INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
- un éjecteur est alimenté avec un fluide moteur sous une pression substantiellement supérieure à celle du liquide à entraîner et comporte un tube de venturi à travers lequel ce dernier est aspiré ; d’une part, la dépression au niveau du tube de venturi cause l’aspiration du liquide et, d’autre part, l’énergie cinétique du fluide et la différence de densité causent son ascension,
- un gas lift est alimenté avec un fluide moteur dont la pression n’est que très légèrement supérieure à celle du liquide à entraîner et qui est introduit directement, par simple « bullage », dans ce dernier ; c’est la conjonction de la force d’Archimède et des forces d’interaction visqueuses entre le fluide moteur et le liquide qui induit l’entraînement et l’ascension de ce dernier.
Contrairement aux pompes, ces DELG ne comportent aucune pièce tournante et sont donc particulièrement adaptés au dispositif selon l’invention, compte tenu des conditions très hostiles qui règnent dans les milieux fondus.
Le procédé d’alimentation de la pile à combustible 1 se poursuit par une étape d’évaporation, durant laquelle l’hydrogène sous forme liquide est transformé en hydrogène sous forme gazeuse sous l’effet d’un phénomène d’évaporation, qui résulte d’une augmentation de sa température et entraîne une augmentation de la pression. Les moyens mis en œuvre pour réaliser cette étape d’évaporation seront plus particulièrement décrits ci-après. L’hydrogène quitte ensuite l’évaporateur 4 par le biais d’un canal 620, qui correspond à une évacuation d'hydrogène sous forme gazeuse 62.
Le procédé d’alimentation de la pile à combustible 1 comprend enfin une étape d’alimentation de cette pile à combustible 1. À cet effet, en sortie de l’évaporateur 4 l’hydrogène traverse une première vanne 5a, qui constitue un moyen de contrôle de pression. La première vanne 5a peut être pilotée et configurée pour ne s’ouvrir que lorsque la pression de l’hydrogène gazeux atteint une valeur seuil, qui est ici inférieure à un point critique de 13 bars, par exemple une valeur comprise entre 10 et 12 bars. En dessous de cette valeur seuil, la première vanne 5a reste fermée et ainsi le phénomène d’évaporation se poursuit au sein de l’évaporateur 4, jusqu’à ce que l’hydrogène ait atteint la pression requise. On comprend donc que la première vanne 5a intervient dans une sous-étape du procédé d’alimentation de la pile à combustible 1 en hydrogène, à savoir une sous-étape de contrôle de pression. Pour assurer une alimentation précise à une pression prédéterminée de l’hydrogène dans la pile à combustible 1, le système d’alimentation en hydrogène 17 de la pile à combustible 1 peut également comprendre un réservoir tampon 7, qui participe également à la sous-étape de contrôle de la pression. Le réservoir tampon 7 est ainsi disposé en aval de cette première vanne 5a selon le sens d’écoulement de l’hydrogène vers la pile à combustible 1. Lorsque l’hydrogène est à la pression requise, la première vanne 5a s’ouvre et l’hydrogène entre dans ce réservoir tampon 7.
Une deuxième vanne 5b, disposée en aval du réservoir tampon 7 selon le sens d’écoulement de l’hydrogène vers la pile à combustible 1, permet un contrôle de la pression en amont de la turbine et du débit d’hydrogène en l’état gazeux dans la turbine. Cette turbine 3 est disposée entre le canal 620 d’évacuation d'hydrogène sous forme gazeuse 62 et la pile à combustible 1, et plus précisément entre la deuxième vanne 5b et la pile à combustible 1. La turbine a pour rôle de détendre l’hydrogène qui est sous forme gazeuse. Par conséquent, sa pression diminue, de façon à atteindre une pression optimale pour le fonctionnement de la pile à combustible 1. L’énergie mécanique dégagée par une telle diminution de pression est récupérée par la turbine 3. Cette énergie mécanique peut être employée de différentes façons. L’énergie mécanique peut ainsi servir au fonctionnement d’un compresseur d’air 10, capable de récupérer de l’air ambiant afin d’alimenter la pile à combustible 1 en oxygène. Alternativement, si l’énergie mécanique générée est supérieure à l’énergie mécanique nécessaire au fonctionnement du compresseur d’air 10, elle peut être utilisée pour faire fonctionner un générateur électrique 20 qui fournit l’énergie électrique au véhicule. Après son passage dans la turbine 3 et sa détente, l’hydrogène sous forme gazeuse peut être acheminé jusqu’à la pile à combustible 1 par une conduite 21 pour y produire de l’énergie électrique.
