EP4445088A1 - Échangeur thermique pour véhicule automobile - Google Patents

Échangeur thermique pour véhicule automobile

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EP4445088A1
EP4445088A1 EP22823052.0A EP22823052A EP4445088A1 EP 4445088 A1 EP4445088 A1 EP 4445088A1 EP 22823052 A EP22823052 A EP 22823052A EP 4445088 A1 EP4445088 A1 EP 4445088A1
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EP
European Patent Office
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plate
orifice
fluid
return passage
edge
Prior art date
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Application number
EP22823052.0A
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German (de)
English (en)
Other versions
EP4445088B1 (fr
Inventor
Christophe Denoual
Roberto Fernandez
Jingyu NI
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Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP4445088A1 publication Critical patent/EP4445088A1/fr
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Publication of EP4445088B1 publication Critical patent/EP4445088B1/fr
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
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    • F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
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    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger for a motor vehicle.
  • the vehicle can be land, sea or air.
  • the present invention relates in particular to the field of heat exchangers, in particular intended to equip air conditioning systems and / or motor vehicle cooling systems. More particularly, the invention relates to systems for cooling electrical storage devices, in particular batteries, motor vehicles
  • a heat exchanger comprising several elongated plates stacked on top of each other, between which cavities are formed. Two fluids circulate in the superimposed cavities - a cooling fluid and a fluid to be cooled - so that heat can be exchanged between the two fluids. Apertures are usually provided in the plates, which apertures coincide to form a total of four channels or chambers perpendicular to the stacked plates. Two of these channels are provided for supplying and discharging one fluid and two of these channels are provided for supplying and discharging the other fluid in the respective cavities. The cavities for the two fluids alternate in the heat exchanger and the channels are only fluidly connected to the corresponding cavities.
  • Patent application DE102018206574A1 describes a plate heat exchanger which plans to replace the dip tube as an additional part by a channel which performs the same function, but which is formed by the plates themselves.
  • the present invention aims to improve this known exchanger.
  • the invention thus relates to a heat exchanger, in particular for a vehicle, comprising a plurality of plates, the plates being stacked on top of each other in a stacking direction to form a bundle of plates, at least a first plate and at least one second plate define a first circulation path configured for circulation of a first fluid, at least the second plate and at least one third plate define a second circulation path configured for circulation of a second fluid, the bundle of plates comprising a first distribution chamber configured to supply the first fluid to the first circulation path, characterized in that the first plate comprises a through hole surrounded by a plate, this hole being surrounded by an internal raised edge of the plate, this edge being of substantially annular shape so as to form, with the hole, a section of a dip channel arranged to conduct the first fluid towards the first distribution chamber, this plate further comprising an outer raised edge, the outer raised edge of the plate surrounding its internal raised edge, the plate further comprising, on its top, an orifice belonging to a return passage of the first circulation path, this orifice
  • the stack of plates form a succession of dip channel sections which, together, form a complete dip channel.
  • the present invention presents improvements on the aspect of the pressure drop because the plunge channel and/or the orifices of the return passage are not completely surrounded by an annular bead, this bead which results in a pressure drop not optimum.
  • the present invention makes it possible to avoid having a multitude of holes around the dip channel, and provides, for each plate, a single return passage orifice. This also makes it possible to improve the pressure drop.
  • a second distribution chamber configured to supply the second fluid to the second circulation path.
  • the top of the plate is flat and the orifice of the return passage is also flat.
  • the orifice of the return passage and the through hole of the first plate extend along two parallel planes spaced apart from each other by a non-zero height.
  • the area of the through hole is smaller than the area of the orifice of the return passage.
  • the area of the through hole is larger than the area of the orifice of the return passage.
  • the area of the through hole is equal to the area of the orifice of the return passage.
  • each first plate there is provided a single return passage orifice for the first fluid path.
  • the return passage orifice has a shape which is opposite only a portion of the contour of the associated through-hole.
  • the return passage orifice does not completely surround the through-hole.
  • the dip channel is arranged to conduct the first fluid from a first fluid inlet to the distribution chamber which is substantially opposite the fluid inlet, in the direction of the stacking of the plates.
  • the dip channel is formed by at least half of the stacked plates, in particular approximately 55% to 80% of the plates.
