INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le combustible peut comprendre du méthane et du dihydrogène. Une réaction de combustion stœchiométrique d’un mélange comprenant du méthane et du dihydrogène avec de l’air peut être modélisée par l’équation suivante :
dans laquelle a est égale au nombre de moles de dihydrogène.
Une réaction de combustion en excès d’air d’un mélange comprenant du méthane et du dihydrogène avec de l’air peut être modélisée par l’équation suivante :
où λ est le rapport d’air qui est défini par l’équation suivante :
où φ est la richesse, AFR est le dosage, également appelé en anglais air fuel ratio , et AFR st est le dosage idéal, également appelé dosage stœchiométrique ou en anglais sto i chiometric air fuel ratio .
Le dosage AFR peut être défini par l’équation suivante :
où est le débit massique d’air introduit dans la chambre de combustion, est le débit massique de méthane introduit dans la chambre de combustion, est le débit massique de dihydrogène introduit dans la chambre de combustion, est la densité de l’air lors de son introduction dans la chambre de combustion, est le débit d’air lors de son introduction dans la chambre de combustion, est la densité de méthane lors de son introduction dans la chambre de combustion, est le débit du méthane lors de son introduction dans la chambre de combustion, est la densité de dihydrogène lors de son introduction dans la chambre de combustion, est le débit du dihydrogène lors de son introduction dans la chambre de combustion, est la pression d’air en entrée de la chambre de combustion 4, R est la constante universelle des gaz parfaits, est la température en entrée de la chambre de combustion 4, est la masse molaire de l’air, est la masse molaire du méthane et est la masse molaire du dihydrogène.
Le dosage idéal AFR st peut être défini par l’équation suivante :
où est la quantité de dioxygène introduite dans la chambre de combustion 4, est la quantité d’azote introduite dans la chambre de combustion 4, est la quantité de méthane introduite dans la chambre de combustion 4 et est la quantité de dihydrogène introduite dans la chambre de combustion 4.
Ainsi, l’équation générale de la combustion comprenant du méthane et du dihydrogène comme combustibles peut être définie par la formule suivante :
Ainsi, pour connaître la composition des produits de la combustion, il est nécessaire de connaître trois paramètres : la quantité de méthane introduite dans la chambre de combustion 4, la quantité de dihydrogène introduite dans la chambre de combustion 4 et λ. De plus, il est possible de calculer une température de flamme adiabatique et une température des lèvres 11 à partir des équations précédentes en calculant les enthalpies molaires des produits et des réactifs de l’équation précédente.
La première branche 91 et la deuxième branche 92 sont liées l’une à l’autre par un deuxième point de liaison 95. Conformément à ce qui a été écrit pour le point d’articulation 633, le deuxième point de liaison 95 est apte à générer un angle variable entre la première branche 91 et la deuxième branche 92.
La platine 93 précédemment évoquée permet de lier le dispositif de maintien 9 au bras articulé 631a, via une première portion connectée au deuxième point de liaison 95 du dispositif de maintien 9 et une deuxième portion connectée au point d’articulation 633 dudit bras articulé 631a. Un deuxième segment de décalage S2 est ainsi formé par la platine 93, entre le deuxième point de liaison 95 et le point d’articulation 633.
La deuxième branche 92 du dispositif de maintien est liée à la lame d’essuyage 8 au niveau d’un troisième point de liaison 96. Ce troisième point de liaison 96 présente un décalage par rapport au point de jonction 81 selon une direction parallèle à la direction d’allongement principal de la lame d’essuyage 8. Un troisième segment de décalage S3 est ainsi formé entre le troisième point de liaison 96 et le point de jonction 81.
Tel que cela est notamment visible sur la , le dispositif de maintien 9 est configuré pour former avec le bras articulé 631a associé un premier parallélogramme P1 et un deuxième parallélogramme P2, présentant un côté commun.
