INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Ceci s’explique du fait que la ou les premières sous-étapes de détente 162 sont des étapes de détente intermédiaires qui ne sont praticables qu’à une pression supérieure à la pression du point triple. Comme pour le gaz carbonique, le point triple est à 5,2 bars, cette pression étant 5 fois supérieure à la pression atmosphérique, il est plus efficace de comprimer le gaz carbonique par plusieurs compressions successives que par une seule compression permettant de comprimer le gaz carbonique directement au-dessus de 5,2 bars.
Ainsi, à la sortie du premier compresseur 52, la pression sera souvent inférieure à celle du point triple, et il faudra attendre une deuxième compression pour passer au-dessus du point triple en pression et pouvoir recycler au-dessus de cette pression le gaz d’une première sous-étape de détente.
La deuxième étape 14 de compression et de refroidissement ayant amené le gaz carbonique Cg à 14,9 bars et l’ayant refroidi à une température toujours comprise par exemple entre 20 et 30 degrés, le gaz carbonique est encore refroidi, dans cette deuxième étape de compression et de refroidissement14, en passant dans l’échangeur de chaleur 30, puis dans l’échangeur thermique 32, puis dans l’échangeur de chaleur 36, d’où il ressort complètement liquéfié à une température comprise entre -31 et -40 degrés Celsius, comme dans le premier mode de réalisation de l’invention. Le gaz carbonique Cg en sortie de l’échangeur de chaleur 30 est à une température comprise par exemple entre 0 et 10 degrés Celsius, et en sortie de l’échangeur thermique à -28 degrés Celsius.
A la fin de cette deuxième étape 14 de compression et de refroidissement, le gaz carbonique Cg est donc liquide et à une pression de 14,9 bars.
Lors de l’étape suivante 16 de détente du gaz Cg à l’état liquide issu de l’étape 14 de compression et de refroidissement, le gaz Cg à l’état liquide subit la première sous-étape de détente 162 dans lequel ce gaz carbonique Cg liquide est envoyé dans la première valve d’expansion 38, abaissant la pression de ce gaz carbonique Cg liquide jusqu’à une pression inférieure à 14,9 bars mais supérieure à 5,2 bars, par exemple jusqu’à 6 ou 7 bars de manière à ne pas atteindre le point triple. Cette première détente génère donc en sortie de la première valve d’expansion 38, dans le séparateur de phases 40, une phase liquide φl, représentant environ 92 % du gaz carbonique Cg liquide en entrée de la première valve d’expansion 38, et une première phase gazeuse φg1, représentant les 8% restants, ces phases étant de température plus basse qu’en entrée de la première valve d’expansion 38, mais supérieure à -56,6°C.
La première phase gazeuse φg1 en sortie du séparateur de phases 40 est envoyée à l’entrée du troisième compresseur 56, en passant par les échangeurs de chaleur 30 et 36, refroidissant ainsi le gaz carbonique circulant du troisième compresseur 56 vers la première valve de détente 38. Cette première phase gazeuse φg1 est sensiblement à la même pression que le gaz carbonique Cg issu du refroidisseur 55 en sortie du deuxième compresseur 54, et peut donc facilement être mélangée avec ce gaz carbonique Cg en entrée du troisième compresseur 56.
Enfin lors de la dernière sous-étape de détente 164, celle-ci génère une phase solide φs et une deuxième phase gazeuse φg2 à la pression atmosphérique, à partir de la phase liquide φl obtenue lors de la première sous-étape de détente 162. La phase solide φs et la deuxième phase gazeuse φg2 sont amenées à une température de -78°C par cette dernière sous-étape de détente.
La deuxième phase gazeuse φg2 en sortie du séparateur de phases 44 est recyclée à l’entrée du premier compresseur 52, en passant par les échangeurs de chaleur 30 et 36, ce qui permet de refroidir le gaz carbonique Cg circulant du troisième compresseur 56 vers la première valve de détente 38. Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.
Installation et procédé de production d’un fluide cryogénique L’invention concerne une installation et un procédé de production d’un fluide cryogénique.
