INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les silices pyrogénées sont traitées hydrophobes en surface. Il est en effet possible de modifier chimiquement la surface de la silice, par réaction chimique générant une diminution du nombre de groupes silanol présents à la surface de la silice. On peut notamment substituer des groupes silanol par des groupements hydrophobes : on obtient alors une silice hydrophobe.
L'empilement de cellules n'est que le lieu de la réaction : les réactifs doivent y être apportés, les produits et les espèces non réactives doivent en être évacuées, tout comme la chaleur produite. Des circuits fluidiques anodique et cathodique généralement séparés permettent d’alimenter l’empilement de cellules respectivement en combustible et en comburant, et d’évacuer les produits issus de l’empilement.
L’hydrogène alimentant le compartiment anodique peut être avantageusement réinjecté dans le compartiment anodique, par une pompe de recirculation sur le circuit fluidique, de manière à répartir les espèces non réactives à l’anode, typiquement l’eau produite par la réaction et l’azote provenant de la cathode à travers la membrane.
Dans cette architecture connue illustrée à la , l’alimentation en entrée 11, 21 des différents groupes 10, 20 se fait alternativement lors de certaines phases de fonctionnement de la pile. Un premier groupe 10 est alimenté en entrée 11 par le fluide combustible (hydrogène) tandis que l’alimentation d’un deuxième groupe 20 est coupée en entrée 21. Le fluide combustible traverse le premier groupe, qui fonctionne alors de façon nominale, et sort humidifié et légèrement appauvri en sortie 12 du premier groupe 10. Ce fluide alimente ensuite le deuxième groupe 20 par la sortie 22 du deuxième groupe 20. Cette alimentation en direct du premier groupe et en sens inverse du deuxième groupe vise à brasser des poches de fluide fortement appauvri formées au sein des cellules du premier groupe, pour les dissiper en les mélangeant. Cela évite que des cellules du premier groupe fonctionnent de façon prolongée en présence d’un fluide stagnant fortement appauvri. Le deuxième groupe 20 est ensuite alimenté en entrée 21 par le fluide combustible tandis que l’alimentation du premier groupe 10 est coupée en entrée 11. Le fluide combustible traverse le deuxième groupe, qui fonctionne alors de façon nominale, et sort humidifié et légèrement appauvri en sortie 22 du deuxième groupe 20. Ce fluide alimente ensuite le premier groupe 10 par la sortie 12 du premier groupe 10. Cette alimentation en direct du deuxième groupe et en sens inverse du premier groupe permet également de dissiper des poches de fluide fortement appauvri formées au sein des cellules du deuxième groupe lors du cycle précédent, en les brassant. Cela évite que des cellules du deuxième groupe fonctionnent de façon prolongée en présence d’un fluide stagnant fortement appauvri.
Le principe de cette architecture ping-pong consiste à alimenter alternativement les différents groupes de cellules de façon à alterner des phases de fonctionnement nominal avec des phases d’alimentation en sens inverse pour chacun des groupes. Après quelques cycles d’alimentation alternée, les groupes 10, 20 sont alimentés simultanément et une vanne de purge 40 commune aux différents groupes est ouverte de façon à évacuer les produits et gaz non réactifs accumulés, en particulier l’eau et l’azote.
En fonctionnement à courant constant (imposé), une baisse de tension est généralement observée lors de la purge de ces produits et gaz non réactifs accumulés.
Un objet de la présente invention est de proposer un procédé de fonctionnement d’une pile à combustible à architecture ping-pong, améliorant les performances de la pile à combustible, et limitant notamment la chute de tension ou de puissance lors de la purge.
RESUME Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit un procédé de fonctionnement d’une pile à combustible, ladite pile à combustible comprenant une pluralité de groupes de cellules électrochimiques reliés entre eux par un circuit fluidique, ledit circuit fluidique comprenant, pour chaque groupe, une ligne d’alimentation en entrée dudit groupe, et un organe de commutation sur ladite ligne d’alimentation, et, une ligne d’évacuation en sortie dudit groupe, ledit circuit fluidique étant configuré de sorte que les lignes d’évacuation communiquent fluidiquement entre elles et sont reliées à un organe de purge commun.
