INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Un exemple de turbomachine comprenant une liaison entre un pied d’aube et un support d’aube est illustrée à la , l’invention pouvant s’appliquer à un tel exemple de turbomachine. Celle-ci illustre un moteur 500 à hélice non carénée d’axe A. L’amont et l’aval s’entendent ici par rapport à une direction générale d’un flux d’air suivant l’axe A du moteur 500. Ledit moteur 500 comprend un compartiment générateur de puissance 51. Le compartiment générateur de puissance 51 entraîne une hélice 59 non carénée comprenant une pluralité de pales 521 rotorique. Une rangée annulaire 53 d’aubes 30 de stator est fixée à un carter du compartiment générateur de puissance 51. Cette rangée annulaire 53 d’aubes 30 a pour fonction de redresser un flux d’air entrainé par l’hélice 59 de l’amont vers l’aval et qui passe autour d’un support d’aube statique 40. La rangée annulaire 53 comprend une pluralité d’aubes 30 répartis circonférenciellement autour du support d’aube statique 40. Les aubes 30 sont liées au support d’aube statique 40 à l’aide de dispositif de calage 210.
La demande de brevet d’invention FR 2996584 illustre un exemple de cale d’aube, représenté , selon l’art antérieur. La représente une pale 48 (ou aube) à calage variable ainsi qu’une cale 52 (ou pivot) associé à la pale 48. La pale 48 comprend une partie aérodynamique 60 ainsi qu’un pied 58 en forme de queue d’aronde. La cale 52 présente une partie inférieure 52a comportant des roulements à billes et placée à l'intérieur d’un logement associé permettant la rotation du pivot, cette partie inférieure 52a étant sensiblement cylindrique. La cale 52 présente aussi une partie supérieure 52b comportant une rainure 56, et dont la fonction est de retenir le pied 58 de la pale associée 48. La cale 52 est liée à un support d’aube (nommé anneau dans la demande et non représenté sur la figure). Le support d’aube est mis en rotation par une turbomachine.
Le problème de la liaison entre la pale 48 et le dispositif de calage 52 est qu’elle est adaptée pour des pales subissant un effort centrifuge tel que la pale à tendance à s’échapper dans une direction radiale par rapport à l’axe de rotation du support d’aube. Cette liaison n’est pas efficace pour des pales ne subissant pas ou peu d’efforts centrifuges. De plus, cette liaison est assez encombrante par rapport à l’espace très contraint dans lequel doit s’intégrer la pale.
La demande de brevet FR 3087830 illustre un autre exemple de système de calage d’aube, représenté , selon l’art antérieur. Dans cette exemple un pied 420 d’une pale 410 (ou aube) est attaché à une attache 430 monté en rotation par rapport à un moyeu permettant à la pale 410 de pivoter par rapport au moyeu. Afin de monter la pale 410 à l’attache 430, une butée (nommé cale dans la demande) peut être inséré dans le fond 440 de l’attache 430. Le moyeu est mis en rotation par une turbomachine.
On remarque que le procédé de montage du pied 420 sur l’attache 430 nécessite une butée en ce qu’une cavité existe entre le fond de l’attache 440 et l’extrémité du pied 420 de pale 410 monté dans l’attache 430. Ceci car la pale 410 à tendance à partir dans une direction radiale par rapport à l’axe de rotation du moyeu dues aux efforts centrifuges subies par la pale 410. Ce type de montage ne convient donc pas pour des pales ne subissant pas d’efforts centrifuges. De plus, les liaisons des demandes citées sont encombrantes par rapport à l’espace contraint dans lequel doit s’intégrer le pied de la pale.
De plus, le dispositif de génération d’énergie électrique est monté et entrainé par le flux d’air secondaire indépendamment du fonctionnement du moteur. Cela permet une génération électrique même en cas de coupure du moteur, comme en cas de rotation libre de la turbine du moteur (« Windmilling » en anglais).
Par ailleurs, le fait d’être placé dans le flux d’air secondaire permet de réduire les problèmes fonctionnels d’installation du dispositif de génération d’énergie électrique, car le flux d’air secondaire est plus froid que le flux primaire, et l’espace alloué pour son installation est plus important dans la veine secondaire.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, la turbomachine comprend une pluralité de dispositifs de génération d’énergie électrique montés en regard ou de sorte à pouvoir être disposés en regard des bras de support dans le flux d’air secondaire et entraînés par le flux d’air secondaire.
