INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’invention permet avantageusement d’améliorer la capacité de chauffage de la structure chauffante. En effet, le courant électrique circulant sur des chemins plus longs que la distance inter-électrode minimale, plus de courant circule sur la couche résistive et donc plus de chaleur est produite par la structure chauffante.
Dans un aspect selon l’invention, les zones claires sont disposées de sorte que toute ligne droite géométrique à distance minimale inter-électrodes coupe au moins une zone claire.
Dans un aspect selon l’invention, les zones claires sont disposées de sorte que toute ligne droite géométrique à distance minimale inter-électrodes coupe toujours au moins une zone claire.
Dans un aspect selon l’invention, la structure chauffante présente une largeur correspondant à l’espacement entre les deux électrodes parentes.
Dans un aspect selon l’invention, la structure chauffante comprend une longueur correspondant à la distance entre deux extrémités des électrodes parentes.
Dans un aspect selon l’invention, les zones claires sont alignées sur au moins deux rangées s’étendant sur la longueur de la structure chauffante. Autrement dit, les zones claires s’étendent le long des électrodes parentes. Autrement dit, les zones claires s’étendent de manière sensiblement parallèle aux électrodes parentes.
Dans un aspect selon l’invention, les électrodes parentes sont équidistantes l’une de l’autre.
Dans un aspect selon l’invention, la au moins une rangée de zones claires est sensiblement perpendiculaire à au moins une ligne droite géométrique à distance inter-électrode minimale.
Dans un aspect selon l’invention, les zones claires de deux rangées adjacentes ne sont pas traversées par une ligne droite géométrique à distance minimale inter-électrodes commune.
Dans un aspect selon l’invention, les zones claires d’une rangée s’étendent sur des lignes géométriques à distance minimale inter-électrodes différentes des zones claires d’au moins une autre rangée.
Dans un aspect selon l’invention, les zones claires d’une rangée sont disposées en quinconce vis-à-vis des zones claires d’au moins une autre rangée adjacente à ladite rangée.
Dans un aspect selon l’invention, les zones claires sont disposées de telle sorte que le courant électrique circule sur au moins un chemin contournant lesdites zones claires.
Dans un aspect selon l’invention, les zones claires sont disposées de telle sorte que le courant électrique circule sur au moins un chemin sinueux. Autrement dit, le courant électrique circule sur au moins un chemin électrique comportant au moins un virage.
Dans un aspect selon l’invention, les zones claires présentent une surface suffisamment grande pour que toute ligne droite géométrique à distance minimale inter-électrodes coupe au moins une zone claire.
Dans un aspect selon l’invention, les zones claires présentent une surface suffisamment grande pour que toute ligne droite géométrique à distance minimale inter-électrodes coupe toujours au moins une zone claire.
Préférentiellement, le deuxième élément 205D.2 présente un segment vertical 205D.2a configuré pour être positionné contre une deuxième extrémité latérale 203A.3aiiii de la première grande face latérale 203A.3a de la cellule 203A. Trois segments longitudinaux 205D.2b s’étendent depuis le segment vertical 205D.2a le long de la première grande face latérale 203A.3a, le deuxième élément 205D.2 étant préférentiellement conçu pour encadrer, au moins partiellement, le premier élément 205D.1. Deux des segments longitudinaux 205D.2b s’étendent au niveau des extrémités supérieure 203A.3ai et inférieure 203A.3aii de la première grande face latérale 203A.3a de la cellule 203A, le troisième segment longitudinal 205D.2b s’étendant entre les segments longitudinaux 205D.1b du premier élément 205D.1.
Ces deux éléments (205D.1, 205D.2) pourront, une fois collés sur l’une des grandes faces latérales 203A.3 d’une cellule 203A, délimiter une partie de circuit de circulation 201B qui, comme précédemment, permettra le passage du fluide caloporteur à la surface des cellules 203A adjacentes, donc le refroidissement desdites cellules 203A. Du fait du collage des éléments (205D.1, 205D.2) directement sur la cellule 203A, l’espaceur 205 présente naturellement des orifices 205D.3 nécessaires au déplacement du fluide caloporteur vers et depuis les parties du circuit de circulation 201B, vers et depuis les collecteurs d’entrée ou de sortie du fluide (les collecteurs n’étant pas représentés sur cette figure).
