La présente invention concerne un dispositif de dégivrage, une installation de dégivrage et un procédé de configuration d'une installation de dégivrage.

L'invention s'applique plus particulièrement à un dispositif de dégivrage comportant :

un actionneur présentant une partie fixe et une partie mobile conçue pour alternativement s'écarter et se rapprocher de la partie fixe,

- un élément intermédiaire comportant :

• une partie de sollicitation agencée pour être poussée par la partie mobile de l'actionneur lorsque la partie mobile de l'actionneur s'écarte de la partie fixe, et

• une partie de transmission de mouvement conçue pour se déplacer en fonction du déplacement de la partie de sollicitation et destinée à pousser une pièce à dégivrer pour déformer la pièce à dégivrer.

Par exemple, la demande de brevet anglaise publiée sous le numéro GB 2 472 053 A décrit un dispositif de dégivrage tel que défini ci-dessus.

L'actionneur comporte un empilement piézoélectrique et l'élément intermédiaire est un amplificateur de mouvement comportant un mécanisme de levier fixé, d'une part, à l'actionneur et, d'autre part, à la pièce à dégivrer.

Les inventeurs ont constaté que l'actionneur d'un dispositif de dégivrage tel que décrit dans le document GB 2 472 053 A était rapidement endommagé, au bout d'un faible nombre d'utilisations.

II peut ainsi être souhaité de prévoir un dispositif de dégivrage qui permette de s'affranchir d'au moins une partie des problèmes et contraintes précités.

Il est donc proposé un dispositif de dégivrage comportant :

un actionneur présentant une partie fixe et une partie mobile conçue pour alternativement s'écarter et se rapprocher de la partie fixe,

- un élément intermédiaire comportant :

• une partie de sollicitation agencée pour être poussée par la partie mobile de l'actionneur lorsque la partie mobile de l'actionneur s'écarte de la partie fixe, et • une partie de transmission de mouvement conçue pour se déplacer en fonction du déplacement de la partie de sollicitation et destinée à pousser une pièce à dégivrer pour déformer la pièce à dégivrer, la partie mobile de l'actionneur et la partie de sollicitation de l'élément intermédiaire n'étant pas liées l'une à l'autre, de sorte que la partie de sollicitation de l'élément intermédiaire ne puisse pas tirer la partie mobile de l'actionneur pour l'écarter de la partie fixe.

Grâce à l'invention, l'actionneur ne peut pas être tiré par l'élément intermédiaire. Ainsi, si l'actionneur est fragile lorsqu'il est sollicité en traction, comme c'est par exemple le cas des actionneurs piézoélectriques, le risque d'endommagement est diminué.

De façon optionnelle, l'élément intermédiaire est un amplificateur de mouvement conçu de sorte que la partie de transmission de mouvement reproduise, de manière amplifiée, le déplacement de la partie de sollicitation.

De façon optionnelle également, l'actionneur comporte une structure piézoélectrique conçue pour se déformer en réponse à un signal électrique pour déplacer la partie mobile de l'actionneur par rapport à la partie fixe.

De façon optionnelle également, la partie mobile de l'actionneur comporte une face arrondie destinée à pousser la partie de sollicitation de l'élément intermédiaire.

De façon optionnelle également, le dispositif de dégivrage comporte en outre un dispositif de commande de l'actionneur conçu pour alternativement faire s'écarter et se rapprocher la partie mobile de l'actionneur de la partie fixe à une fréquence balayant au cours du temps au moins une fois un intervalle de fréquences prédéterminé.

De façon optionnelle également, l'intervalle de fréquences est balayé de manière décroissante.

Il est également proposé une installation de dégivrage comportant :

une pièce à dégivrer,

un actionneur présentant une partie fixe et une partie mobile conçue pour alternativement s'écarter et se rapprocher de la partie fixe, la partie mobile de l'actionneur étant agencée pour, lorsqu'elle s'écarte de la partie fixe, pousser une partie de sollicitation de la pièce à dégivrer pour déformer la pièce à dégivrer,

la partie mobile de l'actionneur et la partie de sollicitation de la pièce à dégivrer n'étant pas liées l'une à l'autre, de sorte que la partie de sollicitation de la pièce à dégivrer ne puisse pas tirer la partie mobile de l'actionneur pour l'écarter de la partie fixe.

