INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
On a représenté, sur les et , un ensemble 100 comprenant un dispositif de régulation thermique 1 pour refroidir trois modules 3 de stockage d’énergie électrique comprenant chacun une pluralité de cellules 2 de stockage d’énergie électrique posé sur le dispositif 1 pour être refroidis.
Ces cellules 2 sont disposées suivant deux rangées 4 qui forment chaque module 3, comme on peut voir sur la qui montre la base des cellules 2.
Le dispositif de régulation thermique 1 comporte une plaque supérieure 101 et une plaque inférieure 102 assemblée avec la plaque supérieure pour former ensemble la pluralité de canaux 7de circulation pour le fluide caloporteur.
Les plaques 101 et 102 sont réalisées en métal, notamment en aluminium.
Ce dispositif de régulation thermique 1 comporte une pluralité de canaux 7 pour l’écoulement d’un fluide caloporteur diphasique.
Les canaux 7 sont agencés de sorte que, lorsque les modules 3 sont disposés sur le dispositif de régulation thermique 1, des cellules 2 soient en regard à la fois d’un tronçon aller 8 de canal et un tronçon retour 9 de ce même canal 7, en aval du tronçon aller 8, de sorte que du fluide caloporteur circule d’abord dans le tronçon aller 8 en permettant d’évacuer une première fois de la chaleur de la cellule 2 puis parvient dans le tronçon retour 9 de ce canal en permettant de refroidir une deuxième fois cette cellule 2.
Les canaux 7 présentent chacun une entrée de fluide 10 et une sortie de fluide 11 et s’étendant depuis leur entrée de fluide 10 jusqu’à être en regard d’une cellule extrémale 12 de la rangée de cellules, qui est la première cellule à refroidir, cette cellule extrémale 12 étant également la dernière cellule en regard de ces canaux 7 avant que ces canaux n’aboutissent à leur sortie de fluide 11.
Le tronçon aller 8 du canal 7 fait partie d’une passe aller 15 du fluide caloporteur et le tronçon retour 9 du canal fait partie d’une passe retour 16 du fluide. Les passes aller 15 et retour 16 sont illustrées sur la .
Il faut comprendre que le tronçon aller 8 est un tronçon en regard de l’une des cellules 2, par opposition au tronçon retour 9 en regard de cette même cellule 2, et cette cellule 2 voient ainsi deux tronçons, à savoir les tronçons aller 8 et retour 9, du même canal 7, dont les sens d’écoulement de fluide sont opposés.
La passe aller 15 comprend l’ensemble des tronçons aller 8 et la passe retour 16 comprend l’ensemble des tronçons retour 9.
Autrement dit, la passe aller 15 correspond à l’écoulement de fluide caloporteur dans un sens aller et la passe retour 16 correspond à l’écoulement de fluide caloporteur dans un sens retour après avoir parcouru la passe aller.
Un certain nombre de cellules 2 de chaque module 3 bénéficient individuellement d’échanges de chaleur avec à la fois la passe aller 15 et la passe retour 16.
La composition en termes de phases du fluide caloporteur est différente entre le tronçon aller 8 et le tronçon retour 16 de chaque canal. Il y a plus de phase gazeuse dans la passe retour 16 que dans la passe aller 15 du fait de pertes de charge dans les canaux d’écoulement 7. Le fluide caloporteur, au fur et à mesure qu’il s’écoule dans les canaux 7, subit des pertes de charge, faisant baisser sa pression et provoquant le changement de phase de liquide à gazeux. La température du fluide caloporteur reste relativement basse jusqu’à ce que seule la phase gazeuse soit présente, une fois que tout le liquide soit passé en phase gazeuse. A partir de ce moment, des apports de chaleur au fluide caloporteur, en phase gazeuse, provoquent un réchauffement rapide du fluide caloporteur.
b) maturation du support imprégné Après imprégnation, le support imprégné est maturé à l'état humide pendant 0,5 heure à 40 heures, de manière préférée pendant 1 à 30 heures. Des durées plus longues ne sont pas exclues, mais n’apportent pas nécessairement d’amélioration.
