INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Comme déjà signalé, un des principaux développements concernant les PSA est l’accélération des cycles, c’est-à-dire en pratique le raccourcissement des phases. Cela permet de produire plus avec un même volume d’adsorbant ou à même production de diminuer le volume nécessaire d’adsorbant à mettre en jeu. Cette démarche conduit souvent à sacrifier un peu l’efficacité de l’unité en terme de rendement ou d’énergie spécifique pour obtenir un gain très substantiel sur la productivité et donc l’investissement. Prenons comme exemple un cycle que l’on a compacté au maximum compte tenu de la cinétique des adsorbants et des possibilités des équipements. Il comporte une phase correspondant à la repressurisation de l’adsorbeur de la basse pression à la haute pression d’adsorption. On dispose d’une pluralité d’étapes pour réaliser cette repressurisation comme par exemple : une élution à pression montante, des repressurisations à contre-courant avec divers flux issus d’autres adsorbeurs (par exemple équilibrages, équilibrages partiels), flux parfois stockés temporairement dans des capacités tampon, avec une fraction de la production, des repressurisations à co-courant avec également divers flux issus d’autres adsorbeurs ou avec le gaz d’alimentation. Certaines de ces repressurisations pourront se faire de façon simultanée à co-courant et contre-courant.
Un cycle PSA rapide avec des phases de 10 à 20 secondes n’effectuera pour des raisons pratiques la repressurisation d’un adsorbeur qu’avec un nombre limité d’étapes, souvent de 2 à 4 maximum.
Les étapes retenues seront celles les plus efficaces et qui s’intègrent bien dans le cycle complet du PSA.
Ainsi, un cycle VSA rapide utilisé pour la production d’un flux enrichi en oxygène comporte en marche nominale une repressurisation comprenant une élution à pression montante, un équilibrage à contre-courant par un flux issu d’un autre adsorbeur avec simultanément l’admission d’air atmosphérique à co-courant puis une repressurisation finale à l’air.
On sait que l’introduction d’une ou deux étapes complémentaires permettraient d’améliorer l’efficacité du cycle du VSA mais cela amènerait, au moins avec la technologie utilisée, à rallonger le temps de phase d’environ 1,5 à 3 secondes. Pour un temps de phase initial de 15 secondes, cela reviendrait à perdre automatiquement d’un côté 10 % à 20 % de productivité pour un gain en efficacité du cycle plus faible. Le bilan économique n’est pas en faveur de l’adjonction d’étapes nouvelles. Par contre, on conçoit que si cette même unité ne fonctionne qu’à moins de 90 % ou à moins de 80 % de son débit nominal, on peut profiter de la marge qui en résulte pour introduire une ou deux étapes nouvelles qui amélioreront alors les performances. Cette ou ces nouvelles étapes seront par exemple, une simple repressurisation à contre-courant avec du gaz issu d’un autre adsorbeur placé tout de suite après l’étape d’élution à pression montante et/ou une repressurisation à contre-courant avec une fraction de la production avant la repressurisation finale avec le gaz d’alimentation (cette repressurisation à contre-courant pouvant être en partie au moins simultanée avec l’introduction du gaz d’alimentation).
On profite ainsi d’une marche réduite pour rajouter soit un équilibrage partiel de pression entre adsorbeurs soit une nouvelle étape de recompression. On a indiqué pour ces nouvelles étapes une durée indicative de 1,5 à 2 secondes. La mise en place d’une nouvelle étape dans le cycle va dépendre non seulement de la façon dont elle s’insère dans le cycle (par exemple du nombre de vannes à manœuvrer, des contraintes éventuelles avant les manœuvres), des possibilités du dispositif de commande, du type et de la taille des vannes. Les vitesses maximales de manœuvre des vannes sont généralement indiquées par leur fournisseur. Il en est de même du temps de réponse du dispositif de commande.
