INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur relevés ci-dessus.
A cette fin, l’installation selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu’en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce que la première conduite de récupération de gaz de vaporisation comprend une seconde extrémité reliée à l’extrémité aval du circuit d’hydrogène à refroidir, ladite première conduite de récupération comprenant au moins un compresseur cryogénique et une portion en échange thermique avec au moins une partie de l’ensemble d’échangeur(s) de chaleur, la première conduite de récupération étant configurée pour permettre la récupération d’hydrogène vaporisé, sa compression puis son refroidissement et son mélange avec l’hydrogène liquéfié au niveau de l’extrémité aval du circuit d’hydrogène.
Par ailleurs, des modes de réalisation de l’invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
L’invention concerne également un procédé de liquéfaction d’hydrogène utilisant une installation selon l’une quelconque des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous, comprenant une étape de récupération de gaz de vaporisation au sein d’au moins réservoir cryogénique d’hydrogène, une étape de compression de ce gaz de vaporisation récupéré, une étape de refroidissement de ce gaz comprimé et une étape de transfert de ce gaz refroidi dans le stockage cryogénique.
Selon d’autres particularités possibles :
le procédé comporte une étape de récupération de gaz de vaporisation du stockage cryogénique, une étape de compression de ce gaz de vaporisation récupéré, une étape de refroidissement de ce gaz comprimé et une étape de transfert de ce gaz refroidi dans le stockage cryogénique, le gaz de vaporisé récupéré lors de l’étape de récupération a une pression comprise entre 1 et 7 bar absolu et de préférence entre 1 et 2 bar absolu et une température comprise entre 20K et 50K, le gaz de vaporisation, lors de l’étape de compression la pression du gaz de vaporisation est augmentée pour atteindre une valeur comprise entre 1,3 et 6 bara et notamment 2bara et une température augmentée, par exemple de 5 à 10K.
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.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :
représente une vue schématique et partielle illustrant la structure et le fonctionnement d’un exemple d’installation selon l’invention.
- la tige et le capot sont configurés de manière à coopérer ensemble pour assurer une fixation et/ou une désolidarisation réversibles de la tige avec le capot,
- la deuxième extrémité de la tige comprend au moins une patte configurée pour coopérer avec le capot pour assurer la fixation et/ou la désolidarisation réversibles de la tige avec le capot,
- la bague est configurée pour permettre une sortie de la tige quand la tige et le capot sont fixés ensemble,
- la collerette coopère avec les moyens de butée de la tige et le capot de manière à permettre la sortie de la tige,
- le dispositif comprend un bouton poussoir monté coulissant par rapport au capot de manière à obtenir la désolidarisation et/ou la fixation de la tige et du capot lorsque qu’un mouvement axial est exercé sur le bouton poussoir.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un dispositif de conditionnement et d'application de produit cosmétique, notamment de mascara, comprenant une recharge et un capot, ladite recharge s'étendant selon un axe principal et comprenant un récipient et une tige configurée pour être équipée à une première extrémité d'un embout applicateur,
la tige et le capot étant configurés de manière à coopérer ensemble pour assurer une fixation et/ou une désolidarisation réversibles de la tige avec le capot.
La tige est assemblée de manière démontable avec le capot. Ainsi, celle-ci fait partie de la recharge et peut rester à l’intérieur du récipient lors du changement de la recharge.
Ceci implique que l’utilisateur n’a pas à être en contact avec le produit cosmétique.
Le compresseur cryogénique peut être un compresseur du type centrifuge ou volumétrique.
Comme illustré en pointillés, une conduite 23 de dérivation (bypass) peut être prévue entre d’une part la conduite de récupération (ou la sortie du réservoir 19) et, d’autre part, l’aval du compresseur 13. Ceci permet de décharger le compresseur 13 lorsque son usage n’est pas nécessaire si le gaz de vaporisation est à une pression suffisante. Un ensemble de vanne(s) (non représenté par souci de simplification) peut être prévu pour réguler le flux de gaz admis à passer ou non par cette conduite de dérivation. Le procédé peut ainsi comporter une étape de bypass du compresseur 13 d’au moins une partie de l’hydrogène vaporisé lorsque ce dernier est à une pression supérieure à un niveau déterminé.
