INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le début D de troisième secteur 34 est disposé en regard de la première zone 32 et de la deuxième zone 36 tandis que la fin F de troisième secteur 34 est disposée en regard d’un des bords latéraux 20a, 20b de la plaque 2 sur laquelle est disposée le dispositif de perturbations 16.
Grâce à cette particularité, le fluide rejoint plus facilement la fin F et échange mieux dans cette zone de la plaque.
Bien entendu, une telle organisation est également transposable au premier secteur 30 ou au deuxième secteur 38.
A contrario, l’organe de séparation 40 qui assure une étanchéité d’une part entre un couple formé par le premier secteur 30 et la première zone 32 et d’autre part un couple formé par le deuxième secteur 38 et la deuxième zone 36 est dépourvu d’ouvertures 48 afin d’empêcher le passage du fluide caloporteur 3, 5 de la première zone 32 à la deuxième zone 36.
La présente invention propose ainsi un échangeur de chaleur 1 à plaques 2 qui comprend des dispositifs de perturbations 16 de l’écoulement au sein des chambres 14 délimitées par les plaques 2, le dispositif de perturbations 16 assurant la séparation entre des secteurs et zones de la chambre 14, de manière à imposer un circuit du fluide au sein de la chambre.
Bloc de raccordement à un faisceau d’échange thermique d’un échangeur de chaleur La présente invention concerne le domaine des échangeurs de chaleur notamment destinés à équiper des installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation. La présente invention concerne plus spécifiquement un faisceau d’échange d’un tel échangeur de chaleur au sein duquel des chambres superposées les unes par rapport aux autres délimitent au moins un conduit de circulation d’un fluide.
Dans différents domaines techniques et notamment dans le domaine automobile, la thermorégulation des composants mis en œuvre pour le fonctionnement d’un système ou d’un dispositif est une pratique courante. Ces systèmes ou ces dispositifs génèrent, lors de leur fonctionnement, de la chaleur qui doit être évacuée pour assurer un fonctionnement optimal desdits systèmes ou dispositifs.
Il est connu, par exemple, d’évacuer cette chaleur en opérant un échange de chaleur entre lesdits systèmes ou dispositifs et un fluide caloporteur. Ce fluide caloporteur doit à son tour être refroidi pour pouvoir être réutilisé pour récupérer des calories des systèmes ou dispositifs précédemment évoqués. À cet effet, il est connu de mettre en œuvre des échangeurs de chaleur spécifiquement dédiés à refroidir ledit fluide caloporteur.
Au sein d’un faisceau d’échange thermique de ces échangeurs de chaleur, le fluide caloporteur circule dans un premier circuit et un fluide, classiquement un fluide réfrigérant, circule dans un deuxième circuit, le fluide caloporteur étant apte à céder des calories au fluide réfrigérant au sein du faisceau d’échange thermique. Le faisceau d’échange thermique est raccordé à un circuit d’alimentation en fluide par un bloc de raccordement qui doit s’adapter spécifiquement au faisceau d’échange thermique.
Les constructeurs de tels échangeur de chaleur recherchent constamment à améliorer les échanges thermiques réalisés entre le fluide caloporteur et le fluide réfrigérant. À cet égard, de nombreux prototypes sont réalisés pour expérimenter de nouvelles avancées technologiques. Toutefois, la fabrication des échangeurs de chaleur n’est pas conçue pour une production en petite série, telle que pour faire du prototypage. Il en résulte que la réalisation de prototypes est aujourd’hui très onéreuse et non adaptée.
La présente invention s’inscrit dans ce contexte et se propose de résoudre au moins certains des inconvénients de l’art antérieur. La présente invention a notamment pour objectif de proposer un bloc de raccordement dont la fabrication en faible nombre est peu onéreuse et plus adaptée au prototypage.
