INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans les paragraphes précédents, le procédé de fabrication selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : la cavité présente une profondeur supérieure ou égale à 1 µm, de préférence comprise entre 2 µm et 10 µm ; la cavité présente une forme annulaire et, de préférence, s’étend sur plus de 80 % de la périphérie de l’élément mobile ; la cavité et la membrane sont de même forme, de préférence de forme rectangulaire ; la cavité présente des dimensions supérieures ou égales aux dimensions de la membrane ; la première couche structurelle et la deuxième couche structurelle sont gravées simultanément de façon à délimiter la membrane et la structure de rigidification de l’élément mobile ; le substrat est en silicium, la première couche sacrificielle est en oxyde de silicium et la première couche structurelle est en silicium ; la deuxième couche sacrificielle est en oxyde de silicium ; la première couche structurelle présente une épaisseur comprise entre 100 nm et 10 µm ; la structure de rigidification de l’élément mobile repose au moins en partie sur la membrane ; et la structure de rigidification de l’élément mobile est en contact avec la membrane.
Un deuxième aspect de l’invention concerne un transducteur électroacoustique comprenant : un bâti ; un élément mobile par rapport au bâti, l’élément mobile comprenant une membrane et une structure de rigidification de la membrane ; un premier bras de transmission, l’élément mobile étant couplé à une extrémité du premier bras de transmission ; la membrane étant formée par une première partie d’une première couche structurelle, la structure de rigidification étant formée par une première partie d’une deuxième couche structurelle disposée sur la première couche structurelle et le bâti comprenant un substrat, une deuxième partie de la première couche structurelle et une deuxième partie de la deuxième couche structurelle, et dans lequel la distance entre le substrat et une portion périphérique de la membrane est supérieure à la distance entre le substrat et la deuxième partie de la première couche structurelle.
Dans un mode de réalisation préférentiel du transducteur électroacoustique, le substrat comprend une cavité disposée en regard de la portion périphérique de la membrane.
Le transducteur peut comprendre en outre un dispositif de transmission d’un mouvement et d’une force entre une première zone et une deuxième zone à atmosphère contrôlée, les première et deuxième zones étant isolées l’une de l’autre de manière étanche, le dispositif de transmission comprenant, outre le premier bras de transmission qui s’étend dans la première zone, un deuxième bras de transmission s’étendant dans la deuxième zone.
représente schématiquement et partiellement un exemple de transducteur électroacoustique comprenant un piston relié à deux premiers bras de transmission ;
à représentent en vue de coupe des étapes d’un procédé de fabrication du transducteur électroacoustique selon la ;
à représentent en vue de coupe des étapes d’un procédé de fabrication de transducteur électroacoustique selon un mode de mise en œuvre préférentiel de l’invention, reprenant les étapes des figures 2B à 2H ; et
représente une variante de mise en œuvre de l’étape de la .
DESCRIPTION DETAILLEE La montre un exemple de transducteur électroacoustique 1, de type microphone à détection capacitive.
Le transducteur électroacoustique 1 comprend un bâti (non représenté) délimitant au moins en partie une première zone 11 et une deuxième zone 12, un élément mobile 13 par rapport au bâti et un dispositif de transmission 14 d’un mouvement entre la première zone 11 et la deuxième zone 12. Les première et deuxième zones 11-12 du transducteur électroacoustique 1 sont soumises à des pressions différentes. Elles sont isolées l’une de l’autre de manière étanche.
L’élément mobile 13, appelé ci-après piston, est en contact avec la première zone 11. Il comprend une membrane 131 et une structure de rigidification 132 de la membrane, aussi appelée squelette ou armature. La membrane 131 du piston 13 a ici pour rôle de récolter sur toute sa surface une différence de pression entre ses deux faces, pour en déduire une variation de la pression atmosphérique.
La membrane 131 du piston 13 délimite en partie un volume fermé dit de référence, où règne une pression de référence. Elle sépare ce volume de référence d’une cavité ouverte sur l’environnement extérieur, ici l’air. Une face de la membrane 131 est donc soumise à la pression de référence et une face opposée de la membrane 131 est soumise à la pression atmosphérique (dont on souhaite détecter la variation dans le cas d’un microphone).
La première zone 11 peut correspondre à la cavité ouverte sur l’environnement extérieur, et donc être soumise à la pression atmosphérique. Alternativement, la première zone 11 peut être le volume de référence soumis à la pression de référence.
est un schéma électrique du circuit d’alimentation de l’amplificateur haute-puissance selon un cinquième mode de réalisation,
est un schéma électrique du circuit d’alimentation de l’amplificateur haute-puissance selon le premier mode de réalisation de la ,
est un schéma électrique de l’amplificateur haute-puissance en courant selon un mode de réalisation de l’invention, et
est un schéma électrique d’une structure de protection d’un amplificateur haute-puissance en courant selon un mode de réalisation de l’invention.