Quand une majorité de paramètres est favorable, on peut approcher les 0,5 secondes pour introduire une nouvelle étape. Avec des paramètres moins favorables, ce sera plutôt de l’ordre de 3 à 4 secondes.
Cela signifie qu’on ne pourra mettre en œuvre le procédé qu’à partir d’un certain allongement du cycle et donc à partir d’un certain débit réduit.
Dans une majorité de cycles PSA, en cas de débit requis Dr inférieur au débit nominal Dn, on rallonge le temps de phase du cycle nominal pour le débit de production nominale (c’est-à-dire la durée de la phase d’adsorption nominale) Tphn d’une durée t telle que l’on a la relation : Dr x (Tphn + t) = Dn x Tphn.
Cela revient à dire que l’adsorbeur produit la même quantité de gaz de production au cours d’un cycle et qu’il traite donc également en première approximation la même quantité de gaz d’alimentation.
On obtient immédiatement Dr = Dn x (Tphn / (Tphn + t), qui donne le débit de production en fonction de t. On a d’autre part la relation : t = Tphn x ( (Dn / Dr ) -1), qui donne le temps t correspondant à un débit requis Dr
Préparation du polymère P4 selon l’invention:
Dans un réacteur en verre de 1 litre équipé d’une agitation, d’un thermomètre et d’un système de refroidissement, on prépare à température ambiante une charge comprenant de 0,006 g de sulfate de fer heptahydraté et 380 g d’eau. Pendant la montée en température, on prépare 3 charges à introduire en parallèle pendant trois heures. On introduit dans un premier bécher 623,5 g d’acide acrylique, dans un deuxième bécher 5,595 g de persulfate de sodium et 46,6 g d’eau et dans un troisième bécher 135,15 g d’une solution aqueuse de bisulfite de sodium à 40% massique. Après trois heures d’ajout à 73°C, on obtient une dispersion limpide de polymère P4. Ce polymère est alors neutralisé par ajout de soude et de chaux dans un rapport molaire correspondant à une neutralisation de 50% des groupes acides par l’ion sodium et de 50% des groupes acides par l’ion calcium (pH = 8,6). La concentration en matière sèche est de 39,2 %. Le polymère P4 a une Mw de 4 220 g/mol et un Ip de 2,2.
Préparation du polymère P5 selon l’invention:
Dans un réacteur en verre de 1 litre équipé d’une agitation, d’un thermomètre et d’un système de refroidissement, on prépare à température ambiante une charge comprenant de 0,006 g de sulfate de fer heptahydraté et 380 g d’eau. Pendant la montée en température, on prépare 3 charges à introduire en parallèle pendant trois heures. On introduit dans un premier bécher 623,5 g d’acide acrylique, dans un deuxième bécher 6,434 g de persulfate de sodium et 46,6 g d’eau et dans un troisième bécher 155,43 g d’une solution aqueuse de bisulfite de sodium à 40% massique. Après trois heures d’ajout à 73°C, on obtient une dispersion limpide de polymère P5. Ce polymère est alors neutralisé par ajout de soude et de chaux dans un rapport molaire correspondant à une neutralisation de 50% des groupes acides par l’ion sodium et de 50% des groupes acides par l’ion calcium (pH = 8,6). La concentration en matière sèche est de 39,0 %. Le polymère P5 a une Mw de 3 720 g/mol et un Ip de 2,1.
Préparation du polymère P6 selon l’invention:
Dans un réacteur en verre de 1 litre équipé d’une agitation, d’un thermomètre et d’un système de refroidissement, on prépare à température ambiante une charge comprenant de 0,006 g de sulfate de fer heptahydraté et 380 g d’eau. Pendant la montée en température, on prépare 3 charges à introduire en parallèle pendant trois heures. On introduit dans un premier bécher 623,5 g d’acide acrylique, dans un deuxième bécher 7,02 g de persulfate de sodium et 46,6 g d’eau et dans un troisième bécher 169,56 g d’une solution aqueuse de bisulfite de sodium à 40% massique. Après trois heures d’ajout à 73°C, on obtient une dispersion limpide de polymère P6. Ce polymère est alors neutralisé par ajout de soude et de chaux dans un rapport molaire correspondant à une neutralisation de 50% des groupes acides par l’ion sodium et de 50% des groupes acides par l’ion calcium (pH = 8,0). La concentration en matière sèche est de 40,2 %. Le polymère P6 a une Mw de 3 370 g/mol et un Ip de 2,1.