L’évaporateur 4 est représenté schématiquement sur les figures 2 à 4. La est une représentation d’une coupe de cet évaporateur 4 selon une vue de face, tandis que les figures 3 et 4 sont des vues de dessus qui représentent des répartitions différentes entre hydrogène sous forme liquide et hydrogène sous forme gazeuse.
L’évaporateur 4 comprend un réceptacle 40 délimité par une enceinte 41. Cette enceinte 41 se compose de deux parois frontales 46 et d’une paroi latérale périphérique 47, qui est disposée entre les parois frontales 46 et les relie. Ces parois frontales 46 sont ici parallèles et opposées l’une à l’autre. Si l’évaporateur 4 présente une forme cylindrique, comme c’est le cas sur les figures 3 et 4, la paroi latérale périphérique 47 s’entend d’une face latérale ou surface cylindrique de cette forme cylindrique. On peut également envisager que l’évaporateur 4 prenne la forme d’un pavé droit, auquel cas la paroi latérale périphérique 47 correspondrait à la continuité de quatre parois latérales contigües de ce pavé droit.
L’évaporateur 4 est équipé d’une alimentation en hydrogène sous forme liquide 61 et d’une évacuation d'hydrogène sous forme gazeuse 62. Cette alimentation en hydrogène sous forme liquide 61 et cette évacuation d'hydrogène sous forme gazeuse 62 sont raccordées sur la paroi latérale périphérique 47, par le biais respectivement d’un tube 610 et d’un canal 620. L’hydrogène sous forme liquide est ainsi acheminé jusqu’à l’évaporateur 4 par le tube 610 d’alimentation en hydrogène sous forme liquide, et il quitte cet évaporateur 4 sous forme gazeuse par le canal 620 d’évacuation d'hydrogène sous forme gazeuse.
Selon l’invention, le réceptacle 40 de l’évaporateur 4 et son enceinte 41 sont traversés de part en part par un conduit de fluide caloporteur 45, au sein duquel ce fluide caloporteur circule. Ce conduit de fluide caloporteur 45 est raccordé sur chacune des parois frontales 46, et s’étend au sein de l’enceinte 41 selon la direction d’un axe médian M. Cet axe médian M peut par exemple correspondre, si le réceptacle 40 a une forme de cylindre, à l’axe de révolution de ce cylindre.
Le conduit de fluide caloporteur 45 est associé à un élément résistif de chauffage 44, qui dans l’exemple illustré, consiste en un fil résistif logé au sein du conduit de fluide refroidissement. Cet élément résistif de chauffage 44 participe, en association avec le fluide caloporteur, à réchauffer l’hydrogène afin de l’évaporer et ainsi de le faire passer de sa forme liquide à sa forme gazeuse, dans laquelle il est apte à alimenter la pile à combustible 1.
Au sein de l’enceinte 41 est disposé un matériau poreux, qui est donc également traversé par le conduit de fluide caloporteur 45. La configuration de ce matériau poreux permet d’augmenter les surfaces d’échange au sein de l’évaporateur 4. Ce matériau poreux est apte à être traversé par l’hydrogène selon un phénomène de capillarité. L’hydrogène arrive en effet dans l’évaporateur 4 par le tube 610 d’alimentation en hydrogène sous forme liquide, et cet hydrogène liquide est aspiré par capillarité au sein de l’évaporateur 4. La capillarité est possible du fait de la coexistence d’hydrogène sous forme liquide et sous forme gazeuse. Lorsqu’il n’y a plus soit d’hydrogène sous forme liquide, soit d’hydrogène sous forme gazeuse, le phénomène de capillarité ne plus intervenir et l’arrivée d’hydrogène liquide au sein de l’évaporateur 4 est donc empêchée. Le système d’alimentation en hydrogène 17 est donc auto-régulé lors de l’étape d’acheminement de cet hydrogène vers l’évaporateur 4.
