INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Une telle configuration permet de privilégier l’acheminement du flux gazeux arrivant dans les conduites primaires 21 et 22 par le port d’entrée 7 en direction du port de sortie 11 plutôt qu’en direction du port 12.
Bien entendu, cette configuration n’est pas limitative. Par exemple, dans des variantes non représentées, la conduite 24 peut s’étendre le long d’une direction oblique par rapport aux conduites 21 et/ou 22, ces dernières pouvant elles aussi être obliques l’une par rapport à l’autre.
Dans l’exemple de la , les conduites secondaires 23 et 24 sont configurées pour permettre une introduction d’un gaz de dilution, par le port d’entrée 8, dans le flux gazeux circulant dans les conduites primaires 21 et 22.
Lors d’une telle introduction de gaz de dilution, les conduites 23 et 24 permettent d’acheminer le gaz de dilution dans les conduites primaires 21 et 22 de manière à mélanger le gaz de dilution au flux gazeux provenant du premier équipement 1.
Le port d’entrée 8, les raccords 16 et 17 et les conduites secondaires 23 et 24 forment ainsi un organe d’injection.
Dans cet exemple, le circuit amont C1 est configuré de sorte que les conduites 23 et 24 s’étendent linéairement le long d’un même axe entre le port d’entrée 8 et le raccord 16 et que la conduite 25 s’étende perpendiculairement par rapport aux conduites 23 et 24.
Une telle configuration permet de privilégier l’acheminement du gaz de dilution arrivant dans la conduite 23 par le port d’entrée 8 en direction du raccord 16 plutôt qu’en direction du port 12.
Bien entendu, cette configuration n’est pas limitative. Par exemple, dans des variantes non représentées, la conduite 25 peut s’étendre le long d’une direction oblique par rapport aux conduites 23 et/ou 24, ces dernières pouvant elles aussi être obliques l’une par rapport à l’autre.
De manière alternative ou complémentaire, une ou plusieurs des conduites du circuit amont C1 peuvent s’étendre le long d’une ou plusieurs lignes courbes.
En référence à la , le dispositif 3 comprend aussi un circuit C2, appelé « circuit aval », qui comporte dans cet exemple les conduites 26-30 et les éléments 18-20.
Dans cet exemple non limitatif, l’élément 18 est une vanne à trois voies, l’élément 19 est un régulateur de débit massique et l’élément 20 est un raccord.
Une première des voies de la vanne 18 est reliée au port 9 du dispositif 3, qui est un port d’entrée, via la conduite 26. Une deuxième voie de la vanne 18 est reliée à une entrée du régulateur 19 via la conduite 27. La troisième voie de la vanne 18 est reliée au raccord 20 via la conduite 28.
Le régulateur 19 comprend une sortie reliée au port 13, qui est un port de sortie du dispositif 3, via les conduites 29 et 30. Plus précisément, la conduite 29 est reliée d’une part à la sortie du régulateur 19 et d’autre part au raccord 20, tandis que la conduite 30 est reliée d’une part au raccord 20 et d’autre part au port de sortie 13.
la représente les réponses en fréquence des enceintes de la ;
la représente une vue de dessus du caisson et du dispositif de dissipation thermique ;
la représente une vue en coupe d’une portion de l’évent, selon un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal de l’évent ;
la représente une vue en coupe d’une ailette et d’une extrémité de l’évent, selon un plan comprenant l’axe longitudinal de l’évent ;
la représente une vue en coupe d’une ailette et d’un câble selon un plan perpendiculaire à un axe longitudinal de ladite ailette ;
la représente une vue en coupe, selon un plan vertical, d’un équipement électrique selon un autre mode de réalisation ;
la représente une vue de dessus du caisson et du dispositif de dissipation thermique selon un autre mode de réalisation.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence à la , l’invention est ici mise en œuvre dans un boîtier décodeur 1 (ou STB, pour Set-Top Box ). Le boîtier décodeur 1 est en l’occurrence un boîtier décodeur « amélioré » qui comprend, outre les composants électroniques lui permettant de mettre en œuvre les fonctions habituelles d’un boîtier décodeur, une enceinte acoustique 2 lui permettant de restituer des signaux audio vers l’extérieur.