Ainsi, les gaz de vaporisation du ou des réservoirs 9 peuvent être recyclés directement à froid (typiquement à des températures comprises entre 50K et 20K) via un compresseur 13 cryogénique, quel que soit le cycle de liquéfaction. Ces gaz de vaporisation sont comprimés et donc éventuellement légèrement réchauffés, (par exemple jusqu’à +5 à 10K par effet de compression quasi-adiabatique, selon les performances du compresseur 13 cryogénique). Ces gaz de vaporisation froids et comprimés sont ensuite introduits dans un ou des passages dédiés de la ligne d’échange principale du réfrigérateur pour être refroidis en parallèle de la ligne d’hydrogène à liquéfier. Ce flux d’hydrogène gazeux refroidi (et notamment qui peut être au moins partiellement liquéfié) est ensuite mélangé au flux d’hydrogène liquéfié du circuit 2.
Cette structure permet de récupérer et recycler efficacement des gaz de vaporisation issus de réservoirs 19 (camions notamment) qui peuvent être variables dans le temps et en conditions de température ainsi qu’en débit à traiter.
Comme illustré, le circuit 2 d’hydrogène à refroidir peut comprendre, en aval du dernier échangeur 5 de chaleur de l’ensemble d’échangeur(s) de chaleur, un organe 15 de détente finale, par exemple une turbine ou une vanne de détente (par exemple du type Joule-Thomson). La seconde extrémité de la première conduite 12 de récupération de gaz de vaporisation est de préférence raccordée en aval de cet organe 15 de détente finale, c’est-à-dire entre l’organe 15 de détente finale et le stockage 8 cryogénique.
Cet hydrogène de vaporisation refroidi qui est mélangé à l’hydrogène liquéfié du circuit 2 peut être essentiellement liquide (éventuellement partiellement diphasique: liquide-gaz).
L’installation 1 peut être prévue pour recycler également selon le même principe les gaz de vaporisation du stockage 8 cryogénique d’hydrogène liquéfié (compression, refroidissement puis mélange avec l’hydrogène liquéfié produit). A cet effet, l’installation 1 peut comprendre au moins une seconde conduite 14 de récupération munie d’une première extrémité reliée au stockage 8 cryogénique et une seconde extrémité reliée à l’extrémité aval 22 du circuit 2 d’hydrogène à refroidir.
Comme illustré, cette seconde conduite 14 de récupération et la première conduite 12 de récupération peuvent partager le compresseur 13 cryogénique et la portion en échange thermique décrits ci-dessus. C’est-à-dire que les première 12 et seconde 14 conduites de récupération de gaz de vaporisation peuvent comporter des extrémités amont distinctes mais peuvent partager une même portion commune en aval de leur première extrémité. En particulier, les gaz de vaporisation collectés dans les première 12 et seconde 14 conduites de récupération de gaz de vaporisation partagent de préférence le même compresseur 13 cryogénique et empruntent un même passage dans l’ensemble d’échangeur(s) 3, 4, 5 de chaleur pour leur refroidissement.
C’est-à-dire que les gaz de vaporisation des réservoirs 19 et du stockage 8 peuvent être récupérés et mélangés dans un collecteur commun alimentant l’entrée du compresseur 13 cryogénique.
Une telle installation 1 permet de récupérer et recycler avantageusement des gaz de vaporisation de réservoirs 19 mobiles et/ou du stockage 8 de façon simultanée et/ou séquentielle en s’adaptant à des flux variables aussi bien en quantité qu’en conditions de température et de pression.
Bien entendu, l’installation 1 peut être configurée pour permettre la récupération de gaz de vaporisation de plusieurs réservoirs 19 simultanément (et/ou séquentiellement). Ainsi, l’installation 1 peut comporter plusieurs premières conduites 12 de récupération (ou une première conduite 12 de récupération comprenant plusieurs premières extrémités).