De façon optionnelle, l'actionneur comporte une structure piézoélectrique conçue pour se déformer en réponse à un signal électrique pour déplacer la partie mobile de l'actionneur par rapport à la partie fixe.

De façon optionnelle également, la partie mobile de l'actionneur comporte une face arrondie destinée à pousser la partie de sollicitation de la pièce à dégivrer.

De façon optionnelle également, l'installation comporte en outre un dispositif de commande de l'actionneur conçu pour alternativement faire s'écarter et se rapprocher la partie mobile de l'actionneur de la partie fixe à une fréquence balayant au moins une fois au cours du temps un intervalle de fréquences prédéterminé.

De façon optionnelle également, l'intervalle de fréquences est balayé de manière décroissante.

Il est également proposé un procédé de configuration d'une installation de dégivrage selon l'invention ou bien d'une installation de dégivrage comportant une pièce à dégivrer et un dispositif de dégivrage selon l'invention, le procédé comportant :

la détermination de fréquences modales de modes propres de la pièce à dégivrer,

- la sélection d'au moins l'une des fréquences modales,

la détermination d'un intervalle de fréquences comportant la ou les fréquences modales sélectionnées, mais pas les fréquences modales inférieures à la fréquence modale sélectionnée la plus petite ou bien supérieures à la fréquence modale sélectionnée la plus grande, - la configuration du dispositif de commande de manière à pouvoir commander l'actionneur pour alternativement faire s'écarter et se rapprocher la partie mobile de l'actionneur de la partie fixe à une fréquence balayant au cours du temps au moins une fois l'intervalle de fréquences.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 représente schématiquement la structure générale d'une installation de dégivrage, selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente schématiquement la structure générale de l'installation de dégivrage de la figure 1 lors de son fonctionnement,

- la figure 3 illustre les étapes successives d'un procédé de configuration de l'installation de dégivrage de la figure 1 , selon un mode de réalisation de l'invention,

- les figures 4 à 10 représentent schématiquement la structure générale d'installations de dégivrage, selon d'autres modes de réalisation de l'invention,

- la figure 1 1 représente les déformations d'un panneau à dégivrer de l'installation de la figure 1 , pour différents modes propres du panneau.

En référence à la figure 1 , une installation de dégivrage 100 illustrant un exemple non limitatif de mise en œuvre de l'invention va à présent être décrite.

L'installation 100 comporte tout d'abord un bâti 102.

L'installation 100 comporte en outre un panneau 104 fixé au bâti 102 par ses bords de manière à réaliser, par exemple, un encastrement du panneau 104. Le panneau 104 présente une face 106 susceptible d'être couverte de givre.

Dans l'exemple décrit, le panneau 104 est plan, mais l'invention peut également s'appliquer à des panneaux bombés ou même à d'autres formes de pièce qu'un panneau. Le panneau 104 fait par exemple partie d'une voilure d'un aéronef ou bien d'une nacelle d'un aéronef (c'est-à-dire une cage renfermant un moteur de l'aéronef, située généralement sous une aile), ou bien encore d'un évaporateur dans un moteur de véhicule automobile. Le panneau 104 est par exemple formé d'une plaque rectangulaire en aluminium de 1 mm d'épaisseur. Le panneau 104 présente par exemple une longueur de 300 mm et une largeur de 200 mm.

L'installation 100 comporte en outre au moins un dispositif de dégivrage 108 du panneau 104.

Le dispositif de dégivrage 108 comporte tout d'abord un actionneur 1 10 comportant une partie fixe 1 12 solidaire du bâti 102. L'actionneur 1 10 comporte en outre une partie mobile 1 14 conçue pour alternativement s'écarter et se rapprocher de la partie fixe 1 12.

