INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En complément ou en variante, le module lumineux transparent peut comprendre: au moins un guide de lumière comprenant une nappe de guidage flexible transparente ou semi-transparente, la nappe de guidage flexible étant apte à recevoir des rayons lumineux par au moins une tranche d’injection de ladite nappe de guidage flexible et à renvoyer les rayons lumineux dans une direction sensiblement normale à une surface de la nappe de guidage flexible et au moins un élément d’injection de lumière apte à recevoir de la lumière et à distribuer la lumière dans la nappe de guidage flexible ; au moins une source de lumière apte à injecter de la lumière dans ledit au moins un élément d’injection de lumière.
Il est ainsi rendu possible d’utiliser un module lumineux flexible, robuste, léger, à faible coût, et capable d’éclairer sur une surface importante sans requérir de nombreuses sources de lumière.
Dans l’exemple précité, la nappe de guidage peut comprendre des éléments de renvoi permettant de réfléchir des rayons lumineux vers ladite au moins une couche de matériau électrochrome afin d’éclairer celle-ci. Les éléments de renvoi peuvent être des microstructures, des prismes, ou encore des particules en suspension intégrées dans la nappe de guidage. Avantageusement, les éléments de renvoi sont disposés sur ou au plus proche de la face de la nappe de guidage qui est adjacente à ladite au moins une couche de matériau électrochrome.
En complément, le module lumineux peut comprendre plus de deux guides de lumière placés les uns à côté des autres de manière à former une matrice de guides de lumière et la nappe de guidage flexible de chaque guide de lumière étant agencée en regard d’au moins une couche de matériau.
Il est ainsi possible d’éclairer sélectivement plusieurs parties du module d’affichage.
Selon des modes de réalisation, la nappe de guidage flexible de chaque guide de lumière peut avoir une épaisseur comprise entre 10 et 1000 micromètres.
La luminescence correspond à l'émission de lumière de manière rapide (fluorescence) ou plus lente (phosphorescence) suite à l'absorption de photons par une particule luminescente ayant été préalablement excitée.
Les particules luminescentes peuvent être incorporées au sein d'un module photovoltaïque pour augmenter ses performances par l’intermédiaire d’une « réémission » de photons ultraviolets (longueur d’onde compris entre 290 et 400 nm) dans le domaine infrarouge, ou la réponse spectrale d’une cellule photovoltaïque est maximale.
Par exemple, le document WO 2011/038335 décrit un dispositif de conversion d’une énergie lumineuse en énergie électrique. Ce dispositif comprend des particules luminescentes qui, en cas d’excitation par un rayonnement lumineux émis à une première gamme de longueurs d’onde par une source lumineuse, émettent un rayonnement lumineux à une deuxième gamme de longueurs d’ondes supérieure à la première gamme. Ceci permet de décaler la gamme de longueurs d’onde de la lumière dans une plage où la réponse spectrale de la cellule photovoltaïque est maximale afin de maximiser le rendement de conversion. Dans ce document les auteurs proposent d’utiliser des particules de morphologie complexe à base de points quantiques et/ou de terres rares, et incluant une coque en matériau semiconducteur partiellement recouverte par un métal pour améliorer les propriétés luminescentes des particules.
Les paramètres à surveiller pour l’intégration de particules luminescentes dans une matrice transparente sont : le rendement de luminescence, qui doit être élevé ; la stabilité dans le temps de l’ensemble composé des particules luminescentes et de la matrice transparente, qui doit être important puisque la durée de vie d’un panneau photovoltaïque est supérieure à 25 ans ; la facilité de mise en œuvre ; et le cout de production qui doit être le plus faible possible.
