INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans ce mode de réalisation, l’émetteur optoélectronique 1 est intégré sur une puce photonique, par exemple dans le cadre de la technologie dite photonique sur silicium. La puce photonique, également appelée circuit intégré photonique (PIC, pour Photonic Integrated Circuit , en anglais), comporte un substrat support à partir duquel peuvent être réalisés des composants photoniques actifs (modulateurs, diodes…) et passifs (guides d’onde, multiplexeurs ou démultiplexeurs…) couplés optiquement les uns aux autres. Dans le cadre de la photonique sur silicium, le substrat support et les composants photoniques sont réalisés à base de silicium. La puce photonique peut ainsi être de type SOI ( Silicon On Insulator , en anglais). Ainsi, dans cet exemple, les structures 10, 20, 30 sont en silicium. Toutefois, de nombreuses autres plateformes technologiques peuvent être utilisées selon les applications visées et la longueur d’onde du rayonnement lumineux. Ainsi, on pourra réaliser les guides d’onde par exemple en nitrure de silicium (SiN), en nitrure d’aluminium (AlN), en silice dopée, etc…
La présente invention est applicable à des machines électriques entièrement ou partiellement supraconductrices, dans des configurations dans lesquelles l’induit ou l’inducteur seul pouvant (peut) être supraconducteur.
Les machines électriques destinées à la propulsion des avions électriques sont caractérisées par des densités de puissance électrique supérieures à environ 20kW par kg.
On a représenté sur la un exemple de mode de réalisation d’une machine électrique 1 supraconductrice à barrières de flux et à flux axial sans noyau magnétique, également appelée sans fer. La illustre en particulier les rotor et stator d’une telle machine électrique 1.
La machine électrique 1 comprend un stator 2 comprenant un inducteur 3 supraconducteur annulaire ainsi qu’un ou plusieurs agencements 5 de bobines électromagnétiques 6 formant un induit, l’inducteur 3 étant coaxial aux agencements 5 de bobines électromagnétiques 6. Plus précisément, le stator 2 comprend une partie de l’inducteur 3. En particulier, la partie de l’inducteur 3 comprise dans le stator 2 comprend par exemple une bobine supraconductrice à courant continu.
La machine électrique comprend également un rotor 7 comprenant des pastilles 8 supraconductrices disposées radialement à l’intérieur de l’inducteur annulaire et rotatives par rapport au stator 2. L’inducteur 3 comprend donc une bobine supraconductrice à courant continu 3 placée au stator 2 et des pastilles 8 supraconductrices placées au rotor 7. L’axe de rotation du rotor correspond à l’axe du flux axial de la machine électrique 1. Les pastilles 8 supraconductrices sont refroidies, à l’hélium, à l’azote ou à l’hydrogène par exemple, et réalisent la variation du champ magnétique grâce à la réponse diamagnétique des pastilles 8 supraconductrices. Les pastilles 8 supraconductrices ont par exemple une forme circulaire ou de section annulaire, cette dernière forme améliorant la densité de puissance de la machine électrique.
L'exemple plus particulièrement illustré à la correspond à une machine à flux axial comportant un rotor 7 encadré par deux stators 2. Dans ce cas, un ensemble de pastilles 8 est encadré de part et d'autre par un agencement 5 de bobines électromagnétiques 6. En variante, on pourrait également avoir un stator encadré par deux rotors. Dans cette variante, un agencement 5 de bobines électromagnétiques est encadré de part et d'autre par un ensemble de pastilles supraconductrices 8.
Dans un mode de fonctionnement en générateur, l’inducteur 3 crée un champ magnétique intense, les pastilles 8 supraconductrices provoquent la variation de ce champ magnétique, et les bobines électromagnétiques 6 sont exposées au champ magnétique variable créé par la rotation du rotor 7. Une force électromotrice est ainsi générée selon la loi de Faraday.
