INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Préférentiellement, ledit évidement interne du mur passe au travers de l’intégralité des rangs du mur et le bloc de matériau isolant s’étend également sur l’intégralité des rangs du mur.
Ainsi, l’effet de l’invention est maximisé sur toute la hauteur du mur.
La ou les cavités fermées s’étendent entre la surface interne 600 et la surface externe 601 de la paroi 60.
Lorsque l’électrode d’excitation 1 et l’électrode de mesure 2 sont interdigitées et présentent une période spatiale, notée , l’électrode d’excitation 1 et l’électrode de mesure 2 sont avantageusement séparées de la surface interne 600 de la paroi 60 par une distance, notée , de sorte que .
Quel que soit le mode considéré parmi les modes de réalisation décrits ci-dessus du contenant 6, ce dernier peut comprendre en outre une étiquette de radio-identification (non illustrée) agencée à l’intérieur de la cavité fermée. A titre d’exemple non limitatif, l’étiquette de radio-identification peut être une étiquette RFID (« Radio Frequency IDentification » en langue anglaise).
Le contenant 6 peut par ailleurs avantageusement comprendre un dispositif de récupération d’énergie 7 (comme illustré aux figures 11 à 13) configuré pour récupérer une énergie provenant d’une source S, de manière à alimenter électriquement l’électronique de commande 5.
La source S peut être une source externe située dans le milieu extérieur. La source S externe peut émettre des ondes radioélectriques. La source S externe est avantageusement sélectionnée parmi : un ordiphone (comme illustré à la ), le cas échéant muni d’un module de communication en champ proche (NFC pour « Near Field Communication » en langue anglaise), une antenne émettant un signal de type Bluetooth® à basse énergie (BLE pour « Bluetooth® Low Energy » en langue anglaise), ou un signal Wifi à 2,4 GHz ou à 5 GHz.
Il est à noter qu’un logement peut être prévu sur le contenant 6 afin de recevoir à demeure la source S externe. En alternative, la source S peut être agencée à l’intérieur de la cavité fermée ou à l’intérieur du contenant 6.
Le dispositif de récupération d’énergie 7 est relié électriquement au microcontrôleur de l’électronique 5 de commande. L’énergie est avantageusement choisie parmi une énergie électromagnétique, une énergie mécanique et une énergie thermique. A titre d’exemples non limitatifs, la source S peut être un générateur à induction, un générateur thermoélectrique ou un système piézoélectrique.
Le contenant 6 peut en outre comprendre avantageusement des moyens de stockage (non illustrés) pour stocker l’énergie récupérée par le dispositif de récupération d’énergie 7. A titre d’exemples non limitatifs, les moyens de stockage peuvent comporter une batterie ou un supercondensateur (par exemple à base de carbone).
Selon un autre de ses aspects, déjà mentionné plus haut, l’invention concerne un procédé d’étalonnage d’un dispositif de caractérisation 0 ou d’un système de caractérisation 10 selon les deux premiers aspects de l’invention.
Un tel étalonnage peut être basé sur deux situations connues, par exemple en absence et/ou en présence du milieu MUT étudié, et plus particulièrement en présence d’un réservoir 6 plein et d’un réservoir 6 vide, le mot « vide » au sens courant faisant référence à l’air ou gaz dont le permittivité relative est suffisamment porche de 1 ou connue.
En alternative ou en complément, un tel étalonnage peut reposer sur la présence, voire l’absence, d’un milieu MUT de propriétés connues constituant un milieu de référence pour le milieu MUT à caractériser.
En alternative ou en complément, un tel étalonnage peut comprendre une étape consistant à faire varier la pulsation du potentiel électrique appliqué à l’électrode d’excitation 1 sur une partie au moins d’un intervalle de pulsation d’excitation sur lequel le milieu MUT à caractériser est au moins partiellement conducteur électriquement.
En alternative ou en complément, un tel étalonnage peut reposer sur une caractérisation du dispositif de caractérisation 0 ou du système de caractérisation 10 selon les deux premiers aspects de l’invention en imposant à l’électrode d’excitation l’au moins parmi une fréquence d’excitation à laquelle le milieu MUT à caractériser est conducteur électriquement et une fréquence d’excitation à laquelle le milieu MUT à caractériser est diélectrique, voire l’une puis l’autre de telles fréquences.