Le fait d’avoir une pluralité de dispositifs de génération d’énergie électrique permet également une redondance de la production d’électricité qui est particulièrement utile en cas de défaillance d’un des dispositifs.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, les dispositifs de génération d’énergie électrique sont agencés en lignes et/ou en colonnes.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, au moins un des dispositifs de génération d’énergie électrique est monté sur un bras de support.
Cela permet de ne pas gêner le flux d’air secondaire passant dans la veine secondaire.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins un des dispositifs de génération d’énergie électrique est monté sur un support disposé autour de l’axe longitudinal de la turbomachine entre les bras de support.
Cela permet aux dispositifs de génération d’énergie électrique d’utiliser tout le flux d’air passant dans la veine secondaire.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, au moins un des dispositifs de génération d’énergie électrique monté sur un bras de support ou sur un support disposé autour de l’axe longitudinal de la turbomachine entre les bras de support du moteur est disposé face au flux d’air secondaire ou dans le sens du flux d’air secondaire.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, au moins un des dispositifs de génération d’énergie électrique est monté sur la nacelle radialement par rapport à l’axe longitudinal de la turbomachine.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, les dispositifs de génération d’énergie électrique montés radialement sur la nacelle sont placés entre les bras de support ou en amont des bras de support par rapport au flux d’air secondaire.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la nacelle comprend au moins une cavité dans laquelle est monté un des dispositifs de génération d’énergie électrique.
Cela permet de limiter les perturbations du flux d’air dans la veine secondaire. Cela peut, par exemple, être le cas lors d’une génération de forte poussée.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, une cavité de la nacelle comprend une trappe escamotable.
La trappe escamotable permet d’obturer ou non l’accès du flux d’air secondaire au dispositif de génération d’énergie électrique et ainsi préserver un flux efficace lorsque l’on n’a pas besoin de générer de l’électricité à partir desdits dispositifs. Cela permet d’améliorer le fonctionnement du moteur, car les besoins en énergie diffèrent selon les phases de vol : décollage, atterrissage ou plein vol.
De préférence, les matériaux et précurseurs utilisés pour les croissances des première 110 et deuxième 120 couches épitaxiées sont identiques. On notera néanmoins que l’on peut ajouter des dopants dans une partie ou dans l’intégralité de l’une seulement de ces deux couches 110, 120. Tel est par exemple le cas si l’on souhaite réaliser dans tout ou partie de la première couche épitaxiée un dopage d’un type P ou N, et que l’on souhaite réaliser dans tout ou partie de la deuxième couche épitaxiée un dopage inverse. De même, telle est également le cas si l’on souhaite former une zone active comprenant des puits quantiques au sein de la deuxième couche épitaxiée.
Selon un mode de réalisation, selon une coupe parallèle au plan XY, la première ouverture 310 présente une dimension dite L 310 et la face supérieure 111 de la première couche épitaxiée 110 présente une dimension dite L 111 , avec L 111 >5*L 310 , de préférence L 111 >10*L 310 et de préférence L 111 >20*L 310 . Les dimensions L 111 et L 310 sont les dimensions maximales de ces ouvertures. Ainsi, pour des ouvertures présentant une forme circulaire dans le plan XY, ces dimensions correspondent au diamètre. Pour des ouvertures présentant une forme polygonale dans le plan XY, ces dimensions correspondent à la plus grande diagonale. Ainsi, la dimension de la première ouverture est très inférieure à la dimension de la première couche épitaxiée. Cela permet d’éviter la propagation des dislocations depuis la face supérieure 102 de la couche de germination 100 jusque dans la première couche épitaxiée 110.
Selon un mode de réalisation, selon une coupe parallèle au plan XY, la première ouverture 310 présente une surface dite S 310 et la face supérieure 111 de la première couche épitaxiée 110 une surface dite S 111 , avec S 111 >5*S 310 , de préférence S 111 >10*S 310 et de préférence S 111 >20*S 310 .
