INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un premier exemple de cette configuration matricielle comprend une source monolithique. Cette source monolithique comprend une matrice d’éléments électroluminescents monolithiques agencés en plusieurs colonnes par plusieurs rangées. Dans une matrice monolithique, les éléments électroluminescents peuvent être formés par croissance à partir d’un substrat commun et sont connectés électriquement de manière à pouvoir être activés sélectivement soit individuellement soit par un sous-ensemble des éléments électroluminescents. Le substrat peut être constitué principalement d’un matériau semi-conducteur. Le substrat peut comprendre un ou plusieurs autres matériaux, par exemple des matériaux non semi-conducteurs (métaux et isolants). Chaque élément/groupe électroluminescent peut ainsi former un pixel de lumière et peut donc émettre de la lumière lorsque son matériau reçoit de l’électricité. La configuration d’une telle matrice monolithique permet d’agencer des pixels pouvant être activés sélectivement très près les uns des autres par rapport à des diodes électroluminescentes traditionnelles destinées à être soudées sur des cartes de circuit imprimé. La matrice monolithique peut comporter des éléments électroluminescents dont la dimension principale de hauteur, mesurée perpendiculairement au substrat commun, est sensiblement égale à un micromètre.
La matrice monolithique est couplée au centre de commande de manière à commander la génération et/ou la projection d’un faisceau de lumière pixellisée par l’agencement matriciel. Le centre de commande est ainsi à même de commander individuellement l’émission de lumière de chaque pixel de l’agencement matriciel.
En variante à ce qui a été présenté ci-dessus, l’agencement matriciel peut comprendre une source de lumière principale couplée à une matrice de miroirs. Par conséquent, la source de lumière pixellisée est formée par l’ensemble d’au moins une source de lumière principale formée d’au moins une diode électroluminescente qui émet de la lumière et d’un réseau d’éléments optoélectroniques, par exemple une matrice de micro-miroirs, également connue sous l’acronyme DMD, pour « Digital Micro-mirror Device » (dispositif à micro-miroirs numérique), qui dirige par réflexion les rayons de lumière de la source de lumière principale à un élément optique de projection. Le cas échéant, un élément optique auxiliaire peut recueillir les rayons d’au moins une source de lumière pour les focaliser et les diriger vers la surface du réseau de micro-miroirs.
Chaque micro-miroir peut pivoter entre deux positions fixes, une première position dans laquelle les rayons de lumière sont réfléchis en direction de l’élément optique de projection, et une deuxième position dans laquelle les rayons de lumière sont réfléchis dans une direction différente de l’élément optique de projection. Les deux positions fixes sont orientées de la même manière pour tous les micro-miroirs et forment, par rapport à un plan de référence qui supporte la matrice de micro-miroirs, un angle caractéristique de la matrice de micro-miroirs défini dans ses spécifications. Un tel angle est généralement inférieur à 20° et peut être habituellement d’environ 12°. Ainsi, chaque micro-miroir réfléchissant une partie des faisceaux de lumière qui sont incidents sur la matrice de micro-miroirs forme un émetteur élémentaire de la source de lumière pixellisée. L’actionnement et la commande du changement de position des miroirs pour activer sélectivement cet émetteur élémentaire afin d’émettre ou non un faisceau de lumière élémentaire sont commandés par le centre de commande.
Dans une autre variante, la source de lumière peut être complexe et comprendre à la fois au moins un segment d'éléments lumineux, comme des diodes électroluminescentes, et une partie superficielle d'une source de lumière monolithique.
Des modes de réalisation typiques de l’invention se rapportent à des dispositifs qui comprennent entre 1 et 50 sources de lumière. Des modes de réalisation typiques se rapportent à des dispositifs qui comprennent entre 20 et 30 sources de lumière.
La présente une manière de gérer le comportement thermique au moyen de l’élément de commande du dispositif d’éclairage de voie publique dans un procédé selon l’invention.
Ce schéma graphique représente le flux lumineux émis par le dispositif d'éclairage de voie publique au cours du temps. Les différentes courbes représentent l'évolution du flux dans le temps pour une valeur de courant constante. Ces courbes montrent comment le flux lumineux diminue avec la température.