Ainsi, les espaceurs 205 selon ce mode de réalisation sont plus simples : ils ne possèdent qu’une zone d’appui principale 205A, ils sont donc plus faciles et plus rapides à produire. Ils permettent également d’éviter l’utilisation d’un élastomère tout en gardant une bonne étanchéité de l’espaceur 205, ils sont donc moins coûteux à produire.
Le collage de l’espaceur 205 sur la grande face latérale 203A.3 de la cellule 203A peut être réalisé par n’importe quelle méthode connue de l’homme du métier. Les caractéristiques décrites aux autres modes de réalisation peuvent être facilement combinées avec les caractéristiques de ce mode de réalisation de l’invention.
Selon des variantes de réalisation de l’invention non représentés sur les figures annexées, les différents espaceurs décrits aux figures 5a et 5b peuvent être divisés en une pluralité de segments ou d’éléments indépendants.
Les figures 7, 8 et 9 montrent, respectivement, une vue en coupe d’un dispositif de régulation thermique, d’une vue en perspective d’un espaceur et d’une vue en coupe dudit dispositif avec les collecteurs positionnés d’un même côté du boîtier, selon un quatrième mode de réalisation de l’invention. Ces figures reprennent la numérotation des figures précédentes pour les éléments identiques ou similaires, la numérotation étant toutefois incrémentée de 100 par rapport au troisième mode de réalisation de l’invention. Il est par ailleurs fait référence à la description de ces éléments en relation avec les modes de réalisation précédents de l’invention.
Dans ce mode de réalisation, le bloc batterie 303 présente deux ou plusieurs rangées de cellules (303A, 303A’) accolées. Sur la , le bloc batterie 303 est composé de deux rangées de cellules (303A, 303A’) accolées côte-à-côte.
Pour permettre la tenue des cellules (303A, 303A’) et l’écoulement homogène le long de leurs grandes faces latérales (303A.3, 303A’.3), les segments (305A.1, 305A.2) de l’espaceur 305 sont conformés de manière à créer un ou des circuits de circulation 301B forcée présentant chacun une ou plusieurs passes, comme dans le cas d’un espaceur pour une seule cellule décrit précédemment.
Avantageusement, pour que la température soit la plus homogène possible, chaque circuit 301B (et chacune de ses passes) s’étend – ou est à cheval - sur les deux grandes faces latérales (303A.3, 303A’.3) des cellules (303A, 303A’) disposées côte-à-côte.
L’espaceur 305 forme une étanchéité au fluide tout le long du circuit 301B comme avec un espaceur pour une seule cellule décrit précédemment.
Sur les figures 7, 8 et 9, l’espaceur 305 comprend une nervure médiane 305A.3 qui s’étend dans la hauteur des cellules (303A, 303A’) et qui s’installe en usage entre les extrémités latérales des grandes faces latérales (303A.3, 303A’.3). Cette nervure médiane 305A.3 remplit ainsi l’espace entre les deux cellules (303A, 303A’) et forme étanchéité entre lesdites cellules (303A, 303A’). Des ouvertures 305A.3a sont ménagées dans la nervure médiane 305A.3 de manière à autoriser la circulation du fluide entre les grandes faces latérales (303A.3, 303A’.3).
La nervure médiane 305A.3 permet en outre une distanciation des cellules (303A, 303A’) disposées côte-à-côte et joue un rôle mécanique contre le gonflement desdites cellules (303A, 303A’) induit par leur montée en température. Elle contribue à maintenir davantage les cellules (303A, 303A’) en compression sous l’effet de ce gonflement, ce qui assure une capacité maximale desdites cellules (303A, 303A’).
L’étanchéité entre les cellules (303A, 303A’) est particulièrement avantageuse lorsque les collecteurs d’entrée/sortie de fluide (301C, 301D) sont disposés latéralement et d’un seul côté du bloc batterie 303, comme illustré sur la . Un orifice inférieur 305B.3 de sortie et un orifice supérieur 305B.1 d’entrée ( ) du circuit 301B sont alors aménagés dans l’espaceur 305, au niveau d’une nervure, ou d’une zone d’appui latérale, située au bord de la cellule.