Par exemple, le document WO 2007/050984 divulgue des nanoparticules de carbone luminescentes, dont les propriétés de photo luminescence sont obtenues par greffage d'un agent de passivation à la surface des nanoparticules de carbone. Toutefois, un inconvénient de la préparation de ces nanoparticules luminescentes est qu’il fait intervenir une étape de greffage du cœur de chaque nanoparticule de carbone, avec un composé lui conférant des propriétés de luminescence. Une telle étape peut être complexe à mettre en œuvre.
Le document EP 2 788 450 décrit un dispositif photovoltaïque avec le matériau encapsulant (à base de chromophores et d’une matrice transparente) ayant des propriétés luminescentes pour réaliser une transformation du spectre solaire. Cependant la compatibilité chimique entre le matériau encapsulant (typiquement éthylène-acétate de vinyle), les résidus de sa polymérisation (acide acétique) et les chromophores proposés ainsi que la stabilité à long terme n’ont pas été étudiées.
Un but de la présente invention est de proposer un matériau composite luminescent et un procédé de fabrication associé permettant de remédier à au moins l’un des inconvénients précités.
Notamment, un but de la présente invention est de proposer un matériau composite luminescent : ayant un rendement de luminescence amélioré, et/ou pouvant être excité à partir de rayonnements lumineux d’excitation émis dans une large gamme de longueur d’onde du spectre ultraviolet, et/ou apte à émettre un rayonnement lumineux dans une gamme de longueur d’onde allant du spectre visible jusqu’au proche infra-rouge (c’est-à-dire comprise entre 400 et 850 nm), et/ou dont la quantité de photons émis (en réponse à une excitation lumineuse dans le domaine du spectre des ultraviolets) à des longueurs d’onde dans le proche infra-rouge augmente avec la température, et/ou dont la stabilité dans le temps et la compatibilité chimique sont améliorées.
Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d’un tel matériau composite luminescent plus simple à mettre en œuvre que les procédés de fabrication existants.
A cet effet, l’invention propose un procédé de fabrication d’un matériau composite luminescent, remarquable en ce qu’ il comprend les étapes consistant à : mélanger un polymère, un surfactant choisi parmi la famille des éthanolamines, des particules semi-conductrices de carbone – notamment non dopées – dont les dimensions sont comprises entre 1 et 200 nanomètres, préférentiellement entre 1 et 20 nanomètres, et un durcisseur, laisser durcir pour obtenir le matériau composite luminescent.
Le procédé selon l’invention permet de fabriquer un matériau composite luminescent configuré pour émettre un rayonnement lumineux (notamment) dans le domaine spectral du proche-infrarouge en réponse à une excitation à partir d’un rayonnement lumineux d’excitation dans le domaine spectral des ultraviolets.
Avantageusement, l’ajout d’un surfactant d’éthanolamine permet de favoriser la dispersion des particules semi-conductrices de (ou à base de) carbone dans le substrat polymère. Le fait de mélanger un polymère, un surfactant et des particules semi-conductrices de carbone permet au matériau composite : de disposer de propriétés luminescentes stables, c’est-à-dire que le matériau composite est luminescent en réponse à une excitation lumineuse dans une plus large gamme de longueurs d’onde du spectre des ultraviolets, d’améliorer son rendement de luminescence (ou « rendement quantique » ), notamment en émettant des rayonnements luminescents : dont l’intensité est plus importante à chaque longueur d’onde d’émission, et dans une plus large gamme de longueurs d’onde (rayonnements lumineux émis par le matériau composite dans le domaine du spectre visible et dans le domaine spectral du proche infrarouge).
On entend, dans le cadre de la présente invention par « rayonnement dans le domaine du proche-infrarouge » , un rayonnement électromagnétique ayant une (ou plusieurs) longueur(s) d’onde comprise(s) entre 760 nm et 850 nm.
On entend, dans le cadre de la présente invention par « rayonnement d’excitation dans le domaine des ultraviolets » , un rayonnement électromagnétique ayant une (ou plusieurs) longueur(s) d’onde comprise(s) entre 300 nm et 400 nm.