Description détaillée des modes de réalisation Tel qu'illustré sur la , l’amplificateur haute-puissance 102 de l’invention est symétrique, il comporte une partie supérieure, qui amplifie l’alternance positive du signal d’entrée S1 et une partie inférieure, qui amplifie l’alternance négative du signal d’entrée S1.
L’amplificateur haute-puissance 102 comporte un étage de pré-amplification recevant le signal d’entrée S1 et fournissant des signaux provenant du collecteur des transistors Q5 , Q6 , par l’intermédiaire d’un réseau constitué de la résistance R23 , R57 , montée en parallèle avec un condensateur C7 , C8 . Ces signaux sont fournis à un étage d’amplification de puissance 302 sur la base du transistor Q8 , Q9 . Ce dernier fournit un signal de sortie 3 destiné à alimenter un haut-parleur R44 . Une contre-réaction fournit à l’étage de pré-amplification 201 une image du signal de sortie 3 .
L’amplificateur haute-puissance 102 comporte également un circuit d’alimentation supérieur 155a , connecté à la partie supérieure de l’étage d’amplification de puissance 302 , et un circuit d’alimentation inférieur 155b connecté à la partie inférieure de l’étage d’amplification de puissance 302 .
L’étage de pré-amplification 301 comporte deux paires différentielles 110a , 110b comprenant chacune deux transistors Q1 , Q2 et Q3 , Q4 montés en miroir l’un de l’autre. Ainsi, l’émetteur des transistors Q1 , Q2 est relié au bus d’alimentation en - 65V par l’intermédiaire d’une résistance R2 , R3 et d’une première source de courant constant I1 , tandis que l’émetteur des transistors Q3 , Q4 est relié au bus d’alimentation en + 65V par l’intermédiaire d’une résistance R4 , R5 et d’une seconde source de courant de même valeur I1 .
Les sources de courant I1 et I2 comprennent chacune un transistor Q23 , Q24 dont le collecteur est respectivement relié aux résistances R2 , R3 et R4 , R5 . L’émetteur des transistor Q23 , Q24 est connecté à une résistance R6 , R10 . La seconde borne de la résistance R6 est connectée d’une part au bus d’alimentation en - 65V et d’autre part à la masse, par l’intermédiaire d’un condensateur C11 monté en série avec une résistance R46 . La seconde borne de la résistance R10 est connectée d’une part au bus d’alimentation en + 65V et d’autre part à la masse, par l’intermédiaire d’un condensateur C12 monté en série avec une résistance R48 .
Une diode D1 , D2 est montée entre la base du transistor Q23 , Q24 et la seconde borne de la résistance R6 , R10 , tandis qu’une résistance R45 , R47 est montée entre la base du transistor Q23 , Q24 et le point d’interconnexion entre le condensateur C11 , C12 et la résistance R46 , R48 .
Le collecteur des transistors Q2 , Q4 peut être directement relié, respectivement, au bus d’alimentation en +65V et en -65V. En variante, le collecteur des transistors Q2 , Q4 peut être relié, respectivement, au bus d’alimentation en +65V et en -65V par l’intermédiaire d’un circuit d’amortissement des variations de puissance 304 , 305 .
Le circuit d’amortissement des variations de puissance 304 , 305 comporte une résistance R52 , R55 montée en série avec un condensateur C15 , C19 connecté à la masse. La seconde borne de la résistance R52 , R55 est connectée au bus d’alimentation en +/-65V. Avantageusement, un autre condensateur C16 , C20 peut être monté en parallèle du condensateur C15 , C19 . En pratique, le condensateur C15 , C19 présente une valeur comprise entre 150 et 300 µF, tandis que le condensateur C16 , C20 présente une valeur comprise entre 150 et 300 nF.
Le collecteur des transistors Q1 , Q3 est respectivement relié au bus d’alimentation en +65V et en -65V par l’intermédiaire d’une résistance R1 , R11 et avantageusement par l’intermédiaire du circuit d’amortissement des variations de puissance 304 , 305 . En l’absence de contre-réaction, le gain du premier étage de pré-amplification 102 dépend du rapport des résistances R1/R2 et R11/R4 .
La quantité de la (a-i) première cire dans la composition selon la présente invention peut être de 1 % en poids ou plus, de préférence de 2 % en poids ou plus, et de manière davantage préférée de 3 % en poids ou plus, par rapport au poids total de la composition.