Le premier parallélogramme P1 est défini par le premier segment de décalage S1, la première branche 91, la première bielle 632a et la platine 93 formant le deuxième segment de décalage S2, avec le premier segment de décalage S1 et le deuxième segment de décalage S2 qui forment des côtés opposés parallèles. Le deuxième parallélogramme P2 est défini par la platine 93 formant le deuxième segment de décalage S2, la deuxième bielle 632b, la deuxième branche 92 et le troisième segment de décalage S3, avec le troisième segment de décalage S3 et le deuxième segment de décalage S2 qui forment des côtés opposés parallèles.
On comprend de ce qui précède que la platine 93 forme le côté en commun, précédemment évoqué, au deux parallélogrammes P1, P2, et que les trois segments de décalage S1, S2, S3 présentent tous une même longueur et une même orientation.
Il convient de noter que l’orientation du troisième segment définit l’orientation, c’est-à-dire la direction d’allongement principal, de la lame d’essuyage 8. On comprend dans ce contexte qu’avec un dispositif de maintien selon l’invention, on peut jouer sur l’orientation du premier segment de décalage S1, c’est-à-dire sur la position du premier point de liaison 94 par rapport à l’arbre de sortie 621 du moteur d’entraînement, pour définir l’orientation de la lame d’essuyage 8.
Dans le mode de réalisation illustré, la position du premier point de liaison 94 est fixe par rapport au support, de sorte que l’orientation du premier segment de décalage S1 et donc l’orientation de la lame d’essuyage 8 sont également fixes, c’est-à-dire parallèle à une même direction tout au long du déplacement du système de nettoyage.
Dans un mode de réalisation alternatif, représenté schématiquement en pointillés sur les figures 4 et 5, le premier point de liaison 94 peut être lié à un actionneur 99 dont l’activation permet, via une tige d’actionneur poussant ou tirant sur le premier point de liaison, de déplacer le premier point de liaison 94 par rapport à l’articulation 622 défini sur l’arbre de sortie 621. Le déplacement de la position du premier point de liaison 94 entraîne un changement d’orientation du premier segment de décalage S1 ce qui a pour effet de changer l’orientation du troisième segment de décalage S3 et donc de la lame d’essuyage 8. Ce déplacement du point de liaison peut notamment être fait préalablement au mouvement de va-et-vient de la lame d’essuyage généré par l’instruction de commande spécifique, afin que cette dernière garde une orientation constante pendant l’opération de nettoyage.
Il est à noter que dans un autre mode de réalisation alternatif, non représenté, le système de nettoyage 6 peut être équipé d’un quatrième moteur permettant de translater ou de faire pivoter un ensemble portant les moteurs d’entrainement 62 et un élément porteur pour assurer le déplacement de l’organe de nettoyage en rapprochement ou en éloignement de la surface optique 41 à nettoyer.
On comprend de ce qui vient d’être décrit que le système de nettoyage 6 met en œuvre un procédé de nettoyage dans lequel une première étape consiste en la détection d’au moins un élément obturant 5 sur la surface optique 41 par un dispositif de détection approprié. Tel qu’évoqué, ce dispositif de détection est en mesure de communiquer une information sur la localisation de l’élément obturant, par rapport à la position de repos du balai d’essuyage portant la lame d’essuyage 8, ou en tout cas par rapport à la position précédente du balai d’essuyage. Au cours d’une deuxième étape, une instruction de déplacement est transmise aux moteurs d’entraînement 62 de sorte à déplacer la lame d’essuyage 8 en regard de la salissure, c’est-à-dire l’élément obturant 5 dans le cas présent. Ce déplacement de la lame d’essuyage 8 est assuré, tel qu’évoqué, par un déplacement des rotules d’articulation 633. Puis, au cours d’une troisième étape, une fois la lame d’essuyage 8 dans la position de travail, une instruction de nettoyage est transmise à l’élément d’actionnement 63 pour donner au balai d’essuyage un mouvement de va-et-vient configuré pour retirer l’élément obturant 5.