Préparation du polymère P7 selon l’invention:
Dans un réacteur en verre de 1 litre équipé d’une agitation, d’un thermomètre et d’un système de refroidissement, on prépare à température ambiante une charge comprenant de 0,006 g de sulfate de fer heptahydraté et 380 g d’eau. Pendant la montée en température, on prépare 3 charges à introduire en parallèle pendant trois heures. On introduit dans un premier bécher 623,5 g d’acide acrylique, dans un deuxième bécher 6,01 g de persulfate de sodium et 46,6 g d’eau et dans un troisième bécher 145,3 g d’une solution aqueuse de bisulfite de sodium à 40% massique. Après trois heures d’ajout à 73°C, on obtient une dispersion limpide de polymère P7. Ce polymère est alors neutralisé par ajout de soude et de chaux dans un rapport molaire correspondant à une neutralisation de 50% des groupes acides par l’ion sodium et de 50% des groupes acides par l’ion calcium (pH = 8,2). La concentration en matière sèche est de 38,6 %. Le polymère P7 a une Mw de 3 820 g/mol et un Ip de 2,1.
Préparation du polymère P8 selon l’invention:
Dans un réacteur en verre de 1 litre équipé d’une agitation, d’un thermomètre et d’un système de refroidissement, on prépare à température ambiante une charge comprenant de 0,006 g de sulfate de fer heptahydraté et 380 g d’eau. Pendant la montée en température, on prépare 3 charges à introduire en parallèle pendant trois heures. On introduit dans un premier bécher 623,5 g d’acide acrylique, dans un deuxième bécher 6,01 g de persulfate de sodium et 46,6 g d’eau et dans un troisième bécher 145,3 g d’une solution aqueuse de bisulfite de sodium à 40% massique. Après trois heures d’ajout à 73°C, on obtient une dispersion limpide de polymère P8. Ce polymère est alors neutralisé par ajout de soude et de magnésie dans un rapport molaire correspondant à une neutralisation de 50% des groupes acides par l’ion sodium et de 50% des groupes acides par l’ion magnésium (pH = 8,2). La concentration en matière sèche est de 41,2 %. Le polymère P8 a une Mw de 3 820 g/mol et un Ip de 2,1.
Les dispersions de polymère P1 à P7 selon l’invention comprennent de l’acide 3-sulfopropionique comme composé B. Les résultats sont présentés dans le tableau 1. Polymère P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 Composé B (%) 10,2 10,0 10,5 9,0 10,4 10,1 10,3 10,5
À l’aide d’une pompe péristaltique, une suspension minérale (carbonate de calcium OM 10 AV - Omya) est préparée en présence d’un polymère P selon l’invention au moyen d’un broyeur (Dyno Mill de type KDL pilote 1,4 L) contenant 2 750 g de billes en céramiques (ER 120 S de 0,6 mm à 1,0 mm de diamètre - Saint Gobain).
À titre de variante, le matériau de la couche piézoélectrique 105 de chaque transducteur électromécanique T peut être déposé sous forme de couche mince revêtant intégralement la face supérieure de la couche 103, par exemple par un procédé de type sol-gel (par exemple dans le cas du PZT) ou un procédé de pulvérisation (par exemple dans le cas de l'AlN). Des parties disjointes de la couche mince en matériau piézoélectrique peuvent ensuite être formées par photolithographie puis gravure, de sorte à individualiser la couche 105 de chaque transducteur T. Les électrodes supérieures 107 peuvent ensuite être formées, par exemple par une étape de dépôt d'une couche conductrice du côté de la face supérieure 101T du substrat 101, suivie d'étapes de photolithographie et de gravure permettant d'individualiser les électrodes 107 pour chaque transducteur T.