Au sein du matériau poreux, il est possible de délimiter deux portions, à savoir une première portion 42 correspondant à la portion du matériau poreux où l’hydrogène circule sous sa forme liquide, et une deuxième portion 43 correspondant à la portion du matériau poreux où l’hydrogène circule sous sa forme gazeuse. Tel que cela est visible sur les figures, il n’existe pas de séparation physique entre la première portion 42 et la deuxième portion 43, les traits pointillés étant représentés ici pour illustrer cette séparation abstraite. Les volumes des deux portions sont variables, et dépendent respectivement de la proportion en hydrogène liquide et en hydrogène gazeux dans le réceptacle 40 de l’évaporateur 4. Les figures 3 et 4 illustrent ces différences de proportion, la deuxième portion 43 correspondant à l’hydrogène gazeux étant plus importante sur la que sur la .
Cette proportion en hydrogène liquide et en hydrogène gazeux est influencée par l’action du fluide caloporteur, qui circule au sein du conduit de fluide caloporteur 45, et de l’élément résistif de chauffage 44 qui est également disposé dans le conduit de fluide caloporteur 45. En effet, le fluide caloporteur et l’élément résistif de chauffage 44 réchauffant l’hydrogène, ils influent sur la proportion d’hydrogène liquide et d’hydrogène gazeux puisqu’un tel réchauffement résulte en l’évaporation de cet hydrogène. Par conséquent, la délimitation entre la première portion 42 et la deuxième portion 43 est évolutive en fonction du différentiel de température entre le fluide caloporteur et l’hydrogène liquide.
L’élément résistif de chauffage 44 est apte à réchauffer l’hydrogène de différentes façons. Il peut ainsi le réchauffer de façon indirecte, en réchauffant le fluide caloporteur qui à son tour réchauffe l’hydrogène, ou de façon directe, puisqu’il réchauffe le matériau poreux où circule l’hydrogène qui se trouve à son voisinage.
L’élément résistif de chauffage a notamment pour fonction de réchauffer le fluide caloporteur au sein du conduit, notamment au démarrage du véhicule, afin de s’assurer que le fluide caloporteur, qui est au voisinage de l’hydrogène sous forme liquide à -253°C, ne gèle pas. L’élément résistif de chauffage 44 est de ce fait tout particulièrement utilisé lors de la mise en œuvre du système 16 de pile à combustible 1. Le fluide caloporteur peut ainsi se liquéfier, passant de l’état solide dans lequel il est gelé lors de l’arrêt du véhicule à l’état liquide dans lequel il peut circuler. L’élément résistif de chauffage peut néanmoins être utilisé lorsque le fluide caloporteur est liquéfié, accélérant ainsi l’évaporation de l’hydrogène.
On comprend que puisque le conduit de fluide caloporteur 45 est l’élément de l’évaporateur 4 à partir duquel la chaleur diffuse dans cet évaporateur 4, plus on s’éloigne du conduit de fluide caloporteur 45 et plus la proportion en hydrogène liquide augmente. Il en résulte que la première portion 42 dans laquelle circule l’hydrogène sous forme liquide est plus éloignée de ce conduit de fluide caloporteur 45 que la deuxième portion 43 dans laquelle circule l’hydrogène sous forme gazeuse. Ce phénomène est illustré aux figures 3 et 4, dans lesquelles le conduit de fluide caloporteur 45, la première portion 42 et la deuxième portion 43 sont représentées sous forme de disques concentriques au sein de l’enceinte 41 de l’évaporateur 4.
