INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La illustre schématiquement le mouvement des éléments mobiles entre les deux configurations resserrée et élargie de l'ouverture 17. Les traits pleins représentent la direction dans laquelle l'élément mobile s'étend lorsque la tête d'extraction est en configuration resserrée. Les traits en pointillés représentent la direction dans laquelle l'élément mobile s'étend lorsque la tête d'extraction est en configuration élargie. On comprend donc que la cinématique des éléments mobiles peut être facilement adaptée en ajustant la forme de la came, notamment les dimensions D1 et D2 de la came, et/ou en ajustant la position du point de pivot formé par les ergots 23, et/ou en ajustant la longueur des éléments mobiles. On peut ainsi obtenir un effet de pincement plus ou moins important. Avantageusement, le dispositif d'extraction peut être fourni sous la forme d'un kit comprenant plusieurs têtes et/ou plusieurs cames afin d'offrir la possibilité à l'utilisateur d'ajuster l'effet de pincement obtenu. Lorsque la came tourne autour de l'axe de rotation A1 à une vitesse donnée, les éléments mobiles pivotent autour de l'axe A2 ce qui provoque une variation de la dimension D3 de l'ouverture 17 selon une première fréquence donnée. Avantageusement, le nombre de lobes de la came et/ou la vitesse de rotation du moteur peuvent être adaptés de manière à obtenir une fréquence comprise entre 1Hz et 5Hz.
Selon une variante de réalisation non représentée, la variation d'au moins une dimension de l'ouverture 17 pourrait être obtenue différemment. Par exemple la tête d'extraction pourrait intégrer : - un diaphragme, et/ou - des zones gonflables et dégonflables, et/ou - des éléments électro-magnétiques dont le pouvoir d'attraction ou de répulsion pourrait être modulé par un courant électrique, - des moyens piezo-électriques. La variation d'au moins une dimension de l'ouverture pourrait même être obtenue ou amplifiée par l'action d'une dépression générée par le moyen d'aspiration sur les parois souples de la tête d'extraction. Selon une autre variante de réalisation, le moyen de pincement 18 pourrait être dissocié des parois bordant l'ouverture 17. Il pourrait par exemple être agencé à l'intérieur de la chambre interne 20. Notamment, les éléments mobiles pourraient être montés mobiles à l'intérieur de la chambre interne 20 et produire un pincement de la peau sans déformation de l'ouverture 17.
est une vue de dessous d’un dispositif de surpression illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une vue en perspective d’une partie d’une articulation d’un dispositif de surpression illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une coupe transversale d’un système de maintien en position fermée d’un dispositif de surpression illustrant un mode de réalisation de l’invention,
est une vue en perspective du système de maintien en position fermée visible sur la .
Selon un mode de réalisation visible sur les figures 5 à 8, un carénage 30 sépare une zone intérieure ZI positionnée au-dessous du carénage 30 et une zone extérieure ZE positionnée au-dessus du carénage 30. Selon une application, le carénage 30 correspond à une structure secondaire d’un mât d’aéronef.
Le carénage 30 comprend une ouverture 32 permettant de faire communiquer les zones intérieure et extérieure ZI et ZE ainsi qu’un dispositif de surpression 34 comportant au moins une paroi mobile 36 configurée pour occuper une position fermée dans laquelle la paroi mobile 36 obture l’ouverture 32 et isole les zones intérieure et extérieure ZI, ZE ainsi qu’une position ouverte dans laquelle la paroi mobile 36 dégage au moins partiellement l’ouverture 32, les zones intérieure et extérieure ZI, ZE communiquant entre elles. Autour de l’ouverture 32, le carénage 30 comprend une face extérieure F30 en contact avec un flux aérodynamique. La paroi mobile 36 présente une face intérieure F36 orientée vers la zone intérieure ZI et une face extérieure F36’ orientée vers la zone extérieure ZE affleurante avec la face extérieure F30 du carénage 30.
