INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans tous les cas, à l’état assemblé de la cartouche 1, le corps 31 est relié au tiroir 20 de manière à entrainer le tiroir 20 en déplacement suivant l’axe X-X à l’intérieur de la chambre 11, afin que le tiroir 20 obture, en des proportions respectives inverses, les passages d’eau chaude P1 et d’eau froide P2 comme expliqué précédemment. Dans la forme de réalisation considérée sur les figures, le corps 31 et le tiroir 20 sont solidarisés fixement l’un à l’autre par vissage, ici centré sur l’axe X-X : à cet effet, le guide 34 du corps 31 est extérieurement pourvu d’un filetage 36, ici centré sur l’axe X-X, tandis que le tiroir 20 est intérieurement pourvu d’un taraudage 23, qui est complémentaire au filetage 34 et qui est disposé coaxialement dans un passage 24 du tiroir 20. Le passage 24 traverse le tiroir 20 axialement de part en part, en étant centré sur l’axe X-X, et, à l’état assemblé de la cartouche 1, reçoit intérieurement le guide 34 de manière complémentaire. En pratique, d’autres formes de réalisation, que le vissage du filetage 36 dans le taraudage 23, sont envisageables pour lier en déplacement suivant l’axe X-X le corps 31 et le tiroir 20, notamment moyennant une coopération par complémentarité de formes entre le guide 34 et le passage 24 : à titre d’exemple, le guide 34 est extérieurement lisse et est reçu de manière complémentaire dans le passage 24 intérieurement lisse, en étant fixé axialement en position par rapport au corps 31 par un organe rapporté tel qu’un écrou, un circlip, etc.
En ce qui concerne le piston 32, ce dernier est, à l’état assemblé de la cartouche 1, relié à l’enveloppe 10, ici par un mécanisme 40 agissant sur la position axiale du piston 32 par rapport à l’enveloppe 10, ce mécanisme 40 étant détaillé plus loin.
Dans l’hypothèse où le mécanisme 40 maintient fixe la position du piston 32 le long de l’axe X-X par rapport à l’enveloppe 10, la température de l’eau mitigée en sortie de la cartouche 1 est régulée de manière thermostatique par le tiroir 20 et l’élément thermostatique 30. En effet, dans cette hypothèse, la température de l’eau mitigée résulte directement des quantités respectives d’eau chaude et d’eau froide admises dans la chambre 11 via respectivement le passage d’eau chaude P1 et le passage d’eau froide P2 plus ou moins obturés par le tiroir 20, comme expliqué précédemment. Si l’alimentation de la cartouche en eau chaude et/ou en eau froide est perturbée et que, par exemple, la température de l’eau mitigée augmente, le piston 32 se déploie axialement par rapport au corps 31, ce qui provoque la translation vers le bas du corps 31 et donc du tiroir 20 : la proportion d’eau chaude circulant dans le passage d’eau chaude P1 diminue tandis que, à l’inverse, la proportion d’eau froide circulant dans le passage d’eau froide P2 augmente, ce qui entraîne une baisse de la température de l’eau mitigée. Une réaction inverse se produit lorsque la température de l’eau mitigée diminue, étant remarqué qu’un ressort de compression 50 est prévu pour rappeler l’un vers l’autre le corps 31 et le piston 32, ce qui revient à ce que le piston 32 s’escamote dans le corps 31, lors d’une contraction de la matière thermodilatable 33. Dans l’exemple de réalisation considéré sur les figures, ce ressort de rappel 50 est interposé axialement entre, d’une part, l’enveloppe 10, ici le boitier inférieur 12, et, d’autre part, le corps 31, ici avec interposition d’une plaquette. Les corrections de la température de l’eau mitigée aboutissent à un équilibre de régulation pour cette température de l’eau mitigée, et ce à une température de régulation thermostatique qui dépend de la position, imposée par le mécanisme 40, du piston 32 le long de l’axe X-X.