Le procédé de fonctionnement comprend au moins : Un cycle d’alimentations alternées comprenant au moins : Une première phase d’alimentation dans laquelle un premier groupe parmi la pluralité de groupes est alimenté directement en fluide d’alimentation, au niveau de son entrée, l’organe de commutation dudit premier groupe étant passant tandis que les organes de commutation des autres groupes de la pluralité de groupes sont bloqués, lesdits autres groupes étant alimentés indirectement, lors de cette première phase d’alimentation, au niveau de leurs sorties respectives, par le fluide d’alimentation issu de la sortie du premier groupe, Une deuxième phase d’alimentation dans laquelle un deuxième groupe différent du premier groupe est alimenté directement en fluide d’alimentation, au niveau de son entrée, l’organe de commutation dudit deuxième groupe étant passant tandis que les organes de commutation des autres groupes de la pluralité de groupes sont bloqués, lesdits autres groupes étant alimentés indirectement, lors de cette deuxième phase d’alimentation, au niveau de leurs sorties respectives, par le fluide d’alimentation issu de la sortie du deuxième groupe, Une phase de purge succédant au cycle d’alimentations alternées, ladite phase de purge comprenant une ouverture de l’organe de purge de façon à évacuer des fluides non réactifs issus au moins en partie du fluide d’alimentation.
Avantageusement, la phase de purge est déclenchée de façon synchronisée avec un déplacement des fluides non réactifs accumulés sous forme d’un agrégat dit bouchon, lorsque ledit bouchon se situe en partie au moins dans les lignes d’évacuation.
Ainsi synchronisée, la phase de purge d’une pile à combustible à architecture ping-pong est déclenchée au moment optimal vis-à-vis du cycle d’alimentations alternées. Un principe du procédé selon la présente invention consiste à déclencher l’ouverture de l’organe de purge de façon contrôlée, en déterminant le moment optimal pour déclencher cette ouverture, et de préférence la durée de cette ouverture. En particulier, le déclenchement de la phase de purge se fait pendant une phase d’alimentation du cycle d’alimentations alternées et avant la fin de la phase d’alimentation .
Cette approche est fondamentalement différente de l’approche enseignée dans le document brevet FR2975227, qui se contente de purger les groupes de la pile au bout de quelques cycles d’alimentation, au cours d’une phase de « dead end » où les deux groupes sont d’abord alimentés simultanément afin de repousser les espèces non-réactives à proximité de la sortie des deux groupes respectifs, avant ouverture de l’organe de purge. Cette phase de dead end est effectuée immédiatement à la fin d’une phase d’alimentation de durée standard d’un des groupes. Cela provoque une chute de la tension délivrée par la pile et une baisse des performances lors de la phase de purge. Cela conduit à augmenter la fréquence de purge, dans le but de limiter la chute de tension. De ce fait, la perte d’hydrogène dans les purges, et donc la consommation d’hydrogène par le système, sont augmentées.
Au contraire, le procédé selon la présente invention est basé sur une meilleure compréhension des mécanismes réactionnels et fluidiques se produisant au sein de la pile. Dans le cadre du développement de la présente invention, il a été identifié que les produits et gaz non réactifs s’accumulent de façon localisée dans le circuit fluidique, sous forme d’un agrégat appelé bouchon. Ce bouchon se déplace en fonction des injections de fluide d’alimentation alternativement dans chacun des groupes de la pile. Ce déplacement provoque un brassage limité du mélange gazeux, induisant seulement un étalement du bouchon, sans parvenir à une véritable dilution des espèces non-réactives dans le flux d’espèce réactive.
Dans le cadre du développement de la présente invention, il a été observé que la phase de dead-end succédant à la fin d’une phase d’alimentation d’un groupe, comme divulgué par le document FR2975227, ne permet pas de déplacer le bouchon en dehors du groupe de cellule. Selon ce procédé connu, le bouchon ne peut pas se situer dans les lignes d’évacuation. En effet, il a été identifié que le bouchon est poussé par l’alimentation et tiré par la consommation de réactifs. Cette dernière n’existant pas dans les lignes d’évacuation, la phase de dead end stabilise la position du bouchon là où il se trouve à la fin de la phase d’alimentation, sans pour autant le déplacer dans les lignes d’évacuation. Or il a été déterminé que le bouchon ne se trouve pas dans les lignes d’évacuation à la fin de la phase d’alimentation. Il est donc nécessaire de synchroniser le déclenchement de la phase de purge avec le déplacement du bouchon, lorsque celui-ci se trouve dans les lignes d’évacuation. Selon l’invention, le déclenchement de la phase de purge est effectué avant la fin de la phase d’alimentation qui précède la phase de purge.
Par comparaison, la mise en œuvre du procédé de fonctionnement selon la présente invention permet de diminuer significativement la fréquence de purge. Cela peut permettre de réduire jusqu’à environ 60% la quantité d’hydrogène rejetée lors de la phase de purge, tout en obtenant une tension délivrée par la pile sensiblement constante.
