INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Sur la , il est schématisé partiellement en vue frontale une face avant 6a d'une ossature 3 d'un mur de soutènement 1 relevant de l'invention, pour exemple comportant successivement en élévation quatre strates S1. Les modules M1 que comportent chacune des strates S1 sont des modules M1 de types différenciés, qui sont illustrés distinctement de strates S1 en strates S1 de l'ossature 3 par des hachures différentes par modules M1 qui sont successivement aboutés longitudinalement et qui sont installés en surplomb De strates S1 en strates S1 successivement superposées de l'ossature 3. De strates S1 en strates S1 successivement superposées de l'ossature 3, les modules M1 de types différenciés que comportent chacune des states S1 sont longitudinalement décalés entre une strate S1 inférieure et une strate S1 supérieure.
Ceci a notamment pour effet de renforcer l'ossature 3 et de la stabiliser vis-à-vis des charges verticales qu'elle est susceptible de supporter, notamment au regard du deuxième aspect de l'invention abordé ci-après en relation avec la description des figures 10 et 11.
Sur les figures 10 et 11 - tel que précédemment mentionné en relation avec la - l'ossature 3 est subdivisée en élévation non seulement en strates S1 successivement superposées mais aussi en étages E1, E2, E3 successivement superposés qui comportent chacun au moins une strate S1. Selon l'exemple représenté de l'ossature 3, l'ossature 3 est structurée en trois étages E1, E2, E3 successifs pour le soutien par le mur de soutènement 1 illustré sur la , d'un terrain 2 s'étendant en élévation à titre indicatif entre 2 mètres et 2,5 mètres. Il est compris que le nombre d'étages E1, E2, E3 et/ou le nombre de strates S1 par étages E1, E2, E3 de l'ossature 3 - et donc du mur de soutènement 1 - sont adaptés selon l'extension en élévation du terrain 2 à soutenir.
Sur la , il est illustré le mur de soutènement 1 comportant l'ossature 3 reposant sur l'embase 9 délimitant l'enceinte 4 du mur de soutènement 1 qui est comblée par le remblai 5, le remblai 5 étant illustré par hachurage croisé du volume intérieur de l'enceinte 4. Le terrain 2 est illustré à l'arrière du mur de soutènement 1 par hachurage incliné monodirectionnel. Sur les figures 10 et 11, l'embase 9 est illustrée à la base de l'ossature 3 par hachurage horizontal.
Sur les figures 10 et 11, l'ossature 3 comporte suivant son extension en élévation depuis sa base vers son sommet ST1, un étage de fondation E1 comportant une seule strate S1, puis un étage médian E2 superposé à l'étage de fondation E1 qui comporte trois strates S1, puis un étage de sommet E3 ne comportant qu'une seule strate S1 superposée à l'étage médian E2. On notera que l'embase 9 et partiellement la strate S1 inférieure que comporte l'étage de fondation E1, sont enfouies d'une part à l'avant par du remblai 5 issue d'une fouille ménagée à la base du terrain 2 préalablement à l'assemblage du mur de soutènement 1, et d'autre part à l'arrière par le matériau naturel constitutif du terrain 2. Sur la , l'ossature 3 s'étend en élévation sensiblement à hauteur du terrain 2.
La face avant 6a du mur de soutènement 1 et donc de l'ossature 3, s'étend suivant une pente constante P1 - ou autrement dit une pente monodirectionnelle P1 - qui est inclinée vers la face arrière 6b de l'ossature 3. Une opération de terrassement du terrain 2 préalable à l'installation de l'ossature 3 est effectuée pour d'une part aménager le terrain 2 en corrélation avec la direction constante P1 d'extension de la face avant 6a de l'ossature 3, et d'autre part pour ménager la dite fouille. Classiquement pour si besoin préciser, une telle fouille permet de ménager à l'avant d'un terrain 2 à soutenir un espace d'installation d'un mur de soutènement du terrain 2 et un espace de circulation pour du personnel. Dans le contexte d'un mur poids, le matériau issu d'un tel terrassement est ensuite utilisé comme déblai de comblement de l'enceinte du mur poids, sinon est évacué hors du site.