L’invention concerne plus particulièrement une installation de production d’un fluide cryogénique, en particulier de l’hydrogène liquéfié, comprenant un circuit de gaz à refroidir ayant une extrémité amont destinée à être reliée à une source de gaz et une extrémité aval destinée à être reliée à au moins un système receveur, par exemple un stockage cryogénique, l’installation comprenant, disposés dans au moins une boîte froide, un ensemble d’échangeurs de chaleur en échange thermique avec le circuit d’hydrogène à refroidir, l’installation comprenant un dispositif de pré-refroidissement en échange thermique avec au moins une première partie de l’ensemble d’échangeurs de chaleur et configuré pour pré-refroidir le circuit de gaz à refroidir à une première température déterminée, l’installation comprenant en outre un dispositif de refroidissement cryogénique en échange thermique avec au moins une seconde partie de l’ensemble d’échangeur(s) de chaleur et configuré pour refroidir le circuit de gaz à refroidir à une seconde température déterminée inférieure à la première température, le dispositif de pré-refroidissement comprenant un réfrigérateur à circuit fermée de fluide de pré-refroidissement, le circuit comportant un dispositif de compression du fluide de pré-refroidissement, un dispositif de détente du fluide de pré-refroidissement, au moins un thermosiphon du fluide de pré-refroidissement, ledit circuit comprenant une ou des portions d’échange thermique avec au moins un de la première partie de l’ensemble d’échangeur(s) de chaleur, le dispositif de refroidissement cryogénique comprenant un réfrigérateur à cycle de réfrigération d’un gaz de cycle dans un circuit de travail, le gaz de cycle comprenant au moins l’un parmi: de l’hydrogène, de l’hélium, du néon, le circuit de travail du réfrigérateur comprenant un organe de compression du gaz de cycle, un organe de refroidissement du gaz de cycle comprimé, un organe de détente du gaz de cycle comprimé et refroidi et un organe de réchauffage du gaz de cycle détendu.
Les procédés de liquéfaction d’hydrogène sont divisés en deux parties successives: 1) le pré-refroidissement et 2) le refroidissement assurant la liquéfaction. Le pré-refroidissement peut être réalisé avec un dispositif de pré-refroidissement utilisant par exemple un cycle azote (ou autre fluide de pré-refroidissement) dans une boîte froide. L’optimisation du cycle azote est un compromis entre la compacité de la boîte froide et la performance (puissance consommée).
Le pré-refroidissement est réalisé généralement via un dispositif de pré-refroidissement utilisant une boucle de fluide de pré-refroidissement fermée produisant du froid via un cycle thermodynamique approprié. Le froid est produit par exemple par des turbines de détente du flux du fluide de pré-refroidissement. L’hydrogène à refroidir est sous-refroidi dans le dernier échangeur de pré-refroidissement dont la température au bout froid est efficacement contrôlée grâce à un thermosiphon du fluide de pré-refroidissement. Le fluide du cycle de liquéfaction qui assure la liquéfaction est également pré refroidi dans l’échangeur principal du pré-refroidissement.
Cette solution connue nécessite de prévoir des échangeurs de chaleur de grande taille dans la boîte froide de pré-refroidissement. La boîte froide correspondante est volumineuse. De plus, l’efficacité énergétique n’est pas optimale.
A cette fin, l’installation selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu’en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce que l’organe de refroidissement du gaz de cycle et/ou l’organe de réchauffage du gaz de cycle comprend un ou des premiers échangeurs de chaleur de cycle distinct(s) de la première partie d’échangeurs de chaleur de pré-refroidissement du circuit de gaz à refroidir, ces premiers échangeurs de chaleur de cycle étant également refroidi(s) par échange thermique avec le circuit du fluide de pré-refroidissement du dispositif de pré-refroidissement.
