INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le dispositif de compression 2 peut être un compresseur électrique, c'est-à-dire un compresseur dont les pièces mobiles sont entrainées par un moteur électrique. Le dispositif de compression 2 comporte un côté aspiration du fluide réfrigérant à basse pression, encore appelé entrée 3a du dispositif de compression 2, et un côté refoulement du fluide réfrigérant à haute pression, encore appelé sortie 4 du dispositif de compression 2. Les pièces mobiles internes du compresseur 2 font passer le fluide réfrigérant d’une basse pression côté entrée 3a à une haute pression côté sortie 4. Après détente dans un ou plusieurs dispositifs de détente, le fluide réfrigérant revient à l’entrée 3a du compresseur 2 et recommence un nouveau cycle thermodynamique. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de compression 3 comporte deux entrées distinctes 3a, 3b et une sortie unique 4. La deuxième entrée 3b est à une pression intermédiaire entre la basse pression régnant au niveau de la première entrée 3a et la haute pression régnant au niveau de la sortie 4. Le compresseur 2 peut par exemple être un compresseur à vis. La première entrée 3a est située à une extrémité axiale de la vis, la sortie 4 est située à l’extrémité axiale opposée, et la deuxième entrée 3b est située axialement entre la première entrée 3a et la sortie 4.
Chaque point de raccordement permet au fluide réfrigérant de passer dans l’une ou l’autre des portions de circuit se rejoignant à ce point de raccordement. La répartition du fluide réfrigérant entre les portions de circuit se rejoignant en un point de raccordement se fait en jouant sur l’ouverture ou la fermeture des vanne d’arrêt, clapet anti-retour ou dispositif de détente compris sur chacune des branches. Autrement dit, chaque point de raccordement est un moyen de redirection du fluide réfrigérant arrivant à ce point de raccordement.
Les vannes d’arrêt et les clapets antiretour permettent ainsi de diriger sélectivement le fluide réfrigérant dans les différentes branches du circuit de réfrigérant, afin d’assurer différents modes de fonctionnement, comme il sera décrit ultérieurement.
Le fluide réfrigérant utilisé par le circuit de fluide réfrigérant 1 est ici un fluide tel que le R1234yf. D’autres fluides réfrigérants peuvent aussi être employés, comme par exemple le R134a ou le R744.
On entend par flux d’air intérieur Fi un flux d’air à destination de l’habitacle du véhicule automobile. Ce flux d’air intérieur peut circuler dans une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation, désignée fréquemment par le terme Anglais « HVAC », pour « Heating, Ventilating and Air Conditioning ». Cette installation n’a pas été représentée sur les différentes figures. Un premier groupe moto-ventilateur, non représenté, est disposé dans l’installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation afin d’augmenter si nécessaire le débit du flux d’air intérieur Fi.
On entend par flux d’air extérieur Fe un flux d’air qui n’est pas à destination de l’habitacle du véhicule. Autrement dit, ce flux d’air Fe reste à l’extérieur de l’habitacle du véhicule. Un deuxième groupe moto-ventilateur, également non représenté, peut être activé afin d’augmenter si nécessaire le débit du flux d’air extérieur Fe. Le débit d’air assuré par le premier ainsi que par le deuxième groupe moto-ventilateur peut être ajusté par exemple par l’unité électronique de contrôle du système de conditionnement thermique 100.
On a représenté sur la un système de conditionnement thermique 100 suivant un premier mode de réalisation.