La quantité de la (a-i) première cire dans la composition selon la présente invention peut être de 15 % en poids ou moins, de préférence de 10 % en poids ou moins, et de manière davantage préférée de 5 % en poids ou moins, par rapport au poids total de la composition, à condition que la quantité de la (a-i) première cire ne soit pas nulle.
La quantité de la (a-i) première cire dans la composition selon la présente invention peut aller de 1 % à 15 % en poids, de préférence de 2 % à 10 % en poids, et de manière davantage préférée de 3 % à 5 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
(Deuxième cire)
La composition selon la présente invention comprend (a-ii) au moins une deuxième cire. Un seul type de deuxième cire peut être utilisé, ou deux types différents de secondes cires ou plus peuvent être utilisés en combinaison.
La (a-ii) deuxième cire est choisie parmi les cires d’origine synthétique. En d’autres termes, la (a-ii) deuxième cire est une cire synthétique.
Des exemples de cire synthétique incluent une cire d’hydrocarbure synthétique et une cire modifiée.
Les exemples de cire d’hydrocarbure synthétique incluent la cire de polyéthylène, la cire de polypropylène et la cire de Fischer-Tropsch.
Les exemples de cire modifiée incluent un dérivé de cire de paraffine, un dérivé de cire de lignite et un dérivé de cire microcristalline.
Il est préférable que la (a-ii) deuxième cire soit choisie parmi une cire hydrocarbonée synthétique telle qu’une cire de polyéthylène, une cire de polypropylène et une cire de Fischer-Tropsch.
Des exemples de cire de polyéthylène incluent un homopolymère d’éthylène et un copolymère d’éthylène - alpha-oléfine. La cire peut également être obtenue par décomposition thermique du copolymère. Des exemples d’alpha-oléfine incluent une alpha-oléfine comportant de 3 à 12 atomes de carbone comme le propylène, le 1-butène, le 1-pentène, le 1-hexène, le 4-méthyl-1-pentène et le 1-octène.
Des exemples de cire de polypropylène incluent un homopolymère de propylène, un copolymère éthylène-propylène (qui est un copolymère aléatoire ou séquencé), et un copolymère propylène-alpha-oléfine (à l’exception de l’éthylène ou du propylène). En variante, la cire peut être obtenue par décomposition thermique du copolymère. Des exemples d’alpha-oléfine incluent le 1-butène, le 1-pentène, le 1-hexène, le 1-heptène, le 1-octène, le 4-méthyl-1-pentène, le 1-décène, le 1-dodécène, le 1-tétradécène, le 1-hexadécène et le 1-octadécène.
La cire de polyéthylène et la cire de polypropylène peuvent être obtenues par un procédé connu utilisant un catalyseur de polymérisation tel qu’un catalyseur de Ziegler, un catalyseur de Ziegler-Natta et un catalyseur métallocène. En particulier, la cire de polyéthylène et la cire de polypropylène obtenues en utilisant un catalyseur métallocène comme catalyseur de polymérisation sont préférables, car elles présentent une distribution de poids moléculaire étroite et une qualité stable, en comparaison à la cire de polyéthylène et à la cire de polypropylène obtenues en utilisant un catalyseur de Ziegler ou un catalyseur de Ziegler-Natta comme catalyseur de polymérisation.
La cire de Fischer-Tropsch est une cire d’hydrocarbure synthétique comprenant principalement des hydrocarbures linéaires, qui est obtenue en faisant réagir du gaz à l’eau contenant du monoxyde de carbone et de l’hydrogène comme composants principaux sous pression normale à 170 à 250°C en utilisant un catalyseur tel que le cobalt, le nickel ou le fer. La cire de Fischer-Tropsch est caractérisée en ce qu’elle comprend des hydrocarbures contenant des nombres impairs et pairs d’atomes de carbone, c’est-à-dire comprenant à la fois des hydrocarbures contenant des nombres impairs d’atomes de carbone et des hydrocarbures contenant des nombres pairs d’atomes de carbone.
De préférence, la (a-ii) deuxième cire est une cire de polyéthylène.
La quantité de la (a-ii) deuxième cire dans la composition selon la présente invention peut être de 1 % en poids ou plus, de préférence de 2 % en poids ou plus, et de manière davantage préférée de 3 % en poids ou plus, par rapport au poids total de la composition.
