INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le dispositif 20 de mesure multivariée de présence de composés présents dans un fluide représenté schématiquement sur la , remplissant également une fonction de caractérisation d’un alignement de caméra selon un mode de réalisation possible de la présente invention, est un exemple non limitatif de dispositif intégrant un capteur à puce photonique pour une application non limitative d’identification d’odeurs. Il comporte une chambre de mesure 22 destinée à recevoir un fluide à analyser, par exemple un gaz tel que de l’air ambiant. Pour ce faire, il comporte un dispositif d’aspiration 24 conçu pour aspirer l’air situé à l’intérieur de la chambre de mesure 22 et le faire sortir à l’extérieur. Il comporte en outre une entrée d’air 26 pouvant être sélectivement fermée pour garder l’air ambiant dans la chambre de mesure 22 ou bien ouverte pour permettre l’évacuation de l’air ambiant de la chambre de mesure 22 et son renouvellement par l’activation du dispositif d’aspiration 24. Il est ainsi doté de moyens de maîtrise des flux entrant et sortant.
Dans sa chambre de mesure 22, Le dispositif de mesure multivariée 20 comporte plusieurs capteurs olfactifs 28, répartis respectivement sur autant de sites réactifs, par exemple une soixantaine, conçus pour interagir avec des composés susceptibles d’être présents dans la chambre de mesure 22 lorsque le dispositif 20 est placé à proximité d’un fluide à analyser émetteur de ces composés, notamment lorsque l’entrée d’air 26 est à proximité du fluide considéré. Les composés émis sont généralement des composés organiques volatils mais la présente invention ne se limite pas à de tels composés.
Chaque capteur olfactif 28 est lui-même par exemple un biocapteur conçu pour interagir avec les composés d’une famille particulière de composés organiques volatils. En pratique, chaque capteur olfactif 28 peut comporter une molécule, telle qu’un peptide immobilisé sur un substrat ou un polymère recouvrant une surface, complémentaire des composés de la famille associée à ce capteur olfactif 28.
En variante, le dispositif de mesure multivariée 20 pourrait être adapté pour être mis en contact avec tout autre fluide, liquide ou gazeux, que de l’air ambiant. Il pourrait également selon une version particulièrement simple ne pas comporter le dispositif d’aspiration 24 et l’entrée d’air 26, voire même la chambre de mesure 22. Dans cette version simple, les capteurs olfactifs 28 sont alors susceptibles d’être directement mis au contact du fluide à analyser sans maîtrise de flux.
L’idée générale reste de fonctionnaliser des sites réactifs à l’aide des capteurs olfactifs 28 (i.e. biocapteurs, polymères, nanotubes de carbones, etc.) de telle sorte qu’ils adsorbent et désorbent de manière différenciée les composés organiques volatils, de former une réponse d’interaction moléculaire différenciée des capteurs olfactifs, et d’amplifier la réponse sous la forme d’une séquence de signaux électriques de mesure S à l’aide d’un dispositif de transduction physique.
Les capteurs olfactifs 28 sont donc associés à au moins un transducteur 30 avec lequel ils interagissent. Ce transducteur 30 est arrangé et configuré pour mesurer tout changement de propriété physique provoqué par une interaction des capteurs olfactifs 28 avec le fluide à analyser. Il fournit la séquence de signaux électriques de mesure S qui caractérise ce fluide puisqu’elle est représentative des composés organiques volatils avec lesquels les capteurs olfactifs 28 peuvent interagir dans la chambre de mesure 22.
Plus précisément dans le contexte technique de la présente invention, le transducteur 30 est un système à puce photonique, avantageusement un système d’amplification de variation d’indice optique par interférométrie de Mach-Zehnder, par exemple selon une technologie à matrice d’interféromètres de Mach-Zehnder, dite technologie MZI (de l’anglais « Mach-Zehnder Interferometer »), voire plus précisément une technologie MZI à interférences multimodales, dite technologie MZI/MMI (de l’anglais « Multi Mode Interference »). Un tel système est configuré pour mesurer tout changement d’un indice de réfraction dû à une interaction du fluide étudié avec au moins l’un quelconque des capteurs olfactifs 28, chaque capteur olfactif étant positionné sur deux bras d’un même interféromètre, grâce à un décalage de phases détectable entre l’un des deux bras dit bras de référence de l’interféromètre relatif à ce capteur olfactif quelconque et l’autre des deux bras dit bras de détection de l’interféromètre sur lequel le site réactif de ce capteur olfactif quelconque est disposé. Le transducteur à puce photonique résultant fournit la séquence de signaux de mesure S qui se présente sous la forme d’une séquence d’images de taches matérialisant les décalages de phases, exprimés en Radian, des capteurs olfactifs 28. L’ensemble constitué des capteurs olfactifs 28 et du transducteur 30 forme un capteur à puce photonique.
