INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Quelque soit le mode de réalisation, l’unité de contrôle comporte un processeur et un programme d’instructions sauvegardées dans une mémoire couplée audit processeur, lesdites instructions étant exécutées par le processeur pour contrôler les conditions opératoires dudit système de culture. Le système est conçu notamment pour le monitoring et le contrôle de la quantité et la vitesse de transport de liquide ou solide entre les cuves avec un maintien des variables dans certaines cuves (température, pH…etc.). L’unité de contrôle est par exemple un automate central modèle i3CL12Y/10D14-SEHF ou SMT_CD_R20.
Le système comporte également une interface utilisateur permettant la sélection des conditions opératoires du système et le monitoring de son fonctionnement, ladite interface étant conçue pour afficher :
- un ensemble des cuves (litrage) ainsi que les flux (débit) de transfert entre les cuves ;
-une intensité de l’éclairage (en lumen et en micromole de photon par s et m2) temps d’éclairage, flash ;
Le fer à fileter comprend un outil de préhension de la panne réalisé en un matériau isolant.
Un moyen de communication, filaire ou non filaire avec un centre de gestion de plusieurs fers à fileter équipe chaque fer à fileter ou chaque support de fer à fileter.
L’invention concerne également un kit comprenant au moins un fer à fileter conforme à l’une quelconque des caractéristiques précédentes et au moins deux pannes de forme et/ou de dimensions différentes.
est une vue, de côté d’un fer à fileter selon un mode de réalisation de l’invention, une panne étant en position sur le corps principal du fer,
est une vue en coupe longitudinale selon le plan de coupe II-II du fer illustré à la ,
est une vue similaire à la , à la même échelle, la panne étant vue en perspective et séparée du corps principal du fer, l’organe de liaison conforme à un mode de réalisation de l’invention étant visible et
est une vue en coupe, à une plus grande échelle, du détail IV de la .
La est une illustration d'un fer à fileter 1 conforme à un mode de réalisation de l'invention. Une extrémité de marquage à chaud du cuir ou panne 2 est fixée à une extrémité du fer 1. Par la suite, pour faciliter la lecture, les termes « fer » et « panne » seront préférentiellement utilisés pour désigner respectivement le fer à fileter et l’extrémité de marquage à chaud du cuir.
Ici, le fer 1 comprend un corps principal 3, tubulaire et globalement à base circulaire. Les dimensions du corps 3 sont adaptées pour une manipulation manuelle aisée et ergonomique, sachant qu’un utilisateur professionnel se sert du fer 1 pendant plusieurs heures par jour, cela de manière quasiment continue. La longueur du corps 3 d'un tel fer 1 est généralement comprise entre 18 cm et 20 cm pour un diamètre globalement compris entre 1,5 cm et 3 cm. Le corps principal 3 du fer 1 comprend, sur une partie globalement en position médiane du corps 3, un organe de préhension et de maintien 4 du fer 1 lorsque celui-ci est pris en main par l’utilisateur. Typiquement l’organe de préhension 4 est pourvu de zones, ici formées par des ondulations, pour positionner le pouce et l'index de part et d’autre du corps 3, cela avec un maximum de confort pour l’utilisateur. En variante, l’organe de préhension 4 est en un matériau antidérapant.