Les travaux de terrassement du terrain 2 étant effectués, l'ossature 3 est montée successivement de strates S1 en strates S1 qu'elle comporte. Strates S1 après strates S1 successivement superposées, les modules M1 sont installés par les monteurs à bras d'homme et sont liés longitudinalement strates S1 par strates S1 et en élévation par strates S1 successivement superposées, via les broches avant 12a et les broches arrière 12b.
La face arrière 6b du mur de soutènement 1 s'étend en application contre le terrain 2 suivant une pente directrice P2 d'extension globale de la face arrière 6b de l'ossature 3 en élévation, depuis l'extrémité arrière de la base de l'ossature 3 vers l'extrémité avant du sommet ST1 et à hauteur de la face avant 6a de l'ossature 3. Avantageusement, l'extrémité 19 des polygones 11c constitutifs de la strate S1 de sommet et la grille avant 7 surplombent le sommet du terrain 2, en faisant obstacle au passage éventuel vers l'avant du mur de soutènement 1 d'éventuels corps en provenance du terrain 2.
Plus visible et référencé sur la , le profil transversal et en élévation de la face arrière 6b de l'ossature 3 est successivement segmenté d'étages en étages E1, E2, E3 successivement superposés de l'ossature 3. Les différents segments 18a, 18b, 18c délimitant le profil transversal et en élévation de la face arrière 6b de l'ossature 3 sont respectivement définis par les faces arrière des étages E1, E2, E3 de l'ossature 3, en étant successivement divergents transversalement les uns par rapport aux autres suivant l'extension en élévation de l'ossature 3. Ainsi selon l'exemple illustré: -) Un segment de fondation 18a est défini collectivement par les côtés arrière 11b des polygones conformés en trapèzes 10c qui sont constitutifs de la strate S1 ménageant l'étage de fondation E1. -) Le segment de fondation 18a est prolongé en élévation par un segment médian 18b qui est défini collectivement par les côtés arrière 11b des polygones conformés en parallélogrammes 10b qui sont constitutifs des strates S1 successivement superposées ménageant l'étage médian E2. -) Le segment médian 18b est prolongé en élévation par un segment de sommet 18c qui est défini collectivement par les côtés supérieurs 11c des polygones conformés en triangles 10a qui sont constitutifs de la strate S1 ménageant l'étage de sommet E3. En conséquence évidente tel qu'illustré sur les figures 10 et 11, les côtés supérieurs 11c des triangles 10a constitutifs de l'étage de sommet E3 délimitent collectivement la face arrière 6b de l'ossature 3 à son étage de sommet E3.
Le segment de fondation 18a est incliné depuis l'arrière de la base de l'étage de fondation E1 vers l'avant du mur de soutènement 1. Le segment médian 18b est incliné depuis le segment de fondation 18a vers l'arrière du mur de soutènement 1, en étant orienté parallèlement à la face avant 6a du mur de soutènement 1 suivant sa pente constante P1 d'inclinaison. Le segment de sommet 18c est incliné depuis le segment médian 18b vers le sommet ST1 de la face avant 6a de l'ossature 3.
Il est à noter que : -) l'inclinaison du côté supérieur 11c de l'ensemble des triangles 10a que comportent chacune des strates S1 l'ossature 3, est à forte pente d'inclinaison depuis leur côté avant 11a vers l'angle aigu 13 ménagé à l'arrière des triangles 10a qui pointe vers le terrain 2 ; -) les broches avant 12a prennent appui transversalement à la base des côtés avant 11a de l'ensemble des triangles 10a que comporte l'ossature 3 ; -) les côtés supérieurs 11c et les côtés inférieurs 11d des quadrilatères 10b, 10c constitutifs de l'ensemble de l'ossature 3 sont orientés parallèlement entre eux et parallèlement au sol - l'ossature 3 reposant l'embase 9 - et successivement liés entre eux par brochage avant 12a et par brochage arrière 12b longitudinalement par strate S1 de l'ossature 3 en en élévation par strates successivement superposées de l'ossature 3.