Selon un mode de réalisation, la première couche épitaxiée 110 présente une épaisseur H 110 et la deuxième couche épitaxiée 120 présente une épaisseur H 120 , avec H 120 >1,5*H 110 , de préférence H 120 >3*H 110 et de préférence H 120 >5*H 110 . Ainsi, l’épaisseur de la deuxième couche épitaxiée 120 est très supérieure à l’épaisseur de la première couche épitaxiée 110. Cela permet d’éviter la propagation des dislocations dans la première couche épitaxiée 110, puis d’obtenir une épaisseur importante de matériau III-V grâce à la deuxième couche épitaxiée 120.
Les figures 8, 11 et 12 illustrent un exemple optionnel.
L’étape illustrée en fait suite aux étapes décrites en référence aux figures 1 à 7. Comme illustré à la , après la croissance de la première couche épitaxiée 110 et avant la croissance de la deuxième couche épitaxiée 120, une troisième couche de masquage 230 est déposée sur la face supérieure 221 de la deuxième couche de masquage 220. De préférence, cette troisième couche de masquage 230 est également déposée avant la réalisation de l’ouverture 330.
L’étape illustrée en fait suite à l’étape illustrée en . Comme illustré à la , dans ce mode de réalisation, une étape comprend ensuite le retrait d’une partie de la troisième couche de masquage 230 permettant au moins d’exposer la partie 112 de la face supérieure 111 de la première couche épitaxiée 110 et formant une ouverture 340. Préférentiellement, la quatrième ouverture 340 se trouve exactement à l’aplomb de la troisième ouverture 330, comme illustré à la . Avantageusement, la fabrication de la troisième ouverture 330 et celle de la quatrième ouverture 340 s’effectuent simultanément.
Comme illustré en , la croissance de la deuxième couche épitaxiée 120 est alors limitée dans le plan XY par les flancs 231de la troisième couche de masquage 230. Cela permet de contraindre latéralement la croissance, donc de contrôler plus précisément les dimensions de la deuxième couche épitaxiée 120 et par voie de conséquence de mieux contrôler les dimensions du dispositif vertical confectionné à partir de cette deuxième couche épitaxiée 120. Cela permet donc d’éviter une croissance non contrôlée latéralement de la deuxième couche épitaxiée 120. Notamment, cela permet d’éviter que des deuxièmes couches 120, adjacentes mais que l’on souhaite disjointes car destinées à former des composants disjoints sur une même plaque, n’entrent au contact. La couche de masquage 230 fait ainsi office d’isolant entre des deuxièmes couches 120 adjacentes.
Selon un mode de réalisation, les flancs 231 de la troisième couche de masquage 230 présentent une hauteur H 231 telle que H 231 ≥H 120 .
Les figures 13 et 14 illustrent un mode de réalisation optionnel. Selon ce mode de réalisation, une couche de protection 50 est déposée sur les flancs 231 de la troisième couche de masquage 230 et sur les flancs 223 de la deuxième couche de masquage 220 avant la croissance de la deuxième couche épitaxiée 120. Le dépôt de cette couche de protection 50 peut dans un premier temps être réalisé pleine plaque, par LPCVD, par PECVD, par dépôt de couche atomique ALD (acronyme anglais de « Atomic Layer Deposition ») ou encore par dépôt de couche atomique assisté par plasma PEALD (acronyme anglais de « Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition »). La partie de la couche de protection 50 recouvrant la face supérieure 111 de la première couche épitaxiée 110 est ensuite retirée pour exposer cette dernière. Ce retrait s’effectue préférentiellement par gravure sèche ou ionique. Avantageusement, on prévoit une étape subséquente de nettoyage de la surface supérieure 111 de la première couche épitaxiée 110. La couche de protection 50 fait office de barrière empêchant la diffusion d’atomes de la deuxième couche de masquage 220 ou de la troisième couche de masquage 230 dans la deuxième couche épitaxiée 120 lors de la croissance de cette dernière. Cela permet d’éviter un dopage non intentionnel de la deuxième couche épitaxiée 120. Préférentiellement, la couche de protection 50 est en Al 2 O 3 .
Les figures 15 et 16 illustrent un procédé non revendiqué, différent de celui décrit ci-dessus et qui ne prévoit pas de faire croître la première couche épitaxiée au sein d’une cavité présentant un plafond formé par la face inférieure 222 de la deuxième couche de masquage 220. Dans ce cas, la croissance de la première couche épitaxiée 110 n’est pas bloquée verticalement et n’est donc pas contrainte à progresser dans le plan XY. Elle croit donc à distance de la première couche de masquage 100. Cela ne permet pas de bloquer de façon satisfaisante les dislocations dans la deuxième couche épitaxiée 120.
