente de la précédente, les cristaux en forme β précités étant nucléés sur la surface des particules de la charge conductrice. Ce matériau composite polymérique conducteur 19 est enduit sur la nappe textile 17 sous la forme d'une couche de peinture avec une faible épaisseur inférieure à 1mm et de préférence de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre. Cette épaisseur correspond globalement à 100g du matériau enduit sur un mètre carré.The thermistor 12 is made of a conductive polymeric composite material, such a material 19 being described in particular in the European patent application published under the number EP-1 205 514. By way of example, this material 19 may comprise by weight of 40 to 90% of PVDF homopolymer or crystallized copolymer in β-form, from 10 to 60% of a conductive filler, carbon black or graphite, for example, from 0 to 40% of a crystalline or semi-crystalline polymer, and from 0 to 40% of a charge different from the previous one, the aforementioned β-shaped crystals being nucleated on the surface of the particles of the conductive filler. This conductive polymeric composite material 19 is coated on the textile web 17 in the form of a paint layer with a small thickness of less than 1 mm and preferably of the order of a few tenths of a millimeter. This thickness corresponds globally to 100g of the coated material on one square meter.
Comme illustré à la figure 2, les deux éléments conducteurs 14 et 15 sont disposés en spirale dans la nappe textile 17 et reliés aux deux bornes d'une source de tension V, et les passages du courant s'effectuent dans le matériau 19 suivant des directions transversales matérialisées par les flèches F entre les deux éléments conducteurs 14 et 15 séparés l'un de l'autre d'une distance D, en supposant que les deux éléments conducteurs sont
enroulés dans la tresse 12 avec un pas constant P (P = D x 2) et espacés l'un de l'autre d'une distance constante.As illustrated in FIG. 2, the two conductive elements 14 and 15 are spirally arranged in the textile ply 17 and connected to the two terminals of a voltage source V, and the current passages are made in the material 19 according to FIGS. transverse directions materialized by the arrows F between the two conducting elements 14 and 15 separated from each other by a distance D, assuming that the two conductive elements are wound in the braid 12 with a constant pitch P (P = D x 2) and spaced from each other by a constant distance.
Ainsi, lorsqu'une tension V est appliquée entre les deux conducteurs 14 et 15, un courant I circule dans Ie matériau 19 et une puissance électrique P va se propager dans ce matériau 19 par effet Joule P = Rl2 (R étant la résistance électrique du matériau), et se dissiper notamment en direction de la couche interne 3 du tube pour chauffer le fluide transporté par le tube 1. Si le tube 1 se trouve dans un environnement à une basse température T1 inférieure à 00C par exemple, la résistance électrique R du matériau 19 va être faible ce qui a pour effet d'augmenter le courant I et donc la puissance P dissipée, avec par conséquence une élévation de la température du fluide transporté pour le mettre hors gel. Lorsque la température du matériau 19 dépasse la valeur de seuil T0 à partir de laquelle sa résistance électrique R augmente, le courant I diminue et donc la puissance dissipée, si bien que l'on obtient un auto-contrôle de la puissance dissipée par le matériau 19 autour de la valeur de seuil T0. Si, par contre, le tube 1 se trouve dans un environnement à une température T2 notablement supérieure à la valeur de seuil T0 du matériau 19, la puissance dissipée va être faible et n'aura pas d'incidence sur la valeur de la température T2. Cependant, dans le cadre de l'invention, c'est Ia première hypothèse ou mise hors gel qui est privilégiée, à savoir un tube 1 placé dans un environnement à basse température pour augmenter la température du fluide de manière à s'assurer que sa viscosité soit suffisante pour obtenir un bon écoulement du fluide dans le tube 1. Cependant, comme cela est illustré à la figure 3, on a intérêt à prévoir une pluralité d'éléments conducteurs 14 et d'éléments conducteurs 15 pour diminuer le temps de réponse du matériau 19. En effet, en augmentant le nombre des éléments conducteurs 14 et 15, on diminue la distance Di entre deux conducteurs 14 et 15, et il en résulte une plus grande dissipation de chaleur pour chauffer plus rapidement le fluide. Ainsi, on peut prévoir de connecter plus d'éléments conducteurs 14 à la borne + et plus d'éléments
