INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans un véhicule thermique VTH, le dispositif DTH capte le CO2 émis par le moteur thermique MT du véhicule lorsque celui-ci est roulant et, après un traitement adapté, stocke le CO2 dans un réservoir de stockage RCT à l’état de fluide supercritique.
Comme montré schématiquement à la , le dispositif DTH comprend essentiellement un dispositif CT de captage de CO2, un réservoir de stockage intermédiaire ST, un dispositif de condensation TPH et le réservoir de stockage RCT susmentionné.
Le dispositif de captage de CO2, CT, est implanté dans la ligne d’échappement LE du véhicule, directement en aval d’un catalyseur trois voies CAT de celle-ci. Le dispositif de captage CT capte ainsi le CO2 directement à la source, dans les gaz brulés provenant de la chambre de combustion du moteur thermique MT, gaz brulés qui ont été dépollués des HC, CO et Nox par le catalyseur CAT, conformément aux normes d’émissions en vigueur. Le dispositif de captage CT est formé d’un filtre à CO2, ou piège à CO2, et comprend typiquement une membrane de séparation assurant une séparation du CO2 et des oxydes inorganiques. Cette membrane est rigide et est couverte d’une couche de céramique poreuse en couche externe. Le dispositif de captage CT est conçu pour résister à la température élevée des gaz d’échappement, comprise entre 300°C et 950°C. De préférence, la forme du dispositif de captage CT est tubulaire ou rectangulaire, ce qui facilite l’implantation de celui-ci dans la ligne d’échappement LE.
Le réservoir ST assure un stockage intermédiaire du CO2 sortant du dispositif de captage CT à l’état gazeux.
Le dispositif de condensation TPH a pour fonction de condenser sous la forme d’un fluide supercritique le CO2 gazeux provenant du réservoir de stockage intermédiaire ST. Le dispositif de condensation TPH comprend essentiellement un échangeur thermique ET et un compresseur PT. L’échangeur thermique ET et le compresseur PT permettent d’amener le CO2 dans les conditions requises de température et de pression pour l’obtention de la condensation du CO2 à l’état de fluide supercritique.
Comme montré à la , l’échangeur thermique ET est traversé par le CO2 gazeux provenant du réservoir de stockage intermédiaire ST. Des liaisons bidirectionnelles de tuyauterie relient l’échangeur ET à une dérivation DR de la ligne d’échappement LE et/ou à un dispositif de climatisation IH du véhicule. Dans l’échangeur ET, la température du CO2 gazeux est pilotée grâce à des échanges thermiques du CO2 gazeux avec des gaz d’échappement chaud provenant de la dérivation DR et un liquide caloporteur froid provenant du dispositif de climatisation IH. La température du CO2 gazeux est ainsi maintenue à une température supérieure à 31°C qui autorisera une transition vers l’état de fluide supercritique.
Le compresseur PT reçoit en entrée le CO2 gazeux conditionné par l’échangeur ET à la température adéquate, supérieure à 31 °C, et comprime celui-ci pour provoquer sa condensation à l’état de fluide supercritique. En sortie du compresseur PT, le CO2 à l’état de fluide supercritique est amené jusqu’au réservoir de stockage RCT pour remplir celui-ci. On notera que la fonction du compresseur PT pourra dans certaines formes de réalisation de l’invention être assurée par le compresseur de climatisation fonctionnant en temps partagée.
La condensation du CO2 à l’état de fluide supercritique entraîne une augmentation de sa densité, ce qui autorise le stockage d’une plus grande quantité de CO2 dans un volume donné. Le réservoir de stockage RCT peut ainsi être réalisé sous une forme plus compacte. Dans la présente invention, le réservoir de stockage RCT est un réservoir amovible qui, une fois plein, doit être retiré du véhicule et remplacé par un réservoir vide. Comme visible à la , le réservoir de stockage RCT est équipé d’un détecteur de remplissage DH qui commande l’activation sur le tableau de bord du véhicule d’un indicateur de réservoir plein à l’intention du conducteur. La capacité du réservoir RCT, typiquement comprise entre 10 et 20 litres environ, est une capacité standard qui est dimensionnée pour obtenir une fréquence de changement de réservoir qui soit du même ordre que la fréquence du plein en carburant du véhicule. Le conducteur du véhicule peut ainsi effectuer son plein de carburant et changer son réservoir RCT lors d’un même passage à une station-service de ravitaillement en carburant.