Selon un autre de ses aspects, déjà mentionné plus haut, l’invention concerne un procédé de caractérisation d’un milieu MUT mettant en œuvre un dispositif de caractérisation 0 ou un système de caractérisation 10 selon les deux premiers aspects de l’invention. L’invention concerne également l’utilisation du dispositif de caractérisation 0 ou du système de caractérisation 10 pour caractériser un milieu MUT.
Le seuil est avantageusement formé, de préférence par usinage, d’une seule pièce avec le corps. Aussi, les raccords sont avantageusement formés, de préférence par soudage, d’une seule pièce avec le corps.
L’électrovanne peut aussi comprendre une chemise et un écrou, la chemise comprenant un cylindre pour y faire coulisser le piston dans un prolongement de la chambre, et une collerette, l’écrou étant prévu pour maintenir la collerette en prise de façon étanche avec le corps. Elle peut aussi comprendre un bouchon prévu pour fermer de façon étanche le cylindre à l’opposé de la chambre.
Selon un deuxième autre objet de l’invention, une machine thermique utilisant un fluide caloporteur et ayant un circuit qui comprend, à une extrémité aval, un évaporateur, et, à une extrémité amont, un réacteur pour adsorber une phase gazeuse du fluide et un condenseur disposé entre l’évaporateur et le réacteur, une conduite aval reliant l’évaporateur et le condenseur, une conduite amont reliant le condenseur et le réacteur ; et, une vanne selon l’invention disposée sur l’une des conduites pour réguler la circulation du fluide dans cette conduite.
Selon un troisième objet de l’invention, une machine thermique utilisant un fluide caloporteur et ayant un circuit qui comprend, à une extrémité aval, un évaporateur, et, à une extrémité amont, un réacteur contenant un sorbant pour adsorber une phase gazeuse du fluide, des moyens pour chauffer le sorbant pour désorber le fluide, et un condenseur disposé entre l’évaporateur et le réacteur, une conduite aval reliant l’évaporateur et le condenseur, une conduite amont reliant le condenseur et le réacteur et en outre :
- un thermocouple, pour mesurer la température dans l’évaporateur et des moyens pour arrêter le chauffage du sorbant, lorsque la température mesurée dépasse un seuil ; et,
- un pressiomètre pour mesurer une pression dans le réacteur et des moyens pour arrêter le chauffage du sorbant, lorsque la pression mesurée dépasse un seuil.
Une telle machine comprend avantageusement des moyens pour réguler la circulation du fluide dans les conduites ; ces moyens peuvent comprendre une électrovanne (24) et des moyens (9) pour commander ladite électrovanne. L’électrovanne est avantageusement une électrovanne de sécurité selon le premier objet de l’invention.
est une vue schématique d’une machine thermique selon l’invention ;
illustre un cycle de fonctionnement de la machine de la ;
est une vue en perspective d’une électrovanne selon l’invention, qui équipe le circuit de la ; et,
est une vue schématique en coupe de l’électrovanne de la .
La illustre une machine thermique 1 selon l’invention. Elle utilise un fluide caloporteur 5. Dans un mode de réalisation préféré, le fluide est de l’ammoniac ; il est contenu dans un circuit fermé 2. Le circuit comprend, à une extrémité aval V, un évaporateur 3, et, à une extrémité amont M, un réacteur 4. Le circuit 2 comprend aussi un condenseur 6 disposé entre l’évaporateur 3 et le réacteur 4. Une conduite aval 7 relie l’évaporateur et le condenseur. Une conduite amont 8 relie le condenseur 6 et le réacteur 4. La machine comprend aussi des moyens 12 pour chauffer le contenu du réacteur 4 ; ces moyens sont schématisés à la par un serpentin 4A entourant le réacteur. Un bloc de moyens de commande 9 régule et contrôle le fonctionnement de la machine.
Les termes amont et aval, sont utilisés pour donner une orientation arbitraire au circuit et rendre plus claire la présente description de la machine 1.
