FR3061956A1 - Dispositif d'indication d'une grandeur physique et bouteille comprenant un tel dispositif - Google Patents

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Abstract

Dispositif d'indication d'une grandeur physique tel qu'un manomètre comprenant un boîtier (3) muni d'un afficheur (2) plan, le dispositif (1) comprenant un système de génération d'énergie électrique comprenant au moins une cellule (4) photoélectrique et une couche (5) de matériau transparent comprenant au moins l'un parmi : un polymère, un thermoplastique, caractérisé en ce que la couche (5) de matériau transparent est en contact avec la face active de la au moins une cellule (4) photoélectrique pour transférer de la lumière captée par ladite couche (5) vers la cellule (4) photoélectrique au travers de ladite couche (5), et en ce que la au moins une cellule (4) photoélectrique est disposée sur la périphérie de la couche de matériau transparent et située dans un plan non parallèle au plan de l'afficheur

Description

® Mandataire(s) : L'AIR LIQUIDE.
® DISPOSITIF D'INDICATION D'UNE GRANDEUR PHYSIQUE ET BOUTEILLE COMPRENANT UN TEL DISPOSITIF.
FR 3 061 956 - A1 (57) Dispositif d'indication d'une grandeur physique tel qu'un manomètre comprenant un boîtier (3) muni d'un afficheur (2) plan, le dispositif (1) comprenant un système de génération d'énergie électrique comprenant au moins une cellule (4) photoélectrique et une couche (5) de matériau transparent comprenant au moins l'un parmi: un polymère, un thermoplastique, caractérisé en ce que la couche (5) de matériau transparent est en contact avec la face active de la au moins une cellule (4) photoélectrique pour transférer de la lumière captée par ladite couche (5) vers la cellule (4) photoélectrique au travers de ladite couche (5), et en ce que la au moins une cellule (4) photoélectrique est disposée sur la périphérie de la couche de matériau transparent et située dans un plan non parallèle au plan de l'afficheur
Figure FR3061956A1_D0001
Figure FR3061956A1_D0002
L’invention concerne un dispositif d’indication d’une grandeur physique.
L’invention concerne plus particulièrement dispositif d’indication d’une grandeur physique tel qu’un manomètre comprenant un boîtier muni d’un afficheur plan, le dispositif comprenant un système de génération d’énergie électrique comprenant au moins une cellule photoélectrique et une couche de matériau transparent comprenant au moins l’un parmi : un polymère, un thermoplastique.
L’approvisionnement en énergie électrique de certains composants électriques ou électroniques peut être problématique sur des objets mobiles tels que des bouteilles de fluide sous pression.
Une solution connue consiste à prévoir une batterie avec une autonomie suffisante. Une autre solution consiste à générer de l’énergie directement sur l’objet via par exemple une cellule photo-électrique. L’intégration de ces générateurs d’énergie est généralement malaisée et peu compatible avec les surfaces disponibles ou les besoins en énergie.
Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur relevés ci-dessus.
A cette fin, le dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu’en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que la couche de matériau transparent est en contact avec la face active de la au moins une cellule photoélectrique pour transférer de la lumière captée par ladite couche vers la cellule photoélectrique au travers de ladite couche, la au moins une cellule photoélectrique étant disposée sur la périphérie de la couche de matériau transparent et située dans un plan non parallèle au plan de l’afficheur.
Selon l’invention, un système de génération d’énergie est intégré au niveau de l’afficheur d’un dispositif d’indication pour alimenter ce dispositif et/ou un organe déporté sans nuire à l’encombrement et à l’ergonomie du dispositif.
Par ailleurs, des modes de réalisation de l’invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- la couche de matériau transparent comprend des molécules de pigmentation colorées ou transparentes configurées pour guider les flux lumineux transversalement à son épaisseur en direction de la au moins une cellule photoélectrique,
- le dispositif comprend un organe d’affichage comprenant une aiguille mobile et/ou un afficheur digital abrité derrière une fenêtre transparente dans un volume clos,
- la couche de matériau transparent et la au moins une cellule photoélectrique sont disposées sur la fenêtre transparente, à l’extérieur du volume clos,
- la couche de matériau transparent et la au moins une cellule photoélectrique sont disposées sous la fenêtre transparente dans le volume clos,
- le contour périphérique de l’afficheur est circulaire, la au moins cellule photoélectrique étant disposée selon une surface tubulaire épousant le contour périphérique de l’afficheur,
- la au moins cellule photoélectrique est au moins partiellement flexible et/ou ou constituée de panneaux élémentaires rigides disposés de façon adjacente,
- la surface de la couche de matériau transparent orientée vers l’extérieur du dispositif est plane ou convexe ou concave,
- la au moins une cellule photoélectrique est reliée à l’un au moins parmi : un organe consommateur d’énergie électrique, un organe de stockage d’énergie électrique,
- le système de génération d’énergie électrique comprend un manchon rigide tubulaire abritant la couche de matériau transparent et la au moins une cellule photoélectrique.
L’invention concerne également une bouteille de fluide sous pression comprenant un dispositif d’indication selon l’une quelconque des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous.
L’invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :
- la figure 1 représente une vue en perspective, schématique et partielle, illustrant un dispositif d’indication selon un exemple de réalisation possible de l’invention,