Selon un mode de réalisation, la paroi mobile 36 est symétrique par rapport à un plan médian vertical PMV. Elle comprend un premier bord transversal 36.1 positionné dans un premier plan sensiblement perpendiculaire au plan médian vertical PMV, un deuxième bord transversal 36.2 positionné dans un deuxième plan sensiblement parallèle au premier plan et perpendiculaire au plan médian vertical PMV ainsi que des premier et deuxième bords latéraux 36.3, 36.4 reliant les premier et deuxième bords transversaux 36.1, 36.2 et symétriques par rapport au plan médian vertical PMV.
Selon ce mode de réalisation, l’ouverture 32 comprend des premier et deuxième côtés transversaux 32.1, 32.2 positionnés dans des plans sensiblement perpendiculaires au plan médian vertical PMV ainsi que des premier et deuxième côtés latéraux 32.3, 32.4 reliant les premier et deuxième côtés transversaux 32.1, 32.2.
La paroi mobile 36 et l’ouverture 32 sont configurées de sorte qu’il subsiste un jeu nul ou faible entre respectivement les premier et deuxième bords transversaux 36.1, 36.2 de la paroi mobile 36 et les premier et deuxième côtés transversaux 32.1, 32.2 de l’ouverture 32 ainsi qu’entre respectivement les premier et deuxième bords latéraux 36.3, 36.4 de la paroi mobile 36 et les premier et deuxième côtés latéraux 32.3, 32.4 de l’ouverture 32 en l’absence de déformation de la paroi mobile 36.
Par faible jeu, on entend que chaque bord 36.1 à 36.4 de la paroi mobile 36 est séparé du côté 32.1, 32.4 de l’ouverture 32 correspondant d’une distance inférieure ou égale à 5 mm.
Selon une application, le dispositif de surpression 34 est positionné au niveau de la structure secondaire d’un mât d’aéronef de manière à ce que le plan médian vertical PMV de la paroi mobile 36 soit confondu avec le plan médian vertical PMV du mât d’aéronef. Le premier bord transversal 36.1 est orienté vers l’avant de l’aéronef et le deuxième bord transversal 36.2 est orienté vers l’arrière de l’aéronef. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette application. Ainsi, un aéronef peut comprend un ou plusieurs dispositif(s) de surpression.
Selon un mode de réalisation, comme illustré sur la , la paroi mobile 36 présente un rayon de courbure dans un plan transversal (vertical et perpendiculaire au plan médian vertical PMV). Selon ce mode de réalisation, la paroi mobile 36 comprend, au niveau du plan médian vertical PMV, une génératrice supérieure 36.5 reliant les premier et deuxième bords transversaux 36.1, 36.2, décalée vers le haut par rapport aux premier et deuxième bords latéraux 36.3, 36.4.
Selon une configuration, la paroi mobile 36 présente une forme approximativement cylindrique.
La paroi mobile 36 est configurée pour pouvoir se déformer, notamment lorsque la pression dans la zone intérieure ZI augmente, de manière à ce que les premier et deuxième bords latéraux 36.3, 36.4 se rapprochent.
Le dispositif de surpression 34 comprend au moins une partie fixe 40 ainsi qu’au moins une articulation 38 reliant la paroi mobile 36 et la partie fixe 40. Selon une configuration, la partie fixe 40 comprend, au niveau du premier côté 32.1 de l’ouverture 32, une paroi qui comprend une face intérieure F40 orientée vers la zone intérieure ZI et une face extérieure F40’ orientée vers la zone extérieure ZE. Selon un agencement, dans le cas d’un dispositif de surpression 34 positionné sur la structure secondaire d’un mât d’aéronef, la partie fixe 40 est une paroi positionnée à l’avant de la paroi mobile 36, l’articulation 38 reliant le premier bord transversal 36.1 de la paroi mobile 36 et la paroi fixe 40.
Selon un mode de réalisation non représenté, l’articulation 38 comprend des cols de cygne.
- Soudures : maintenant les demi-plaques ensemble, elles peuvent être étanches ou simplement destinées à renforcer la structure.