Le mécanisme 40 permet de régler la valeur de la température de régulation thermostatique et ainsi de commander la température de l’eau mitigée, en agissant sur la position axiale du piston 32. Dans l’exemple de réalisation considéré ici, le mécanisme 40 est porté par l’enveloppe 10, ici par le boîtier supérieur 13 et comporte une butée 41, contre laquelle l’extrémité supérieure du piston 32 est appuyée axialement et qui est montée coulissante, suivant l’axe X-X, à l’intérieur d’un écrou 42, avec interposition axiale entre la butée 41 et l’écrou 42 d’un ressort de surcourse 43. La position axiale de l’écrou 42 à l’intérieur de l’enveloppe 10 et, par-là, l’altitude de la butée 41, sont modifiables par une vis de réglage 44, qui est centrée sur l’axe X-X et dont une extrémité supérieure émerge du boîtier supérieur 13 afin d’être liée en rotation avec une manette de manœuvre, non représentée sur les figures. A son extrémité inférieure, la vis de réglage 44 est vissée dans l’écrou 42, ce dernier étant lié en rotation autour de l’axe X-X au boîtier supérieur 13, typiquement par des cannelures. Ainsi, lorsque la vis 44 est entraînée en rotation sur elle-même autour de l’axe X-X, l’écrou 42 se translate suivant cet axe, ce qui provoque l’entraînement correspondant de la butée 41 par l’intermédiaire du ressort de surcourse 43, étant souligné que ce ressort de surcourse 43 est substantiellement plus raide que le ressort de rappel 50.
La structure et le fonctionnement du mécanisme de réglage 40 ne seront pas décrits ici plus avant, étant entendu que le lecteur pourra à cette fin se reporter à FR 2 869 087. On rappelle que la forme de réalisation de ce mécanisme 40 n’est pas limitative de l’invention : d’autres formes de réalisation sont connues dans la technique, par exemple dans FR 2 921 709, FR 2 774 740 et FR 2 870 611. Par ailleurs, à titre de variante non représentée, si on renonce à pouvoir régler la valeur de la température à laquelle le tiroir 20 régule le mélange de l’eau chaude et de l’eau froide, le mécanisme 40 peut être supprimé de la cartouche thermostatique 1, le piston 32 étant alors relié fixement à l’enveloppe 10.
En revenant maintenant à la description de l’élément thermostatique 30, on notera que ce dernier comporte une manchette d’étanchéité 37 qui, comme bien visible sur les figures 1 à 4, est rapportée coaxialement autour, à la fois, du guide 34 du corps 31 et du piston 32 de l’élément thermostatique 30, de manière à étancher le montage coulissant du piston 32 dans le guide 34. La manchette d’étanchéité 37 permet ainsi d’empêcher que l’eau mitigée contenue dans la chambre 11, ainsi que les particules potentiellement présentes dans cette eau mitigée, telles que des particules de calcaire, n’entrent à l’intérieur de l’élément thermostatique 30 et n’atteignent le montage coulissant du piston 32 dans le guide 34, au risque d’endommager ce montage coulissant. La manchette d’étanchéité 37 permet également d’empêcher que les agents lubrifiants précités ne sortent de l’élément thermostatique 30, en s’échappant du montage coulissant du piston 32 dans le guide 34.
La manchette d’étanchéité 37 présente une forme globalement tubulaire, qui est sensiblement centrée sur l’axe X-X et qui court de manière continue tout autour de l’axe X-X. Comme montré sur la , la manchette d’étanchéité 37 inclut ainsi trois parties tubulaires distinctes le long de l’axe X-X, à savoir une partie inférieure 37.1 et une partie supérieure 37.2, qui sont opposées l’une à l’autre suivant l’axe X-X, ainsi qu’une partie intermédiaire 37.3 qui relie l’une à l’autre les parties inférieure 37.1 et supérieure 37.2.
La partie inférieure 37.1 est liée fixement au guide 34 suivant l’axe X-X, et ce par tout moyen approprié. Dans la forme de réalisation considérée sur les figures, le guide 34 est extérieurement pourvu d’une rainure périphérique 38 dans laquelle la partie inférieure 37.1 de la manchette d’étanchéité 37 est enchâssée pour lier fixement suivant l’axe X-X cette partie inférieure 37.1 au guide 34. Bien entendu, d’autres formes de réalisation sont envisageables du moment que la manchette d’étanchéité 37 est, par sa partie inférieure 37.1, liée fixement au guide 34 suivant l’axe X-X.
