INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
On note dès à présent que les figures, 1, 2, 8 et 9 ne sont pas à l’échelle. Les figures 3 à 7 et 10 sont à l’échelle, mais à des échelles différentes.
On observe, sur les figures 1 et 2, qui ne sont pas à l’échelle, deux coupes schématiques d’un premier mode de réalisation de l’élément 100 objet de la présente invention.
L’élément 100 est inséré dans un conduit 25 d’acheminement du milieu fluide à traiter. De tels conduits 25 sont connus de l’homme du métier. Le conduit 25 présente, sur sa périphérie, une sortie de filtrat 15. Le flux de milieu fluide à traiter est représenté par une flèche 12, qui entre dans l’élément de séparation 100 par une entrée 11 à gauche en . La sortie 13 de rétentat 14 est représentée à droite en .
L’élément de séparation 100 présente une forme en tronc de cylindre à base circulaire de diamètre inférieur au diamètre de la conduite d’acheminement 25. L’espace libre entre la conduite d’acheminement 25 et l’élément de séparation 100 et configuré pour acheminer le filtrat 16 vers la sortie de filtrat 15. Le filtrat peut donc circuler autour d’une paroi périphérique de l’élément de séparation 100 et atteindre la sortie de filtrat 15. En d’autres termes, le réseau de canaux débouche au travers de la paroi périphérique 20, la sortie de filtrat 15 étant autour de la paroi périphérique 20.
L’élément de séparation comporte un réseau d’un canal 17. Le canal 17 comporte une paroi poreuse 18 recouverte d’une couche séparatrice 19 configurée pour traiter le milieu fluide. La paroi poreuse 18 de chaque canal 17 est préférentiellement en céramique.
Dans des modes de réalisation, le réseau de canaux est réalisé par impression en trois dimensions. Par exemple, le réseau de canaux peut être réalisé au moyen d’une imprimante par lit de poudre configuré pour lier la poudre céramique. Selon un autre exemple, la préparation d’une suspension de céramique est réalisée par mélange d’une résine photo sensible, d’un dispersant et de poudre céramique. Puis, l’ensemble est soumis à l’action d’une lumière de longueur d’onde spécifique polymérisant les points de la couche à durcir pour former un squelette sur lequel la couche séparatrice est déposée.
La couche séparatrice 19 est peut-être de tout matériau connu de l’homme du métier et sélectionné en fonction des éléments à filtrer. Par exemple, la couche séparatrice peut être réalisée en oxyde métallique tel que l’alumine, la zircone, le titane, le carbure de silicium. Le seuil de coupure de la couche séparatrice est sélectionné fonction de l’application à laquelle la membrane est destinée. En microfiltration, la couche séparatrice présente typiquement des pores de diamètre compris entre 0.1µm et 10µm. En ultrafiltration, le diamètre des pores est compris entre 5nm et 100nm.
Le canal 17 débouche au travers de la paroi périphérique 20 et est connecté à la sortie de filtrat 15. La paroi périphérique 20 peut être composée des mêmes matériaux que les matériaux composant chaque canal 17. De cette manière, la paroi périphérique 20 permet également de traiter le milieu fluide à traiter. Dans d’autres modes de réalisation préférentiels, la paroi périphérique 20 est en matériau imperméable, tels de la résine ou du métal inoxydable.
La paroi périphérique 20 délimite une cavité de filtration 22, en d’autres termes, il s’agit de l’espace circonscrit par la paroi périphérique 20. Le canal 17 est contenu dans la cavité de filtration 22. Le canal 17 sépare la cavité de filtration 22 en au moins deux circuits de circulation 23 et 24 de milieu fluide. On observe ces deux circuits de circulation, 23 et 24, en , l’un des circuits passant à gauche du canal 17, l’autre passant à droite du canal 17.