Lesdits éléments actifs peuvent comporter plusieurs blocs MMC poreux d’un même matériau MMC ou de différents matériaux MMC séparés entre eux par des cales de jonction, les différents matériaux MMC étant rangés préférentiellement selon une température de Curie croissante ou décroissante évoluant de façon continue.
est une vue en perspective d’un générateur magnétocalorique selon l’invention, représenté par son arrangement magnétique et son système d’entraînement en rotation,
est une vue en perspective d’une partie d’un arrangement magnétique et d’un support pour éléments actifs appartenant à un générateur selon l’invention,
est une vue de côté d’un générateur selon l’invention, représenté par son arrangement magnétique et ses éléments actifs,
est une vue en perspective d’un arrangement magnétique d’un générateur selon l’invention, constitué d’un assemblage de deux modules élémentaires,
est une vue éclatée en perspective d’un module élémentaire de la ,
est une vue de côté simplifiée d’un générateur selon une variante de l’invention, et similaire à la ,
est une vue éclatée d’un élément actif d’un générateur selon l’invention,
est une vue en coupe longitudinale de l’élément actif de la , et
est une vue en perspective d’un générateur selon l’invention, caréné et vu depuis une extrémité axiale comportant un système de commande du circuit caloporteur.
En référence aux figures, le générateur magnétocalorique 1 selon l’invention, appelé également par la suite « générateur 1 » comporte un ensemble d’éléments actifs 2 à base de matériau magnétocalorique et un arrangement magnétique 3, mobiles relativement l’un par rapport à l’autre. Dans l’exemple de réalisation préférée de l’invention représenté, l’arrangement magnétique 3 est mobile par rapport à l’ensemble d’éléments actifs 2 qui est fixe, permettant de simplifier grandement le système de caloporteurs. Le générateur 1 comporte en outre un circuit caloporteur pour coupler thermiquement les éléments actifs à au moins un dispositif ou une application externe (non représenté) par l’intermédiaire d’au moins un échangeur thermique (non représenté), comme décrit par exemple dans les publications citées ci-dessus. Le circuit caloporteur peut comporter un fluide caloporteur ou un caloporteur solide (non représenté). L’invention s’intéresse particulièrement à la production de chaleur et/ou de froid à partir d’énergie mécanique ou électrique, en utilisant les propriétés de transition de phases magnétiques des matériaux magnétocaloriques, dénommés par la suite matériaux MMC, sous l’effet d’une variation de champ magnétique au voisinage de leur température de transition, appelée température de Curie (Tc). Elle s’intéresse également à la conversion d’énergie thermique, en énergie mécanique ou électrique, en utilisant les mêmes propriétés des matériaux MMC sous l’effet d’une variation de température. Ainsi, le générateur 1 de l’invention constitue une machine de conversion d’énergie qui peut être réversible, c’est-à-dire qui peut fonctionner selon deux modes opératoires inverses en fonction de l’énergie d’entrée.
Dans l’exemple représenté, le générateur 1 est représenté dans une configuration cylindrique, et l’arrangement magnétique 3 comporte ou est formé de deux rotors magnétiques superposés et concentriques autour d’un axe de rotation A selon X, dont un rotor magnétique externe 4 et un rotor magnétique interne 5 délimitant entre eux un intervalle annulaire, appelé entrefer E. Le rotor magnétique externe 4 et le rotor magnétique interne 5 comportent un même nombre de pôles magnétiques PM, dont au moins deux pôles magnétiques PM (figures 3 et 6), quatre pôles magnétiques PM (figures 1, 4, 5), ou un nombre de pôles magnétiques PM supérieur à quatre en fonction des besoins. Les pôles magnétiques PM de chaque rotor 4, 5 sont répartis régulièrement à la circonférence de chacun des rotors 4, 5, s’étendent chacun sur un secteur angulaire de même valeur, et occupent sensiblement l’équivalent de la moitié de la circonférence du rotor 4, 5. La moitié restante de la circonférence du rotor 4, 5 est occupée par des zones vides (hors champ magnétique) (figures 1 et 6) ou comportant un matériau isolant magnétiquement et électriquement ( ). En outre, les pôles magnétiques PM des deux rotors 4, 5 sont alignés deux à deux pour générer une continuité des lignes de champ magnétique dans chaque paire de pôles magnétiques PM du rotor magnétique externe 4 et du rotor magnétique interne 5. Ainsi, les lignes de champ magnétique se concentrent dans l’entrefer E entre chaque paire de pôles magnétiques PM. Chaque pôle magnétique PM comporte ou est formé d’un ou de plusieurs générateurs magnétiques 6, 7, tels que des aimants permanents, des électroaimants, des supraconducteurs, ou tout autre générateur magnétique compatible. S’ils comportent ou sont formés de plusieurs générateurs magnétiques 6, 7, comme représenté dans les figures 1, 3, 6, alors ils sont accolés l’un à l’autre pour créer un pôle magnétique PM continu et sans coupure.