Selon un autre mode de réalisation, les segments (305A.1, 305A.2) peuvent être aménagés de sorte à former un premier circuit qui serpente le long de la grande face latérale 303A.3 de la première cellule 303A et un deuxième circuit qui serpente le long de la grande face latérale 303A’.3 de la deuxième cellule 303A’. La communication entre les deux circuits peut être réalisée au niveau de la paroi supérieure 301A.3 (plus particulièrement au niveau de la zone des busbars) ou de la paroi de fond 301A.4 du boîtier 301A. Ce mode de réalisation à l’avantage de ne pas nécessiter d’étanchéité entre les cellules (303A, 303A’), mais n’est pas optimal en termes d’homogénéité de température du fait que le fluide arrive plus chaud sur la deuxième cellule 303A’ que sur la première cellule 303A.
Sur la , les collecteurs d’entrée/sortie de fluide (301C, 301D) sont disposés latéralement et d’un seul côté du bloc batterie 303. Pour assurer l’alimentation d’une ou plusieurs cellules 303A situées aux extrémités du bloc batterie 303, le collecteur d’entrée 301C et/ou le collecteur de sortie 301D peuvent être prolongés et coudés de manière à déboucher directement dans le circuit 301B formé au niveau d’au moins une desdites cellules d’extrémité.
La paroi de fond 301A.4 du boîtier 301A peut comprendre la gouttière avec la pente précédemment décrite dans les autres modes de réalisation, ainsi que la pluralité de plots, ces éléments n’étant pas représentés, par souci de facilité, sur les figures 7 à 9.
La cellule 3A est de plus représentée, sur la , comme étant orientée. Par orientée, on entend que les deux grandes faces latérales 3A.3 de la cellule 3A ne sont pas strictement identiques. En effet, une première grande face latérale 3A.3a s’étend entre les deux petites faces latérales 3A.4 et est sensiblement plane. Une deuxième grande face latérale 3A.3b, positionnée en vis-à-vis de la première 3A.3a, présente une encoche 3A.3bi au niveau de sa jonction avec chacune des deux petites faces latérales 3A.4. Ainsi, la deuxième grande face latérale 3A.3b présente deux encoches 3A.3bi aux deux extrémités latérales de ladite deuxième face 3A.3b. Toutefois, dans certaines configurations des cellules 3A, les encoches 3A.3bi peuvent ne pas être présentes. En supplément, les faces supérieure 3A.5 et inférieure 3A.6 de la cellule 3A s’étendent dans des extrémités supérieure et inférieure des faces latérales (3A.3, 3A.3a, 3A.3b, 3A.4) de la cellule 3A, suivant le sens de positionnement de ladite cellule 3A dans le boîtier 1A. Ainsi, chaque cellule 3A forme une structure fermée qui permettra la production d’électricité.
Ces cellules 3A sont également positionnées successivement les unes à côté des autres dans le boîtier 1A, de façon à être alignées et adjacentes au niveau de l’une de leurs grandes faces latérales 3A.3. De cette manière, chacune des petites faces latérales 3A.4 des cellules 3A est orientée vers les grandes parois latérales du boîtier 1A (ladite grande paroi n’étant pas visible sur les figures 2a et 2b).
Ainsi, les cellules 3A du bloc batterie 3 sont préférentiellement positionnées dans le sens longitudinal du boîtier 1A, c’est-à-dire que les grandes faces latérales 3A.3 des cellules 3A sont positionnées parallèlement aux parois d’extrémité 1A.2 du boîtier 1A. De ce fait, chaque cellule d’extrémité 3A.1 est disposée au niveau de l’une des parois d’extrémité 1A.2. Alternativement, la disposition des cellules 3A du bloc batterie 3 peut être différente, selon notamment le type de cellule utilisé ou le type de batterie souhaité.
