EP4487070A1 - Plaque constitutive d'un échangeur de chaleur et échangeur de chaleur comprenant au moins une telle plaque - Google Patents

Plaque constitutive d'un échangeur de chaleur et échangeur de chaleur comprenant au moins une telle plaque

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EP4487070A1
EP4487070A1 EP23705560.3A EP23705560A EP4487070A1 EP 4487070 A1 EP4487070 A1 EP 4487070A1 EP 23705560 A EP23705560 A EP 23705560A EP 4487070 A1 EP4487070 A1 EP 4487070A1
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EP
European Patent Office
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plates
heat exchanger
plate
channel
circulation
Prior art date
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Pending
Application number
EP23705560.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christophe Denoual
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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
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Pending legal-status Critical Current

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    • F28F9/0258—Arrangements for coupling connectors with flow lines of quick acting type, e.g. with snap action

Definitions

  • Constituent plate of a heat exchanger and heat exchanger comprising at least one such plate
  • the present invention relates to the constituent plates of a heat exchanger. Its subject is such plates and a heat exchanger comprising at least one pair of such plates.
  • an element such as an electric motor, a battery, a calorie and/or cold storage device or the like.
  • the motor vehicle is equipped with an installation which comprises a coolant circuit inside which a coolant fluid circulates and a heat transfer liquid circuit inside which a heat transfer liquid circulates.
  • the refrigerant circuit comprises a compressor for compressing the refrigerant fluid, a heat exchanger for cooling the refrigerant fluid at constant pressure, an expansion member for allowing expansion of the refrigerant fluid and a heat exchanger which is arranged to allow heat transfer between the refrigerant and the heat transfer liquid.
  • the motor vehicle may also comprise an exchanger to allow heat transfer between two refrigerant fluids at different temperatures, or between two heat transfer fluids at different temperatures.
  • the heat exchanger is an exchanger formed of plates stacked and joined together to form a tube delimiting a circulation channel for the refrigerant fluid or the heat transfer liquid.
  • the plates comprise at least two openings, made in a bottom of the plate, to supply the circulation channel with heat transfer liquid or with coolant.
  • the circulation channel provides a passage section for the heat transfer liquid or for the coolant which is a surface taken perpendicular to a plane in which the plates extend and perpendicular to a longitudinal elongation axis of the plates. It is known to arrange protuberances inside the circulation channel to disturb a flow of the refrigerant fluid and/or of the heat transfer liquid inside the circulation channel.
  • the protuberances result from a deformation, in particular by stamping, of at least one of the plates.
  • Each protuberance comprises a base formed in the bottom of the plate and a top wall formed opposite the base.
  • the invention relates to a fluid circulation channel formed by at least two plates, each of the plates comprising a bottom and a section, the bottom extending in a first plane, the section extending in a parallel plane and offset from the foreground, the bottom and the section being connected to each other by an intermediate section.
  • Said channel is also characterized in that the bottom of at least one of the plates comprises a first protuberance, said first protuberance being characterized in that it extends from its base, formed in the first plane of the bottom of said plate, towards its top wall, said top wall being in contact with the bottom of the opposite plate and partially facing the intermediate section of said plate.
  • the fluid circulation channel is characterized in that at least one of the plates comprises at least one second protuberance, extending from its base towards a top wall, said top wall being in contact with the bottom of the opposite plate over its entire surface.
  • the fluid circulation channel is characterized in that the first protrusions and/or the second protrusions are of frustoconical shape.
  • the fluid circulation channel is characterized in that the top wall of the first protuberances and/or of the second protuberances is of circular, rectangular, triangular or chevron section. According to at least one of the aspects of the invention, the fluid circulation channel is characterized in that the top wall of the first protuberances and/or of the second protrusions extends along a plane parallel to the first planes of each of the plates.
  • the fluid circulation channel is characterized in that the height of the protuberances is taken between the base and the top wall of said protuberance, this height being between 0.3 mm and 2.0 mm, and preferably between 0.5 mm and 1.5 mm, ideally between 0.7 mm and 1.3 mm.
  • the fluid circulation channel is characterized in that the plates are of rectangular shape.
  • the fluid circulation channel is characterized in that each of the plates comprises at least one raised edge, said raised edge surrounding the bottom.
  • the fluid circulation channel is characterized in that the bottom and the raised edge of each of the plates delimit the fluid circulation channel.
  • the fluid circulation channel is characterized in that the plates comprise two longitudinal raised edges arranged opposite each other and two lateral raised edges arranged in vis-à-vis each other.
  • the invention also relates to a heat exchanger comprising a stack of plates according to the invention.
  • the heat exchanger is characterized in that the stack of plates forms an alternation of first channels and second channels, intended respectively for the circulation of a refrigerant fluid and of a heat transfer liquid.