La est une vue en coupe illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure de dépôt, du côté de la face supérieure 101T du substrat de report 101, d'une couche 109 de passivation des transducteurs T.
Dans l'exemple représenté, la couche 109 revêt les parois latérales des couches piézoélectriques 105 ainsi que les parois latérales et la face supérieure des électrodes supérieures 107 des transducteurs T. Dans cet exemple, la couche 109 comble totalement des espaces s'étendant latéralement entre les transducteurs piézoélectriques T. La couche 109 joue par exemple un rôle de passivation, ou d'encapsulation, des transducteurs T. La couche 109 vise par exemple à protéger les transducteurs T contre des agressions extérieures dues à l'humidité. La couche 109 remplit en outre une fonction de planarisation de la face supérieure de la structure.
La couche 109 est par exemple déposée pleine plaque du côté de la face 101T, puis une étape de planarisation, par exemple un polissage mécano-chimique, est mise en œuvre de manière à obtenir une face supérieure sensiblement plane. La couche 109 est par exemple dans ce cas en dioxyde de silicium (SiO 2 ). À titre de variante, la couche 109 peut être formée en déposant ou en laminant un polymère, par exemple le benzocyclobutène (BCB), du côté de la face 101T.
En outre, au cours de cette étape, des ouvertures 111 traversantes sont formées dans la couche 109 à l'aplomb des électrodes supérieures 107 des transducteurs piézoélectriques T. Dans l'exemple représenté, une partie de la face supérieure de chaque électrode 107 est exposée au fond de chaque tranchée 111. Les ouvertures 111 de la couche 109 sont par exemple formées par photolithographie puis gravure.
La est une vue en coupe illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure de formation d'éléments de reprise de contact 113 à l'intérieur des ouvertures 111.
Dans l'exemple représenté, les éléments de reprise de contact 113 comblent intégralement les ouvertures 111 et affleurent la face supérieure de la couche de passivation 109. Les éléments de reprise de contact 113 sont par exemple formés par dépôt pleine plaque d'une couche électriquement conductrice du côté de la face 101T, puis gravure de la couche. À titre d'exemple, les éléments de reprise de contact 113 sont en un métal, par exemple choisi parmi la liste des métaux indiqués précédemment pour la couche 103, ou en un alliage métallique. Les éléments de reprise de contact 113 sont par exemple en le même matériau que les électrodes 107. À titre de variante, les éléments de reprise de contact 113 sont formés par sérigraphie d'un matériau électriquement conducteur de type pâte d'argent. À titre d'exemple, les éléments de reprise de contact présentent une épaisseur de l'ordre de 300 nm.
En outre, au cours de cette étape, un réseau d'interconnexion 115 est réalisé du côté de la face supérieure 101T du substrat de report 101. Le réseau d'interconnexion est plus précisément, dans l'exemple illustré en , situé sur et en contact avec la couche de passivation et de planarisation 109. Bien que cela n'ait pas été détaillé en , le réseau d'interconnexion 115 comprend par exemple des niveaux de métallisation, par exemple deux niveaux de métallisation, séparés les uns des autres par des couches diélectriques. Chaque niveau de métallisation comporte par exemple plusieurs portions disjointes, isolées électriquement les unes des autres, d'une même couche métallique. En outre, des vias conducteurs non représentés en peuvent être réalisés dans le réseau d'interconnexion 115 afin par exemple d'interconnecter plusieurs portions de couches métalliques faisant partie de niveaux de métallisation distincts.
Chaque élément de reprise de contact 113 permet par exemple de connecter l'électrode supérieure 107 de l'un des transducteurs piézoélectriques T à l'un des niveaux de métallisation (non représentés en ) du réseau d'interconnexion 115.