Les figures 4 et 5 illustrent schématiquement un deuxième mode de réalisation de l’invention dans lequel les deux moteurs d’entraînement 62 sont superposés l’un au-dessus de l’autre, de sorte que les arbres de sortie 621 de ces moteurs sont confondus ou sensiblement confondus. Il est à noter que dans ces représentations schématiques du deuxième mode de réalisation, la surface optique 41 est représentée par une surface pleine contiguë mais qu’elle pourrait présenter une forme en plusieurs parties telle qu’illustrée sur les figures 2 et 3 sans sortir du contexte de l’invention. Par ailleurs, le support 61 n’est dans ces figures 4 et 5 que représenté partiellement par une forme en « T ». Il convient de noter que le support 61 peut être configuré pour supporter tel que décrit précédemment les deux moteurs d’entraînement 62 et le dispositif de maintien 9 par l’intermédiaire du premier point de liaison 94.
Conformément à ce qui a été décrit précédemment, l’élément d’actionnement 63 est formé de deux bras articulés 631c, 631d, chacun de ces bras articulés 631c, 631d étant reliés à une extrémité à un moteur d’entraînement 62 propre à chaque bras articulé et à l’extrémité opposé à la lame d’essuyage. La superposition des moteurs d’entraînement propre à ce mode de réalisation implique toutefois un agencement différent des bras articulés, afin que ceux-ci puissent se déployer sans se gêner.
Un des bras articulés comporte une troisième bielle 632c et une cinquième bielle 632e reliés entre elles au niveau d’un point d’articulation 633, ici appelé premier point d’articulation 633a, avec la troisième bielle 632c qui est reliée au moteur d’entraînement 62 et la cinquième bielle 632e qui est reliée à la lame d’essuyage 8 au niveau du point de jonction 81. L’autre bras articulé comporte une quatrième bielle 632d qui est reliée au moteur d’entraînement 62 qui lui est propre, et cette quatrième bielle 632d est reliée, au niveau au niveau d’un autre point d’articulation 633, ici appelé deuxième point d’articulation 633b, à la cinquième bielle 632e sur laquelle est déjà reliée la troisième bielle 632c. Le deuxième point d’articulation 633b forme ici une extrémité de la cinquième bielle 632e, à l’opposé de l’extrémité de la cinquième bielle 632e reliée à la lame d’essuyage 8.
Conformément à ce qui a été décrit, l’un des bras articulés, ici le bras articulé comportant la troisième bielle et le premier point d’articulation 633a, de l’élément d’actionnement 63 est lié au dispositif de maintien 9 au moyen d’une platine 93. Cette platine 93 est disposée entre ledit premier point d’articulation 633a et le deuxième point de liaison 95 du dispositif de maintien 9.
Conformément à l’invention, le premier point de liaison 94 définit un premier segment de décalage avec l’arbre de sortie du moteur d’entraînement associé à l’un des bras articulés, et l’orientation de ce premier segment de décalage se répercute sur l’orientation de la lame d’essuyage, du fait d’un agencement de l’élément d’actionnement 63 et du dispositif de maintien 9 en double parallélogrammes. Le premier parallélogramme P1 est ici défini, vu en projection dans le plan d’allongement principal de la surface optique 41, par le premier segment de décalage, la troisième bielle 632c, la platine 93 formant le deuxième segment de décalage et la première branche 91. Le deuxième parallélogramme P2 est lui défini, dans ce même plan de projection, par la platine 93 formant un côté commun aux deux parallélogrammes, la deuxième branche 92, le troisième segment de décalage joignant le troisième point de liaison 96 et le point de jonction 81 et une portion de la cinquième bielle 632e.
Robot d’application Ledit au moins un robot d’application 2 consiste avantageusement en un robot anthropomorphe, avantageusement un bras robot.
Ledit au moins un robot d’application 2 comporte avantageusement une tête d’application qui est adaptée en fonction de la nature du revêtement à poser, à savoir par exemple une buse (pour les revêtements appliqués sous une forme liquide ou visqueuse ou viscoélastique, avantageusement projetée ou coulée) ou un outil de préhension (pour les revêtements appliqués sous une forme solide).