Chaque module lumineux du dispositif de signalisation 600 peut être un panneau rigide, d’une forme donnée, par exemple rectangulaire, carrée ou de toute autre forme polygonale, et dont une tranche est fixée sur un support 601 du dispositif de signalisation. Par exemple, les modules lumineux 100.1 à 100.3 peuvent être fixés par clipsage, à des positions prédéfinies sur le support. En variante, les modules lumineux 100.1 à 100.3 peuvent être fixés par collage, serrage ou toute autre technique de fixation.
Les modules lumineux 100.1 à 100.3 sont de préférence identiques, et agencés à différentes positions en Y sur le support 601. De préférence, les positions en Y des modules lumineux 100.1 à 100.3 sont proches les unes des autres, à une distance inférieure à 1 ou 2 cm par exemple. En variante, les modules lumineux 100.1 à 100.3 peuvent être agencées de manière à ne laisser aucun espace entre eux, permettant ainsi une continuité de modules lumineux selon l’axe Y.
Ainsi, lorsque les modules lumineux 100.1 à 100.3 sont identiques, le premier champ lumineux du module lumineux 100.1 est le même premier champ lumineux que le module lumineux 100.2 et que le module lumineux 100.3, et il est ainsi rendu possible d’afficher des images plus grandes dans le premier champ lumineux. Il en va de même pour les autres champs lumineux.
Le support 601 peut comprendre un circuit imprimé, non représenté sur la , apte à relier électriquement les unités de contrôle 110 respectives des modules lumineux 100.1 à 100.3.
Les positions en X des modules lumineux 100.1 à 100.3 peuvent être identiques, et ne varient donc que selon l’axe Y.
En variante, les positions en X des modules lumineux 100.1 à 100.3 peuvent varier, comme représenté sur la .
La illustre une vue du dessus dans un plan horizontal X-Y d’un dispositif de signalisation selon un mode de réalisation de l’invention.
Les modules lumineux 100.1 à 100.3 occupent non seulement des positions différentes en Y, mais également en X. Un tel mode de réalisation permet de conformer l’agencement des modules lumineux 100.1 à 100.3 à un galbe du dispositif lumineux 600.
Dispositif de traitement acoustique d’un système de ventilation. La présente invention s’inscrit dans le domaine des systèmes de ventilation d’un véhicule, et plus particulièrement dans le domaine des dispositifs de traitement acoustique de tels systèmes, le cas échéant dans un système de refroidissement des batteries d’un véhicule.
Les systèmes de refroidissement des batteries d’un véhicule peuvent être positionnés en face avant du véhicule. Les modules de face avant qu’ils participent à former comportent des moyens d’aspiration d’air extérieur au véhicule ainsi qu’un échangeur de chaleur à travers lequel l’air ainsi aspiré est guidé pour refroidir un liquide circulant dans l’échangeur de chaleur et destiné à assurer le refroidissement des batteries au sein du pack-batteries du véhicule. La mise en circulation d’air à travers de tels systèmes de refroidissement est générée par le fonctionnement d’un dispositif de ventilation et aussi bien ce fonctionnement que la circulation d’air au sein des conduits du système implique l’émission d’ondes acoustiques, qui peuvent entraîner des nuisances sonores importantes.
Ce phénomène de nuisances sonores est d’autant plus présent sur les véhicules électriques récents, qui présentent des pack-batteries volumineux et qui peuvent être rechargés par des opérations de charge rapide. Durant la charge rapide des batteries, ces dernières montent rapidement en température et la température maximale atteinte est importante. Afin de compenser cette chauffe, le dispositif de ventilation du système de refroidissement doit fonctionner à très haute vitesse de rotation, ce qui provoque des nuisances sonores importantes à l'extérieur du véhicule à l'arrêt. Cette nuisance peut aussi entrainer un désagrément auprès des passagers dans l'habitacle qui peuvent être présent durant la phase de charge des batteries.
Il est connu d’équiper des systèmes équipés de dispositif de ventilation d’au moins un dispositif d’atténuation acoustique afin de diminuer l’énergie acoustique rayonnée en sortie desdits dispositifs de ventilation, comme illustré dans le document FR3083298. Ce type de dispositif d’atténuation acoustique comprend par exemple un réseau de résonateurs de Helmholtz. Ce réseau de résonateurs est configuré en dimension et en formes pour dissiper un maximum d’énergie acoustique afin d’éviter que le fonctionnement du système de refroidissement ne provoque des nuisances sonores environnementales et/ou pour les usagers du véhicule.