5.3 topologie en trois dimensions (3D)
L'invention propose donc, selon un mode de réalisation particulier, une nouvelle approche des plaques bipolaires ou monopolaires, selon laquelle la zone active de celle-ci, c'est-à-dire sensiblement la zone en regard de la membrane, permet aux flux de gaz et de fluide caloporteur de se déplacer dans les trois dimensions de l'espace.
Plus précisément, comme illustré par les figures 5A et 5B , représentant respectivement le trajet du flux de gaz (dihydrogène ou air) et le trajet du fluide caloporteur, les canaux 51 destinés au gaz et les canaux 52 destinés au fluide caloporteur s'étendent selon des directions D1, D2 orthogonales, respectivement selon la longueur et la largeur de la plaque, et se croisent. En outre, ces canaux présentent des ondulations selon les deux directions, la surface de la partie active n'étant donc pas plane, mais présentant des "creux" et des "bosses", comme on le constate notamment sur la .
Cette approche présente, par rapport à l'art antérieur selon lequel les canaux s'étendent dans un plan, le plan défini par la plaque, peut présenter de nombreux avantages, selon les mises en œuvre : amélioration de la convection thermique, permettant de diminuer le débit et/ou d'améliorer le rendement du système ; meilleure rigidité de la plaque et/ou gain de poids, rendant possible la réduction de l’épaisseur du feuillard ; amélioration du contact électrique et diminution de la résistance électrique de contact ; facilitation de l’assemblage de la pile, et notamment de l'alignement des cellules entre elles, permettant en particulier d'éviter des problèmes d’étanchéité ; homogénéisation de la pression partielle d’oxygène le long de la surface active ; homogénéisation de la création de courant et amélioration de la densité de courant.
La illustre schématiquement un exemple d'ondulation, caractérisée par sa longueur, ou période, P et son rayon R, ou hauteur maximale de l'ondulation. Bien sûr, la forme de l'ondulation peut être différente de celle illustrée.
Les inventeurs ont déterminé, en tenant compte notamment des contraintes de tangence des canaux fluides, un écart entre le rayon R et la période P inférieur ou égal à 20% était efficace, de façon à ne pas faire trop fortement le couple (rayon ; demi-période) et à obtenir un équilibre entre des ondulations trop prononcées et des ondulations trop ténues, par exemple : R = P ± 20%.
A titre indicatif, les dimensions peuvent être de l'ordre de : ½P : compris entre 8 et 12 mm ; R : compris entre 16 et 24 mm.
Comme illustré sur la , on pourra par exemple mettre en œuvre un rayon R de 20 mm et une demi-période de 10 mm.
Plus généralement, les dimensions de la demi-plaque peuvent être de l'ordre de : longueur : comprise entre 250 et 350 mm ; largeur : comprise entre 150 et 200 mm.
Le nombre de canaux de gaz est par exemple compris entre 50 et 100, et le nombre de canaux de fluide caloporteur entre 50 et 100.
5.4 canaux de section variable
Selon un autre aspect de l'invention, qui peut le cas échéant être mis en œuvre indépendamment de la topologie 3D décrite ci-dessus, on fait varier la section des canaux.
En effet, les inventeurs ont constaté que les zones actives selon l'art antérieur, qui présentent des canaux pour l’acheminement des fluides de section constante, introduisent des échauffements et génèrent des pressions partielles inhomogènes. En outre, ceci nuit à la rigidité de la plaque.
Pour pallier ces problèmes, on prévoit notamment des canaux de gaz dont la section varie périodiquement, comme illustré par la , sur laquelle on constate que, le long du trajet 81 du fluide, la section du canal varie entre une section maximale S max 82 et une section minimale S min 83.
Ceci permet notamment d'améliorer la rigidité de la plaque, d'obtenir une meilleure convection thermique, d'équilibrer les pressions partielles et/ou d'obtenir un meilleur contact électrique.
La pièce 101 est dans cet exemple préfabriquée par usinage, injection, roto-moulage ou encore extrusion-soufflage.