De manière avantageuse, le fauteuil comprend en outre un dispositif de verrouillage pouvant prendre une position de verrouillage dans laquelle il est configuré pour maintenir ladite portion dorsale montée au piètement, ainsi qu’une position déverrouillée dans laquelle il autorise le démontage de la portion dorsale. Tant qu’il n’est pas amené en position déverrouillée, le dispositif de verrouillage est configuré pour bloquer le déplacement relatif de la portion dorsale par rapport au piètement. Le dispositif de verrouillage permet de bloquer le montage de la portion dorsale au piètement. Il permet d’éviter que la portion dorsale ne soit démontée du piètement de manière accidentelle. La sécurité de l’utilisateur est donc améliorée.
Préférentiellement, le dispositif de verrouillage comprend un bouton de serrage configuré pour coopérer avec ladite portion dorsale et le piètement de manière à maintenir ladite portion dorsale montée au piètement lorsqu’il est serré. De préférence, le dispositif de verrouillage est amené en position de verrouillage lorsque le bouton de serrage est mis en coopération avec la portion dorsale ainsi qu’avec le piètement, puis est serré.
De préférence, le bouton de serrage coopère avec la pièce de montage du piètement.
De préférence, un orifice de verrouillage traversant est ménagé dans le piètement, encore de préférence dans la pièce de montage, le bouton de serrage comprenant une tige filetée tandis qu’un pas de vis est ménagé dans la portion dorsale, ladite tige filetée étant configurée pour traverser ledit orifice de verrouillage et pour coopérer avec le pas de vis. Ledit pas de vis est avantageusement ménagé dans le bord inférieur de la portion dorsale.
Alternativement et sans sortir du cadre de l’invention, la portion dorsale peut comprendre une tige filetée configurée pour traverser ledit orifice de verrouillage, ledit bouton de serrage présentant un pas de vis et étant configuré pour être vissé sur ladite tige filetée pour placer le dispositif de verrouillage en position de verrouillage. De préférence, la tige filetée s’étend depuis le bord inférieur de la portion dorsale. De préférence, la tige filetée s’étend sensiblement parallèlement à la première tige de montage lorsque la portion dorsale est montée au piètement.
De préférence, ledit orifice de verrouillage traversant est ménagé dans la pièce de montage du piètement.
Avantageusement, lorsque ledit dispositif de verrouillage est en position verrouillée, le bouton de serrage et la portion dorsale s’étendent de part et d’autre de la pièce de montage.
De manière avantageuse, le dispositif de verrouillage comprend au moins une première portion aimantée solidaire du piètement et au moins une deuxième portion aimantée solidaire de la portion dorsale, la deuxième portion aimantée étant configurée pour coopérer avec la première portion aimantée de manière à maintenir ladite portion dorsale montée au piètement. Un intérêt est de permettre un déverrouillage aisé en exerçant un effort sur ladite portion dorsale. La force d’aimantation des deux portions aimantées est avantageusement suffisante pour éviter un démontage accidentel de la portion dorsale par rapport au piètement. En position de verrouillage, la première portion aimantée coopère avec la deuxième portion aimantée par aimantation. Le dispositif de verrouillage est amené en position déverrouillée en séparant les deux portions aimantées et donc en déplaçant la portion dorsale par rapport au piètement dans une direction de démontage.
De manière non limitative, la première portion aimantée peut être une portion de la pièce de montage. De préférence, la pièce de montage est en matériau métallique.
De préférence, le dispositif de verrouillage comprend un pion de blocage faisant saillie depuis un bord inférieur de la portion dorsale et configuré pour s’engager avec une ouverture ménagée dans le piètement, ledit pion de blocage étant muni d’un élément de frottement configuré pour maintenir ledit pion de blocage engagé dans ladite ouverture. Un intérêt est de permettre un verrouillage efficace du montage de la portion dorsale au piètement, tout en facilitant la mise en position déverrouillée du dispositif de verrouillage.
L’effort de frottement exercé par l’élément de frottement entre le pion de blocage et la portion dorsale s’oppose au démontage de ladite portion dorsale par rapport au piètement et assure ainsi le verrouillage. Le dispositif de verrouillage est amené en position déverrouillée en exerçant un effort sur la portion dorsale visant à déplacer ladite portion dorsale par rapport au piètement dans une direction de démontage. L’effort à exercer sur la portion dorsale doit être supérieur à l’effort de frottement exercé par l’élément de frottement sur ladite portion dorsale.
De préférence, ledit élément de frottement comprend un joint torique monté autour dudit pion de blocage.