Premièrement, un premier seuil de flux lumineux 5 et un deuxième seuil de flux lumineux 6 sont définis. Ces valeurs seuils 5, 6 peuvent être imposées par la réglementation officielle ou par le fabricant d’éclairage de voie publique. Le premier seuil de flux lumineux 5 est lié au minimum de lumière qui devrait être émis pour obtenir les conditions lumineuses requises sur la voie publique où le dispositif d’éclairage de voie publique est installé. Le deuxième seuil de flux lumineux 6 est lié au maximum de lumière qui devrait être émis, soit du fait de la pollution lumineuse soit en raison du fait qu’un excès de lumière serait nuisibles aux piétons. Dans cet exemple, le premier flux lumineux est de 485 lm et le deuxième seuil de flux lumineux est de 525 lm. Ces seuils de flux lumineux soit choisis pour obtenir un éclairement lumineux entre 100 et 130 lux sur la voie publique.
Lorsque le dispositif d’éclairage de voie publique est allumé, soit en raison d’une dépendance temporelle automatisée soit parce qu’une faible visibilité est détectée par un système de voie publique, une valeur de flux nominale est choisie, et les sources de lumière à l’état solide sont alimentées avec le courant nominal, qui correspond au flux nominal à 60 ºC. Par exemple, le flux nominal est de 500 lm, donc, selon le graphique représenté à la , le courant nominal est de 700 mA. Ceci correspond à un premier point de fonctionnement 11.
Cependant, puisque la température ambiante est basse, les sources de lumière à l’état solide ne sont pas à 60 ºC, mais à une température plus basse, qui est de 25 ºC dans ce cas. Par conséquent, lorsque le dispositif d’éclairage de voie publique est allumé, les sources de lumière à l’état solide qui sont alimentées avec un courant de 700 mA émettent un flux de 605 lm (deuxième point de fonctionnement 12).
Ce flux est beaucoup plus grand que le deuxième seuil de flux lumineux 6 donc, en principe, l’unité de commande devrait diminuer l’intensité fournie aux sources de lumière pour réduire le flux lumineux émis par les sources de lumière à l’état solide.
L’intensité est donc réduite à 620 mA, ce qui donne 505 lm à 25 ºC (troisième point de fonctionnement 13).
Au bout d’un certain temps, la température augmente dans les sources de lumière à l’état solide, du fait de la chaleur évacuée lors du fonctionnement normal de celles-ci.
La thermistance installée dans les LED mesure une température de 39 ºC. À cette température, pour la même valeur de courant, le flux lumineux diminue jusqu’à 475 lm (quatrième point de fonctionnement 14). Puisque cette valeur est inférieure à la première valeur seuil 5, la valeur de courant est élevée à 640 mA, ce qui donne une valeur de 512 lm.
Ensuite, lorsque la température atteint 47 ºC pour la même valeur de courant, le flux lumineux diminue encore une fois en dessous de la première valeur seuil 5, donc l’opération est répétée.
De plus, l’ailette de refroidissement comprend une cavité 124 comprise entre la première paroi 120 et la deuxième paroi 122 dans laquelle le fluide caloporteur 2 circule. Autrement dit, le fluide caloporteur 2, qui échange thermiquement avec la surface d’échange thermique 10, traverse l’ailette de refroidissement 2 entre la première paroi 120 et la deuxième paroi 122 de façon sensiblement parallèle à la première direction D1.
Il peut être envisagé de relier la première paroi 120 et la deuxième paroi 122 de sorte à définir une cavité 124 fermée entre la première paroi 120 et la deuxième paroi 122 comme représenté en . Dès lors, la première paroi 120 est reliée à la deuxième paroi 122 par le biais de la surface d’échange thermique 10 mais aussi par une autre liaison supérieure 123.
En variante, la première paroi 120 est reliée à la deuxième paroi 122 uniquement par le biais de la surface d’échange thermique 10. Dès lors, la liaison supérieure 123 n’est alors plus représentée et la cavité communique avec un milieu extérieur à l’ailette de refroidissement 12.