L’enceinte acoustique 2 comprend un caisson 3, un haut-parleur 4 et un évent 5. Le haut-parleur 4 est ici un haut-parleur des graves reproduisant les basses fréquences ( woofer ).
L’évent 5 s’étend au travers de la face 6 (face supérieure du caisson 3) qui est opposée à la face 7 (face inférieure) au niveau de laquelle est intégrée la membrane du haut-parleur 4.
L’axe longitudinal X de l’évent 5 est perpendiculaire à la face 6 (et à la face 7).
L’évent 5 comprend une extrémité 8 située à l’extérieur du caisson 3 et une extrémité 9 située à l’intérieur du caisson 3.
De manière générale, les performances d’une enceinte acoustique dans les basses fréquences sont améliorées par l’ajout dans le caisson d’un tel évent. On parle donc d’une enceinte de type « bass-reflex ». L’air qui circule dans l’évent entre l’intérieur du caisson et l’extérieur forme un système mécanique qui résonne à une fréquence spécifique.
On voit sur la une enceinte 10 et une enceinte 11, qui sont des enceintes de l’art antérieur. L’enceinte 10 est une enceinte close alors que l’enceinte 11 comprend un évent. La conception bass-reflex améliore les performances de l’enceinte dans les basses fréquences, sans avoir besoin d’avoir recours à un élément mécanique supplémentaire (tel qu’un radiateur passif) et sans nécessiter un déboitement trop important de la membrane du haut-parleur (le déboitement étant contraint à la fois par les caractéristiques mécaniques de la membrane et par la conception externe de l’équipement).
En référence à la , on voit que la réponse 12 d’une enceinte de conception bass-reflex est augmentée dans les basses fréquences par rapport à la réponse 14 d’une enceinte dite « en charge close », c’est-à-dire ayant un volume fermé, sans évent.
L’augmentation de la réponse dans les basses fréquences est due à la forme tubulaire de l’évent, qui, couplée au volume interne de l’enceinte, agit comme un résonnateur de Helmholtz. La fréquence de résonance de ce système est donnée par la formule suivante :
De telles tranchées sont par exemple utilisées pour former des murs d’isolation séparant latéralement différents éléments d’un circuit intégré, par exemple différents pixels d’un capteur d’images ou différentes cellules élémentaires de mémorisation d’un circuit mémoire, ou encore pour former des composants électroniques verticaux tels que des transistors verticaux ou des condensateurs verticaux.
Une difficulté est que le remplissage des tranchées par du silicium polycristallin peut induire des contraintes mécaniques fortes sur le substrat, susceptibles de poser problème lors de la fabrication des dispositifs.
Il serait souhaitable de pallier tout ou partie des inconvénients des procédés connus de remplissage, par du silicium polycristallin, d’une tranchée formée dans un substrat semiconducteur.
Pour cela, un mode de réalisation prévoit un procédé de remplissage d’une tranchée (101) formée dans un substrat semiconducteur (103), comprenant les étapes successives suivantes : a)déposer une première couche (109) de silicium dans des conditions de dépôt amorphe sur les parois latérales et au fond de la tranchée (101) ; b) déposer une deuxième couche (111) de silicium dans des conditions de dépôt polycristallin sur et en contact avec la première couche (109) ; et c) déposer une troisième couche (113) de silicium dopé dans des conditions de dépôt amorphe sur et en contact avec la deuxième couche (111) de manière à combler entièrement la tranchée (101), dans lequel, à l’issue de l’étape b), la première couche (109) est en silicium polycristallin présentant une taille de grain différente de celle de la deuxième couche (111).