Concernant les projets de pleine mer ou « offshore » comme le système « Wave Dragon », les inconvénients sont différents. Ce sont d'abord les conditions météorologiques qui sont l'obstacle principal. Les vents et les tempêtes rendent la construction, l'accès et l'entretien de ces infrastructures très compliqués. La robustesse et l'ancrage des installations ainsi que le raccordement au réseau électrique continental sont au centre de cet obstacle et constituent un véritable défi d'ingénierie. Ensuite, les systèmes proposés ont des rendements relativement faibles.
Pour obtenir une puissance significative, de telles installations doivent être surdimensionnées. À titre d’exemple, le système « Wawe Dragon » présente des dimensions gigantesques (260 m d'envergure, 150 m de largeur, 17 m de hauteur, pour une masse de 33000 tonnes). Les investissements financiers dans ce projet sont énormes et la rentabilité repose sur un pari osé. Plusieurs pays, notamment le Royaume-Uni, l’Allemagne, l’Irlande et le Danemark ont collaboré dans ce projet financé par l'Union Européenne. Finalement, tous les dispositifs « offshore », implantés dans un environnement hostile, sont confrontés aux mêmes difficultés d'implantation et d'opération. De ce fait, aucun de ces systèmes n'a atteint un stade de maturité suffisant pour être développé à grande échelle et à un stade commercial.
L’invention vise à pallier l’ensemble de ces inconvénients
Description de l’invention L’invention vise donc à proposer un dispositif hybride marémoteur, houlomoteur, générateur d'énergie électrique, réunissant dans une même structure : une digue ou un barrage, un système houlomoteur, et un système marémoteur, leur permettant de fonctionner simultanément, indépendamment ou en complémentarité pour un captage plus efficace de l'énergie marine.
L’invention concerne donc un dispositif hybride, marémoteur houlomoteur, générateur d’électricité, le dispositif comportant au moins un système houlomoteur et caractérisé en ce qu’il comporte -notamment en ce qu’il se compose de-: un barrage bâti en front de mer et formant une digue, constitué de deux murailles parallèles, chaque muraille présentant une hauteur comprise entre 12 m et 15 m, les murailles étant distantes de 6 m à 8 m l’une de l’autre et créant entre elles un espace couvert par une dalle bétonnée ; un dispositif de captage comprenant un insert formant un conduit maçonné, disposé au pied du barrage et perpendiculairement à l’une des murailles, l’insert présentant une entrée rectangulaire largement ouverte face à la mer et adaptée pour recevoir et recueillir la houle et une deuxième ouverture, dite ouverture de sortie, de forme sensiblement circulaire et présentant une aire d’ouverture réduite par rapport à l’aire d’ouverture de l’entrée rectangulaire, ladite ouverture de sortie étant installée en face opposée de l’insert par rapport à l’entrée rectangulaire ; l’insert présentant intérieurement un foyer progressivement rétréci de l’entrée rectangulaire jusqu’à ladite ouverture de sortie, le foyer étant limité par une base étant légèrement inclinée vers le bas en direction de la mer, par une face supérieure horizontale et par des parois latérales non parallèles et convergentes ; un circuit hydraulique comprenant l’insert et un conduit cylindrique s’emboîtant dans ladite ouverture de sortie du foyer de l’insert, traversant la digue et montant vers le sommet du barrage et comportant : dans sa partie basse -notamment installés dans un local- une vanne, un instrument de mesure, et un clapet anti retour, et ; dans sa partie haute, le conduit présentant une pluralité de dérivations -notamment de trois à cinq dérivations- disposées par niveaux correspondants, chaque dérivation débouchant dans un réservoir ; la dérivation la plus haute comportant deux prises d’air -notamment s’étendant au-dessus d’une dalle couvrant le barrage-, l’une des deux prises d’air étant installée au point culminant du conduit et l’autre étant installée à l’aplomb des réservoirs; le circuit hydraulique se prolongeant par un conduit d’écoulement, s’étendant à partir de la base du réservoir le plus élevé, descendant jusqu’à la mer, recevant l’écoulement de toutes les dérivations et comportant sur son parcours une vanne et une turbine.
Le dispositif hybride selon l’invention est composé d’un insert maçonné destiné à capter la vague, adossé à une digue bâtie en front de mer. La vague, traversant l’insert, fortement accéléré à la sortie, est emmenée dans le circuit hydraulique, créant l’élévation d’une colonne d’eau, stabilisée en partie par la fermeture automatique du conduit grâce à un clapet anti-retour. Des dérivations déplacent la colonne d’eau, permettant aux vagues suivantes d’occuper l’espace libéré, de relancer et de perpétuer le fonctionnement, emmenant l’eau déplacée dans des réservoirs, d’où elle s’écoule vers la mer, entraînant lors de la descente une turbine et un générateur produisant de l’électricité. Le système marémoteur est composé de bassins de retenue situés entre la digue et le continent, communicant avec la mer par bouches traversant le barrage. L’eau transitant par ces conduits lors du remplissage et de la vidange, est turbinée à chaque passage pour produire de l’électricité. Le système selon l’invention est propre, robuste, puissant, fiable et rentable.