A cette fin, le système de conditionnement thermique 100 comporte un circuit 1 de fluide réfrigérant configuré pour faire circuler un fluide réfrigérant, le circuit 1 de fluide réfrigérant comportant: - Une boucle principale A comprenant successivement selon le sens de circulation du fluide réfrigérant: -- Un dispositif de compression 2 comportant une sortie 4 et au moins une première entrée 3a de fluide réfrigérant, -- Un premier échangeur de chaleur 21 configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur F1, -- Un premier dispositif de détente 5, -- Un deuxième échangeur de chaleur 22 configuré pour échanger de la chaleur avec un élément 30 d’une chaine de traction d’un véhicule automobile, - Une première branche de dérivation B reliant un premier point de raccordement 11 disposé sur la boucle principale A en aval de la sortie 4 du dispositif de compression 2 et en amont du premier échangeur de chaleur 21 à un deuxième point de raccordement 12 disposé sur la boucle principale A en aval du premier échangeur de chaleur 21 et en amont du premier dispositif de détente 5, la première branche de dérivation B comportant un troisième échangeur de chaleur 23 configuré pour échangeur de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur F2, - Une deuxième branche de dérivation C reliant un troisième point de raccordement 13 disposé sur la boucle principale A en aval du premier échangeur de chaleur 21 et en amont du premier dispositif de détente 5 à un quatrième point de raccordement 14, 14’ disposé sur la boucle principale A en aval du deuxième échangeur de chaleur 22 et en amont de la sortie 4 du dispositif de compression 2, la deuxième branche de dérivation C comportant un deuxième dispositif de détente 7, - un échangeur de chaleur interne 8 disposé conjointement sur la boucle principale A en aval du deuxième point de raccordement 12 ainsi que du troisième point de raccordement 13, et en amont du premier dispositif de détente 5 et sur la deuxième branche de dérivation C en aval du deuxième dispositif de détente 7.
Cette architecture de circuit permet notamment de diviser le débit de fluide réfrigérant entre une partie circulant dans la deuxième branche de dérivation C et une partie circulant dans la boucle principale A. Cette division du débit de fluide réfrigérant a lieu au niveau du troisième point de raccordement 13. Le fluide réfrigérant circulant dans la deuxième branche de dérivation C circule à basse pression dans la deuxième section d’échange thermique 10 de l’échangeur interne 8. Le fluide réfrigérant circulant dans la boucle principale A circule à haute pression dans la première section d’échange thermique 9 de l’échangeur interne 8. Le fluide réfrigérant à haute pression cède ainsi de la chaleur au fluide réfrigérant à basse pression. L’enthalpie du fluide réfrigérant à haute pression a donc diminué en sortie de l’échangeur interne 8. Cela permet notamment d’améliorer le transfert thermique au sein du deuxième échangeur de chaleur 22, lorsque celui-ci fonctionne en évaporateur. Lorsque le deuxième échangeur de chaleur 22 est couplé thermiquement à une source de chaleur dont on veut récupérer une partie de l’énergie dissipée, l’efficacité du transfert thermique dans le deuxième échangeur 22 est améliorée, ce qui permet d’améliorer l’efficacité de la récupération d’énergie.
L’échangeur de chaleur interne 8 comporte une première section d’échange thermique 9 disposée sur une portion de la boucle principale A disposée en aval du deuxième point de raccordement 12 ainsi qu’en aval du troisième point de raccordement 13, et également disposée en amont du premier dispositif de détente 5. L’échangeur de chaleur interne 8 comporte une deuxième section d’échange thermique 10 disposée la deuxième branche de dérivation C en aval du deuxième dispositif de détente 7 et en amont du quatrième point de raccordement 14. L’échangeur de chaleur interne 8 est configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant dans la première section d’échange thermique 9 et le fluide réfrigérant dans la deuxième section d’échange thermique 10. L’échangeur de chaleur interne 8 est ainsi configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à basse pression en sortie du deuxième dispositif de détente 7 et le fluide réfrigérant à haute pression circulant dans la boucle principale en aval du deuxième point de raccordement 12 ainsi que du troisième point de raccordement 13. La deuxième section d’échange thermique 10 est disposée sur la deuxième branche de dérivation C en aval du deuxième dispositif de détente 7 et en amont du quatrième point de raccordement 14. Le deuxième dispositif de détente 7 peut par exemple être un détendeur thermostatique. Autrement dit, ce dispositif de détente peut être dépourvu d’organe de commande électrique.