Comme illustré sur la , le transducteur 30 comporte plus précisément une puce photonique 32 dont les éléments optiques sont représentés de façon très schématique pour une compréhension fonctionnelle de leur agencement. Selon un mode de réalisation préféré, elle comporte une face inférieure 32A de pose sur un support et une face supérieure 32B à extrémité 34 de guide d’onde optique réceptrice d’un signal optique O, à pluralité d’interféromètres 36 formant des supports respectifs pour les capteurs olfactifs 28 et destinés à être traversés par des signaux optiques issus du signal optique O, et à pluralité 38 d’extrémités de guides d’ondes optiques émettrices de signaux optiques ayant traversé la pluralité d’interféromètres 36. Ces extrémités 38 forment les sorties optiques de la puce photonique 32 et sont organisées matriciellement en M colonnes et N lignes.
Une organisation matricielle en quinconce de la pluralité de sorties optiques 38 est illustrée sur la . Dans l’exemple précité de 64 interféromètres 36 et autant de capteurs olfactifs 28 différents disposés en face supérieure 32B de la puce photonique 32, la technologie MZI/MMI à déphasage de 2Π/3 engendre 192 sorties optiques 38, disposées ici en quinconce sur une grille matricielle à M = 16 colonnes C 1 , …, C M et N = 24 lignes L 1 , …, L N . On notera que la distance entre les colonnes C 1 , …, C M n’a aucune raison d’être égale à celle entre les lignes L 1 , …, L N . Dans l’exemple illustré, les colonnes sont plus distantes entre elles que les lignes.
De retour à la , le transducteur 30 comporte en outre une diode VCSEL 40 qui produit le signal optique O et est optiquement raccordée à l’extrémité réceptrice 34 de la puce photonique 32. Enfin, le transducteur 30 comporte une caméra CCD 42 munie de multiples photorécepteurs 44, disposée face à l’organisation matricielle de la pluralité de sorties optiques 38 à une distance prédéfinie. Les interféromètres 36 à capteurs olfactifs 28 de la puce photonique 32 sont disposés en partie centrale de sa face supérieure 32B, au contact de tout fluide à analyser dans la chambre de mesure 22, tandis que l’extrémité réceptrice 34 et la pluralité de sorties optiques 38 sont en périphérie.
Un exemple d’image de taches en niveaux de gris IM qui peut être produite par la caméra CCD 42 est illustré sur la . La caméra CCD 42 du transducteur 30 est apte à fournir en sortie toute une séquence S de telles images lorsqu’un fluide à analyser est introduit dans la chambre de mesure 22.
De retour à la , le dispositif de mesure multivariée 20 comporte en outre plusieurs modules fonctionnels qui vont être décrits ci-dessous. Dans l’exemple décrit, ces modules sont de nature logicielle. Ainsi, le dispositif 20 comporte un élément de type ordinateur 46 comportant une unité de traitement (par exemple un processeur) 48 et une zone de mémoire associée 50 (par exemple une mémoire RAM ou autre) dans laquelle plusieurs programmes d’ordinateurs ou plusieurs fonctions d’un même programme d’ordinateur sont enregistrés. Ces programmes d’ordinateurs comportent des instructions conçues pour être exécutées par l’unité de traitement 48 afin de réaliser les fonctions des modules logiciels. Ils sont présentés comme distincts, mais cette distinction est purement fonctionnelle. Ils pourraient tout aussi bien être regroupés selon toutes les combinaisons possibles en un ou plusieurs logiciels. Leurs fonctions pourraient aussi être au moins en partie micro programmées ou micro câblées dans des circuits intégrés dédiés, tels que des circuits numériques. Ainsi, en variante, l’ordinateur 46 pourrait être remplacé par un dispositif électronique composé uniquement de circuits numériques (sans programme d’ordinateur) pour la réalisation des mêmes fonctions.
- en ce qu’au moins l’un des systèmes de stockage d’énergie thermique est configurés pour stocker de l’énergie thermique à des températures comprises entre + 150°C et + 500°C, préférentiellement entre + 200°C et + 400°C.
