INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans ce mode de fonctionnement, le fluide réfrigérant à haute pression en sortie du compresseur 7 est dirigé, au niveau du cinquième point de raccordement 15, dans la troisième branche de dérivation D. La première vanne trois voies 45 bloque la circulation du fluide réfrigérant vers le premier échangeur 1. En sortie de la troisième branche de dérivation D, au niveau du sixième point de raccordement 16, le fluide réfrigérant à haute pression est dirigé vers le deuxième échangeur 2. La première vanne d’arrêt 41 est en position fermée, de sorte que la circulation du fluide réfrigérant dans la boucle principale A entre le sixième point de raccordement 16 et le quatrième point de raccordement 14 est bloquée. La deuxième vanne trois voies 47 bloque la circulation du fluide réfrigérant dans la quatrième branche de dérivation E entre le huitième point de raccordement 18 et le septième point de raccordement 17. Le fluide réfrigérant circulant dans le deuxième échangeur 2 se refroidit en cédant de la chaleur au flux d’air extérieur Fe. Au niveau du premier détendeur 31, le fluide réfrigérant subit une détente partielle. Cette détente partielle permet de diminuer la température du fluide réfrigérant en entrée de la première section d’échange thermique 6a de l’échangeur interne 6, ce qui permet de contrôler la température de sortie de la deuxième section d’échange thermique 6b, et de là la température de refoulement du compresseur 7. Le niveau de détente, ou de perte de charge, généré par le premier détendeur 31 est contrôlé de façon à maintenir la température de refoulement du compresseur 7 à une valeur inférieure à une limite maximale acceptable.
Le fluide réfrigérant à pression intermédiaire revient le troisième point de raccordement 13 puis le troisième détendeur 33 où il subit une détente et passe à basse pression. La pression dite basse pression a une valeur inférieure à celle de la pression dite pression intermédiaire. De même, la pression dite intermédiaire a une valeur inférieure à celle de la pression dite haute pression. Le fluide réfrigérant à basse pression circule dans le quatrième échangeur 4 et absorbe de la chaleur du flux d’air intérieur Fi, ce qui permet de refroidir l’habitacle. Le fluide réfrigérant à basse pression circule ensuite dans l’accumulateur 8, dans la deuxième section d’échange thermique 6b de l’échangeur de chaleur interne 6, et rejoint l’entrée 7a du compresseur 7, bouclant ainsi le cycle thermodynamique. Le deuxième détendeur 32 est en position fermée, et le fluide réfrigérant ne circule pas dans la première branche de dérivation B. L’échangeur interne 6 est actif, puisque la première section d’échange thermique 6a et la deuxième section d’échange thermique 6b sont toutes les deux parcourues par un débit de fluide réfrigérant.
Le cinquième détendeur 35 est en position d’ouverture au moins partielle, de sorte que la partie de boucle principale A comprise entre le cinquième point de raccordement 15 et le septième point de raccordement 17, incluant ainsi le premier échangeur 1, est à la même pression que la pression régnant au niveau du dixième point de raccordement 10, c’est-à-dire la basse pression. La quantité de fluide réfrigérant contenue dans le premier échangeur 1 et dans le volume de la partie de circuit comprise entre le cinquième point de raccordement 15 et le septième point de raccordement 17 peut ainsi être limitée, ce qui permet de limiter le volume de l’accumulateur 8 de fluide réfrigérant.
La illustre un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que décrit précédemment, dans un mode dit de déshumidification série. Dans ce mode de fonctionnement : - un débit Q de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 7 où il passe à haute pression, et circule successivement dans la boucle principale A, dans le premier échangeur 1 où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, dans la quatrième branche de dérivation E, dans deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans le premier détendeur 31, dans l’échangeur interne 6, dans le troisième détendeur 33 où il passe à basse pression, dans le quatrième échangeur 4 où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur Fi, dans le dispositif d’accumulation 8, dans l’échangeur interne 6, et retourne au compresseur 7.