Une extrémité 5 du corps 3 du fer 1 est pourvue d'un organe de liaison 6 permettant de raccorder le fer 1 à une source d'énergie électrique via un câble. Celui-ci connu en soi n'est pas illustré pour faciliter la lecture. L'extrémité opposée 7 du corps 3 dite extrémité de travail du fer 1, comprend une partie recevant un organe de chauffage 8 connu en soi et de type chauffage par induction. Pour mémoire, le chauffage par induction permet de chauffer des matériaux sans contact direct de ces derniers avec la source d'énergie. Le matériau à chauffer est placé dans un champ électromagnétique qui se crée lorsqu’un matériau conducteur se trouve au voisinage d’un aimant capable de créer un champ magnétique. Cet aimant va agir sur les électrons libres présents dans le matériau, générant ainsi un courant électrique. L'énergie créée par le courant électrique dans le matériau se dissipe sous forme de chaleur. L’induction permet de chauffer spécifiquement un matériau sans que les matériaux voisins soient également chauffés. Le chauffage par induction permet également de régler la température de chauffage de manière précise. L’un des principaux avantages du chauffage par induction est que la chaleur se transmet beaucoup plus rapidement par induction dans un matériau que par convection, ce qui autorise une montée et une descente en température rapides, cela dès l’apparition ou l’arrêt du champ électromagnétique. Il est possible de chauffer par induction des matériaux placés dans des endroits difficiles d’accès, par exemple des morceaux de métal encastrés dans du bois, dans un polymère ou autres. De même, en réglant la fréquence du champ électromagnétique, il est possible de ne chauffer un matériau que sur une partie de son épaisseur. En effet plus la fréquence du champ magnétique est élevée plus le chauffage a lieu sur une faible épaisseur du matériau, le champ électromagnétique pénétrant peu dans le matériau. De par ces caractéristiques, le chauffage par induction est une technique qui permet de chauffer des outils à main, sans augmenter sensiblement l’encombrement et le poids de l’outil tout en ménageant de zones de l’outil non chauffées pour faciliter sa manipulation.
L’organe de chauffage 8, particulièrement visible à la , est connu en soi. Il comprend, entre autres, une bobine électrique 9 associée à un isolateur 10 et entourant une pièce 11 allongée, creuse et en un métal conducteur de la chaleur. La pièce 11 est la partie de l’organe de chauffage 8 qui transmettra la chaleur à la panne 2. Des moyens 12 de commande et d’amenée de l’énergie, à savoir des câbles, sont logés dans le corps principal 3 du fer 1.
L’organe de chauffage 8 est séparé du corps principal 3 du fer 1 par une zone 13 pourvue d'ouvertures d'aération 14. Ici ces ouvertures 14 sont de forme ovale. En variante leur nombre et/ou leurs formes sont différents. Les ouvertures 14 permettent la dissipation vers l'extérieur de la chaleur produite par l'organe de chauffage 8, tout en assurant une rupture thermique entre l’organe de chauffage 8 logé dans l’extrémité 7 et l’organe de préhension 4 du fer à fileter, cela tout en facilitant la visualisation de la zone de chauffage sur le fer 1.
La panne 2 comprend une base creuse 15 de forme ovale et ouverte sur un côté 16. La base 15 définit une partie d’un organe de liaison amovible de la panne 2 avec l’extrémité 7 du fer 1. La base 15 supporte une partie pleine 17, ici globalement en forme de pointe aplatie et de plus grandes dimensions que la base 15. La partie 17 est configurée en différentes formes et/ou dimensions, selon la forme et/ou la dimension du filet décoratif que l'on souhaite réaliser. Ainsi avec une panne 2 ayant une partie 17 telle qu'illustrée on réalise aisément un filet décoratif dans le cuire à section transversale en V, cela de manière continue ou discontinue. Avantageusement la panne 2 est en un matériau résistant à la corrosion et conducteur, par exemple en bronze avec un revêtement de protection limitant l’usure et le phénomène de collage sur le cuir chaud.
La panne 2, en position de travail telle qu’illustrée aux figures 1 et 2, est fixée, de manière amovible, sur l’extrémité libre 18 de la pièce allongée 11 logée dans l’extrémité 7 et en contact avec l’organe de chauffage 8. L’extrémité 18 s’étend à l’extérieur du corps 3, à partir de l’organe de chauffage 8 et dans le prolongement de l’extrémité 7. L’extrémité 18 de la pièce allongée 11définit une autre partie de l’organe de liaison entre la panne 2 et l’organe de chauffage 8.