Dans l'exemple décrit, la partie mobile 1 14 se déplace linéairement sur une droite passant par la partie fixe 1 12. En outre, l'actionneur 1 10 a une forme générale allongée présentant deux extrémités formant respectivement la partie fixe 1 12 et la partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 10. L'actionneur 1 10 comporte tout d'abord une structure piézoélectrique 1 16 conçue pour se déformer en réponse à un signal électrique pour déplacer la partie mobile 1 14 par rapport à la partie fixe 1 12. La structure piézoélectrique 1 16 présente, en l'absence de signal électrique, une certaine longueur de repos.

Dans l'exemple décrit, la structure piézoélectrique 1 16 comporte plusieurs éléments piézoélectriques empilés dans le sens de la longueur de l'actionneur 1 10.

L'actionneur 1 10 comporte en outre un dispositif de compression 1 18 de la structure piézoélectrique 1 16 de sorte que, en l'absence de sollicitation électrique, la structure piézoélectrique 1 16 présente une longueur, appelée longueur initiale, inférieure à sa longueur de repos.

L'actionneur 1 10 comporte en outre une entretoise qui, dans l'exemple décrit, est fixée au dispositif de compression 1 18 et forme la partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 16. L'entretoise présente une face arrondie 120. L'entretoise est par exemple réalisée en plastique dur.

Le dispositif de dégivrage 108 comporte en outre un dispositif de commande

122 de l'actionneur 1 10. Le dispositif de commande 122 est conçu pour alternativement faire s'écarter et se rapprocher la partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 10 de la partie fixe 1 12 à une fréquence souhaitée, cette fréquence variant au cours du temps comme cela sera expliquée par la suite.

Dans l'exemple décrit, le dispositif de commande 122 est conçu pour fournir un signal électrique à la structure piézoélectrique 1 16 pour que sa longueur varie à la fréquence souhaitée, entre deux longueurs plus grandes dont la plus petite est supérieure ou égale à la longueur initiale définie par le dispositif de compression 1 18. Par exemple, la plus petite de ces deux longueurs est égale à la longueur initiale. La plus grande de ces deux longueurs est de préférence inférieure à la longueur de repos de la structure piézoélectrique 1 16.

Le dispositif de dégivrage 108 comporte en outre un amplificateur de mouvement 124 intercalé entre l'actionneur 1 10 et le panneau 104. L'amplificateur de mouvement 124 comporte tout d'abord une partie de sollicitation 126 en contact avec la partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 10. Ainsi, la partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 10 est agencée pour pousser la partie de sollicitation 126 de l'amplificateur de mouvement 124 lorsque cette partie mobile 1 14 s'écarte de la partie fixe 1 12.

L'amplificateur de mouvement 124 présente en outre une partie de transmission de mouvement 130 en contact avec le panneau 104. L'amplificateur de mouvement 124 est conçu de sorte que la partie de transmission de mouvement 130 reproduise de manière amplifiée le déplacement de la partie de sollicitation 126. Ainsi, la partie de transmission de mouvement 130 est agencée pour pousser le panneau 104, afin de déformer le panneau 104 et ainsi dégivrer sa surface 106.

L'amplificateur de mouvement 124 comporte par exemple un mécanisme de levier pour réaliser l'amplification de mouvement, comportant au moins un bras de levier. Chaque bras de levier présente un point de pivot réalisé soit par une liaison mécanique, soit, comme c'est le cas dans l'exemple de la figure 1 , par déformation mécanique d'une pièce de l'amplificateur de mouvement 124.

Dans l'exemple décrit, la partie de transmission de mouvement 130 de l'amplificateur de mouvement 124 est agencée pour pousser le panneau 104 perpendiculairement à ce panneau 104. En outre, la partie de transmission de mouvement 130 est fixée au panneau 104.