Pour les véhicules électriques VTE qui n’émettent pas directement de CO2, l’invention prévoit de les équiper du dispositif DTE qui capte le CO2 présent dans l’air ambiant lorsque le véhicule est en stationnement et relié à une borne de recharge électrique BRE. Le CO2 est traité par le dispositif DTE pour, au moins partiellement, être stocké dans un état de fluide supercritique dans un réservoir de stockage RCE analogue au réservoir RCT susmentionné et/ou pour, au moins partiellement, être valorisé en un carburant de synthèse qui est stocké dans un réservoir de stockage de carburant de synthèse RSS. L’invention attribue ainsi aux véhicules électriques VTE une fonction nouvelle de retrait du CO2 de l’atmosphère, ce qui contribue à améliorer leur bilan carbone.
Comme montré schématiquement à la , le dispositif DTE comprend essentiellement un dispositif CE de captage de CO2, un réservoir de stockage intermédiaire SE, une pile à combustible inversée PE, un dispositif de condensation TPE et les réservoirs de stockage RCE et RSS susmentionnés.
Les réservoirs de stockage RCE et RSS sont des réservoirs amovibles qui, une fois pleins, doivent être retirés du véhicule et remplacés par des réservoirs vides. Comme visible à la , les réservoirs de stockage RCE et RSS sont équipés de détecteurs de remplissage DE qui commandent l’activation sur le tableau de bord du véhicule d’indicateurs de réservoir plein à l’intention du conducteur.
Le réservoir de stockage de CO2, RCE, est un réservoir compact amovible, comme le réservoir de stockage RCT du véhicule thermique VTH. Avantageusement, les réservoirs RCE et RCT sont d’un même type standard et sont interchangeables. Lorsqu’ils sont pleins, les réservoirs RCE, RCT, ont un poids compatible avec une manutention directement par l’utilisateur pour leur remplacement. Le réservoir de stockage de carburant RSS est également un réservoir compact et amovible, avec une contenance et un poids adaptés.
Le dispositif de captage CE, de même que le dispositif de captage CT du véhicule thermique VHT, a pour fonction de capter le CO2 à l’aide d’un filtre. Cependant, contrairement au dispositif CT qui capte le CO2 dans les gaz brulés, le dispositif CT capte le CO2 dans l’air ambiant AIR. Un procédé de captage de CO2 du type « DAC », pour « Direct Air Capture » en anglais, pourra être utilisé. Typiquement, L’air ambiant AIR est aspiré vers le filtre et le CO2 gazeux récupéré est dirigé vers le réservoir de stockage intermédiaire SE pour remplir celui-ci.
Le CO2 gazeux contenu dans le réservoir de stockage intermédiaire SE est distribué à des entrées du dispositif de condensation TPE et de la pile à combustible inversée PE.
Le dispositif de condensation TPE remplit une fonction analogue à celle du dispositif de condensation TPH dans le véhicule thermique VTH, à savoir, condenser sous la forme d’un fluide supercritique le CO2 gazeux provenant du réservoir de stockage intermédiaire SE. Le dispositif de condensation TPE comprend essentiellement un échangeur thermique EE et un compresseur PE. L’échangeur thermique EE et le compresseur PE permettent d’amener le CO2 dans les conditions requises de température et de pression pour l’obtention de la condensation du CO2 à l’état de fluide supercritique.
la est un graphique illustrant un exemple d’intensité lumineuse d’un signal lumineux émis et renvoyé selon un mode de réalisation ;
la est un exemple d'image de confiance ;
la est un exemple d'image de confiance sur laquelle sont indiquées les maxima locaux ;
la est un exemple de masque de sélection ; et
la représente, de façon partielle et schématique, un mode de réalisation d'un module de traitement du système de la .
Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, les systèmes électroniques usuels comprenant un capteur temps de vol indirect, appelé système d'imagerie iToF par la suite, n'ont pas été détaillés, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec ces systèmes usuels.
Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures ou à une image dans une position normale d'observation.
Le principe de temps de vol indirect consiste à mesurer une distance par rapport à un objet en mesurant un retard de phase entre une onde lumineuse émise et une onde lumineuse réfléchie par l'objet.
La illustre de façon schématique un mode de réalisation d'un système d'imagerie iToF 1, qui peut être utilisé pour fournir une mesure de distance d'une scène 2.
Le système d'imagerie iToF 1 comprend : - un dispositif d'éclairage 4 ; - un module de commande 6 du dispositif d'éclairage 4 configuré pour commander le dispositif d'éclairage 4 pour éclairer la scène 2 de manière active avec un signal lumineux infrarouge incident IL modulé en amplitude par un signal de modulation ILM, le signal lumineux incident IL modulé en amplitude étant réfléchi par la scène 2 en un signal lumineux réfléchi RL ; - une lentille 8 de collecte le signal lumineux réfléchi RL formant une image de la scène 2 ; - un capteur d'images 10 à matrice de pixels configuré pour faire l'acquisition de l'image de la scène 2 et commandé par le module de commande 6, chaque pixel du capteur d'images 10 étant configuré pour fournir un signal électrique, appelé valeur de pixel par la suite, représentatif du signal lumineux réfléchi RL capté par ce pixel ; et - un module de traitement 12 des images acquises par le capteur d'images 10.
Selon un mode de réalisation, le capteur d'images 10 peut comprendre un circuit électronique dans lequel sont formés les pixels et le module de traitement 12 peut également faire partie de ce circuit électronique.
De façon générale, pour un fonctionnement en temps de vol indirect (iToF), le module de traitement 12 corrèle le signal lumineux réfléchi RL avec un signal de démodulation pour fournir une valeur de composante en phase ("valeur I") et une valeur de composante en quadrature ("valeur Q") pour chaque pixel, ce que l'on appelle les valeurs I et Q. A partir des valeurs I et Q pour chaque pixel, le module de traitement 12 détermine une valeur de retard de phase Φ, également appelé déphasage, pour chaque pixel, ce qui donne une image de phase. A partir de l'image de phase, le module de traitement 12 peut déterminer une valeur de profondeur d pour chaque pixel, ce qui donne une image de profondeur.
La illustre schématiquement le principe de la mesure de distance par de temps de vol indirect par éclairage de type structuré. Le dispositif d'éclairage 4 est configuré pour éclairer la scène 2 comprenant des objets 14 et 16, avec un motif de taches (en anglais spots) lumineuses, également appelé motif de points lumineux. Le capteur d'images 10 fait l'acquisition d'une image du motif de taches lumineuses sur la scène 2. Le motif de taches lumineuses projetés sur la scène 2 par le dispositif d'éclairage 4 résulte en un motif correspondant de taches lumineuses dans l'image acquise par les pixels du capteur d'image 10.
Les taches lumineuses apparaissent dans l'image acquise par le capteur d'images 10 sous la forme d'un motif lumineux spatial comprenant des zones de haute intensité 18 (les taches lumineuses proprement dites) et des zones de faible intensité 20. Le dispositif d'éclairage 4 et le capteur d'images 10 sont distants l'un de l'autre d'une distance B. Cette distance B est appelée ligne de base. La scène 2 présente une distance d par rapport à la ligne de base B. Plus précisément, chaque objet 14, 16 ou point objet dans la scène 2 a une distance individuelle d par rapport à la ligne de base B. L'image de profondeur de la scène fournie par le système d'imagerie iToF 1 définit une valeur de profondeur pour chaque pixel de l'image de profondeur et fournit ainsi des informations de profondeur de la scène 2 et des objets 14, 16.
