INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La présence du deuxième polymère précurseur du coacervat en phase grasse est donc indispensable pour assurer la stabilité de l’émulsion inverse et l’inversion de phase menant à une émulsion double E-H-E selon l’invention.
L’exemple 1 montre aussi que la nature de l’huile présente en phase grasse n’impacte pas, ou peu, la stabilité de l’émulsion inverse ni l’inversion de phase menant à une émulsion double E-H-E selon l’invention. Les inventeurs pensent que cette observation est liée à la présence du composé lipophile protonable en phase grasse qui confère à l’huile des propriétés d’adhésivités améliorées ; En d’autres termes, la présence du composé lipophile protonable en phase grasse permet d’élargir le spectre d’huiles utilisables avec un procédé selon l’invention, notamment en autorisant l’utilisation d’huiles dotées intrinsèquement de propriétés d’adhésivité faible.
Exemple 2 : fabrication d’émulsions doubles E/H/E – impact agent gélifiant lipophile
L’exemple 2 vise à démontrer l’effet attaché à la présence d’un agent gélifiant lipophile en phase grasse sur un procédé de fabrication selon l’invention.
Composition des solutions de départ : Phase Matières premières INCI 2A (comp.) 2B (inv.) 2C (inv.) 2D (inv.) 2E (inv.) % Phase grasse (PG) Cetiol C5C Coco-Caprylate/Caprate Qsp* Qsp* Qsp* 0 Qsp* Dub Inin Isononyl Isononanoate 0 0 0 Qsp* 0 EMC30 Caprylic/Capric Triglyceride (and) Castor Oil/IPDI Copolymer 6 0 6 6 0 RheoPearl KL2 Dextrin Palmitate 0 0 0 0 6 CAS-3131 Amodimethicone 0 0,2 0,2 0,2 0,2 Total 100 100 100 100 100 Phase aqueuse (PA) Eau osmosée - Qsp* Qsp* Qsp* Qsp* Qsp* Carbopol ??? Carbomer 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 Total 100 100 100 100 100
- un ou plusieurs polysaccharides.
Un tel module et un tel système trouveront une application particulière dans les systèmes de refroidissement pour véhicules automobiles thermiques ou électriques.
De manière connue de nombreux systèmes de refroidissement de véhicule nécessitent au moins deux circuits différents de circulation d’un fluide de refroidissement, chacun étant muni de sa propre pompe hydraulique générant la circulation du fluide au sein de son circuit.
Dans ces systèmes de refroidissement connus à au moins deux circuits distincts et séparés, chaque pompe possède sa propre structure hydraulique, son propre moteur, sa propre électronique de commande et/ou sa propre connectique : elles constituent ainsi des unités physiques distinctes et séparées, même si elles peuvent éventuellement être montées sur un même support de fixation. Plus particulièrement, dans ces systèmes, chaque pompe, appartenant à un circuit de circulation donné, possède ses éléments de fonctionnement électrique spécifiques dédiés, c’est-à-dire sa propre électronique de puissance et sa propre électronique de gestion, lesquelles commandent ensemble son activation et son fonctionnement pour permettre de contrôler la circulation du fluide.
Ainsi, au sein des systèmes de refroidissement connus, il est actuellement nécessaire de multiplier ces éléments de fonctionnement individuels, propres à chaque pompe, et souvent identiques, par le nombre de pompes présentes au sein du système.
En conséquence et de manière désavantageuse, la multiplication des pompes individuelles et séparées augmente la complexité structurelle du système de circulation qui les intègre, génère un encombrement important, complique les configurations et les connexions des circuits fluidiques et électriques et multiplie les zones d’interface problématiques (étanchéité, isolation électrique). De plus, la multiplication des composants intégrant les éléments de fonctionnement électriques/ électroniques propres à chaque pompe génère un coût de revient qui augmente proportionnellement au nombre de pompes présentes. En outre, ces composants standards sont souvent sous-exploités lorsqu’ils ne sont affectés qu’au fonctionnement d’une seule pompe.