Ces figures 3 et 4 illustrent également le fait que le conduit de fluide caloporteur 45 est décentré par rapport à l’axe médian M traversant les parois frontales 46, ces parois frontales étant visibles en . Ainsi, une distance la plus courte D1 mesurée entre le conduit de fluide caloporteur 45 et l’évacuation d’hydrogène sous forme gazeuse 62 est inférieure à une distance la plus courte D2 mesurée entre le conduit de fluide caloporteur 45 et l’alimentation en hydrogène sous forme liquide 61. Cette différence entre la distance de l’évacuation d'hydrogène sous forme gazeuse 62 au conduit de fluide caloporteur 45 et la distance de l’alimentation en hydrogène sous forme liquide 61 au conduit de fluide caloporteur 45 permet de s’assurer que l’hydrogène sortant par l’évacuation d'hydrogène sous forme gazeuse 62 est bien gazeux. L’hydrogène sous forme gazeuse est en effet formé plus rapidement au voisinage de la paroi latérale périphérique 47 porteuse de l’évacuation d'hydrogène sous forme gazeuse 62, et donc de proche en proche l’hydrogène liquide arrivant à proximité de cette paroi latérale périphérique 47 porteuse de l’évacuation d'hydrogène sous forme gazeuse 62 est vaporisé.
Le système d’alimentation en hydrogène 17 de la pile à combustible 1 est ainsi formé, notamment, de l’évaporateur 4, de la turbine 3 et de la pile à combustible 1. Le système 16 de pile à combustible 1 comprend, en parallèle de ce système d’alimentation en hydrogène 17, un système de régulation thermique 18 visible sur la . Ce système de régulation thermique 18 permet de réguler la température à la fois au sein de l’évaporateur 4, en amenant le fluide caloporteur à une température appropriée, et de la pile à combustible 1.
L’élément métallique 9 du couvercle 5 et l’élément métallique 9 des poutres 3 sont en continuité électrique via un contact électrique entre ces éléments métalliques 9.
L’élément métallique 9 de chaque poutre 3 s’étend sur la face 12 formant la paroi latérale et la tranche 19 de la poutre qui est en regard du couvercle 5.
L’élément métallique 9 du couvercle 5 s’étend sur un rebord 18 de ce couvercle 5 et vient en contact avec l’élément métallique 9 des poutres 3, sur la tranche 19 de ces poutres 3.
Ce contact assure ainsi la continuité électrique.
Par exemple, lorsque les éléments métalliques 9 sont des feuilles ou des tissés métalliques, ces feuilles ou ces tissés viennent en contact l’un de l’autre.
Le compartiment comporte des plaques de refroidissement 20 comprenant un ou plusieurs canaux qui peuvent être parcourus par un fluide de refroidissement.
Chaque plaque 20 est réalisée en matériau métallique, par exemple en aluminium.
Les plaques de refroidissement 20 sont disposées dans un fond 27 du logement 2 du compartiment 1 de sorte que les cellules de batterie 9 repose sur ces plaques 20.
L’élément métallique 9 des poutres 3 vient en continuité électrique avec les plaques de refroidissement 20 qui sont métalliques.
Il est ainsi formé une cage de protection contre des perturbations électromagnétiques.
Le compartiment 1 comporte un capot de fond 29.
Les plaques de refroidissement 20 reposent sur ce capot de fond 29 via par exemple des nervures.
Ce capot de fond 29 est réalisé en matériau composite à base de matière plastique.
Le liquide de refroidissement qui circule dans les plaques de refroidissement 20 peut notamment être un réfrigérant liquide à base de dioxyde de carbone, comme du R744 par exemple, du 2, 3, 3, 3-tétrafluoropropène (ou HFO-1234yf) ou du 1, 1, 1, 2-tétrafluoroéthane (ou R-134a). Le liquide de refroidissement peut également être un nanofluide. Le liquide de refroidissement peut encore être de l’eau, incluant éventuellement des additifs, ou un liquide diélectrique.
Les plaques de refroidissement 20 forment un échangeur de chaleur compris dans un circuit de refroidissement, non représenté, du type comprenant un compresseur et d’autres échangeurs thermiques.
Les cellules de batterie 9 comprennent par exemple une pluralité de batteries au lithium-ion (Li-ion) pour une utilisation dans un véhicule hybride. Dans un autre mode de réalisation, la pluralité de cellules de batterie sont des batteries Li-ion pour une utilisation dans un véhicule électrique à batterie.
Avantageusement, l’actionneur électromécanique 11 comprend, en outre, une couronne 30. La couronne 30 est disposée, autrement dit est configurée pour être disposée, au niveau de la première extrémité 17a du carter 17, en particulier dans la configuration assemblée de l’actionneur électromécanique 11.