Dans ce mode de fonctionnement, le fluide réfrigérant à haute pression en sortie du compresseur 7 est dirigé, au niveau du cinquième point de raccordement 15, vers le premier échangeur 1, en circulant dans la boucle principale A. Au niveau du premier échangeur 1, le fluide réfrigérant cède de la chaleur au flux d’air intérieur et chauffe celui-ci. Le fluide réfrigérant rejoint ensuite le septième point de raccordement 17, et est dirigé vers le huitième point de raccordement 18 en circulant dans la quatrième branche de dérivation E. La deuxième vanne trois voies 46 bloque la circulation du fluide réfrigérant vers le troisième point de raccordement 13. Au niveau du huitième point de raccordement 18, le fluide réfrigérant est dirigé vers deuxième échangeur 2, où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe. La première vanne d’arrêt 41 est en position fermée. Le fluide réfrigérant rejoint ensuite le troisième point de raccordement 13 après avoir traversé le premier détendeur 31 et la première section d’échange thermique 6a de l’échangeur interne 6. Le fluide réfrigérant est détendu au niveau du troisième détendeur 33 et circule dans le quatrième échangeur 4 et absorbe de la chaleur du flux d’air intérieur Fi. Le flux d’air intérieur Fi est ainsi refroidi au niveau du quatrième échangeur 4 et chauffé au niveau du premier échangeur 1, ce qui permet de déshumidifier ce flux d’air à destination de l’habitacle. Le fluide réfrigérant à basse pression en sortie du quatrième échangeur 4 traverse ensuite l’accumulateur 8, la deuxième section d’échange thermique 6b de l’échangeur interne 6 et rejoint l’entrée 7a du compresseur 7. L’échangeur interne 6 est actif, puisque la première section d’échange thermique 6a et la deuxième section d’échange thermique 6b sont toutes les deux parcourues par un débit de fluide réfrigérant. Le troisième échangeur 3 n’est pas parcouru par un débit de fluide réfrigérant et ne participe pas aux échanges thermiques.
La illustre un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que décrit précédemment, dans un mode dit de récupération d’énergie. Selon ce mode de fonctionnement : - un débit total Q1 de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 7 où il passe à haute pression, circule dans la boucle principale A et se divise entre : -- un deuxième débit Q2 circulant dans la cinquième branche de dérivation F, -- un troisième débit Q3 circulant dans la boucle principale A, dans le premier échangeur 1 où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, dans le deuxième détendeur 32 où il passe à basse pression, dans le troisième échangeur 3, et rejoint le deuxième débit Q2, le débit total Q1 circule dans le dispositif d’accumulation 8 et retourne au compresseur 7.
Dans ce mode de fonctionnement, le fluide réfrigérant à haute pression en sortie 7b du compresseur 7 est dirigé, au niveau du cinquième point de raccordement 15, vers le neuvième point de raccordement 19, en circulant dans la boucle principale A. Au niveau du neuvième point de raccordement 19, une partie Q2 du débit total Q1 de fluide réfrigérant emprunte la cinquième branche de dérivation F, car le cinquième détendeur 35 est ouvert. La partie complémentaire Q3 du débit total Q1 continue dans la boucle principale A, et circule dans le premier échangeur 1 en cédant de la chaleur au flux d’air intérieur Fi. Au niveau du septième point de raccordement 17, la deuxième vanne trois voies 46 dirige le fluide réfrigérant vers le troisième point de raccordement 13 et bloque la circulation de fluide réfrigérant dans la quatrième branche de dérivation E. Le fluide réfrigérant rejoint le premier point de raccordement 11, est redirigé vers la première branche de dérivation B, passe à basse pression dans le deuxième détendeur 32 et circule dans le troisième échangeur 3. Le fluide réfrigérant absorbe ainsi de la chaleur provenant de l’élément 25 de la chaine de traction électrique. Le débit Q3 de fluide réfrigérant sortant du troisième échangeur 3 rejoint le débit Q2 provenant de la cinquième branche de dérivation F. Le débit total Q1 de fluide réfrigérant traverse ensuite l’accumulateur 8, la deuxième section d’échange thermique 6b de l’échangeur interne 6 et rejoint l’entrée 7a du compresseur 7. L’échangeur interne 6 est inactif, car la première section d’échange thermique 6a n’est pas parcourue par un débit de fluide réfrigérant. De même, le deuxième échangeur 2 et le quatrième échangeur 4 ne sont pas parcourus par le fluide réfrigérant et ne participent pas aux échanges thermiques.