Selon un mode de réalisation, le silicium de la première couche (109) cristallise et passe d’un état amorphe à un état polycristallin pendant le dépôt de la deuxième couche (111), sous l’effet des conditions de dépôt de la deuxième couche (111).
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend entre l’étape a) et l’étape b), une étape intermédiaire de recuit pendant laquelle le silicium de la première couche (109) cristallise et passe d’un état amorphe à un état polycristallin.
Selon un mode de réalisation, à l’issue de l’étape c), la première couche (109) de silicium est tensile et la deuxième couche (111) de silicium est compressive.
Selon un mode de réalisation, la deuxième couche (111) de silicium est déposée in-situ, dans la même chambre de dépôt que la première couche (109) de silicium, sans extraire le substrat (103) de la chambre entre les deux dépôts.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend, avant l’étape a), une étape de dépôt d’une couche (107) diélectrique sur les parois latérales et au fond de la tranchée (101).
Selon un mode de réalisation, à l’étape a), la première couche (109) de silicium est déposée sur et en contact avec la couche diélectrique (107).
Selon un mode de réalisation, la première couche (109) de silicium est dopée in-situ lors de son dépôt.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape d’amincissement du substrat (103) par sa face opposée à la tranchée (101) entre l’étape b) et l’étape c).
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de recuit thermique rapide entre l’étape d’amincissement et l’étape c).
Un autre mode de réalisation prévoit un dispositif électronique comportant une tranchée disposée dans un substrat semiconducteur (103), comportant : une première couche (109) de silicium polycristallin revêtant les parois latérales et le fond de la tranchée (103) ; une deuxième couche (111) de silicium polycristallin sur et en contact avec la première couche (109) ; et une troisième couche (113) de silicium dopé sur et en contact avec la deuxième couche (111), la troisième couche (113) finissant de combler entièrement la tranchée, dans lequel dans le silicium polycristallin de la première couche (109) présente une taille de grain différente de celle du silicium polycristallin de la deuxième couche (111).
Selon un mode de réalisation, le silicium polycristallin de la première couche (109) présente une taille de grain moyenne comprise entre 50 et 120 nm, et le silicium polycristallin de la deuxième couche (111) présente une taille de grain moyenne comprise entre 10 et 30 nm.
Inversement, lorsque le niveau de liquide est redescendu dans la bouteille 7 jusqu’à atteindre le capteur de niveau minimum 73, alors l’unité centrale de régulation 90 commande la fermeture de la vanne de détente 9, ce qui a pour effet de stopper la circulation du fluide frigorigène dans le serpentin 8. La très faible quantité de fluide frigorigène à l’état liquide issue de l’évaporateur noyé 6 peut alors de nouveau s’accumuler dans la bouteille 7 jusqu’à atteindre le capteur de niveau minimum 73 et le cycle de pilotage peut alors recommencer.
Par ailleurs, l’unité centrale de régulation 90 reçoit la valeur de la température de la vapeur qui sort de la bouteille 7, telle que mesurée par le capteur de température 75. L’unité centrale de régulation 90 calcule la « surchauffe mesurée », qui correspond à la température de la vapeur à la sortie de la bouteille 7 moins la température de saturation du fluide frigorigène à la pression d’évaporation et l’unité centrale de régulation 90 compare cette valeur de surchauffe mesurée avec une valeur de consigne de la surchauffe.
Si la valeur de surchauffe mesurée est inférieure à la valeur de consigne de la surchauffe, alors l’unité centrale de régulation 90 commande l’ouverture de la vanne de détente 9 pour faire circuler le fluide frigorigène dans le serpentin 8 et non seulement vaporiser le liquide qui se trouve dans la bouteille 7 mais également accroitre la température de la vapeur qui se trouve dans la partie haute de la bouteille 7.
Inversement, si la valeur de surchauffe mesurée est supérieure ou égale à la valeur de consigne de la surchauffe, alors l’unité centrale de régulation 90 commande la fermeture de la vanne de détente 9 pour stopper la circulation du fluide frigorigène dans le serpentin 8.