Ici, le carter 17 de l’actionneur électromécanique 11 est de forme cylindrique, notamment de révolution autour de l’axe de rotation X, et est ouvert à chacune de ses extrémités 17a, 17b.
Avantageusement, le carter 17 est un tube.
Ici, le tube formant le carter 17 présente une section circulaire.
Dans un exemple de réalisation, le carter 17 est réalisé dans un matériau métallique.
La matière du carter de l’actionneur électromécanique n’est pas limitative et peut être différente. Il peut s’agir, en particulier, d’une matière plastique.
Avantageusement, l’actionneur électromécanique 11 comprend, en outre, un frein 29.
A titre d’exemple nullement limitatif, le frein 29 peut être un frein à ressort, un frein à came, un frein magnétique ou un frein électromagnétique.
Le frein 29 est configuré pour freiner et/ou pour bloquer en rotation l’arbre de sortie 20, de sorte à réguler la vitesse de rotation du tube d’enroulement 4, lors d’un déplacement de l’écran 2, et à maintenir bloqué le tube d’enroulement 4, lorsque l’actionneur électromécanique 11 est désactivé électriquement.
Ici et comme visible à la , le frein 29 est configuré pour être disposé, autrement dit est disposé, entre le moteur électrique 16 et le réducteur 19, c’est-à-dire à la sortie du moteur électrique 16, en particulier dans la configuration assemblée de l’actionneur électromécanique 11.
En variante illustrée aux figures 4 et 5, le frein 29 est configuré pour être disposé, autrement dit est disposé, entre deux étages de réduction du réducteur 19, en particulier dans la configuration assemblée de l’actionneur électromécanique 11.
En variante, non représentée, le frein 29 est configuré pour être disposé, autrement dit est disposé, en particulier dans la configuration assemblée de l’actionneur électromécanique 11, entre l’unité de contrôle 15 et le moteur électrique 16, autrement dit à l’entrée du moteur électrique 16, ou entre le réducteur 19 et l’arbre de sortie 20, autrement dit à la sortie du réducteur 19.
Avantageusement, le frein 29 est monté, autrement dit est configuré pour être monté, à l’intérieur du carter 17 de l’actionneur électromécanique 11, en particulier dans la configuration assemblée de l’actionneur électromécanique 11.
Le réducteur 19 est accouplé, autrement dit est configuré pour être accouplé, avec le moteur électrique 16, en particulier avec le rotor du moteur électrique 16 et dans la configuration assemblée de l’actionneur électromécanique 11.
L’actionneur électromécanique 11 peut également comprendre un dispositif, non représenté, de détection de fin de course et/ou d’obstacle, ce dispositif pouvant être mécanique ou électronique.
Le tube d’enroulement 4 est entraîné en rotation autour de l’axe de rotation X et du carter 17 de l’actionneur électromécanique 11 en étant soutenu par l’intermédiaire de deux liaisons pivot. La première liaison pivot est réalisée au niveau d’une première extrémité du tube d’enroulement 4 au moyen de la couronne 30 insérée autour de la première extrémité 17a du carter 17 de l’actionneur électromécanique 11. La couronne 30 permet ainsi de réaliser un palier. La deuxième liaison pivot, non représentée à la , est réalisée au niveau d’une deuxième extrémité du tube d’enroulement 4, non visible sur cette figure.
Les entrées 350A, 350B (non visible), 350C, 350E (non visible) et 350F (non visible) peuvent déboucher également à des niveaux distincts.
De manière générale, les entrées 350A, 350B (non visible), 350C, 350E (non visible) et 350F (non visible) sont disposées de sorte à être séparée du fond du collecteur d’une distance comprise entre 1cm et 3 cm, et de préférence à distance de l’ordre de 2 cm.
Pour cela, les canalisations d’entrée 315A, 315B, 315C, 315D, 315E et 315F peuvent s’étendre partiellement dans l’enceinte définie par le collecteur 320. Par exemple, la partie des canalisations d’entrée 315A, 315B, 315C, 315D, 315E et 315F s’étendant dans le collecteur peuvent présenter une forme générale coudée.
L’entrée 350D débouche à une hauteur supérieure, à un niveau situé dans une partie supérieure du collecteur 320. Une telle entrée est particulièrement adaptée pour la bonde présente dans le local technique.