Sur l’exemple de la , le troisième point de raccordement 13 est confondu avec le deuxième point de raccordement 12. Sur l’exemple de la , le troisième point de raccordement 13 peut être disposé sur la boucle principale A en aval du deuxième point de raccordement 12 et en amont de l’échangeur interne 8. En amont de la première section d’échange thermique 9. Selon une variante non représentée, le troisième point de raccordement 13 peut être disposé sur la boucle principale A en amont du deuxième point de raccordement 12 et en aval du premier échangeur de chaleur 21. On entend ainsi que le troisième point de raccordement 13 est en aval de la sortie 21b du premier échangeur de chaleur 21.
L’élément 30 de la chaine de traction du véhicule automobile est ici une batterie de stockage d’énergie électrique. L’élément 30 de la chaine de traction du véhicule automobile peut aussi être un module électronique de pilotage d’un moteur électrique, par exemple un moteur électrique de traction du véhicule. En fonctionnement normal, la puissance électrique fournie par l’élément 30 de la chaine de transmission dissipe de la chaleur dans le fluide réfrigérant lorsque celui-ci traverse le deuxième échangeur thermique 22. Les pertes thermiques de l’élément 30 peuvent ainsi être récupérées, au moins en partie. L’élément 30 de la chaine de traction est couplé thermiquement au deuxième échangeur 22 par un liquide caloporteur circulant dans un circuit 40. Comme précédemment, le liquide caloporteur est un mélange d’eau glycolée. Une pompe de circulation, non représentée, fait circuler le liquide caloporteur dans le circuit 40. L’énergie dissipée par l’élément 30 est transférée au liquide caloporteur. Le liquide caloporteur du circuit 40 échange de la chaleur avec le fluide réfrigérant du deuxième échangeur thermique 22.
Avantageusement, le tensioactif est présent en une quantité allant de 0,2% en poids à 20% en poids, de préférence de 0,4% en poids à 15% en poids, de manière davantage préférée de 0,8% en poids à 12% en poids, par rapport au poids total de la composition.
Saponifiants De préférence, la composition de la présente invention comprend au moins un saponifiant.
Le saponifiant peut être utilisé pour réagir avec un acide gras saturé en C 14 -C 22 pour produire un sel.
Le saponifiant peut être, par exemple, des bases inorganiques, telles que hydroxydes de métaux alcalins (par exemple, hydroxyde de sodium et hydroxyde de potassium), hydroxydes de métaux alcalino-terreux (par exemple, hydroxyde de magnésium) ou hydroxyde d’ammonium, ou des bases organiques, par exemple, monoéthanolamine (MEA), diéthanolamine, triéthanolamine, trométhamine, N-méthylglucamine, lysine et arginine.
On peut également mentionner carbonate de sodium, carbonate de potassium, bicarbonate de sodium et bicarbonate de potassium.
De préférence, le saponifiant est choisi parmi hydroxyde de sodium, hydroxyde de potassium, hydroxyde de magnésium, hydroxyde d’ammonium, monoéthanolamine, diéthanolamine, triéthanolamine, trométhamine, N-méthylglucamine, arginine, lysine et des mélanges de ceux-ci.
Si présente, de préférence, le rapport molaire du saponifiant sur l’agent structurant choisi parmi les acides gras saturés en C 14 -C 22 est de 0,1 mol% à 30 mol%, avantageusement, de 1 mol% à 20 mol%, de manière davantage préférée de 1 mol% à 10 mol%.
De préférence, la phase aqueuse continue comprend un solvant organique miscible à l’eau (à température ambiante de 25°C) tel que glycérine et glycols ayant de 2 à 20 atomes de carbone, de préférence de 2 à 10 atomes de carbone, et de préférence de 2 à 6 atomes de carbone, tels que propylène glycol, butylène glycol, pentylène glycol, hexylène glycol, caprylyl glycol, dipropylène glycol, diéthylène glycol ; et des mélanges de ceux-ci.