Comme on le voit à la l’extrémité 18 est de forme allongée, à base circulaire de diamètre variable. Les diverses zones de diamètres différents forment de facto des reliefs annulaires 19, 20, 21, également d’épaisseurs différentes. Entre le relief 21 terminal et le relief 20, on définit une gorge 22, les reliefs 20, 21 n’étant pas en contact mutuel. Le relief 19 a une périphérie non circulaire, à savoir à facettes. L’ouverture 16 de la base 15 de la panne 2 est ovale et autorise l’accès à un logement défini par la partie creuse de la base 15 de la panne 2. La configuration de cette partie creuse est adaptée pour recevoir, de manière amovible les reliefs 19 à 21, cela à jeu minimal. Pour cela, les reliefs 20, 21 et la gorge 22 coopèrent avec des reliefs de forme et dimensions complémentaires ménagés dans la partie creuse de la base 15 et non illustrés pour faciliter la lecture. Les facettes du relief 19 bloquent en rotation l’extrémité 18 dans la base 15 de la panne 2. Les dimensions de l’ouverture 16 et des reliefs ménagés dans la partie creuse de la base 15 par rapport à celles des reliefs 19 à 21 sont telles que l’insertion de l’extrémité 18 dans la base 15 de la panne 2 se fait en force, donc par clipsage et coopération de formes. Lorsqu'on insère par clipsage suivi d’un quart de tour de l’extrémité 18 dans la base 15, on bloque en position et en rotation la panne 2 sur l’extrémité 18.
-le module de régulation est alimenté par un courant continu et met en œuvre une régulation analogique pour contrôler une puissance d’alimentation de la source lumineuse faisant varier l’intensité lumineuse.
Le dispositif de l’invention est très avantageux en ce qu’il permet la mise en œuvre d’un éclairage LED pouvant être activé et contrôlé de manière précise pour fonctionner selon un mode d’éclairage souhaité, ainsi que pour faire varier son intensité lumineuse. Notamment, la régulation analogique de l’intensité lumineuse permet d’assurer une véritable continuité de l’éclairage lorsque celui-ci doit être actif, tout en faisant varier son intensité. Il sera donc possible d’étudier de manière fiable l’effet du mode et temps d’éclairage sur la croissance d’une culture ou la production d’un métabolite d’intérêt. Au contraire, une régulation numérique pour faire varier l’intensité du LED introduit un faux éclairage qui apparait continu à l’œil humain, mais étant composé de signaux de lumière haché et pouvant être ressenti par les microalgues.
Dans un mode de réalisation préféré, la source lumineuse est configurable selon un mode d’éclairage flash, et le dispositif comporte un module de régulation flash mettant en œuvre une régulation numérique pilotée par l’unité de contrôle, tel que de type PWM, pour activer et désactiver à haute intensité et vitesse ladite source lumineuse. Ce mode d’éclairage est très avantageux en ce qu’il permet de réaliser des économies d’énergie, et le dispositif de l’invention permet de fournir un effet flash parfaitement paramétrable.
Dans un mode de réalisation préféré, dans lequel la source lumineuse est configurable en longueur d’onde et de manière variable sur un cycle de fonctionnement, et le dispositif comporte un module de régulation de puissance sous commande analogique pour chaque canal alimentant un ou des LED de ladite source lumineuse.
Dans un mode de réalisation, la source lumineuse comporte au moins un capteur de lumière en communication avec ladite unité de contrôle, et cette dernière met en œuvre un rétrocontrôle d’une commande de puissance d’alimentation de la source lumineuse en fonction d’un flux lumineux mesuré par ledit capteur de lumière, et dans lequel ledit réservoir comporte de préférence une ou des parois revêtues d’une couche réfléchissante agencée pour réfléchir la lumière de ladite source lumineuse. Il est ainsi possible de contrôler d’avantage l’intensité lumineuse et améliorer l’utilisation de la lumière.