  • the dip channel is formed by a succession of through holes and annular raised edges associated with these holes and aligned with each other.
  • the second plate comprises a plate on the top of which is formed one of the through holes of the dip channel, and this plate of the second plate bears on the first plate so that the through holes of these two plates are aligned.
  • Each through-hole is thus opposite a contact between two flat perforated areas of two neighboring plates.
  • this flat area of the second plate is in contact with a plate of the neighboring plate, and the orifices of these neighboring plates are aligned with each other.
  • the return passage of the first fluid and the dip channel extend in parallel.
  • the return passage of the first fluid path extends at least partially around each through hole of the dip channel.
  • the through hole has an outline substantially in the portion of a circle and optionally a straight edge.
  • the through-hole has a substantially circular outline.
  • the orifice of the return passage has an outline substantially in the portion of a circle and optionally a straight edge.
  • the orifice of the return passage has a substantially circular contour.
  • the orifice of the return passage has a crescent moon shape.
  • the through hole and the orifice of the return passage each have an outline substantially in the form of a portion of a circle and a straight edge, the respective straight edges being parallel and facing one another. the other.
  • the through hole has a circular outline and the return passage orifice has a crescent moon shape that partially surrounds the through hole.
  • the first fluid path due to the return passage, has at least one reversal, so as to create a path with at least two passes.
  • the first fluid path due to the return passage, has at least two reversals, so as to create a path with at least three passes.
  • the heat exchanger according to the invention can be used in a cooling system, in particular for cooling the cells of an electric battery.
  • the invention also relates to a plate for a heat exchanger, in particular for a vehicle, this plate being arranged to define, with an adjacent plate, a first circulation path configured for circulation of a first fluid, characterized in that the first plate comprises a through hole surrounded by a plate, this hole being surrounded by an internal raised edge of the plate, this edge being of substantially annular shape so as to form, with the hole, a section of a dip channel arranged to lead the first fluid to a first distribution chamber, this plate further comprising an external raised edge, the external raised edge of the plate surrounding its internal raised edge, the plate further comprising, on its top, an orifice belonging to a return passage of the first circulation path, this orifice being between the internal and external raised edges of the plate, the distance between the internal edge and the external edge of the tray having a widening in a region where the orifice is present.
  • FIG. 1 a heat exchanger 1 for a motor vehicle, comprising a plurality of plates, the plates being stacked on top of each other in a stacking direction to form a bundle 2 of plates.
  • a first plate 3 and a second plate 4 define a first circulation path 5 configured for circulation of a first fluid.
  • the bundle 2 of plates comprises a first distribution chamber 9 configured to supply the first fluid to the first circulation path 5, and a second distribution chamber, not shown, configured to supply the second fluid to the second circulation path 7 .
  • the first plate 3 has a through hole 10 surrounded by a plate 11, this hole 10 being surrounded by an internal raised edge 12 of the plate 11.
  • This inner edge 12 is substantially annular in shape so as to form, with the hole 10, a section 14 of a dip channel 15 arranged to conduct the first fluid to the first distribution chamber 9, as shown in the figures 1 and 2.
  • This tray 11 further comprises an outer raised edge 16, the outer raised edge 16 of the tray surrounding its inner raised edge 12.
  • the plate 11 further comprises, on its top 17, an orifice 18 belonging to a return passage 19 of the first circulation path 5.
  • This orifice 18 is between the internal 12 and external 16 raised edges of the plate 11, the distance between the internal edge 12 and the external edge 16 of the plate having a widening in a region 20 where the orifice 18 is present
  • the orifice 18 of the return passage and the through hole 10 of the first plate 3 extend along two parallel planes spaced apart from each other by a non-zero height H.
  • the area of the through holes 10 is smaller than the area of the orifices 18 of the return passage.
  • each first plate 3 there is a single return passage orifice 18 for the first fluid path 5.
  • the return passage orifice 18 has a shape which is opposite only a portion of the contour of the associated through-hole.
  • the dip channel 15 is arranged to conduct the first fluid from a first fluid inlet 22 to the distribution chamber 9 which is substantially opposite the fluid inlet, in the direction of the stacking of the plates 3 and 4.