De façon avantageuse, l’unité centrale de régulation 90 pilote le fonctionnement de la vanne de détente haute pression 41 et de la vanne de détente pilotable 9.
De façon avantageuse, la vanne de détente pilotable 9 est pilotée de façon à s’ouvrir lentement et de façon qu’au fur et à mesure qu’elle s’ouvre, la vanne de détente haute pression 41 se ferme progressivement et lentement. Par moments, les deux vannes 9 et 41 peuvent donc être ouvertes en même temps. Enfin, lorsque la vanne 9 est complétement ouverte, la vanne 41 est automatiquement fermée. Le fonctionnement inverse s’opère également (lorsque la vanne 9 se ferme progressivement, la vanne 41 s’ouvre progressivement jusqu’à aboutir à une situation où la vanne 9 est complétement fermée et la vanne 41 est complétement ouverte). Cette transition progressive permet de ne pas provoquer de perturbations importantes dans la circulation du fluide.
Avantages de l’invention. L’installation est facile à manipuler avec l’évaporateur noyé 6, et il n’est pas nécessaire de former le personnel ou de développer de nouvelles compétences comme cela est le cas avec une installation de l’art antérieur comprenant un éjecteur. Il est possible de contrôler directement la surchauffe à l’entrée du compresseur 2. On obtient une diminution du titre vapeur (quantité de vapeur sur quantité totale de fluide) qui rentre dans la bouteille séparatrice à moyenne pression 5. On augmente la température et la pression d’évaporation. On réduit la consommation d’énergie électrique du compresseur 2. On a une grande capacité de stockage du liquide à la sortie de l’évaporateur 6. On réduit l’entropie à l’entrée du compresseur 2. On réduit la température de refoulement du fluide frigorigène qui sort du compresseur 2, car on réduit la température d’aspiration du compresseur. On réduit également le risque d’endommagement du compresseur 2.
Dispositif d’échange thermique, ensemble comprenant un tel dispositif d’échange thermique et procédé de fabrication associés La présente invention concerne un dispositif d’échange thermique. La présente invention concerne également un ensemble comprenant un tel dispositif d’échange thermique et une unité apte à être réchauffée ou refroidie. La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’un dispositif d’échange thermique.
De manière connue, les modules de puissance, notamment de véhicules ferroviaires, comprennent des composants électriques, tels que des composants semi-conducteurs de type transistors bipolaires à grille isolée (aussi connus sous le nom de composants IGBT, de l’anglais « Insulated Gate Bipolar Transistor »), qui sont susceptibles de dégager une chaleur importante en cours de leur fonctionnement. Or, les performances de ces composants électriques diminuent de manière conséquente lorsqu’ils sont soumis à des températures élevées. Par ailleurs, la durée de vie des composants électriques est négativement impactée, et des opérations de maintenance fréquentes sont nécessaires.
Ainsi, afin d'améliorer le refroidissement des composants électriques des modules de puissance, il est connu d’équiper les modules de puissance de dispositifs de refroidissement.
Il est notamment connu de disposer les composants électroniques sur une plaque de refroidissement à l’intérieur de laquelle circule un fluide caloporteur. La plaque de refroidissement comprend un corps dans lequel sont usinés, par exemple par fraisage, des canaux parallèles les uns aux autres. Le fluide caloporteur circule dans ces canaux parallèles selon une direction de circulation pour éliminer par conduction et/ou convection une partie de la chaleur dissipée par les composants électroniques. En particulier, une telle plaque usinée présente une première portion de plaque présentant un premier ensemble de canaux usinés et une deuxième portion de plaque présentant un deuxième ensemble de canaux usinés. Dans une telle plaque connue, le fluide est configuré pour circuler dans le premier ensemble de canaux usinés selon la direction de circulation dans un premier sens et dans le deuxième ensemble de canaux usinés selon la direction de circulation dans un deuxième sens opposé au premier sens. Ainsi, une seule et même plaque usinée est utilisée pour la circulation du fluide dans deux sens de circulation différent.