L’outillage comprend un moule pourvu de coquilles extérieures 111 et 112, des têtes de puits 113 et 114, un axe de centrage 115 et une tige de maintien 116.
Les coquilles extérieures 111 et 112 sont disposées en vis-à-vis l’une de l’autre et refermées l’une sur l’autre de manière à délimiter un volume intérieur délimité par des surfaces des coquilles 111 et 112 sur lesquelles lesdits éléments de paroi 105 et 106 sont disposées à l’aide d’un procédé de roto-moulage, de soufflage ou d’un procédé analogue.
Les parties d’extrémité 103 et 104 de la pièce 101 ont une forme générale progressivement élargie à mesure que l’on se rapproche des éléments de paroi 105 et 106 respectifs de manière à permettre leur raccordement sensiblement tangentiel à ces éléments de paroi 105 et 106. La pièce 101 s’étend ainsi sur toute la distance séparant les éléments de paroi 105 et 106.
Les éléments de paroi 105 et 106 sont disposés de manière à recouvrir les extrémités de la pièce 101 pour assurer un ancrage efficace. Cette solution est notamment préférée pour des matériaux de forte viscosité où la matière a des difficultés à être injectée même à chaud.
Dans cet exemple, l’axe de centrage 115 a une forme cylindrique et peut être plein ou creux. Il est disposé de manière ajustée à l’intérieur de la pièce 101 de manière à s’étendre au niveau de la partie centrale 102. L’axe de centrage 115 est emmanché à ses extrémités respectives dans les têtes de puits 113 et 114, lesquelles sont elles-mêmes centrées et maintenues entre les deux coquilles 111 et 112 du moule qui comprennent à cet effet des ouvertures ou passages correspondants. L’axe de centrage 115 constitue ainsi une entretoise entre les têtes de puits 113 et 114.
Dans cet exemple, l’axe de centrage 115 contribue à maintenir les têtes de puits 113 et 114 en appui contre des surfaces opposées des coquilles du moule, les têtes de puits comportant un épaulement en appui contre ces surfaces. L’axe de centrage 115 est destiné à maintenir la pièce 101 entre les coquilles 111 et 112 du moule préalablement à la mise en forme et à la cristallisation de la matière des éléments de paroi 105 et 106. Cet axe 115 peut être percé radialement pour améliorer les échanges thermiques pendant le procédé de mise en forme, qui peut être un procédé de roto-moulage, d’extrusion-soufflage ou analogue.
Chacune des têtes de puits 113 et 114 a une forme s’élargissant progressivement entre l’axe de centrage 115 et la coquille correspondante 111, 112 du moule à laquelle elle est reliée. Ces têtes de puits prolongent la forme intérieure des coquilles du moule sur laquelle la matière des éléments de paroi 105 et 106 va se déposer durant le procédé de mise en forme.
Dans cet exemple, les têtes de puits 113 et 114 forment des noyaux le long desquels la matière va se déposer, et ces têtes de puits maintiennent la pièce 101 en position, centrée sur l’axe A1 le long duquel elle s’étend. En variante, les têtes de puits 113 et 114 peuvent servir essentiellement à maintenir la pièce 101 en position, centrée sur l’axe A1, en constituant des zones d’appui pour la pièce 101 dans les parties d’extrémité 103 et 104.
La tige de maintien 116 est prévue pour traverser suivant l’axe A1 de la pièce 101 les coquilles 111 et 112, les têtes de puits 113 et 114, l’axe de centrage 115, ainsi que la pièce 101. Cette tige de maintien 116 comprend des moyens de serrage à ces extrémités, tels que des écrous vissés sur des parties filetées, permettant de maintenir assemblés les éléments entre eux avec un serrage approprié. Ce montage à l’aide d’une tige de maintien 116 évite tout fléchissement de la pièce 101 pendant la phase de ramollissement, permettant le mariage avec le matériau des éléments de paroi 105 et 106.