Dans l’exemple illustré, la machine 1 sert à maintenir une température de consigne, ici une température froide dans un caisson 11. Par température froide on doit comprendre une température inférieure à la température ambiante. À la , le caisson est symbolisé par un cadre en traits mixtes. L’évaporateur est un récipient disposé dans le caisson et apte à contenir le fluide caloporteur dans sa phase liquide et/ou dans sa phase gazeuse. Le réacteur 4 contient un sorbant 10. Il permet un stockage du fluide par adsorption du fluide, gazeux, par le sorbant.
Dans une phase « froide », c’est-à-dire, lorsqu’on « produit du froid » dans le caisson 11, le fluide 5 contenu sous forme liquide dans l’évaporateur s’évapore. Cette vapeur se propage dans le circuit 2, d’aval V en amont M, selon les flèches notée FM, depuis l’évaporateur, jusqu’au réacteur où il est adsorbé par le sorbant 10, en libérant de la chaleur. La production de froid se continue jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de fluide 5 en phase liquide dans l’évaporateur 3.
Comme on le comprend du détail de la pièce de liaison 11 illustré sur la , la pièce de liaison 11 peut comporter une languette L1 s’étendant sur toute la hauteur de la pièce de liaison 11 et pénétrant entre les première et seconde parois E1, E2 de l’élément E.
Cette languette L1 se trouve sur une partie centrale de la pièce de liaison.
La languette présente une extrémité terminale qui, se trouve préférentiellement dans le passage Px pour favoriser la liaison avec l’isolant thermique. Toutefois, cette extrémité terminale de languette pourrait aussi se trouver à l’extérieur de l’élément de construction.
Cette languette L1 est utile pour empêcher que lors du moulage des première et seconde parois E1, E2, du matériau constitutif de ces parois ne s’écoule dans l’espace vide entre ces parois.
L’épaisseur de cette languette L1 est choisie en fonction de la distance minimale d’éloignement que l’on souhaite garantir entre les parois E1 et E2 (on cherche à garantir que ces parois sont bien partout, en tout point, éloignées l’une de l’autre).
Il est également possible qu’en plus de la languette L1, la pièce de liaison 11 comporte une seconde languette parallèle à la languette L1, cette seconde languette s’étendant également sur toute la hauteur de la pièce de liaison et pénétrant entre les première et seconde parois E1, E2 de l’élément E.
L’avantage d’avoir une seconde languette est toujours de garantir un espace vide minimum entre les parois E1, E2 mais en ayant des languettes L1 individuellement plus fines ce qui mobilise moins de matière que pour fabriquer une seule languette épaisse.
Bien entendu, la pièce de liaison 11 pourrait aussi comporter des nervures de rigidification pour relier entre elles ces deux languettes L1 parallèles et ainsi assurer une résistance à la pression de matière lors du moulage des parois E1 et E2.
Cette ou ces languettes L1 s’étendent préférentiellement perpendiculairement par rapport à une plaque 113 de la pièce de liaison 11 qui sera décrite ci-après.
Comme indiqué précédemment, la deuxième pièce de liaison 12 est préférentiellement identique à la première pièce 11.
Ainsi, la deuxième pièce de liaison 12 peut aussi présenter une et/ou deux languettes L1 et/ou une plaque 113 pour obtenir les mêmes avantages que ceux relatifs à la première pièce de liaison 11.
Préférentiellement, les éléments de construction E du mur sont majoritairement (en nombre) identiques entre eux.
L’élément de construction E est préférentiellement dimensionné pour pouvoir s’étendre intégralement à l’intérieur d’un volume d’encombrement maximum parallélépipédique de longueur 600 mm, de hauteur 450 mm et d’épaisseur 450 mm, l’élément de construction E présentant préférentiellement une masse unitaire inférieure à 30 kg pour être transportable manuellement.
Les première et seconde parois externes E1, E2 sont écartées l’une de l’autre et sont rigidement reliées entre elles pour assurer la rigidité de l’élément de construction utilisé pour le montage du mur tout en formant ledit passage interne Px de l’élément E.