Les figures 17 à 21 illustrent différentes formes de cavité et de forme de couches obtenues par épitaxie. Chacune de ces figures illustre, en vue du dessus, une structure obtenue à l’issue de l’étape de formation de la première couche épitaxiée 110 et avant la réalisation de l’ouverture 330 dans la deuxième couche de masquage 220. Dans ces exemples, pour faciliter l’explication, on considère que la première 210 et la deuxième 220 couches de masquage 220 sont transparentes. Les textures utilisées dans ces figures permettent ainsi d’observer la première couche épitaxiée 110 soit directement, soit par transparence à travers la deuxième couche de masquage 220.
Selon un mode de réalisation représenté à la , la cavité 40 a, dans le plan XY, la forme de deux rectangles juxtaposés, l’un à l’aplomb de la première ouverture 310 et le deuxième, de dimensions supérieures, s’étendant à partir de l’un des bords du premier rectangle. Cette forme permet de guider la croissance de la première couche épitaxiée 110 dans une première zone encore très confinée dans le plan XY, avant de laisser celle-ci s’étendre davantage latéralement, assurant ainsi une très faible propagation des dislocations.
Selon un autre mode de réalisation illustrée en , la cavité 40 présente, toujours dans le plan XY, une forme d’entonnoir s’élargissant en s’éloignant de la première ouverture 310. Cette forme permet de guider la croissance de la première couche épitaxiée 110 dans une première zone encore très confinée dans le plan XY, puis dans une deuxième zone de largeur croissante. Cela a pour effet d’éviter un changement de dimension brutal et la génération de défauts de croissance qui y est liée.
Selon un autre mode de réalisation représenté à la , la forme de la couche sacrificielle 30 permet de donner à la cavité 40 et donc à la première couche épitaxiée 110 une forme rectangulaire dans le plan XY, comme.
Selon d’autres modes de réalisation illustrés en figures 20 et 21, la croissance de la première couche épitaxiée 110 se fait dans toutes les directions du plan XY. De préférence, la première ouverture 310 est alors au centre de la cavité 40 ou tout au moins à distance des bords de la cavité 40. Ainsi, la première couche épitaxiée 110 peut croître à partir de la première ouverture 310 selon plusieurs directions du plan XY, de préférence selon toutes les directions du plan XY. Par exemple la cavité 40 présente une forme hexagonale selon une section XY. Elle peut également présenter une forme circulaire selon une section XY. La première couche épitaxiée 110 croît jusqu’à entrer au contact des bords 41 de la cavité 40 ce qui lui impose sa forme selon une section XY. Dans ces modes de réalisation où la croissance de la première couche épitaxiée 110 se fait dans toutes les directions du plan XY, il est nécessaire que la portion 224 de la deuxième couche de masquage 220 confinant la croissance de la première couche épitaxiée 110 dans la direction z et le reste de la deuxième couche de masquage 220 soient continus afin d’assurer le maintien de la portion 224 dans sa position initiale lors du retrait de la couche sacrificielle 30. Ainsi, préférentiellement, on prévoit que la portion 224 de la deuxième couche de masquage 220 soit reliée au reste de la deuxième couche de masquage 220 par des parties de la deuxième couche de masquage 220 non représentées sur les figures 20 et 21 par souci de clarté. Ainsi, la croissance est effectuée de sorte à former des ponts qui relient les ilots centraux et les régions périphériques qui entourent les ilots.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, un dispositif électrique est connecté à la sortie de l’interface de sortie discrète de manière à fournir un courant électrique à l’interface, et le procédé comprend également une comparaison du courant électrique mesuré et converti au courant électrique fourni par le dispositif électrique.
Si l’on souhaite réaliser un test non perturbant (CBIT, « Continuous Built-In Test » en anglais), on peut fournir un courant à l’interface via le dispositif électrique et grâce au procédé selon l’invention, en mesurant le courant en sortie de l’interface, on peut vérifier que l’interface est bien fermée ou ouverte selon la valeur de courant mesurée. Si l’interface est ouverte, on vérifie donc qu’il n’y a pas de courant en sortie de l’interface et si l’interface est fermée, on vérifie qu’il y a bien un courant en sortie résultant du courant fourni par le dispositif électrique. Le dispositif est par exemple un commutateur électronique qui connecte par exemple une résistance de charge à une sortie de l’interface.