Ce type de dispositifs d’atténuation acoustique est classiquement réalisé dans une problématique d’absorption des ondes acoustiques aux interfaces que constituent les parois, afin d’atténuer, par effet dissipatif, l’énergie acoustique se propageant à travers un conduit de l’installation de ventilation guidant par exemple un flux d’air vers l’habitacle d’un véhicule.
Cependant, les modules de faces avant de véhicule automobile, qui comprennent une bouche de soufflage et une bouche d'aspiration disposées de part et d'autre d'un ou plusieurs échangeurs de chaleur, génèrent des ondes basses fréquences, entre 200 et 1000 Hz, provoquant une gêne importante pour les piétons. Ces basses fréquences ayant une longueur d'onde importante sont difficiles à traiter avec des dispositifs d’atténuation acoustique classiques. Cette difficulté est d’autant plus importante lorsque les volumes disponibles sont restreints, ce qui est le cas des bouches d'aspiration ou de soufflage des modules de faces avant, le caractère restreint des volumes disponibles étant définis par le rapport entre la profondeur disponible pour intégrer un dispositif d’atténuation et la longueur d’onde liée à la fréquence des ondes à traiter.
La présente invention vise à améliorer les solutions déjà existantes en proposant un dispositif de traitement acoustique destiné à équiper un système de refroidissement d’un véhicule, le dispositif de traitement acoustique comprenant au moins une paroi participant à délimiter un conduit de circulation d’un flux d’air, ledit conduit étant agencé autour d’un axe d’allongement parallèlement au sens de circulation d’un flux d’air à travers le conduit, le dispositif de traitement acoustique comprenant au moins un réseau de résonateurs formé par une ou plusieurs rangées de résonateurs disposés autour du conduit, chaque résonateur d’une rangée de résonateurs comprenant au moins une cavité disposée dans la paroi et un col reliant ladite cavité au conduit, caractérisé en ce que, au moins pour une dimension donnée de la cavité ou du col, au moins un résonateur de la rangée présente une valeur différente de la valeur de la dimension correspondante des autres résonateurs de la rangée.
Le dispositif de traitement acoustique selon l’invention permet de traiter plusieurs fréquences d’ondes acoustiques avec une unique rangée de résonateurs, et donc dans un encombrement réduit. Le dispositif de traitement acoustique permet ainsi de traiter des ondes acoustiques sur une largeur de bande fréquentielle donnée. Cette largeur de bande fréquentielle dépendra des limites imposées pas la physique qui dépendent des volumes d'intégration disponible. Afin de traiter une bande fréquentielle cible, le dispositif proposé est muni d'un réseau de résonateur de Helmholtz positionné en parallèle, autrement dit sur une même rangée perpendiculaire au sens de propagation des ondes. A partir d'un processus d'optimisation, certains des résonateurs de la même rangée sont dimensionnés différemment des autres pour atténuer les ondes sur la bande fréquentielle cible.
est une vue schématique et partielle illustrant un exemple de structure et de fonctionnement d’un exemple d’installation;
Dans cette description détaillée, les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, cela ne signifie pas que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d’autres réalisations dans le cadre des revendications.
L’installation 1 de production d’un fluide cryogénique illustrée schématiquement à la comprend un circuit 2 de gaz à refroidir/liquéfier, en particulier de l’hydrogène. Ce circuit 2 de gaz à refroidir possède une extrémité amont 21 destinée à être reliée à une source de gaz et une extrémité aval 22 destinée à être reliée à au moins un système receveur, par exemple un stockage cryogénique de gaz liquéfié.
L’installation 1 comprend, disposés dans au moins une boîte froide 3, 4, un ensemble d’échangeurs 5, 6, 7 de chaleur en échange thermique avec le circuit 2 d’hydrogène à refroidir.