conducteurs 15 à la borne - de la source de tension V, en particulier pour augmenter la puissance dissipée par le matériau 19 et atteindre plus rapidement la valeur de sa température de seuil T0.Thus, when a voltage V is applied between the two conductors 14 and 15, a current I flows in the material 19 and an electric power P will propagate in this material 19 by Joule effect P = Rl 2 (R being the electrical resistance of the material), and in particular to dissipate towards the inner layer 3 of the tube for heating the fluid transported by the tube 1. If the tube 1 is in an environment at a low temperature T 1 below 0 0 C for example, the electrical resistance R of the material 19 will be low which has the effect of increasing the current I and thus the power P dissipated, with a consequent rise in the temperature of the transported fluid to put it off frost. When the temperature of the material 19 exceeds the threshold value T 0 from which its electrical resistance R increases, the current I decreases and thus the power dissipated, so that we obtain a self-control of the power dissipated by the material 19 around the threshold value T 0 . If, on the other hand, the tube 1 is in an environment at a temperature T 2 that is significantly greater than the threshold value T 0 of the material 19, the dissipated power will be low and will have no effect on the value of the temperature T 2 . However, in the context of the invention, it is the first hypothesis or setting frost that is preferred, namely a tube 1 placed in a low temperature environment to increase the temperature of the fluid to ensure that its viscosity is sufficient to obtain a good flow of the fluid in the tube 1. However, as shown in Figure 3, it is advantageous to provide a plurality of conductive elements 14 and conductive elements 15 to reduce the response time 19. Increasing the number of conductive elements 14 and 15 decreases the distance Di between two conductors 14 and 15, and this results in greater heat dissipation to heat the fluid faster. Thus, it can be expected to connect more conductive elements 14 to the terminal + and more elements conductors 15 to the terminal - of the voltage source V, in particular to increase the power dissipated by the material 19 and reach more quickly the value of its threshold temperature T 0 .
Un tube 1 selon l'invention transportant de l'urée par exemple peut être notamment utilisé pour traiter les oxydes d'azote des gaz d'échappement d'un véhicule à moteur, comme cela est schématiquement illustré à la figure 4. Un réservoir 20 contenant de l'urée est connecté à une pompe à injection 22 qui communique avec la tubulure d'échappement 24 par un tube 1 conforme à l'invention. Au démarrage à froid du moteur, la source de tension qui va alimenter en courant les deux éléments conducteurs 14 et 15 du tube est la batterie 26 du véhicule, et il va en résulter une dissipation de puissance par le matériau 19 qui peut être plus ou moins importante selon la température de l'urée au démarrage du moteur.For example, a tube 1 according to the invention carrying urea may be used to treat the nitrogen oxides of the exhaust gases of a motor vehicle, as is schematically illustrated in FIG. containing urea is connected to an injection pump 22 which communicates with the exhaust pipe 24 by a tube 1 according to the invention. At the cold start of the engine, the voltage source that will supply power to the two conductor elements 14 and 15 of the tube is the battery 26 of the vehicle, and it will result in a power dissipation by the material 19 which may be more or less important depending on the temperature of the urea at the start of the engine.
Un tube 1 selon l'invention transportant de l'eau par exemple peut être également utilisé pour maintenir hors gel cette eau dans une soute d'avion ou dans une piscine.A tube 1 according to the invention carrying water, for example, can also be used to maintain this water frost in an aircraft hold or in a swimming pool.
Le tube 1 selon l'invention pourrait également avoir une autre structure que celle illustrée à la figure 1 , c'est-à-dire comprendre des couches supplémentaires sans pour autant sortir du cadre de l'invention, en fonction des applications envisagées.The tube 1 according to the invention could also have another structure than that illustrated in Figure 1, that is to say include additional layers without departing from the scope of the invention, depending on the intended applications.
A titre d'exemple, la couche interne 3 du tube 1 peut avoir une épaisseur comprise entre 1 et 10mm, la couche externe 5 une épaisseur comprise entre 1 et 50mmn et le diamètre intérieur du tube 1 peut être compris entre 5 et 500mm, suivant les applications envisagées.
By way of example, the inner layer 3 of the tube 1 may have a thickness of between 1 and 10 mm, the outer layer 5 a thickness of between 1 and 50 mm and the inside diameter of the tube 1 may be between 5 and 500 mm, depending on the applications envisaged.