Les efforts de poussée EP1 exercés par le terrain 2 contre le mur de soutènement 1 provoquent dès lors un renvoi R1 progressif via les polygones 10, 10b, 10c des charges supportées par le mur de soutènement 1 - provoquées par les efforts de poussée EP1 exercés par le terrain 2 contre le mur de soutènement 1 - vers le sol et plus spécifiquement vers l'embase 9 sur laquelle repose l'ossature 3 et le remblai 5 du mur de soutènement 1.
Plus particulièrement, les efforts de poussée EP1 sont renvoyés R1 successivement de strates S1 en strates S1 depuis le sommet ST1 vers la base de l'ossature 3 : -) par le côté inférieur 11d et principalement via le côté supérieur 11c à forte pente de l'ensemble des triangles 10a constitutifs de l'ossature 3, vers les côtés arrière 11b des quadrilatères 10b, 10c depuis leur côté avant 11a ; -) par les côtés supérieurs 11c et par les côtés inférieurs 11d des quadrilatères 10b, 10c, vers leur côté arrière 11b, par suite de leur liaison entre eux longitudinalement par strate S1 et en élévation de strates S1 en strates S1 successivement superposées de l'ossature 3.
On notera aussi que le côté supérieur 11c à forte pente des triangles 11c d'une strate S1 supérieure génère en outre le long de son extension transversale des composantes verticales VR1 de renvoi des charges supportées par l'ossature 3, par suite des efforts de poussée exercés par le terrain 2 contre le mur de soutènement 1. De telles composantes verticales VR1 de renvoi d'efforts sont renvoyées progressivement vers chacune des strates S1 successivement superposées de l'ossature 3, ce qui favorise le renvoi global R1, R2 successivement de strates S1 en strates S1 des charges supportées par l'ossature 3 vers le sol et plus spécifiquement dans la zone de repos de l'ossature 3 au sol via l'embase 9.
Synthétiquement au regard des résultats techniques obtenus globalement par l'invention, il est à relever des résultats techniques obtenus spécifiquement à partir d'une architecture de l'ossature 3 présentant progressivement divers agencements du mur de soutènement 1 relevant de l'invention.
Le mur de soutènement 1 est agencé en un mur poids, dont l'enceinte 4 est subdivisée en strates S1 successivement superposées et dont la face avant 6a et la face arrière 6b sont chacune délimitées par des éléments de structure robustes. De tels éléments de structures robustes sont notamment conformés en polygones 10a, 10b, 10c d'extension transversale et verticale et qui sont formés à partir d'élément filaires métalliques et qui s'étendent entre la face avant et la face arrière du mur de soutènement 1 qui sont définies par l'ossature 3. Un tel agencement du mur de soutènement 1 en un mur poids conforme à l'invention lui confère une résistance efficace à l'encontre des efforts de poussée EP1 exercés par le terrain 2 contre le mur de soutènement 1. Un tel mur poids peut notamment être utilisé pour le soutien d'un terrain 2 s'élevant sur une hauteur modérée ou plus conséquente selon le nombre de strates S1 que comporte l'ossature 3.
Les parois intérieure 12 et extérieure 14 s’étendent typiquement dans un plan formé par la première direction X et la deuxième direction Y. Ainsi, les canaux 22 s’étendent typiquement entre la première direction X et la deuxième direction Y, permettant ainsi la circulation du deuxième fluide 2 selon la deuxième direction Y.
Comme représenté sur la , le sens de circulation du premier fluide 1 dans les sous-circuits 10 peut être le même pour tous les sous-circuits 10. Autrement dit, les entrées 10A et les sorties 10E des sous-circuits 10 peuvent être agencées alternativement, c’est-à-dire alternativement selon la troisième direction Z. Autrement dit, selon la troisième direction Z, les entrées 10A et les sorties 10E sont agencées selon un motif « entrée – sortie – entrée – sortie ».