  • the dip channel 15 is formed by at least half of the stacked plates, in particular by 55% to 80% of the stacked plates 3 and 4.
  • Plates 3 and 5 are alternated, namely a plate 3 being between two plates 5 and so on.
  • the dip channel 15 is formed by a succession of through holes 10 and annular raised edges 12 associated with these holes 10 and aligned with each other.
  • the second plate 4 comprises a plate 24 on the top 17 of which is formed the through hole 10 of the dip channel 15, and this plate 24 of the second plate 4 bears on the first plate 3 so that the through holes 10 of these two plates are aligned.
  • Each through hole 10 is opposite the contact of two perforated flat areas 25 and 26 of two adjacent plates 3 and 4.
  • the orifice 18 of the return passage on the second plate 4 is formed on a flat area 28 of this second plate which is connected to the plate 24 by a raised edge 27, as can be seen better in Figure 3.
  • This flat area 28 of the second plate 4 is in contact with the plate 11 of the neighboring plate, and the orifices 18 of these neighboring plates are aligned with each other.
  • the return passage 19 of the first fluid path 5 extends at least partially around each through hole 10 of the dip channel 15.
  • the through hole 10 has an outline substantially in the portion of a circle and optionally a straight edge.
  • the through hole 10 and the orifice 18 of the return passage each have an outline substantially in the portion of a circle and a straight edge, the respective straight edges 30 and 31 being parallel and opposite one another.
  • the through hole 10 has a circular outline and the return passage orifice 18 has a crescent moon shape that partially surrounds the through hole.
  • the first fluid path 5, due to the return passage 19, has at least two reversals, so as to create a path with at least three passes.
  • the heat exchanger 1 according to the invention can be used in a cooling system, in particular to cool the cells of an electric battery.
  • This exchanger 1 could also be used to cool and/or heat other components found in a motor vehicle.
  • the heat exchanger 1 according to the invention can be used in a cooling system, in particular to cool the cells of an electric battery.
  • This exchanger 1 is arranged in a cooling system comprising a loop thermally coupled with the electrical storage device and in communication with a first path 5 of the heat exchanger 1, and a circuit in communication with a second circulation path of the heat exchanger 1 .
  • the heat exchanger implements an exchange of calories between a first fluid and a second fluid, the first fluid then being cooled by the second fluid.
  • the first fluid is for example a heat transfer fluid or a mixture between one or more heat transfer fluids and one or more other fluids.
  • One of the fluids may be a dielectric fluid.
  • the other fluid can be a refrigerant or a mixture between one or more refrigerants and one or more other fluids.
  • the coolant(s) are in particular coolants of the family of hydrochlorofluorocarbons (HCFCs), or hydrofluorocarbons.
  • the coolant may in particular be RI 34a known as 1,1,1,2-tetrafluoroethane, or 1234YF also called 2,3,3,3-tetrafluropropene.
  • the coolant can also be carbon dioxide known by the acronym R744.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un échangeur thermique (1) notamment pour véhicule, comprenant une pluralité de plaques, les plaques (3, 4) étant empilées les unes sur les autres selon une direction d'empilement pour former un faisceau (2) de plaque, au moins une première plaque (3) et au moins une deuxième plaque (4) définissent un premier chemin de circulation (5) configuré pour une circulation d'un premier fluide, au moins la deuxième plaque (4) et au moins une troisième plaque (3) définissent un deuxième chemin de circulation configuré pour une circulation d'un deuxième fluide, le faisceau (2) de plaques comprenant une première chambre de distribution (9) configurée pour alimenter en premier fluide le premier chemin de circulation (5).

Description

Description
Titre de l'invention : Échangeur thermique pour véhicule automobile
[1] La présente invention concerne un échangeur thermique pour véhicule automobile.
[2] Le véhicule peut être de type terrestre, maritime ou aérien.