La partie supérieure 37.2 de la manchette d’étanchéité 37 est appliquée contre le piston 32 tout autour de l’axe X-X en contact glissant suivant cet axe. Dans la forme de réalisation considérée sur les figures, la partie supérieure 37.2 de la manchette d’étanchéité 37 forme un anneau qui est ajusté de manière étanche tout autour du piston 32, en étant notamment ajusté serré tout autour du piston 32, tout en autorisant le glissement axial relatif entre cet anneau et le piston 32. Bien entendu, d’autres formes de réalisation sont envisageables du moment que la manchette d’étanchéité 37 est, par sa partie supérieure 37.2, appliquée en contact, à la fois étanche et glissant suivant l’axe X-X, avec le piston 32 tout autour de l’axe X-X. Lors du déplacement du piston 32 par rapport au corps 31, et ce dans les deux sens opposés possibles, le piston 32 glisse contre la partie supérieure 37.2, sans modifier ni la position axiale de cette partie supérieure 37.2 par rapport à l’enveloppe 10, ni modifier la dimension axiale totale de la manchette d’étanchéité 37.
Suivant une disposition particulièrement avantageuse qui améliore les performances d’étanchéité au niveau de la partie supérieure 37.2 de la manchette d’étanchéité 37, cette partie supérieure 37.2 est appliquée contre le piston 32 de manière sensiblement radiale à l’axe X-X par effet de résilience élastique de la manchette d’étanchéité 37, en particulier de sa partie intermédiaire 37.3. À cet effet, la manchette d’étanchéité 37 présente une élasticité qui tend à faire reprendre à la manchette d’étanchéité sa forme au repos, si bien qu’en soumettant la partie supérieure 37.2 à une contrainte radiale orientée à l’opposé de l’axe X-X de par la présence du piston 32 agencé coaxialement à travers la partie supérieure 37.2, la manchette d’étanchéité 37, en particulier sa partie intermédiaire 37.3, génère par élasticité une contrainte radiale opposée qui presse la partie supérieure 37.2 contre le piston 32. À cet effet, la manchette d’étanchéité 37 est par exemple réalisée en un matériau élastomère, tel que du caoutchouc ou du EPDM.
Suivant une autre disposition particulièrement avantageuse, qui est cumulable avec ce qui précède, le piston 32 est extérieurement lisse sur au moins toute sa partie supérieure qui émerge du guide 34 lorsque le piston 32 est déployé au maximum vis-à-vis du corps 31. En pratique, il est possible de prévoir ainsi le piston extérieurement lisse sur toute la dimension axiale de ce piston. Le piston 32 présente alors l’avantage d’être peu couteux et facile à assembler au reste de l’élément thermostatique 30.
Sans nuire à ses performances d’étanchéité vis-à-vis du montage coulissant du piston 32 dans le guide 34, la manchette d’étanchéité 37 est avantageusement dimensionnée de manière compacte, et ce aussi bien transversalement à l’axe X-X que suivant cet axe X-X.
Ainsi, pour ce qui concerne le dimensionnement, transversal à l’axe X-X, de la manchette d’étanchéité 37, le diamètre extérieur maximal de la manchette d’étanchéité 37, noté D37 sur la , est avantageusement inférieur au diamètre intérieur minimal du passage 24, noté D24. Dans la forme de réalisation considérée sur les figures, cela implique que le diamètre extérieur maximal D37 de la manchette d’étanchéité 37 est inférieur au diamètre du sommet du taraudage 23 du passage 24. De cette façon, l’introduction du guide 34 dans le passage 24 lors de l’assemblage de la cartouche 1 est réalisable en laissant en place la manchette d’étanchéité 37 sur le guide 34 et le piston 32. En particulier, il n’est alors pas nécessaire de dégager partiellement ou totalement la manchette d’étanchéité 37, le cas échéant en retirant également le piston 32, pour assembler l’un à l’autre le tiroir 20 et l’élément thermostatique 30.