La taille des grains du matériau de l’invention peut être mesurée par analyse d’images acquise en Microscopie Électronique à Balayage (MEB) couplé à un détecteur EBSD. Elle est par exemple calculée en faisant la moyenne des mesures obtenues sur au moins 10 grains, voire au moins 50 grains analysée sur les dites images.
La moyenne de la taille des grains non colonnaires de morphologie équiaxe peut être de 25 µm.
Les grains peuvent être proches de la morphologie équiaxe, non colonnaire, dans un plan parallèle au plan des couches superposées du matériau qui résultent de la fabrication du matériau par un procédé de fabrication additive. Ils peuvent en outre être équiaxes dans un plan perpendiculaire au plan des couches superposées du matériau qui résultent de la fabrication du matériau par un procédé fabrication additive.
La structure cellulaire mésoscopique résulte d’une ségrégation en éléments chimiques lors de la fabrication du matériau en acier. Une différence de composition chimique apparaît localement entre la paroi et la matrice des cellules de la structure cellulaire mésoscopique. La paroi est par exemple enrichie en Cr, Mo, faiblement en Ni et appauvrie en Fe par rapport à la matrice cellulaire. Au niveau de ces cellules de la structure cellulaire mésoscopique, un réseau de dislocations apparait.
La forme des cellules de la structure cellulaire microscopique peut être proche de la forme des cellules de la structure cellulaire mésoscopique.
Les cellules de la structure cellulaire microscopique peuvent former un réseau en nid d’abeille au sein de la matrice des cellules de la structure cellulaire mésoscopique. La structure cellulaire microscopique, la structure cellulaire mésoscopique et l’arrangement des grains au sein de la matrice définissent ainsi un matériau en acier présentant une triple structuration à différentes échelles. En particulier, la structure cellulaire microscopique est spécifique du matériau utilisé selon l’invention. Elle modifie les arrangements à petite échelle et impactent les propriétés du matériau.
Le matériau en acier utilisé selon l’invention est ainsi dénommé « acier à triple structuration ».
Le diamètre des cellules de la structure cellulaire mésoscopique est de préférence supérieur à 100 nm.
Le diamètre moyen des cellules de la structure cellulaire mésoscopique est par exemple de 385 nm.
Le diamètre des cellules de la structure cellulaire microscopique est par exemple supérieur à 10 nm.
Le diamètre moyen des cellules de la structure cellulaire microscopique est par exemple de 30 nm.
La taille des précipités contenus dans la sous-structure nanométrique du matériau en acier est comprise entre 1 nm et 10 nm. La taille moyenne des nano-précipités sphériques contenus dans la sous-structure nanométrique du matériau en acier est par exemple de 9 nm.
La taille des précipités peut être déterminée visuellement à partir d'une mesure faite sur une image obtenue avec un Microscope Électronique à Balayage, pour être ensuite traitée avec un logiciel de traitement d’image tel que par exemple logiciel "ImageJ" disponible à l'adresse Internet suivante : imagej.net/Welcome.
Dans le mode de réalisation dont la description détaillé va suivre, avec des composants des moyens déployables qui bougent les uns par rapport aux autres pour former un dispositif télescopique, le système de retenue 27 peut également consister en des dimensions des composants les uns par rapport aux autres, qui génèrent un ajustement serré évitant les mouvements lors de conditions normales d’utilisation normales mais qui n’empêche pas les déplacements sous l’effet d’une pression exercée par le fluide d’extinction projeté par une lance à incendie.
Lors qu’une telle pression est exercée, ou bien lorsqu’une température excessive représentative d’un départ de feu est atteinte, le système de retenue devient inopérationnel et l’organe de guidage 5 se déploie jusqu’à prendre sa configuration d’allongement maximal ou bien jusqu’à arriver en butée avec la surface sommitale 14 de la batterie 2 équipant le véhicule.