L’installation 1 comprend un dispositif 8 de pré-refroidissement en échange thermique avec au moins une première partie 5, 6 de l’ensemble d’échangeurs de chaleur (ou échangeurs 5, 6 de pré-refroidissement du circuit 2 de gaz à refroidir). Le dispositif 8 de pré-refroidissement est configuré pour refroidir le circuit 2 de gaz à refroidir à une première température déterminée, par exemple entre 65 et 100K et préférentiellement entre 77 et 90K.
L’installation 1 comprend en outre un dispositif 9 de refroidissement cryogénique en échange thermique avec au moins une seconde partie 7 de l’ensemble d’échangeurs de chaleur (plus en aval). Le dispositif 9 de refroidissement est configuré pour refroidir le circuit 2 de gaz à refroidir de la première température à une à une seconde température déterminée inférieure à la première température, par exemple entre 18 et 25K et préférentiellement entre 20 et 23K.
Comme illustré, cette seconde partie 7 de l’ensemble d’échangeur(s) de chaleur comprend au moins un second échangeur de chaleur 7 de cycle assurant un échange thermique entre le circuit 2 d’hydrogène à refroidir et le circuit 19 de travail d’un dispositif 9 de refroidissement cryogénique décrit ci-après.
Le dispositif 8 de pré-refroidissement comprend un réfrigérateur à circuit 18 fermée de fluide de pré-refroidissement, par exemple de l’azote, un mélange de fluides réfrigérants (MRC) composé des composants proposés par exemple dans la thèse doctorale de Songwut Krasae-in “Efficient Hydrogen Liquefaction Processes” ISBN978-82-471-1869-6.r , page 43 et 44). Le circuit 18 comporte, disposés en série et/ou en parallèle, un dispositif 28 de compression du fluide de pré-refroidissement (un ou plusieurs compresseurs en série et/ou en parallèle), un dispositif de détente 38 du fluide de pré-refroidissement (une ou plusieurs turbines ou vannes en série et/ou en parallèle), au moins un thermosiphon 48 du fluide de pré-refroidissement.
Le circuit 18 comprend une ou des portions d’échange thermique avec au moins un échangeur de chaleur de la première partie 5, 6 de l’ensemble d’échangeur(s) de chaleur.
Ainsi, le fluide de pré-refroidissement subit un cycle de compression-refroidissement-détente-réchauffage dans le circuit 18 qui produit une puissance froide à au moins une extrémité du circuit qui est mise en échange thermique avec le circuit 2 de gaz à refroidir.
En particulier, le circuit 2 de gaz à refroidir est pré-refroidi dans au moins un dernier échangeur 6 (dernier de l’amont vers l’aval) dont la température au bout froid peut être efficacement contrôlée grâce à un flux de fluide de pré-refroidissement généré par un thermosiphon 48.
Le thermosiphon 48 est un système de circulation des fluides (gaz et/ou liquide) basé sur la dilatation-contraction et la poussée d'Archimède, la circulation étant assurée par des différences de température entre les différents flux de fluide entrant/sortant.
Le thermosiphon 48 comprend par exemple au moins une entrée et une sortie raccordées à une boucle du circuit 18 de fluide de pré-refroidissement en échange thermique avec au moins un échangeur de chaleur 6 de pré-refroidissement du circuit 2 de gaz à refroidir. Le thermosiphon 48 comprend par exemple une entrée inférieure de fluide, une chambre interne de chauffage du fluide, un conduit vertical (cheminée) positionné en haut de cette chambre, une sortie du fluide verticale par rapport à l'axe de l'entrée.
Le dispositif 9 de refroidissement cryogénique comprend quant à lui réfrigérateur à cycle de réfrigération d’un gaz de cycle dans un circuit 19 de travail. Le gaz de cycle comprenant de préférence au moins l’un parmi: de l’hydrogène, de l’hélium, du néon.