  • the heat exchanger is characterized in that the first planes in which the bottoms of the plates fit are perpendicular to the stacking direction.
  • the heat exchanger is characterized in that the section of each of the plates is in contact with the bottom of the opposite plate. According to at least one of the aspects of the invention, the heat exchanger is characterized in that each of the plates comprises at least four openings. According to at least one of the aspects of the invention, the heat exchanger is characterized in that each of these openings can be triangular, rectangular or circular. According to at least one of the aspects of the invention, the heat exchanger is characterized in that each of the sections of each of the plates comprises an opening. This has the advantage of producing the maximum mechanical stress during the bursting or cycling pressure tests and thus favoring a potential rupture on the first protuberance.
  • the heat exchanger is characterized in that the openings are distributed two by two at each longitudinal end of the plate, and more particularly at each of the corners of the bottom of the plate . This has the advantage of simplifying the check at the end of the tests by making it possible to check only at least one of the ends of the channel and by facilitating access to the first protrusion.
  • the heat exchanger is characterized in that two openings are configured to communicate with one of the first circulation paths arranged on one side of the bottom and the two other openings are configured to communicate with one of the second circulation paths arranged on another side of the bottom.
  • the heat exchanger is characterized in that the channel has an I-shaped profile. According to at least one other aspect of the invention, the heat exchanger is characterized in that the bottom of the plates comprises a rib arranged so that the channel has a U-shaped profile. According to at least one of the aspects of the invention, the heat exchanger is characterized in that the protrusions are deformations of the plate. According to at least one of the aspects of the invention, the heat exchanger is characterized in that the plates are made by stamping.
  • the heat exchanger is characterized in that the plates are made of a metallic material, for example capable of being stamped to form in particular the protrusions by stamping the plate, the metallic material being chosen from thermally conductive metallic materials, aluminum or aluminum alloy in particular.
  • the invention also relates to an installation intended for the heat treatment of an element for a vehicle, said element possibly being in particular an electric or thermal motor and/or an electrical energy storage battery, said installation comprising at least one heat exchanger according to the invention.
  • FIG. 1 is a schematic view of an installation comprising at least least one heat exchanger according to the invention
  • - Figure 2 is a schematic view of a first participating heat exchanger of the installation shown in Figure 1
  • - Figure 3 is a partial schematic view of the first heat exchanger shown in Figure 2
  • - Figure 4 is a schematic front view of a constituent plate of the first heat exchanger shown in Figures 2 and 3.
  • Such an element 1 is in particular an electric or thermal motor intended to at least partially propel the motor vehicle, a battery provided for storing electrical energy, a calorie and/or cold storage device or the like.
  • the motor vehicle is equipped with an installation 2 which comprises a coolant circuit 3 inside which circulates a coolant fluid 4, carbon dioxide for example or the like, and a coolant circuit 5 at the inside which circulates a heat transfer liquid 6, in particular glycol water or the like.
  • Installation 2 comprises at least one heat exchanger 11, 12 according to the present invention. The installation 2 is described below to better understand the present invention but the characteristics of the installation 2 described are in no way restrictive for the heat exchanger 11, 12 of the present invention.
  • the refrigerant circuit 3 comprises a compressor 7 for compressing the refrigerant fluid 4, a refrigerant fluid/external air exchanger 8 for cooling the refrigerant fluid 4 at constant pressure, for example placed on the front face of the motor vehicle, an expansion device 9 to allow expansion of the refrigerant fluid 4 and a first heat exchanger 11 which is arranged to allow heat transfer between the refrigerant fluid 4 and the heat transfer liquid 6.
  • the coolant circuit 3 comprises a second heat exchanger 12 which is arranged to allow heat transfer between the coolant 4 and an air flow 10, the air flow 10 circulating for example at the inside a pipe 13 of a ventilation, heating and/or air conditioning system, before being delivered inside a passenger compartment of the motor vehicle.
  • the element 1 is in relation with a heat exchanger 14, the heat exchanger 14 being capable of modifying a temperature of the element 1, in particular by direct contact made between the element 1 and the heat exchanger 14 , the heat exchanger 14 constituting the heat transfer liquid circuit 5.
  • the heat transfer liquid circuit 5 comprises a pump 15 for circulating the heat transfer liquid 6 inside the heat transfer liquid circuit 5.
  • the heat transfer liquid circuit 5 comprises the first heat exchanger 11 which also constitutes the refrigerant circuit 3.
  • the first heat exchanger 11 comprises at least a first circulation path 21 of the refrigerant fluid 4 and at least a second circulation path 22 of the heat transfer liquid 6, the first circulation path 21 and the second circulation path 22 being arranged to allow heat exchange between the refrigerant fluid 4 present inside the first circulation path 21 and the heat transfer liquid 6 present inside the second path circulation path 22.
  • the first heat exchanger 11 comprises several first circulation paths 21 and several second circulation paths 22.
  • a first circulation path 21 is interposed between two second circulation paths 22, and a second circulation path 22 is interposed between two first circulation paths 21.