Ainsi, la présente invention a pour objet un bloc de raccordement d’un échangeur de chaleur destiné à raccorder fluidiquement un faisceau d’échange thermique de l’échangeur de chaleur à un circuit de fluide, le bloc de raccordement comprenant au moins un conduit par lequel circule le fluide, au moins une partie du conduit présentant au moins une section dont la forme comprend au moins un premier côté et un deuxième côté, le premier côté s’étendant le long d’une première direction, le deuxième côté s’étendant le long d’une deuxième direction, la première direction et la deuxième direction étant sécantes.
Le bloc de raccordement permet l’entrée et/ou la sortie d’un fluide dans un faisceau d’échange thermique de l’échangeur de chaleur. À cet effet, le bloc de raccordement comprend au moins un conduit connecté fluidiquement avec le faisceau d’échange thermique de sorte que ledit fluide puisse circuler depuis un circuit d’alimentation en fluide jusqu’au faisceau d’échange thermique au moyen dudit conduit et/ou depuis le faisceau d’échange thermique jusqu’audit circuit d’alimentation en fluide.
Le galet suiveur 22A, dont l’ensemble des éléments sont visibles sur la , comprend une bague intérieure 220 qui présente une forme de disque centré sur un axe de galet X22, une bague extérieure 222 et des éléments roulants 224 interposés, radialement à l’axe de galet X22, entre les bagues intérieure 220 et extérieure 222, de manière que la bague extérieure 222 est libre en rotation par rapport à la bague intérieure 220 autour de l’axe de galet X22 correspondant. Lorsque le galet suiveur 22A est reçu dans l’espace ménagé entre le premier flasque extérieur 32A et le premier flasque intérieur 30A, dans une position de fonctionnement, l’axe de galet X22 est parallèle à l’axe principal X1.
Les éléments roulants 224, qui sont dans l’exemple illustré des rouleaux, sont maintenus axialement par rapport à l’axe de galet X22 par deux flancs 226, en tôle, situés de part et d’autre de la bague intérieur 220 selon l’axe de galet X22.
La bague extérieure 222 présente une surface de contact 222A qui est radiale à l’axe de galet X22 et est configurée pour être au contact avec la piste 20A de la came 20.
Deux trous sont ménagés sur le flasque extérieur 32A, sur le flasque intérieur 30A, sur les flancs 226 du galet 22A et sur la bague intérieure 220 du galet 22A pour recevoir deux organes de fixation 229 du galet 22A au corps plat 24. Dans l’exemple illustré, les organes de fixation 229 sont des rivets dits « de galet ». Chaque rivet de galet 229 est centré sur un axe parallèle à l’axe de galet X22, chaque rivet de galet 229 est décalé radialement de l’axe de galet X22.
De préférence, deux rivets de galet 229 solidarisent chaque galet suiveur 22A, 22B au corps plat 24. Dans d’autres variantes non représentées, un rivet de galet 229 fixe chaque galet suiveur 22A, 22B au levier 6 ou plus de deux rivets de galet 229 solidarisent chaque galet suiveur 22A, 22B au levier 6.
Les galets suiveurs 22A, 22B présentent un diamètre extérieur D22 égal à 88 millimètres. Le diamètre extérieur D22 est le diamètre de la surface de contact 222A de chaque galet 22A, 22B.
Le premier flasque extérieur 32A et le deuxième flasque extérieur 32B sont solidarisés au corps plat 24 par des rivets 40. Dans ce mode de réalisation et selon un aspect avantageux mais non obligatoire de l’invention, les rivets 40 sont des rivets perforants. En d’autres termes, les rivets 40 sont capables de perforer les éléments dans lesquels ils sont positionnées sans se déformer eux-mêmes de façon significative . Pour ce faire, les rivets perforants 40 sont, dans l’exemple illustré, en acier trempé, alors que les flasques extérieurs 32A, 32B et le corps plat 24 sont en acier. Toute autre nuance d’acier ou d’alliages d’acier qui comprend par exemple du manganèse, du nickel, du carbone, du molybdène peuvent être utilisés pour réaliser un rivet perforant 40, sans sortir du cadre de l’invention, dans la mesure où ce rivet perforant 40 est moins ductile que les flasques extérieurs 32A, 32B et le corps plat 24.