Par exemple, de la gauche vers la droite sur la selon la troisième direction Z, sont agencées consécutivement et dans cet ordre une sortie 10E, une entrée 10A d’un premier sous-circuit 10 puis une sortie 10E et une entrée 10E d’un deuxième sous-circuit 10 adjacent au premier sous-circuit 10.
Dans un tel agencement alternatif entre entrées 10A et sorties 10E illustré sur la , un canal 22 est alors formée entre les parois extérieures 14 de branches d’entrée 10B respectives de deux sous-circuits 10 alternatives, ou entre les parois extérieures 14 de branches de sortie 10D.
Dans la vue de la , les sens de circulation du premier fluide 1 ont été altérés comparativement à la vue de la , correspondant à un mode de réalisation alternatif.
Comme représenté sur la , le sens de circulation du premier fluide 1 dans les sous-circuits 10 peut être inversé entre deux sous-circuits 10 consécutifs. Autrement dit, les entrées 10A et les sorties 10E des sous-circuits 10 peuvent être agencées consécutivement, c’est-à-dire que deux entrées 10A sont agencées consécutivement et que deux sorties 10E sont agencées consécutivement selon la troisième direction Z. Autrement dit, selon la troisième direction Z, les entrées 10A et les sorties 10E sont agencées selon un motif « entrée – sortie – sortie – entrée »
Dans un tel agencement alternatif des entrées 10A et sorties 10E, et ainsi des branches d’entrée 10B, et de sortie 10D, un canal 22 est alors formé entre les parois extérieures 14 d’une branche d’entrée 10B et d’une branche de sortie 10D de deux sous-circuits 10 consécutifs.
Les sous-circuits 10 peuvent s’étendre également selon la deuxième direction Y. Autrement dit, les parois intérieures 12 et les parois extérieures 14 peuvent s’étendre sensiblement dans un plan comprenant la première direction X et la deuxième direction Y, de façon à permettre des échanges thermiques entre le premier fluide 1 et le deuxième fluide 2.
Les parois intérieures 12 et les parois extérieures 14 peuvent comporter des ailettes.
Par exemple, comme illustré en détail sur la , les parois intérieures 12 et les parois extérieures 14 peuvent présenter des premières ailettes 13 et/ou des deuxièmes ailettes 15.
Les premières ailettes 13 sont typiquement prévues du côté du premier circuit, de façon à diriger le premier fluide 1 au sein du sous-circuit 10.
Par exemple, les premières ailettes 13 sont prévues pour s’étendre principalement selon la première direction X, ainsi que selon la troisième direction Z, de façon à réduire un mouvement local du premier fluide 1 selon la deuxième direction Y, et ainsi à canaliser le premier fluide 1 localement selon la première direction X.
Par exemple, les deuxièmes ailettes 15 sont prévues pour s’étendre principalement selon la deuxième direction Y, ainsi que selon la troisième direction Z, de façon à réduire un mouvement local du deuxième fluide selon la direction X, et ainsi à canaliser le deuxième fluide 2 localement selon la deuxième direction Y.
Les ailettes 13,15 contribuent par ailleurs aux échanges thermiques entre les fluides 1,2 et les parois 12,14 en présence.
Les ailettes 13,15 peuvent ou non s’étendre continûment d’une paroi 12,14 à l’autre selon la troisième direction Z, définissant ainsi une structure alvéolaire réduisant encore davantage les mouvements locaux de fluide selon la direction correspondante parmi la première direction X et la deuxième direction Y, c’est-à-dire encourageant la circulation des fluides 1,2 selon leur direction d’écoulement générale d’écoulement parmi la première direction X et la deuxième direction Y.
