INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Pièce réalisée par moulage à trou de passage orthogonal au démoulage La présente invention concerne les techniques de moulage, en particulier de moulage industriel de pièces métalliques. La présente invention concerne ainsi une pièce réalisée par moulage présentant un trou de passage orthogonal à son axe de démoulage. La présente invention concerne également un moule pour le moulage d’une telle pièce.
La présente invention concerne également les projecteurs ou les feux qui équipent des véhicules, par exemple de type automobile, pour assurer une fonction d’éclairage et/ou de signalisation visuelle.
Arrière-plan technologique Dans certains scénarios de fabrication par moulage, il est possible de chercher à réaliser une pièce ayant un ou plusieurs trous de passage selon un axe distinct de l’axe de démoulage de la pièce. De tels trous de passage correspondent alors à des formes en contre-dépouille s’opposant au démoulage, et leur réalisation est donc impossible ou complexe.
- l’efficacité énergétique globale de l’installation : le taux de disponibilité propres du (des) système(s) d’exploitation est(sont) augmenté(s), l’impact des arrêts fortuits d’un des systèmes sur un autre, est amoindri, la production du (des) système(s) d’exploitation peut avoir lieu en continu ;
- la compacité d’un système d’exploitation de la chaleur : le dimensionnement de ses différents composants est optimisé au plus juste besoin ;
- la capacité à adresser simultanément des services et marchés aux caractéristiques totalement disjointes, notamment les requis en flexibilité d’utilisation, les cinétiques de variations à toutes échelles temporelles, ce qui augmente de fait la rentabilité de l’installation.
Les niveaux de températures dans les réservoirs de stockage froid et chaud de ce quatrième circuit fluidique peuvent être ajustées en fonction des niveaux de températures requis par le(s) système(s) d’exploitation alimentés par le fluide caloporteur de circuit.
Ainsi, avantageusement, la boucle de stockage thermique avec les réservoirs chaud et froid et qui distribue la chaleur à différents systèmes d’exploitation de chaleur, permet d’adresser des services et marchés aux caractéristiques diverses.
Le nombre de systèmes d’exploitation de chaleur en parallèle aux bornes du condenseur peut être élevé. Le choix du nombre et types de systèmes d’exploitation est avantageusement réalisé en cherchant à optimiser sur les 24heures glissantes d’une journée d’exploitation de l’installation, au maximum, de préférence toute la puissance thermique du cœur du réacteur nucléaire qui n’est pas convertie pour la production d’électricité. Autrement dit, le choix précité est judicieusement fait de sorte à évacuer au maximum la puissance du réacteur non dédiée à la production d’électricité vers les systèmes d’exploitation de chaleur. La mise en place en parallèle d’une tour aéroréfrigérante à air sec permet avantageusement de parvenir à cet objectif.
Dans cette configuration à boucle de stockage thermique supplémentaire, le système d’exploitation de chaleur connecté aux bornes du condenseur joue le rôle de source froide du réacteur nucléaire, qui n’a plus besoin d’une source froide environnementale, ni pour refroidir le réacteur, ni pour rejeter des calories excédentaires. L’ensemble des calories produites dans le cœur du réacteur nucléaire sont valorisées. La réserve d’eau froide en amont du condenseur peut dans cette configuration pallier temporairement une perte de source froide pour opérer le réacteur.
Les systèmes d’exploitation de chaleur qui peuvent être avantageusement envisagés dans ce mode à boucle de stockage thermique et distribution de chaleur sont :
- les réseaux de chaleur à basse température, urbains ou industriels,
- le systèmes dessalement d’eau de mer nécessitant de l’énergie thermique, par exemple selon un procédé dit à multiple-effet (« Multi-Effect Distillation » en langage anglo-saxon d’acronyme MED) ou procédé dit de distillation à détentes étagées («Multi-Stage Flash distillation » en langage anglo-saxon d’acronyme MSF),
- la capture de CO 2 atmosphérique pour notamment contribuer à mettre en œuvre la fermeture du cycle du carbone.