Ainsi, le procédé selon l’invention permet de vérifier en permanence l’état de l’interface pour assurer la fonction de test non perturbant, d’assurer une fonction de limitation et/ou disjonction électronique, et de réguler le courant en sortie de l’interface en fonction d’une consigne. On peut ainsi optimiser le nombre de composants discrets de l’interface, ce qui facilite son intégration sur une carte électronique et augmente sa versatilité.
Un autre objet de l’invention est une interface de sortie discrète d’une carte électronique configurée pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention comprenant :
une partie analogique, et une partie numérique,
la partie analogique comprenant :
une borne de sortie en courant électrique ; un moyen de mesure d’un courant électrique connecté à la borne de sortie ; un convertisseur analogique numérique connecté au moyen de mesure et à la partie numérique, et
la partie numérique comprenant :
une borne d’entrée en courant électrique ; un moyen de traitement du signal connecté au convertisseur analogique numérique configuré pour comparer des mesures de courant électrique du moyen de mesure à une référence prédéterminée, et un moyen de régulation du courant électrique par modulation par largeur d’impulsion connecté au moyen de traitement du signal et à la borne de sortie.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, la partie analogique comprend également une charge électrique connectée à la borne de sortie.
Cette charge permet de réaliser un test non perturbant tel que décrit précédemment.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, le moyen de mesure d’un courant électrique est une résistance de mesure de courant.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, l’interface constitue une interface de sortie discrète de courant limité à 20 mA, ou limité entre 100 mA et 500 mA ou limité entre 1 A et 5 A.
La représente, de manière schématique et partielle, un procédé de régulation du courant électrique d’une interface de sortie discrète d’une carte électronique selon un mode de réalisation de l’invention.
La représente, de manière schématique et partielle, une interface de sortie discrète d’une carte électronique selon un mode de réalisation de l’invention.
En adoptant la susdite solution technique, le fumier à traiter est ajouté via l'ouverture de chargement dans la gaine de séparation. Le moteur de séparation électrique en fonctionnement entraîne à l'aide de l'axe de séparation la rotation de la spirale de séparation, pendant laquelle le fumier est acheminé vers l'ouverture de déchargement de la gaine de séparation par la spirale de séparation. Au cours de l'acheminement, l'eau contenue dans le fumier est séparée par une cage filtrante et évacuée vers l'extérieur à travers le tuyau de drainage, et le fumier séparé d'eau s'accumule, est convoyé sans cesse vers l'ouverture de déchargement de la gaine de séparation, et se presse contre les pétales de blocage en caoutchouc jusqu'à les ouvrir, en faisant exposer l'ouverture de déchargement et en entrant dans le dispositif de déshydratation pour se soumettre au traitement de déshydratation. La séparation d'eau dans le fumier avant la déshydratation permet de réduire la teneur en eau du fumier, de favoriser le traitement de déshydratation et de rendre plus efficace la déshydratation.
En option, un composant de trop-plein est disposé sur la gaine de séparation, ledit composant de trop-plein comportant un tuyau de chargement, un tube d'équilibrage de pression d'air et un tuyau de trop-plein, ledit tuyau de chargement étant disposé au niveau de l'ouverture de chargement sur ladite gaine de séparation, ledit tuyau de trop-plein et ledit tube d'équilibrage de pression d'air étant tous disposés sur ledit tuyau de chargement, ledit tube d'équilibrage de pression d'air étant disposé de manière verticale au-dessus dudit tuyau de trop-plein.
En adoptant la susdite solution technique, le fumier est ajouté dans la gaine de séparation via le tuyau de chargement. Lorsque le fumier ajouté dans la gaine de séparation est en grande quantité, le fumier excédentaire est évacué via le tuyau de trop-plein. De plus, le tube d'équilibrage de pression d'air permet d'assurer l'équilibrage de pression entre l'extérieur et l'intérieur du tuyau de chargement tout au long du chargement et favoriser le chargement du fumier.