c) séchage Le précurseur du catalyseur est séché afin d'éliminer toute ou une partie de l'eau introduite lors de l'imprégnation à une température inférieure à 250°C, de manière préférée entre 70°C et 200°C. La durée du séchage est de préférence comprise entre 0,5 h et 20 h. Des durées plus longues ne sont pas exclues, mais n’apportent pas nécessairement d’amélioration.
d) Imprégnation du support Lors de l’étape d), on prépare une solution aqueuse comprenant au moins un sel précurseur du cuivre. Le sel précurseur de cuivre est de préférence sélectionné parmi l’acétate de cuivre, l’acétylacétonate de cuivre, le nitrate de cuivre, le sulfate de cuivre, le chlorure de cuivre, le bromure de cuivre, l’iodure de cuivre ou le fluorure de cuivre.
Le dépôt du cuivre sur le précurseur de catalyseur obtenu à l’issue de l’étape c) est réalisé par imprégnation à sec de la solution aqueuse comprenant au moins un sel précurseur de cuivre sur le précurseur de catalyseur obtenu à l’issue de l’étape c), le volume de ladite solution aqueuse étant généralement compris entre 0,9 et 1,1 fois le volume poreux du support. La concentration en cuivre en solution est approvisionnée de manière à ce que le ratio massique entre le cuivre et le palladium est compris entre 20 et 1000 poids/poids, de préférence entre 50 et 500 poids/poids, et plus préférentiellement entre 70 et 300 poids/poids, et encore plus particulièrement entre 80 et 200 poids/poids.
e) séchage Le précurseur de catalyseur obtenu à l’issue de l’étape d) est séché afin d'éliminer toute ou une partie de l'eau introduite lors de l'imprégnation à une température inférieure à 250°C, de manière préférée entre 70°C et 200°C. La durée du séchage est de préférence comprise entre 0,5 h et 20 h. Des durées plus longues ne sont pas exclues, mais n’apportent pas nécessairement d’amélioration.
f) calcination du catalyseur séché obtenu à l'étape e)
Après séchage, le catalyseur séché obtenu à l’issue de l’étape e) est calciné sous air, de préférence de combustion, et plus préférentiellement un air de combustion du méthane, comprenant entre 40 et 80 grammes d'eau par kg d'air, un taux d'oxygène compris entre 5% et 15% volume et un taux de CO 2 compris entre 4% et 10% volume. La température de calcination est généralement comprise entre 250°C et 900°C, de préférence comprise entre environ 300°C et environ 700°C. La durée de calcination est généralement comprise entre 0,5 h et 5 h. La vitesse volumétrique horaire (V.V.H) est généralement comprise entre 150 et 3000, de préférence entre 300 et 1500 litres d’air de combustion par heure et par litre de catalyseur.
g) traitement hydrothermal du catalyseur calciné obtenu à l’étape f) (optionnelle)
Après l’étape f) de calcination, le catalyseur peut subir un traitement hydrothermal sous air, de préférence sous air de combustion, comprenant entre 150 et 5000 grammes d'eau par kg d'air, de préférence entre 300 et 4500, et encore plus préférentiellement entre 500 et 4000 grammes d'eau par kg d'air.
La température du traitement hydrothermal est comprise entre 500°C et 900°C, de préférence comprise entre 600°C et 700°C.
La durée du traitement hydrothermal est généralement comprise entre 0,5 et 5 heures.
h) réduction (étape optionnelle) Le catalyseur est généralement réduit. Cette étape est de préférence réalisée en présence d'un gaz réducteur, soit in situ , c'est-à-dire dans le réacteur où est réalisée la transformation catalytique, soit ex situ . De manière préférée, cette étape est effectuée à une température comprise entre 80°C et 180°C, de manière encore plus préférée entre 100°C et 160°C.
La réduction est réalisée en présence d'un gaz réducteur comprenant entre 25 vol% et 100 vol% de dihydrogène, de préférence 100% volume de dihydrogène. Le dihydrogène est éventuellement complété par un gaz inerte pour la réduction, de préférence de l'argon, du diazote ou du méthane.
Pendant ce temps, les bielles B2, B3 associées aux bômes fixes BF2, BF3 des deux autres voile V2 et V3 permettent d’orienter ces dernières selon une direction sensiblement perpendiculaire à celle du vent, augmentant ainsi leur prise au vent et par conséquent l’effort d’entraînement en rotation du support de mâts S, et donc de la roue excentrique 21 et de l’arbre moteur 25.