Sans sortir du cadre de l’invention, le dispositif de verrouillage peut comprendre un ou plusieurs des solutions de verrouillage décrites précédemment. Le dispositif de verrouillage peut par exemple comprendre conjointement un bouton de serrage configuré pour coopérer avec un pas de vis formé dans la dorsale, ainsi que deux portions aimantées. Un intérêt est d’améliorer encore le verrouillage.
Selon un aspect avantageux, ladite portion dorsale comprend une partie principale et un appui-tête configuré pour être monté à la partie principale de manière amovible. Un intérêt de cet appui-tête est de permettre à l’utilisateur de poser sa tête afin d’améliorer son confort.
Par amovible, on entend que l’appui-tête peut être démonté manuellement par rapport à la partie principale de la portion dorsale par un utilisateur, sans utiliser d’outil ni exercer un effort important. Ceci permet de nettoyer plus facilement et efficacement ledit appui-tête.
De préférence, ledit appui-tête est configuré pour être connecté à ladite partie principale au moyen de connexion, par exemple des tiges de connexion.
Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, les aérogels de silice hydrophobes sphériques sont ceux décrits dans JP-A-2014-088307, JP-A-2014-218433 ou JP-A-2018-177620.
On utilisera plus particulièrement l’aérogel sphérique de silice hydrophobe vendu sous la marque AIRLICA TL-10® par la société TOKUYAMA CORPORATION.
Dans une mode de réalisation préféré, l'aérogel sphérique de silice hydrophobe est présent dans une teneur d’au moins 0,1% en poids, préférablement d’au moins 0,2% en poids, plus préférablement d’au moins 0,3% en poids et inférieure ou égale à 1,0% en poids, préférablement inférieure ou égale à 0,8%, plus préférablement inférieure ou égale à 0,7% en poids par rapport au poids total de la composition.
Selon une forme particulièrement préférée, la composition de l’invention comprend un mélange de particules sphériques poreuses de silice amorphe et non traitée hydrophobe et de particules sphériques poreuses d’aérogel de silice traitées hydrophobes telles que décrites précédemment.
Particules composites de silice non poreuses La composition selon la présente invention comprend au moins des particules composites de silice non poreuses.
Dans le contexte de la présente invention, le terme "particules composites de silice " signifie des particules de silice au sein desquelles, est inclus au moins un composé fonctionnel, de préférence au moins un oxyde métallique. Par conséquent, de préférence, les particules de silice composites peuvent faire référence à des "particules de silice comprenant au moins un oxyde métallique". De préférence, ledit oxyde métallique est dispersé à l'intérieur des particules de silice.
L’oxyde métallique peut être choisi de préférence parmi le dioxyde de titane, l'oxyde de zinc, l'oxyde de fer et l'oxyde de zirconium ou leurs mélanges, et plus particulièrement le dioxyde de titane (TiO 2 ) et l'oxyde de zinc (ZnO) et leurs mélanges. De manière particulièrement préférée, le dioxyde de titane peut être utilisé.
Les particules composites de silice non poreuse peuvent avoir une taille moyenne déterminée par un procédé d'analyse d'image d’au moins 0,1, de préférence d’au moins 0,5 μm, et plus préférablement d’au moins 1 μm et peuvent avoir une taille moyenne par un procédé d'analyse d'image inférieure ou égale à 50 μm, de préférence inférieure ou égale à 20 μm ou moins, et plus préférablement inférieure ou égale à 10 μm.
La "taille moyenne des particules" peut être déterminée selon la procédure suivante : les tailles de particule sont mesurées à l'aide d'une image SEM et une valeur moyenne des tailles de particules est calculée.
Les particules composites de silice non poreuses ont une faible capacité d'absorption d'huile.
Dans les particules composites de silice non poreuses, le rapport pondéral de la silice aux composés fonctionnels (de préférence des oxydes métalliques et plus préférablement du dioxyde de titane) peut être de 9:1 à 5:5, de préférence de 4:1 à 3:2, et plus préférablement de 7 :3.
Les particules composites de silice non poreuses peuvent être traitées en surface pour être hydrophobes. Par exemple, la particule de silice composite peut être traitée en surface avec des alkylsilanes.
Le plus préférablement, le produit commercial vendu sous le nom CHIFFONSIL-5T® (nom INCI : SILICA (and) TITANIUM DIOXIDE) par la société JGC Catalysts and Chemicals peut être utilisé comme particules composites de silice non poreuse.
Les particules composites de silice non poreuses peuvent être présentes en une quantité d’au moins 0,5 % en poids, plus préférablement d’au moins1 % en poids, et le plus préférablement au moins 2 % en poids par rapport au poids total. de la composition. Les particules composites de silice non poreuse sont, de préférence présentes en une quantité inférieure ou égale à 10 % en poids de préférence inférieure ou égale à 7 % en poids ou moins, plus préférablement inférieure ou égale à 5 % en poids, et le plus préférablement inférieure ou égale à 4 % en poids par rapport au poids total. de la composition.