Dans le boîtier 1A, les cellules (3A, 3A.1, 3A.2) sont préférentiellement maintenues à distance les unes des autres grâce à des espaceurs 5, cette distance étant préférentiellement constante entre toutes les cellules 3A. Un espaceur 5 est ainsi positionné entre deux cellules 3A adjacentes, et plus précisément entre les deux grandes faces latérales (3A.3, 3A.3a, 3A.3b) desdites cellules 3A. Préférentiellement, un espaceur 5 est positionné entre la première grande face latérale 3A.3a d’une cellule 3A et la deuxième grande face latérale 3A.3b d’une cellule 3A adjacente. Ainsi, avec N, le nombre de cellules 3A dans le boîtier 1A, les espaceurs 5 sont au moins au nombre N-1, et de préférence au nombre N+1. En effet, comme chacune des deux cellules d’extrémité 3A.1 est positionnée à proximité de l’une des parois d’extrémité 1A.2 du boîtier 1A, un espaceur 5 supplémentaire est préférentiellement installé entre ladite paroi 1A.2 est la cellule d’extrémité 3A.1 correspondante. Chaque espaceur 5 défini, en outre, au moins une partie du circuit de circulation du fluide caloporteur (ledit circuit n’étant pas représenté aux figures 2a et 2b). Ainsi, toutes les grandes faces latérales 3A.3 des cellules 3A sont au contact dudit fluide, et peuvent être régulées thermiquement par le circuit de circulation du fluide caloporteur qui est positionné autour des cellules 3A de batterie.
Avantageusement, l’espaceur 5 est réalisé dans un matériau qui présente une conductivité thermique d’au plus 0,4 W.m -1 .K -1 , de préférence une conductivité thermique d’au plus 0,2 W.m -1 .K -1 . L’espaceur 5 est avantageusement réalisé en un matériau polymère ou en un matériau composite à base polymère. L’espaceur 5 peut en outre comprendre un matériau de la famille des silicates, tels que le silicate de calcium, et être renforcé par des fibres. Par « fibres », on entend des fibres naturelles ou synthétiques, ayant vocation à renforcer le matériau. Les matériaux présentant une faible conductivité thermique sont particulièrement préférés afin de limiter le risque de transmission de la chaleur par l’espaceur 5 entre deux cellules adjacentes.
Les figures 3a, 3b et 3c sont des coupes du dispositif de régulation thermique au niveau d’un espaceur selon un premier mode de réalisation de l’invention.
Ces figures montrent un mode de réalisation de l’invention dans lequel le fluide caloporteur est aspergé sur les grandes faces latérales 3A.3 des cellules 3A par un dispositif d’aspersion 1B.2 dudit fluide. Ce dispositif 1B.2 est alimenté par des collecteurs d’entrée 1C dudit fluide, positionnés, chacun, sur l’une des grandes parois latérales 1A.1 du boîtier 1A. De manière avantageuse, les collecteurs d’entrée 1C sont positionnés dans des extrémités supérieures desdites parois 1A.1. Avantageusement, le dispositif d’aspersion 1B.2 est compris dans le circuit de circulation 1B du fluide caloporteur, et peut notamment comprendre des buses 1B.2a. Ces buses 1B.2a aspergent le fluide sur les grandes faces latérales 3A.3 des cellules 3A.
Avantageusement, les buses 1B.2a sont montées sur un espaceur 5, lui-même monté sur une cellule 3A. L’espaceur 5 a, sur les figures 3a à 3c, une forme générale de goulotte en U, et peut se présenter sous la forme d’une pièce monobloc. Cet espaceur 5 comprend donc une zone d’appui principale 5A configurée pour venir au contact de la première grande face latérale 3A.3a de la cellule 3A, et deux zones d’appui latérales 5B configurées pour venir au contact des petites faces latérales de ladite cellule 3A (les petites faces latérales n’étant pas visibles sur les figures 3a à 3c). Chaque espaceur 5 présente, en outre, une structure configurée pour s’installer de manière démontable sur la cellule 3A, préférentiellement par clipsage ou par collage. Selon un mode de réalisation, la structure de l’espaceur 5 est ajustée (par exemple par une déformation élastique de ladite structure) à la forme de la cellule 3A, de manière à être montée serrée. Ainsi, les contacts entre la structure de l’espaceur 5 et la cellule 3A sont des contacts étanches au fluide. Dans ce mode de réalisation, la présence des encoches sur la cellule 3A, mentionnées à la , peut aider au clipsage de l’espaceur 5 sur la cellule 3A.