On détermine une distance d’allongement 102 de l’organe de guidage 5, comme étant une distance verticale, sensiblement perpendiculaire au plancher 8 en regard duquel est disposé l’organe de guidage, entre la platine de fixation 26 et l’extrémité libre 50 de l’organe de guidage, à l’opposé de la platine de fixation 26. Les moyens déployables 28 de l’organe de guidage 5 sont configurés pour pouvoir présenter une distance d’allongement maximale au moins égale à la distance de dégagement la plus grande qui peut être atteinte avec l’un des types de batterie susceptible d’équiper le véhicule.
Dans l’exemple de la , avec une batterie du premier type 2a qui génère une distance de dégagement 100a inférieure à cette distance d’allongement 102 maximale, les moyens déployables 28 ne se déploient pas intégralement et la position déployée de l’organe de guidage est atteinte lorsque l’extrémité libre 50 de l’organe de guidage 5 entre en contact avec la surface sommitale de la batterie de premier type 2a.
Dans l’exemple de la , avec une batterie du deuxième type 2b qui génère une distance de dégagement 100b au moins égale à cette distance d’allongement 102 maximale, les moyens déployables 28 se déploient intégralement et la position déployée de l’organe de guidage est atteinte avec l’extrémité libre 50 de l’organe de guidage qui est soit au contact de la surface sommitale de la batterie de deuxième type 2b, soit à son voisinage immédiat.
Dans l’exemple de la , et tel que cela a été évoqué précédemment, la batterie du deuxième type 2b comporte un opercule 6 qui est décalé longitudinalement par rapport à l’ouverture formée dans la trappe et le moyen fusible 16 associé. La position déployée de l’organe de guidage est telle que les moyens déployables 28 s’étendent avec une inclinaison par rapport à une direction normale au plancher. Des moyens de déviation appropriés sont prévus au sein de l’organe de guidage pour donner à celui-ci au cours du déploiement une forme courbée. Bien entendu, si toutes les batteries destinées à équiper le véhicule sont configurées de sorte que leur opercule 6 est agencé au droit du moyen fusible 16, l’organe de guidage 5 ne comporte pas de tels moyens de déviation et les moyens déployables se déploient selon une direction perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire au plancher.
Dans ce contexte de moyens déployables équipés de moyens de déviation pour donner à l’organe de guidage une position déployée inclinée, il est notable que la position déployée de l’organe de guidage 5 lorsqu’une batterie du premier type 2a équipe le véhicule reste sensiblement perpendiculaire au plancher du fait de la faible distance de déploiement nécessaire pour entrer en contact avec la surface sommitale 14 de la batterie 2.
On va maintenant décrire plus en détails l’organe de guidage, en référence à un mode de réalisation illustré sur les figures 5 à 7, étant entendu que les généralités précisées précédemment peuvent s’appliquer à d’autres modes de réalisation.
Tel qu’évoqué, l’organe de guidage comporte une platine de fixation 26, qui est configurée pour permettre la fixation à un élément de structure du véhicule et notamment sur la face inférieure 10 d’une portion de plancher 8. Dans l’exemple illustré, la platine de fixation comporte des orifices 260 permettant le passage de moyens d’assemblage appropriés, notamment des vis de fixation. La platine de fixation pourrait être rendue solidaire de la structure du véhicule par d’autres moyens, par exemple par soudage, notamment du fait que l’organe de guidage 5 est une pièce standard équipant le véhicule quel que soit le type de batterie mis en œuvre.
Les moyens déployables 28 de l’organe de guidage 5, formant un conduit apte à guider le fluide d’extinction, comporte une pluralité d’anneaux 30 disposés successivement les uns à l’intérieur des autres, dans un agencement concentrique lorsque l’organe de guidage est dans sa position rétractée. En considérant une dimension radiale des anneaux 30, ici le diamètre autour d’un axe d’allongement principal sensiblement perpendiculaire au plancher, on peut identifier un anneau initial 31, de plus grande dimension radiale qui entoure tous les autres, un anneau final 32, de plus petite dimension radiale qui est entouré par tous les autres, et le cas échéant, un ou plusieurs anneaux intermédiaires dont la dimension radiale correspondante va en diminuant en se rapprochant de l’anneau final.