Selon une forme particulière, les particules composites de silice non poreuses sont présentes dans une quantité allant de 0,7 à 1,7% en poids, et de préférence allant de 0,7 à 0,8% en poids par rapport au poids total. de la composition.
Nitrure de bore La composition selon l’invention comprend du nitrure de bore.
Selon un mode de réalisation, une méthode d’optimisation topologique est utilisée pour définir la distribution desdites nervures.
Brève description des figures est vue schématique de principe d’un échangeur de chaleur selon la présente invention ;
est une vue schématique en perspective d’une partie d’un échangeur de chaleur sectionné selon un plan A-A illustré sur la , l’échangeur de chaleur étant réalisé selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
est une vue schématique de dessus de la partie de l’échangeur de chaleur illustré sur la ;
est un agrandissement d’une première nervure illustrée de la ;
est un agrandissement d’une deuxième nervure illustrée sur la ;
est une vue schématique de face d’une plaque de l’échangeur de chaleur illustré sur la ;
est une vue schématique en perspective d’une partie d’un échangeur de chaleur selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;
est une vue schématique d’une section de l’échangeur de chaleur illustré sur la ;
est une vue schématique de côté de deux plaques d’un échangeur de chaleur selon le deuxième mode de réalisation ;
est un graphe représentant les évolutions d’un critère d’évaluation de performance en fonction du nombre de Reynolds pour un échangeur de chaleur connu et un échangeur de chaleur selon le deuxième mode de réalisation de l’invention ; et
est un graphe représentant l’évolution des nombres de champs de synergie en fonction du nombre de Reynolds pour différents échangeurs de chaleur.
Description détaillée de l’invention La est une vue de principe d’un échangeur de chaleur 2 selon la présente invention. Cet échangeur de chaleur comprend des plaques fixées les unes aux autres directement, ou par l’intermédiaire d’un joint. Ces plaques forment d’une part, un premier conduit 12 traversé par un premier fluide 4 et d’autre part un deuxième conduit 16 traversé par un deuxième fluide 6. Cet échangeur de chaleur permet d’échanger de la chaleur entre le premier fluide et le deuxième fluide. Le premier et le deuxième fluide peuvent être des liquides ou des gaz.
Sur le schéma illustré à titre d’exemple, le premier fluide traverse l’échangeur de chaleur selon une direction d’écoulement E. Le deuxième fluide traverse l’échangeur dans un sens opposé à la direction d’écoulement E. En variante, le premier fluide et le deuxième fluide parcours l’échangeur de chaleur selon des directions identiques ou selon des directions différentes.
La deuxième session d’utilisation du dispositif 1 permet le calcul d’un premier indice de centralisation qui peut être utilisé par le professionnel de santé pour déterminer si un phénomène de centralisation se produit et donc si l’approche thérapeutique testée est appropriée.
Chaque patient peut se voir associer un profil qui permet de l’identifier de manière unique sur le dispositif 1. Le professionnel de santé, voire le patient, peut accéder à ce profil avec un identifiant et un mot de passe. La connexion au profil du patient permet au processeur 5 de récupérer les données relatives au patient dans la mémoire 7, notamment la représentation cartographique CR du corps du patient et les jeux de données graphiques déjà stockés.
Lors d’une opération 400, le processeur 5 exécute la fonction d’affichage. Une représentation cartographique CR du corps du patient est alors affichée sur l’écran 3 du dispositif 1.
Lors d’une opération 410, le processeur 5 exécute la fonction graphique.
Le patient dispose alors des outils graphiques pour délimiter, sur la représentation cartographique CR, les zones douloureuses de son corps et attribuer, à chaque zone douloureuse, un coefficient représentatif de l’intensité de la douleur.
Typiquement, le patient peut sélectionner un tel coefficient dans un ensemble fini d’entiers naturels non nuls. Un tel coefficient est d’autant plus grand que l’intensité de la douleur est élevée. À titre d’exemple, l’ensemble fini d’entiers naturels est . Le coefficient 1 correspond à une douleur faible, le coefficient 2 correspond à une douleur modérée, le coefficient 3 correspond à une douleur intense et le coefficient 4 correspond à une douleur très intense.
Bien entendu, il est possible de configurer la fonction graphique pour réduire ou élargir la taille de l’ensemble fini d’entiers naturels au sein duquel le patient peut sélectionner le coefficient représentatif de l’intensité de la douleur.