De même, l’installation 1 peut être configurée pour permettre la récupération de gaz de vaporisation de plusieurs stockages 8 le cas échéant.
Comme schématisé, la première conduite 12 de récupération peut comporter, entre sa première extrémité et l’entrée du compresseur 13 cryogénique, au moins l’un parmi : un organe 18 d’analyse de la composition du gaz de vaporisation et notamment un dispositif de mesure d’impureté(s), un organe 18 de purification du gaz de vaporisation configuré pour retirer au moins une impureté. Par exemple, cette analyse et/ou purification peut être réalisée lors du raccordement du réservoir 19.
Comme illustré schématiquement, l’installation 1 peut comprendre une ligne 16 de dérivation (« bypass ») du compresseur 13 cryogénique permettant de recycler au moins une partie du flux comprimé à l’aspiration du compresseur 13 cryogénique pour assurer une pression ou un débit minimal à l’aspiration.
Cette ligne 16 de dérivation possède une première extrémité reliée à la conduite 12, 14 par de récupération, par exemple en aval d’une portion en échange thermique avec au moins une partie de l’ensemble d’échangeur(s) 3, 4, 5 de chaleur. La ligne 16 de dérivation comprend une seconde extrémité reliée à l’entrée d’aspiration du compresseur 13 cryogénique.
L’installation 1 comprend en outre un organe 17 de régulation de débit de fluide dans la ligne 16 de dérivation configuré pour contrôler le flux de de gaz de vaporisation réinjecté dans le compresseur 13 cryogénique pour maintenir la pression ou le débit à l’entrée d’aspiration du compresseur 13 cryogénique au-dessus d’une valeur déterminée. Cet organe 17 de régulation peut comprendre ou être constitué d’un ensemble de vanne(s) par exemple.
Le circuit de fluide caloporteur 3 comprend une première voie 91. La première voie 91 est agencée en parallèle d’une première portion 95 de la voie principale 90, ladite première portion 95 comprenant la première pompe 101 et le troisième échangeur thermique 26. La première voie 91 comprend le premier échangeur thermique 24 évoqué précédemment. Le fluide caloporteur peut ainsi circuler au sein de la première voie 91 pour opérer un échange de chaleur avec le fluide réfrigérant circulant dans la deuxième branche 12. Grâce au premier échangeur thermique 24, l’élément de stockage électrique 97 peut être traité thermiquement plus efficacement.
Le circuit de fluide caloporteur 3 comprend également une deuxième voie 92 agencée en parallèle d’une deuxième portion 96 de la voie principale 90, ladite deuxième portion 96 comprenant le quatrième échangeur thermique 27. La deuxième voie 92 comprend une deuxième pompe 102 et un cinquième échangeur thermique 28 configuré pour opérer un échange de chaleur entre le fluide caloporteur et un moteur électrique 98. Tout comme pour l’élément de stockage électrique 97, le fluide caloporteur peut chauffer le moteur électrique 98 pour faciliter son fonctionnement par exemple au démarrage du véhicule ou en cas de température ambiante très faible. Le fluide caloporteur peut également refroidir le moteur électrique 98 lorsque celui-ci dégage trop de chaleur lors de son fonctionnement. Une telle situation peut survenir par exemple lorsque le véhicule roule à vitesse élevée. En fonction du traitement thermique souhaité, le fluide caloporteur doit donc être chauffé ou refroidi afin d’agir efficacement notamment au sein du cinquième échangeur thermique 28.
La présence d’une deuxième pompe 102 assure deux mises en circulation simultanées et indépendantes l’une de l’autre du fluide caloporteur. Le fluide caloporteur peut ainsi former une boucle avec la deuxième voie 92 et la deuxième portion 96, par exemple pour que le fluide caloporteur décharge ses calories au sein du quatrième échangeur thermique 27 après avoir refroidi le moteur électrique 98.