Moyens de manœuvre Selon un mode de réalisation préféré, les moyens de manœuvre 3 consistent en des moyens de manœuvre 3 cartésiens, formant avantageusement un robot cartésien.
De préférence, les moyens de manœuvre 3 consistent en une structure porteuse, avantageusement destinée à être fixée au bâtiment B, comprenant :
- au moins une poutre horizontale 31, manœuvrable selon un axe de translation vertical, et sur laquelle ledit au moins un robot d’application 2 est porté par le biais d’un chariot 32 mobile en translation sur la longueur de cette poutre horizontale 31 (avantageusement selon un axe de translation horizontal), et
- au moins un mat vertical 35, par exemple un mat central ou deux mats latéraux, sur la longueur duquel est manœuvrée ladite au moins une poutre horizontale 31 (selon un axe de translation vertical).
Moyens de commande Les moyens de commande 4 comprennent avantageusement :
- au moins un ordinateur, et
- au moins un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent l'ordinateur à piloter la partie commande de ce système d’application 1.
Ces moyens de commande 4 comprennent avantageusement une combinaison de deux modules de pilotage 41, 42.
Un premier module de pilotage 41 est conçu pour le pilotage dudit au moins un robot d’application 2.
Ce premier module de pilotage 41 tient compte pour cela de consignes de positions d’application du revêtement dans ledit modèle global G.
Un deuxième module de pilotage 42 est conçu pour le pilotage desdits moyens de manœuvre 3 de sorte à manœuvrer ledit au moins un robot d’application 2 en regard de ladite surface S de bâtiment B.
De préférence, le deuxième module de pilotage 42 est conçu pour le pilotage :
- de ladite au moins une poutre horizontale 31, selon l’axe de translation vertical, et
- dudit au moins un robot d’application 2, sur la longueur de cette poutre horizontale 31 et avantageusement selon un axe de translation horizontal.
Etirage des filaments 8
La cinquième étape 305 d’étirage des filaments 8 permet de former les fibres minérales 1 en appliquant une force aérodynamique entraînée par les composés expulsés de la chambre de combustion 4 sur les filaments 8 lors de la combustion de la quatrième étape 304. L’accélération de l’étirage entraîné par cette force aérodynamique contrôle le diamètre des fibres minérales 1.
En référence à la , l’étirage des filaments 8 est localement contrôlé par une densité surfacique j p de flux de quantité de mouvement aux lèvres 11 du brûleur 3. La densité surfacique j p est définie par l’équation suivante :
où M B est un flux massique de quantité de mouvement et où S est une section au travers de laquelle les composés contenus dans la chambre de combustion 4 sont évacués par la tuyère en dehors du brûleur 3 suite à la combustion de la quatrième étape. La tuyère 5 relie la chambre de combustion 4 à l’extérieur du brûleur 3. Une extrémité de la tuyère 5 forme deux lèvres 11 définissant une section au travers de laquelle les composés contenus dans la chambre de combustion 4 sont évacués en dehors du brûleur 3 suite à la combustion de la quatrième étape. La section S est définie par les lèvres 11 du brûleur 3.
En référence à la , le flux massique M B de quantité de mouvement diminue pour une proportion en dihydrogène qui augmente lors d’une combustion déterminée par une richesse φ constante. La courbe (a) illustre le flux massique M B en fonction du débit total de combustible, le combustible comprenant uniquement du méthane, pour une richesse φ égale à 0,69. La courbe (b) illustre le flux massique M B en fonction du débit total de combustible, le combustible comprenant 90 % de méthane et 10 % de dihydrogène, pour une richesse φ égale à 0,69. La courbe (c) illustre le flux massique M B en fonction du débit total de combustible, le combustible comprenant 80 % de méthane et 20 % de dihydrogène, pour une richesse φ égale à 0,69. La courbe (d) illustre le flux massique M B en fonction du débit total de combustible, le combustible comprenant 70 % de méthane et 30 % de dihydrogène, pour une richesse φ égale à 0,69. La courbe (e) illustre le flux massique M B en fonction du débit total de combustible, le combustible comprenant uniquement du dihydrogène, pour une richesse φ égale à 0,69.