Cette liaison rigide peut se faire de différentes manières.
Par exemple, cette liaison peut se faire via des cloisons transversales aux première et seconde parois E1, E2 (ces cloisons transversales et les première et seconde parois formant un ensemble monobloc).
Durant la quatrième étape T4, la puissance fournie reste sensiblement égale à une puissance maximale Pmax, ou puissance nominale, pour laquelle la machine est dimensionnée. Durant la cinquième étape T5 la puissance fournie diminue progressivement tout en restant supérieure au seuil constitué par la puissance de consigne Pc.
Dans l’exemple de cycle illustré, la durée de la quatrième étape T4 est d’environ 8 heures, et la durée de cinquième étape T5 est d’environ 4 heures.
Dans une sixième étape T6, la puissance fournie n’est pas suffisante pour maintenir la température de consigne dans le caisson. Typiquement, dans cette quatrième étape, la quantité de fluide en phase liquide qui reste dans l’évaporateur est faible ou l’évaporateur ne contient plus de fluide en phase liquide. La performance de la machine s’effondre et la température mesurée dans le caisson augmente et dépasse rapidement la borne supérieure de l’intervalle de consigne. Il est préférable, pour une question de sécurité, de laisser l’éventuelle quantité résiduelle de fluide liquide s’évaporer de façon à ce qu’il soit sensiblement totalement adsorbé par le réactif dans le réacteur 4 ; donc sous une forme sécurisée, stable et non agressive.
On va maintenant décrire plus précisément la vanne 24, notamment en référence à la .
La vanne 24 est notamment formée autour d’un axe de vanne X24 et d’un axe de raccordement XR sensiblement perpendiculaire à l’axe de vanne X24. La vanne comprend un corps 101, un électroaimant 102 de type bobine, un piston 103, un bouchon 104, un aimant permanent 105, un ressort de compression 106, un écrou 107 et une chemise 108.
Le corps 101 comprend un passage 110 pour le fluide caloporteur. Un raccord amont 111 permet d’y accoupler la conduite aval 7 dans sa partie qui s’étend en direction du condenseur 6. Un raccord aval 112 permet d’y accoupler la conduite aval 7 dans sa partie qui s’étend en direction de l’évaporateur 3. Dans l’exemple illustré, les raccords 111, 112 sont des raccords mâles de type BSPP (ici, 1/4 de pouce-19 avec un pas de 1,33mm). Les raccords 111, 112 sont coaxiaux avec l’axe de raccordement XR. Chaque raccord comprend une entrée conique 110A qui va en se rétrécissant depuis un diamètre maximal d’entrée D110A, jusqu’à un diamètre minimal D110B, depuis l’extérieur vers l’intérieur de la vanne 24. Dans chaque raccord, l’entrée est prolongée vers l’intérieur, coaxialement à l’axe XR, par une première portion cylindrique 110B de diamètre égal au diamètre minimal D110B. Le passage 110 s’étend d’une entrée conique 110 A à l’autre.
Dans l’exemple illustré, les raccords 111, 112 sont avantageusement soudés avec le reste du corps ; cela évite l’utilisation d’un joint torique ou d’un sertissage pour chaque raccord et supprime tout risque de fuite entre raccord et corps, puisqu’ils ne forment donc qu’une seule pièce.
Le passage 110 comprend une chambre d’obturation 114, cylindrique autour de l’axe de vanne X24 et traversée par l’axe de raccordement XR. La chambre a un diamètre intérieur noté D114. Le passage comprend une deuxième portion cylindrique 110C autour de l’axe de raccordement XR, de diamètre D110C inférieur au diamètre D110B de la première portion cylindrique 110B ; cette deuxième portion 110C relie fluidiquement la première portion 110B du raccord aval 112 avec la chambre 114.
Le passage 110 comprend une troisième portion cylindrique 110D, coaxiale avec l’axe de vanne X24, qui s’étend depuis un orifice 114Z formé dans un fond 114A de la chambre 114. Un siège annulaire 116 est formé dans la chambre 114, autour de cet orifice. La troisième portion a un diamètre inférieur au diamètre D110C de la deuxième portion 110C. Dans l’exemple illustré, le siège est formé, par exemple usiné, d’une seule pièce avec le corps ; ainsi, on élémine tout risque defuite entre le siège et le corps.