De manière avantageuse, les flasques extérieurs 32A et 32B présentent des géométries identiques et sont fixés de façon analogue par des rivets perforants 40 sur le corps plat 24.
On décrit principalement dans la suite le premier flasque extérieur 32A et un des rivets perforants 40, cette description étant transposable au deuxième flasque extérieur 32B et à l’ensemble des rivets perforants 40.
La structure et le positionnement des rivets perforants 40 sont représentés en détails sur les figures 3 et 4.
Comme visible à la , deux rivets perforants 40 fixent le flasque extérieur 32A sur le corps plat 24. Chaque rivet perforant 40 définit une surface périphérique externe S40, de contact entre le rivet perforant 40 et les éléments dans lequel le rivet perforant 40 est inséré, et un axe de rivet X40. Lorsque le rivet 40 est mis en place dans les éléments 24 et 32A, l’axe de rivet X40 est parallèle à l’axe principal X1.
Le rivet 40 comprend un corps de rivet 42 en forme de solide de révolution autour de l’axe de rivet X40. Dans l’exemple illustré, le corps de rivet 42 est de forme globalement cylindrique. Dans une variante non représentée, le corps de rivet 42 est de forme tronconique.
Le rivet perforant 40 pénètre en premier dans le flasque extérieur 32A puis dans le corps plat 24 de sorte que le corps de rivet 42 s’étend le long de l’axe de rivet X40 entre une tête de rivet 44 affleurant sur une face externe S32A du flasque extérieur 32A et un pied de rivet 46 affleurant la face externe 24D du corps plat 24.
Dans une variante non représentée, le rivet perforant 40 pénètre en premier dans le corps plat 24, la tête de rivet 44 affleurant alors la face externe 24D du corps de levier et le pied de rivet 46 la face externe S32A du flasque extérieur 32A. De manière générale, on nomme premier élément, l’élément défini parmi le corps plat 24 et le flasque 32A, de telle sorte que la tête de rivet 44 affleure une face externe du premier élément et on nomme deuxième élément, l’élément défini de telle sorte que le pied de rivet 46 affleure une face externe du deuxième élément.
Dans une variante non représentée, le flasque intérieur 30A et/ou le flasque intérieur 30B sont rapportés sur le corps 24 du levier 6.
La hauteur H 40 du rivet perforant 40, mesurée parallèlement à l’axe de rivet X40, est égale à l’épaisseur cumulée du corps plat 24, d’épaisseur e 24 égale à 6 millimètres, et du flasque extérieur 32A, d’épaisseur e 32 égale à 5,5 millimètres, de telle sorte que le rivet perforant 40 ne dépasse pas du levier de sortie 6 et ainsi que l’épaisseur maximale e 6 , mesurée selon l’axe principal X1, du levier de sortie 6 soit inférieure à la largeur d’une division de la mécanique d’armure à cames 4.
La est une représentation schématique en perspective de l’installation de la en fonctionnement.
La est une représentation en coupe selon un plan comprenant le laser de l’installation des figures 1 et 2 en fonctionnement.
La est une représentation schématique en perspective d’une installation selon un autre mode particulier de réalisation de l’invention.
La présente invention s’applique de manière générale à la fabrication additive de pièces par fusion de poudre au moyen d’un laser. On connaît par exemple la fabrication par fusion sélective par laser, également appelée « Selective Laser Melting », abrégé « SLM », ou « Laser Beam Melting », abrégé « LBM », ou par fusion de lit de poudre par laser, appelée « Laser Powder Bed Fusion en anglais abrégé « L-PBF », comme indiqué précédemment.
La illustre schématiquement un exemple d’installation 1 selon l’invention. L’installation 1 comprend un bâti 11. Le bâti 11 est classiquement fixe par rapport au sol. Le repère de l’installation 1 est défini par un axe des abscisses X, un axe des ordonnées Y et un axe des cotes Z. De manière classique, ces trois axes X, Y et Z sont perpendiculaires entre eux. De manière classique, l’axe des cotes Z s’étend suivant la direction de l’accélération de pesanteur.