Avantageusement, la quantité de blocs polyamides dans le PEBA est d’au moins 10 % en poids et de préférence d’au moins 20 % en poids (par rapport au poids total du PEBA). De manière encore plus avantageuse, la quantité de blocs polyamides dans le PEBA est d’au moins 30 % en poids, plus préférentiellement d’au moins 40 % en poids, encore plus préférentiellement d’au moins 50 % en poids. La quantité de blocs polyamides dans le PEBA peut valoir de 10 à 95 % en poids (la quantité de blocs polyéthers valant de préférence de 5 à 90 % en poids), de préférence de 30 à 90 en poids (la quantité de blocs polyéthers valant de préférence de 10 à 70 % en poids), de préférence encore de 40 à 85 % en poids (la quantité de blocs polyéthers valant de préférence de 15 à 60 % en poids). Plus particulièrement, la quantité de blocs polyamides dans le PEBA peut valoir de 10 à 30 % en poids (la quantité de blocs polyéthers valant de préférence de 70 à 90 % en poids), ou de 30 à 40 % en poids (la quantité de blocs polyéthers valant de préférence de 60 à 70 % en poids), ou de 40 à 50 % en poids (la quantité de blocs polyéthers valant de préférence de 50 à 60 % en poids), ou de 50 à 60 % en poids (la quantité de blocs polyéthers valant de préférence de 40 à 50 % en poids), ou de 60 à 70 % en poids (la quantité de blocs polyéthers valant de préférence de 30 à 40 % en poids), ou de 70 à 80 % en poids (la quantité de blocs polyéthers valant de préférence de 20 à 30 % en poids), ou de 80 à 95 % en poids (la quantité de blocs polyéthers valant de préférence de 5 à 20 % en poids). La quantité en blocs polyamides dans le PEBA peut être déterminée en RMN du proton (1H) dans un mélange TFA/CDCl 3 (1/4 v/v), de préférence à l’aide d’un spectromètre Brucker AM 500, selon le protocole décrit dans l’article « Synthesis and characterization of poly(copolyethers-block-polyamides) - II. Characterization and properties of the multiblock copolymers », Maréchal et al. , Polymer , Volume 41, 2000, 3561–3580 (l’attribution des signaux étant réalisée en utilisant la figure 5 dudit article). Ces quantités permettent d’obtenir une mousse ayant une plus faible densité, une plus grande souplesse et une meilleure résilience de rebondissement.
De manière préférée, le PEBA a une concentration en fonction OH de 0,002 meq/g à 0,2 meq/g, de préférence de 0,005 meq/g à 0,1 meq/g, de préférence encore de 0,01 meq/g à 0,08 meq/g, plus préférentiellement de 0,01 meq/g à 0,05 meq/g. En particulier, le PEBA peut avoir une concentration en fonction OH de 0,002 à 0,005 meq/g, ou de 0,005 à 0,01 meq/g, ou de 0,01 à 0,02 meq/g, ou de 0,02 à 0,03 meq/g, ou de 0,03 à 0,04 meq/g, ou de 0,04 à 0,05 meq/g, ou de 0,05 à 0,06 meq/g, ou de 0,06 à 0,07 meq/g, ou de 0,07 à 0,08 meq/g, ou de 0,08 à 0,09 meq/g, ou de 0,09 à 0,1 meq/g, ou de 0,1 à 0,15 meq/g, ou de 0,15 à 0,2 meq/g. La concentration en fonction OH peut être déterminée en RMN du proton (1H) dans un mélange TFA/CDCl 3 (1/4 v/v), de préférence à l’aide d’un spectromètre Brucker AM 500. Le protocole de mesure est détaillé dans l’article « Synthesis and characterization of poly(copolyethers-block-polyamides) - II. Characterization and properties of the multiblock copolymers », Maréchal et al. , Polymer , Volume 41, 2000, 3561–3580 et l’attribution des signaux est réalisée en utilisant la figure 5 dudit article.