De ce fait, la réalisation et la construction du système de de circulation peuvent devenir très complexes. En effet, et en particulier lorsque ces éléments de fonctionnement sont au moins en partie logés dans des boîtiers séparés des pompes elles-mêmes, il convient de gérer à la fois la connexion de ces différents éléments entre eux, ainsi que leur positionnement au sein du système ou encore leur encombrement dans l’espace, ceci afin de garantir le fonctionnement des pompes réparties au sein du système.
Ainsi, la présente invention a pour objectif de pallier au moins les principaux inconvénients de l’état de la technique exposés ci-dessus en proposant une solution multi-pompe alternative permettant la circulation d’un fluide dans un système à au moins deux circuits de circulation.
La présente invention a pour but de proposer un module de circulation de fluide à au moins deux pompes distinctes, avec des coûts de fabrication réduit, de conception simplifiée, minimisant et limitant au maximum le nombre d’éléments nécessaires au fonctionnement desdites pompes et leur encombrement dans l’espace, ce tout en conservant des performances de circulation du fluide identiques à des pompes séparées. En outre, la solution proposée devrait permettre une maintenance et/ou un remplacement de pièces d’usure aisé(e)(s).
Ce but est atteint par l’invention qui propose un module de circulation de fluide à au moins deux pompes électriques, chaque pompe comprenant un stator et un rotor solidaire d’un organe rotatoire du type turbine ou roue à aubes, chaque organe rotatoire étant logé dans une chambre de transfert propre comportant au moins une entrée de fluide et au moins une sortie de fluide, ledit module comprenant également des composants électroniques de puissance et des composants électroniques de gestion et de commande assurant l’alimentation et le contrôle de fonctionnement des pompes, module caractérisé en ce que lesdits au moins deux stators et les différents composants électroniques desdites au moins deux pompes sont logés ensemble dans un unique boîtier commun étanche, les rotors avec leur organe rotatoire respectivement associés étant montés extérieurement sur ledit boîtier unique et les chambres de transfert étant formées par coopération d’au moins un corps creux avec ledit boîtier sur lequel ce(s) corps creux est(sont) rapporté(s).
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre de modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées, dans lesquelles :
est une vue schématique de profil en coupe d’un module à deux pompes selon l’invention ;
sont des vues en perspective selon deux points de vue opposés d’un mode de réalisation pratique d’un module tel que représenté schématiquement sur la ;
sont des vues identiques en élévation et en coupe selon un plan contenant les axes de rotation des turbines des deux pompes du module représenté figures 2, la circulation du fluide dans les chambres de transfert et autour des axes de rotations et des rotors étant indiquée schématiquement sur la ;
est une vue en élévation et en coupe selon un plan perpendiculaire à celui des figures 3 d’une des deux pompes du module représenté figures 2 et 3, ledit plan de coupe contenant également l’axe de rotation de la turbine de cette pompe ;
Toutefois, selon un mode de réalisation préféré assurant un meilleur transfert de chaleur, et ressortant également des figures précitées, le pont de transfert et de dissipation thermique (15, 16) comprend une plaque (15) en un matériau bon conducteur thermique, tel qu’un métal (tôle d’acier, plaque d’aluminium, …), dont une portion (151) est en contact direct avec le fluide (F) circulant et constitue une partie de la paroi du boîtier étanche (12), cette plaque (15) étant en contact direct, ou par l’intermédiaire d’une couche ou de coussinets de transfert thermique (16), avec au moins les composants électroniques de puissance (10), préférentiellement avec une majorité ou l’ensemble des différents composants (10 et 11), ladite plaque servant le cas échéant de support à la carte de circuit imprimé (14). Dans ce dernier cas, elle participe aussi au renforcement structurel du module.
