INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un deuxième débit Qc2 de liquide caloporteur circule successivement dans la deuxième pompe 32, est dirigé vers la neuvième branche de liaison D9 au niveau du dix-septième point de connexion C17, et rejoint successivement le dix-huitième point de connexion C18 et le neuvième point de connexion C9. La troisième vanne trois-voies 43 dirige le liquide caloporteur provenant de la deuxième pompe 32 vers la neuvième branche de liaison D9 et interdit la circulation du dix-septième point de connexion C17 vers le sixième échangeur 6. Au niveau du premier point de connexion C1, le deuxième débit Qc2 se divise en un troisième débit Qc3 circulant dans la première branche de liaison D1 et un quatrième débit Qc4 circulant dans la boucle secondaire B2. Au niveau du cinquième point de connexion C5, la première vanne trois-voies 41 empêche la circulation vers la troisième branche de liaison D3 et la totalité du quatrième débit Qc4 parcourt la boucle secondaire B2 et rejoint le troisième échangeur 3. Au niveau du deuxième point de connexion C2, le liquide caloporteur circulant dans la boucle secondaire B2 rejoint le troisième débit Qc3 provenant de la première branche de liaison D1.
Ce mode de fonctionnement est utilisé lorsque la température du liquide caloporteur est supérieure à la température ambiante, c’est-à-dire la température du flux d’air extérieur Fe. La chaleur récupérée de l’élément 40 de la chaine de traction électrique du véhicule est transférée au fluide réfrigérant au niveau du troisième échangeur 3. En contournant le sixième échangeur 6, un refroidissement indésirable du liquide caloporteur est évité. Le fluide réfrigérant chauffe le liquide caloporteur au niveau du premier échangeur 1, et la chaleur du liquide caloporteur est dissipée dans le flux d’air Fi alimentant l’habitacle au niveau du cinquième échangeur 5. La chaleur générée par le fonctionnement de la chaine de traction électrique est récupérée et contribue au chauffage de l’habitacle.
La illustre un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que décrit précédemment, dans un mode de dégivrage , dans lequel : - un premier débit Qc1 de liquide caloporteur circule successivement dans la deuxième pompe 32, dans le sixième échangeur 6, se divise au niveau du neuvième point de connexion C9 en : -- un deuxième débit Qc2 de liquide caloporteur circulant successivement dans la cinquième branche de liaison D5, dans le septième échangeur 7, dans la quatrième branche de liaison D4, dans le troisième échangeur 3, -- un troisième débit Qc3 de liquide caloporteur circulant successivement dans la boucle secondaire B2 puis dans la première branche de liaison D1, le deuxième débit Qc2 de liquide caloporteur et le troisième débit Qc3 de liquide caloporteur se rejoignant au niveau du deuxième point de connexion C2.
Ce mode de fonctionnement permet de dégivrer le sixième échangeur 6. En effet, lors d’un fonctionnement prolongé en mode chauffage, par température ambiante proche de 0°C, le liquide caloporteur refroidi par le fluide réfrigérant au niveau du troisième échangeur 3 peut sortir du troisième échangeur 3 à une température négative, et être encore à une température négative au niveau du sixième échangeur 6. En raison de l’humidité présente dans l’air ambient, du givre est donc susceptible de s’accumuler sur le sixième échangeur 6. Le givre accumulé dégrade l’échange thermique entre le sixième échangeur et le flux d’air extérieur Fe, ce qui dégrade les performances globales du système de conditionnement thermique 100. Il est donc souhaitable de pouvoir dégivrer le sixième échangeur 6. Pour cela, le liquide caloporteur réchauffé par le moteur thermique 8 est envoyé dans le sixième échangeur 6.