De préférence, ladite source lumineuse est intégrée à l’intérieur de la cuve de culture sous forme d’un tuyau lumineux vertical intégrant lesdits LED, et la source lumineuse comporte une colonne d’emplacement s’étendant à partir d’un fond de la cuve de culture et débouchant de manière étanche au niveau d’une fermeture supérieure de ladite cuve de culture, et dans lequel le tuyaux lumineux est hébergé à l’intérieur de ladite colonne d’emplacement, et une ouverture supérieure de la colonne d’emplacement est configurée comme une ouverture refermable indépendante, et permettant de conserver l’étanchéité d’un volume interne de la cuve de culture lors de son ouverture. Ce mode d’intégration de la source lumineuse permet l’accès et dépannage de la source lumineuse sans besoin d’arrêter la culture en cours, et sans compromettre la stérilité de la culture dans la cuve.
De manière avantageuse, le dispositif de l’invention comporte un mécanisme de nettoyage d’une paroi externe de la source lumineuse en contact avec le milieu de culture, ledit mécanisme comportant une paire d’aimants disposés d’un côté et de l’autre de ladite paroi externe de la source lumineuse, et étant entrainés par un système de poulies pour se déplacer le long de la source lumineuse.
En particulier, ledit système de poulies, et un aimant interne de ladite paire d’aimants peuvent être disposés à l’intérieur creux du tuyau de la source lumineuse, et le deuxième aimant de ladite paire d’aimants comporte un élément nettoyant en contact de la paroi externe de la colonne d’emplacement.
Le dispositif de l’invention peut également comporter l’une ou toute des caractéristiques ci-après, et dans toute combinaison techniquement opérable :
- la cuve de culture comporte un ou plusieurs capteurs de lumière supplémentaires, tel que des photorésistances configurées pour mesurer un flux lumineux en différentes zones d’un volume interne de ladite cuve de culture recevant du milieu de culture ;
- la cuve de culture est reliée à une cuve d’analyse intégrant des capteurs de pH, de nutriments, et un dispositif de mesure de la concentration cellulaire, tel qu’un turbidimètre ;
- l’unité de contrôle comporte une interface utilisateur et une application configurée pour afficher un ensemble de mesures des capteurs du dispositif communiquant avec ladite unité de contrôle, et permettant de configurer le mode d’éclairage de la source lumineuse ;
- le dispositif comporte une entrée inférieure de gaz, tel que de CO 2 , ladite entrée étant configuré pour injecter du gaz vers le haut de la cuve de culture, et de préférence le dispositif comporte des moyens de stérilisation d’air et de contrôle du débit d’injection d’air et son taux de CO2 ;
- la cuve de culture intègre une pluralité des sources lumineuses internes sous forme de tuyaux lumineux, chaque tuyaux lumineux définissant une zone éclairée à l’intérieur de la cuve de culture, et ledit dispositif comporte également un réseau de bullage de gaz comportant des sorties positionnées en dehors des zones éclairées et agissant comme moyen de brassage de milieu de culture.
L’invention concerne également un système de culture automatisé comportant un dispositif photo-bioréacteur comportant une cuve de culture, une cuve de mélange, une cuve de stockage d’eau, et une cuve de stockage de nutriments reliées entre elles par un circuit de tuyaux, et comportant une unité de contrôle comportant un processeur et une mémoire couplé audit processeur, et des instructions sauvegardées dans la mémoire et exécutées par le processeur pour contrôler les conditions opératoires dudit système de culture, caractérisé en ce que :
-la cuve de culture comporte une entrée reliée à la cuve de mélange pour son alimentation en milieu de culture, et
- la cuve de mélange comporte une entrée reliée à la cuve de stockage d’eau, une entrée reliée à la cuve de stockage de nutriments, des moyens de brassage, des moyens de réglage de la température, et des moyens de contrôle du pH, et en ce que
-le système est configuré pour préparer le milieu de culture dans la cuve de mélange à une concentration, température et pH programmables au moyen de ladite unité de contrôle, et
-le système comporte des moyens de transfert sous commande de l’unité de contrôle (tels qu’une pompe et un débitmètre ou une électrovanne) assignés à chacune des cuves du système pour activer et contrôler un volume de liquide ou de solide transféré entre lesdites cuves.
