INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
À l’inverse, le terme «fluidiquement connecté directement» s’entend d’une connexion fluidique directe entre deux éléments. Cela signifie qu’entre un premier élément et un deuxième élément qui sont fluidiquement connectés directement aucun autre élément n’est présent, autre qu’un conduit ou plusieurs conduits.
On entend par « A est connecté thermiquement à B» ou « A est en connexion thermique avec B» que de l’énergie thermique circule entre A et B avec un sans connexion fluidique.
On entend par chaud, froid, refroidi, réchauffé, une température relative par rapport à un autre point du système.
Les termes "premier", "deuxième" et "troisième", etc. sont utilisés simplement comme des étiquettes, et ne sont pas destinés à imposer des exigences numériques sur leurs objets.
Le système selon l’invention comprend un cycle organique de Rankine 100 et un cycle à absorption 200.
Le système comprend un cycle organique de Rankine 100 (Organic Rankine Cycle, ORC, en anglais) également dénommé dans la suite cycle de Rankine 100, qui permet notamment de produire une puissance mécanique à partir d’une source chaude à basse ou moyenne température. Le cycle de Rankine 100 permet de valoriser l’énergie thermique en transformant l’énergie thermique en énergie mécanique. À titre d'exemple, l'énergie thermique est issue de l’industrie de transformation (métallurgie, chimie, papeterie…) avec les rejets thermiques à basse température, du transport avec moteur thermique dans lequel on a des besoins de chaleur : automobile, bateau, ou du solaire à concentration, ou de la biomasse ou de la géothermie.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le cycle de Rankine 100 comprend un expanseur 105 et une première pompe 107 agencés en série avec un premier évaporateur 104 et un premier condenseur 106 et avantageusement selon l'invention un dispositif de préchauffage. Le cycle de Rankine 100 comprend une première boucle de circulation 101 destinée à recevoir un fluide de travail. Avantageusement, la première boucle de circulation 101 assure la connexion fluidique des constituants du cycle de Rankine 100 de sorte que le fluide de travail les traverse préférentiellement successivement dans l'ordre si après, le dispositif de préchauffage, plus précisément le premier échangeur de préchauffage 102 puis le deuxième échangeur de préchauffage 103, le premier évaporateur 104, l'expanseur 105, le premier condenseur 106 et la première pompe 107, puis à nouveau le dispositif de préchauffage. La boucle de circulation 101 est avantageusement un circuit fermé.
Le cycle de Rankine 100 comprend avantageusement un fluide de travail. Le fluide de travail peut être un fluide pur. Selon un mode de réalisation, le fluide de travail est un mélange de fluides, au moins deux fluides, voire plus. Le fluide de travail est de préférence organique. Le fluide de travail est par exemple le fluide R1233 zd.
Selon un aspect de l'invention, le cycle de Rankine 100 comprend un dispositif de préchauffage. Selon une possibilité, le dispositif de préchauffage comprend au moins un premier échangeur de préchauffage 102. Préférentiellement, le dispositif de préchauffage comprend un deuxième échangeur de préchauffage 103. Le premier échangeur de préchauffage 102 et éventuellement le deuxième échangeur de préchauffage 103 sont des échangeurs thermiques agencés sur la première boucle de circulation 101 du cycle de Rankine 100. Le dispositif de préchauffage est configuré pour chauffer le fluide de travail jusqu’à la température de vaporisation c'est-à-dire en d’autres termes jusqu’à l’apparition de la première bulle de vapeur. Le fluide de travail entre dans le dispositif de préchauffage à l’état liquide comprimé et ressort en début d’état diphasique (liquide-vapeur).
Avantageusement, le dispositif de préchauffage est connecté fluidiquement à la première pompe 107 et au premier évaporateur 104. Préférentiellement, la première boucle de circulation 101 comprend une connexion fluidique D agencée entre la première pompe 107 et le premier échangeur thermique 102 et permettant l’entrée du fluide de travail dans le premier échangeur de préchauffage 102, préférentiellement directement, depuis la sortie de la première pompe 107.
Selon le mode de réalisation illustré en , la première boucle de circulation 101 comprend une connexion fluidique E agencée entre le premier échangeur de préchauffage 102 et le deuxième échangeur de préchauffage 103 et permettant l’entrée du fluide de travail dans le deuxième échangeur de préchauffage 103, préférentiellement directement, depuis la sortie du premier échangeur de préchauffage 102. Suivant ce mode de réalisation, la première boucle de circulation 101 comprend une connexion fluidique F agencée entre le deuxième échangeur de préchauffage 103 et le premier évaporateur 104 et permettant la sortie du fluide de travail hors dispositif de préchauffage, préférentiellement directement, vers le premier évaporateur 104. Dans le cas, non représentée où le dispositif de préchauffage comprend uniquement le premier échangeur de préchauffage 102, c’est celui-ci qui est en connexion fluidique avec le premier évaporateur 104 pour assurer, préférentiellement directement, l’entrée du fluide de travail dans le premier évaporateur 104, depuis la sortie du dispositif de préchauffage.