Ce procédé non limitatif comprend ainsi les étapes suivantes : – mise en place et maintien entre les deux têtes de puits 113 et 114 de l’axe de centrage 115 à l’intérieur de la pièce 101, cet axe de centrage 115 étant emmanché sur les têtes de puits 113 et 114 ; – mise en place et maintien des coquilles 111 et 112 du moule avant fermeture de ces coquilles l’une sur l’autre, de l’ensemble formé par l’axe de centrage 115, la pièce 101 et les têtes de puits 113 et 114 ; – mise en place de la tige de maintien 116 traversant les coquilles 111 et 112, les têtes de puits 113 et 114, l’axe de centrage 115 et la pièce 101 via des passages correspondants ménagés dans chacun de ces éléments ; – mise en forme définitive de la matière à l’intérieur du moule, afin de réaliser le corps du réservoir.
Après cristallisation ou réticulation de la matière thermoplastique, le moule est démonté, la tige de maintien 116 est retirée, les coquilles 111 et 112 du moule sont ouvertes, les têtes de puits 113 et 114 sont retirées, ainsi que l’axe de centrage 115. Restent alors l’enveloppe 2 formée par les éléments de paroi 105 et 106 ainsi que le renfort formé par la pièce 101 venue de matière avec les éléments de paroi 105 et 106, la matière des parties d’extrémité 103 et 104 formant un prolongement continu avec la matière des éléments de paroi 105 et 106.
Bien entendu, le procédé décrit ci-dessus peut être mis en œuvre pour réaliser simultanément plusieurs renforts 3.
De nombreuses variantes peuvent être apportées à ce procédé de fabrication, par exemple celle qui est décrite ci-dessous en référence à la par distinction avec celle de la . La description qui précède s’applique par analogie.
Dans l’exemple de la , les coquilles extérieures 111 et 112 du moule et les têtes de puits 113 et 114 sont configurées de sorte que les têtes de puits 113 et 114 soient enserrées entre l’axe de centrage 115 et, respectivement, les coquilles extérieures 111 et 112.
Les éléments de matière destinés à former l’enveloppe et le renfort comprennent d’une part une pièce 121 tubulaire préfabriquée et, d’autre part, des éléments de paroi 105 et 106 qui comportent des parties 122 et 123 destinées à former lesdites parties d’extrémités du renfort.
Pour finir, le circuit 500 comprend, en outre, un condensateur C112 dont une première électrode est reliée, de préférence connectée, au noeud de sortie OUT11, et dont une deuxième électrode est reliée, de préférence connectée, au noeud de référence REF11.
Le circuit 1100 comprend, en outre, une deuxième branche, ou circuit de précharge, comportant, en série entre un noeud SUPP11 et le noeud OUT11, une résistance R112 et une diode D112. Plus particulièrement, une première borne de la résistance R112 est reliée, de préférence connectée, au noeud SUPP11, et une deuxième borne de la résistance R112 est reliée, de préférence connectée, à la cathode de la diode D112. L'anode de la diode D112 est reliée, de préférence connectée, au noeud OUT11. Le noeud SUPP11 reçoit le potentiel d'alimentation continue VCC du convertisseur 200. La deuxième branche permet d'accélérer le démarrage du circuit 1100 par rapport au circuit 800.
La comprend des deux graphiques (A) et (B) permettant d'illustrer le fonctionnement d'un convertisseur 200 décrit en relation avec la comprenant un circuit 1100 décrit en relation avec la dans lequel la tension interne VINT2 correspond à la tension prise entre les noeuds N4 et GND du convertisseur 200.