Or, comme observé précédemment, l’échange de chaleur entre le corps chaud, à savoir la surface d’échange thermique 10, et le corps froid, à savoir le fluide caloporteur 2, se fait de manière efficiente le long de la surface d’échange thermique 10 et à proximité de la surface d’échange thermique 10. Et, cette efficience de l’échange de chaleur entre la surface d’change thermique 10 et le fluide caloporteur 2 décroit proportionnellement par rapport à la distance entre le fluide caloporteur 2 et la surface d’échange thermique 10.
Ainsi, de manière avantageuse, l’ailette de refroidissement 12 comprend un échangeur thermique 14 compris dans la cavité 124 et connecté à la surface d’échange thermique 10. L’échangeur thermique 14 comprend une structure fractale représentée dans le plan P1 perpendiculaire à la première direction D1 du fluide caloporteur 2.
Ainsi, l’échangeur thermique 14 est défini comme une structure apte à augmenter la surface d’échange thermique 10 voir maximiser la surface d’échange thermique 10. Autrement dit, l’échangeur thermique 14 est une surface d’échange thermique supplémentaire par rapport à la surface d’échange thermique 10 de sorte à permettre également un échange de chaleur par convection entre le fluide caloporteur 2 et l’échangeur thermique 14. En effet, l’échangeur thermique 14 présente également une bonne capacité de conduction de sorte que la chaleur comprise dans la surface d’échange thermique 10 peut être conduite dans l’échangeur thermique 14. Dès lors, l’échange par convection ne se fait plus uniquement entre le fluide caloporteur 2 et la surface d’échange thermique 10 mais également entre le fluide caloporteur 2 et l’échangeur thermique 14. L’échange de chaleur par convection est ainsi amélioré.
Ainsi, l’échangeur thermique 14 comprend au sein de sa structure une répétition d’un motif élémentaire 140 simple. Dans la configuration de la , ce motif élémentaire 140 est un losange relié à la surface d’échange thermique 10.
Le terme « fractal » est donc à comprendre comme une structure comprenant uniquement une répétition d’un motif élémentaire 140 simple s’étendant dans la cavité 124. Autrement dit, la structure fractale de l’échangeur thermique 14 est une structure morcelée par le biais du motif élémentaire 140.
En outre, l’échangeur thermique 14 présente également l’avantage, en plus d’augmenter la surface d’échange de chaleur avec le fluide caloporteur 2 et d’améliorer l’échange de chaleur avec le fluide caloporteur 2, de ne pas impacter le fluide caloporteur 2 traversant l’ailette de refroidissement. En effet, positionner un objet de sorte à faire face au déplacement du fluide caloporteur 2 selon la première direction D1 induit généralement à une déviation du déplacement du fluide caloporteur 2, une perte de la vitesse d’écoulement du fluide caloporteur 2 dans l’ailette de refroidissement et globalement à une perte de charge. A l’échelle macroscopique, cette diminution de la charge du fluide caloporteur 2 traversant l’ailette de refroidissement 12 et l’échangeur thermique 14 se traduit alors comme une diminution du débit du fluide caloporteur 2 traversant la cavité 124 notamment. Dès lors, l’échange de chaleur entre la surface d’échange thermique 10 ou l’échangeur thermique 14 et le fluide caloporteur 2 s’en trouve négativement impacté. Or, la structure fractale de l’échangeur thermique 14 présente l’avantage d’améliorer l’échange de chaleur sans impacter, ou en impactant faiblement, la charge liée au fluide caloporteur 2 traversant l’ailette de refroidissement.
En effet, la paroi formant la structure fractale de l’échangeur thermique 14 est relativement faible de sorte à ne pas dévier le déplacement du fluide caloporteur 2 dans la cavité 124. Et, cette structure fractale assure une bonne rigidité de l’échangeur thermique, en plus de sa fixation multiple avec la surface d’échange thermique 10.