Cependant, une telle plaque de refroidissement ne donne pas entièrement satisfaction. En particulier, elle ne permet d’évacuer qu’une part limitée de la chaleur générée par les composants électriques lors de leur fonctionnement. En outre, la réalisation d’une telle plaque de refroidissement est fastidieuse et en particulier l’usinage des canaux.
Un but de la présente invention est de pallier les inconvénients précités en proposant un dispositif d’échange thermique définissant un canal de circulation d’un fluide apte à être refroidi ou réchauffé par échange thermique avec une unité destinée à être refroidie ou réchauffée permettant d'assurer un échange thermique performant, tout en étant facile à fabriquer.
A cet effet, l’invention concerne un dispositif d’échange thermique définissant un canal de circulation d’un fluide apte à être réchauffé ou refroidi par échange thermique avec une unité destinée à être refroidie ou réchauffée, le canal de circulation comprenant une entrée, une sortie et au moins une portion de canal s’étendant entre l’entrée et la sortie, la portion de canal comprenant au moins une première voie de circulation destinée à conduire le fluide selon une direction principale de circulation dans un premier sens et au moins une deuxième voie de circulation distincte de la première voie, destinée à conduire le fluide selon la direction principale de circulation dans un deuxième sens opposé au premier sens, la première voie et la deuxième voie étant séparées l’une de l’autre par une paroi de séparation,
le dispositif d’échange thermique comprenant, en outre, au moins un premier module d’échange thermique et un deuxième module d’échange thermique, le premier module d’échange thermique s’étendant exclusivement dans la première voie de circulation et le deuxième module d’échange thermique s’étendant exclusivement dans la deuxième voie de circulation, les premier et deuxième modules d’échange thermique présentant des régions de passage de fluide et étant obtenus par fabrication additive,
le premier module d’échange thermique et le deuxième module d’échange thermique étant agencés en regard l’un de l’autre selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction principale de circulation et étant séparés l’un de l’autre par la paroi de séparation.
Ensuite, lors d’une étape 140, on détermine des paramètres associés à chaque évènement fluidique associés à la consommation fluidique des maisons simulés Bsim (m) , et plus précisément des paramètres d’évènement P Ev et des paramètres de temporalité P T .
Pour cela, on détermine des signaux simulés de débit global Ssim Bsim(m) (t), qui sont chacun représentatifs du débit global de la maison simulée Bsim (m) correspondante, à partir des signaux simulés . Il s’agit évidemment de signaux classifiés (étiquetés), dans la mesure où leur sont associés un signal L Bsim(m) (t) indiquant la classe correspondante. Cela revient à obtenir, pour chaque maison simulée Bsim (m) un signal dont le format est identique au signal de mesure de la maison à surveiller BS. Dans cet exemple, le signal de mesure est formé d’une succession d’évènements fluidiques et plus précisément d’une succession de paramètres représentatifs des évènements fluidiques.
Pour cela, on somme tous les signaux simulés , , , et relatifs à une même maison simulée Bsim (m) . On obtient ainsi, pour chaque maison simulée Bsim (m) , le signal simulé de débit global Ssim Bsim(m) (t) accompagné du signal de classe L Bsim(m) (t) correspondant.
Ainsi, pour chacun des signaux simulés de débit global Ssim Bsim(m) (t), on identifie les évènements fluidiques Ev Bsim(m) présents et on leur associe la classe correspondante . Rappelons que les évènements fluidiques sont des évènements à débit non nul encadrés avant et après par une période à débit nul.
Cependant, un évènement fluidique Ev Bsim(m) du signal simulé de débit global Ssim Bsim(m) (t) peut être issu de la juxtaposition au moins partielle de plusieurs évènements fluidiques issus des signaux simulés . Aussi, on peut attribuer la nouvelle classe ‘mixte’ ou ‘mélange’, notée M, à chaque évènement fluidique Ev d’un même signal simulé de débit global Ssim Bsim(m) (t) et issu d’au moins deux éléments consommateurs.