Avantageusement, le PEBA a une concentration en fonction COOH de 0,002 meq/g à 0,2 meq/g, de préférence de 0,005 meq/g à 0,1 meq/g, de préférence encore de 0,01 meq/g à 0,08 meq/g. Le PEBA peut par exemple avoir une concentration en fonction COOH de 0,002 à 0,005 meq/g, ou de 0,005 à 0,01 meq/g, ou de 0,01 à 0,02 meq/g, ou de 0,02 à 0,03 meq/g, ou de 0,03 à 0,04 meq/g, ou de 0,04 à 0,05 meq/g, ou de 0,05 à 0,06 meq/g, ou de 0,06 à 0,07 meq/g, ou de 0,07 à 0,08 meq/g, ou de 0,08 à 0,09 meq/g, ou de 0,09 à 0,1 meq/g, ou de 0,1 à 0,15 meq/g, ou de 0,15 à 0,2 meq/g. La concentration en fonction COOH peut être déterminée par analyse potentiomètrique selon la méthode suivante : un échantillon de matière est dissout dans de l’alcool benzylique, puis les fonctions COOH de cet échantillon sont dosées par potentiométrie par une solution d’hydroxyde de tétrabutylammonium à 0,02N.
De manière avantageuse, le copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers a une dureté Shore D supérieure ou égale à 30. De préférence, le copolymère utilisé dans l’invention présente une dureté instantanée de 65 Shore A à 80 Shore D, de préférence encore de 75 Shore A à 65 Shore D, plus préférentiellement de 80 Shore A à 55 Shore D. Les mesures de dureté peuvent être effectuées selon la norme ISO 7619-1.
Polyuréthane thermoplastique (TPU) Le polyuréthane thermoplastique est un copolymère à blocs rigides et à blocs souples.
De manière générale, dans le présent texte, on entend par « bloc rigide » un bloc qui présente un point de fusion supérieur à 50°C. La présence d’un point de fusion peut être déterminée par calorimétrie différentielle à balayage, selon la norme ISO 11357-3 Plastics - Differential scanning calorimetry (DSC) Part 3. Par « bloc souple », on entend un bloc possédant une température de transition vitreuse (Tg) inférieure ou égale à 0°C. La température de transition vitreuse peut être déterminée par calorimétrie différentielle à balayage, selon la norme ISO 11357-2 Plastics - Differential scanning calorimetry (DSC) Part 2.
Les polyuréthanes thermoplastiques résultent de la réaction d’au moins un polyisocyanate avec au moins un composé réactif avec l’isocyanate, de préférence ayant deux groupes fonctionnels réactifs avec l’isocyanate, plus préférentiellement un polyol, et avec un allongeur de chaine, optionnellement en présence d’un catalyseur. Les blocs rigides du TPU sont des blocs constitués de motifs issus de polyisocyanates et d’allongeurs de chaine tandis que les blocs souples comprennent majoritairement des motifs issus des composés réactifs avec l’isocyanate ayant une masse molaire comprise entre 0,5 et 100 kg/mol, préférablement des polyols.
Le polyisocyanate peut être aliphatique, cycloaliphatique, araliphatique et/ou aromatique. De préférence, le polyisocyanate est aliphatique, ou aromatique. De manière plus avantageuse, le polyisocyanate est aliphatique. De manière préférée, le polyisocyanate est un diisocyanate.
De manière encore plus préférée, le polyisocyanate est le 4,4’-MDI (4,4'-diphénylméthane diisocyanate), le 1,6-HDI (1,6-hexaméthylène diisocyanate) ou un mélange de ceux-ci. De manière encore plus avantageuse, le polyisocyanate est le 1,6-HDI.
La modification du diamètre du flasque (20, 30) résulte de l’interaction avec la culasse (10) lors de son engagement axial.