Sur les figures 9a2 et 9b2, la bielle B1 associée à la bôme fixe BF1 de la voile V1 a eu pour effet d’augmenter l’angle d’ouverture de cette bôme fixe BF1 par rapport à la branche associée BR1 du support de mâts S, et ainsi d’accélérer le passage de la voile V1 vers la position représentée à la figure 9a2 dans laquelle cette voile V1 se trouve parallèle à la direction F du vent, limitant ainsi sa prise au vent susceptible de freiner la vitesse de rotation de l’éolienne E.
Pendant ce temps, grâce à sa bielle B3 associée, la bôme fixe BF3 associée à la voile V3 commence à s’ouvrir par rapport à la branche associée BR3 du support de mâts S, permettant de réduire la prise au vent de la voile V3 pendant que celle-ci remonte dans le lit du vent.
Sur les figures 10a3 et 10b3, l’ouverture de la bôme fixe BF1 associée à la voile V1 par rapport à la branche BR1 de support de mâts S associée, a commencé à s’ouvrir, sous l’action de sa bielle associée B1, amenant ainsi rapidement la voile V1 dans une position sensiblement perpendiculaire à la direction F du vent.
Enfin, sur les figures10a4 et 10b4, la voile V3 se retrouve dans la même position que celle de la voile V1 sur les figures 9a1 et 9b1.
Ce mouvement cyclique se reproduit indéfiniment.
Grâce au maintien de la direction des bras 11, 15 de la manivelle 9 perpendiculairement à la direction F du vent, et au mouvement relatif du support de mâts S et de la roue excentrique 21, on peut actionner les bielles B de manière à modifier l’orientation des bômes fixes BF et des mâts M associés par rapport au support de mâts S.
On peut de la sorte optimiser l’orientation des voiles V par rapport au vent selon la position qu’occupent ces voiles V dans le cycle : réduction de la prise au vent dans la partie du cycle ou la voile V remonte dans le lit du vent, et augmentation de la prise au vent dans la partie du cycle où la voile V descend dans le lit du vent.
On peut de la sorte obtenir une augmentation significative de la vitesse de rotation de l’éolienne E selon l’invention, grâce à un mécanisme simple ne nécessitant aucune automatisation.
Dans la variante représentée à la , les voiles V sont remplacées par des panneaux rigides P1, P2, P3.
Pour une utilisation sur un support fixe, par exemple sur un bâtiment, ces panneaux fixes P peuvent être réalisés en matériau transparent tels que du verre sécurit, de manière à limiter l’impact visuel de l’éolienne E.
On notera que l’utilisation de panneaux rigides P permet de réduire fortement la traînée aérodynamique de la voile dans son mouvement de remontée contre le vent, permettant ainsi d’améliorer le rendement de l’éolienne E.
Dans le mode de réalisation représenté à la , on peut voir que les voiles V peuvent être tendues entre des bômes mobiles inférieure BMI et supérieure BMS, elles-mêmes montées pivotantes sur deux bômes fixes BFI, BFS respectives solidaires de chaque mât M.
De préférence, comme cela est visible notamment sur la , des entretoises EN1, EN2, EN3 et des haubans H sont interposés entre les mâts M1, M2, M3, de manière à assurer la rigidité de l’ensemble de l’éolienne E.
On a représenté à la un autre mode de réalisation du mécanisme O d’orientation des mâts, qui peut être utilisé par exemple avec l’éolienne E représentée à la .
Ce mécanisme d’orientation O diffère de celui représenté aux figures 6 et 7 en ceci que la manivelle 9 comporte un unique bras 11.
Les objets en suspension dans le liquide sont dans cet exemple des cristaux ayant une taille de l’ordre du micromètre, c’est-à-dire inférieure à 1 mm et supérieure ou égale à 1000 nm, typiquement une taille moyenne comprise entre 10 µm et 15 µm.
La présente description s’applique par analogie à une mise en œuvre du dispositif 1 avec un autre fluide, par exemple un fluide gazeux, et/ou des objets autres que des cristaux.
Il est représenté sur la deux pièges capillaires 5 du dispositif 1.