De manière préférée, la pompe à chaleur selon la présente invention peut être caractérisée en ce que lesdits au moins deux systèmes de stockages d’énergie thermique sont configurés pour stocker de l’énergie thermique sous forme de chaleur et sous forme de froid.
De manière préférée, le gaz utilisé dans le cycle de Brayton inversé de la pompe à chaleur peut être de l’air (c’est-à-dire environ 20% d’oxygène dans environ 80% d’azote), ou un gaz noble de type hélium ou argon, ou encore un mélange entre ces gaz.
Le gaz peut en variante être un gaz inerte tel que l’azote.
De manière préférée, le turbocompresseur électrique centrifuge mono étage produit une pression inférieure ou égale à 8 bars, préférentiellement comprise entre 1 et 5 bars (correspondant audit taux de compression compris entre 1 et 5, pour un gaz initialement à pression atmosphérique).
De manière préférée, la pompe à chaleur selon la présente invention peut être caractérisée en ce que les différents organes de fonctionnement de ladite pompe à chaleur sont isolés dans des modules, lesdits modules étant configurés pour être connectés les uns aux autres par exemple par connexions physiques tels que des vannes (par exemple pilotables à distance), des pipes à connecter et/ou des tuyaux.
De manière préférée, la pompe à chaleur selon la présente invention peut être caractérisée en ce qu’elle est configurée pour être couplée à au moins une source de chaleur naturelle et/ou au moins une source de chaleur artificielle telle qu’une chaudière à gaz, un four à gaz, une chaleur d’origine solaire, un séchoir et/ou d’une déperdition de chaleur d’origine artificielle.
De manière préférée, la pompe à chaleur selon la présente invention peut être caractérisée en ce qu’elle est configurée pour être couplée à au moins une source de chaleur artificielle, en particulier en échappement, en perte ou en sortie d’une source de chaleur artificielle telle qu’en échappement, en perte ou en sortie d’une chaudière à gaz, un four à gaz, une chaleur d’origine solaire ou une chaleur fatale, un séchoir et/ou d’une déperdition de chaleur d’origine artificielle.
Par « échappement », il est compris dans le contexte de la présente invention une dernière phase contrôlée de circulation d’énergie, par exemple sous forme de vapeur(s) ou de fumée(s) chaudes, d’une source de chaleur artificielle.
Par « perte », il est compris dans le contexte de la présente invention une privation utile d’énergie provenant de la source de chaleur artificielle. Cette privation est le plus souvent non contrôlée, difficilement contrôlable ou issue d’une mauvaise gestion ou configuration de la source de chaleur artificielle.
Par « sortie » d’une source de chaleur, il est compris dans le contexte de la présente invention une sortie canalisée et attendue d’une source de chaleur, c’est-à-dire où il est attendue de récupérer la majorité de ladite chaleur (par exemple des condensats de vapeur, via le circuit de retour d’un procédé).
Dans un mode de réalisation particulier, la pompe à chaleur selon la présente invention peut être caractérisée en ce qu’elle est configurée pour être connectée à un circuit de chauffage et/ou un circuit de refroidissement. De manière préférée, la pompe à chaleur selon la présente invention peut être caractérisée en ce qu’elle est configurée pour être connectée à un circuit primaire de chauffage et/ou un circuit primaire de refroidissement.
De manière préférée, la pompe à chaleur selon la présente invention peut être caractérisée en ce qu’elle est dimensionnée pour fournir une énergie comprise entre 50 kWh à 5MWh.