L’anneau initial forme une base fixe 31 de l’organe de guidage, rendue solidaire de la platine de fixation. La hauteur, c’est-à-dire la dimension axiale le long de l’axe d’allongement principal des anneaux, de cette base fixe 31 est au moins égale et le cas échéant supérieure à la hauteur des autres anneaux de sorte que dans la position rétractée, aucun des autres anneaux ne dépassent de la base fixe.
Le système de retenue 27 évoqué précédemment est dans l’exemple illustré formé par une membrane 34 agencée au bord d’extrémité libre 35 de la base fixe 31, en travers de la section de passage définie par l’anneau initial formant cette base fixe. La membrane est dimensionnée pour résister à la pression exercée par les anneaux sous l’effet de la gravité mais pour céder lorsqu’il existe une pression de fluide d’extinction ou une température équivalente à ce qui se produit lors d’un incendie. Il convient de noter que l’épaisseur de la membrane a pu être exagérée sur la pour la rendre visible et rendre plus clair son positionnement.
Lorsque le système de retenue 27 cède, chaque anneau 30 est apte à coulisser à l’intérieur de l’anneau qui l’entoure, sous l’effet de la gravité et de la pression du fluide d’extinction le cas échéant, l’organe de guidage passant alors de la position rétractée à la position déployée.
Le coulissement des anneaux se termine soit parce que le bord d’extrémité libre d’un des anneaux, notamment le bord d’extrémité libre 35 de l’anneau final 32, entre en contact avec la batterie 2, soit parce que les moyens déployables 28 sont allongés au maximum. Dans ce cas, chacun des anneaux mobiles à l’intérieur de l’anneau initial formant la base fixe 31 est en position de butée de fin de course.
Des moyens de butée sont ainsi prévus pour limiter le déploiement de chaque anneau 30 au sein de l’anneau qui l’entoure et pour s’assurer que chaque anneau reste engagé avec les autres anneaux et participent à former un conduit pour le guide de fluide d’extinction. Dans le mode de réalisation illustré, chaque anneau mobile comprend ainsi un bord tombé 34, tel que visible sur la , qui forme une saillie radiale, vers l’extérieur de l’anneau, au niveau d’un bord d’extrémité tourné vers la portion de plancher 8, et qui est destinée à entrer en contact avec un bord relevé 38 présent sur l’anneau qui l’entoure et qui forme une saillie radiale vers l’intérieur de cet anneau.
Chaque anneau comporte également des moyens d’indexation angulaire qui vise à assurer un bon positionnement de l’anneau au sein de l’anneau qui l’entoure et qui vise notamment à permettre la mise en position angulaire des anneaux les uns par rapport aux autres dans la position rétractée. Dans le mode de réalisation illustré chaque anneau mobile comporte une déformation locale 40, qui réduit la section de passage du conduit au niveau de cet anneau. L’insertion d’un anneau entre un autre anneau de plus grande dimension radiale est rendue possible par la complémentarité de formes de ces déformations locales.
Chaque organe d’ancrage primaire additionnel 61 comporte une tige 36 soudée sur le plateau étanche secondaire 9. La tige 36 passe au travers d’une platine d’ancrage 63, de forme rectangulaire, en appui sur le plateau étanche secondaire 9 par l’intermédiaire d’une cale 66 et en appui sur les zones de surface interne de deux plaques de fond 52 de panneaux isolants primaires tronqués 51 adjacents par l’intermédiaire d’un tasseau 67.