Comme le montrent les figures 3 et 4 notamment, les axes ou arbres de rotation (6’’) des organes rotatoires (turbines 6, 6’) et des rotors (5, 5’) sont par exemple montés chacun dans un logement en creux (25) du boîtier (12) s’étendant dans l’enroulement du stator (4, 4’) correspondant et parcouru par le fluide (ce logement étant en communication fluidique avec la chambre de transfert associée). La portion de paroi (151) faisant partie du pont thermique (15, 16) correspondant constituant avantageusement le fond de ce logement (25), qu’il ferme de manière étanche (joint d’étanchéité 26) et l’arbre de rotation considéré présentant une structure creuse autorisant une circulation en boucle du flux de fluide (F) dans ce logement (voir ).
Afin de permettre un contrôle de la circulation de fluide intégré au niveau du module et une gestion adaptée des pompes, ledit module (1) peut comprendre au moins un capteur (17) de mesure d’une grandeur physique liée au fluide (F), en particulier un capteur de température, un capteur de pression, un capteur de débit et/ou un capteur de niveau, au moins la partie électronique du ou de chacun desdits capteurs (17) étant montée sur la ou une carte de circuit imprimé portant également les composants électroniques de puissance (10) et les composants électroniques de gestion et de commande (11).
En intégrant un certain nombre de fonctions de contrôle et de sécurité dans le module (1), on aboutit à un module dit « intelligent » pouvant fonctionner de manière autonome, au moins partiellement.
Cette indépendance fonctionnelle au moins partielle du module (1) facilite également sa connectique avec l’extérieur.
Ainsi, il peut comprendre (figures 2A et 6A) au moins un connecteur, préférentiellement un unique connecteur (18), comprenant des broches d’alimentation et des broches de transmission bidirectionnelle de signaux, ces dernières étant préférentiellement configurées pour former un bus de réseau interconnecté local selon la norme ISO 17987 ou bus LIN.
En accord avec une réalisation préférée de l’invention, le module (1) comprend deux pompes, identiques ou non, de circulation d’un fluide (F) liquide, notamment d’un liquide de refroidissement, définissant chacune à travers sa chambre de transfert (7, 7’) respective, une voie de circulation entre son(ses) entrée(s) et sa(ses) sortie(s). Comme le montrent les figures 1, 3B et 6C, le flux de liquide entre dans la chambre de transfert d’une pompe selon une direction axiale (axe de rotation de la turbine) et en ressort selon une direction tangentielle dans un plan perpendiculaire à cet axe.
En vue de pouvoir créer notamment un mode de fonctionnement de sécurité ou par défaut, le module (1) peut en outre comprendre, ou être associé à, au moins un organe de commutation (19), telle qu’une vanne multivoies ou à tiroir, permettant de passer d’une configuration de voies de circulation séparées et arrangées en parallèle à une configuration de voies de circulation interconnectées et arrangées en série, les composants électroniques de gestion et de commande (11) comprenant avantageusement un microcontrôleur, notamment configuré pour commander l’état de cet organe (19), par exemple suite à l’évaluation d’un signal provenant d’un capteur (17) de mesure d’une grandeur physique liée au fluide (F).
Typiquement, le corps du boîtier (12) peut être constitué de deux parties constitutives (12’, 12’’) en matériau thermoplastique, assemblées entre elles au niveau d’un unique plan de joint (PJ), ledit corps intégrant éventuellement des sites de fixation (22) du module (1). L’assemblage étanche de ces deux parties constitutives peut être réalisé par soudage, rivetage, vissage collage ou clippage, par exemple. Un second plan de joint (PJ’) existe entre le boîtier (12) et le ou chaque corps creux (13).
L’invention fournit aussi un module multipompe dont les composants mobiles sont facilement interchangeables.
L’invention concerne également, comme cela ressort de manière schématique de la figure 6, un système de refroidissement (20) d’un véhicule, notamment d’un véhicule automobile thermique ou électrique, comprenant au moins deux circuits (21, 21’) de circulation d’un liquide de refroidissement (F), arrangés en parallèle, chaque circuit (21, 21’) comprenant une pompe (3, 3’) destinée à la circulation dudit liquide de refroidissement (F) dans le circuit considéré.