Au niveau du neuvième point de connexion C9, une partie du débit de liquide caloporteur Qc1 est dirigée vers la cinquième branche de liaison D5. Au niveau du septième point de connexion C7, le liquide caloporteur est dirigé vers la quatrième branche de liaison D4. Une partie du liquide caloporteur de la boucle tertiaire B3, préalablement chauffé par l’activation du moteur thermique 8, est ainsi envoyée vers la boucle secondaire B2 en parcourant la quatrième branche de liaison D4 depuis le septième point de connexion C7 vers le huitième point de connexion C8. Ce débit Qc3 de liquide caloporteur réchauffé traverse ensuite le troisième échangeur 3 et se mélange au niveau du deuxième point de connexion C2 au débit Qc2 de liquide caloporteur provenant de la première branche de liaison D1. Le liquide caloporteur traversant le sixième échangeur 6 permet de dégivrer cet échangeur.
Pendant un fonctionnement en mode dégivrage, la circulation de fluide réfrigérant peut être interrompue, en stoppant le compresseur 15, comme représenté sur la . La circulation de fluide réfrigérant peut également être maintenue, afin de continuer à chauffer l’habitacle au niveau du cinquième échangeur 5, tel que décrit précédemment. Dans ce cas, le mode de fonctionnement réalise simultanément un dégivrage du sixième échangeur 6 et un chauffage de l’habitacle au niveau du cinquième échangeur 5. La circulation de fluide réfrigérant dans le circuit 10 de fluide réfrigérant et la circulation de liquide caloporteur dans la boucle primaire B1 du circuit 20 de liquide caloporteur sont identiques à la circulation déjà décrite pour le premier et le deuxième mode de chauffage.
La illustre un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que décrit précédemment, dans un troisième mode de chauffage , dans lequel : - un débit Qr de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur 1 où il cède de la chaleur au liquide caloporteur, dans le premier détendeur 21, dans le deuxième échangeur 2, dans le deuxième détendeur 22 où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur 3 où il reçoit de la chaleur du liquide caloporteur, et retourne au compresseur 15, - un premier débit Qc1 de liquide caloporteur circule dans le premier échangeur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, dans le cinquième échangeur 5 où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, et rejoint le premier échangeur 1, - un deuxième débit Qc2 de liquide caloporteur circule successivement dans la deuxième pompe 32, puis dans la neuvième branche de liaison D9, et se divise au niveau du neuvième point de connexion C9 en : -- un troisième débit Qc3 de liquide caloporteur circulant successivement dans la cinquième branche de liaison D5, dans la boucle tertiaire B3, dans le moteur thermique 8, dans la quatrième branche de liaison D4, dans le troisième échangeur 3, -- un quatrième débit Qc4 de liquide caloporteur circulant successivement dans la boucle secondaire B2 puis dans la première branche de liaison D1, le troisième débit Qc3 de liquide caloporteur et le quatrième débit Qc4 de liquide caloporteur se rejoignant au niveau du deuxième point de connexion C2.
Ce mode de fonctionnement permet de récupérer la chaleur produite par le fonctionnement du moteur thermique 8, une fois que celui-ci ne fonctionne plus. En effet, au moment où le fonctionnement du moteur thermique 8 est stoppé afin de réaliser un fonctionnement en mode électrique, le liquide caloporteur de la boucle tertiaire B3 de liquide caloporteur est encore chaud et sa chaleur peut être récupérée.
Pour cela, le liquide caloporteur préalablement chauffé par le moteur thermique 8 est envoyé vers le troisième échangeur 3 afin de céder de la chaleur au fluide réfrigérant. Cette chaleur est ensuite restituée au liquide caloporteur de la boucle primaire B1 au niveau du premier échangeur 1, puis dissipée dans le flux d’air intérieur Fi au niveau du cinquième échangeur 5.