Avantageusement, ladite phase aqueuse est présente en une quantité allant de 30% à 95% en poids, de préférence de 35% à 90% en poids, et de manière davantage préférée de 40% à 85% en poids du poids total de la composition.
Phase grasse En tant qu’émulsion huile-dans-eau, la composition de la présente invention comprend au moins une phase grasse dispersée.
Ladite phase grasse comprend au moins une huile.
Le terme « huile » désigne un composé non aqueux non miscible à l’eau qui est liquide à température ambiante (25°C) et à pression atmosphérique (760 mmHg). Le terme « huile non volatile » désigne une huile qui peut rester sur les matières kératineuses à température ambiante et à pression atmosphérique pendant au moins plusieurs heures et qui présente notamment une pression de vapeur inférieure à 10 - 3 mmHg (0,13 Pa). On peut également définir une huile non volatile comme ayant une vitesse d’évaporation telle que, dans les conditions définies précédemment, la quantité évaporée après 30 minutes est inférieure à 0,07 mg/cm 2 .
Pour produire des enrobés pour revêtement routier, il est connu de sécher et de chauffer des granulats frais, puis de malaxer les granulats secs et chauds avec du liant, notamment bitumineux. On met généralement en œuvre pour cela un tambour sécheur rotatif, par exemple à courants parallèles, comprenant une première extrémité par laquelle sont introduits des granulats frais, une chambre de combustion dans laquelle est généré un flux d’air chaud apte à sécher et réchauffer les granulats frais, et au moins une zone de séchage. Le tambour peut éventuellement comprendre une zone de malaxage avec un liant (on parle alors de « tambour sécheur-malaxeur »).
Pour des raisons environnementales et de coût, il est connu de mélanger aux granulats frais des agrégats d’enrobés, provenant par exemple de revêtements routiers arrachés, pour effectuer un recyclage d’enrobés usagés.
Pour ce faire il est connu de prévoir un tambour sécheur comprenant un dispositif d’introduction d’agrégats d’enrobés à recycler, situé le long du tambour entre la chambre de combustion et la zone de séchage.
Pour la production d’enrobés avec recyclage d’agrégats d’enrobés, on cherche généralement à obtenir un taux élevé de recyclage, pour limiter la quantité de granulats frais utilisés et réduire les émissions polluantes produites par le processus d’enrobage. Le taux de recyclage est défini comme le rapport entre d’une part, la quantité d’agrégat d’enrobé, et d’autre part, la somme de la quantité d’agrégat d’enrobé et de la quantité de granulat frais entrant dans la composition de l’enrobé final.
L’utilisation d’agrégats d’enrobés nécessite de contrôler la température du gaz chaud utilisé pour le chauffage et le séchage des granulats frais, pour éviter que le chauffage des agrégats d’enrobés à recycler n’émette des composants organiques volatiles toxiques et/ou ne provoque un vieillissement prématuré du bitume. Or la quantité de granulats frais entrant dans la composition de l’enrobé final a une influence sur la température du gaz chaud : plus la quantité de granulat frais en entrée du tambour est importante (et donc plus le taux de recyclage est faible), plus le flux de gaz chaud est refroidi à son arrivée dans la zone de recyclage.
Les objets assignés à l'invention visent par conséquent à remédier aux inconvénients exposés précédemment et à proposer de nouveaux installation et procédé de production d’enrobés dont la conception permet de produire des enrobés avec un taux de recyclage d’agrégats d’enrobés élevé tout en limitant l’émission de polluants.
Un autre objet de l'invention vise à proposer de nouveaux installation et procédé de production d’enrobés permettant d’abaisser efficacement et rapidement la température de l’enceinte du tambour au niveau de la chambre de combustion.
Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle installation de production d’enrobés de construction compacte.
Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle installation de production d’enrobés présentant un excellent rendement énergétique.
Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d’une installation de production d’enrobés comprenant : - un tambour sécheur comprenant une enceinte allongée s’étendant selon un axe central, ledit tambour sécheur étant monté rotatif autour de l’axe central, et comportant une première extrémité pour l’introduction de granulats frais et une deuxième extrémité opposée formant une sortie du tambour, - une chambre de combustion liée en rotation au tambour sécheur, - un brûleur configuré pour générer, dans la chambre de combustion, un flux de gaz chaud circulant dans le tambour sécheur de la première extrémité vers la deuxième extrémité, - au moins un premier dispositif d’introduction d’agrégats d’enrobés à recycler, disposé le long du tambour en aval de la chambre de combustion et configuré pour permettre l’introduction d’agrégats enrobés à recycler au sein du tambour, et qui définit au moins une première zone de recyclage du tambour, - un canal de refroidissement entourant au moins partiellement la chambre de combustion, ledit canal de refroidissement étant défini entre une paroi de la chambre de combustion et une enveloppe externe du tambour, - un dispositif d’injection d’un fluide de refroidissement dans le canal de refroidissement, et - un système de contrôle et de régulation pour piloter le dispositif d’injection du fluide de refroidissement de telle manière que le flux de gaz chaud présente une température qui est inférieure à 700°C dans ladite première zone de recyclage.
Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d’un procédé de fabrication d’enrobés dans une installation de production d’enrobés comprenant : - un tambour sécheur formé par une enceinte allongée s’étendant selon un axe central, ce tambour sécheur étant monté rotatif autour de l’axe central, et comportant une première extrémité pour l’introduction de granulats frais et une deuxième extrémité formant une sortie du tambour, - une chambre de combustion liée en rotation au tambour sécheur, - un brûleur configuré pour générer, dans la chambre de combustion, un flux de gaz chaud circulant dans le tambour sécheur de la première extrémité vers la deuxième extrémité, - au moins un premier dispositif d’introduction d’agrégats d’enrobés à recycler, disposé le long du tambour en aval de la chambre de combustion et configuré pour permettre l’introduction d’agrégats enrobés à recycler au sein du tambour, et qui définit une première zone de recyclage du tambour, - un canal de refroidissement entourant au moins partiellement la chambre de combustion, définie entre une paroi de la chambre de combustion et une enveloppe externe du tambour, - un dispositif d’injection d’un fluide de refroidissement dans le canal de refroidissement, ledit procédé comprenant une étape consistant à piloter ledit dispositif d’injection d’un fluide de refroidissement de telle manière que le flux de gaz chaud présente une température qui est inférieure à 700°C dans ladite première zone de recyclage.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront et ressortiront plus en détail de la lecture de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés à titre purement illustratif et non limitatif, dans lesquels :
illustre de façon schématique un premier mode de réalisation d’une installation de production d’enrobés selon l’invention.
illustre de façon schématique un deuxième mode de réalisation d’une installation de production d’enrobés selon l’invention.
illustre de façon schématique un troisième mode de réalisation d’une installation de production d’enrobés selon l’invention.
L'invention concerne une installation 1 de production d’enrobés, destinés par exemple à la réalisation de revêtements routiers.
Les surfaces du substrat (S) à revêtir sont chauffées et bombardées pour éliminer l’eau adsorbée sur les surfaces et décaper la couche d’oxyde de chrome présente en surface.
Le système de pompage (20) introduit ensuite de l’argon dans l’enceinte (10) afin qu’il y règne une pression d’argon de 2.5x10 -6 bar.
La cathode magnétron (30) est alimentée avec une puissance de 3.2 kW afin de pulvériser une cible de carbone graphite, et un potentiel de -55V par rapport à la masse de l’installation (1) est appliqué en mode pulsé au substrat (S). Le substrat (S) est ainsi revêtu pendant 5 minutes.