En outre, au cours de cette étape, des plots métalliques 117 sont formés sur et en contact avec la face supérieure du réseau d'interconnexion 115. Dans cet exemple, les plots 117 sont situés à l'aplomb des transducteurs piézoélectriques T. Les plots 117 sont par exemple connectés à un autre niveau de métallisation du réseau d'interconnexion 115.
La est une vue en coupe illustrant une structure obtenue à l'issue d'une étape ultérieure de report, sur le substrat 101, des diodes électroluminescentes D.
Dans l'exemple représenté, les diodes électroluminescentes D sont plus précisément reportées du côté de la face supérieure 101T du substrat de report 101, à l'aplomb des transducteurs piézoélectriques T. Dans cet exemple, les diodes électroluminescentes D et les transducteurs piézoélectriques T sont superposés. Chaque diode électroluminescente D comprend par exemple, comme dans l'exemple illustré en , des plots métalliques 119 placés en contact avec les plots métalliques 117 de sorte à connecter les diodes électroluminescentes D au réseau d'interconnexion 115. À titre de variante, les diodes électroluminescentes D peuvent par exemple être connectées aux plots métalliques 117 en utilisant des structures de type métallisation sous bosse ("under bump metallization" - UBM, en anglais), microtube, etc.
Le procédé décrit en relation avec les figures 1A à 1E peut être utilisé pour réaliser des dispositifs d'affichage de grandes dimensions, par exemple des écrans de téléviseur, d'ordinateur, de smartphone, de tablette numérique, etc., combinant une fonction d'affichage d'images et une fonction de transduction électromécanique, par exemple pour réaliser un écran interactif adapté à mettre en œuvre des fonctions de retour haptique, d'émission sonore, de détection de présence d'un doigt (basé sur un procédé comprenant une phase d'émission puis une phase de réception), etc. Un tel dispositif peut comporter une pluralité de puces électroniques élémentaires monolithiques disposées, par exemple selon un agencement matriciel, sur un même substrat de report. Dans le cas du dispositif 100 illustré en , les puces électroniques élémentaires peuvent correspondre aux rectangles symbolisant les diodes électroluminescentes D. Les puces élémentaires sont montées solidaires du substrat de report 101 et connectées à des éléments de connexion électrique du substrat de report 101, comprenant par exemple le réseau d'interconnexion 115, pour leur commande. Chaque puce comporte une ou plusieurs LED et un circuit de commande de ladite une ou plusieurs LED. À titre d'exemple, chaque puce comprend trois LED commandables individuellement, chacune au moyen de son circuit de commande respectif, définissant respectivement trois pixels d'émission adaptés à émettre respectivement de la lumière rouge, de la lumière verte et de la lumière bleue. Chaque puce élémentaire correspond par exemple à un pixel d'affichage du dispositif 100.
À titre de variante, chaque puce comprend une seule LED individuelle et est dépourvue de circuit de commande intégré. Un circuit de commande externe, par exemple réalisé en technologie TFT (de l'anglais "Thin Film Transistor" – transistor en couche mince) peut alors être formé sur le substrat de report.
La est une vue en coupe illustrant une variante du dispositif optoélectronique 100 de la . La représente plus précisément un dispositif optoélectronique 200 comportant des transducteurs piézoélectriques T et des diodes électroluminescentes D situés respectivement du côté de deux faces opposées d'un même substrat de report.
Le dispositif 200 de la comprend des éléments communs avec le dispositif 100 de la . Ces éléments communs ne seront pas détaillés à nouveau ci-après. Le dispositif 200 de la diffère du dispositif 100 de la principalement en ce que, dans le dispositif 200, les transducteurs électromécaniques T sont réalisés du côté d'une deuxième face 101B du substrat de report 101 (la face inférieure du substrat de report 101, dans l'orientation de la ) opposée à la première face 101T. Dans l'exemple représenté, l'électrode commune 103 des transducteurs T revêt la face inférieure 101B du substrat 101. En outre, dans cet exemple, le réseau d'interconnexions 115 est situé sur et en contact avec la face supérieure 101T du substrat 101.