Dans un mode de réalisation particulier, la pompe à chaleur comporte quatre systèmes de stockages d’énergie thermique, deux systèmes de restitution d’énergie thermique, deux vannes trois voies et deux organes de pompage ; une première extrémité d’un premier système de stockage d’énergie thermique étant reliée à une première extrémité d’un deuxième système de stockage d’énergie thermique via une première branche de circulation de gaz ; une première extrémité d’un troisième système de stockage d’énergie thermique étant reliée à une première extrémité d’un quatrième système de stockage d’énergie thermique via une seconde branche de circulation de gaz ; un premier système de restitution d’énergie thermique étant agencé de manière à échanger de l’énergie thermique avec la première branche de circulation de gaz, un second système de restitution d’énergie thermique étant agencé de manière à échanger de l’énergie thermique avec la seconde branche de circulation de gaz ; une première vanne trois voies étant reliée à une seconde extrémité du premier système de stockage d’énergie thermique, à une seconde extrémité du deuxième système de stockage d’énergie thermique et à une seconde extrémité du troisième système de stockage d’énergie thermique ; une seconde vanne trois voies étant reliée à la seconde extrémité du deuxième système de stockage d’énergie thermique, à la seconde extrémité du troisième système de stockage d’énergie thermique et à une seconde extrémité du quatrième système de stockage d’énergie thermique ; un premier organe de pompage connectant la seconde extrémité du deuxième système de stockage d’énergie thermique à la voie correspondante de la première vanne trois voies ; un second organe de pompage connectant la seconde extrémité du troisième système de stockage d’énergie thermique à la voie correspondante de la seconde vanne trois voies ; l’entrée de la partie compresseur du turbocompresseur électrique étant reliée à la première extrémité du premier système de stockage d’énergie thermique en un premier point de connexion sur la première branche de circulation de gaz ; la sortie de la partie compresseur du turbocompresseur électrique étant reliée à la première extrémité du deuxième système de stockage d’énergie thermique en un second point de connexion sur la première branche de circulation de gaz ; l’entrée de la partie turbine du turbocompresseur électrique étant reliée à la première extrémité du quatrième système de stockage d’énergie thermique en un premier point de connexion sur la seconde branche de circulation de gaz ; la sortie de la partie turbine du turbocompresseur électrique étant reliée à la première extrémité du troisième système de stockage d’énergie thermique en un second point de connexion sur la seconde branche de circulation de gaz.
Ce mode de réalisation particulier permet d’obtenir un ordre de passage du gaz par les différents systèmes de stockage d’énergie thermique (et donc des températures mises en jeu) qui ne sont pas les mêmes selon que la pompe à chaleur est dans un cycle de charge ou de décharge (grâce à l’utilisation de vannes et d’organes de pompages). Une telle configuration permet alors de comprimer le gaz à partir de températures potentiellement plus hautes et donc, soit de produire des températures plus élevées, soit de produire la même température mais avec un taux de compression plus faible. La pompe à chaleur selon ce mode de réalisation particulier peut en outre produire de la chaleur et/ou du froid à un moment différent de leur utilisation, et permettre de stocker ces deux types d’énergie thermique. Grâce à la présence de circuits de restitution séparés, la pompe à chaleur peut également mettre à disposition de la chaleur et/ou du froid de façon simultanée ou indépendante.
Selon une variante préférée de ce mode de réalisation particulier, la pompe à chaleur comporte en outre une vanne deux voies et trois vannes anti-retour ; la vanne deux voies étant connectée sur la première branche de circulation de gaz entre le premier point de connexion et le second point de connexion ; une première vanne anti-retour étant connectée entre la sortie de la partie compresseur du turbocompresseur électrique et le second point de connexion de la première branche de circulation de gaz ; une deuxième vanne anti-retour étant connectée entre la sortie de la partie turbine du turbocompresseur électrique et le second point de connexion de la seconde branche de circulation de gaz ; une troisième vanne anti-retour étant connectée sur la seconde branche de circulation de gaz entre le premier point de connexion et le second point de connexion.
La est un organigramme expliquant un exemple modifié d'un processus de commande d'affichage pour le premier exemple d'affichage de l'écran partagé 300. La est un schéma expliquant l'exemple modifié.
Dans l'exemple modifié, un point de différence par rapport au processus de commande d'affichage représenté sur la est que le processus de l'étape S21 est exécuté lors de l'évaluation, à l'étape S3, que l'opération de glissement sur la région utilisable ABA est vers la gauche. Un point de différence par rapport au processus de commande d'affichage représenté sur la est que le processus de l'étape S22 est exécuté lors de l'évaluation, à l'étape S9, que l'opération de glissement sur la région utilisable BCB est vers la droite. Les processus dans les autres étapes, les étapes S1 à S13, sont les mêmes que pour le processus de commande d'affichage représenté sur la , et leurs explications seront omises.
Lorsque, dans cet exemple modifié, l'évaluation à l'étape S3 indique que l'opération de glissement sur la région utilisable ABA est vers la gauche, l'opération sera ensuite telle que représentée en haut sur la (étape S21). Plus précisément, l’unité de génération d'écran 113 déplace les lignes de délimitation AB et BC vers la gauche proportionnellement à la quantité de déplacement de l'opération de glissement par l'utilisateur. Le résultat est que la taille de la région divisée A sera réduite (ou finalement supprimée), la taille de la région divisée B sera maintenue et la taille de la région divisée C sera agrandie.