Les graphiques (A) et (B) comprennent des courbes illustrant l'évolution de tensions et courant du convertisseur 200, parmi lesquelles : - une courbe 1201 représentant l'évolution temporelle de la tension entre les noeuds N4 et GND, appelée tension VBUS, en la courbe fait partie du graphique (A) et est de couleur verte ; - une courbe 1202 représentant l'évolution temporelle de la tension aux bornes du condensateur C111, appelée tension VC111, en la courbe fait partie du graphique (A) et est de couleur bleue ; - une courbe 1203 représentant l'évolution temporelle de la tension de commande commune fournie par les circuits de commandes CMD1 et CMD2 aux gâchettes des thyristors T1 et T2, appelée tension VT12, en la courbe fait partie du graphique (A) et est de couleur jaune ; - une courbe 1204 représentant l'évolution temporelle de la tension aux bornes du condensateur Cf3, c'est-à-dire de la tension entre les noeuds N2 et GND, en la courbe fait partie du graphique (A) et est de couleur rouge ; - une courbe 1205 représentant l'évolution temporelle de la tension d'alimentation VCC_CMD fournie par le circuit 1100, c'est-à-dire la tension entre les noeuds OUT11 et N2, en la courbe fait partie du graphique (B) et est de couleur verte ; et - une courbe 1206 représentant l'évolution temporelle du courant ID111 traversant la diode D111 du circuit 1110, par convention le courant ID111 est considéré positif lorsque le courant circule depuis l'anode vers la cathode de la diode D111, en la courbe fait partie du graphique (B) et est de couleur rouge.
Avant un instant initial t120, le convertisseur 200 ne reçoit pas de tension VAC à convertir. Les tensions et courant dont l'évolution est représentée par les courbes 1201 à 1206 sont à un état de repos. Plus particulièrement, les tensions des courbes 1201 à 1205 ont toute une amplitude proche de 0 V, voir inférieure à 0 V, et le courant de la courbe 1206 a une amplitude de l'ordre de 0 A.
A partir de l'instant initial t120, et jusqu'à un instant t121, postérieur à l'instant t120, le convertisseur 200 commence à recevoir une tension alternative VAC à convertir et démarre. Pendant cette phase, les condensateurs Cf3 et C_BUS sont chargés en utilisant la tension alternative VAC à convertir traversant la résistance R1, et les diodes D1, D2, D3 et D4. Ainsi, à l'instant t121, la tension de la courbe 1204 a augmenté.
Entre les instants t120 et 121, le circuit fournissant la tension d'alimentation VCC est activé, et fournit au noeud SUPP11 une tension, référencée au noeud de référence GND du circuit convertisseur, dont l'amplitude est comprise entre 3 et 18 V.
A l'instant t121, le circuit correcteur de facteur de puissance est démarré, le transistor M1 est rendu passant par sa tension de commande VG1. La tension VBUS de la courbe 1201 augmente. La tension aux bornes du condensateur Cf3 devient alors périodique (voir courbe 1204).
De plus, à l'instant t121, le condensateur C112 du circuit 1200 commence à se charger en utilisant le courant fourni sur le noeud SUPP11, par la tension d'alimentation VCC, à travers la résistance R112 et la diode D112. De plus, la tension d'alimentation VCC peut, en outre, fournir un courant circulant à travers le transistor M1 lorsqu'il est à l'état passant.
A partir de l'instant t121, la tension VCC_CMD (voir courbe 1205) est assez élevée pour que la tension de commande commune de la courbe 1203 puisse commander les thyristors T1 et T2. Les deux thyristors T1 et T2 peuvent être commandés dès lors, mais en pratique, il peut être préférable d'attendre l'activation des transistors M2 et M3 afin de pouvoir recharger le condensateur C112 avec le courant délivré par le condensateur C111 lorsque l’étage de conversion 202 est activé, et qu’une tension alternative de relativement haute-fréquence est fournie entre les noeuds N5 et GND. On appelle haute fréquence ici une tension alternative ayant une fréquence supérieure à quelques kHz, en pratique de 10 à 100 kHz. Dans ce mode de réalisation identique au mode de réalisation d'écrit en relation avec la , la tension VINT2 est une tension à haute fréquence.
Un avantage du circuit 1100, par comparaison avec le circuit 800, est qu'il permet d'accélérer le démarrage du convertisseur 200.
La comprend des deux graphiques (A) et (B) permettant d'illustrer le fonctionnement d'un convertisseur 200 décrit en relation avec la comprenant un circuit 1100 décrit en relation avec la dans lequel la tension interne VINT2 correspond à la tension prise entre les noeuds N3 et GND du convertisseur 200.