Cette configuration du système permet d’alimenter la cuve de culture avec un milieu de culture comportant une concentration, pH, et température contrôlée. Par exemple une culture déjà en cours dans le PBR ne sera pas stressée par l’apport de nouveau milieu de culture, ce dernier pouvant être fait à la même concentration, température et pH que le milieu dans la cuve de culture, ou au moins à des conditions proches.
De même, cette configuration permet de programmer l’unité de contrôle avec des programmes de culture automatisées comportant des instructions sauvegardées pour maintenir ou modifier certaines conditions de culture dans la cuve de culture. En particulier, dans ce mode de réalisation la cuve de culture est reliée à une cuve d’analyse en communication avec l’unité de contrôle et intégrant des capteurs de pH, d’au moins un nutriment, et un dispositif de mesure de la concentration cellulaire, tel qu’un turbidimètre. Ainsi, l’unité de contrôle comporte un programme avec des instructions sauvegardées pour activer l’introduction du milieu de culture contenu dans la cuve de mélange en fonction des paramètres mesurés dans la cuve d’analyse, tels qu’une concentration cellulaire, un pH ou une concentration de nutriments.
De préférence, la cuve de culture comporte également une entrée reliée à au moins une cuve de pH comportant une solution d’ajustement de pH, et une entrée de CO 2 reliée à une source de CO 2 , et l’unité de contrôle comporte un programme comportant des instructions sauvegardées pour réguler le pH dans ladite cuve de culture en commandant l’introduction de la solution de pH et/ou de CO 2 en activant des moyens de transfert assignés respectivement à ladite source de CO 2 et cuve de pH. Le mode de régulation de pH peut être choisi par l’utilisateur.
Dans un mode de réalisation du système, la cuve de culture comporte une sortie reliée à une cuve de récolte, et des moyens de transfert sous commande de l’unité de contrôle pour transférer un volume de liquide contenu dans la cuve de culture vers ladite cuve de récolte, et dans lequel l’unité de contrôle comporte un programme de culture permettant de définir un temps, une fréquence et un volume de liquide à extraire de ladite cuve de culture vers la cuve de récolte et/ou un volume de liquide à injecter dans ladite cuve de culture à partir de la cuve de mélange.
Le système de l’invention permet également la mise en marche automatique du système, y compris le nettoyage et le cycle de stérilisation des composants du système. A cette fin, les moyens de transfert entre les cuves sont bidirectionnels et l’unité de contrôle comporte un programme de rinçage comportant des instructions sauvegardées pour activer des moyens de transfert assignés à la cuve de stockage d’eau et injecter un liquide dans la cuve de mélange et rincer un ensemble des cuves du système de culture à partir dudit liquide injecté dans la cuve de mélange, en actionnant séquentiellement des moyens de transfert assignés à chacune desdites cuves du système dans un ordre préconfiguré, et pour vider le liquide injecté dans le système à partir de la cuve de récolte d’algues.
Avantageusement, un produit stérilisant peut être rajouté dans la cuve de stockage d’eau, ou éventuellement dans la cuve de mélange, et de sorte que le cycle de rinçage assure également la stérilisation du système. De préférence, l’unité de contrôle comporte un cycle de stérilisation dédié, et dans lequel il est défini un temps de passage du liquide stérilisant dans chaque cuve du système. Dans un autre mode de réalisation, la stérilisation est réalisée par injection d’un gaz ou vapeur dans les cuves et tuyaux du système.