Dans ce mode de fonctionnement, l’habitacle est chauffé grâce à la chaleur récupérée de l’élément 25 de la chaine de traction électrique au niveau du troisième échangeur 3, et grâce à la chaleur fournie par le compresseur 7 au fluide réfrigérant. Le débit Q2 circulant dans la cinquième branche de dérivation F permet d’accroitre le débit total de fluide réfrigérant fourni par le compresseur 7 et ainsi augmenter la puissance thermique de chauffage fournie à l’habitacle.
La illustre un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 tel que décrit précédemment, dans un mode dit de chauffage habitacle et chauffage batterie. Dans ce mode de fonctionnement : - un débit Q de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 7 où il passe à haute pression, et circule successivement dans la boucle principale A, dans le premier échangeur 1 où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, dans le cinquième échangeur 5, dans le premier détendeur 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur Fe, dans le dispositif d’accumulation 8 et retourne au compresseur 7.
Le système de conditionnement thermique 100 est ici selon la deuxième variante du premier mode de réalisation. Le fluide réfrigérant à haute pression en sortie du compresseur 7 est dirigé, au niveau du cinquième point de raccordement 15, vers le premier échangeur 1, en circulant dans la boucle principale A. Au niveau du premier échangeur 1, le fluide réfrigérant cède de la chaleur au flux d’air intérieur et chauffe celui-ci, ce qui permet de chauffer l’habitacle du véhicule. Le fluide réfrigérant rejoint ensuite le septième point de raccordement 17, et est dirigé vers le cinquième échangeur 5. Le fluide réfrigérant cède de la chaleur en traversant le cinquième échangeur 5, ce qui permet de chauffer le liquide caloporteur et ainsi l’élément 25 de la chaine de traction électrique du véhicule. Par exemple, un chauffage de la batterie de stockage d’énergie électrique peut être assuré. La deuxième vanne trois voies 46 bloque la circulation du fluide réfrigérant vers la quatrième branche de dérivation E. Le fluide réfrigérant traverse ensuite la première section d’échange thermique 6a de l’échangeur interne 6, puis le premier détendeur 31 où le fluide réfrigérant est détendu jusqu’à un état de basse pression, et circule dans le deuxième échangeur 2 en absorbant de la chaleur du flux d’air extérieur Fe. La première vanne d’arrêt 41 est ouverte, permettant au fluide réfrigérant à basse pression provenant du deuxième échangeur 2 de rejoindre le quatrième point de raccordement 14. Le fluide réfrigérant traverse ensuite l’accumulateur 8, la deuxième section d’échange thermique 6b de l’échangeur interne 6 et rejoint l’entrée 7a du compresseur 7. L’échangeur interne 6 est actif, puisque la première section d’échange thermique 6a et la deuxième section d’échange thermique 6b sont toutes les deux parcourues par un débit de fluide réfrigérant. Le troisième échangeur 3 et le quatrième échangeur 4 ne sont pas parcourus par le fluide réfrigérant et ne participent pas aux échanges thermiques.
Dans ce mode de fonctionnement, le fluide réfrigérant circule exclusivement dans la boucle principale A. Le sens de circulation dans le premier détendeur 31 et dans le deuxième échangeur 2 est inversé par rapport aux modes de fonctionnement décrit auparavant et correspondant aux figures 7 et 8.