Chacun de ces pièges capillaires 5 comprend une microcavité 6, un organe de rétention 7 et un microcanal 8, appelé microcanal secondaire.
Dans cet exemple, le microcanal secondaire 8 présente un diamètre de 10 µm.
Il va maintenant être décrit le piège capillaire 5 situé à droite de la .
La microcavité 6 est formée sur une paroi du microcanal primaire 2 de manière à déboucher dans le microcanal primaire 2 par une ouverture de largeur D2, la largeur D2 étant considérée selon la direction d’écoulement.
Dans cet exemple, la microcavité 6 présente une forme hémisphérique de sorte que l’ouverture précitée est circulaire. La largeur D2 correspond ainsi à un diamètre d’ouverture de la microcavité 6.
Le microcanal secondaire 8 comprend une première extrémité 8A par laquelle il débouche dans la microcavité 6 et une deuxième extrémité 8B par laquelle il débouche dans le microcanal primaire 2.
Dans cet exemple particulier, ce microcanal secondaire 8 débouche par sa deuxième extrémité 8B dans le tronçon 204 du microcanal primaire 2 et par sa première extrémité 8A dans la microcavité 6 laquelle débouche dans le tronçon 202 du microcanal primaire 2 (voir figures 2 et 3).
Toujours en référence au piège capillaire 5 situé à droite de la , l’organe de rétention 7 s’étend dans le microcanal primaire 2, en l’occurrence dans le tronçon 202, en vis-à-vis de la microcavité 6 de ce piège capillaire 5.
L’organe de rétention 7 comprend une surface 71, dite de rétention, qui s’étend en regard de la microcavité 6, une surface opposée 72, une surface amont 73 et une surface aval 74.
Les termes « amont » et « aval » s’entendent par rapport à un sens d’écoulement S1 du liquide dans le microcanal primaire 2 lorsque celui-ci se déplace de l’entrée 3 vers la sortie 4.
Les surfaces 71-74 de l’organe de rétention 7 sont séparées les unes des autres par des bords 75-78 formant dans cet exemple des arêtes. Le bord 75 délimite les surfaces 71 et 73, le bord 76 délimite les surfaces 72 et 73, le bord 77 délimite les surfaces 72 et 74 et le bord 78 délimite les surfaces 71 et 74.
Les surfaces 71 et 72 définissent une épaisseur de l’organe de rétention 7.
Selon la direction d’écoulement, l’organe de rétention 7 présente une largeur D3 qui correspond dans cet exemple à une distance entre les bords 75 et 77, le bord 75 délimitant une extrémité amont à la fois de la surface de rétention 71 et de l’organe de rétention 7, le bord 77 délimitant une extrémité aval à la fois de la surface opposée 72 et de l’organe de rétention 7.
Trois orifices 42 aménagés à travers le premier demi-cadre 32 sont répartis le long du premier bord transversal 32D1. Parmi ces trois orifices, un premier orifice 42 11 est situé à proximité du premier bord longitudinal 32E1, un deuxième orifice 42 12 est situé à proximité du deuxième bord longitudinal 32E2 et un troisième orifice 42 13 est situé à mi-distance des orifices 42 11 et 42 12 , à proximité de l’axe A2. Trois autres orifices 42 aménagés également à travers le premier demi-cadre 32 sont répartis le long du deuxième bord transversal 32D2. Parmi ces trois orifices, un premier orifice 42 2 1 est situé à proximité du deuxième bord longitudinal 32E2, un deuxième orifice 42 2 2 est situé à proximité du premier bord longitudinal 32E1 et un troisième orifice 42 2 3 est situé à mi-distance des orifices 42 2 1 et 42 2 2 , à proximité de l’axe A2.
Trois orifices 44 aménagés à travers le deuxième demi-cadre 34 sont répartis le long du premier bord transversal 34D1. Parmi ces trois orifices, un premier orifice 44 11 est situé à proximité du premier bord longitudinal 34E1, un deuxième orifice 44 12 est situé à proximité du deuxième bord longitudinal 34E2 et un troisième orifice 44 13 est situé à mi-distance des orifices 44 11 et 44 12 , à proximité de l’axe A2. Trois autres orifices 44 aménagés également à travers le deuxième demi-cadre 34 sont répartis le long du deuxième bord transversal 34D2. Parmi ces trois orifices, un premier orifice 44 2 1 est situé à proximité du deuxième bord longitudinal 34E2, un deuxième orifice 44 2 2 est situé à proximité du premier bord longitudinal 34E1 et un troisième orifice 44 2 3 est situé à mi-distance des orifices 44 2 1 et 44 2 2 , à proximité de l’axe A2.