Préférentiellement, la zone d’appui principale 5A a les mêmes dimensions, ou sensiblement les mêmes dimensions, en longueur et en largeur, que celles d’une grande face latérale 3A.3 d’une cellule 3A. Cette zone d’appui 5A définit au moins une section de circulation 1B.1 du fluide caloporteur située en vis-à-vis de la première grande face latérale 3A.3a de la cellule 3A et contre laquelle l’espaceur 5 est installé, cette section 1B.1 s’étendant sur la majeure partie de ladite face 3A.3a. De façon symétrique, la section de circulation 1B.1 définie par la zone d’appui 5A de l’espaceur 5 est également située en vis-à-vis de la deuxième grande face latérale de la cellule adjacente, de sorte que le fluide caloporteur, qui s’écoule dans ladite section 1B.1, soit au contact des deux grandes faces latérales 3A.3 des cellules 3A adjacentes. Ainsi, les buses 1B.2a, qui s’étendent au-dessus de cet espace, peuvent asperger simultanément les deux grandes faces latérales 3A.3 des cellules 3A adjacentes. De plus, les sections de circulation 1B.1 définies par l’espaceur 5 vont déterminer une partie du circuit de circulation 1B du fluide caloporteur, l’ensemble des parties sur l’ensemble des espaceurs 5 formant ledit circuit de circulation 1B.
Plus spécifiquement, l’espaceur 5 selon ce mode de réalisation est configuré pour venir se positionner autour de la première cellule 3A de batterie. La zone d’appui principale 5A de l’espaceur 5 comprend au moins un segment longitudinal 5A.1 qui s’étend le long de la première grande face latérale 3A.3a de la cellule 3A. Ce segment longitudinal 5A.1 est plus préférentiellement un segment longitudinal supérieur 5A.1a qui s’étend au niveau d’une extrémité supérieure 3A.3ai de ladite face latérale 3A.3a. De manière préférentielle, les buses 1B.2a sont supportées par le segment longitudinal supérieur 5A.1a de l’espaceur 5.
De plus, depuis le segment longitudinal supérieur 5A.1a de l’espaceur 5 s’étendent des segments verticaux 5A.2, qui sont préférentiellement configurés pour délimiter trois sections de circulation 1B.1 distinctes. Ces trois sections 1B.1 s’étendent de part et d’autre de l’une des buses 1B.2a du dispositif d’aspersion 1B.2, et vont faciliter l’écoulement du fluide caloporteur le long des grandes faces latérales 3A.3 des cellules 3A, vers la paroi de fond 1A.4.
Ainsi, de manière particulièrement avantageuse, les buses 1B.2a sont positionnées à intervalles réguliers le long du segment longitudinal 5A.1, de manière à pouvoir asperger l’intégralité de la surface de la cellule 3A. Une ou plusieurs conduites permettent également d’alimenter la ou les buses d’aspersion 1B.2a. La zone d’aspersion est située dans la partie supérieure ou haute du boîtier 1A tandis que la zone de récupération est située dans la partie inférieure ou basse du boîtier 1A, et est constituée par la paroi de fond 1A.4.
Cette paroi de fond 1A.4 du boîtier 1A présente une gouttière 1A.4a, qui consiste avantageusement en une rainure ou une gorge s’étendant longitudinalement dans ladite paroi 1A.4. La gouttière 1A.4a est préférentiellement positionnée, sur les figures 3a à 3c, au milieu du fond de la paroi 1A.4. La paroi de fond 1A.4 comprend, en outre, des renforcements 1A.4b configurés pour renforcer ladite paroi 1A.4, de manière à ce qu’elle supporte le poids des cellules 3A.
La paroi de fond 1A.4 présente, en outre, une pente p déterminée par rapport à une horizontale, elle-même définie par la face inférieure 3A.6 de la cellule 3A. Cette pente p est mesurée depuis un bord inférieur et latéral 3A.6a de la cellule 3A à la gouttière 1A.4a, ladite pente p étant avantageusement d’au moins 1%, plus préférentiellement d’au moins 3% par rapport à l’horizontale. Cette pente p à vocation à amener le fluide caloporteur, qui a circulé dans le circuit de circulation 1B, jusqu’à la gouttière 1A.4a par gravitation, après son passage sur les grandes faces latérales 3A.3 des cellules 3A. La gouttière 1A.4a permettra ensuite son évacuation ou sa recirculation hors du boîtier 1A.