Ainsi, l’ailette de refroidissement selon l’invention permet, par l’intermédiaire de l’échangeur thermique 14 d’augmenter la surface d’échange thermique globale en limitant la perte de charge du fluide caloporteur 2 traversant le dispositif de refroidissement 1.
En variante, et afin d’améliorer la rigidité de l’échangeur thermique 14, il peut être envisagé de connecter l’échangeur thermique 14 à la première paroi 120 et à la deuxième paroi 122 par le biais par exemple de la liaison supérieure 123.
Selon un deuxième exemple de configuration, représenté en , l’échangeur thermique 14 peut également être directement relié à la première paroi 120 et à la deuxième paroi 122. Cette configuration répartie plus uniformément les fixations de l’échangeur thermique 14 dans la cavité 124 de l’ailette de refroidissement 12 et améliore la rigidité de l’échangeur thermique 14.
De plus, il peut également être envisagé que la première paroi 120 et/ou la deuxième paroi 122 soient conductrices de chaleur à partir de la surface d’échange thermique 10. Dès lors, la surface d’échange thermique globale dans l’ailette de refroidissement se compose de la surface d’échange thermique 10, de la première paroi 120, de la deuxième paroi 122 et de l’échangeur thermique 14. Et, l’échangeur thermique 14 permet alors une meilleure répartition de la chaleur dans la surface d’échange thermique 10, de la première paroi 120, de la deuxième paroi 122 et de l’échangeur thermique 14 et particulièrement dans la première paroi 120 et dans la deuxième paroi 122 voire dans la liaison supérieure 123.
En effet, comme énoncé précédemment, plus la distance entre deux corps est grande, plus l’échangeur de chaleur est difficile. Or, c’est également le cas pour la conduction entre la surface d’échange thermique 10 qui est le corps chaud et, par exemple, la liaison supérieure 123 ou encore une extrémité de la première paroi 120 ou de la deuxième paroi 122 non directement connectée à la surface d’échange thermique 10.
Dès lors, en l’absence de l’échangeur thermique 14, l’unique chemin thermique permettant à de la chaleur d’être conduite de la surface d’échange thermique 10 à la liaison supérieure 123 ou encore une extrémité de la première paroi 120 ou de la deuxième paroi 122 non directement connectée à la surface d’échange thermique 10 est le chemin thermique passant par l’extrémité 120’ de la première paroi 120 et l’extrémité 122’ de la deuxième paroi 122 reliée directement à la surface d’échange thermique 10 et traversant ensuite l’entièreté de la première paroi 120 ou de la deuxième paroi 122.
Le bac de collecte 2 peut comporter une tablette supérieure 22 amovible pour faciliter l’accès au bac de collecte 2 et le nettoyage ou la maintenance de l’organe d’échange de chaleur. Cette tablette supérieure amovible 22 peut comporter des moyens de récupération complémentaires des eaux usées sous la forme par exemple d’une pluralité de trous, fentes ou lumières débouchant 220 dans le bac de collecte 2, comme illustré sur la .
La et la présentent différents exemples de moyens de récupération des eaux usées 4 et de plaques 5 correspondantes.
En combinant différente plaques avec le bac de collecte, le dispositif échangeur de chaleur 1 peut recouvrir 15 à 25% de la surface de réception Su du receveur Re, comme illustré sur les figures 1 et 2.
En fait, comme illustré sur les figures 1 et 2, le dispositif échangeur de chaleur 1 peut recouvrir plus de 90% de la surface de réception Su du receveur Re, permettant un traitement quasi-total des eaux usées au plus tôt.
Le dispositif échangeur de chaleur 1 (bac de collecte 2 et plaques 5) peut comporter des cannelures ou gorges sous sa face inférieures, afin de permettre aux eaux usées tombées dans la surface de réception Su du receveur Re d’être canalisées et évacuées jusqu’à l’orifice Oe d’évacuation des eaux usées du receveur Re.