De plus, si l'évaluation à l'étape S9 indique que l'opération de glissement sur la région utilisable BCB est vers la droite, l'opération sera ensuite telle que représentée en bas sur la (étape S22). Plus précisément, l’unité de génération d'écran 113 déplace les lignes de délimitation AB et BC simultanément vers la gauche proportionnellement à la quantité de déplacement de l'opération de glissement par l'utilisateur. Le résultat est que la taille de la région divisée A sera agrandie, la taille de la région divisée B sera maintenue et la taille de la région divisée C sera réduite (ou finalement supprimée).
Dans l'exemple modifié, décrit ci-dessus, sans exception, une commande d'affichage différente en relation avec la modification des tailles des régions divisées 301 est exécutée en fonction de la région, parmi les deux régions utilisables 312 disposées sur la même ligne de délimitation 311, qui est déplacée en glissement.
La représente un deuxième exemple d'affichage d'un écran partagé 300.
Dans le deuxième exemple d'affichage, deux régions utilisables 312ABU et 312ABL, indiquant des positions utilisables par l'utilisateur, sont disposées sur la ligne de délimitation AB entre la région divisée A et la région divisée B. La région utilisable 312ABU est disposée à une position qui est sollicitée vers le côté supérieur de la ligne de délimitation AB entre les régions divisées A et B. La région utilisable 312ABL est disposée à une position qui est sollicitée vers le côté inférieur de la ligne de délimitation 311AB entre les régions divisées A et B.
De même, deux régions utilisables 312BCU et 312BCL, indiquant des positions utilisables par l'utilisateur, sont disposées sur la ligne de délimitation BC entre la région divisée B et la région divisée C. La région utilisable 312BCU est disposée à une position qui est sollicitée vers le côté supérieur de la ligne de délimitation BC entre les régions divisées B et C. La région utilisable 312BCL est disposée à une position qui est sollicitée vers le côté inférieur de la ligne de délimitation BC entre les régions divisées B et C.
Dans ce qui suit ci-dessous, les régions utilisables 312ABU, 312ABL, 312BCU et 312BCL peuvent être appelées régions utilisables ABU, ABL, BCU et BCL. Les régions utilisables 312ABU, 312ABL, 312BCU et 312BCL peuvent être désignées ensemble simplement par régions simplement utilisables 312 lorsqu'il n'est pas nécessaire de les distinguer individuellement.
Comme dans le cas du premier exemple d'affichage ( ), dans le deuxième exemple d'affichage, la ligne de délimitation 311 peut être déplacée vers la gauche ou la droite par réalisation d'une opération de glissement vers la gauche ou la droite sur la région utilisable 312 qui est sur la ligne de délimitation 311. Cela permet à l'utilisateur de modifier dynamiquement les tailles des régions divisées 301.
Plus précisément, les régions utilisables ABB, ABA, BCC et BCB dans l'organigramme ( ) expliquant un exemple du processus de commande d'affichage en relation avec le premier exemple d'affichage pour l'écran partagé 300, et dans l'organigramme ( ) expliquant l'exemple modifié, peuvent être lues à la place comme les régions utilisables ABU, ABL, BCU et BCL dans le deuxième exemple d'affichage. Les régions utilisables ABB, ABA, BCC et BCB peuvent être également lues comme les régions utilisables ABL, ABU, BCL et BCU dans le deuxième exemple d'affichage.
Notez que la région utilisable ABU ne doit pas nécessairement être affichée. La configuration peut être telle que la même opération sera exécutée lorsqu'une opération de glissement est effectuée sur la région utilisable ABU, décrite ci-dessus, avec une région utilisable ABA dans laquelle un côté de la ligne de délimitation AB (le côté supérieur, dans le cas de la figure) ne s'affiche pas. La région utilisable ABL ne doit pas nécessairement être affichée. La configuration peut être telle que la même opération sera exécutée lorsqu'une opération de glissement est effectuée sur la région utilisable ABL, décrite ci-dessus, avec une région utilisable ABB dans laquelle un côté de la ligne de délimitation AB (le côté inférieur, dans le cas de la figure) ne s'affiche pas. Il en est de même pour les régions utilisables BCU et BCL.
La représente un troisième exemple d'affichage d'un écran partagé 300.