Le flux massique M B de quantité de mouvement est défini par l’équation suivante :
où Q B est le débit massique de composés évacués en dehors du brûleur 3, U B est la vitesse des composés évacués en dehors du brûleur 3 et P B est la pression dans la chambre de combustion 4.
Ainsi, la pression P B dans la chambre de combustion 4 permet de contrôler l’étirage des filaments 8 de sorte que les fibres minérales 1 formées présentent des caractéristiques d’isolation thermique et/ou acoustique. De préférence, lors de la quatrième étape 304, la pression P B dans la chambre de combustion 4 est comprise entre 1961 Pa (200 mm CE) et 7845 Pa (800 mm CE), notamment entre 4413 Pa (450 mm CE) et 7355 Pa (750 mm CE) et préférentiellement entre 5394 Pa (550 mm CE) et 6374 Pa (650 mm). Ainsi, il est possible de fabriquer des fibres minérales 1 présentant un micronaire compris entre 3 L/min et 24 L/min, notamment entre 6 L/min et 20 L/min en utilisant au moins en partie du dihydrogène comme combustible. La vitesse de rotation de l’assiette peut être supérieure à 2000 tr/m. La tirée de fibre par l’assiette peut être inférieure à 1 kg par jour et par orifice 7 de l’assiette 6, et notamment inférieur à 0,6 kg par jour et par orifice 7 de l’assiette 6.
La combustion définie par la quatrième étape 304 est de préférence continue. Ainsi, lors de la quatrième étape 304, la pression P B dans la chambre de combustion 4 peut être maintenue entre 1961 Pa (200 mm CE) et 7845 Pa (800 mm CE). Par « maintenue » on entend que la pression est maintenue pendant une durée supérieure à 10 minutes, notamment supérieure à une heure, préférentiellement supérieure à 3 heures.
La pression P B dans la chambre de combustion 4 peut être déterminée par la géométrie de la chambre de combustion 4, la géométrie de la tuyère 5, le premier débit, le deuxième débit, une composition du premier fluide 9 et une composition du deuxième fluide 10. Par exemple, on peut utiliser une chambre de combustion 4 et une tuyère 5 décrites dans le document WO 03/069226. La réaction de combustion peut être maintenue dans la chambre de combustion 4 en introduisant un débit massique de méthane égal à 9,96 kg/h, un débit massique de dihydrogène égal à 0,75 kg/h, la fraction volumique du dihydrogène dans le premier combustible étant ainsi de 0,07, et un débit massique du deuxième fluide constitué d’air égal à 285 kg/h. La réaction de combustion décrite précédemment permet de soumettre à l’assiette un flux massique M B égal à 18.9 Kg.m/s 2 en contrôlant une pression P B dans la chambre de combustion 4 égale à 6002 Pa (612 mm CE).
La quatrième étape 304 peut être précédée d’une étape d’allumage de la combustion. Lors de l’étape d’allumage de la combustion, une pression P B dans la chambre de combustion peut être comprise entre 0 Pa (0 mm CE) et 1961 Pa (200 mm CE).
L’assiette présente un diamètre D A et la tuyère présente une section de diamètre D T . De par les pressions P B dans la chambre de combustion 4 précédemment définies, une quantité de mouvement moyenne des composés au travers de la section de la tuyère lors de la cinquième étape peut être comprise entre 2π. D T . 1961.( D A +D T ) et 2π. D T .7354.( D A +D T ) , notamment comprise entre 2π. D T .4413.( D A +D T ) et 2π. D T .7355.( D A +D T ) et préférentiellement comprise entre 2π. D T .5393.( D A +D T ) et 2π. D T .6374.( D A +D T ). Pour un diamètre D T égal à 7,7 mm et pour un diamètre D A de l’assiette égal à 400 mm, une quantité de mouvement moyenne des composés au travers de la section de la tuyère lors de la cinquième étape peut être comprise entre 38,7 kg.m.s -2 et 154 kg.m.s -2 , notamment comprise entre 87,0 kg.m.s -2 et 145 kg.m.s -2 et préférentiellement comprise entre 106 kg.m.s -2 et 126 kg.m.s -2 . Pour un diamètre D T égal à 7,7 mm et pour un diamètre D A de l’assiette égal à 600 mm, une quantité de mouvement moyenne des composés au travers de la section de la tuyère lors de la cinquième étape peut être comprise entre 57,7 kg.m.s -2 et 231 kg.m.s -2 , notamment comprise entre 130 kg.m.s -2 et 216 kg.m.s -2 et préférentiellement comprise entre 159 kg.m.s -2 et 187 kg.m.s -2 .