Un écrou 65 coopère avec le filetage ménagé au niveau de l’extrémité supérieure de la tige 36 de manière à assurer une retenue de la platine d’ancrage 63 sur la tige 36. Une ou plusieurs rondelles élastiques 64, de type Belleville, sont enfilées sur la tige 36 entre l’écrou 65 et la platine d’ancrage 63, ce qui permet d’assurer un ancrage élastique des panneaux isolants primaires tronqués 51 sur le plateau étanche secondaire 9.
Une entretoise 69 est posée sur la platine d’ancrage 63. L’entretoise 69 présente un logement central qui reçoit l’extrémité supérieure de la tige 36, des rondelles Belleville 64 et de l’écrou 65. Ce logement central peut présenter différentes formes : par exemple une forme de perçage cylindrique coaxial avec la tige 36 ou, comme représentée, une forme de découpe rectangulaire conférant à l’entretoise 69 une forme globale de « U » inversé ayant deux branches de part et d’autre du logement central. L’entretoise 69 supporte un bouchon isolant 62 destiné à assurer une continuité de l’isolation thermique primaire au niveau de l’organe d’ancrage primaire additionnel 61. Le bouchon isolant est coiffé d’une plaque de couvercle 63 arrivant au niveau de la surface supérieure 57 des panneaux isolants primaires tronqués 51.
La platine d’ancrage 63 est avantageusement réalisée dans un métal choisi parmi l’acier inoxydable, les alliages de fer et de nickel, tel que l’Invar ® , dont le coefficient de dilatation est typiquement compris entre 1,2 x 10 -6 K - 1 et 2,0 x 10 -6 K -1 , et les alliages de fer et de manganèse dont le coefficient de dilatation est inférieur à 2,0 x 10 - 5 K - 1 , typiquement de l’ordre de 7,0 x 10 -6 K -1 .
La cale 66, le tasseau 67 et l’entretoise 69 sont avantageusement réalisés en bois, ce qui permet de limiter les ponts thermiques vers le plateau étanche secondaire 9 au niveau de l’organe d’ancrage primaire additionnel 61.
La réalisation de la membrane étanche primaire 5 autour du pied de support 6 est à présent décrite en relation avec les figures 9 et 12.
En référence à la , la membrane étanche primaire 5 comporte une nappe continue de tôles rectangulaires 70, 71, 72 qui présentent, sur leur face supérieure, des ondulations longitudinales 76 qui s’étendent dans la direction longitudinale L et des ondulations transversales 75 s’étendent dans la direction transversale T faisant saillie vers l’intérieur de la cuve étanche et thermiquement isolante, et des portions planes 85 reposant sur les plaques de couvercle 54 des panneaux isolants primaires 50 et panneaux isolants primaires tronqués 51 entre les ondulations. Les ondulations longitudinales 76 sont donc parallèles aux bords relevés 43 des virures de la membrane étanche secondaire 4. Les ondulations transversales 75 sont perpendiculaires aux bords relevés 43 des virures de la membrane étanche secondaire 4. De préférence, les ondulations transversales 75 sont plus hautes que les ondulations longitudinales 76.
Les ondulations transversales 75 sont régulièrement espacées selon un premier pas d’onde et les ondulations longitudinales 76 sont régulièrement espacées selon un deuxième pas d’onde. Dans le mode de réalisation décrit, les premier et deuxième pas d’onde sont égaux ; dans la suite de la description, on se réfèrera donc uniquement au « pas d’onde ». Dans d’autres modes de réalisation, les premier et deuxième pas d’onde peuvent être différents.
Une tôle rectangulaire présente de préférence des dimensions selon la direction longitudinale L et selon la direction transversale T , qui valent des multiples entiers de pas d’onde, ainsi que des multiples entiers des dimensions des panneaux isolants primaires. Les tôles rectangulaires sont soudées ensemble en formant des petites zones de recouvrement le long de leurs bords. La montre seulement des jonctions soudées 83 entre les bords transversaux des tôles rectangulaires 70, 71, 72.