L’installation 1 comprend en outre au moins une surface de support 12 configurée pour accueillir la ou les poudres à fusionner. La surface de support 12 peut présenter une forme plane comme dans l’exemple illustré sur la . La surface de support 12 peut également présenter une forme concave ou convexe. La surface de support 12 peut être chauffée par des moyens chauffants. La surface de support 12 peut présenter une dimension, par exemple un diamètre, une largeur ou une longueur suivant les axes X ou Y, supérieure ou égale à 700 mm, atteignant par exemple 1000 mm.
La surface de support peut accueillir une seule variété de poudre, ou plusieurs poudres différentes. La poudre peut être une poudre métallique, c’est-à-dire une poudre comprenant des particules métalliques. La poudre peut également être une poudre thermoplastique, c’est-à-dire une poudre comprenant des particules thermoplastiques.
L’installation 1 comprend également au moins un émetteur laser 13. L’émetteur laser 13 est configuré pour émettre un laser 14 dirigé vers la surface de support 12. L’installation 1 selon l’invention permet d’utiliser facilement plusieurs lasers 14 et/ou plusieurs émetteurs laser 13, par exemple pour réaliser les pièces plus rapidement ou pour réaliser plusieurs pièces simultanément.
Le laser 14 est dirigé suivant une première direction D 1 fixe. La trajectoire du laser 14 s’étend donc suivant la première direction D 1 . La position de la trajectoire du laser 14 est donc fixe dans le repère X, Y, Z de l’installation 1. La longueur de la trajectoire du laser 14 peut varier suivant la première direction D 1 . La première direction D 1 s’étend de préférence suivant l’axe des cotes Z. Comme le ou les lasers sont fixes, on diminue fortement le risque de chevauchement au niveau de la couche de poudre entre deux lasers différents.
L’émetteur laser 13 peut être un système optique complet. La mise en forme du laser 14 peut être réalisée au moyen d’un dilatateur de faisceau. La variation du diamètre du laser 14 peut être réalisée au moyen d’un système de focalisation. Un collimateur peut être utilisé de manière bien connue sur le trajet du laser 14 pour autoriser ou interdire son contact avec la ou les poudres disposées sur la surface de support 12.
On ne sort pas du cadre de l’invention si l’émetteur du laser est configuré pour faire varier la forme du faisceau laser. Ainsi, on ne sort pas du cadre de l’invention si la forme du faisceau laser varie pendant le procédé de fabrication de l’invention. On ne sort pas non plus du cadre de l’invention si l’émetteur du laser est configuré pour faire varier la répartition énergétique du faisceau laser. Ainsi, on ne sort pas du cadre de l’invention si la répartition énergétique du faisceau laser varie pendant le procédé de fabrication de l’invention.
La surface de support 12 est mobile par rapport au bâti 11. Ainsi, la surface de support 12 se déplace dans le repère X, Y, Z de l’installation 1.
La surface de support 12 peut être mobile suivant une deuxième direction D 2 et une troisième direction D 3 appartenant à un même plan de mobilité, la première direction D 1 étant sécante à ce plan de mobilité. De préférence, la deuxième direction D 2 et une troisième direction D 3 sont perpendiculaires. De préférence, la première direction D 1 est perpendiculaire aux deuxième et troisième directions D 2 et D 3 . En conséquence, afin d’obtenir une installation 1 simple, la première direction D 1 s’étend de préférence suivant l’axe des cotes Z, la deuxième direction D 2 s’étend de préférence suivant l’axe des abscisses X et la troisième direction D 3 s’étend de préférence suivant l’axe des ordonnées Y, comme illustré sur l’exemple schématique de la .