Dans une variante de réalisation illustrée à la , l’arrangement magnétique 3 comporte en outre un dispositif d’uniformisation 8 de champ magnétique agencé pour uniformiser et régulariser le champ magnétique produit par les pôles magnétiques PM, et corrélativement pour augmenter la performance magnétique des pôles magnétiques PM et donc l’efficacité et la puissance du générateur 1. Par exemple, la performance magnétique des pôles magnétiques PM peut être augmentée d’au moins 30%, sans que cette valeur ne soit limitative. Dans l’exemple représenté, le dispositif d’uniformisation 8 de champ magnétique se présente sous la forme d’une tôle ou d’une plaque, agencée pour recouvrir l’extrémité de chacun des pôles magnétiques PM du rotor magnétique externe 4 et/ou du rotor magnétique interne 5 en regard de l’entrefer E. Le dispositif d’uniformisation 8 de champ magnétique peut présenter toute autre forme favorable à l’uniformisation du champ magnétique dans la zone de champ magnétique de l’entrefer E, sans limitation de forme, telle qu’une forme prismatique, etc. Le dispositif d’uniformisation 8 est profilé pour approcher la forme du profil des pôles magnétiques PM et/ou des éléments actifs 4. Il peut être rapporté sur les extrémités des pôles magnétiques PM par collage ou par tout autre procédé de fixation définitif équivalent. Le dispositif d’uniformisation 8 peut être réalisé dans un acier à faible taux de carbone, en fer pur, et en tout autre matériau ferromagnétique. A titre d’exemple, il peut avoir une épaisseur comprise entre 2mm à 5mm, constante ou non, et sans que cette plage de valeurs ne soit limitative.
Le rotor magnétique externe 4 et le rotor magnétique interne 5 sont couplés entre eux pour tourner de manière synchrone autour de l’axe de rotation A. Ils peuvent être couplés par une transmission mécanique, telle qu’un train d’engrenage, un système courroie et poulie, un système chaine et pignon, ou similaire. Ils peuvent être couplés par une transmission électronique si chaque rotor est couplé à une motorisation. Ils peuvent être également couplés magnétiquement, c’est à dire sans contact, évitant ainsi les pertes de rendement par frottement.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, le contrôleur est agencé, dans le mode de jeu différé, pour récupérer en flux le fichier de jeu différé dans la partie de stockage distante de la mémoire.
Avantageusement, le contrôleur est agencé, dans le mode de jeu différé, pour stocker le fichier de jeu différé récupéré dans la partie de stockage locale de la mémoire.
Lorsque le piano numérique fonctionne dans le mode de jeu différé, il est probable que le fichier de jeu différé utilisé présente un intérêt particulier pour l’utilisateur et soit à nouveau demandé par celui-ci. En vue d’une utilisation ultérieure, il peut être intéressant de conserver le fichier de jeu différé dans la partie de stockage locale de la mémoire pour éviter d’avoir à nouveau à récupérer le fichier de jeu différé dans la partie de stockage distante, en particulier si les conditions d’accès à la partie de stockage distante sont altérées entre-temps.