Avantageusement, selon l’invention, le premier échangeur de préchauffage 102 est thermiquement couplé au circuit intermédiaire 300 jouant le rôle de source de chaleur.
Dans le mode de réalisation comprenant le deuxième échangeur de préchauffage 103, celui-ci est thermiquement couplé à une source de chaleur. Selon une possibilité préférée, la source de chaleur est préférentiellement la première source de chaleur 400 qui peut avoir déjà traversée le premier évaporateur 104.
Le cycle de Rankine comprend également un premier évaporateur 104. Le premier évaporateur 104 est un échangeur thermique agencé sur la première boucle de circulation 101 de cycle de Rankine 100. Le premier évaporateur 104 est configuré pour évaporer complètement le fluide de travail. Préférentiellement, le fluide de travail ressort légèrement surchauffé de sorte à ne pas envoyer à l'expanseur 105 des gouttelettes de liquide.
L’emplacement et la hauteur des pics forme une signature spécifique qui est comme une empreinte et permet d’identifier la présence de TNT. On est donc ainsi capable de déterminer que le colis contient de la TNT.
Dans cet exemple de mise en œuvre de l’invention, une source conventionnelle produisant des photons de bremsstrahlung est utilisée pour induire dans le matériau à sonder 3 des réactions photo-nucléaires, mais on aurait pu utiliser une source à mono-énergie ou à raies.
L’invention trouve application dans le domaine de la détection par la méthode d’interrogation photonique active (IPA) de matières illicites dans des containeurs et colis.
La détection d’éléments légers peut être réalisée sur la base des signatures spécifiques dans les spectres des neutrons extraits par le réseau de neurones.
Il est également possible de déterminer les concentrations en éléments légers tels que l’azote, le carbone, l’oxygène ou encore le chlore à partir de la hauteur des composantes neutroniques discrètes de ces spectres neutroniques. Comme le montre la , la connaissance de la proportion de ces éléments légers (C, N, O, Cl) permet en effet de connaitre la nature du produit ou de la substance dissimulée dans l’objet sondé (colis, conteneur ou autre).
L’azote, par exemple, est présent dans la plupart des explosifs et pourra servir de marqueur pour détecter un matériau explosif de trinitrotoluène (TNT, de formule chimique C 7 H 5 O 6 N 3 ), de cyclotriméthylènetrinitramine (RDX) ou tout autre explosif conventionnel, comme par exemple la nitroglycérine (C 3 H 5 O 9 N 3 ), ou le C4 (C 4 H 6 O 6 N 6 ).
On peut également détecter de la cocaïne (C 17 H 21 NO 4 ).
Quant aux gaz toxiques, leur présence peut être soupçonnée par la détection du chlore, présent par exemple dans le phosgène (COCl 2 ).
Procédé de caractérisation de la porosité d’une plaque par balayage ultrasons à haute résolution Le domaine technique de l’invention est la caractérisation de la porosité d’une plaque métallique, en particulier une plaque d’aluminium.
ART ANTERIEUR La porosité est un critère pris en compte lors du contrôle qualité d’une plaque métallique destinée à des applications particulières, par exemple l’aéronautique ou la construction.
A l’heure actuelle, la caractérisation de la porosité est effectuée en appliquant un colorant sur la plaque et en formant une image de cette dernière. Cette technique est désignée par l’acronyme DPI (Dye Penetrant Inspection Technique – technique d’inspection par imprégnation d’un colorant ou Ressuage). Le recours à une telle technique suppose l’élaboration d’une plaque dont la face exposée au colorant soit suffisamment lisse, de façon à pouvoir permettre l’obtention d’une image exploitable. Cela nécessite une préparation particulière, mettant en œuvre un polissage mécanique et/ou chimique. Une telle préparation est consommatrice de temps, d’autant plus qu’elle doit être effectuée avec soin, de façon à ne pas dégrader les pores débouchant de la face exposée au colorant. En outre, l’interprétation nécessite un opérateur expérimenté : le résultat de la caractérisation peut être « opérateur dépendant ». Des niveaux de dispersion élevés ont été constatés suite à l’inspection d’une même plaque par différents opérateurs. Une autre limite est l’incapacité à caractériser des pores fermés, ne débouchant pas sur la face recevant le colorant.