[3] La présente invention se rapporte notamment au domaine des échangeurs thermiques, notamment destinés à équiper les systèmes de climatisation et/ ou les systèmes de refroidissement de véhicules automobiles. Plus particulièrement, l’invention concerne des systèmes de refroidissement de dispositifs de stockage électrique, notamment de batterie, de véhicules automobiles
[4] Il est connu un échangeur de chaleur comprenant plusieurs plaques allongées empilées les unes sur les autres, entre lesquelles des cavités sont formées. Deux fluides circulent dans les cavités superposées - un fluide de refroidissement et un fluide à refroidir - afin que la chaleur puisse être échangée entre les deux fluides. Des ouvertures sont habituellement prévues dans les plaques, ouvertures qui coïncident pour former un total de quatre canaux ou chambres perpendiculaires aux plaques empilées. Deux de ces canaux sont prévus pour fournir et évacuer un fluide et deux de ces canaux sont prévus pour fournir et évacuer l'autre fluide dans les cavités respectives. Les cavités pour les deux fluides alternent dans l'échangeur de chaleur et les canaux ne sont reliés fluidiquement qu'aux cavités correspondantes.
[5] Afin de pouvoir mettre en oeuvre certains schémas de chemin de fluide dans l’échangeur de chaleur à plaques empilées, par exemple un chemin avec de multiples passes, un tube plongeur est nécessaire qui guide le fluide à travers les plaques empilées. [6] La demande de brevet DE102018206574A1 décrit un échangeur à plaques qui prévoit de remplacer le tube plongeur en tant que pièce additionnelle par un canal qui fait la même fonction, mais qui est formé par les plaques elles-mêmes.
[7] La présente invention vise à améliorer cet échangeur connu.
[8] L’invention a ainsi pour objet un échangeur thermique notamment pour véhicule, comprenant une pluralité de plaques, les plaques étant empilées les unes sur les autres selon une direction d'empilement pour former un faisceau de plaques, au moins une première plaque et au moins une deuxième plaque définissent un premier chemin de circulation configuré pour une circulation d'un premier fluide, au moins la deuxième plaque et au moins une troisième plaque définissent un deuxième chemin de circulation configuré pour une circulation d'un deuxième fluide, le faisceau de plaques comprenant une première chambre de distribution configurée pour alimenter en premier fluide le premier chemin de circulation, caractérisé en ce que la première plaque comporte un trou traversant entouré par un plateau, ce trou étant entouré par un bord relevé interne du plateau, ce bord étant de forme sensiblement annulaire de manière à former, avec le trou, un tronçon d’un canal plongeur agencé pour conduire le premier fluide vers la première chambre de distribution, ce plateau comprenant en outre un bord relevé externe, le bord relevé externe du plateau entourant son bord relevé interne, le plateau comprenant encore, sur son sommet, un orifice appartenant à un passage retour du premier chemin de circulation, cet orifice étant entre les bords relevés interne et externe du plateau, la distance entre le bord interne et le bord externe du plateau présentant un élargissement dans une région où l’orifice est présent
[9] L’empilement de plaques forment une succession de tronçons de canal plongeur qui, ensemble, forment un canal plongeur complet.
[10] La présente invention présente des améliorations sur l’aspect de la perte de charge car le canal plongeur et/ ou les orifices du passage retour ne sont pas entourés complètement par un bourrelet annulaire, ce bourrelet qui a pour conséquence une perte de charge non optimum. [11] De plus la présente invention permet d’éviter d’avoir une multitude de trous autour du canal plongeur, et prévoit, pour chaque plaque, un seul orifice de passage retour. Ceci permet également d’améliorer la perte de charge.
[12] Selon l’un des aspects de l’invention, il est prévu une deuxième chambre de distribution configurée pour alimenter en deuxième fluide le deuxième chemin de circulation.
[13] Selon l’un des aspects de l’invention, le sommet du plateau est plan et l’orifice du passage retour est également plan.
[14] Selon l’un des aspects de l’invention, l’orifice du passage retour et le trou traversant de la première plaque s’étendent suivant deux plans parallèles distants l’un de l’autre d’une hauteur non nulle.
[15] Selon l’un des aspects de l’invention, pour l’une des plaques, notamment pour toutes les plaques, la superficie du trou traversant est plus petite que la superficie de l’orifice du passage retour.
[16] En variante, la superficie du trou traversant est plus grande que la superficie de l’orifice du passage retour.
[17] En variante encore, la superficie du trou traversant est égale à la superficie de l’orifice du passage retour.
[18] Selon l’un des aspects de l’invention, sur chaque première plaque, est prévu un unique orifice de passage retour pour le premier chemin de fluide.