Pour ce qui concerne le dimensionnement axial de la manchette d’étanchéité 37, la dimension axiale totale de la manchette d’étanchéité 37 est avantageusement limitée autant que possible, notamment pour éviter que la manchette d’étanchéité 37 n’occupe une place substantielle dans la chambre 11, ce qui y gênerait l’écoulement de l’eau et limiterait le débit maximal admissible par la cartouche 1. À cet effet, selon un premier aspect dimensionnel avantageux, la partie supérieure 37.2 de la manchette d’étanchéité 37 est axialement juxtaposée au guide 34, comme bien visible sur la : autrement dit, la partie supérieure 37.2 de la manchette d’étanchéité coiffe l’extrémité supérieure du guide 34, en recouvrant directement le chant d’extrémité supérieur du guide 34, à un jeu axial près. Selon un second aspect dimensionnel avantageux, la dimension axiale maximale de la manchette d’étanchéité 37, notée L37 sur la , est inférieure au diamètre extérieur maximal, noté D34, de la région du guide 34, par laquelle la partie inférieure 37.1 de la manchette d’étanchéité 37 est fixée au guide 34.
Dans le prolongement des considérations qui précèdent au sujet de la compacité axiale de la manchette d’étanchéité 37, un aspect additionnel avantageux concerne le piston 32, dans le sens où, en quelque sorte de manière similaire à la manchette d’étanchéité 37, la partie terminale supérieure du piston 32 peut être dimensionnée axialement de manière réduite. C’est alors l’élément thermostatique 30, considéré dans son ensemble, qui s’avère particulièrement compact suivant l’axe X-X. A cet effet, il est avantageusement prévu que, lorsque le piston 32 est escamoté au maximum dans le corps 31, le piston 32 émerge axialement de la manchette d’étanchéité 37 sur une étendue axiale non nulle, notée e32 sur la , qui est inférieure ou égale à un millimètre. De cette façon, les risque d’arc-boutement du piston 32 dans le guide 34 sont significativement réduits.
L’unité de contrôle 19 peut être agencée en totalité ou en partie, interne ou externe, à un carter de la pompe 1. Dans l’exemple illustré, l’unité de contrôle 19 est reçue à l’intérieur du stator 3 de la pompe 1. Cet agencement n’est pas limitatif.
L’unité de contrôle 19 peut recevoir la ou les mesures de température T° transmises par le capteur de température 17.
L’unité de contrôle 19 peut calculer, à partir de mesures de température T° transmises par le capteur de température 17, une dérivée de la température par rapport au temps .
La dérivée de la température par rapport au temps permet de déduire une puissance thermique du rotor 5. En particulier, la dérivée de la température par rapport au temps multipliée par une inertie thermique du rotor 5 correspond à la puissance thermique du rotor 5. Lorsqu’une couche de dépôt se forme dans la pompe à vide 1, cette couche de dépôt peut échauffer le rotor 5 par friction. Ainsi, en cas de friction, la puissance thermique est en dehors d’une plage de fonctionnement normal. Plus précisément, la puissance thermique dépasse une limite prédéfinie. Ceci se traduit par la dérivée de la température par rapport au temps dépassant un seuil s, s(Imoteur) prédéfini.
L’unité de contrôle 19 peut comparer la valeur de la dérivée calculée au seuil s, s(Imoteur) prédéfini.
Lorsque la valeur de la dérivée calculée est supérieure ou égale au seuil s, s(Imoteur) prédéfini, l’unité de contrôle 19 peut détecter un échauffement anormal représentatif d’une couche de dépôt. La dérivée permettant de déterminer l’ampleur de la variation de la température en fonction du temps, le calcul de la dérivée permet ainsi de détecter un tel échauffement rapidement et de façon claire. Par le calcul de la dérivée, les variations de température sont amplifiées et détectables de manière plus franche.
L’unité de contrôle 19 peut émettre au moins un signal d’alerte et/ou au moins un signal de commande d’arrêt de la pompe 1.