Selon l'invention, la partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 10 et la partie de sollicitation 126 de l'amplificateur de mouvement 124 ne sont pas liées l'une à l'autre, de sorte que la partie de sollicitation 126 de l'amplificateur de mouvement 124 ne puisse pas tirer la partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 10 pour l'écarter de la partie fixe 1 12.

Par ailleurs, il sera apprécié que, dans l'exemple décrit, la partie de sollicitation 126 de l'amplificateur de mouvement 124 est en contact avec la face arrondie 120 de l'entretoise, ce qui favorise un contact ponctuel entre les deux pièces. Un contact ponctuel permet de réduire les risques de détérioration de l'actionneur 1 10 lorsque celui-ci est mal aligné avec l'amplificateur de mouvement 124.

Dans l'exemple de la figure 1 , l'amplificateur de mouvement 124 comporte une structure hexagonale présentant six côtés. L'un des six côtés forme la partie de sollicitation 126. Le côté opposé à la partie de sollicitation 126 est fixé au bâti 102. La partie de transmission de mouvement 130 est formée par un sommet relié à la partie de sollicitation 126 par un seul côté de l'hexagone.

En référence à la figure 2, un exemple de fonctionnement de l'installation 100 de la figure 1 va à présent être expliqué.

Lorsque le dispositif de commande 122 fournit un signal électrique à la structure piézoélectrique 1 16, cette dernière s'allonge par rapport à sa longueur initiale. Cet allongement provoque l'écartement de la partie mobile de l'actionneur 1 10 d'une distance 202 par rapport à sa partie fixe 1 12. La partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 10 pousse la partie de sollicitation 126 de l'amplificateur de mouvement 124, qui se déforme et provoque le déplacement de la partie de transmission de mouvement 130 d'une distance 204 supérieure à la distance 202. Le panneau 106 est ainsi poussé par la partie de transmission de mouvement 130 et se déforme en se soulevant de la distance 204.

Lorsque le signal électrique diminue, voire disparaît, la structure piézoélectrique 1 16 se rétracte vers sa longueur initiale. Le panneau 104 et l'amplificateur de mouvement 124 sont rappelés, du fait de leur déformation, vers leur état initial.

Ainsi, en faisant varier le signal électrique à une certaine fréquence, il est possible de faire vibrer le panneau 104 à cette fréquence. Si la fréquence de vibration est proche d'une fréquence modale d'un mode propre du panneau 104, il peut arriver que ce dernier se déforme plus que la distance 204 prévue par le fonctionnement de l'actionneur 1 10. Le panneau 104 entraîne avec lui la partie de transmission de mouvement 130 de l'amplificateur de mouvement 124, de sorte que la partie de sollicitation 126 de l'amplificateur de mouvement 124 se déplace d'une distance supérieure à la distance 202 prévue par le fonctionnement de l'actionneur 1 10. Dans ce cas, du fait que la partie de sollicitation 126 de l'amplificateur 124 n'est pas liée à la partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 10, la partie de sollicitation 126 de l'amplificateur 124 se sépare de la partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 10 sans la tirer. Ainsi, l'actionneur 1 10 n'est pas soumis à une traction qui risquerait de l'endommager.

En référence à la figure 3, un exemple de procédé de configuration de l'installation de la figure 1 va à présent être décrit.

Au cours d'une étape 302, une analyse modale du panneau 104 alors qu'il est fixé au bâti 102 est réalisée pour déterminer des fréquences modales de modes propres du panneau 104. Cette analyse modale peut être réalisée avec le dispositif de dégivrage 108 mis en place, ou bien sans le dispositif de dégivrage 108. En effet, les inventeurs ont constaté que les fréquences modales ne variaient généralement pas beaucoup entre les deux cas.