La présence de la pente p dans la paroi de fond 1A.4 peut cependant être problématique pour les cellules 3A positionnées dans le boîtier 1A. En effet, ces cellules 3A n’étant pas supportées intégralement par la paroi de fond 1A.4 au niveau de leur face inférieure 3A.6, elles pourraient se déformer au cours de leur fonctionnement et ainsi perdre en efficacité. La différence de poids subie par la paroi de fond 1A.4 pourraient de plus causer des dégradations au boîtier 1A, entraînant notamment une perte d’étanchéité. C’est pourquoi une pluralité de plots 1A.4c sont positionnés sur la paroi de fond 1A.4 et sous chaque cellule 3A, afin de les surélever et de les supporter. La pente p permet le glissement du fluide vers la gouttière 1A.4a, puis vers le collecteur de sortie (ledit collecteur n’étant pas représenté sur ces figures).
Ainsi, ces plots 1A.4c présentent des hauteurs Hpl variables, de manière à ce que les cellules 3A supportées reposent à plat, ou à l’horizontale par rapport à la paroi de fond 1A.4. Préférentiellement, les plots 1A.4c sont positionnés à égale distance les uns des autres, de manière à supporter le plus efficacement possible la cellule 3A. Plus préférentiellement, le nombre de plots 1A.4c est de deux, positionnés de manière à diviser la cellule 3A en trois portions identiques.
ledit procédé comprenant en outre : une étape de mise sous pression d’eau W1 jusqu’à une pression d’au moins 225 bars, une récupération, via une troisième sortie S1’ différente de S1, d’un flux enrichi en matières solubles M3’ en aval d’un deuxième filtre présent dans le réacteur ou en aval du réacteur, ledit deuxième filtre ayant une taille de maille supérieure à celle du premier filtre, une étape d’échange de chaleur X1 en aval de ladite mise sous pression d’eau, permettant de récupérer de la chaleur du flux M3, éventuellement combiné à M3’, pour chauffer au moins partiellement l’eau W1 destinée à être injectée à l’étape b), permettant d’obtenir en aval de l’échange X1, un flux refroidi M5’ et un flux d’eau chauffée W2, une étape de chauffage supplémentaire mise en œuvre sur le flux d’eau chauffée W2, en aval dudit échange de chaleur X1, permettant de chauffer l’eau W2 à la température d’au moins 374°C avant son injection à l’étape b), une étape d’échange de chaleur X2, en aval de l’échange de chaleur X1, permettant de récupérer de la chaleur du flux M5’ pour chauffer le mélange M1p en amont de l’injection d’eau de l’étape b) du procédé, cet échange de chaleur X2 permettant alors d’obtenir un flux M5’’ refroidi.
L’installation selon l’invention comprend : une ligne d’amenée de mélange M1, une pompe de mise sous pression 2 alimentée par la ligne d’amenée de mélange M1 et comportant une ligne de sortie de mélange M1p, un dispositif de chauffage 11 en aval de la pompe 2 comprenant une entrée pour la ligne de mélange M1p et une sortie pour la ligne de flux M2, en aval du dispositif d’injection de l’eau ES, un réacteur d’hydrotraitement 1 comportant au moins une entrée E1 pour le flux M2 et au moins une sortie S1 pour le flux M3 et au moins une sortie S2 pour le flux M4, l’entrée E1 étant configurée de telle sorte à introduire un mouvement cyclonique du flux M2 dans le réacteur 1 via l’entrée E1.
Comme illustré à la , selon un mode de réalisation, l’installation selon l’invention comprend : une ligne d’amenée de mélange M1, une pompe de mise sous pression 2 alimentée par la ligne d’amenée de mélange M1 et comportant une ligne de sortie de mélange M1p, un dispositif de chauffage 11 comprenant un dispositif d’injection de l’eau ES dans la ligne de mélange M1p en aval de la pompe de mise sous pression 2, un réacteur d’hydrotraitement 1 comportant au moins une entrée E1 pour le flux M2, au moins une sortie S1 pour le flux M3 et au moins une sortie pour le flux M4, l’entrée E1 étant configurée de telle sorte à introduire un mouvement cyclonique dans le réacteur 1 via l’entrée E1.