L’unité de contrôle 19 peut comprendre un ou plusieurs éléments de traitement permettant de réaliser une ou plusieurs des actions de réception, calcul, comparaison, détection, et émission décrites ci-dessus. Il peut s’agir d’un ordinateur, d’un processeur, d’un microcontrôleur, ou toute autre unité permettant de réaliser ces opérations.
L’unité de contrôle 19 peut commander les paliers 16 magnétiques pour maintenir l’axe de rotation I-I au centre ou sensiblement au centre des paliers 16 magnétiques. L’unité de contrôle 19 peut également contrôler les paliers 16 magnétiques pour désaxer l’axe de rotation I-I dans une direction donnée en modifiant la consigne de position d’asservissement de l’axe de rotation I-I. Un tel contrôle peut être avantageux notamment dans le cas d’une pompe à lévitation magnétique (pompe Maglev),
La pompe 1 est configurée pour mettre en œuvre au moins en partie un procédé de détection d’une couche de dépôt dans la pompe 1.
Procédé de détection d’une couche de dépôt
Le procédé de détection d’une couche de dépôt comporte les étapes décrites ci-après.
Le capteur de température 17 peut mesurer la température T° du rotor 5 et transmettre la mesure ou les mesures de température T° à l’unité de contrôle 19. La courbe C1, en traits pleins sur la , montre un exemple d’évolution de la température T° du rotor 5 en fonction du temps t.
Les mesures de température T° peuvent être transmises par le capteur de température 17 à l’unité de contrôle 19.
La température T° du rotor 5 peut être mesurée de façon continue, lors du fonctionnement de la pompe 1.
De manière alternative, la température T° du rotor 5 peut être mesurée de façon périodique, pendant des périodes dites, de contrôle. Il peut s’agir de périodes de contrôle prédéfinies et planifiées. En variante, une période de contrôle peut être initiée à la demande de l’utilisateur. Les périodes de contrôle sont avantageusement planifiées ou choisies par l’utilisateur lorsqu’il n’y a pas de flux gazeux. De telles périodes de contrôle sont notamment avantageuses dans le cas d’une pompe 1 sur paliers 16 magnétiques.
Plus précisément, cette intensité est, d’après la loi d’Ohm, le rapport entre la tension appliquée aux bornes du premier pont 22 avec la résistance totale du premier pont 22. Cela s’écrit mathématiquement ainsi :
Cela implique qu’il est souhaité au seuil que la relation suivante soit vérifiée par le seuil de démarrage en courant :
Dans l’exemple numérique décrit, cela signifie que la valeur de la première résistance 28 et de la deuxième résistance 30 soit égale à 100 Ω pour garantir que le courant ait une valeur de 50 mA.
Cela signifie que le circuit de contrôle 16 assure que le module photovoltaïque 12 délivre à la fois une tension correspondant au seuil de démarrage en tension et un courant correspondant au seuil de démarrage en courant .
Formulé du point de vue du rayonnement lumineux, cela signifie que le circuit de contrôle 16 est capable de déterminer l’irradiance minimale que doit recevoir le module photovoltaïque 12 pour respecter les critères en tension et en courant, c’est-à-dire la puissance minimale pour alimenter le contrôleur 14.
Le circuit de contrôle 16 sert ainsi de détecteur de puissance pour démarrer le contrôleur 14.
La puissance inférieure au seuil de puissance souhaitée est dissipée dans la première résistance 28 et la deuxième résistance 30.
En même temps que le contrôleur 14 démarre, cette dissipation de puissance doit cesser.
Aussi, lorsque le contrôleur 14 démarre, le comparateur 26 contrôle également le premier commutateur 18 pour qu’il passe dans la position ouverte (la position qui n’est pas la position normale pour ce premier commutateur 18) et tandis que le deuxième commutateur 20 est en position fermée.
Cela permet de faire en sorte que l’ensemble des deux ponts et du comparateur 26 soient déconnectés de l’entrée du circuit de contrôle 16.
En d’autre terme, l’ensemble des deux ponts et du comparateur 26 n’est plus en liaison avec la sortie du module photovoltaïque 12.
Cet ensemble sert donc d’unité de démarrage et le premier commutateur 18 sert à connecter/déconnecter l’unité de démarrage.