Pour cela, au niveau du neuvième point de connexion C9, un débit Qc3 de liquide caloporteur est dirigé vers la cinquième branche de liaison D5. La vanne unidirectionnelle 36 permet en effet une circulation selon ce sens. Au niveau du septième point de connexion C7, le débit Qc3 de liquide caloporteur est dirigé vers la quatrième branche de liaison D4. Une partie du liquide caloporteur de la boucle tertiaire B3, préalablement chauffé par l’activation du moteur thermique 8, est ainsi envoyée vers la boucle secondaire B2 en parcourant la quatrième branche de liaison D4 du septième point de connexion C7 vers le huitième point de connexion C8. Ce débit Qc3 de liquide caloporteur réchauffé traverse ensuite le troisième échangeur 3 en cédant de la chaleur au fluide réfrigérant de la boucle principale A puis se mélange au niveau du deuxième point de connexion C2 au quatrième débit Qc4 de liquide caloporteur provenant de la première branche de liaison D1. Le débit de liquide caloporteur Qc2 sortant de la deuxième pompe 32 contourne le sixième échangeur 6 de façon à ne pas dissiper de chaleur dans le flux d’air extérieur Fe au niveau du sixième échangeur 6.
La chaleur transférée au fluide réfrigérant au niveau du troisième échangeur 3 contribue à chauffer l’habitacle, puisqu’elle contribue à la chaleur fournie au liquide caloporteur au niveau du premier échangeur 1, qui est ensuite dissipée dans l’air Fi de l’habitacle au niveau du cinquième échangeur 5.
La illustre un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que décrit précédemment, dans un mode de préchauffage du moteur thermique. Dans ce mode de fonctionnement : - un débit Qr de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 15 où il passe à haute pression, et circule successivement dans le premier échangeur 1 où il cède de la chaleur au liquide caloporteur, dans le troisième détendeur 23 où il passe à basse pression, dans le quatrième échangeur 4 où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur Fi, et retourne au compresseur 15. - un premier débit Qc1 de liquide caloporteur circule dans le cinquième échangeur 5, et se divise en : -- un deuxième débit Qc2 de liquide caloporteur circulant dans la boucle primaire B1 et rejoignant le premier échangeur 1 où il reçoit de la chaleur du fluide réfrigérant, -- un troisième débit Qc3 de liquide caloporteur circulant successivement dans la septième branche de liaison D7, dans la sixième branche de liaison D6, dans le moteur thermique 8 où il cède de la chaleur, dans la huitième branche de liaison D8, le deuxième débit Qc2 et le troisième débit Qc3 se rejoignant en amont du cinquième échangeur 5 au niveau du seizième point de connexion C16.
Ce mode de fonctionnement, dérivé du mode de refroidissement de l’habitacle préalablement décrit, permet de préchauffer le moteur thermique 8 avant sa mise en route. Ce mode de fonctionnement diffère du mode de refroidissement de l’habitacle par le fait que la chaleur de condensation du fluide réfrigérant est transférée au moteur thermique 8 au lieu d’être dissipée dans le flux d’air extérieur ambiant Fe.
Le Tableau 2 montre les valeurs de pH des compositions 1A et 1B mesurées sur les deux mois à 25 °C et 45 °C. Δ pH représente l'évolution des valeurs de pH.
Composition Jour 0 1 semaine (25 °/45 °C) 4 semaines (25 °C/45 °C) 8 semaines (25 °C/45 °C) pH pH Δ pH pH Δ pH pH Δ pH 1A 4,31 4,10 0,21 4,35 -0,04 4,26 0,05 3,99 0,32 3,93 0,35 4,14 0,17 1B 4,36 4,10 0,26 4,08 0,28 4,10 0,26 4,00 0,36 3,81 0,55 3,96 0,30
Le tableau 3 résume les viscosités mesurées par un Rheomat RM 180 avec la broche 3 pendant 30 secondes et le départ de toute précipitation (PPT) ou séparation des compositions 1A et 1B mesurées et/ou évaluées sur les deux mois à 25 °C et 45 °C. Δ η représente l'évolution des viscosités. La viscosité Rheomat de 35-50 DU correspond à une viscosité Brookfield d’environ 2440 cps mesurée avec une broche B à 50 tr/min.