La technique de balayage acoustique par ultrasons constitue une alternative séduisante. Cette technique est décrite dans la publication Mas Fanny et al. « Development of new laboratory-scale tests to optimize industrial thermo-mechanical processing of thick plate products : Application to AlCuLi Alloys », Proceedings of the 16th International Aluminium Alloys Conference 2018. Il s’agit d’une technique non destructive, ne nécessitant pas de préparation spécifique, plus rapide à mettre en œuvre, et présentant une bonne répétabilité des mesures. En outre, un balayage acoustique peut être aisément automatisable. On comprend qu’il s’agit d’une méthode moins coûteuse et plus simple à mettre en œuvre.
Dans une même plaque, la forme et la taille des pores est variable. La seule détermination d’un nombre de pores par unité de surface peut être insuffisante pour caractériser une porosité. En effet, d’autres paramètres doivent être pris en compte, par exemple la taille, ou la forme. Les inventeurs ont développé un procédé de caractérisation d’une plaque par ultrasons, permettant de caractériser la porosité en prenant en compte différents paramètres. On aboutit à une caractérisation de la porosité plus raffinée qu’une simple détermination d’une densité de pores.
Un premier objet de l’invention est un procédé de caractérisation d’une porosité d’une plaque en alliage d’aluminium, délimitée par une surface, le procédé comportant les étapes : application d’une sonde face à la plaque, la sonde comportant au moins un transducteur configuré pour émettre une onde ultrasonore incidente vers la plaque et/ou à détecter une onde ultrasonore réfléchie dans la plaque ; activation d’un transducteur de la sonde, dit transducteur d’émission, de façon que le transducteur d’émission émette une onde ultrasonore incidente vers la plaque ; détection, par un transducteur de la sonde, dit transducteur de détection, d’un signal de détection représentatif d’une onde ultrasonore réfléchie par la plaque sous l’effet de l’onde incidente ; répétition des étapes a) à c) en déplaçant le transducteur d’émission et le transducteur d’émission le long de la surface de la plaque, selon un maillage définissant plusieurs points de maillage ; à partir des signaux de détection détectés à chaque étape c), caractérisation de la porosité de la plaque ;
le procédé étant caractérisé en ce que : lors de chaque étape b), l’onde acoustique est focalisée, selon une profondeur de focalisation sous la surface de la plaque, de façon à converger jusqu’à une profondeur de focalisation, sous la surface, et diverger à partir de la profondeur de focalisation; la profondeur de focalisation est comprise entre 4 mm et 12 mm.
L’application de la sonde face à la plaque n’implique pas que la plaque soit au contact de la sonde. Généralement, une épaisseur d’eau s’étend entre la sonde et la plaque.
la est un synoptique des principales étapes du procédé d’affichage d’images selon un premier mode de réalisation.
L’invention sera décrite ci-après dans son application dans les systèmes d’information et de divertissement embarqués dans un véhicule.
La illustre schématiquement un système d’informations et de divertissement 2, embarqué dans un véhicule 4, également appelé système IVI (pour « In-Vehicle Infotainment »).
Par exemple, le système d’informations et de divertissement 2 est intégré dans un élément de garnissage du véhicule 4, par exemple une planche de bord, une console centrale, un siège, un panneau de porte ou autre.
Le système d’informations et de divertissement 2 est représenté sous forme simplifiée, seuls les éléments fonctionnels relatifs au système d’affichage du système d’informations et de divertissement 2 étant décrits et illustrés.
Le système d’informations et de divertissement 2 comporte un système 6 de fourniture de données vidéo à afficher, les données vidéo comportant une pluralité d’images numériques, et un système 8 d’affichage d’images.
De manière connue, des données vidéo sont formées par une pluralité d’images successives, à une cadence donnée. La cadence, qui est le nombre d’images par seconde, exprimée en Hertz ou en FPS (de l’anglais Frame Per Second).
Chaque image numérique est représentée par une matrice de pixels, également appelés éléments d’image ou données d’image, définie par ses dimensions respectives, qui sont un nombre de lignes et un nombre de colonnes.
Le système 6 de fourniture de données vidéo à afficher comporte un module de calcul 10 qui met en œuvre une génération d’une pluralité d’images numériques à afficher, et un module 12 de mise en forme des données d’images numériques, sous forme de données vidéo 14, dites sérialisées, adaptées pour la transmission de données vidéo au système d’affichage 8, via une liaison dédiée 16.