[19] Ainsi on évite de multiples orifices de passage retour sur la plaque.
[20] Selon l’un des aspects de l’invention, l’orifice de passage retour présente une forme qui est en vis-à-vis d’une portion seulement du contour du trou traversant associé.
[21] Autrement dit, l’orifice du passage retour n’entoure pas complètement le trou traversant.
[22] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal plongeur est agencé pour conduire le premier fluide d’une entrée de premier fluide vers la chambre de distribution qui est sensiblement à l’opposé de l’entrée de fluide, dans la direction de l’empilement des plaques. [23] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal plongeur est formé par au moins la moitié des plaques empilées, notamment environ 55% à 80% des plaques.
[24] Selon l’un des aspects de l’invention, le canal plongeur est formé par une succession de trous traversants et de bords relevés annulaires associés à ces trous et alignés les uns sur les autres.
[25] Selon l’un des aspects de l’invention, la deuxième plaque comprend un plateau sur le sommet duquel est formé l’un des trous traversants du canal plongeur, et ce plateau de la deuxième plaque vient en appui sur la première plaque de sorte que les trous traversants de ces deux plaques soient alignés.
[26] Chaque trou traversant est ainsi en regard d’un contact de deux zones planes ajourées de deux plaques voisines.
[27] Selon l’un des aspects de l’invention, l’orifice du passage retour sur la deuxième plaque est formé sur une zone plane de cette deuxième plaque qui se raccorde au plateau par un bord relevé.
[28] Selon l’un des aspects de l’invention, cette zone plane de la deuxième plaque est en contact avec un plateau de la plaque voisine, et les orifices de ces plaques voisines sont alignés les uns par rapport aux autres.
[29] Selon l’un des aspects de l’invention, le passage retour du premier fluide et le canal plongeur s’étendent de manière parallèle.
[30] Selon l’un des aspects de l’invention, le passage retour du premier chemin de fluide s’étend au moins partiellement autour de chaque trou traversant du canal plongeur.
[31] Selon l’un des aspects de l’invention, le trou traversant présente un contour sensiblement en portion de cercle et optionnellement un bord droit.
[32] Selon l’un des aspects de l’invention, le trou traversant présente un contour sensiblement en cercle.
[33] Selon l’un des aspects de l’invention, l’orifice du passage retour présente un contour sensiblement en portion de cercle et optionnellement un bord droit. [34] Selon l’un des aspects de l’invention, l’orifice du passage retour présente un contour sensiblement en cercle.
[35] Selon l’un des aspects de l’invention, l’orifice du passage retour présente une forme en croissant de lune.
[36] Selon l’un des aspects de l’invention, le trou traversant et l’orifice du passage retour présentent chacun un contour sensiblement en portion de cercle et un bord droit, les bords droits respectifs étant parallèles et en regard l’un de l’autre.
[37] Selon l’un des aspects de l’invention, le trou traversant présente un contour en cercle et l’orifice du passage retour présente une forme en croissant de lune qui entoure partiellement le trou traversant.
[38] Selon l’un des aspects de l’invention, le premier chemin de fluide, du fait du passage retour, présente au moins un retournement, de manière à créer un chemin avec au moins deux passes.
[39] Selon l’un des aspects de l’invention, le premier chemin de fluide, du fait du passage retour, présente au moins deux retournements, de manière à créer un chemin avec au moins trois passes.
[40] L’échangeur thermique selon l’invention peut être utilisé dans un système de refroidissement, notamment pour refroidir des cellules d’une batterie électrique.
[41 ] L’invention a encore pour objet une plaque pour échangeur thermique notamment pour véhicule, cette plaque étant agencée pour définir, avec une plaque voisine, un premier chemin de circulation configuré pour une circulation d'un premier fluide, caractérisé en ce que la première plaque comporte un trou traversant entouré par un plateau, ce trou étant entouré par un bord relevé interne du plateau, ce bord étant de forme sensiblement annulaire de manière à former, avec le trou, un tronçon d’un canal plongeur agencé pour conduire le premier fluide vers une première chambre de distribution, ce plateau comprenant en outre un bord relevé externe, le bord relevé externe du plateau entourant son bord relevé interne, le plateau comprenant encore, sur son sommet, un orifice appartenant à un passage retour du premier chemin de circulation, cet orifice étant entre les bords relevés interne et externe du plateau, la distance entre le bord interne et le bord externe du plateau présentant un élargissement dans une région où l’orifice est présent.