Jour 0 4 semaines (25 °C/45 °C) 8 semaines (25 °C/45 °C) Composition η (DU) η (DU) Δ η PPT η (DU) Δ η PPT 1A 43,7 44,5 0,8 Non 42,6 -0,9 Non 48,9 5,2 42,8 -0,8 1B 35,6 38,7 3,1 Non 38,4 2,8 Non 40,0 4,4 41,6 6,0
Comme on peut le voir dans les tableaux 2 et 3, à l'issue de l’étude, aucune précipitation ou séparation de phase n’a été observée, seules des modifications mineures non significatives du pH et de la viscosité ont été notées et seul un changement mineur de couleur a été observé. Les résultats démontrent que les compositions 1A et 1B étaient stables.
Exemple 3 – Essai de performance des mèches de cheveux in vitro
Des essais de mèches de cheveux in vitro ont été effectués pour évaluer la performance de la composition inventive 1A en comparaison avec les compositions comparatives C1, C2, et C3, ainsi que l'eau ( témoin ) sur des mèches de cheveux caucasiens avec boucles naturelles.
Les essais et l’évaluation ont été effectués comme décrit ci-dessous. Tout d’abord, les mèches de cheveux ont été lavées avec un shampooing à rincer disponible dans le commerce. Après le shampooing, l’excès d’eau a été pressé hors des mèches. Ensuite, des quantités égales de compositions 1A, C1, C2, C3 et d’eau ont été respectivement appliquées sur une mèche de cheveux séparé à un taux d’environ 0,15 g de composition pour 1 g de cheveux. Ensuite, dix passages avec le doigt ont été effectués sur les mèches de cheveux pour s’assurer que les compositions étaient réparties uniformément sur les cheveux, suivis de trois passages avec un peigne pour peigner les cheveux raides. Après le peignage, les mèches de cheveux ont été évaluées quant au niveau de frisottis et des propriétés sensorielles, et des photographies des mèches de cheveux ont été prises (instant 1, T1). Les mèches de cheveux ont ensuite été séchées à l’air libre à une condition ambiante. Pendant le séchage, les mèches ont été secouées cinq fois pour imiter le mouvement des consommateurs. Une fois les cheveux séchés, dix passages de doigts ont été effectués sur les mèches de cheveux pour briser le film formé par les compositions sur les fibres capillaires. Après la rupture du film, les cheveux ont été évalués et notés pour leur raideur, leurs frisottis et leurs propriétés tactiles, par rapport aux cheveux traités à l’eau (témoin). Des photographies des mèches de cheveux ont également été prises à cet instant (T2). Après l’évaluation à T2, les mèches ont été placées dans une chambre humide présentant une humidité relative (HR) de 80 % à température ambiante (25 °C), HR de 80 % pendant une heure. Les mèches ont été réévalués quant à la raideur et les frisottis après une exposition à la condition d’humidité élevée pendant 30 minutes et 1 heure. Des photographies de ces mèches de cheveux ont été prises après une heure d’exposition dans la condition d’humidité relative (HR) de 80 % à température ambiante (25 °C) (instant, T3). Les essais et évaluation ci-dessus ont été effectués en double, c’est-à-dire que chaque composition a été mise à l'essai sur deux mèches de cheveux distincts, comparés à deux mèches de cheveux témoins séparés traitées à l’eau.
Toutes les évaluations de propriété ont été réalisées de manière indépendante par 13 individus. La raideur a été notée sur une échelle de 1 à 5, 1 étant le plus raide et 5 le moins raide. Les frisottis ont également été notés sur une échelle de 1 à 5, 1 étant le moins de frisottis et 5 le plus de frisottis.
L’aspect des mèches de cheveux traitées avec les compositions C1-C3 et 1A, par rapport aux cheveux témoins, aux instants T1, T2 et T3 a été illustré dans les photographies de la . Comme on peut le voir sur la , alors que les mèches de cheveux traitées avec les compositions comparatives C1-C3 étaient plus raides et avec moins de frisottis que les mèches de cheveux témoins, les cheveux traités avec la composition inventive 1A étaient les plus raides et avec le moins de frisottis. Les bénéfices du lissage et du contrôle des frisottis apportés par la composition 1A duraient même après que les mèches de cheveux ont été exposées à une condition d’humidité élevée (80 % HR) pendant une heure. Par conséquent, les bénéfices du lissage et du contrôle des frisottis offerts par la composition 1A sont durables.