Les figures 1 et 2 représentent un mode de réalisation simplifié de l’invention. De manière plus générale, lorsque le réseau de canaux comporte plus d’un canal, le réseau de canaux 17 forme un maillage de circuits de circulation du milieu fluide. En d’autres termes, l’entrelacement des canaux accrochés à la paroi périphérique forme nécessairement plusieurs possibilités de passage du flux de fluide à traiter.
Autrement dit, le réseau de canaux forme également un réseau de circulation du milieu fluide à traiter, entre les canaux.
Dans le mode de réalisation représenté en figures 1 et 2, le réseau de canaux 17 débouche au travers de la paroi périphérique.
On observe, sur la , un autre mode de réalisation d’un élément de séparation 26 objet de la présente invention. Le mode de réalisation représenté en est identique au mode de réalisation représenté en , à l’exception que le réseau de canaux 27 est composé de canaux hélicoïdaux formant des intersections à chaque pas d’hélice. Le filtrat peut donc circuler d’une hélice à l’autre. L’axe des hélices des canaux est coaxial à l’axe de la paroi périphérique 20.
Schématiquement, trois hélices ont été représentées, cependant, il est évident que le nombre d’hélices dépend des dimensions de l’élément de séparation, des dimensions des canaux et de la paroi poreuse ainsi que du pas d’hélice choisi. Plus le pas est faible, plus la surface filtrante est grande et donc, plus la compacité de la membrane est augmentée.
Préférentiellement, les canaux des modes de réalisation décrits ci-avant et ci-après présentent une section elliptique ou circulaire. Par exemple, les canaux peuvent présenter un diamètre intérieur compris entre 0.2mm et 5mm et un diamètre extérieur compris entre 0.5mm et 8 mm. On appelle « intérieur », la surface du canal configurée pour évacuer le filtrat et « extérieur » la surface du canal en contact avec le fluide à traiter. En d’autres termes, pour une section de canal, le diamètre intérieur est le plus petit diamètre entre deux points de la paroi et le diamètre extérieur est le plus grand diamètre entre deux points de la paroi.
Préférentiellement, le support poreux décrit ci-avant et ci-après, comporte entre 1 et 20 pores par centimètre cube et une porosité comprise entre 50% et 90%.
Les différents modes de réalisation de réseaux représentés en figures 1 et 2, 3 à 6 et 8 présentent des géométries différentes, mais sont composées et fabriquées de la même manière que décrit en regard de la .
On observe, en , un mode de réalisation d’un réseau de canaux 30 présentant une structure tridimensionnelle de forme généralement gyroïdale.
La structure tridimensionnelle de forme généralement gyroïdale est une géométrie de surface triplement périodique.
Les surfaces périodiques sont des objets « rigides » : une portion de la surface, aussi petite soit-elle, détermine la surface toute entière (par exemple, la seule surface périodique contenant une partie planaire est le plan tout entier). Ainsi, on ne peut pas déformer une surface périodique à un endroit donné sans la déformer globalement. Une surface périodique est dite triplement périodique lorsqu’elle est constituée d’un bloc élémentaire qui se répète dans les trois directions spatiales, c’est-à-dire trois directions orthogonales.
Une approximation très proche de la représentation d’une surface tridimensionnelle de forme généralement gyroïdale peut être donnée par la fonction suivante :
F(x, y, z) = t,
[Formule 2]
« a » est la périodicité du gyroïde et « t » est un nombre réel.
On observe en , trois différentes représentations de surfaces tridimensionnelles de forme généralement gyroïdales présentant des valeurs différentes pour a et t : - la surface tridimensionnelle de forme généralement gyroïdale 300 présente une valeur pour a de 2π et t égale à zéro, - la surface tridimensionnelle de forme généralement gyroïdale 301 présente une valeur pour a de 2π et t égale à 1,3, - la surface tridimensionnelle de forme généralement gyroïdale 302 présente une valeur pour a de 2π et t égale à 1,05.