Selon certains modes de réalisation, le système houlomoteur comprend des moyens de contrôle adaptés pour pouvoir ; un flux de houle entrant et traversant l’insert du fait du captage, le flux de houle augmentant dans ladite ouverture de sortie, entrant dans le conduit cylindrique et ouvrant le clapet anti retour et permettant, durant une phase ascendante de la houle, une élévation d’une colonne d’eau dans le conduit cylindrique, permettre ; une fermeture automatique du conduit cylindrique par le clapet anti retour durant une phase descendante de la houle succédant à la phase ascendante, entraînant un blocage de la colonne d’eau et du système; une ouverture de l’une des dérivations choisie par un organe de programmation de l’organe de mesure, levant le blocage de la colonne d’eau, en réduisant le volume, la masse, la hauteur de la colonne d’eau initiale et en empêchant sa reformation, et en créant un nouvel itinéraire permettant aux vagues suivantes, apportant la même quantité d’eau et d’énergie, selon le même processus et le même timing, une relance et une reproduction régulière de ce fonctionnement; le parcours de l’eau dans le circuit hydraulique se poursuivant, du fait de cette ouverture, dans le conduit d’écoulement, collectant un écoulement des réservoirs, conduisant cet écoulement jusqu’à une turbine couplée à un générateur puis jusqu’à la mer, cet écoulement étant stabilisé par une vanne, sous contrôle d’un régulateur entraînant la rotation de la turbine et du générateur en mode continu, et une production régulière d’électricité.
Selon certains modes de réalisation, l’organe de mesure comporte un conduit parallèle, de plus faible diamètre que le diamètre du conduit cylindrique et une pluralité de capteurs -notamment de 4 ou 5 capteurs-, le conduit parallèle communiquant par sa base avec le conduit cylindrique -notamment dans le local technique- au-dessous du clapet anti-retour, montant verticalement, traversant la dalle bétonnée couvrant le barrage, débouchant à l’extérieur au-dessus de celle-ci ; chaque capteur de la pluralité de capteurs étant équidistant de la dérivation située au-dessous du capteur et de la dérivation située au-dessus du capteur considéré ; la hauteur de la colonne d’eau dans le conduit parallèle de l’organe de mesure, évaluée au moyen des capteurs -activés ou désactivés suivant les circonstances-, permettant au programmateur de sélectionner la dérivation et l’itinéraire le plus favorable pour la circulation de l’eau dans le circuit hydraulique.
Selon certains modes de réalisation, le système houlomoteur comprend des moyens de contrôle de l’ouverture/fermeture d’une pluralité de vannes, chaque vanne étant disposée sur la dérivation correspondante, les moyens de contrôle étant adaptés pour pouvoir ; fermer chaque vanne de la pluralité de vannes selon un ordre prédéterminé -notamment selon un ordre d’altitude croissante- lors d’une phase de marée montante, à partir des informations transmises par les capteurs à l’organe de programmation, et ; ouvrir chaque vanne de la pluralité de vannes selon un ordre prédéterminé -notamment selon un ordre d’altitude décroissante- lors d’une phase de marée descendante, à partir des informations transmises par les capteurs (H2,H3,H4,...Hn) à l’organe de programmation ; aboutissant en fin de cycle à une configuration du circuit hydraulique identique à celle du départ, bouclant ainsi un processus ordonné et reproductible d’un cycle sur l’autre.
Selon certains modes de réalisation, le dispositif selon l’invention comprend un système marémoteur comprenant : une pluralité de bassins de retenue installés entre la digue et le rivage ; une pluralité de bouches marémotrices traversant le barrage et permettant une communication avec la mer, ces bouches marémotrices présentant une forme évasée côté mer et bassin, un rétrécissement dans la partie centrale dans laquelle une turbine est installée ; une pluralité de vannes placées de part et d’autre de la turbine contrôlant les flux entrants ou sortants.
Selon certains modes de réalisation, le dispositif selon l’invention se compose du barrage, du système houlomoteur et d’un système marémoteur, et ; le barrage est bâti en front de mer et est constitué de deux murailles parallèles séparées entre elles d’une dizaine de mètres, créant un local couvert par une dalle, et ; en ce que le barrage constitue l’ossature commune du système houlomoteur, du système marémoteur et de l’organe de mesure.