Les ailettes 13, 15 peuvent s’étendre sur tout ou partie de la longueur des parois 12,14 dans la direction d’écoulement du fluide correspondant parmi le premier fluide 1 et le deuxième fluide 2.
En particulier, le piston comprend un corps destiné à être monté à l’intérieur de la chemise selon un mouvement relatif de va-et-vient, le corps étant destiné à former avec la chemise une chambre de compression ou de pompage du fluide. En outre, le piston comprend une pluralité de joints d’étanchéité périphériques disposés en série le long d’une direction longitudinale du piston.
Les joints définissent entre eux des volumes appelés étages. Au moins deux parmi la pluralité de joints comprennent chacun une section de passage destinée à permettre un écoulement du fluide entre les étages.
Dans une machine à fluide telle que décrite ci-dessus, l’écoulement du fluide à travers les sections de passage des joints est prévu pour réduire l’écart de pression enregistrée de part et d’autre du joint le plus proche de la chambre de compression (dit joint proximal), et de préserver ainsi la tenue mécanique de ce joint.
Toutefois, l’écart de pression enregistré au niveau du joint le plus éloigné de la chambre de compression (dit joint distal) reste très important. Ce joint distal est alors exposé à un état dit sonique dans lequel le débit du fluide à travers sa section de passage dépend principalement de la pression amont du fluide. L’exposition prolongée du joint distal à l’état sonique affecte sa tenue mécanique et accroît le risque d’une rupture précoce.
Il en résulte un risque de fuites au niveau de la machine à fluide.
Dans le cas d’un fluide cryogénique, les fuites dues à une rupture du joint distal (ou tout autre joint) entraînent une vaporisation et un réchauffement indésirables de ce fluide. Une telle vaporisation (aussi appelé boil-off) représente une perte de fluide qui vient s’ajouter à celle occasionnée par un défaut d’étanchéité de joints.
Dès lors, il apparaît un besoin de développer un piston pour machine à fluide et une machine à fluide qui pallient au moins en partie les inconvénients énumérés ci-dessus.
A cet effet, selon un premier aspect, l’invention concerne un piston conforme à la définition générique qu’en donne le préambule ci-dessus. Selon cet aspect de l’invention, tout ou partie des sections de passage des joints sont non uniformes selon la direction longitudinale du piston. De manière alternative ou complémentaire à l’option ci-dessus, tout ou partie des étages présentent des volumes non uniformes selon la direction longitudinale du piston.
En prévoyant selon la direction longitudinale du piston des sections de passage non uniformes et/ou des étages inter-joints présentant des volumes non uniformes, l’invention ouvre la possibilité de mieux contrôler la pression et l’écart de pression auquel est exposé chacun des joints d’étanchéité, et en particulier le joint distal et le joint proximal. L’invention ouvre ainsi la voie à une uniformisation de l’écart de pression au niveau des différents étages inter-joints.
Les deux options de la solution proposée par l’invention, à savoir des sections de passage non uniformes ou des volumes d’étages non uniformes, contribuent chacune ou en combinaison aux mêmes effets techniques ci-dessus.
Des modes de réalisation de l’invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le corps du piston comprend une série de rainures périphériques dans lesquelles sont disposés respectivement les joints ; - les joints comprennent des portions en saillie radiale par rapport au corps du piston ; - les sections de passage sont formées au niveau des portions en saillie radiale ; - la section de passage d’un joint médian du piston est moins grande que la section de passage d’un joint proximal du piston ; - la section de passage du joint médian du piston est moins grande que la section de passage d’un joint distal du piston ; - la section de passage du joint distal est plus grande que la section de passage du joint proximal ; - la section de passage des joints varie selon la direction longitudinale selon un profil décroissant puis un profil croissant ; - les sections de passage de deux joints successifs sont disposées avec un décalage angulaire l’une par rapport à l’autre autour de la direction longitudinale ; - le volume d’un étage médian est supérieur au volume d’un étage proximal ; - le volume d’un étage médian est supérieur au volume d’un étage distal ; - le volume des étages varie selon la direction longitudinale selon un profil croissant puis un profil décroissant ; - tout ou partie des étages présentent une hauteur non uniforme selon la direction longitudinale ; - le profil de variation du volume des étages est similaire à un profil de variation de la hauteur des étages ; - le piston comprend une série de gorges périphériques formées le long du corps, dans les étages ; - tout ou partie des gorges présentent une profondeur définie suivant une direction radiale du piston ; - la profondeur des gorges est non uniforme selon la direction longitudinale ; - le profil de variation du volume des étages selon la direction longitudinale est similaire à un profil de variation de la profondeur des gorges selon la direction longitudinale.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne une machine à fluide cryogénique ou sous haute pression, comprenant une chemise et un piston décrit selon l’un quelconque des modes de réalisation ci-dessus.