Toutes les surfaces périodiques tridimensionnelles à motif gyroïdale appartiennent au groupe d’espace cubique I4132 et sont définies par la formule 1 ci-dessus dans laquelle :
−1.5 < t < 1.5
C’est notamment ces surfaces qui sont représentées par les surfaces tridimensionnelles de forme généralement gyroïdales, 301 et/ou 302.
Le groupe d’espace cubique I4 1 32 est connu de l’homme du métier.
On peut donc définir un bloc élémentaire tridimensionnel de forme généralement gyroïdal, c’est-à-dire un volume plein entre deux surfaces tridimensionnelles de forme généralement gyroïdales selon la formule 4 ci-dessous :
[Formule 4]
Par ailleurs, tout ce qui est dénommé « arrière » ou « avant » est dénommé de manière relative en référence à la face du module d’entrée d’air la plus proche de l’extérieur du véhicule. Ainsi, tout ce qui est dénommé « arrière » se trouve du côté le plus éloigné de l’extérieur du véhicule selon la direction d’extension principale de ce dernier, tandis que tout ce qui est dénommé « avant » se trouve du côté le plus proche de l’extérieur du véhicule selon la direction d’extension principale de ce dernier.
Les figures 1 à 4 représentent un module d’entrée d’air 2 selon une première variante d’un premier mode de réalisation de l’invention. Le module d’entrée d’air 2 est installé au sein d’un véhicule automobile, notamment d’un véhicule électrique ou hybride. Le reste du véhicule automobile n’est pas représenté sur les figures pour des raisons de clarté. Le véhicule automobile comporte notamment du matériel de refroidissement, tel que par exemple un radiateur (non représenté sur les figures). Le module d’entrée d’air 2 est typiquement installé dans le bouclier avant du véhicule (non représenté sur les figures), en étant par exemple intégré dans la peau du pare-chocs avant et en étant agencé à l’avant du matériel de refroidissement.
Le module d’entrée d’air 2 comporte deux ensembles 4 comprenant chacun trois volets d’entrée d’air 6. Le module d’entrée d’air 2 comporte en outre un panneau 8 de support des volets d’entrée d’air 6, et des moyens 10 de fixation amovible des volets d’entrée d’air 6 vis-à-vis du panneau de support 8. Le panneau de support 8 forme une sorte de cadre d’épaisseur non nulle (l’épaisseur étant mesurée parallèlement à la direction d’extension principale du véhicule), à l’intérieur duquel les volets d’entrée d’air 6 sont agencés. Dans le premier mode de réalisation de l’invention représenté sur les figures 1 à 4, chacun des volets d’entrée d’air 6 est directement muni des moyens de fixation amovible 10. De préférence, comme illustré sur la , le module d’entrée d’air 2 comporte également une tringlerie mécanique 12 reliée à chacun des volets d’entrée d’air 6, et permettant un pilotage de l’ouverture et de la fermeture des volets d’entrée d’air 6.
Chacun des volets d’entrée d’air 6 est en effet monté mobile en pivotement sur le panneau de support 8, autour d’un axe de rotation A-A’, entre une position d’ouverture (illustrée sur les figures 1 à 3) et une position de fermeture (illustrée sur la ). Plus précisément, le panneau de support 8 comporte deux ensembles 14 d’axes longitudinaux 16. Chaque ensemble 14 est muni de trois paires 15 d’axes longitudinaux 16, chaque paire 15 d’axes longitudinaux 16 correspondant à un des volets d’entrée d’air 6 pour permettre son montage en pivotement autour de l’axe de rotation A-A’. Par conséquent, comme illustré sur les figures 1 et 2, chacun des axes longitudinaux 16 d’une paire 15 d’axes 16 donnée passe par l’axe de rotation A-A’ du volet d’entrée d’air 6 correspondant à cette paire 15. Chacun des axes longitudinaux 16 s’étend à l’intérieur du cadre formé par le panneau de support 8, selon une direction sensiblement horizontale. Pour permettre le montage en pivotement des volets d’entrée d’air 6 sur le panneau de support 8, les moyens de fixation amovible 10 de chacun des volets d’entrée d’air 6 consistent en des moyens de clippage configurés pour permettre le clippage du volet d’entrée d’air 6 sur les axes longitudinaux 16 de la paire 15 d’axes 16 correspondant à ce volet 6.