La culasse (10) présente des cavités (17) de section trapézoïdale avec un grande base de forme arquée présentant une largeur angulaire inférieure à la largeur angulaire d’un aimant (50). La surface arquée extérieure contraint, lors de l’engagement du flasque (20, 30) sur la culasse (10), le déplacement centripète d’une cale (93) formée par repliement du segment arqué (91), du côté opposé à la griffe (21). Cette cale (93) dont la face extérieure (95) est inclinée, dans le plan radial (c’est-à-dire le plan contenant à la fois l’axe de rotation et un rayon passant par le centre de masse d’une cale), force le déplacement centripète dudit segment arqué (91) correspondant par l’effort exercé sur ladite cale (93) par le bord extérieur (87) de la cavité (17) correspondante, lors de l’engagement axial dudit flasque sur ladite culasse (10), et l’écrasement des secteurs déformables (92) situés entre deux segments arqués (91) consécutifs. Cette déformation assure mécaniquement le rapprochement des griffes (21, 31) contre la surface des aimants (50). Les figures 10 et 11 présentent une vue de détail en coupe dans un plan parallèle au plan radial, mais légèrement décalé au sein d’une cavité (17), de manière à pouvoir observer l’insertion d’une cale (93) au sein de ladite cavité (17). La représente l’état en début d’insertion pour lequel un jeu radial est visible entre le bord extérieur (87) de la cavité (17) et la face extérieure (95) inclinée de la cale (93). La représente l’état à la fin de l’insertion pour lequel ce jeu a été résorbé et où le bord extérieur (87) et la face extérieure (95) inclinée sont en contact. Le jeu entre l’aimant (50) et la griffe (21) a été volontairement exagéré en pour améliorer la lisibilité, mais de très légères déformations de l’ordre de 1 ou quelques dixièmes de mm, permettent d’assurer l’assemblage compte tenu des dispersions de fabrication, tout en garantissant un bon maintien de l’aimant.
On peut noter que lorsque les flasques (20, 30) sont complètement engagées sur la culasse (10) du rotor (1), la contrainte s’exerçant entre les prolongements (93) et les parois extérieures des cavités (17) est maximale.
Dans une première réalisation, représentée par les figures 8 à 11, les aimants (50) sont bombés et les griffes (21, 31) viennent en appui sur la surface extérieure de deux aimants (50) consécutifs, en s’inscrivant à l’intérieur de l’enveloppe périphérique de la structure aimantée, lesdites cales (93) étant positionnées angulairement entre deux griffes consécutives (21, 31).
Dans une deuxième réalisation, représentée par la , les aimants (50) sont de section rectangulaire et les griffes (21, 31) viennent en appui au centre de la surface extérieure d’un aimant (50), en s’inscrivant à l’intérieur de l’enveloppe périphérique de la structure aimantée, lesdites cales (93) étant alignées angulairement avec lesdites griffes (21, 31).
Flasque assurant le refroidissement Optionnellement et comme plus particulièrement visible sur les figures 9 et 10, le flasque (20, 30) peut être munie d’ailettes (90) s’étendant à la surface discale pour assurer le refroidissement.
Application à la réalisation d’un capteur Le rotor décrit ci-dessus, dans ses différentes variantes visées, est applicable à la réalisation d’un capteur. La en illustre un exemple de réalisation.
La particularité de la culasse (10) est que l’axe est creux pour permettre à l’accouplement à l’axe d’un organe entraînant. Les aimants (50) sont généralement plus nombreux, mais plus fins que dans l’application à un moteur. Une sonde magnétosensible (80) montée sur un circuit imprimé (81) est positionnée en face de la surface enveloppante (55) des aimants (50). La surface extérieure des aimants (50) est configurée pour produire une variation sinusoïdale du champ magnétique lors de son déplacement.
Par rapport à un rotor destiné à un moteur, le rotor d’un capteur tourne généralement à une vitesse angulaire plus faible, mais présente un plus grand diamètre. En conséquence la vitesse périphérique peut conduire, comme dans les applications « moteur » à des forces centrifuges s’exerçant sur les aimants (50) relativement importants, ce qui justifie l’emploi d’un maintien par des griffes telles que proposées par la présente invention.
Variante à rotor extérieur La représente une variante de réalisation à rotor extérieur. Ce mode de réalisation diffère du mode de réalisation précédent en ce que le rotor est prévu pour accueillir un stator en son sein. Ainsi, les aimants sont disposés sur la périphérie intérieure de la culasse (10). Les aimants sont représentés dans la avec des pôles de formes, mais l’invention est compatible avec des aimants parallélépipédiques tel que présenté dans le cas à rotor intérieur.