Ensuite, on caractérise chacun des évènements fluidiques Ev d’un même signal simulé de débit global Ssim Bsim(m) (t) par des paramètres d’évènements P Ev , à savoir par exemple l’instant de début t e , la durée d’écoulement Δt e et le volume écoulé V ou équivalent (débit moyen…). On obtient ainsi un signal simulé de débit global Ssim Bsim(m) (t) comportant une succession d’évènements fluidiques et de leurs paramètres caractéristiques P EV , avec les classes correspondantes L EV : { P Ev ; L Ev }.
Ainsi, on détermine des paramètres dits de temporalité P T pour chacun des évènements fluidiques des signaux simulés de débit global Ssim Bsim(m) (t). Il s’agit d’enrichir les informations associées aux évènements fluidiques Ev de chaque signal simulé de débit global Ssim Bsim(m) (t), avec des informations de corrélation avec les évènements fluidiques similaires situés avant et après chacun des évènements fluidiques considérés. En effet, il apparaît que le fait d’enrichir la base de données avec de tels paramètres de temporalité permet d’améliorer les performances de prédiction du modèle.
Comme l’illustre la , on définit une pluralité de créneaux temporels C situés avant et après l’instant initial t e d’un évènement fluidique Ev. On peut ainsi définir NC av créneaux temporels situés avant l’instant initial t e et NC ap créneaux temporels situés après l’instant initial t e . Dans cet exemple, NC av et NC ap sont identiques mais ils pourraient être différents l’un de l’autre, et sont ici égaux chacun à 5. De plus, les créneaux temporels amont C av et aval C ap présentent une même durée deux à deux, mais ils pourraient présenter des durées différentes. On peut ainsi avoir : deux créneaux C (-1) et C (+1) allant de [-t nc1 ; t e ] et de [t e ; +t nc1 ], par exemple allant de t e à plus ou moins 7min ; deux créneaux C (-2) et C (+2) allant de [-t nc2 ; -t nc1 ] et de [+t nc1 ; +t nc2 ], par exemple allant -30min à -7min, et allant de +7min à +30min ; deux créneaux C (-3) et C (+3) allant de [-t nc3 ; -t nc2 ] et de [+t nc2 ; +t nc3 ], par exemple allant -60min à -30min, et allant de +30min à +60min ; deux créneaux C (-4) et C (+4) allant de [-t nc4 ; -t nc3 ] et de [+t nc3 ; +t nc4 ], par exemple allant -120min à -60min, et allant de +60min à +120min ; deux créneaux C (-5) et C (+5) allant de [-t nc5 ; -t nc4 ] et de [+t nc4 ; +t nc5 ], par exemple allant -240min à -120min, et allant de +120min à +240min ;
On détermine ensuite le nombre d’évènements fluidiques { N C(p) } p=-NCav ;+NCap similaires à celui considéré en termes de débit (par exemple, même débit moyen plus ou moins une tolérance prédéfinie, par exemple égale à 1L/min), dont l’instant initial est situé dans l’un ou l’autre des créneaux temporels. Cela permet d’établir la corrélation entre les évènements fluidiques d’une même classe. En effet, il apparaît que l’utilisation d’un élément consommateur, par exemple d’un robinet ou d’une douche, peut présenter une succession d’évènements fluidiques de même débit, voire, en outre, de même durée d’écoulement. Ce peut être le cas lors de l’utilisation de la douche, du robinet pour la vaisselle, du programme de nettoyage d’un lave-linge et d’un lave-vaisselle, etc… Les créneaux temporels les plus proches permettent par exemple d’identifier les douches, alors que les créneaux temporels les plus éloignés concernent davantage les lave-linges et lave-vaisselles. En revanche, certains éléments consommateurs peuvent ne pas présenter une telle corrélation temporelle entre évènements fluidiques.