Les moyens de clippage 10 sont avantageusement configurés de manière telle que chaque volet d’entrée d’air 6 est clippé sur deux axes longitudinaux 16 du panneau de support 8, de sorte à pouvoir être enlevé par l’avant du véhicule. De cette manière, chaque volet d’entrée d’air 6 est facilement démontable du panneau de support 8 par un opérateur (par déclippage), afin de permettre un accès aisé à la zone se situant entre le module d’entrée d’air 2 et le matériel de refroidissement du véhicule. Le nettoyage de cette zone par l’opérateur est ainsi facilité. Comme visible sur les figures 3 et 4, les moyens de clippage 10 de chacun des volets d’entrée d’air 6 sont par exemple constitués de deux éléments semi-cylindriques de clippage 10A, 10B, alignés selon la direction horizontale et disposés sur une même face du volet d’entrée d’air 6, à deux extrémités opposées du volet 6. Chaque élément semi-cylindrique de clippage 10A, 10B est configuré pour être clippé sur un axe longitudinal 16 correspondant du panneau de support 8. De préférence, chaque élément semi-cylindrique de clippage 10A, 10B est venu de matière (par exemple par moulage) avec le volet d’entrée d’air 6 correspondant. En variante, chaque élément semi-cylindrique de clippage 10A, 10B est rapporté sur le volet d’entrée d’air 6 correspondant. Chaque élément semi-cylindrique de clippage 10A, 10B est par exemple constitué d’un matériau plastique, notamment du polypropylène ou du polyéthylène. Chaque élément semi-cylindrique de clippage 10A, 10B présente par exemple un diamètre compris entre 15 mm et 25 mm, et une épaisseur de matière comprise entre 0,5 mm et 1 mm. Chaque volet d’entrée d’air 6 présente une hauteur par exemple comprise entre 120 mm et 150 mm, la hauteur étant mesurée selon la direction verticale.
De préférence, chaque axe longitudinal 16 du panneau de support 8 est muni d’un méplat (non visible sur les figures) s’étendant sur sensiblement toute la longueur de l’axe longitudinal 16. Un tel méplat est configuré pour empêcher tout glissement de rotation parasite du volet d’entrée d’air 6 correspondant (autrement dit du volet d’entrée d’air 6 clippé sur l’axe longitudinal 16 sur lequel le méplat est agencé), par rapport à l’axe longitudinal 16 sur lequel le méplat est agencé. En effet, le volet d’entrée d’air 6 est destiné à être clippé sur l’axe longitudinal 16 du côté opposé à celui où s’étend le méplat. De préférence, chaque méplat est venu de matière (par exemple par moulage) avec l’axe longitudinal 16 correspondant. En variante, chaque méplat est rapporté sur l’axe longitudinal 16 correspondant. Chaque méplat, qui s’étend de préférence à l’arrière de l’axe longitudinal 16 correspondant, présente typiquement une forme de parallélépipède rectangle. Chaque méplat présente une largeur par exemple comprise entre 12 mm et 15 mm, et une hauteur par exemple comprise entre 12 mm et 15 mm.