[42] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels :
[43] - la [Figure 1] illustre, schématiquement et partiellement, en coupe, un échangeur thermique selon un exemple de réalisation de l’invention ;
[44] - la [Figure 2] illustre, schématiquement et partiellement, un détail de l’échangeur de la [Figure 1],
[45] - la [Figure 3] illustre, schématiquement et partiellement, une autre vue de la partie de la [Figure 2],
[46] - la [Figure 4] illustre, schématiquement et partiellement, un empilement de plaques de l’échangeur de la figure 1 ,
[47] - la [Figure 5] illustre, schématiquement et partiellement, un autre exemple de réalisation de l’invention.
[48] On a représenté sur la figure 1 un échangeur thermique 1 pour véhicule automobile, comprenant une pluralité de plaques, les plaques étant empilées les unes sur les autres selon une direction d'empilement pour former un faisceau 2 de plaques.
[49] Parmi ces plaques, une première plaque 3 et une deuxième plaque 4 définissent un premier chemin de circulation 5 configuré pour une circulation d'un premier fluide.
[50] La deuxième plaque 4 et une troisième plaque, qui est identique à la première plaque 3, définissent un deuxième chemin de circulation 7 configuré pour une circulation d'un deuxième fluide.
[51 ] Le faisceau 2 de plaques comprend une première chambre de distribution 9 configurée pour alimenter en premier fluide le premier chemin de circulation 5, et une deuxième chambre de distribution, non représentée, configurée pour alimenter en deuxième fluide le deuxième chemin de circulation 7. [52] La première plaque 3 comporte un trou traversant 10 entouré par un plateau 11 , ce trou 10 étant entouré par un bord relevé interne 12 du plateau 11 .
[53] Ce bord interne 12 est de forme sensiblement annulaire de manière à former, avec le trou 10, un tronçon 14 d’un canal plongeur 15 agencé pour conduire le premier fluide vers la première chambre de distribution 9, comme visible sur les figures 1 et 2.
[54] Ce plateau 11 comprend en outre un bord relevé externe 16, le bord relevé externe 16 du plateau entourant son bord relevé interne 12.
[55] Le plateau 11 comprend encore, sur son sommet 17, un orifice 18 appartenant à un passage retour 19 du premier chemin de circulation 5.
[56] Cet orifice 18 est entre les bords relevés interne 12 et externe 16 du plateau 11 , la distance entre le bord interne 12 et le bord externe 16 du plateau présentant un élargissement dans une région 20 où l’orifice 18 est présent
[57] L’empilement de plaques 3 et 4 forment une succession de tronçons 14 de canal plongeur qui, ensemble, forment le canal plongeur 15 complet.
[58] Le sommet 17 du plateau est plan et l’orifice 18 du passage retour est également plan.
[59] L’orifice 18 du passage retour et le trou traversant 10 de la première plaque 3 s’étendent suivant deux plans parallèles distants l’un de l’autre d’une hauteur H non nulle.
[60] La superficie des trous traversants 10 est plus petite que la superficie des orifices 18 du passage retour.
[61] Sur chaque première plaque 3, est prévu un unique orifice 18 de passage retour pour le premier chemin de fluide 5.
[62] Ainsi on évite de multiples orifices de passage retour sur la plaque.
[63] L’orifice 18 de passage retour présente une forme qui est en vis-à-vis d’une portion seulement du contour du trou traversant associé.
[64] Autrement dit, l’orifice 18 du passage retour n’entoure pas complètement le trou traversant 10, comme on peut bien le voir sur la figure 3. [65] Le canal plongeur 15 est agencé pour conduire le premier fluide d’une entrée 22 de premier fluide vers la chambre de distribution 9 qui est sensiblement à l’opposé de l’entrée de fluide, dans la direction de l’empilement des plaques 3 et 4.
[66] Le canal plongeur 15 est formé par au moins la moitié des plaques empilées, notamment par 55% à 80% des plaques empilées 3 et 4.