Lorsque l’on indique que la surface de support 12 peut être mobile suivant une deuxième direction D 2 et une troisième direction D 3 appartenant à un même plan de mobilité, il faut comprendre que la surface de support 12 est mobile dans ledit plan de mobilité et peut suivre des trajectoires courbes dans ledit plan de mobilité. La mobilité de la surface de support 12 suivant la deuxième direction D 2 et la troisième direction D 3 peut être obtenue physiquement par la combinaison d’une liaison glissière suivant la deuxième direction D 2 et d’une liaison glissière suivant la troisième direction D 3 , comme illustré sur la . On ne sort bien entendu pas du cadre de l’invention si d’autres types de liaison sont utilisés pour réaliser cette mobilité.
Une telle mobilité dans le plan de mobilité permet de réaliser des pièces de plus grandes dimensions. Il est ainsi possible de réaliser des pièces dont au moins une dimension est supérieure à 700 mm, alors que les installations selon l’art antérieur permettent difficilement de réaliser des pièces dont au moins une dimension est supérieure à 800 mm, voire supérieure à 400 mm.
La surface de support 12 peut également être mobile suivant une quatrième direction D 4 . De manière bien connue dans les installations de fabrication additive par fusion de poudre, la surface de support 12 peut être mobile suivant la direction D 1 d’émission du laser. La surface de support 12 est ainsi mobile suivant cette quatrième direction D 4 identique à la première direction D 1 . Alternativement, la surface de support 12 peut être mobile suivant l’axe des cotes Z. La surface de support 12 est alors mobile suivant cette quatrième direction D 4 confondue avec l’axe des cotes Z. Dans l’exemple illustré sur la , la première direction D 1 et l’axe des cotes Z sont confondus. La quatrième direction D 4 correspond alors simultanément à la première direction D 1 et à l’axe des cotes Z.
L’invention a notamment pour but de permettre la surveillance de l’intégrité d’une pièce de structure en temps réel.
A cet effet, on prévoit, selon l’invention une pièce de structure comprenant une partie en un matériau composite comportant une matrice polymère et des fibres de renfort noyées dans la matrice polymère, et au moins un capteur plat qui est noyé dans ladite partie, le capteur comportant deux couches externes et, entre les deux, un transducteur piézoélectrique comportant deux électrodes appliquées contre un corps piézoélectrique, les électrodes étant reliées à des conducteurs de signaux électriques pour transmettre des signaux vers l’extérieur de ladite partie, les couches externes étant chacune en un polymère chimiquement compatible avec la matrice polymère du matériau composite formant ladite partie.
Par matériaux chimiquement compatibles, on entend que les matériaux peuvent créer entre eux des liaisons à l’échelle moléculaire ou atomique. Les matériaux peuvent être les mêmes ou des matériaux différents. Ainsi, grâce à ces caractéristiques, la présence du capteur n’entraîne pas ou qu’une faible (quelques pourcents) dégradation des performances mécaniques de la partie de pièce dans laquelle le capteur est noyé. Lors d’un endommagement de la pièce de structure au voisinage du capteur, l’onde résultant de la déformation du matériau de la pièce de structure sollicite le corps piézoélectrique qui convertit cette onde en courant électrique proportionnel à l’énergie de l’onde. Le capteur produit un signal sous forme de salves qui peut être analysé pour déterminer la nature et la sévérité de l’endommagement, comme par exemple une rupture de fibre, une rupture d’interface, un délaminage… Un tel signal apparaît avant la rupture complète du matériau et constitue donc une alarme pouvant déclencher une opération de maintenance voire une interdiction d’usage de la pièce en question. Selon le matériau composite et la structure de la pièce (nature et orientation des fibres), le signal apparaît dès 40 à 50% de la contrainte maximale à la rupture du matériau. Les ondes qui peuvent être détectées par un tel capteur sont plutôt dans la gamme des hautes fréquences, de préférence entre 300 kHz et 600 kHz. Si la pièce de structure intègre plusieurs capteurs, il devient possible de localiser la zone endommagée.
De préférence, les électrodes et le corps piézoélectrique sont agencées former un capteur de type QPS (de l’anglais Quantum Piezoelectric Sensor ).