Selon une deuxième variante du premier mode de réalisation de l’invention, non représentée sur les figures, seul le volet d’entrée d’air inférieur 6A de chacun des deux ensembles 4 comporte des moyens de fixation amovible 10 (typiquement des moyens de clippage) vis-à-vis du panneau de support 8. Selon cette deuxième variante, l’axe de rotation A-A’ de ce volet d’entrée d’air inférieur 6A (et donc les deux axes longitudinaux 16 correspondants) est situé plus haut sur le module d’entrée d’air 2, et est donc davantage rapproché du volet d’entrée d’air médian 6B. Ceci permet d’accroître l’angle d’ouverture du volet d’entrée d’air inférieur 6A. L’axe de rotation A-A’ du volet d’entrée d’air inférieur 6A et l’axe de rotation A-A’ du volet d’entrée d’air médian 6B sont par exemple espacés d’une distance sensiblement égale à 30 mm. Dans cette deuxième variante du premier mode de réalisation de l’invention, pour accéder à la zone se situant entre le module d’entrée d’air 2 et le matériel de refroidissement du véhicule, deux possibilités sont envisageables : soit l’opérateur déclippe le volet d’entrée d’air inférieur 6A pour accéder à la zone (comme dans la première variante du premier mode de réalisation), soit l’opérateur ouvre manuellement le volet d’entrée d’air inférieur 6A à sa position d’ouverture maximale (en faisant tourner chacun des éléments semi-cylindrique de clippage 10A, 10B du volet inférieur 6A autour de l’axe de rotation A-A’, vers l’avant du véhicule).
Selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, non représenté sur les figures, chaque volet d’entrée d’air du module d’entrée d’air comporte deux axes longitudinaux, positionnés à deux extrémités opposées du volet d’entrée d’air. Le panneau de support est muni, pour chaque volet d’entrée d’air, de deux paliers de réception des axes longitudinaux du volet d’entrée d’air. Chaque palier est destiné à recevoir un des axes longitudinaux du volet d’entrée d’air, pour permettre la rotation du volet d’entrée d’air autour de l’axe de rotation A-A’. La partie inférieure de chaque palier est par exemple fixée sur le panneau de support via les moyens de fixation amovible. Plus précisément, dans ce deuxième mode de réalisation de l’invention, les moyens de fixation amovible sont typiquement constitués de vis qui fixent la partie inférieure des paliers sur le panneau de support. Les paliers de réception des axes longitudinaux de chaque volet d’entrée d’air peuvent par conséquent être dévissés du panneau de support, pour permettre le démontage du volet et faciliter ainsi le nettoyage de la zone se situant en avant du matériel de refroidissement. En variante, pour chaque volet d’entrée d’air, seul un des paliers de réception d’un des axes longitudinaux du volet d’entrée d’air est fixé de manière amovible sur le panneau de support via une vis. Dans ce deuxième mode de réalisation de l’invention, les volets d’entrée d’air ne sont donc plus munis de moyens de clippage.
Le module d’entrée d’air 2 selon l’invention permet de faciliter l’accès à la zone basse entre le module d’entrée d’air 2 et le matériel de refroidissement du véhicule pour permettre le nettoyage de la zone, tout en réduisant les coûts de main d’œuvre pour la maintenance et le temps nécessaire pour procéder au nettoyage.
Système de sécurisation d’organes de raccordement pour le ravitaillement d’un véhicule hybride Domaine technique de l’invention L’invention relève du domaine de la mécanique, et plus particulièrement de la construction de véhicules. Elle concerne un système de sécurisation d’organes de raccordement pour ravitaillement d’un véhicule hybride. Plus particulièrement elle concerne un système de verrouillage de trappes de ravitaillement. Une trappe de ravitaillement donne accès à des organes de raccordement pour ravitailler le véhicule en énergie. Ces organes de raccordement peuvent être des embouts pour un réservoir à carburant liquide (essence, gasoil) ou pour un réservoir à gaz comprimé voire liquéfie (gaz naturel liquéfié, propane liquéfié, hydrogène), ou il peut s’agir d’une prise pour permettre le branchement d’un chargeur électrique. Un véhicule hybride doit pouvoir être ravitaillé en deux sources d’énergie différentes, par exemple en carburant liquide et en énergie électrique. Pour chacune de ces sources il dispose d’organes de raccordement de type différent, dont chacun est dédié à une source d’énergie spécifique.