De plus, le système comporte une interface utilisateur permettant de sélectionner un programme de culture avec une durée de culture, un volume et une fréquence d’injection et extraction de volume de milieu de culture dans et à partir de la cuve de culture, ainsi qu’affichant les mesures d’un ensemble de capteurs de température, de lumière de pH, de concentration cellulaire et de nutriments dudit système de culture. L’interface peut être reliée physiquement à l’unité de contrôle et/ou être une application dans un terminal mobile ou ordinateur.
Enfin, l’unité de contrôle comporte également un module de communication, et le système comporte un serveur distant hébergeant une base de données, ladite base de données comportant de programmes de fonctionnement du système de culture téléchargeables et exécutables par l’unité de contrôle. De préférence, le module de communication est configuré également pour transmettre à ladite base de données des données associées à un suivi d’une culture en cours pour son stockage et mise à disposition privé ou publique.
Présentation de figures Illustre une représentation schématique d’un système de culture automatisé intégrant un dispositif photo-bioréacteur selon l’invention.
Illustre schématiquement la régulation en alimentation et contrôle de la source lumineuse du dispositif photo-bioréacteur de l’invention.
Illustre schématiquement le contrôle d’une source lumineuse à longueur d’onde configurable selon l’invention.
Illustre schématiquement une source lumineuse interne comportant un système de nettoyage selon l’invention.
Illustre schématiquement l’extraction du tuyau lumineux et une partie du système de nettoyage d’une colonne d’emplacement de source selon l’invention.
[Fig. 6 Illustre schématiquement une vue de face d’un dispositif photo-bioréacteur intégrant plusieurs sources lumineuses selon l’invention.
Illustre schématiquement une vue de haut d’un dispositif photo-bioréacteur selon la .
Illustre un mode de réalisation de l’interface de suivi et contrôle du dispositif de l’invention.
La présente invention a comme but de proposer un nouveau photo-bioréacteur permettant une maitrise optimale de l’apport en lumière, ainsi qu’une utilisation optimale de cette dernière. Un autre objectif est que le photo-bioréacteur permette une étude approfondie et précis de paramètres de culture, tout en permettant une culture aisée et à haut rendement.
Un autre objectif est que le photo-bioréacteur soit apte à une culture automatisée en continu ou semi-continu des micro-organismes photosynthétiques, notamment les microalgues.
A cette fin l’invention propose un photo-bioréacteur pourvu d’une source lumineuse piloté par une unité de contrôle. La illustre un système de culture intégrant un photo-bioréacteur 100 selon l’invention, dit aussi dispositif 100 pour la culture de microorganismes photosynthétiques et comportant une cuve de culture C4 présentant une forme de colonne vertical. La cuve C4 définit un volume interne pour la culture desdits microorganismes et sa forme n’est limitée et peut avoir une section circulaire ou polygonale, tel que carrée.
La source lumineuse 2 est configurable en intensité, longueur d’onde, temps et mode d’éclairage et selon les paramètres souhaités par un utilisateur. Les modes d’éclairage programmables peuvent être i) continu, la source lumineuse est activée pour un temps indéfini, ii) intermittent, la source lumineuse est activée est désactivée selon des cycles d’activité et inactivité fixes ou variables, et iii) flash, la source lumineuse est activée à haute intensité pour une durée et avec une fréquence prédéfinies. Le photo bioréacteur permettra ainsi d’étudier l’effet du mode d’éclairage de manière précise et de le contrôler afin d’obtenir les meilleurs rendements de biomasse ou de production d’une molécule d’intérêt, soit d’optimiser la consommation d’énergie. Par exemple, il a été reconnu dans la littérature scientifique, que le mode d’illumination flash à haute intensité permet d’obtenir plus de 50% de réduction de consommation énergétique. De même, le mode flash peut avoir un effet sur les cinétiques de croissance et le métabolisme cellulaire.