Les données vidéo 14, sous forme de trains binaires, sont transmises via la liaison dédiée 16 au système d’affichage 8.
Plusieurs modes de génération de données vidéo sont envisagés comme décrit plus en détail ci-après.
Le système d’affichage 8 comporte un module 20 de réception de données vidéo, également appelé module de dé-sérialisation, qui transforme des données vidéo sérialisées reçues sous forme de trains binaires en images numériques successives.
Le système d’affichage 8 comporte en outre un dispositif électronique programmable 22.
Dans un mode de réalisation, le dispositif électronique programmable 22 est réalisé sous forme d’un unique composant logique programmable, tel qu’un FPGA (de l’anglais Field Programmable Gate Array ), ou encore sous forme d’un circuit intégré dédié, tel qu’un ASIC (de l’anglais Application Specific Integrated Circuit ).
Dans un autre mode de réalisation, décrit plus en détail ci-après en référence à la , le dispositif électronique programmable 22 est réalisé sous forme de plusieurs composants logiques programmables, par exemple un FPGA et un micro-contrôleur distinct du FPGA, des fonctionnalités mises en œuvre par le dispositif électronique programmable 22 étant réparties sur les composants logiques programmables.
Le système d’affichage 8 comporte en outre des unités de rétro-éclairage 28, et une surface d’affichage étendue 30, comportant une surface d’affichage principale 32 et une ou plusieurs surfaces d’affichage périphériques 34.
Le premier évaporateur 104 est thermiquement couplé à une source de chaleur 400. Le premier évaporateur 104 comprend une entrée et une sortie de source de chaleur 400 permettant l’apport de chaleur nécessaire à la surchauffe du fluide de travail. À titre d’exemple, la température de la source de chaleur 400 est inférieure à 200 °C.
Avantageusement, le premier évaporateur 104 est connecté fluidiquement au dispositif de préchauffage et à l'expanseur 105. La première boucle de circulation 101 comprend une connexion fluidique F agencée entre le dispositif de préchauffage, plus précisément le deuxième échangeur de préchauffage 103, et le premier évaporateur 104 permettant l’entrée du fluide de travail dans le premier évaporateur 104, préférentiellement directement, depuis le dispositif de préchauffage, plus précisément depuis la sortie du deuxième échangeur de préchauffage 103. La première boucle de circulation 101 comprend une connexion fluidique A agencée entre le premier évaporateur 104 et l'expanseur 105 permettant l’entrée du fluide de travail dans l’expanseur 105, préférentiellement directement, depuis la sortie du premier évaporateur 104. Préférentiellement, l'entrée du premier évaporateur 104 est connectée fluidiquement à la sortie du dispositif de préchauffage et la sortie du premier évaporateur 104 est connectée fluidiquement à l'entrée de l'expanseur 105.
Le cycle de Rankine comprend également un expanseur 105 tel que par exemple une machine volumétrique de détente ou une turbine. Cet expanseur 105 permet de détendre le fluide de travail et de produire une énergie mécanique à partir de cette détente. Le fluide de travail entre dans l’expanseur 105 sous forme de vapeur comprimée haute pression et ressort de l’expanseur 105 sous forme de vapeur détendue basse pression. Dans un mode de réalisation, cette énergie est récupérée sur un arbre tournant. Cette énergie mécanique peut ensuite être récupérée sous forme électrique au niveau d’un l’alternateur situé sur ledit arbre tournant ou d'un compresseur ou d'une pompe permettant l’utilisation de l’énergie mécanique directement. L’expanseur 105 est par exemple dérivé d’une machine volumétrique de détente conventionnelle de l’industrie frigorifique, d'autres turbomachines ou machines volumétriques spécifiques seront plus cependant plus efficaces.
L’expanseur 103 est connecté fluidiquement au premier évaporateur 104 et au premier condenseur 106. La première boucle de circulation 101 comprend une connexion fluidique B agencée entre l’expanseur 105 et le premier condenseur 106, permettant l’entrée du fluide de travail dans le premier condenseur 106, préférentiellement directement, depuis la sortie de l’expanseur 105. Préférentiellement, l'entrée de l’expanseur 105 est connectée fluidiquement à la sortie du premier évaporateur 104 et la sortie de l’expanseur 105 est connectée fluidiquement à l'entrée du premier condenseur 106.