Préférentiellement, un marqueur temporel est associé à chaque fichier de jeu différé. Le contrôleur est alors agencé, dans le mode de jeu différé, pour stocker le fichier de jeu différé récupéré en remplacement du fichier de jeu différé présentant le marqueur temporel le plus ancien dans la partie de stockage locale de la mémoire lorsque la partie de stockage locale est pleine.
Il peut en effet être considéré que plus un fichier de jeu différé est ancien, moins il présente d’intérêt pour l’utilisateur. Le marquage temporel de chaque fichier de jeu différé et le remplacement du fichier de jeu différé le plus ancien par le fichier de jeu différé récupéré permettent de limiter le recours à la partie de stockage distante.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, le clavier comprend une pluralité de touches, et le contrôleur est agencé pour détecter la pression d’une touche du clavier et pour mesurer une durée écoulée sans pression d’une touche. Un signal de jeu musical à partir duquel est généré un fichier de jeu différé est délimité par deux périodes de temps sans pression d’une touche et d’une durée supérieure à une durée prédéterminée.
La détection de la pression d’une touche permet de générer des fichiers de jeu différé en adéquation avec la pratique de l’utilisateur. Chaque fichier de jeu différé correspond ainsi de manière cohérente à une séquence de touches pressées par l’utilisateur distincte d’une séquence précédente ou suivante.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, le contrôleur est agencé pour commander le piano numérique selon un mode de jeu hybride combinant le mode de jeu direct et le mode de jeu différé dans lequel le contrôleur est agencé pour commander la production d’un signal sonore de musique par l’au moins un haut-parleur avec un signal numérique généré à partir d’un fichier de jeu différé associé à un identifiant reçu et d’un signal de jeu musical reçu du clavier.
Le piano à quatre mains est une forme spécifique de jeu pianistique qui nécessite habituellement l’intervention de deux interprètes. Le mode de jeu hybride permet ici à un utilisateur seul de jouer une musique qui, normalement, ne peut être interprétée qu’à quatre mains. L’utilisateur peut ainsi utiliser tout d’abord le mode de jeu direct pour jouer une partition à deux mains de la musique. L’utilisateur peut ensuite sélectionner le fichier de jeu différé généré et commander la reproduction du signal sonore de musique correspondant dans le mode de jeu différé. Le mode de jeu hybride lui permet alors de jouer en même temps l’autre partition à deux mains et d’obtenir la musique souhaitée. Le piano numérique fonctionne ainsi à la fois selon le mode de jeu direct et le mode de jeu différé.
L’invention concerne également un système de production d’un signal sonore de musique, comprenant : - un piano numérique tel que décrit précédemment, et - un terminal mobile comprenant une interface utilisateur et une unité de traitement.
L’interface utilisateur est agencée pour lancer une application mobile via laquelle un utilisateur peut sélectionner un fichier de jeu différé.
L’unité de traitement est agencée pour générer des instructions comprenant un identifiant du fichier de jeu différé sélectionné et émettre les instructions à destination du piano numérique pour la production d’un signal sonore de musique par l’au moins un haut-parleur à partir du fichier de jeu différé associé à l’identifiant.
Le terminal mobile constitue ainsi une interface déportée du piano numérique et permet à un utilisateur de contrôler à distance le piano numérique. Le piano numérique peut ainsi présenter une interface très simplifiée voire ne pas en avoir du tout, ce qui renforce la ressemblance avec un piano acoustique.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’application mobile est accessible via un compte utilisateur et chaque fichier de jeu différé stocké dans la partie de stockage distante de la mémoire est associé à un identifiant d’un compte utilisateur.
L’interface utilisateur est agencée pour permettre à un utilisateur, via son compte utilisateur, d’autoriser l’accès à un ou plusieurs fichiers de jeu différé associés à l’identifiant de son compte utilisateur à un compte utilisateur tiers.