Puis une source de plasma (40) annexe est allumée afin de générer un flux d’ions (φi) suffisant. La source plasma (40) est maintenue à une puissance de 500W (rapport de flux de 2,7), de sorte que la densité de courant sur le porte-substrat (50) atteigne 2.5A/m 2 . Le reste du dépôt est effectué avec une alternance de pulvérisation de la cible sur la cathode magnétron (30) et de bombardement ionique par la source plasma (40), sur une durée totale de 25min.
Avec ce premier exemple, une couche de 100nm de carbone est ainsi obtenue sur les deux faces du substrat (S). L’enceinte (10) est ensuite remise à l’air et le substrat (S) est récupéré.
Une première série de tests préliminaires est effectuée en modifiant : - les durées de dépôt ce qui fournit une couche déposée plus ou moins épaisse ; - la puissance de l’assistance ionique ; et - la présence ou non d’une sous-couche (SC) permettant d’améliorer la tenue de la couche de matériau (M) sur le substrat (S).
La puissance appliquée à la cathode magnétron (30), donc la vitesse de dépôt, reste constante. La conformité des tests est évaluée par la mesure de la RCI et par la tenue à la corrosion des couches déposées.
Afin d’utiliser des mesures quantitatives et que la mise à l’échelle du procédé soit possible, les grandeurs de puissance cathodique du magnétron (30) et de l’assistance ionique sont traduites : - en flux (φn) d’atomes neutres de carbone pour la puissance cathodique du magnétron (30) ; et - en flux (φi) d’ions pour l’assistance ionique.
En l’espèce, le flux (φn) d’atomes neutres de carbone reçu par le substrat est déterminé à partir de la vitesse de dépôt de la couche considérée exprimée en cm/s, multipliée par la masse volumique de la couche de carbone (2,1 g·cm -3 ), divisée par la masse molaire du carbone (12 g/mole) et puis multipliée par le nombre d’Avogadro, ce qui donne un nombre d’atomes de carbone par cm 2 et par s.
La masse volumique du carbone déposé a été vérifiée par spectroscopie de perte d'énergie des électrons, afin de valider que les données de masse volumique du carbone disponibles dans la littérature correspondaient bel et bien au carbone déposé.
Le calcul du flux (φn) d’atomes neutres de carbone est une moyenne : en divisant l’épaisseur du dépôt par la durée de dépôt on détermine une vitesse de dépôt moyenne, malgré le fait que le dépôt se forme uniquement pendant le passage des substrats (S) devant la cathode magnétron (30). Cependant, il y a bien toute la surface des substrats (S) qui est revêtue pendant la durée totale du dépôt, et c’est donc comme si toute la surface recevait en permanence le flux d’atomes neutres de carbone (φn) ainsi calculé.
On procède de manière analogue pour le calcul du flux d’ions (φi) : le courant total de polarisation en A est divisé par la surface totale polarisée en cm², ce qui donne une densité moyenne de courant sur les substrats (S) en A/cm². En la divisant par la charge élémentaire, on obtient un flux d’ions par cm 2 et par s.
Bien que le plasma (P) soit localisé au niveau de la source de plasma (40) et que le bombardement des substrats (S) ait lieu à proximité de celle-ci, le courant total collecté par les substrats (S) est le même que dans le cas où la totalité de la surface reçoit constamment un bombardement ionique moyen, donc une densité de courant moyenne.
Le rapport entre le flux d’ions (φi) et le flux (φn) d’atomes neutres de carbone dirigés vers le substrat (S) est donc sans unité.
Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau ci-dessous.
La performance est obtenue par la validation des critères de bonne tenue à la corrosion, de bonne tenue mécanique, de faible RCI, et de faible teneur en oxygène, de la couche déposée, tels qu’ils sont décrits en détails ci-après en relation avec les figures 3 à 10.