- les figures 2 à 5 représentent des vues en coupe longitudinale, schématiques et partielles, d’un détail d’un dispositif d’indication selon l’invention illustrant respectivement quatre modes de réalisation distincts de l’invention,
- la figure 6 représente une vue de côté, schématique et partielle, illustrant une bouteille de fluide sous pression comprenant un tel dispositif d’indication.
L’exemple de dispositif 1 d’indication d’une grandeur physique représenté à la figure 1 est un manomètre, notamment pour bouteille de fluide sous pression (cf. figure 6).
Ce dispositif comprend un boîtier 3 muni d’un afficheur 2, de préférence plan. Comme illustré, le dispositif comprend un organe 8 d’affichage tel qu’une aiguille mobile (et/ou un afficheur digital) abrité derrière une fenêtre 12 transparente dans un volume clos.
Le dispositif comprend (abrite ou porte) un système de génération d’énergie électrique comprenant au moins une cellule 4 photoélectrique et une couche 5 de matériau transparent.
La couche 5 de matériau transparent comprend de préférence au moins l’un parmi : un polymère, un thermoplastique et notamment une couche de matériau transparent formant guide de lumière, notamment fluorescent, par exemple un matériau transparent concentrateur de la lumière. L’indice de réfraction de la couche 5 de matériau transparent guide les longueurs d’ondes souhaitées vers le dispositif de réception (cellules 4 photoélectriques). Par exemple les rayons dans le domaine du visible et/ou de l’infra rouge sont concentrés vers le dispositif de réception. Par exemple, l’absorption et la concentration des rayons est maximisée pour les longueurs d’ondes comprises entre 900 et 1000nm.
Par exemple, la couche 5 de matériau transparent comprend des molécules de pigmentation colorées ou transparentes configurées pour guider les flux lumineux transversalement à son épaisseur en direction de la au moins une cellule 4 photoélectrique
La couche 5 de matériau transparent est en contact avec la face active de la au moins une cellule 4 photoélectrique pour transférer de la lumière captée par ladite couche 5 vers la cellule 4 photoélectrique au travers de ladite couche 5. Par exemple la au moins une cellule 4 photoélectrique est accolée à (ou noyée dans) la couche 5 de matériau transparent. La au moins une cellule 4 photoélectrique est disposée sur la périphérie de la couche de matériau transparent et située dans un plan non parallèle au plan de l’afficheur. De cette façon, la cellule 4 photoélectrique n’entrave pas la vision de l’afficheur 2.
De préférence, la ou les cellules photoélectriques sont disposées de façon perpendiculaire au plan de la fenêtre 12. Pour optimiser la récupération d’énergie solaire, la disposition des panneaux photoélectriques peut varier d’un angle a (90° < a < 90°) par rapport au plan de la fenêtre.
Ce matériau peut être sélectif ou non à certaines longueurs d’onde de la lumière et peut remplir le volume situé entre une base disposée sur la fenêtre et une interface air/matériau. La base est transparente laissant ainsi apparentes les informations de l’instrument de mesure. Ceci permet également aux systèmes de concentrer l’énergie provenant de la lumière.
Comme illustré, dans le cas où l’afficheur a un contour courbe (circulaire notamment), la au moins une cellule 4 photoélectrique est cintrée de façon courbe selon le contour périphérique de l’afficheur 2. La cellule 4 photoélectrique est par exemple au moins partiellement flexible et/ou constituée de panneaux élémentaires rigides disposés de façon adjacente pour épouser cette courbure.
La forme du dispositif peut être variable en fonction du système sur lequel il devra s’adapter. L’élément photovoltaïque peut ainsi être composé d’un ou plusieurs systèmes photovoltaïques, de formes diverses obtenues soit par pliage d’un ou plusieurs panneaux solaires souples, soit par juxtaposition de panneaux solaires rigides, permettant la capture de l’énergie lumineuse.
Dans les modes de réalisation des figures 2 à 4, la couche 5 de matériau transparent et au moins une cellule 4 photoélectrique sont disposées sur la fenêtre 12 transparente, à l’extérieur du volume clos.
De plus, dans les modes de réalisation des figures 2 à 4 la surface de la couche 5 de matériau transparent orientée vers l’extérieur du dispositif est respectivement plane, convexe et concave (selon les besoins optiques et de surface collectrice de lumière).
Comme illustré à la figure 1, la au moins une cellule 4 photoélectrique peut être reliée à un organe 7 consommateur d’énergie électrique et/ou un organe de stockage d’énergie électrique du dispositif 1 ou déporté.
Tel que représenté à la figure 6, un tel manomètre 1 peut être monté sur un robinet 13 d’une bouteille 14 de gaz, ceci sans remettre en cause la structure du robinet 13 ou de la bouteille 14.
Le dispositif peut s’appliquer à l’alimentation électrique de systèmes 5 d’affichage, de communication ou bien d’acquisition de données.
Le système de récupération d’énergie peut inclure directement l’équipement consommant de l’énergie ou peut être utilisé comme une source externe d’énergie pour autre équipement déjà existant. Ce système peut intégrer un organe d’accumulation d’énergie facultatif ou bien l’organe d’accumulation peut être 10 déporté. La présence d’un accumulateur d’énergie est fonction des besoins de l’équipement consommant de l’énergie.
Dans le mode de réalisation de la figure 5, la couche 5 de matériau transparent et la au moins une cellule 4 photoélectrique sont disposées sous la fenêtre 12 transparente dans le volume clos. Par exemple, la couche 5 de 15 matériau transparent est disposée concentriquement autour de l’organe 8 d’affichage (par exemple dans le même plan).