Après avoir joué une musique sur le clavier du piano numérique, l’utilisateur peut partager le fichier de jeu différé associé avec un autre utilisateur qui peut ainsi commander la production, par exemple sur un autre piano numérique tel que celui décrit précédemment, du signal sonore de musique correspondant.
Exemple 5 - Préparation de catalyseurs hétérogènes mono- et bimétalliques Pd/ZrO 2 , Cu/ZrO 2 ,Pd-Cu/ZrO 2.
Le tableau 1 ci-dessous reporte les conditions de préparation des catalyseurs Pd/ZrO 2 , Cu/ZrO 2 et Pd-Cu/ZrO 2 préparés selon les exemples 2, 3 et 4.
Tableau 1 : Catalyseurs Pd/ZrO 2 , Cu/ZrO 2 et Pd-Cu/ZrO 2 préparés.
Exemple 6- Procédure générale pour la préparation de catalyseurs hétérogènes Pd-Cu/γ-Al 2 O 3
Pd(NO 3 ) 2 .xH 2 O et Cu(NO 3 ) 2 .3H 2 O ont été dissous dans un volume minimum d’eau déminéralisée, entre 5 et 10 mL, formant une solution. Cette solution contenant les précurseurs métalliques a été ajoutée à la quantité appropriée de support γ-Al 2 O 3 et la pâte obtenue a été mélangée à température ambiante jusqu’à l’obtention d’un matériau homogène. Le matériau a été ensuite séché à 80°C pendant 16h, puis a été ensuite calciné à 600°C pendant 2 heures pour obtenir le catalyseur.
Exemple 7 - Préparation de catalyseurs hétérogènes bimétalliques Pd-Cu/γ-Al 2 O 3
Le tableau 2 ci-dessous reporte les conditions de préparation d’un catalyseur Pd-Cu/γ-Al 2 O 3 préparé selon l’exemple 6.
Tableau 2 : Catalyseur Pd-Cu/γ-Al 2 O 3 préparé
Exemple 8- Procédure générale pour la préparation de catalyseurs hétérogènes Ag/γ-Al 2 O 3
AgNO 3 a été dissous dans un volume minimum d’eau déminéralisée, entre 5 et 10 mL formant une solution. Cette solution contenant les précurseurs métalliques a été ajoutée à la quantité appropriée de support γ-Al 2 O 3 et la pâte obtenue a été mélangée à température ambiante jusqu’à l’obtention d’un matériau homogène. Le matériau a été ensuite séché à 80°C pendant 16h, puis a été ensuite calciné à 600°C pendant 2 heures pour obtenir le catalyseur.
Exemple 9- Procédure générale pour la préparation de catalyseurs hétérogènes Pd-Ag/γ-Al 2 O 3
Pd(NO 3 ) 2 .xH 2 O et AgNO 3 ont été dissous dans un volume minimum d’eau déminéralisée, entre 5 et 10 mL, formant une solution. Cette solution contenant les précurseurs métalliques a été ajoutée à la quantité appropriée de support γ-Al 2 O 3 et la pâte obtenue a été mélangée à température ambiante jusqu’à l’obtention d’un matériau homogène. Le matériau a été ensuite séché à 80°C pendant 16h, puis a été ensuite calciné à 600°C pendant 2 heures pour obtenir le catalyseur.
Le tableau 3 ci-dessous reporte les conditions de préparation des catalyseurs Ag/γ-Al 2 O 3 et Pd-Ag/γ-Al 2 O 3 préparés selon les exemples 8 et 9.
Tableau 3 : Catalyseurs Ag/γ-Al 2 O 3 et Pd-Ag/γ-Al 2 O 3 préparés.
Exemple 10- Procédure générale pour la préparation de catalyseurs hétérogènes Pd-Ag/SiO 2
Pd(NO 3 ) 2 .xH 2 O et AgNO 3 ont été dissous dans un volume minimum d’eau déminéralisée, entre 5 et 10 mL, formant une solution. Cette solution contenant les précurseurs métalliques a été ajoutée à la quantité appropriée de support SiO 2 et la pâte obtenue a été mélangée à température ambiante jusqu’à l’obtention d’un matériau homogène. Le matériau a été ensuite séché à 80°C pendant 16h, puis a été ensuite calciné à 600°C pendant 2 heures pour obtenir le catalyseur.