Selon l’invention, ce système est caractérisé en ce que les au moins deux pompes (3 et 3’) font partie intégrante d’un module (1) de circulation de fluide tel que mentionné ci-dessus.
Ce système peut en outre comprendre, préférentiellement situé à proximité des pompes (3, 3’), et éventuellement intégré au module (1) de circulation de fluide, au moins un organe de commutation (19) arrangé pour être traversé par les flux de fluide (F) des deux circuits de circulation (21 et 21’) et configuré pour permettre audit système (20) de passer sélectivement d’une première configuration avec un arrangement en parallèle et séparé des circuits de circulation (21, 21’) à une seconde configuration avec un arrangement en série et interconnecté de ces derniers, et réciproquement.
En accord avec une variante de réalisation encore d’avantage intégrée, illustrée à titre d’exemple sur les figure 6, une pièce de distribution multicanaux (23), préférentiellement en forme de plaque et intégrant des parties de conduits (24) constituant des portions des circuits (21, 21’) de circulation, est rapportée sur le module (1) de circulation du côté du ou des corps creux (13) dudit module pour former avec lui une unité structurelle et fonctionnelle, lesdites parties de conduit (24) étant raccordées de manière étanche aux entrées et sorties de fluide (8, 8’, 9, 9’) des chambres de transfert (7, 7’). On constitue ainsi une unité structurelle et fonctionnelle pouvant le cas échéant incorporer l’organe de commutation (19) dans ladite pièce de distribution (23). Certains des sites de fixation (22) du module (1) peuvent alors servir pour son assemblage avec ladite pièce (23). Et ladite pièce (23) peut comporter ses propres sites de fixation (22’) pour le montage de l’unité (1, 23) dans l’environnement d’installation (espace sous capot d’un véhicule par exemple).
Comme le montrent aussi les figures 6, et en fonction de la configuration de raccordement souhaitée ou imposée, les ouvertures des parties de conduits (24) de la pièce de distribution multicanaux (23) non reliées aux entrées et sorties de fluide (8, 8’, 9, 9’) débouchent, au moins pour certaines d’entre elles, au niveau de la tranche de la plaque que forme la pièce de distribution multicanaux (23).
Selon une variante constructive préférée, le système de refroidissement (20) comprend deux circuits de circulation distincts (21 et 21’), le module (1) comprend deux pompes (3 et 3’) et ledit organe de commutation (19) est actionné, en particulier pour faire passer ledit système (20) d’une configuration parallèle à une configuration série, en cas de dysfonctionnement ou de défaillance de l’une ou l’autre des deux pompes (3, 3’) intégrées chacune dans l’un des deux circuits de circulation (21 et 21’) de liquide de refroidissement (F), par exemple détecté(e) par un capteur (17) de mesure d’une grandeur physique liée au fluide (F) dans le circuit de circulation (21 ou 21’) de la pompe (3 ou 3’) défaillante.
est une vue en coupe similaire à celle de la , mais dans un plan parallèle décalé, illustrant la constitution du boîtier et de la chambre de transfert de la pompe concernée (certains éléments fonctionnels ayant été supprimés de la figure pour une meilleure compréhension) ;
sont des vues en perspective selon deux points de vue opposés d’un mode de réalisation pratique d’une unité structurelle et fonctionnelle comprenant un module tel que représenté sur les figures 2 à 5 ;
est une vue partielle en élévation et en coupe selon un plan perpendiculaire aux axes de rotation des turbines des deux pompes du module des figures 6A et 6B, la coupe étant réalisée au niveau des chambres de transfert ;
est une représentation schématique simplifiée de deux circuits de circulation d’un système de refroidissement intégrant un module à deux pompes de l’invention.