L’unité de démarrage reste déconnectée toute la journée puisque l’ensoleillement permet au contrôleur 14 de fonctionner.
Avant le passage vers la nuit, le contrôleur 14 s’assure de se fermer proprement et remet le premier commutateur 18 dans la position fermée pour activer l’unité de démarrage.
Une temporisation de cette fermeture après l’extinction du contrôleur 14 peut être mise en place pour éviter un risque de redémarrage inopiné avant la nuit complète.
Il peut d’ailleurs être noté ici qu’après l’extinction du contrôleur 14, le deuxième commutateur 20 est dans la position correspondant à l’état ouvert.
Il existe donc un besoin pour un procédé permettant de déterminer efficacement les grandeurs impliquées dans l’équilibrage en courant d’éléments électrochimiques d’une batterie et de mieux contrôler cet équilibrage.
En particulier, une bonne connaissance des dispersions d’autodécharge permettrait un contrôle plus intelligent de l’équilibrage permettant de compenser ces effets sans avoir à effectuer une décharge complète.
A cet effet, la description décrit un procédé d’estimation de l’autodécharge d’au moins un élément électrochimique d’une batterie par rapport à une valeur de référence, un courant d’équilibrage propre à l’élément électrochimique étant appliqué sur chaque élément électrochimique, le procédé étant mis en œuvre par un calculateur, le procédé comprenant, pour au moins un élément électrochimique, les étapes de :
- la capacité de l’élément électrochimique,
- premières valeurs de mesure, les premières valeurs comprenant des mesures ou des estimations du courant de l’élément électrochimique et du courant d’équilibrage appliqué sur l’élément électrochimique à des premiers instants, et
- deuxièmes valeurs de mesure, les deuxièmes valeurs comprenant des mesures ou des estimations de l’état de charge de l’élément électrochimique à des deuxièmes instants, estimation de la valeur de l’autodécharge de l’élément électrochimique à un deuxième instant, dit deuxième instant d’estimation, par application d’une fonction d’estimation sur la capacité, des premières valeurs de mesure et des deuxièmes valeurs de mesure,
la fonction d’estimation calculant deux contributions à l’autodécharge, une première contribution correspondant à la variation de l’état de charge de l’élément électrochimique entre le deuxième instant d’estimation et un deuxième instant antérieur et une deuxième contribution correspondant à l’accumulation de charge dans l’élément électrochimique liée aux premières valeurs de mesure dans l’intervalle de temps entre le deuxième instant antérieur et le deuxième instant d’estimation.
Selon des modes de réalisation particuliers, le procédé d’estimation de l’autodécharge présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la valeur de référence est la valeur d’autodécharge d’un autre élément électrochimique, l’autre élément électrochimique étant, de préférence, l’élément électrochimique pour lequel la valeur d’autodécharge au deuxième instant antérieur est la plus élevée, la fonction d’estimation prenant également en compte une troisième contribution correspondant à la variation de l’état de charge de l’autre élément électrochimique entre le deuxième instant d’estimation et le deuxième instant antérieur et une quatrième contribution correspondant à l’accumulation de charge dans l’autre élément électrochimique liée aux premières valeurs de mesure dans l’intervalle de temps entre le deuxième instant antérieur et le deuxième instant d’estimation.
- la fonction d’estimation est une somme pondérée des contributions et de la valeur de l’autodécharge par rapport à la valeur de référence au deuxième instant antérieur.
- les contributions sont pondérées par un même coefficient de gain, le coefficient de gain dépendant :
- d’un premier paramètre, le premier paramètre étant le produit de la capacité de l’élément électrochimique avec l’intervalle de temps entre le deuxième instant antérieur et le deuxième instant d’estimation,
- d’un deuxième paramètre, le deuxième paramètre étant une valeur réglable, et éventuellement
- d’un troisième paramètre prenant en compte l’incertitude des deuxièmes mesures, le troisième paramètre dépend, de préférence, du rapport entre l’incertitude des deuxièmes mesures et la valeur des contributions,
le coefficient de gain étant de préférence une fonction hyperbolique pouvant s’écrire sous la forme :