Au final, ce mode avec cette boucle de stockage thermique et distribution de chaleur amène bon nombre d’avantages supplémentaires parmi lesquels on peut citer: le système de conversion d’énergie de l’installation de cogénération peut fonctionner de manière complètement indépendante vis-à-vis du ou des systèmes d’exploitation de chaleur et ce, aussi bien du côté de la source chaude (réacteur) que celui du côté de la source froide (bornes du condenseur) et permet ainsi, d’obtenir à la fois une flexibilité totale au service du réseau électrique et un taux de disponibilité maximal et optimisé, avec les conséquences que cela a sur l’économie du réacteur nucléaire de l’installation ; la possibilité de positionner en parallèle différents systèmes d’exploitation de la chaleur du réacteur nucléaire non consommée par le système de conversion d’énergie en électricité et donc d’accroître la capacité à adresser de marchés et services énergétiques ayant des caractéristiques et des profils de besoins différents de ceux de l’électricité ; le découplage physique entre le cycle de conversion du réacteur nucléaire et le(s) système(s) d’exploitation par des réservoirs de stockage thermique qui font office de tampons, ce qui permet de limiter considérablement le risque de propagation d’accident/incident induit par l’un des sites sur lequel le réacteur nucléaire est implanté sur celui où l’un ou l’autre des systèmes d’exploitation, et vice-et-versa ; le fait qu’à taux de fonctionnement journalier constant et non lié au fonctionnement du service de production d’électricité, un surdimensionnement du ou des systèmes d’exploitation de la chaleur n’est plus nécessaire. Ce surdimensionnement étant dû au besoin d’évacuer toute la puissance thermique du cœur du réacteur non transformée en électricité sur un laps de temps plus court (le temps de fonctionnement du système de conversion d’énergie en électricité).
De préférence, le fluide caloporteur de la boucle de stockage thermique et distribution de chaleur du quatrième circuit fluidique étant de l’eau adapté pour rester en phase liquide sur une gamme de températures allant de 50°C à 100°C avec une marge de 10°C par rapport à la température maximale en fonctionnement de la boucle de stockage thermique et distribution de chaleur. A titre indicatif, la température au sein du réservoir chaud peut être comprise entre 80 et 100°C tandis que celle du réservoir froid peut être comprise entre 60 et 80°C. D’autres niveaux de températures seraient possibles, au-delà de 100°C par exemple mais nécessiteraient de mettre en œuvre d’autres fluides de stockage.
Selon une variante de réalisation avantageuse, les réservoir chaud et froid sont constitués par un unique réservoir de stockage thermique stratifié. Par « réservoir de stockage thermique stratifié », on entend que le volume de fluide caloporteur contenu dans le réservoir de stockage thermique présente un gradient de température entre les deux extrémités, inférieure et supérieure du stockage. Autrement dit, le volume de fluide caloporteur du réservoir de stockage thermique peut être divisé en une multitude de couches thermiques superposées de fluide caloporteur présentant des températures différentes et graduelles depuis l’une des extrémités de stockage vers l’autre des extrémités de stockage, ces couches superposées formant ainsi des strates thermiques successives.
De préférence, l’unique réservoir de stockage thermique stratifié est une fosse, de préférence enterrée au moins en partie, remplie du fluide caloporteur. Pour un niveau de température requis inférieur à 100°C, la fosse est avantageusement remplie d’eau dans laquelle se produit une stratification thermique entre une couche par exemple à 90°C et une couche froide par exemple à 50°C.
Selon une autre variante de réalisation avantageuse, l’installation comprend au moins deux systèmes d’exploitation de température en parallèle des réservoirs chaud et froid de la boucle de stockage thermique et distribution de chaleur.
Sur le plan environnemental, il permettra aux patients de disposer à partir de leur domicile d’une solution technologique réduisant ainsi la mobilité à travers l’usage des transports avec un gain positif sur l’empreinte carbone du territoire.
Les informaticiens Data Scientist du projet exploiteront les données santé de notre partenaire à partir de la base de données du Health Data Hub afin de construire les premiers algorithmes dans un cadre sécurisé.
Ce projet d’innovation de rupture répond par conséquent à l’axe numéro 1 : Numérique Deep Tech consistant à traiter un large volume de données dans le domaine de la santé sur les maladies du diabètes et tensions artérielles à l’aide des nouvelles méthodes numériques, IoT E-Santé, Machine Learning , Deep Learning pour proposer aux patients de nouveaux services santé numériques.
Présentation équipe projet Présentation de l’équipe projet : noms des personnes, postes, compétences et répartition des tâches.
Description générale du projet Etat de l’art et limite des solutions actuelles L’intelligence artificielle, en particulier les méthodes dites de « Machine Learning », a retenu l’attention du monde médical au cours des dernières années, utilisée notamment pour analyser avec précision des images médicales, souvent à un niveau expert humain. Parmi ces méthodes, l'examen de l’œil est une technique non invasive qui consiste à évaluer les vaisseaux sanguins de l'œil à partir d'une image. L’importance de ces images réside dans les informations qu’elles contiennent, car certaines études médicales ont mis en évidence qu'elles pouvaient permettre d'identifier différentes pathologies, à savoir le diabète de type rétinopathie ou une tension artérielle élevée, signe de risque d'accident vasculaire cérébrale (AVC).