Le circuit de fluide caloporteur 3 comprend par ailleurs une troisième voie 93 agencée en parallèle de la deuxième voie 92 et de la deuxième portion 96 de la voie principale 90. La troisième voie 93 comprend le deuxième échangeur thermique 25 évoqué précédemment. Le fluide caloporteur peut ainsi circuler au sein de la troisième voie 93 pour opérer un échange de chaleur avec le fluide réfrigérant circulant dans la sixième branche 16. Grâce au deuxième échangeur thermique 25, le moteur électrique 98 peut être traité thermiquement plus efficacement.
Le circuit de fluide caloporteur 3 comprend également une quatrième voie 94 agencée en parallèle de la deuxième voie 92, de la troisième voie 93 et de la deuxième portion 96 de la voie principale 90. La quatrième voie 94 comprend un sixième échangeur thermique 29 configuré pour opérer un échange de chaleur entre le fluide caloporteur et le flux d’air extérieur 5. Tout comme le premier échangeur de chaleur 21 et le quatrième échangeur thermique 27, le sixième échangeur thermique 29 peut être agencé au niveau de la face avant du véhicule afin d’être placé au niveau d’une trajectoire du flux d’air extérieur 5. Selon la , le sixième échangeur thermique 29 est agencé en amont du premier échangeur de chaleur 21 par rapport à un sens de circulation du flux d’air extérieur 5. Le sixième échangeur thermique 29 peut participer à un déchargement passif des calories du fluide caloporteur seul ou en supplément des autres échangeurs thermiques du circuit de fluide caloporteur assurant une telle fonction.
Afin de gérer la circulation du fluide caloporteur au sein du circuit de fluide caloporteur 3, ce dernier comprend un dispositif de dérivation 99. Ce dispositif de dérivation 99 peut par exemple inclure une pluralité de vannes trois voies, et ce afin de mettre en œuvre de boucles de fluide caloporteur, chacune des boucles de fluide caloporteur comprenant l’une des pompes 101, 102 afin d’assurer la mise en circulation du fluide caloporteur. Chacune des boucles inclut également le troisième échangeur thermique 26 ou le cinquième échangeur thermique 28 configurés respectivement pour traiter thermiquement l’élément de stockage électrique 97 et le moteur électrique 98. Chacune de ces boucles peut également intégrer un ou plusieurs autres échangeurs thermiques parmi le premier échangeur thermique 24, le deuxième échangeur thermique 25, le quatrième échangeur thermique 27 ou le sixième échangeur thermique 29, et ce afin de traiter thermiquement le plus efficacement possible l’élément de stockage électrique 97 et le moteur électrique 98. Le dispositif de dérivation 99 participe ainsi à la mise en œuvre de ces boucles en fonction du besoin. La voie principale 90 peut éventuellement inclure un dispositif anti-retour 77 afin que le fluide caloporteur ne circule pas selon un sens de circulation non souhaité.
La représente un premier mode de réalisation du système de traitement thermique 1. Pour chacun des modes de fonctionnement décrits, la circulation de fluide réfrigérant et de fluide caloporteur est illustrée de sorte à répondre à une pluralité de besoins spécifiques à chaque mode de fonctionnement.
Le premier mode de fonctionnement du système de traitement thermique consiste à refroidir l’habitacle du véhicule et de refroidir l’élément de stockage électrique 97, ce dernier pouvant dégager une forte chaleur par exemple suite à un rechargement rapide du véhicule. Pour ce faire, le dispositif de compression 8 met en circulation le fluide réfrigérant et compresse celui-ci à haute pression. Le fluide réfrigérant circule à haute pression au sein de la branche principale 10 jusqu’à traverser le premier échangeur de chaleur 21. L’échange de chaleur se produisant dans le premier échangeur de chaleur 21 permet au flux d’air extérieur 5 de capter les calories du fluide réfrigérant et de refroidir ce dernier. Cet échange de chaleur permet de pré-refroidir le fluide réfrigérant, facilitant ainsi sa détente par la suite.