La graduation de la raideur des cheveux traités à l'instant T3 en comparaison au témoin a été montrée dans le Tableau 4 et la . La graduation des frisottis des cheveux traités à l'instant T3, en comparaison au témoin, a été montrée dans le tableau 5 et la . Comme le montrent les tableaux 4 et 5 et les Figures 2 et 3, la composition inventive 1A améliorait considérablement le contrôle des frisottis et la raideur des cheveux, en comparaison aux compositions comparatives C1, C2 et C3.
Panéliste Témoin Jeu A Jeu B Jeu C Jeu D Eau C1 C2 C3 1A 1 5 4 3 3,5 2 2 5 4 2,5 3 1 3 5 4 2 3 1 4 5 4 3 2 1 5 5 4 2,5 3 1 6 5 2 2 3 1 7 5 4 2 3 1 8 5 4 2 3 1 9 5 4 2 3 1 10 5 3 2 4 1 11 5 3 2 3 1 12 5 3,5 2 2 1,5 13 5 4 2 3 1 Moyenne 5 3,65 2,23 2,96 1,12
Lissage (TABLEAU 5] Témoin Jeu A Jeu B Jeu C Jeu D Panéliste eau C1 C2 C3 1A 1 5 3 3 4 2 2 5 2,5 1 3 2 3 5 3 1 4 2 4 5 4 1 3 2 5 5 4 2,5 3 1 6 5 2 1 3 2 7 5 4 1 2 2 8 5 3 2 2 1 9 5 4 2 3 1 10 5 4 1 3 2 11 5 3 1 2 1 12 5 2,5 2 2,5 1,5 13 5 2 3 4 1 Moy. 5 3,15 1,65 2,96 1,58
Frisottis Exemple 4 – Essai sur mannequin in vitro
La performance des compositions avec et sans alcools gras a été évaluée sur des têtes de mannequin aux cheveux bouclés. Les compositions 1C et 1D ont été utilisées dans ces essais.
Des photographies des têtes de mannequin ont été prises pour montrer l'aspect des cheveux à l'instant initial (T0).
– plus particulièrement, le déflecteur comporte une paroi située en regard de l’axe d’élongation de l’amplificateur de propulsion, la paroi formant un angle non nul avec ledit axe d’élongation. A titre d’exemple non limitatif, le déflecteur est configuré pour orienter l’eau sortant du réducteur selon un angle, pris relativement à l’axe d’élongation, supérieur ou égal à 20°. Bien entendu, compte tenu de la géométrie du réducteur, la paroi formant le déflecteur peut prendre une forme complexe, et notamment non plane, voire majoritairement concave, afin de réorienter le flux d’air dans une direction différente de l’axe d’élongation tout en limitant les pertes de charge sur le flux d’eau ainsi généré ;
– le réducteur formant l’amplificateur de propulsion conforme au premier aspect de l’invention est préférentiellement formé d’un matériau comportant du plastique, éventuellement chargé en fibre de verre ou en fibre de carbone afin d’augmenter sa rigidité tout en réduisant sa masse ;
– le réducteur et/ou la partie de couplage fluidique de l’amplificateur de propulsion conforme au premier aspect de l’invention comportent au moins une ouverture radiale ménagée dans ledit réducteur et/ou ladite partie de couplage fluidique, ladite au moins une ouverture radiale permettant un écoulement d’eau depuis une zone située à l’extérieur respectivement du réducteur et/ou de la partie de couplage fluidique vers une zone située à l’intérieur respectivement dudit réducteur et/ou de ladite partie de couplage fluidique. Cette configuration avantageuse permet de faciliter un écoulement d’eau au travers du réducteur, en aval du dispositif de propulsion avec lequel l’amplificateur de propulsion est destiné à être couplé ;
Ainsi, l’amplificateur de propulsion conforme au premier aspect de l’invention forme un accessoire compatible avec tout dispositif de propulsion de véhicules d’exploration sous-marine, rendant ainsi possible une amélioration de leur performances et de leurs vitesses sans surdimensionner le dispositif de propulsion desdits véhicules d’exploration sous-marine.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un ensemble de propulsion pour véhicule d’exploration sous-marine, l’ensemble de propulsion comportant :
- une chaîne de transmission comportant une machine électrique tournante configurée pour générer un couple moteur sur un arbre de transmission, et une hélice couplée en rotation à l’arbre ;
- un amplificateur de propulsion conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements.