Par ailleurs, la récente émergence des smartphones et des objets connectés a révolutionné le mode de vie des utilisateurs. Ces dispositifs ubiquitaires et équipés de plusieurs capteurs et interfaces sans fil de communication, sont rapidement devenus indispensables dans la vie quotidienne des utilisateurs avec une utilisation intensive. Il est devenu aujourd'hui très simple de prendre des photos de bonne qualité avec un smartphone.
Verrous à lever (techniques, organisationnels…) C'est dans ce contexte que le projet innovateur E-2H2AI voit le jour. Le premier objectif, par le biais d'une phase de recherche, est de lier "Intelligence Artificielle" et données de l'œil des patients prises par l'appareil photo de smartphones afin de détecter et d'évaluer deux types de pathologies : la rétinopathie diabétique ainsi que la tension artérielle.
Actuellement, des techniques de plus en plus complexes voient le jour afin de déterminer la possibilité de détecter des pathologies plus ou moins graves à partir d'objets connectés (smartphone, smartwatch...). Dans l'ensemble des recherches faites en amont de ce projet, beaucoup de ces méthodes utilisent des outils externes afin d'arriver aux résultats souhaités. Notre projet à pour but d'identifier les lacunes des appareils actuels et proposer un nouvel outil performant capable d'identifier des pathologies telles que le diabète de type rétinopathie ou encore une forte tension artérielle.
Solutions mises en œuvre, avantages concurrentiels visés
Pour ce faire, l'intérêt pour les méthodes de "Machine Learning" accroît de jour en jour. De nombreuses entreprises du secteur pharmaceutique au secteur militaire utilisent ces méthodes pour détecter les informations pertinentes parmi un sous-ensemble de données. Dans notre contexte, le challenge sera de pouvoir déterminer quelles méthodes vont être utiliser selon les différents types de scénarios afin d'obtenir des résultats pertinents et précis.
De plus les compétences que nous avons à notre disposition sont transversale dans les techniques de l'IA. Certains profils ont une forte compétence pour les domaines du traitement de la langue et d'autres dans l'analyse des données.
En outre, une attention particulière sera apportée à la sécurité des données de santé qui représentent depuis ces dernières années un enjeu de plus en plus primordial. A cet effet, une phase de développement sera consacrée à la sécurisation des données stockées en base, au contrôle des droits d’accès en s’assurant que ces derniers soient correctement distribuées ainsi qu’à la protection des flux de données envoyés du smartphone des utilisateurs vers notre architecture. Cette étape s’effectuera en adéquation avec les nouvelles réglementations adoptées (PGSSI-S, RGPD,...) pour assurer une sécurité optimale des données de santé des patients.
Produits / services développés par le partenaire De plus, pour aller au-delà de l'existant, nous souhaitons associer ces éléments aux différentes données publiques des patients (Ex : "Health Data Hub") qui permettront, par la suite, de déterminer les patients à haut risque d'AVC. Une seconde étape serait de coupler l'ensemble de ces données avec les informations remontées par les objets connectées des utilisateurs afin de développer un outil préventif qui permettrait d'alerter et de conseiller les patients en fonction de leur mobilité ou de leurs habitudes alimentaires. Pour ce faire, la conception d'une application mobile est envisagée où le smartphone des patients serait au cœur de notre écosystème.
Niveau de maturité technologique en début et en fin de projet
Pour apporter une meilleure précision à l'évaluation de nos algorithmes, une analyse plus poussée de la rétine des patients peut être envisagée. De ce fait, l'implémentation de bornes placées à des points stratégiques (pharmacie, accueil des hôpitaux, cabinets de médecins) d'une ville, connectées à notre système, où le patient pourra prendre une photo plus précise de sa rétine, est une solution à prendre en compte. Enfin, les avancées technologiques liées au monde médical sont en constante évolution. À cet effet, le projet E-2H2AI se consacre de prime abord à l'étude de la rétine des patients. Cependant, ce projet possède une vision à plus long terme. Une étape supplémentaire consisterait à analyser si d'autres parties du corps humain permettraient de prédire différentes pathologies.
Localisation des activités du projet, site d’expérimentation
L’invention consiste essentiellement à utiliser en combinaison une boucle de stockage thermique, agencée entre le circuit primaire et circuit secondaire d’un réacteur avec un système d’exploitation de chaleur qui peut être avantageusement un système capture du dioxyde de carbone atmosphérique et/ou de dessalement d’eau de mer et/ou un réseau de chaleur, au condenseur du circuit secondaire.