En sortie du premier échangeur de chaleur 21, le fluide réfrigérant poursuit sa circulation dans la branche principale 10 et entre au sein du module 4 via le premier port d’entrée 61. La circulation dans la branche principale 10 au sein du module 4 se fait dans l’ordre dans le premier conduit 81, la première section 19 de l’échangeur de chaleur interne 9 et le deuxième conduit 82 avant de sortir via le premier port de sortie 64. Le fluide réfrigérant étant toujours à haute pression, celui-ci cède ses calories au sein de l’échangeur de chaleur interne 9 ce qui abaisse encore sa température.
Une fois sorti du module 4, le fluide réfrigérant atteint le troisième point de jonction 43 et se sépare en deux fractions. Une première fraction circule dans la première branche 11 tandis qu’une deuxième fraction circule dans la deuxième branche 12. La première fraction est détendue par le premier organe de détente 51 avant de traverser le deuxième échangeur de chaleur 22 à basse température, et ce afin de refroidir le flux d’air intérieur 6. Ce dernier est alors envoyé vers l’habitacle du véhicule afin de refroidir ce dernier.
La deuxième fraction est quant à elle détendue par le deuxième organe de détente 52 puis traverse le premier échangeur thermique 24 à basse température afin de refroidir le fluide caloporteur traversant également le premier échangeur thermique 24. La première fraction et la deuxième fraction se rejoignent par la suite au sein de la branche principale 10 via le deuxième point de convergence 37.
Le fluide réfrigérant rentre de nouveau dans le module 4 via le deuxième port d’entrée 62 et circule successivement dans le troisième conduit 83, traverse le dispositif d’accumulation 7, circule dans le quatrième conduit 84, dans la deuxième section 20 de l’échangeur de chaleur interne 9, puis dans le cinquième conduit 85 avant de sortir du module 4 via le deuxième port de sortie 65. En circulant dans la deuxième section 20, le fluide réfrigérant à basse pression capte donc les calories du fluide réfrigérant à haute pression circulant dans la première section 19. Une fois sorti du module 4 via le deuxième port de sortie 65, le fluide réfrigérant est de nouveau compressé par le dispositif de compression 8.
Au niveau du circuit de fluide caloporteur 3, le dispositif de dérivation 99 forme une première boucle composée de la première portion 95 de la voie principale 90 et de la première voie 91. L’objectif étant de refroidir l’élément de stockage électrique 97, le fluide caloporteur est mis en circulation par la première pompe 101 et traverse le premier échangeur thermique 24 pour être refroidi par le fluide réfrigérant à basse température. Le fluide caloporteur refroidi circule par la suite à travers le troisième échangeur thermique 26 afin de refroidir l’élément de stockage électrique 97. Ainsi, le fluide caloporteur alterne entre une capture des calories de l’élément de stockage électrique 97 qui dégage de la chaleur et une dissipation des calories captées en traversant le premier échangeur thermique 24. L’élément de stockage électrique 97 est donc refroidi.
Le dispositif de dérivation 99 forme une deuxième boucle au sein du circuit de fluide caloporteur composée partiellement de la voie principale 90, de la deuxième voie 92 et de la quatrième voie 94. Au sein de la deuxième boucle, le fluide caloporteur est mis en circulation par la deuxième pompe 102 et circule au sein du cinquième échangeur thermique 28 afin de refroidir le moteur électrique 98. Par la suite, le fluide caloporteur circule jusqu’à la quatrième voie 94 et traverse le sixième échangeur thermique 29 afin que le flux d’air extérieur 5 dissipe les calories du fluide caloporteur. Ce dernier rejoint par la suite la deuxième voie 92. Selon l’exemple illustré sur la , le moteur électrique 98 dégage une faible quantité de chaleur. Une telle situation peut par exemple se justifier par le fait que le véhicule roule à vitesse faible ou modérée. Ainsi, un refroidissement passif du fluide caloporteur via le sixième échangeur thermique 29 est suffisant pour maintenir le moteur électrique 98 à une température assurant un bon fonctionnement dudit moteur électrique 98.