Dans le contexte de la présente invention, la chaîne de transmission est configurée pour à la fois générer un couple mécanique moteur et transmettre ledit coupe mécanique à une hélice qui permettra de mettre en mouvement l’eau s’écoulant dans l’ensemble de propulsion. Ainsi, la chaîne de transmission forme un dispositif de propulsion au sens de l’invention.
Dans le contexte de la présente invention, la machine électrique tournante comporte un moteur électrique comportant un stator et un rotor en rotation autour du stator, le moteur électrique comportant des enroulements électriques autour du stator et du rotor afin de générer un flux magnétique conduisant à la mise en rotation du rotor, lorsqu’un courant électrique traverse lesdits enroulements électriques. Dans le contexte de l’invention, une géométrie du rotor et du stator est dimensionnée pour réduire une perte de charge.
Dans le contexte de la présente invention, la machine électrique tournante est préférentiellement du type d’un moteur à courant continu et sans balais. Dans cette configuration, la conception et l'optimisation d’un profil de tôles du stator et du rotor permet de maximiser le couple moteur produit par une telle machine électrique fonctionnant à bas régime. En particulier, par optimisation, on comprend qu’un entraxe entre des pôles magnétiques du stator est minimal afin d’autoriser un plus grand nombre d'enroulements électriques.
Ainsi, cette configuration de la machine électrique tournante est optimale pour une utilisation sur des véhicules d’exploration sous-marine pour lesquels les critères de masse et de dimension sont importants : cette architecture spécifique permet ainsi d’optimiser l’encombrement de la machine électrique dans un tel véhicule d’exploration sous-marine.
Dans le contexte de la présente invention, l’amplificateur de propulsion est couplé au dispositif de propulsion formé par la chaîne de transmission. Par couplage, on entend ici au moins un couplage fluidique, de sorte que l’eau destinée à être mise en mouvement par le dispositif de propulsion s’écoule au mois en partie, et préférentiellement majoritairement voire totalement, au travers de l’amplificateur de propulsion conforme au premier aspect de l’invention.
L’ensemble de propulsion conforme au deuxième aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
- l’ensemble de propulsion est logé dans une enveloppe comportant (i) un boitier logeant au moins partiellement la machine électrique tournante, (ii) un carénage logeant au moins en partie l’arbre, (iii) un carter logeant au moins partiellement l’hélice, le carter collaborant avec le carénage, et (iv) une partie d’une coque du véhicule d’exploration sous-marine logeant l’amplificateur de propulsion conforme au premier aspect de l’invention. Ainsi, l’enveloppe permet de canaliser un écoulement de l’eau au travers de l’ensemble de propulsion et de protéger certaines parties dudit ensemble de propulsion, notamment les parties électriques. L’enveloppe forme ainsi une peau qui définit un ou plusieurs volumes, éventuellement en communication fluidiques les uns avec les autres. En particulier, la carter et la partie de la coque du véhicule d’exploration sous-marine logeant l’amplificateur de propulsion délimitent ensemble un volume dans lequel ledit amplificateur de propulsion est logé. Ainsi, l’eau entrant dans l’enveloppe est mise en mouvement au travers du dispositif de propulsion et est orientée, de par la géométrie de l’enveloppe et d’éventuels déflecteurs placés dans l’enveloppe, en direction de l’amplificateur de propulsion. Cette configuration avantageuse permet ainsi de générer un flux d’eau en sortie de l’ensemble de propulsion, c’est-à-dire en aval de l’amplificateur de propulsion relativement à l’écoulement de l’eau dans l’ensemble de propulsion ;