Le passage 110 comprend une quatrième portion 110E qui relie fluidiquement la première portion cylindrique 110B du raccord amont 111 avec une extrémité de la troisième portion 110D opposée à la chambre 114. La quatrième portion a un diamètre D110E sensiblement égal au diamètre D110C de la deuxième portion 110C.
Ainsi, le passage 110 relie fluidiquement l’entrée 110A du raccord amont 111 à l’entrée 110A du raccord aval 112 en passant par la première portion 110B, la quatrième portion 110E, la troisième portion 110D, la chambre 114, la deuxième portion 110C et la première portion 110B du raccord aval.
Le fond 114A de la chambre 114 est sensiblement perpendiculaire à l’axe de vanne X24. La chambre est ouverte sur tout son diamètre, à l’opposé du fond 114A, et comprend autour de cette ouverture, un bord annulaire 114B.
La chemise 108 comprend un cylindre 108A disposé coaxialement à l’axe de vanne X24 et de diamètre intérieur D108 inférieur au diamètre intérieur D114 de la chambre 114. La chemise comprend aussi une collerette extérieure 108B qui s’étend à une extrémité du cylindre 108A. La collerette 108B est en appui sur le bord annulaire 114B de la chambre. Un joint torique disposé autour du bord annulaire, assure une étanchéité entre la collerette et le corps 101. Le cylindre 108a prolonge axialement la chambre 114 au-delà de son bord annulaire 114B, en s’éloignant du fond 114A.
Le bouchon 104 est disposé et ajusté dans le cylindre 108A, à son extrémité libre opposée à la collerette 108B ; il comprend un épaulement 104A qui prend appui sur un bord circulaire de cette extrémité libre. Le bouchon comprend deux gorges périphériques 104B ; chacune permet d’y loger un joint torique respectif qui assure une étanchéité entre le bouchon 104 et le cylindre 108A.
L’écrou 107 est vissé dans le corps 101 de sorte que la collerette 108B est maintenue pincée contre le bord annulaire 114B du corps et comprime le joint torique qui le borde.
Le piston 103 est monté coulissant dans le cylindre 108A, entre le bouchon et le siège 116. Il comprend, à une première de ses extrémités, un tampon 118 prévu pour venir en appui sur le siège 116 de sorte que dans la position fermée, illustrée à la , le tampon 116 vient obturer de façon étanche à l’ammoniac, liquide ou gazeux, l’orifice 114Z de la chambre 114.
Notons que, en alternative au modèle illustré sur la et décrit ci-dessus, un autre modèle, illustré sur la , vient en considérant que le milieu MUT à caractériser est électriquement conducteur ; cet autre modèle peut à juste titre être considéré comme une simplification du modèle plus général illustré sur la .
Comme cela apparaîtra de façon plus évidente notamment au vu de la description des figures 18A, 18B, 19, 20A et 20B, une clé de l’approche exploitée par la présente invention se trouve dans le fait que les quantités et , ou encore et , ne diffèrent entre elles que par les aspects géométriques (forme et dimensions des électrodes, agencement relatif sur un éventuel récipient, par exemple aux parois plus ou moins diélectriques). Ceci apparaît clairement sur la figure 16 qui fait apparaître au travers des deux ‘branches’ référencées et des « chemins » de courants qui dépendent, selon l’illustration proposée, de l’agencement des électrodes sur les parois 60 du récipient. De la même façon que décrite précédemment relativement aux modélisations de la capacité équivalente C X et de la conductance équivalente G X , l’on comprend que les modélisations des deux ‘branches’ susmentionnées vont être complémentaires l’une de l’autre et porteuses d’une information de même richesse.
C’est là un constat surprenant identifié par l’inventeur, et sur l’exploitation duquel repose le cas échéant en partie la solution présentement proposée selon ses différents aspects.