La illustre un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 selon le deuxième mode de réalisation, dans un mode dit de refroidissement habitacle. Dans ce mode de fonctionnement : - un débit Q de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 7 où il passe à haute pression, et circule successivement dans la troisième branche de dérivation D, dans le cinquième échangeur 5’, dans la quatrième branche de dérivation E, dans le deuxième échangeur de chaleur 2 où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe, dans le premier détendeur 31, dans le troisième détendeur 33 où il passe à basse pression, dans le quatrième échangeur 4 où il reçoit de la chaleur du flux d’air intérieur Fi, dans le dispositif d’accumulation 8 et retourne au compresseur 7.
Le fluide réfrigérant à haute pression en sortie du compresseur 7 est dirigé, au niveau du cinquième point de raccordement 15, vers la troisième branche de dérivation D. La troisième vanne d’arrêt 43 est en effet ouverte, tandis que la deuxième vanne d’arrêt 42 est en position fermée et bloque la circulation dans la boucle principale A vers le premier échangeur 1. Le fluide réfrigérant à haute pression provenant de la troisième branche de dérivation D traverse le cinquième échangeur 5’ en cédant de la chaleur, ce qui permet de chauffer l’élément 25 de la chaine de traction électrique du véhicule. Le fluide réfrigérant rejoint ensuite le septième point de raccordement 17, et est dirigé vers le huitième point de raccordement 18 en circulant dans la quatrième branche de dérivation E. La deuxième vanne trois voies 46 bloque la circulation du fluide réfrigérant vers le troisième point de raccordement 13. Au niveau du huitième point de raccordement 18, le fluide réfrigérant est dirigé vers deuxième échangeur 2, où il cède de la chaleur au flux d’air extérieur Fe. La première vanne d’arrêt 41 est en position fermée. Le fluide réfrigérant rejoint ensuite le troisième point de raccordement 13 après avoir traversé le premier détendeur 31 et la première section d’échange thermique 6a de l’échangeur interne 6. Le fluide réfrigérant est détendu au niveau du troisième détendeur 33 et circule dans le quatrième échangeur 4 et absorbe de la chaleur du flux d’air intérieur Fi. Le flux d’air intérieur Fi est ainsi refroidi, ce qui permet de refroidir l’habitacle. Le fluide réfrigérant à basse pression en sortie du quatrième échangeur 4 traverse ensuite l’accumulateur 8, la deuxième section d’échange thermique 6b de l’échangeur interne 6 et rejoint l’entrée 7a du compresseur 7. L’échangeur interne 6 est actif, puisque la première section d’échange thermique 6a et la deuxième section d’échange thermique 6b sont toutes les deux parcourues par un débit de fluide réfrigérant. Le premier échangeur 1 et le troisième échangeur 3 ne sont pas parcourus par le fluide réfrigérant et ne participent pas aux échanges thermiques.
La illustre un procédé de fonctionnement d’un système de conditionnement thermique 100 selon le deuxième mode de réalisation, dans un mode dit de chauffage habitacle et chauffage batterie. Dans ce mode de fonctionnement : - un débit Q de fluide réfrigérant circule dans le compresseur 7 où il passe à haute pression, et circule successivement dans la boucle principale A, dans le premier échangeur 1 où il cède de la chaleur au flux d’air intérieur Fi, dans le cinquième échangeur 5’, dans le premier détendeur 31 où il passe à basse pression, dans le deuxième échangeur 2 où il reçoit de la chaleur du flux d’air extérieur Fe, dans le dispositif d’accumulation 8 et retourne au compresseur 7.
7. Fonctionnement
On décrit ci-dessous le fonctionnement du module de distribution 1.
Le module de distribution 1 est mis en place sur le module d’actionnement. Puis, le moteur du module d’actionnement est mis en marche.