Les inventeurs ont en outre réalisé une analyse fine de l’exergie des différentes technologies d’exploitation de chaleur, notamment de capture du CO 2 atmosphérique. Elle a fait apparaître que les technologies à adsorption nécessitent un apport d’énergie sous forme de chaleur pour la régénération des substrats avec des niveaux de température de l’ordre de 70 à 100°C, suivant les différentes technologies déjà mises en œuvre. On pourra se reporter notamment à la figure de [9], faisant l’inventaire des sociétés qui exploitent et commercialisent des installations mettant en oeuvre ces technologies depuis quelques années avec des niveaux de puissance de l’ordre du MWth.
On peut maîtriser la rapidité de la réaction et donc la durée de production d’hydrogène. En effet, plus la concentration en acide est importante, plus la réaction est rapide. De même, plus la force de l’acide est élevée, plus la réaction est rapide également. Et ces paramètres sont en lien avec la capacité de la pile à combustible.
La chaleur produite par la réaction d’hydrolyse peut avantageusement être récupérée et utilisée, par exemple pour alimenter un circuit de chauffage. Les premiers essais réalisés ont montré que l’eau de la réaction d’hydrolyse pouvait atteindre une température comprise entre 45 et 80°C.
Un autre objet de l’invention est donc un procédé de production de chaleur ou d'énergie thermique. Ce procédé comprend la mise en œuvre de la méthode de production d’hydrogène divulguée ici. Ce procédé comprend en outre la fourniture de l'hydrogène produit à un système de combustion ou un moteur à hydrogène, qui va utiliser l’oxydation du dihydrogène par le dioxygène pour produire de l’énergie et de l’eau.
Un autre objet de l'invention est donc une méthode de production d’hydrogène et/ou de chaleur ou d’énergie thermique, par hydrolyse à partir de formes solides de métaux dont le potentiel d'électrode standard (E°) par rapport à l’électrode standard à hydrogène est inférieur à environ -0.4 volt, méthode dans laquelle lesdites formes solides sont mises en contact avec un milieu aqueux contenant deux agents chélatants, (i) un agent chélatant soluble dans l’eau qui est un acide organique AO et (ii) un agent chélatant non soluble dans l’eau AC. Le métal est hydrolysé, de l’hydrogène et de la chaleur sont produits, et les ions métalliques sont chélatés par l’agent chélatant AC ou se trouvent liés à l’agent chélatant AC sous forme solide. La chaleur est récupérée, et peut alimenter un circuit de chauffage. L’hydrogène produit est aussi avantageusement récupéré, de préférence la récupération est faite en continu. L’hydrogène peut être alors utilisé dans une pile à combustible, ou brûlée pour alimenter le circuit de chauffage en chaleur. Notamment, le métal peut être le magnésium, l’aluminium ou le zinc. Les caractéristiques énoncées au-dessus à propos de la méthode de production d’hydrogène s’appliquent à cette autre méthode.
Dans un mode de réalisation, les méthodes de l’invention assurant les réactions d’hydrolyse, de production d’hydrogène, de production de chaleur, et de chélation des ions métalliques ou du métal, sont effectuées dans un réacteur fermé ou dans une cartouche fermée. Suivant une modalité, le réacteur ou la cartouche sont destiné à constituer des dispositifs portables, par exemple d’un volume intérieur compris entre environ 0,5 et environ 5 litres, notamment entre environ 1 et environ 2 litres.
Les réactions d'hydrolyse peuvent être effectuées dans un réacteur fermé ou une cartouche. Dans un mode de réalisation intéressant, la production d’hydrogène (et de chaleur) est pilotable. Cette particularité peut être obtenue en utilisant un réacteur ou cartouche, qui est aussi un objet de l’invention, comprenant, à l’intérieur de son volume, une pièce mobile agencée de manière à pouvoir supporter la forme solide de métal à hydrolyser, et des moyens pilotables pour faire se déplacer la pièce mobile d’une position dans laquelle ladite pièce se trouve près du fond du volume, à une autre position dans laquelle la pièce mobile se trouve dans la partie haute ou supérieure du volume. Le volume du réacteur ou cartouche est aussi apte et destiné à recevoir le milieu aqueux, en une quantité qui libère un espace libre dans la partie haute ou supérieure du volume. Le pilotage de la réaction se fait de la manière suivante : la pièce mobile et la forme solide du métal sont dans la position près du fond du volume, et donc immergés dans le milieu aqueux, les réactions d’hydrolyse se produisent ; la pièce mobile et la forme solide de métal sont déplacés vers la partie haute ou supérieure, dans l’espace sans milieu aqueux, ce qui stoppe les réactions d’hydrolyse. Le pilotage permet de passer d’une position à une autre, pour produire de l’hydrogène ou stopper cette production. La pièce mobile peut notamment avoir la forme d’un piston, se déplaçant à l’intérieur du volume. En d’autres termes, la réaction d’hydrolyse peut être conduite dans un réacteur ou cartouche fermé comprenant une pièce mobile entre une position dans laquelle la forme solide de métal est immergée dans le milieu aqueux, et est soumise à l’hydrolyse, et une position dans laquelle elle se trouve en dehors de ce milieu aqueux, et n’est pas soumise à hydrolyse.