Le robinet 3 comprend, en outre, un anneau 51 destiné à venir au fond de l’épaulement 3125 de la partie femelle 312. L’anneau 51 est peu déformable. En d’autres termes, la déformation élastique de l’anneau 51 est faible.
Cela permet de maintenir le joint d’étanchéité annulaire 5 pris en sandwich entre l’insert de blocage 8 et l’anneau 51 de sorte à éviter que celui-ci ne s’échappe de l’épaulement 3125.
Pour maintenir l’insert de blocage 8 dans une position de retenue du joint d’étanchéité annulaire 5, la partie femelle présente une paire de cavités 3126 dans lesquelles viennent se loger les excroissances 83 de l’insert de blocage 8.
Outre le maintien du joint d’étanchéité annulaire 5 dans la partie femelle 312, l’insert de blocage 8 permet de réaliser une maintenance aisée du robinet 3, notamment en ce qui concerne le remplacement du joint d’étanchéité annulaire 5.
Pour remplacer le joint d’étanchéité annulaire 5, il suffit d’appuyer sur les excroissances 83 pour les pousser hors des cavités 3126 dans lesquelles elles sont reçues. L’insert de blocage 8 peut alors être extrait de la partie femelle 312, ce qui donne accès au joint d’étanchéité annulaire 5, ce qui permet son remplacement.
Par ailleurs, le maintien solidaire du joint d’étanchéité annulaire 5 dans la partie femelle 312 permet de conserver une hauteur H constante entre une partie inférieure joint d’étanchéité annulaire 5 et un point bas 341 des moyens de distribution 34.
Comme cela est visible sur les figures 9 et 10, la partie inférieure du joint annulaire d’étanchéité 5 est celle qui est au contact de l’insert de blocage 8.
La hauteur H est définie de telle sorte qu’elle est supérieure ou égale à 20 mm.
Comme expliqué précédemment, le corps principal 31 est télescopique. Plus précisément, la partie mâle 311 coulisse à l’intérieur de la partie femelle 312.
Le corps principal 31 peut ainsi adopter plusieurs hauteurs différentes prédéterminées.
En d’autres termes, la partie femelle 312 est mobile en hauteur sur la partie mâle 311 entre une position haute (figures 3, 7 et 9) et une position basse ( , 6 et 10).
Plus particulièrement, tel qu’illustré sur les figures 3 et 9, la partie femelle 312 coulisse sur la partie mâle 311 selon une course C.
A titre d’exemple, en référence à la , lorsque le robinet 3 est dans une position d’extension maximale, l’extrémité supérieure 3111 de la partie mâle est écartée de l’extrémité supérieure 3122 de la partie femelle 312.
En outre, le joint d’étanchéité annulaire 5 est présenté au voisinage et en-dessous de l’extrémité supérieure 3111 de la partie mâle 311.
Pour pouvoir adopter l’une des positions d’extension, comme illustré sur les figures 4 et 5, la partie femelle 312 présente, à son extrémité inférieure 3121, au moins deux jambes 3127 élastiquement déformables.
Chaque jambe 3127 porte un pied 3128 s’étendant en saillie radialement vers l’intérieur de la partie femelle 312.
Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : - le dispositif de détection comprend au moins un capteur d’image pour l’acquisition d’au moins une image de l’environnement à l’avant du véhicule automobile, le deuxième nombre de voies de circulation étant estimé à partir de ladite au moins une image ; - le dispositif de détection comprend, en outre, un capteur radar ou un capteur lidar apte à mesurer ladite distance latérale ; - le système présenté ci-dessus comprend, en outre, un dispositif de changement automatique de voie équipant le premier véhicule automobile, le calculateur étant configuré pour générer, lorsque le premier nombre est incohérent avec le quatrième nombre, une alerte préventive de désactivation dudit dispositif de changement automatique de voie.