Les figures 1 à 5 en particulier montrent un module (1) de circulation de fluide à au moins deux pompes électriques (3, 3’). Chaque pompe (3, 3’) comprend un stator (4, 4’) et un rotor (5, 5’) solidaire d’un organe rotatoire (6, 6’) du type turbine ou roue à aubes, chaque organe rotatoire (6, 6’) étant logé dans une chambre de transfert (7, 7’) propre comportant au moins une entrée de fluide (8, 8’) et au moins une sortie de fluide (9, 9’). Ledit module (1) comprend également des composants électroniques de puissance (10) et des composants électroniques de gestion et de commande (11) assurant l’alimentation et le contrôle de fonctionnement des pompes (3, 3’). Ces composants sont connus en eux-mêmes et ne nécessitent pas une description plus détaillée.
Conformément à l’invention, lesdits au moins deux stators (6, 6’) et les différents composants électroniques (10 et 11) desdites au moins deux pompes (3, 3’) sont logés ensemble dans un unique boîtier commun (12) étanche, les rotors (5, 5’) avec leur organe rotatoire (6, 6’) respectivement associés étant montés extérieurement sur ledit boîtier (12) unique et les chambres de transfert (7, 7’) étant formées par coopération d’au moins un corps creux (13) avec ledit boîtier (12) sur lequel ce(s) corps creux est(sont) rapporté(s).
Préférentiellement, et comme le montrent les figures 1 et 2B, chaque pompe comporte son propre corps creux, mais bien entendu toutes les chambres de transfert des différentes pompes peuvent être définies par assemblage étanche d’un unique corps creux (13) avec le boîtier (12).
Grâce à ce regroupement physique des composantes des différentes pompes dans une même structure constructive, il résulte une utilisation optimale de l’espace disponible et une mise en commun de moyens (limitation de la complexité, réduction du cout et maintenance facilitée). L’interfaçage électrique et fluidique est par voie de conséquence également simplifié. De plus, en regroupant les pompes dans un même boîtier, la ou les carte(s) à circuit imprimé peu(ven)t être de plus grande dimension (volume intérieur d’un seul tenant du boîtier unique plus important que les volumes de plusieurs boîtiers individuels, et utilisation des volumes intermédiaires entre pompes), autorisant une meilleure répartition des circuits électroniques (10, 11) regroupés et donc une meilleure dissipation thermique. Enfin, la connectique avec l’extérieur peut être réunie en un seul connecteur éventuellement.
Bien entendu, les fonctionnements des différentes pompes (3, 3’) intégrées du module (1) peuvent avoir des fonctionnements totalement indépendants, partiellement indépendants ou dépendants.
De même, chaque pompe peut disposer de ses propres composants, même lorsque leurs fonctionnements sont mutuellement dépendants.
Toutefois, de manière avantageuse, et en vue d’une optimisation en termes d’exploitation des ressources et de limitation des coûts, de la complexité et de l’encombrement, il est prévu qu’au moins certains composants électroniques de puissance (10) et/ou composants électroniques de gestion et de commande (11) sont affectés fonctionnellement aux deux, ou à au moins deux des, pompes (3, 3’), ce par une utilisation mutuellement partagée et/ou alternative de ces composants, par exemple par le biais de fenêtres temporelles d’exploitation complémentaires ou par le biais de partage de ressources matérielles et/ou logicielles.
De même, lorsqu’un composant donné est surdimensionné par rapport à son utilisation par une seule pompe, ou lorsqu’il possède plusieurs canaux de traitement, il peut aussi être partagé par au moins deux pompes différentes, même si celles-ci présentent des fonctionnements totalement indépendants.
En accord avec un mode de réalisation très favorable, l’ensemble des composants électroniques de puissance (10) et des composants électroniques de gestion et de commande (11) sont montés sur une unique carte de circuit imprimé (14), les composants électroniques de puissance (10) comprenant avantageusement au moins un transistor à effet de champ à grille isolée et les composants électroniques de gestion et de commande (11) comprenant avantageusement au moins un microcontrôleur.