[67] Les plaques 3 et 5 sont alternées, à savoir une plaque 3 étant entre deux plaques 5 et ainsi de suite.
[68] Le canal plongeur 15 est formé par une succession de trous traversants 10 et de bords relevés annulaires 12 associés à ces trous 10 et alignés les uns sur les autres.
[69] La deuxième plaque 4 comprend un plateau 24 sur le sommet 17 duquel est formé le trou traversant 10 du canal plongeur 15, et ce plateau 24 de la deuxième plaque 4 vient en appui sur la première plaque 3 de sorte que les trous traversants 10 de ces deux plaques soient alignés.
[70] Chaque trou traversant 10 est en regard du contact de deux zones planes ajourées 25 et 26 de deux plaques voisines 3 et 4.
[71 ] L’orifice 18 du passage retour sur la deuxième plaque 4 est formé sur une zone plane 28 de cette deuxième plaque qui se raccorde au plateau 24 par un bord relevé 27, comme on peut mieux le voir sur la figure 3.
[72] Cette zone plane 28 de la deuxième plaque 4 est en contact avec le plateau 11 de la plaque voisine, et les orifices 18 de ces plaques voisines sont alignés les uns par rapport aux autres.
[73] Le passage retour 19 du premier fluide et le canal plongeur 15 s’étendent de manière parallèle.
[74] Le passage retour 19 du premier chemin de fluide 5 s’étend au moins partiellement autour de chaque trou traversant 10 du canal plongeur 15.
[75] Le trou traversant 10 présente un contour sensiblement en portion de cercle et optionnellement un bord droit. [76] Le trou traversant 10 et l’orifice 18 du passage retour présentent chacun un contour sensiblement en portion de cercle et un bord droit, les bords droits 30 et 31 respectifs étant parallèles et en regard l’un de l’autre.
[77] On a illustré sur la figure 4 la première plaque 3 sur le dessus de l’empilement de plaques pour former le faisceau 2. Trois autres orifices d’entrée ou de sortie des chemins de fluide sont prévus, et sont référencés 41 , 42 et 43.
[78] Dans un autre exemple illustré à la figure 5, le trou traversant 10 présente un contour en cercle et l’orifice 18 du passage retour présente une forme en croissant de lune qui entoure partiellement le trou traversant.
[79] Le premier chemin de fluide 5, du fait du passage retour 19, présente au moins deux retournements, de manière à créer un chemin avec au moins trois passes.
[80] L’échangeur thermique 1 selon l’invention peut être utilisé dans un système de refroidissement, notamment pour refroidir des cellules d’une batterie électrique.
[81] Cet échangeur 1 pourrait être aussi employé pour refroidir et/ ou réchauffer d’autres composants se trouvant dans un véhicule automobile.
[82] L’échangeur thermique 1 selon l’invention peut être utilisé dans un système de refroidissement, notamment pour refroidir des cellules d’une batterie électrique. Cet échangeur 1 est disposé dans un système de refroidissement comprenant une boucle couplée thermiquement avec le dispositif de stockage électrique et en communication avec un premier chemin 5 de l’échangeur thermique 1 , et un circuit en communication avec un deuxième chemin de circulation de l’échangeur thermique 1 .
[83] L’échangeur thermique met en oeuvre un échange de calories entre un premier fluide et un deuxième fluide, le premier fluide étant alors refroidi par le deuxième fluide. Le premier fluide est par exemple un fluide caloporteur ou un mélange entre un ou plusieurs fluides caloporteurs et un ou plusieurs autres fluides.
[84] L’un des fluides peut être un fluide diélectrique. [85] L’autre fluide peut être un fluide réfrigérant ou un mélange entre un ou plusieurs fluides réfrigérants et un ou plusieurs autres fluides. Le ou les fluides réfrigérants sont notamment des liquides réfrigérants de la famille des hydrochlorofluorocarbures (HCFC), ou des hydrofluorocarbures. Le liquide réfrigérant peut notamment être du RI 34a connu sous le nom 1 ,1 , 1 ,2- tétrafluoroéthane, ou du 1234YF aussi appelé 2,3,3,3-tétrafluropropène. Le liquide réfrigérant peut également être le dioxyde de carbone connu sous l’acronyme R744.