Les moyens de récupération des eaux usées 4 peuvent également être formés d’au moins une baguette 40 posée sur la surface de réception Su du receveur Re permettant de guider l’écoulement des eaux usées jusqu’au bac de collecte 2. La au moins une baguette 40 peut être recouverte par au moins une paroi supérieure 41 comportant un ou une pluralité de trous, fentes ou lumières débouchant, aptes à permettre l’écoulement des eaux usées jusqu’à la au moins une baguette et jusqu’au bac de collecte 2. Cette au moins une paroi supérieure 41 permet avantageusement à un utilisateur de marcher ou de stationner sur ladite au moins une paroi supérieure.
Les moyens de récupération des eaux usées 4 peuvent également être formés par au moins un élément 40 comportant une baguette 41 posée sur la surface de réception Su du receveur Re permettant de guider l’écoulement des eaux usées jusqu’au bac de collecte 2. Le au moins un élément peut comporter au moins une paroi supérieure 42 comportant un ou une pluralité de trous, fentes ou lumières débouchant, aptes à permettre l’écoulement des eaux usées jusqu’à la au moins une baguette et jusqu’au bac de collecte 2. Cette au moins une paroi supérieure 42 permet avantageusement à un utilisateur de marcher ou de stationner sur ladite au moins une paroi supérieure 42 et sur le bac de collecte 2.
Les moyens de récupération des eaux usées 4 peuvent aussi être formé tout simplement d’un ou plusieurs passages latéraux, traversantes, dans une ou des parois latérales du bac de collecte 2. Ces passages peuvent être formés par les ouvertures latérales 21 du bac de collecte 2.
Comme illustré sur la , la paroi supérieure 51 de la au moins une plaque 5 ou de la au moins paroi supérieure 42 du au moins un élément 10, et éventuellement la tablette 22 peuvent former une surface inclinée Si vers une extrémité distale de la douche. Cela permet de laisser une plus grande place au bac de collecte 2 et à l’organe échangeur de chaleur 3, tout en évitant de former un ressaut dans la douche. Cette surface inclinée Si peut comporter comme évoqué précédemment un/une ou plusieurs trous, fentes ou lumières 52, 220 traversant pour laisser couler les eaux usées dans le receveur Re jusqu’au bac de collecte 2.
L’invention a trait à un ensemble échangeur de chaleur. Cet ensemble échangeur de chaleur peut équiper un appareil alimenté en eau froide et qui utilise de l’eau chaude ou des moyens de chauffage de l’eau froide destiné à chauffer de l'eau froide au moyen de la chaleur des eaux usées notamment grises issues d’un appareil, ici la douche évoquée ci avant.
Cet ensemble comporte un dispositif échangeur de chaleur 1 tel que décrit ci avant.
Cet ensemble comporte également un mitigeur thermostatique 6. Par le terme « mitigeur thermostatique », on désigne un organe de régulation de la température de sortie d’un liquide dudit organe par une action sur des débits entrants de liquides à différentes température, apte à délivrer un liquide sortant à une température désirée. Cet organe de régulation peut comporter une ou plusieurs vannes thermostatiques.
Ce mitigeur thermostatique comporte de manière connue des moyens de sélection de l’ouverture/fermeture/débit de sortie et des moyens de sélection de la température de sortie de l’eau vers l’appareil, sous la forme ici de manettes respectivement latérales droite et gauche, comme illustré sur la .
Ce mitigeur thermostatique comporte de manière connue des moyens de branchement à un réseau d’apport en eau froide 60, des moyens de branchement à un réseau d’apport en eau chaude 61, par exemple sous la forme de flexibles soudés ou vissés à une extrémité à une source d’alimentation respectivement en eau froide et en eau chaude, et à l’autre extrémité reliés audit mitigeur thermostatique 6.
Ce mitigeur thermostatique 6 comporte également de manière connue des moyens de branchement 62 à un réseau de délivrance d’une eau thermostatée vers ledit appareil, par exemple vers plus particulièrement une pomme de douche non illustrée ici.
Ce mitigeur thermostatique 6 comporte de plus des moyens d’alimentation en eau froide du dispositif échangeur de chaleur 63, par exemple sous la forme de flexibles soudés ou vissés à une extrémité du mitigeur thermostatique 6 et plus particulièrement à l’arrivée d’eau froide, et à une autre extrémité, reliés au dispositif échangeur de chaleur, plus particulièrement à l’extrémité entrante 30 de l’organe d’échange de chaleur 3.