Lorsque le module de distribution 1 est utilisé selon un mode d’utilisation normal, l’ensemble formé par le piston 4 et l’aiguille 2 se déplace longitudinalement dans le canal 6, sous l’effet du module d’actionnement, selon un mouvement de va-et-vient, entre la position rétractée et la position étendue.
L’utilisation commence par une phase d’amorçage, qui consiste à transférer suffisamment de produit dans la chambre avant 8, pour que l’aiguille 2 puisse ensuite en prélever à chaque passage, et l’amener jusqu’à la peau de la personne.
Dans la position rétractée ( ), la fente 16 est en amont de la lumière 11, 111 du réservoir 5, 105. Lorsque le piston 4 est déplacé vers la position étendue, la fente 16 entre dans la première zone intermédiaire d’alimentation ( ). En conséquence, le réservoir 5, 105 alimente la fente 16 en produit.
Puis, lorsque le piston 4 continue d’être déplacé vers la position étendue, la fente 16 entre dans la deuxième zone intermédiaire d’alimentation ( et ). Le produit contenu dans la fente 16 est alors libéré dans la chambre avant 8.
Après un ou quelques allers-retours, la chambre avant 8 contient suffisamment de produit pour que le tatouage puisse commencer.
Pour faciliter l’amorçage du module de distribution 1, une petite quantité de produit peut être disposée manuellement dans la cheminée 9. En combinaison ou à la place, des stries 30, 34 ( ) peuvent être prévues sur la partie avant du piston 4 et/ou sur la paroi interne de la chambre avant 8, pour favoriser l’avancée du produit dans la chambre avant 8.
A ce stade, l’ensemble formé par le piston 4 et l’aiguille 2 continue de se déplacer longitudinalement dans le canal 6, sous l’effet du module d’actionnement, entre la position rétractée et la position étendue.
A chaque aller-retour, en parallèle du remplissage de la chambre avant 8 via la fente 16, l’aiguille 2 prélève une petite quantité d’encre, qu’elle peut ensuite déposer sous la peau de la personne tatouée, de façon conventionnelle.
A chaque cycle, du produit est ainsi apporté dans la chambre avant 8, et l’aiguille 2 en récupère.
L’ensemble formé par la fente 16 du piston 4 et la lumière 11, 111 forme ainsi une vanne automatique. On appelle « automatique » le fait que la vanne soit automatiquement actionnée par le module d’actionnement, entre une position de fermeture, dans laquelle le piston 4 obture la lumière 11, 111 du réservoir 5, 105, et une position d’ouverture, dans laquelle du produit peut être acheminé vers l’avant du canal 6 par le biais de la fente 16. La vanne automatique permet de contrôler et de réguler le débit de produit.
Lorsque le module 1 comporte une cheminée de décompression 9, celle-ci permet de réguler encore plus précisément la quantité de produit récupérée par l’aiguille 2. En effet, un éventuel surplus de produit est poussé dans la cheminée 8, plutôt que vers l’avant du canal 6, ce qui évite toute surpression, donc toute fuite.
Lorsque la cheminée 9 comporte des stries 20, le surplus d’encre est en outre retenu par capillarité dans la cheminée 9, jusqu’à ce que la force de gravité soit supérieure à la force de capillarité.
La position de la fente 16 est adaptée pour que du produit ne puisse pas couler vers l’arrière du module 1 lors de la course retour du piston 4. Un embout 31 peut néanmoins être prévu pour empêcher toute fuite vers l’arrière du module 1, dans le cas où une faible quantité de produit serait entraînée vers l’arrière du module 1 par le biais de la fente 16.
À la suite de la première phase P1 et à la deuxième phase P2, le procédé comprend également une phase de détermination de l’impact environnemental P3 de chaque élément du système d’alimentation 1. Selon l’exemple présenté ici, la troisième phase P3 permet de déterminer l’impact environnemental de la batterie 10, de la pile à combustible 20 et de l’hydrogène.