Richesse de la combustion
En référence à la , la richesse φ d’un ensemble formé par un mélange du premier fluide 9 et du deuxième fluide 10 dans la chambre de combustion 4 est comprise entre 0,40 et 0,90, notamment comprise entre 0,50 et 0,80 et de préférence comprise entre 0,60 et 0,70. Ainsi, il est possible de compenser une diminution de la densité de flux massique M B entraînée par l’utilisation de dihydrogène dans la combustion par une proportion de deuxième fluide 10 injecté dans la chambre 4 plus élevée. Cela permet de mettre en œuvre une combustion dans laquelle on utilise du dihydrogène comme combustible tout en produisant une densité de flux massique M B suffisante pour étirer les filaments 8 formés par centrifugation. Pour des valeurs de richesse inférieures à 0,40, la stabilité d’une flamme dans la chambre de combustion 4 lors de la combustion n’est pas assurée. Pour des valeurs de richesse supérieures à 0,90, la densité de flux massique M B est trop petite pour étirer les filaments 8 de sorte à former les fibres minérales 1, et du combustible est présent dans les composés évacués, ce qui est polluant. La illustre des densités de flux massique M B en fonction de la richesse φ pour un rapport molaire entre le dihydrogène et le méthane égal à 0,43. La richesse φ de la réaction de combustion de la quatrième étape 304 peut être déterminée par le premier débit, par le deuxième débit, par une composition du premier fluide 9 et par une composition du deuxième fluide 10.
T empérature d ’une lèvre 11 du brûleur 3
En référence à la , au moins une lèvre 11 définit une limite entre la tuyère 5 et l’extérieur du brûleur 3. Une température de la lèvre 11 peut être calculée en fonction des réactifs introduits dans la chambre de combustion en considérant notamment les équations de réaction présentées précédemment et les enthalpies molaires des différents réactifs et produits impliqués dans la réaction. La courbe (f) illustre la température de la lèvre 11 en fonction de la richesse φ de la réaction de combustion pour une fraction volumique de dihydrogène nulle et pour une fraction volumique de méthane égale à 1. La courbe (g) illustre la température de la lèvre 11 en fonction de la richesse φ de la réaction de combustion pour une fraction volumique de dihydrogène égale à 0,11 et pour une fraction volumique de méthane égale à 0,89. La courbe (h) illustre la température de la lèvre 11 en fonction de la richesse φ de la réaction de combustion pour une fraction volumique de dihydrogène égale à 0,25 et pour une fraction volumique de méthane égale à 0,75. La courbe (i) illustre la température de la lèvre 11 en fonction de la richesse φ de la réaction de combustion pour une fraction volumique de dihydrogène égale à 0,43 et pour une fraction volumique de méthane égale à 0,57. La courbe (j) illustre la température de la lèvre 11 en fonction de la richesse φ de la réaction de combustion pour une fraction volumique de dihydrogène égale à 1 et pour une fraction volumique de méthane nulle.
Les éléments élastiques sont insérés sur l’empreinte acquise à la suite de la phase dynamique 2 à l’emplacement des ischions et/ou de la zone périnéale de l’individu. Les inserts doivent être installés entre deux phases dynamiques afin que leur position soit mémorisée dans la matière de moulage.