Selon une caractéristique de l’invention, la vanne est configurée pour autoriser l’entrée de fluide réfrigérant au sein de la boucle principale via la branche de régulation lorsque la pression mesurée par le capteur de pression est inférieure à un deuxième seuil de pression, le deuxième seuil de pression étant inférieur au premier seuil de pression. Le deuxième seuil de pression correspond à une valeur de pression minimale sous laquelle le circuit de refroidissement ne fonctionne plus de manière optimale. Une pression trop faible signifie qu’il n’y a pas assez de fluide réfrigérant pour assurer les besoins de refroidissement du gaz contenu dans la cuve. Ce manque de fluide réfrigérant peut par exemple résulter d’une fuite du fluide réfrigérant à travers les jointures du dispositif de compression, du turbocompresseur ou de la turbine. Le capteur de pression peut alors envoyer un signal à la vanne de la branche de régulation pour que ladite vanne s’ouvre afin de permettre l’ajout d’une quantité de fluide réfrigérant au sein de la boucle principale. Le fluide réfrigérant stocké dans le réservoir de fluide réfrigérant circule alors au sein de la branche de régulation afin de rejoindre la boucle principale.
Une fois la pression mesurée du fluide réfrigérant remontée au-dessus du deuxième seuil de pression, le circuit de fluide réfrigérant fonctionne de nouveau de manière optimale. La vanne est alors refermée afin d’éviter l’entrée de davantage de fluide réfrigérant au sein de la boucle principale.
Selon une caractéristique de l’invention, la branche de régulation est connectée à la boucle principale en aval du dispositif de compression et en amont de l’organe de compression du turbocompresseur, le capteur de pression étant configuré pour relever la pression au sein de la boucle principale entre le dispositif de compression et l’organe de compression du turbocompresseur. D’une manière préférentielle, la mesure de la pression est effectuée sur une même section de la boucle principale que la connexion fluidique entre la boucle principale et la branche de régulation.
Au niveau de la section entre le dispositif de compression et l’organe de compression, le fluide réfrigérant circule à haute pression, ce qui facilite la sortie de fluide réfrigérant hors de la boucle principale. L’entrée de fluide réfrigérant est toutefois également possible.
Selon une caractéristique de l’invention, la branche de régulation est connectée à la boucle principale en aval de la deuxième passe de l’échangeur de chaleur interne et en amont du dispositif de compression, le capteur de pression étant configuré pour relever la pression au sein de la boucle principale entre la deuxième passe de l’échangeur de chaleur interne et le dispositif de compression. Au sein de la section entre la deuxième passe de l’échangeur de chaleur interne et le dispositif de compression, le fluide réfrigérant circule à basse pression, car ladite section se situe en aval de la turbine du turbocompresseur et en amont du dispositif de compression. La circulation de fluide réfrigérant à basse pression favorise l’entrée de davantage de fluide réfrigérant au sein de la boucle principale mais la sortie de fluide réfrigérant y est également possible.
Selon une caractéristique de l’invention, la branche de régulation est une première branche de régulation connectée à la boucle principale en aval du dispositif de compression et en amont de l’organe de compression du turbocompresseur, le circuit de refroidissement comprenant une deuxième branche de régulation connectée à la boucle principale en aval de la deuxième passe de l’échangeur de chaleur interne et en amont du dispositif de compression, la boucle principale comprenant un premier capteur de pression configuré pour relever la pression au sein de la boucle principale entre le dispositif de compression et l’organe de compression du turbocompresseur et un deuxième capteur de pression configuré pour relever la pression au sein de la boucle principale entre la deuxième passe de l’échangeur de chaleur interne et le dispositif de compression.