La distance d 211 entre le premier bord longitudinal 32E1 du demi-cadre 32 et l’orifice 42 11 est strictement supérieur à la distance d 411 entre le premier bord longitudinal 34E1 du demi-cadre 34 et l’orifice 44 11 . En pratique la distance d 211 est supérieure à la distance d 411 de plus de deux fois le rayon des orifices 42 11 et 44 1 1 , de sorte qu’il n’existe pas de superposition, selon une direction parallèle à l’axe A30, entre les orifices 42 11 et 44 11 qui sont voisins.
On numérote 42 ij et 44 ij les orifices 42 et 44, avec i un entier naturel compris entre 1 et 2 et j un entier naturel compris entre 1 et 3. L’indice i correspond au numéro du bord 30D1 ou 30D2 près duquel est situé un orifice, alors que l’indice j est le numéro d’ordre de cet orifice le long de ce bord.
Ici, les orifices 42 et 44 sont positionnés par paires, à savoir un orifice 42 ij voisin d’un orifice 44 ij , avec les entiers naturels i et j qui ont la même valeur au sein d’une même paire d’orifices. En particulier, il n’existe pas de superposition, selon une direction parallèle à l’axe A30, entre les orifices 42 et 44 d’une même paire.
De façon générale, les orifices 42 ij et 44 ij sont décalés transversalement le long des bords transversaux des ouvertures 32C et 34C, c’est-à-dire selon une direction parallèle au plan principal π22 de la membrane 25 et perpendiculaire aux axes A2, A32 et A34, de telle sorte qu’il n’existe pas de superposition entre les orifices 42 et 44, selon une direction parallèle à l’axe A30.
Dans l’exemple des figures et de façon avantageuse, les orifices 42 1j sont disposés, le long du bord transversal 32D1, par rapport aux orifices 42 2j disposés le long du bord transversal 32D2, de façon symétrique d’une droite imaginaire parallèle au bord transversal 32D1 et passant par le point P32. De même, les orifices 44 1j sont disposés, le long du bord transversal 34D1 de façon symétrique du point P34 par rapport aux orifices 44 2j disposés le long du bord transversal 34D2.
Le long de chacun des bords transversaux 30D1 et 30D2, les orifices 42 et 44 constituent une rangée d’orifices et sont disposés de façon alternée. Un orifice 42 est disposé entre deux orifices 44, et inversement, sauf pour les deux orifices situés en bout de rangée, qui sont les plus proches des bords longitudinaux 30E1 et 30E2.
Dans l’exemple illustré, il n’y a pas de décalage longitudinal selon les axes A2, A32 et A34 entre les orifices 42, 44 qui sont situés le long d’un même bord transversal 30D1 ou 30D2. Ainsi, les orifices 42 appartenant à un premier demi-cadre 32 et situés le long d’un même bord transversal 30D1 ou 30D2 considéré sont alignés selon une droite perpendiculaire aux axes A2, A32 et A34, et les orifices 44 appartenant au deuxième demi-cadre 34 et situés le long du même bord transversal 30D1 ou 30D2 considéré sont alignés selon la même droite perpendiculaire aux axes A2, A32 et A34. Le fait d’avoir un tel décalage transversal sans décalage longitudinal entre les orifices des deux demi-cadres situés le long du même bord transversal 30D1 ou 30D2 permet de limiter la dimension parallèle aux axes A2, A32 et A34 de la zone permettant l’immobilisation des couches de diffusion 28 et 29 sur le cadre 30.
Cependant, dans certains cas, on peut prévoir d’autres configurations.