En aval de l’échangeur 26 le circuit comporte une sortie S par laquelle l’hydrogène liquéfié produit par le circuit est délivré et distribué au système de stockage SSHL et plus particulièrement aux réservoirs de stockage R1 et R2. Un nombre différent de réservoirs peut bien entendu être envisagé.
Plus particulièrement, la sortie S du circuit débouche sur une conduite C1 d’acheminement / distribution de fluide qui se subdivise en deux conduites C2, C3 portant respectivement des vannes V7, V8 et débouchant sur les réservoirs respectifs R1, R2.
Les vannes V7, V8 sont par exemple des vannes de type J-T qui peuvent s’ouvrir partiellement de façon contrôlée pour permettre au liquide de subir une détente isenthalpique (Joule-Thompson). Les vannes V1 à V6 sont au contraire des vannes du type tout ou rien.
Ainsi, selon l’état commandé des vannes V7 et V8 (ouvert, partiellement ouvert ou fermé), l’hydrogène liquéfié est conduit vers l’un ou l’autre réservoir de stockage. On notera que la commande des vannes V7 et V8 dépend de différents paramètres tels que le niveau de remplissage des réservoirs et/ou le contenu isomérique des réservoirs.
Le circuit de la décrit plus haut comprend ainsi trois dispositifs de conversion catalytique (catalyseurs adiabatiques) 16, 20 et 24 qui, selon la configuration choisie, peuvent être contournés (by-pass) ou non comme on le verra plus loin.
La illustre également, dans sa partie située à droite du circuit dans lequel circule l’hydrogène, un circuit de réfrigération ou de fluide réfrigérant qui traverse les échangeurs successifs 26, 22, 18, 14, et 10 à contre-courant par rapport au flux d’hydrogène dans le circuit d’hydrogène de la partie gauche de la , afin de refroidir ce dernier par plusieurs échanges thermiques. Le fluide réfrigérant peut être de l’Hélium, de l’hydrogène, un mélange Hélium-Neon… Le circuit de réfrigération comprend, par exemple, deux compresseurs successifs CP1 et CP2 et deux turbines d’expansion successives T1 et T2. Plus particulièrement, le circuit de réfrigération comprend une portion de circuit PC1 qui traverse l’ensemble des échangeurs 26, 22, 18, 14, et 10 et comprend, en aval de l’échangeur 10, le premier compresseur CP1. La portion de circuit PC2 comprenant le compresseur CP2, traverse successivement les deux échangeurs 10 et 14 situés en aval du compresseur CP2, dans le sens inverse de circulation du fluide réfrigérant dans ces deux échangeurs 14 et 10 dans la portion PC1. La portion de circuit PC2 située en aval de l’échangeur 14, se subdivise en deux portions : - une première portion PC21 qui dessert successivement la turbine T1, l’échangeur 18 et la turbine T2, puis traverse successivement les échangeurs 22, 18, 14 et 10 dans le sens inverse de circulation du fluide réfrigérant dans ces échangeurs dans la portion PC1, pour rejoindre un point de jonction situé entre les deux compresseurs CP1 et CP2 ; - et une deuxième portion PC22 qui traverse successivement les échangeurs 18, 22 et 26 dans le sens inverse de circulation du fluide réfrigérant dans ces échangeurs dans la portion PC1 ; une vanne V9, par exemple de type J-T, définit la jonction entre les portions PC22 et PC1 et est ainsi située en aval de l’échangeur 26 sur la portion PC22 et en amont de l’échangeur 26 sur la portion PC1 ; cette vanne n’est jamais fermée.
Les compresseurs du circuit sont là pour compenser la cascade de pertes de charge engendrées par le passage du fluide réfrigérant dans les nombreux échangeurs de chaleur.
On notera que le circuit de réfrigération peut prendre d’autres formes non décrites ici avec un nombre différent de compresseurs et de turbines agencés différemment.