Un autre objet de l’invention est un procédé de production d’électricité. Ce procédé comprend la mise en œuvre de la méthode de production d’hydrogène divulguée ici. Ce procédé comprend en plus l’alimentation d’une pile à combustible avec l’hydrogène produit, cette pile comprenant au moins une anode (permettant la dissociation de l’hydrogène en protons et électrons) et au moins une cathode (permettant de réduire de l’oxygène par les protons et des électrons pour former de l’eau), permettant de conduire la réaction de production d’un courant électrique et de production d’eau. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend une phase de stockage de l’hydrogène, notamment de courte durée, entre la production de l’hydrogène et l’alimentation de la pile à combustible. Notamment, cette phase de stockage dure le temps de l’épuisement du magnésium. Dans un autre mode de réalisation, l’hydrogène est introduit en continu dans la pile à combustible, à mesure qu’il est produit.
Un autre objet de l’invention est un procédé de production d'énergie thermique à partir de l’hydrogène produit. Ce procédé comprend la mise en œuvre de la méthode de production d’hydrogène divulguée ici, puis la combustion de tout ou partie de l’hydrogène produit. Ce procédé comprend notamment la fourniture de l'hydrogène produit à un système de combustion ou un moteur à hydrogène, qui va utiliser l’oxydation du dihydrogène par le dioxygène pour produire de l’énergie et de l’eau.
La présente un graphique à barres présentant, au cours du temps, la part de magnésium non dissout à partir des particules solides contenant du magnésium, et la production d’hydrogène, pour diverses conditions.
Dans tous les exemples, on utilise des copeaux de magnésium (« magnesium scrap »), à savoir le magnésium vendu par Sigma Aldrich « Mg turnings » à 98% de pureté en Mg.
24,3 mg de copeaux de magnésium sont placés dans 0,5 ml d’eau. Aucune réaction ou production d’hydrogène n’est observée. Voir , A.
24,3 mg de copeaux de magnésium sont placés dans 0,5 ml d’eau contenant 312 mg (environ 1 mmol) d’une résine échangeuse de cation forte, à savoir Amberlite ® IR 120 forme H. La résine a été lavées à l’eau distillée avant utilisation. Aucune réaction ou production d’hydrogène n’est observée. Voir , B.
Exemple comparatif 3 :
24,3 mg de copeaux de magnésium sont placés dans 0,5 ml d’eau contenant 0,5 mmol d’acide citrique. Une réaction d’hydrolyse est observée, mais celle-ci s’arrête au bout d’environ 60 minutes en raison d’une neutralisation acide-base (le pH est passé de 2 à 7 dans cet intervalle de temps). Environ 8,4 mg de magnésium ne se sont pas dissouts et environ 13 ml d’hydrogène ont été produits. Voir , C.
En référence aux figures 1 à 3, les plaques 4-9 sont disposées de sorte que leur surface interne 11 vienne en appui sur une surface respective de la structure interne 2, laquelle est décrite plus en détails ci-dessous, afin de recouvrir cette structure interne 2.
La structure externe 3 formée par les plaques 4-9 forme ainsi une enveloppe qui, dans cet exemple, couvre complètement la structure interne 2.
Concernant plus spécifiquement l’agencement des plaques 4-9 les unes par rapport aux autres, la surface interne 11 de la plaque latérale 6 est disposée sur le bord 26 de la plaque supérieure 9 de sorte que le bord 24 de la plaque latérale 6 soit dans le même plan que la surface externe 12 de la plaque supérieure 9 et de sorte que les bords 21 et 22 de la plaque latérale 6 soient chacun dans le même plan que le bord 28 ou 29, respectivement, de la plaque supérieure 9.
Symétriquement, la surface interne 11 de la plaque latérale 7 est disposée sur le bord 27 de la plaque supérieure 9 de sorte que le bord 24 de la plaque latérale 7 soit dans le même plan que la surface externe 12 de la plaque supérieure 9 et de sorte que les bords 21 et 22 de la plaque latérale 7 soient chacun dans le même plan que le bord 28 ou 29, respectivement, de la plaque supérieure 9.