Selon le premier mode de fonctionnement, le fluide réfrigérant circule à la fois dans la première branche 11 et dans la deuxième branche 12. Il est toutefois possible de faire circuler le fluide réfrigérant uniquement dans la première branche 11 ou uniquement dans la deuxième branche 12 si respectivement seul le refroidissement de l’habitacle ou le refroidissement de l’élément de stockage électrique 97 est nécessaire. Afin d’empêcher le fluide réfrigérant de circuler inutilement dans l’une des deux branches, l’organe de détente correspondant peut être complètement fermé.
La représente un deuxième mode de fonctionnement du système de traitement thermique 1. L’objectif de ce mode de fonctionnement est de chauffer l’habitacle du véhicule. Pour ce faire, le dispositif de compression 8 met en circulation le fluide réfrigérant, qui circule à haute pression dans la branche principale jusqu’au troisième point de divergence 33. La première vanne 46 fait alors circuler le fluide réfrigérant au sein de la troisième branche 13 afin que le fluide réfrigérant traverse le troisième échangeur de chaleur 23. Le fluide réfrigérant étant à haute température, le flux d’air intérieur 6 est alors réchauffé en traversant le troisième échangeur de chaleur 23 et est envoyé chaud vers l’habitacle du véhicule.
Pour estimer la sensibilité de superalliages à base de nickel contenant du rhénium à la formation de ZRS, Walston (document US 5,270,123) a établi l’équation suivante : (2) [ZRS(%)] 1/2 = 13,88 (%Re) + 4,10 (%W) – 7,07 (%Cr) – 2,94 (%Mo) – 0,33 (%Co) + 12,13 où ZRS(%) est le pourcentage linéique de ZRS dans le superalliage sous le revêtement et où les concentrations des éléments d’alliage sont en pourcentages atomiques.
Cette équation (2) a été obtenue par analyse par régression linéaire multiple à partir d’observations faites après vieillissement de 400 heures à 1093°C (degré centigrade) d’échantillons de divers superalliages à base de nickel de la famille d’alliages René N6® sous un revêtement NiPtAl.
Plus la valeur du paramètre [ZRS(%)] 1 /2 est élevée, plus le superalliage est sensible à la formation de ZRS. En particulier, des valeurs négatives sont représentatives d’une faible sensibilité vis-à-vis de ce défaut.
Ainsi, comme on peut le voir dans le Tableau 2, pour les superalliages Ex 1 à Ex 8, les valeurs du paramètre [ZRS(%)] 1/2 sont toutes significativement négatives et ces superalliages présentent donc une faible sensibilité à la formation de ZRS sous un revêtement NitPtAl, revêtement qui est souvent présent pour les applications d’abubes de turbine (aube tournante et/ou distributeur).
N o- Freckles P arameter (NFP) (3) NFP = [%Ta + 1,5 %Hf + 0,5 %Mo – 0,5% %Ti)]/[%W + 1,2 %Re)] où %Cr, %Ni, ...%X sont les teneurs, exprimées en pourcentages massiques, des éléments du superalliage Cr, Ni, ..., X.
Le paramètre NFP permet de quantifier la sensibilité à la formation de grains parasites de type « Freckles » au cours de la solidification dirigée de la pièce (document US 5,888,451). Pour éviter la formation de défauts de type « Freckles », le paramètre NFP doit être supérieur ou égal à 0,7. Une faible sensibilité à ce type de défaut est un paramètre important car cela implique un faible taux de rebut lié à ce défaut lors de la fabrication de pièces.
Comme on peut le voir dans le Tableau 2, les superalliages Ex 1 à Ex 8 et CEX 1 et CEx 2 présentent un paramètre NFP supérieur ou égal à 0,7. Les superalliages Ex 1 à Ex 5 et CEx 1 ont une valeur infinie, ces compositions ne comprenant ni rhénium, ni tungstène.
Résistance Gamma Prime (RGP)