En vue de sécuriser le fonctionnement du moteur de chaque pompe, en particulier de son électronique regroupée avec celle(s) du ou des autres moteurs, le module peut comprendre, comme le montrent les figures 1 et 3 à 5, au moins un pont de transfert et de dissipation thermique (15, 16) reliant au moins les composants électroniques de puissance (10), préférentiellement une majorité ou l’ensemble des différents composants (10 et 11), ou une ou plusieurs zones d’une carte de circuit imprimé (14) portant ces composants (10, 11), au fluide (F) transféré, la transmission calorique s’effectuant à travers une portion de paroi (151), préférentiellement exposée directement au flux de fluide (F).
Bien entendu, et comme le montre schématiquement la , chaque composant de puissance (10) notamment ou chaque zone de la carte (14) portant ces derniers peut être en contact direct ou non (interposition d’une couche 16 de transfert thermique-cf à titre d’exemple) avec une telle portion de paroi. De plus, la portion de paroi (151) précitée peut bien entendu consister en une portion de la paroi formant le boîtier (12) ou l’une des parties constitutives de ce dernier (en particulier une zone amincie de la paroi du boîtier lorsque ce dernier est réalisé en matériau plastique).
L’équipement électrique 1 se compose de leds 11 réparties dans le tiroir en fonction des besoins d’éclairage. Elles sont alimentées par l’accumulateur 12 à travers l’unité centrale 15 qui gère le fonctionnement de l’équipement électrique 1.
L’interrupteur 14 coopérant avec le fond du meuble détecte la position de fin de course du tiroir B11 pour couper l’alimentation des leds 11 qui avaient commencé dès la séparation de l’interrupteur 14 par rapport à la paroi du meuble ou encore de façon temporisée après le début du mouvement du tiroir pour limiter la consommation de courant dans l’accumulateur 12 lorsque l’éclairage est nécessaire.
L’accumulateur 12 peut être une batterie Ni-MH rechargeable ou un condensateur.
La transmission 2 transmet et transforme le mouvement de rotation reçu à l’entrée 21 par un dispositif multiplicateur de vitesse de rotation 23 constitué par un train d’engrenages 231 schématisé par des couples de roues dentées non référencés, composés d’une petite roue en entrée et d’une grande roue en sortie ( ).
Le dispositif d’entraînement 3 est composé d’un mécanisme à crémaillère fixe 31 avec une crémaillère fixe 311 portée par la paroi du meuble et d’un pignon 312 porté par la partie mobile B qui est le tiroir ou encore la transmission 2 portée par le tiroir à l’entrée du générateur 13 de l’équipement électrique 1.
La direction de mouvement D du tiroir est schématisée à la .
La montre le fonctionnement de l’installation 100 par le déplacement du tiroir figuré par le déplacement de l’équipement 1 et de la transmission 2.
L’interrupteur 14 n’est plus en contact avec la partie fixe A ; il est ouvert et autorise l’alimentation des leds 11 par l’unité centrale 15.
Le mouvement d’extraction du tiroir fait rouler le pignon 312 sur la crémaillère 311 et entraîne ainsi le générateur 13 à une vitesse de rotation amplifiée par le dispositif 2 chargeant ainsi l’accumulateur 12.
L’arrêt du tiroir annule le mouvement de rotation relative entre la crémaillère 311 et le pignon 312. L’accumulateur 12 alimente toujours les leds 11. Si l’énergie stockée n’est pas suffisante, l’éclairage s’atténue puis s’éteint pour reprendre pendant le mouvement de rentrée du tiroir.
A la fin de ce mouvement, la charge de l’accumulateur 12 par le générateur 13 à travers l’unité centrale 15 s’arrête et la charge reste stockée pour alimenter au moins en partie la phase suivante d’éclairage lors d’un nouveau mouvement d’ouverture du tiroir.