Ce type de capteur est particulièrement bien adapté pour la détection d’émission acoustique telle que celle provoquée par l’endommagement d’une pièce de structure.
Selon un mode de réalisation particulier, le capteur est formé d’un empilement du support, d’une première des électrodes, du corps piézoélectrique, d’une deuxième des électrodes, de la couche de protection.
De préférence, l’empilement a une hauteur inférieure à 200 µm environ et la première couche externe a une épaisseur inférieure à 100 µm environ.
Cette faible épaisseur limite l’impact de la présence du capteur sur les performances mécaniques de la pièce de structure.
Selon une caractéristique particulière du capteur, le corps piézoélectrique comprend une matrice polymère dans laquelle sont noyées des charges piézoélectriques et, de préférence, le corps piézoélectrique comprend avantageusement entre 20% et 50% en volume de charges piézoélectriques et de préférence au moins 30% de charges.
Ceci vise à assurer que le capteur fournisse des signaux qui soient détectables par l’unité de traitement à laquelle le capteur est raccordé et permet une fabrication relativement aisée du capteur.
Les charges sont par exemple des céramiques de type PZT ou BaTiO 3 ayant une sensibilité d 33 comprise entre 300 et 600 pC.N -1 environ.
On choisit de préférence une céramique ayant une température de Curie supérieure à 150°C voire 200°C car cette température permet aux charges de conserver leur polarisation malgré les contraintes thermiques auquel le capteur est soumis pendant sa fabrication (par exemple lors de la cuisson du composite).
Le polymère du corps piézoélectrique et de son packaging est de préférence un matériau chimiquement compatible avec la matrice polymère du matériau composite formant ladite partie et appartient par exemple au groupe des polymères techniques et thermostables suivant : polyuréthane, polyépoxyde, polyester, polyamide, poly(éther-éther-cétone de phénylène, polyphtalamide, polyéthylène, polyaramide, polynorbonène, formophénolique, bakélite.
L’invention concerne également un procédé de surveillance d’une telle pièce de structure. Le procédé comprend les étapes : lors de la fabrication de la pièce de structure, intégrer dans une partie de la pièce de structure un capteur qui a une rigidité au plus égale à une rigidité finale de ladite partie et qui comporte un support, une couche de protection et entre les deux un transducteur piézoélectrique comportant deux électrodes appliquées contre un corps piézoélectrique, les électrodes étant reliées à des conducteurs de signaux électriques pour transmettre des signaux vers l’extérieur de ladite partie (en mode filaire ou sans fil via une antenne), le support et la couche de protection étant chacun en un polymère chimiquement compatible avec la matrice polymère du matériau composite formant ladite partie ; lors de l’utilisation de la pièce de structure, capturer des signaux transmis par les conducteurs et surveiller une évolution des signaux.
Le procédé de l’invention permet donc de surveiller facilement l’intégrité d’une pièce de structure de son élaboration jusqu’à la fin de sa vie.
Un troisième module 543 du programme de calcul 54 permet de calculer un abattement total instantané par pathogène, A j (t), en agrégeant les différents abattements unitaires instantanés a ij (t), pour le pathogène j considéré. Par exemple, l'abattement total instantané est obtenu en sommant les abattements unitaires instantanés des différent processus unitaires qui se succèdent dans le traitement réalisé par l’usine de production.
Cette information est également stockée dans la base de données 40.
Un quatrième module 544 du programme de calcul 54 est adaptée pour comparer, à chaque instant t, la valeur de l’abattement total instantané par pathogène, A j (t), avec l’abattement cible pour ce même pathogène, A j .
Le cinquième module 545 est adapté pour réaliser une action lorsque l'abattement total instantané est inférieur à l'abattement cible. Cette action est par exemple la génération d’une alerte.
De préférence, l’action est effectivement réalisée lorsque l'abattement total instantané reste inférieur à l'abattement cible pendant une durée prédéfinie, de manière à éviter les fausses alertes.