Impact environnemental de la Batterie 10
La troisième phase P3 comprend une étape E1 de détermination du deuxième impact environnemental Bat impact de la batterie 10.
La batterie 10 est caractérisée par un modèle de vieillissement m v10 de batterie 10 prédéfini et par un premier modèle d’impact environnemental m1, propre à la batterie 10.
Le premier modèle d’impact environnemental m1 de la batterie 10 est défini en fonction des paramètres suivants : L’impact des matières premières entrant dans la composition de l’électronique de contrôle de la batterie 10 et le coût énergétique de son assemblage, L’impact des matières premières entrant dans la composition du coffrage de la batterie 10, L’impact des matières premières entrant dans la composition des cellules de la batterie 10 ; par exemple pour une batterie Li-ion NMC, cela sera le nickel, le manganèse et le cobalt pour les électrodes, le lithium pour le réactif et le graphite pour le séparateur, Le coût énergétique de l’assemblage de la batterie 10, L’acheminement des matières premières de leur lieux de production au site de production de batterie 10, L’acheminement de la batterie 10 de son site de production vers le constructeur automobile, En fin de vie de la batterie 10, la part des batteries 10 qui sera réutilisée pour d’autres applications (stockage d’énergie stationnaire par exemple), la part des matériaux de la batterie 10 qui sera recyclée, le coût environnemental du traitement des éléments non réutilisés/non recyclés.
Dans le cas présent, la première étape E1 comprend les étapes consistant à : Déterminer la durée de vie d 10 de la batterie 10 à partir du modèle de vieillissement m v10 de la batterie 10, Déterminer l’impact environnemental bat impact à partir de la durée de vie d 10 déterminée et du premier modèle d’impact environnemental m1 de la batterie 10.
Dans le cas présent, la troisième phase P3 comprend également une étape E2 de détermination du deuxième impact environnemental FC impact de pile à combustible 20, la deuxième étape E2 étant réalisée en parallèle de la première étape E1.
La pile à combustible 20 est caractérisée par un modèle de vieillissement m v20 de pile à combustible 20 prédéfini et par un deuxième modèle d’impact environnemental m2, propre à la pile à combustible 20.
Le deuxième modèle d’impact environnemental m2 de la pile à combustible 20 est défini en fonction des paramètres suivants : Les matières premières pour la constitution des cellules (Nafion pour la membrane échangeuse de proton), du graphite ou de l’aluminium pour les plaques bipolaire, du platine pour le catalyseur, Le coût énergétique de l’assemblage des cellules en une pile à combustible 20, L’impact environnemental de tous les auxiliaires nécessaires au bon fonctionnement de la pile à combustible 20 (compresseur, humidificateur, injecteur d’H2, vannes, convertisseur de tension DCDC…), L’acheminement de la pile à combustible 20 de son site de production vers le constructeur automobile, l’impact du recyclage de la pile à combustible 20 et le coût environnemental du traitement des éléments non recyclés, et/ou la réutilisation possible d’une pile à combustion 20, notamment la réutilisation des cellules de la pile à combustible 20 encore valides.
Dans le cas présent, la deuxième étape E2 comprend les étapes consistant à : Déterminer la durée de vie d 20 de la pile à combustible 20 à partir du modèle de vieillissement m v20 de la pile à combustible 20, Déterminer l’impact environnemental de la pile à combustible 20 à partir de la durée de vie d 20 déterminée et du deuxième modèle d’impact environnemental m2 de la pile à combustible 20.
H2 conso
La troisième phase P3 comprend également une étape E3 de détermination du troisième impact environnemental H2 impact de la consommation d’hydrogène, la troisième étape E3 étant réalisée en parallèle de la première étape E1 et de la deuxième étape E2.
La pile à combustible 20 est également caractérisée par un modèle prédéfini de consommation m H2 de la quantité d’hydrogène, l’hydrogène étant également caractérisé par un troisième modèle d’impact environnemental m3 de la production d’hydrogène.