Au cours d'une étape 304, au moins l'une des fréquences modales déterminées est sélectionnée. De préférence, les fréquences modales sélectionnées sont celles associées à des modes propres du panneau 104 dans lesquels tous les ventres sont séparés les uns des autres d'une longueur d'onde comprise entre 1 cm et 10 cm. De préférence, au moins l'une des fréquences modales sélectionnées est associée à un mode propre dans lequel tous les ventres sont séparés les uns des autres d'une longueur d'onde comprise entre 1 cm et 5 cm, par exemple entre 1 cm et 3 cm, et au moins une autre des fréquences modales sélectionnées est associée à un mode propre dans lequel tous les ventres sont séparés les uns des autres d'une longueur d'onde comprise entre 5 cm et 10 cm, par exemple entre 8 cm et 10 cm.

Alternativement, les fréquences modales sélectionnées sont celles associés à des modes propres du panneau 104 présentant au moins dix ventres (zones d'amplitude de déformation maximale) séparés les uns des autres par des nœuds (zones d'amplitude de déformation minimale), de préférence au moins 12 ventres.

Au cours d'une étape 306, il est déterminé un intervalle de fréquences comportant la ou les fréquences modales sélectionnées, mais pas les fréquences modales inférieures à la fréquence modale sélectionnée la plus petite ou bien supérieures à la fréquence modale sélectionnée la plus grande. Dans le cas du panneau 104 avec les dimensions indiquées précédemment, l'intervalle de fréquences s'étend : de préférence sur moins de 2 000 Hz, de préférence encore sur moins de 1 000 Hz ; en dessous de 20 000 Hz, de préférence encore en dessous de 4 000 Hz ; et au-dessus de 500 Hz, de préférence encore au-dessus de 1 000 Hz. Ces valeurs sont généralisâmes pour d'autres géométries de panneau.

En référence à la figure 1 1 , les déformations du panneau 104 avec les dimensions indiquées précédemment à titre d'exemple, sont illustrées pour cinq fréquences modales : 650 Hz, 1 212 Hz, 1 342 Hz, 1 656 Hz et 1 948 Hz. Il apparaît qu'aux deux premières fréquences modales, les modes propres du panneau 104 ne comportent que respectivement quatre et huit ventres, tandis que les trois autres modes propres du panneau 104 comportent respectivement douze, quinze et dix-huit ventres. Ainsi, l'intervalle de fréquences comporte les fréquences 1 342 Hz, 1 656 Hz et 1 948 Hz, mais pas les fréquences 650 Hz et 1 212 Hz. L'intervalle de fréquences choisi s'étend par exemple de 1 300 Hz à 2 000 Hz.

De retour à la figure 3, au cours d'une étape 308, le dispositif de commande 122 est configuré de manière à pouvoir commander l'actionneur 1 10 à une fréquence de vibration balayant au cours du temps au moins une fois l'intervalle de fréquences de manière décroissante, c'est-à-dire en commençant par les fréquences les plus élevées. Les inventeurs ont en effet constaté que le dégivrage était plus efficace, lorsque le balayage était réalisé de manière décroissante. Plus précisément, les modes propres présentant des petites longueurs d'onde sont excités en premier. Or, les petites longueurs d'ondes sont celles entraînant les torsions les plus importantes du panneau 104, ce qui permet un pré-décollage important du givre et en particulier le brisement du givre. Les modes propres présentant des longueurs d'onde plus grandes sont ensuite excités. Or, les grandes longueurs d'onde ne produisent pas des torsions aussi importantes que précédemment, mais en revanche une amplitude de mouvement plus élevée qui permet d'achever efficacement le décollage du givre.

La vitesse de balayage est de préférence comprise entre 1 000 Hz/s et 2 000 Hz/s, par exemple autour de 1 500 Hz/s. Ainsi, la densité de puissance par fréquence augmente, ce qui permet d'améliorer l'efficacité du dégivrage. En outre, le temps de balayage est de préférence compris entre 0,1 s et 1 ,5 s, par exemple autour de 0,5 s.

Par la suite, à chaque fois que le panneau 104 doit être dégivré, le dispositif de commande 122 est activé et commande l'actionneur 1 10 comme indiqué ci- dessus, de sorte que le dispositif de dégivrage 108 fasse vibrer le panneau 104 à la fréquence de vibration qui balaie au cours du temps l'intervalle de fréquences de manière décroissante, ce qui provoque le dégivrage de la surface 106 du panneau 104.