Dans certains cas il est désirable d’empêcher que deux organes de raccordement de type différent puissent être branchés en même temps. En particulier, le raccordement simultané du véhicule à une borne pourvue d’un chargeur de batterie et à une borne de distribution de gaz explosifs sous pression et/ou liquéfiés (gaz naturel liquéfié, gaz propane liquéfié, hydrogène) peut se trouver prohibé pour des raisons de sécurité. La présente invention vise un système de sécurisation d’organes de raccordement pour le ravitaillement d’un véhicule hybride qui empêche ce raccordement simultané. Elle vise en particulier un système de sécurisation d’organes de raccordement pour l’avitaillement d’un navire, tel qu’une navette fluviale, ou côtière.
Etat de la technique Les véhicules hybrides utilisent deux sources d’énergie différentes. En règle générale l’une de ces deux sources est une batterie permettant le stockage d’énergie électrique, dimensionnée pour alimenter un moteur électrique. La deuxième source d’énergie est le plus souvent un hydrocarbure liquide contenu dans un réservoir qui alimente un moteur à combustion interne. Ce dernier recharge la batterie lorsqu’il est en fonctionnement, sachant que dans le cas des véhicules terrestres la batterie est dimensionnée typiquement pour permettre des trajets de courte distance uniquement, de type urbain. De nombreux véhicules terrestres sont équipés ainsi.
Il existe également des véhicules hybrides disposant d’un réservoir à hydrogène sous pression qui alimente une pile à combustible. Un tel véhicule dispose avantageusement également d’une batterie électrique, qui peut être soit rechargée par la pile à combustible soit par une borne de chargement externe. Un tel véhicule hybride n’a plus besoin d’un moteur à combustion interne, c’est un véhicule hybride tout électrique. Cette technologie n’est pas encore très répandue, elle est en cours de développement pour des véhicules de tourisme (avec certains modèles déjà commercialement disponibles), pour des véhicules utilitaires, pour des véhicules ferroviaires, pour des navires (tels que les navettes fluviales ou lacustres), et aussi pour des aéronefs de petite taille et des drones.
L’hydrogène forme des mélanges de gaz explosifs avec l’air. Par conséquent, une station d’approvisionnement en hydrogène sous pression doit répondre à des normes de sécurité très strictes (notamment à la réglementation dite ATEX (ATmosphères EXplosives) qui prend sa source dans les directives européenne 2014/34/UE et 1999/92/CE), préconisant notamment des mesures de ventilation et d’isolation électrique. Entre autres il faut éviter toutes sources potentielles d’inflammation telles qu’étincelles ou arcs électriques à proximité d’une atmosphère explosive. Par ailleurs, cette réglementation préconise le principe de la sécurité positive (connu aussi sous le terme anglais « fail safe »).
Un véhicule hybride hydrogène – batterie à recharge externe doit disposer de deux organes de raccordement de type différent, dont un premier permet le remplissage du réservoir d’hydrogène, et l’autre permet le branchement électrique à une borne externe. Chacun de ces organes de raccordement est d’une construction assez complexe pour présenter un haut niveau de fiabilité et de sécurité dans les différentes situations d’utilisation et d’environnement. En particulier, ces organes de raccordement doivent être soigneusement protégés contre l’encrassement, contre l’humidité, contre l’eau, contre la neige et contre des petits chocs mécaniques et l’endommagement accidentel. De manière typique, ils sont fermés par un couvercle ou capuchon qui protège les parties sensibles des embouts (conducteurs électriques, système d’étanchéité à l’hydrogène) ainsi que les éléments mécaniques de l’organe de raccordement (filetage, joints). Par ailleurs, ils sont typiquement protégés par une trappe qui cache ce couvercle ou capuchon, et qui peut être ouverte pour permettre d’y accéder en cas de besoin. Ladite trappe peut être intégrée dans la carrosserie ou coque, et/ou lesdits organes de raccordement sont intégrés dans un boitier fermé par ladite trappe.