Le dispositif d’évacuation d’eaux comprend en outre une sortie 345. La sortie 345 peut être une extrémité d’une canalisation de sortie 335. La canalisation de sortie peut être reliée par une autre extrémité à la pompe d’évacuation (non représentée).
Le diamètre de la canalisation de sortie peut être de l’ordre de 20 mm.
De préférence, la sortie est agencée à proximité du fond du collecteur. Par exemple, la sortie est disposée à environ 1 cm du fond du collecteur.
Le collecteur 320 définit une enceinte intermédiaire, disposée entre les bondes des équipements sanitaires. Des éléments de maintien 320 et 330 sont fixés au collecteur 320, pour notamment permettre le maintien du collecteur lorsqu’il est monté dans un UMD.
Le dispositif d’évacuation d’eaux comprend au moins un détecteur de niveau d’eau, permettant de détecter un niveau de remplissage en eau du collecteur 320.
Le dispositif d’évacuation d’eau comprend un détecteur d’un niveau d’eau d’activation 360a configuré pour prendre au moins deux états donnant une indication du niveau d’eau dans le collecteur 320, par rapport à un niveau d’activation.
Le détecteur de niveau d’eau 360a est configuré pour prendre un premier état qui indique que de l’eau est présente à un niveau d’activation.
Le détecteur de niveau d’eau 360a est configuré également pour prendre un second état qui indique qu’il n’y a pas d’eau au niveau d’activation.
Le niveau d’activation est choisi à une hauteur supérieure au niveau où la sortie débouche dans le collecteur 320. Également, le niveau d’activation peut être choisi à un niveau supérieur aux niveaux des entrées 350A, 350B (non visible), 350C, 350E (non visible) et 350F (non visible) débouchant dans le collecteur 320.
En outre, le dispositif d’évacuation d’eaux peut comprendre un détecteur d’un niveau d’eau de sécurité 360b est configuré pour prendre au moins deux états donnant une indication du niveau d’eau dans le collecteur 320, par rapport à un niveau d’eau de sécurité.
Le détecteur de niveau d’eau de sécurité 360b est configuré pour prendre un premier état qui indique que de l’eau est présente à un deuxième niveau de sécurité.
Le détecteur de niveau d’eau 360b de sécurité est configuré pour prendre un second état qui indique qu’il n’y a pas d’eau à un niveau de sécurité.
Dans l’exemple de la , le premier filtre 28 est le filtre supérieur 281.Le filtre intermédiaire 282 et le filtre inférieur 283 se trouvent en position de stockage.
Puis, le dispositif 26 de génération d’un flux d’air est mis en marche et entraine alors la circulation de l’air entre l’entrée 40 et la sortie 42 du conduit 36. Dans l’exemple de la , le ventilateur 48 réalise l’extraction d’air selon l’écoulement de flux 50.
Le flux d’air entre ainsi par l’entrée d’air 40, passe à travers le premier filtre 28, c’est-à-dire à travers le filtre supérieur 281 dans l’exemple de la , puis ressort par la sortie 42.
Au début de son utilisation, le taux d’encrassement dudit premier filtre 28 est minimal, voire nul. La perte de charge ΔP au niveau du premier filtre 28 est alors également minimale.
Au fur et à mesure de son utilisation, le premier filtre 28 est obstrué progressivement par l'accumulation de particules telles que la poussière, la saleté, l'herbe, le pollen, etc., entrainé par l’air. Le taux d’encrassement du premier filtre 28 augmente, jusqu’à atteindre un premier seuil d’encrassement au bout d’un laps de temps désigné par T F .
Dans l’exemple de la , le premier seuil d’encrassement correspond à un taux d’encrassement maximal, plus particulièrement à une perte de charge maximale ΔP max . Le laps de temps T F correspond alors à la durée de vie du premier filtre 28.
Lorsque le taux d’encrassement du premier filtre 28 atteint et dépasse le premier seuil d’encrassement, le premier filtre 28 est remplacé par un deuxième filtre 28 qui était jusqu’alors en position de stockage au moyen du dispositif de changement de filtres 30. Dans l’exemple des figures 1 et 2, le filtre supérieur 281 est remplacé par le filtre intermédiaire 282.