Ainsi, selon une première variante non représentée de l’invention, on peut prévoir que les orifices 42 appartenant à un premier demi-cadre 32 et situés le long d’un même bord transversal 30D1 ou 30D2 considéré soient alignés selon une première droite perpendiculaire aux axes A2, A32 et A34, et les orifices 44 appartenant au deuxième demi-cadre 34 et situés le long du même bord transversal 30D1 ou 30D2 considéré soit alignés selon une deuxième droite perpendiculaire aux axes A2, A32 et A34, décalée longitudinalement de la première droite. Dans ce cas, on peut alors envisager que les orifices 42 appartenant au premier demi-cadre 32 et les orifices 44 appartenant au deuxième demi-cadre 34 ne présentent pas de décalage transversal entre deux orifices 42, 44 d’une même paire, c’est-à-dire voisins mais appartenant à deux demi-cadres différents.
Selon une deuxième variante non représentée de l’invention, on peut envisager que les orifices 42 appartenant au premier demi-cadre 32 et les orifices 44 appartenant au deuxième demi-cadre 34 présentent, en plus du décalage longitudinal, un décalage transversal entre deux orifices 42, 44 d’une même paire.
Selon une troisième variante non représentée de l’invention, les orifices 42, 44 appartenant à un même demi-cadre 32 et situés le long d’un même bord transversal 30D1 ou 30D2 ne sont pas alignés selon une droite. Dans une telle variante, on peut prévoir que les orifices 42 appartenant au premier demi-cadre 32 et les orifices 44 appartenant au deuxième demi-cadre 34 soient disposés en quinconce.
On note S28 la surface de la couche de diffusion 28 tournée vers la membrane CCM 25. On note S29 la surface de la couche de diffusion 29 tournée vers la membrane CCM 25.
En configuration montée de l’assemblage membrane-électrode 2, chaque orifice 42 s’étend, à travers le demi-cadre 32, entre les surfaces S28 et S34, alors que chaque orifice 44 s’étend, à travers le demi-cadre 34, entre les surfaces S29 et S32.
On décrit ci-après un procédé de fabrication de l’assemblage membrane-électrode 2.
Lors d’une première étape préalable, les surfaces S32 et S34 sont enduites de colle. Cette étape préalable peut être effectuée sur le site de fabrication de l’assemblage membrane-électrode 2, juste avant les étapes suivantes ou de façon anticipée. En variante, cette étape préalable peut être effectuée sur un site distant, à partir duquel les demi-cadres enduits de colles sont acheminés sur le site de fabrication de l’assemblage membrane-électrode. L’opération d’enduction des surfaces S32 et S34 avec la colle peut donc être réalisée par un industriel différent de celui qui fabrique l’assemblage membrane-électrode.
Lors d’une deuxième étape, les deux demi-cadres 32 et 34 sont mis en appui par leurs surfaces S32 et S34 le long du plan π30, ce qui a pour effet de pincer le bord 22a de la membrane 22 et de solidariser le cadre 30 et la membrane 22, c’est-à-dire le cadre 30 et la membrane CCM 25. Le cadre 30 est constitué par l’adhérence des surfaces S32 et S34 grâce à la colle qui y est enduite.
Lors d’une troisième étape, les couches de diffusion 28 et 29 sont déposées sur le cadre 30, plus précisément sur les surfaces externes S’32 et S’34 des demi-cadres 32 et 34. Les dimensions de l’ouverture 30C et des couches de diffusion 28 et 29 sont choisies de telle sorte que, au terme de la troisième étape, les couches de diffusion recouvrent à la fois l’ouverture 30C, donc la membrane 25, et les orifices 42 et 44. Ainsi, chaque orifice 42 ou 44 est disposé, selon une direction parallèle à l’axe A30, en regard d’une des couches de diffusion.
On constitue ainsi une structure à sept couches, à savoir les trois couches 22, 23 et 24 de la membrane CCM 25, les deux demi-cadres 32 et 34 et les deux couches de diffusion 28 et 29. Cette structure multicouche est visible en coupe à la .
La structure multicouche est soumise à un effort de pression représenté par les flèches P à la , lors d’une sous-étape de pressage de cette structure multicouche qui fait partie d’une quatrième étape du procédé de l’invention. Concomitamment à la sous-étape de pressage, une sous-étape de chauffage peut être mise en œuvre, ce qui a notamment pour effet de fluidifier la colle présente sur les surfaces S32 et S34, cette colle ayant alors tendance à migrer vers les surfaces S28 et S29, respectivement à travers les orifices 42 et 44.