est une vue de coupe longitudinale illustrant un premier mode de réalisation de la machine selon l’invention, la machine comprenant une chemise, un piston et des joints délimitant des étages uniformes;
est une vue de face représentant un premier exemple de piston de la machine selon le premier mode de réalisation, le piston étant pourvu de joints ayant des sections de passage non uniformes;
est une vue de face représentant un deuxième exemple de piston de la machine selon le premier mode de réalisation, le piston étant pourvu en outre d’un premier type de gorges annulaires;
L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif d’améliorer l’efficacité de la pompe en diminuant la recirculation du fluide dans le circuit secondaire de fuite. L’invention permet également de diminuer la consommation d’énergie nécessaire au fonctionnement de la pompe, et donc d’améliorer la durée de fonctionnement du véhicule.
L’invention a également pour objectif de réduire le débit de fuite dans le circuit secondaire de fuite, de manière à améliorer le couple de la pompe à débit de refoulement équivalent.
Présentation de l’invention. La solution proposée par l’invention est une pompe centrifuge actionnée par un moteur électrique et adaptée pour mettre en circulation un fluide caloporteur, ladite pompe comprenant : un carter comprenant un orifice d’aspiration et un orifice de refoulement du fluide, une roue à aubes installée dans le carter et comprenant un arbre de rotation tubulaire, lequel arbre est logé dans une cavité complémentaire du carter et s’étend dans l’axe de l’orifice d’aspiration, depuis ledit orifice d’aspiration, un axe fixe qui s’étend dans l’arbre de rotation et sur lequel la roue à aubes est montée mobile en rotation, le moteur électrique dont le rotor est porté par la roue à aubes et dont le stator est porté par le carter, un circuit principal de circulation du fluide aménagé entre l’orifice d’aspiration et l’orifice de refoulement, lequel circuit principal passe par une chambre d’écoulement annulaire conformée dans l’arbre de rotation, entre l’axe fixe et une paroi interne dudit arbre de rotation, un circuit secondaire de fuite distinct du circuit principal et agencé pour ramener une partie du fluide depuis l’orifice de refoulement vers l’orifice d’aspiration, lequel circuit comprend un orifice d’entrée situé au niveau de l’orifice de refoulement et un orifice de sortie situé au niveau de l’orifice d’aspiration, lequel circuit secondaire est formé par un espace situé entre une paroi externe de la roue à aubes et une paroi interne de la cavité complémentaire du carter, de manière à ce que le fluide circule en périphérie de ladite roue à aubes, le moteur électrique est un moteur à entrefer radial ou axial dont le stator est installé au niveau de la cavité complémentaire du carter et dont le rotor est porté par l’arbre de rotation et est installé dans le circuit secondaire de fuite, de sorte que l’entrefer forme une partie dudit circuit secondaire.
Le fluide caloporteur peut être n’importe quel fluide configuré pour permettre la régulation thermique, par exemple, d’un moteur de véhicule ou plus spécifiquement, d’une batterie. Ce fluide peut être tout fluide apte à récupérer et à transmettre de la chaleur, il peut également être un gaz tel que de l’air, de l’eau, ou encore un composé de glycol.