Le circuit 19 de travail du réfrigérateur 9 est de préférence fermé et comprend un organe 29 de compression du gaz de cycle (un ou plusieurs compresseurs en série et/ou en parallèle), un organe 15, 16, 7 de refroidissement du gaz de cycle comprimé (un ou plusieurs échangeurs de chaleurs), un organe 39 de détente du gaz de cycle comprimé et refroidi (une ou plusieurs turbines ou vannes en série et/ou en parallèle) et un organe 7, 15 de réchauffage du gaz de cycle détendu (un ou plusieurs compresseurs en série et/ou en parallèle).
Un serveur de contenu (en anglais Content Provider server ou CP server) CP_SRV d’un réseau de diffusion de contenu (en anglais Content Delivery Network) CDN est connecté au réseau NET. On note « CP.net», le nom de domaine (FQDN, en anglais Fully Qualified Domain Name) et « @IP_CDN », l’adresse IP du serveur de contenu CP_SRV.
Dans ce document, les noms de domaine sont en fait les noms de domaine pleinement qualifiés, on utilise l’expression nom de domaine dans un souci de simplification.
Lorsque l’utilisateur du dispositif récepteur OTT souhaite accéder au contenu délivré par le serveur de contenu CP_SRV, le dispositif OTT envoie (étape 1E10) une requête «RESOLVE CP.net » pour résoudre le nom de domaine FQDN de ce serveur.
Cette requête est reçue par le module DNS DNS_OTT du dispositif récepteur OTT et si ce module ne peut pas résoudre la requête (c’est-à-dire s’il n’a jamais traité une requête similaire ou si la réponse qu’il détient est devenue obsolète) ,il transfère la requête au module DNS suivant pour résolution, soit au DNS_HGW de la passerelle domestique HGW. Sur ce même principe, si ce module DNS_HGW ne peut pas résoudre la requête, il la transmet au serveur DNS suivant, c’est-à-dire dans cet exemple au serveur DNS DNS_NET du réseau.
Le serveur DNS DNS_NET du réseau renvoie (étape 1E20) l’adresse IP @IP_CDN de diffusion de contenu CP au module DNS l’ayant interrogé, c’est-à-dire au module DNS DNS_HGW, et cela se répète jusqu’ au dispositif récepteur OTT.
Le dispositif récepteur OTT envoie (étape 1E30) une requête « GET CP.net/content » à l’adresse IP @IP_CDN pour obtenir (étape 1E40) le contenu du serveur de contenu CP_SRV en mode unicast.
La représente un deuxième procédé de gestion de diffusion de flux multimédia conforme à l’état de la technique et illustre en particulier trois modules fonctionnels supplémentaires permettant de délivrer au dispositif récepteur OTT un contenu en multicast ABR M-ABR (par exemple conformément à l’architecture de référence DVB ETSI TS 103 769 V1.1.1).
Un module « Multicast server » (MC_SRV), ou « serveur multicast », récupère du serveur de diffusion de contenu CP_SRV, les contenus (étape 2E70) à émettre et les diffuse en mode point-multipoints (étape 2E80). Conformément au protocole M-ABR, le mode de diffusion est réalisé en multicast.
Un module « Rendez Vous Service » (RDV) a la connaissance des contenus diffusés en M-ABR. L’application CP_APP du dispositif récepteur PTT s’adresse au module RDV pour obtenir un contenu du serveur de contenu CP_SRV (étape 2E90).
Dans un mode « REDIRECT » particulier de réalisation décrit ici, le module rendez-vous service RDV répond à l’application CP_APP (étapes 2E101 et 2E102) d’aller chercher directement le contenu désiré en unicast sur la Multicast Gateway (étapes 2E112 et 2E122) ou sur le serveur CP_SRV (étapes 2E111 et 2E121).
Une passerelle de diffusion multicast (module de MC_GW) a pour rôle de récupérer le contenu demandé (étape 2E112) diffusé en multicast(en cas de M-ABR). A cet effet, la passerelle de diffusion multicast MC_GW s’abonne au flux multicast correspondant (étape 2E80) et le transmet à l’application CP_APP à l’étape 2E122.