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif d’indication d’une grandeur physique tel qu’un manomètre comprenant un boîtier (3) muni d’un afficheur (2) plan, le dispositif (1) comprenant un système de génération d’énergie électrique comprenant au moins une cellule (4) photoélectrique et une couche (5) de matériau transparent comprenant au moins l’un parmi : un polymère, un thermoplastique, caractérisé en ce que la couche (5) de matériau transparent est en contact avec la face active de la au moins une cellule (4) photoélectrique pour transférer de la lumière captée par ladite couche (5) vers la cellule (4) photoélectrique au travers de ladite couche (5), et en ce que la au moins une cellule (4) photoélectrique est disposée sur la périphérie de la couche de matériau transparent et située dans un plan non parallèle au plan de l’afficheur.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche (5) de matériau transparent comprend des molécules de pigmentation colorées ou transparentes configurées pour guider les flux lumineux transversalement à son épaisseur en direction de la au moins une cellule (4) photoélectrique.
  3. 3. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend un organe (8) d’affichage comprenant une aiguille mobile et/ou un afficheur digital abrité derrière une fenêtre (12) transparente dans un volume clos.
  4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche (5) de matériau transparent et la au moins une cellule (4) photoélectrique sont disposées sur la fenêtre (12) transparente, à l’extérieur du volume clos.
  5. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche (5) de matériau transparent et la au moins une cellule (4) photoélectrique sont disposées sous la fenêtre (12) transparente dans le volume clos.
  6. 6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’au moins une partie du contour périphérique de l’afficheur (2) est courbe et en ce que la au moins une cellule (4) photoélectrique est cintrée de façon courbe selon le contour périphérique de l’afficheur (2).
  7. 7. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le contour périphérique de l’afficheur (2) est circulaire et en ce que la au moins cellule (4) photoélectrique est disposée selon une surface tubulaire épousant le contour périphérique de l’afficheur (2).
  8. 8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la au moins cellule (4) photoélectrique est au moins partiellement flexible et/ou ou constituée de panneaux élémentaires rigides disposés de façon adjacente.
  9. 9. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la surface de la couche (5) de matériau transparent orientée vers l’extérieur du dispositif est plane ou convexe ou concave.
  10. 10. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la au moins une cellule (4) photoélectrique est reliée à l’un au moins parmi : un organe (7) consommateur d’énergie électrique, un organe de stockage d’énergie électrique.
  11. 11. Bouteille de fluide sous pression comprenant un dispositif d’indication selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.
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