Le cycle de Rankine 100 comprend également un premier condenseur 106. Le premier condenseur 106 est un échangeur thermique agencé sur la première boucle de circulation 101 du cycle de Rankine 100. Le premier condenseur 106 est configuré pour refroidir le fluide de travail. Le fluide de travail entre dans le condenseur 106 à l’état de vapeur détendue basse pression et ressort à l’état liquide, préférentiellement sous-refroidi pour éviter les risques de cavitation dans la pompe .
Le premier condenseur 106 est thermiquement couplé à une source froide 501 permettant de refroidir le fluide de travail pour le condenser, voire le sous-refroidir. Lors de ce refroidissement, la température de rosée est atteinte. Le refroidissement s’accompagne dès lors du phénomène de condensation. La source froide 501 est avantageusement issue du cycle à absorption décrit ci-après. La source froide 501 apporte le froid produit par l’évaporateur du cycle à absorption au premier condenseur 106 du cycle de Rankin e100.
Avantageusement, le premier condenseur 106 est connecté fluidiquement à l'expanseur 105 et à la première pompe 107. La première boucle de circulation 101 comprend une connexion fluidique C agencée entre le premier condenseur 106 et la première pompe 107 permettant l’entrée du fluide de travail dans la première pompe 107, préférentiellement directement, depuis la sortie du premier condenseur 106. Préférentiellement, l'entrée du condenseur 106 est connectée fluidiquement à la sortie de l’expanseur 105 et la sortie du premier condenseur 106 est connectée fluidiquement à l'entrée de la première pompe 107.
Le cycle de Rankine 100 comprend également une première pompe 107. De préférence, elle permet au fluide de travail d’être comprimé. Le fluide de travail pénètre au niveau de la première pompe 107 à l’état liquide et ressort l’état liquide comprimée haute pression. La première pompe 107 nécessite un apport d'énergie, classiquement sous forme d'électricité pour mettre en mouvement le fluide de travail.
Avantageusement, la première pompe 107 est connectée fluidiquement au premier condenseur 106 et au dispositif de préchauffage, plus préférentiellement au premier échangeur de préchauffage 102. La première boucle de circulation 101 comprend une connexion fluidique D agencée entre la première pompe 107 et le dispositif de préchauffage et plus précisément avec le premier échangeur de préchauffage 102 permettant l’entrée du fluide de travail dans le dispositif de préchauffage, préférentiellement directement, depuis la sortie de la première pompe 107. Préférentiellement, l'entrée de la première pompe 107 est connectée fluidiquement à la sortie du premier condenseur 106 et la sortie de la première pompe 107 est connectée fluidiquement à l'entrée du dispositif de préchauffage, plus précisément l’entrée du premier échangeur de préchauffage 102.
La première source de chaleur 400 pénètre dans le premier évaporateur 104 pour apporter de l’énergie assurant la vaporisation du fluide de travail. Selon un mode de réalisation préféré, la première source de chaleur 400 forme au moins partiellement et préférentiellement totalement la source de chaleur alimentant le deuxième échangeur de préchauffage 103. À titre d’exemple, la source de chaleur 400 pénètre dans le premier évaporateur 104 à une température de l’ordre de 200°C et ressort du deuxième échangeur de préchauffage 103 à une température de l’ordre de 90 °C.
Le système selon l’invention comprend également un cycle à absorption 200.
Un cycle à absorption utilise des couples réfrigérant/sorbant présentant de fortes affinités afin de remplacer la compression de vapeur des machines traditionnelles de type pompe à chaleur. Cette solution présente de faibles consommations électriques, l’énergie principale étant issue de la source thermique, permettant de limiter le coût de fonctionnement dans le cas de la valorisation d’une source d’énergie à bas coût tel que le gaz par exemple ou gratuite (tel que l’énergie solaire ou le rejet de chaleur par exemple). De plus, les fluides frigorigènes utilisés dans les cycles à absorption ne présentent aucun impact environnemental : ni sur le réchauffement climatique (GWP pour Global warning potential = 0) ni sur la couche d’ozone (ODP pour Ozone depletion potential = 0).
Le cycle à absorption fonctionne grâce à une solution de travail. Ce type de cycle à absorption fonctionne grâce à la faculté de certains liquides d’absorber (réaction exothermique) et de désorber (réaction endothermique) une vapeur. Il utilise également le fait que la solubilité de cette vapeur dans le liquide dépende de la température et de la pression. Ainsi, un cycle à absorption utilise comme solution de travail comprenant un mélange binaire, dont l’un des composants est plus volatil que l’autre, et constitue le fluide frigorigène. À titre d’exemple, la solution de travail et le couple NH 3 /H 2 O. Le couple H 2 O/LiBr peut éventuellement également être utilisé.