Il pourra être appliqué tout algorithme, éventuellement avec une logique d’intelligence artificielle et de fonctions d’apprentissage, permettant d’associer les valeurs traitées de C X et de G X à un milieu MUT étudié, le cas échéant le dispositif de caractérisation 0 ou le système de caractérisation 10 ayant préalablement été étalonné, en absence et/ou en présence du milieu MUT étudié ou d’un milieu MUT de propriétés connues constituant un milieu de référence pour le milieu MUT à caractériser.
Une représentation graphique pourra aussi être produite, par exemple sous forme d’évolution des quantités ε’ et ε’’ en fonction de la fréquence de mesure, ou alternativement sous forme d’évolution d’une de ces quantités en fonction de l’autre dans une représentation Cole-Cole.
Comme nous le verrons plus bas, la fournit un autre exemple d’une telle représentation graphique.
Contenant
Un deuxième aspect de l’invention concerne un système de caractérisation 10 comprenant un dispositif de caractérisation 0 selon le premier aspect de l’invention et le cas échéant un contenant 6. Ce dernier est alors préférentiellement de type réservoir (Cf. figures 11 et 13) ou de type conduit (Cf. ), destiné à recevoir un milieu étudié MUT.
Le système de caractérisation 10 est ainsi constitué par l’agencement du dispositif de caractérisation 0 relativement au contenant 6.
En référence aux figures 11 et 12, le contenant 6 peut comporter : une paroi 60, agencée pour séparer le milieu étudié MUT d’un milieu extérieur, la paroi 60 comprenant : une surface interne 600, orientée vers le milieu étudié, revêtue le cas échéant d’un film diélectrique ; une surface externe 601, opposée à la surface interne 600, et orientée vers le milieu extérieur ; et un boîtier étanche (non illustré), réalisé dans un matériau diélectrique, et s’étendant à l’intérieur du contenant 6, le boîtier étanche étant destiné à être immergé dans le milieu étudié MUT ; le dispositif de caractérisation 0 étant agencé à l’intérieur du boîtier étanche de sorte que l’électrode d’excitation 1 et l’électrode de mesure 2 génèrent un champ électrique à l’intérieur du contenant 6.
En alternative ou en complément, le contenant 6 peut comporter : une paroi 60, agencée pour séparer le milieu étudié MUT d’un milieu extérieur, et réalisée dans un matériau diélectrique, la paroi 60 comprenant : une surface interne 600, orientée vers le milieu étudié MUT ; une surface externe 601, opposée à la surface interne 600, et orientée vers le milieu extérieur ; et un boîtier (non illustré), réalisé dans un matériau diélectrique, et s’étendant sur la surface externe 601 ; le dispositif de caractérisation 0 étant agencé à l’intérieur du boîtier de sorte que l’électrode d’excitation 1 et l’électrode de mesure 2 génèrent un champ électrique à l’intérieur du contenant 6.
Le matériau diélectrique dans lequel est réalisée la paroi 60 est de préférence un matériau plastique ou un matériau composite. A titre d’exemples non limitatifs, le matériau plastique peut être le polyéthylène ; le matériau composite peut être un matériau pré-imprégné, comprenant une matrice (ou résine) imprégnant un renfort. La résine peut être une résine thermodurcissable ou une résine thermoplastique.
En référence à la , le contenant 6 peut comporter : une paroi 60, agencée pour séparer le milieu étudié d’un milieu extérieur, et réalisée dans un matériau diélectrique ; et au moins une cavité fermée, formée à l’intérieur de la paroi 60 ; le dispositif étant agencé à l’intérieur de la cavité fermée de sorte que l’électrode d’excitation 1 et l’électrode de mesure 2 génèrent un champ électrique à l’intérieur du contenant 6.
La paroi 60 comprend : une surface interne 600, orientée vers le milieu étudié MUT ; et une surface externe 601, opposée à la surface interne 600, et orientée vers le milieu extérieur.
Le système électronique 10 est embarqué dans une plateforme de transport 12. La plateforme de transport 12 est notamment propre à transporter des passagers et/ou des marchandises.
La plateforme de transport 12 est, en particulier, une plateforme de transport avionique telle qu’un avion, un hélicoptère ou un drone.