En référence à la figure 4, dans un autre mode de réalisation, l'amplificateur de mouvement 124 est identique à celui de la figure 1 , si ce n'est que c'est le sommet opposé à la partie de transmission de mouvement 130 qui est fixée au bâti 102.

En référence à la figure 5, dans un autre mode de réalisation, l'amplificateur de mouvement 124 a la forme d'une ellipse. Une partie de l'ellipse présentant la plus forte concavité forme la partie de sollicitation 126, tandis qu'une partie de l'ellipse présentant la plus faible concavité forme la partie de transmission de mouvement 130. L'autre partie de l'ellipse présentant la plus faible concavité est fixée au bâti 102.

En référence à la figure 6, dans un autre mode de réalisation, l'amplificateur de mouvement 124 comporte une pièce courbée présentant deux extrémités agencées pour glisser par rapport au bâti 102 perpendiculairement à la direction de déplacement de la partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 10. La partie de sollicitation 126 est formée par le centre de la pièce courbée, tandis que la partie de transmission de mouvement est formée par l'une des deux extrémités de la pièce courbée. Lorsque la partie de mobile 1 14 de l'actionneur 1 10 pousse le centre de la pièce courbée, cette dernière s'aplatit et la partie de transmission de mouvement 130 glisse le long du bâti 102 pour pousser le panneau 104. En variante, l'extrémité opposée à la partie de transmission de mouvement 130 pourrait être fixée au bâti 102, plutôt que d'être montée glissante par rapport à ce dernier.

En référence à la figure 7, dans un autre mode de réalisation, l'amplificateur de mouvement 124 comporte un levier de première classe, c'est-à-dire présentant un point de pivot situé entre la partie de sollicitation 126 et la partie de transmission de mouvement 130.

En référence à la figure 8, dans un autre mode de réalisation, l'amplificateur de mouvement 124 comporte un levier de troisième classe, c'est-à-dire présentant un point de pivot situé de sorte que la partie de sollicitation 126 soit située entre ce point de pivot et la partie de transmission de mouvement 130.

En référence à la figure 9, dans un autre mode de réalisation, l'amplificateur de mouvement 124 comporte un cercle et une bande connectant deux parties du cercle. L'un des deux arcs de cercle s'étendant d'une extrémité à l'autre de la bande forme la partie de transmission de mouvement 130 et est fixé au panneau 104. La partie de sollicitation 126 est formée de la bande et, lorsque la partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 10 pousse la bande, cette dernière se plie de sorte que ses deux extrémités se rapprochent l'une de l'autre, ce qui courbe l'arc de cercle formant la partie de transmission de mouvement 130 qui pousse en retour le panneau 104.

En référence à la figure 10, dans un autre mode de réalisation, le dispositif de dégivrage 108 ne comporte pas d'amplificateur de mouvement. Dans ce cas, la partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 10 est directement au contact d'une partie de sollicitation 1002 du panneau 104 pour pousser ce dernier. La partie mobile 1 14 de l'actionneur 1 10 n'est pas liée à la partie de sollicitation 1002 du panneau 104, de sorte que le panneau 104 ne puisse pas tirer cette partie mobile 1 14 de l'actionneur, par exemple lorsqu'il est en résonance.

Il apparaît clairement qu'une installation et/ou un dispositif de dégivrage tels que ceux décrits précédemment permet de protéger l'actionneur contre des étirements qui pourraient l'endommager.

On notera par ailleurs que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci- dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.

Par exemple, l'actionneur 1 10, qui est de type piézoélectrique dans les exemples décrits, pourrait être remplacé par d'autres types d'actionneur tels qu'un actionneur magnétostrictif ou bien un actionneur électromagnétique.

Dans les revendications qui suivent, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant les revendications aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents que les revendications visent à couvrir du fait de leur formulation et dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.