Claims

Revendications
[Revendication 1 ] Échangeur thermique (1 ) notamment pour véhicule, comprenant une pluralité de plaques, les plaques (3, 4) étant empilées les unes sur les autres selon une direction d'empilement pour former un faisceau (2) de plaque, au moins une première plaque (3) et au moins une deuxième plaque (4) définissent un premier chemin de circulation (5) configuré pour une circulation d'un premier fluide, au moins la deuxième plaque (4) et au moins une troisième plaque (3) définissent un deuxième chemin de circulation (7) configuré pour une circulation d'un deuxième fluide, le faisceau (2) de plaques comprenant une première chambre de distribution (9) configurée pour alimenter en premier fluide le premier chemin de circulation (5), caractérisé en ce que la première plaque (3) comporte un trou traversant (10) entouré par un plateau (11 ), ce trou (10) étant entouré par un bord relevé interne (12) du plateau, ce bord étant de forme sensiblement annulaire de manière à former, avec le trou, un tronçon (14) d’un canal plongeur (15) agencé pour conduire le premier fluide vers la première chambre de distribution, ce plateau comprenant en outre un bord relevé externe (16), le bord relevé externe du plateau entourant son bord relevé interne, le plateau comprenant encore, sur son sommet, un orifice (18) appartenant à un passage retour (19) du premier chemin de circulation, cet orifice étant entre les bords relevés interne et externe du plateau, la distance entre le bord interne (12) et le bord externe (16) du plateau présentant un élargissement dans une région où l’orifice est présent.
[Revendication 2] Echangeur selon la revendication précédente, dans lequel le sommet (17) du plateau est plan et l’orifice (18) du passage retour est également plan.
[Revendication 3] Echangeur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la superficie du trou traversant (10) du canal plongeur est plus petite que la superficie de l’orifice (18) du passage retour.
[Revendication 4] Echangeur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel sur chaque première plaque, est prévu un unique orifice (18) de passage retour pour le premier chemin de fluide.
[Revendication 5] Echangeur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’orifice (18) de passage retour présente une forme qui est en vis- à-vis d’une portion seulement du contour du trou traversant (10) associé.
[Revendication 6] Echangeur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le canal plongeur (19) est agencé pour conduire le premier fluide d’une entrée de premier fluide vers une chambre de distribution qui est sensiblement à l’opposé de l’entrée de fluide.
[Revendication 7] Echangeur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la deuxième plaque (4) comprend un plateau (24) sur le sommet duquel est formé l’un des trous traversants (10) du canal plongeur, et ce plateau de la deuxième plaque vient en appui sur la première plaque (3) de sorte que les trous traversants de ces deux plaques soient alignés.
[Revendication 8] Echangeur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’orifice (18) du passage retour présente un contour sensiblement en portion de cercle et optionnellement un bord droit.
[Revendication 9] Echangeur selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel l’orifice (18) du passage retour présente une forme en croissant de lune.
[Revendication 10] Echangeur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier chemin de fluide (5), du fait du passage retour (19), présente au moins deux retournements, de manière à créer un chemin avec au moins trois passes.
[Revendication 11] Plaque (3) pour échangeur thermique (1 ) notamment pour véhicule, cette plaque étant agencée pour définir, avec une plaque voisine, un premier chemin de circulation (5) configuré pour une circulation d'un premier fluide, caractérisé en ce que la première plaque (3) comporte un trou traversant (10) entouré par un plateau (11 ), ce trou (10) étant entouré par un bord relevé interne (12) du plateau, ce bord étant de forme sensiblement annulaire de manière à former, avec le trou, un tronçon (14) d’un canal plongeur (15) agencé pour conduire le premier fluide vers une première chambre de distribution, ce plateau comprenant en outre un bord relevé externe (16), le bord relevé externe du plateau entourant son bord relevé interne, le plateau comprenant encore, sur son sommet, un orifice (18) appartenant à un passage retour (19) du premier chemin de circulation, cet orifice étant entre les bords relevés interne et externe du plateau, la distance entre le bord interne (12) et le bord externe (16) du plateau présentant un élargissement dans une région où l’orifice est présent.
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