  • the first heat exchanger 11 thus comprises an alternation of first circulation paths 21 and second circulation paths 22.
  • the heat transfer liquid 6 circulates from the pump 15 to the first heat exchanger 11, then circulates inside the first heat exchanger 11 by taking the second circulation paths 22 to exchange calories with the refrigerant fluid 4 present inside the first paths circulation 21.
  • the heat transfer liquid then circulates in the heat exchanger 14 to exchange calories with the element 1, then returns to the pump 15.
  • the refrigerant fluid 4 circulates from the compressor 7 to the refrigerant fluid exchanger / outside air 8, then to the expansion device 9.
  • the refrigerant 4 then circulates inside the first heat exchanger 11 by taking the first circulation paths 21 inside which the coolant 4 exchanges calories with the coolant 6 present inside the second circulation paths 22, then returns to the compressor 7.
  • the refrigerant fluid 4 circulates inside the second heat exchanger 12 by taking circulation paths inside which the refrigerant fluid 4 exchanges calories with the air flow 10, then returns to the compressor 7.
  • the first heat exchanger 11 is generally parallelepipedic and comprises a flange 100a and a flange 100b.
  • the cheek 100a is provided with an inlet for the heat transfer liquid 101 via which the heat transfer liquid 6 penetrates inside the first heat exchanger 11.
  • the cheek 100a is also provided with an evacuation of the heat transfer liquid 102 by through which the heat transfer liquid 6 is evacuated from the first heat exchanger 11.
  • the second circulation paths 22 extend between the heat transfer liquid inlet 101 and the heat transfer liquid discharge 102.
  • the flange 100a also comprises a coolant inlet 103 through which the coolant 4 enters the inside of the first heat exchanger 11 and a coolant outlet 104 through which the coolant 4 is discharged from the first heat exchanger of heat 11.
  • the first circulation paths 21 extend between the inlet of the refrigerant fluid 103 and the evacuation of the refrigerant fluid 104.
  • the first heat exchanger 11 is a plate exchanger which comprises a plurality of plates 105, such as the plates 105 shown schematically in Figures 4.
  • the plate 105 extends mainly along a longitudinal axis of elongation A1.
  • the plate 105 comprises a bottom 106 and at least one raised edge 108a, 108b, 109a, 109b which surrounds the bottom 106. raised 108a, 108b, 109a, 109b surrounds the bottom 106.
  • the plate 105 is arranged in a generally rectangular tub, the bottom of the tub being made up of the bottom 106 and the edges of the tub being made up of the raised edge 108a, 108b, 109a, 109b. More particularly, the raised edge 108a, 108b, 109a, 109b comprises two longitudinal raised edges 108a, 108b arranged opposite each other and two lateral raised edges 109a, 109b arranged opposite each other. one of the other. Plate 105 includes four openings 110, said openings 110 possibly being triangular. These openings 110 can also be, for example, circular, rectangular.
  • openings 110 are distributed two by two at each longitudinal end of the plate 105, and more particularly at each of the corners of the bottom 106 of the plate 105. Two of these openings 110 are configured to communicate with one of the first circulation paths 21 provided on one side of the bottom 106 and the two other openings 110 are configured to communicate with one of the second circulation paths 22 provided on another side of the bottom 106. Two of the openings 110 provided at the same longitudinal end of the plate 105 are each surrounded by a section 120, so that these openings 110 surrounded by this section 120 extend in a first parallel and offset plane, in a direction perpendicular to the bottom 106 of the plates 105, with respect to a first plane P1 in which fits the bottom 106.
  • the two other openings 110 located at the other longitudinal end of the plate 105 extend in the first plane P1.
  • the bottom 106 and each of the sections 120 of each of the plates 105 are interconnected by an intermediate section 119.
  • Two plates 105 are nested one inside the other and in contact with each other at least by the intermediate their raised edges 108a, 108b, 109a, 109b.
  • two plates 105 are stacked one above the other and leave between them a space which forms the channel 111a, 111b for circulating the coolant 4 or heat transfer liquid 6.
  • the bottom 106 comprises a rib 113 which is arranged so that the channel 111a, 111b has a U-shaped profile.
  • the rib 113 is parallel to a direction D of elongation of the longitudinal raised edges 108a, 108b, the direction D of elongation of the longitudinal raised edges 108a, 108b preferably being parallel to the longitudinal axis of elongation A1 of the plate 105.
  • the rib 113 extends between a first longitudinal end 114 and a second longitudinal end 115 , the first longitudinal end 114 being in contact with the raised edge 108a, 108b, 109a, 109b, and preferably in contact with a first lateral raised edge 109a that includes the raised edge 108a, 108b, 109a, 109b.
  • the second longitudinal end 115 is located at a first non-zero distance D1 from the raised edge 108a, 108b, 109a, 109b, the first distance D1 being taken between the second longitudinal end 115 and the raised edge 108a, 108b, 109a, 109b, measured along the longitudinal elongation axis A1 of the plate 105.
  • the channel 111a, 111b is shaped like a U whose branches of the U are parallel to the longitudinal raised edges 108a, 108b of the plate 105 and are separated by the rib 113, and whose base of the U adjoins a second lateral edge 109b which is formed longitudinally opposite the first lateral edge 109a.
  • three plates 105 are nested inside each other so that the raised edge 108a, 108b, 109a, 109b of one plate 105 is recessed inside the raised edge 108a, 108b, 109a, 109b of plate 105 immediately following.
  • Such a stack of plates 105 is also made so that the bottoms 106 of the plates 105 are arranged parallel to each other in a distant and stepped superposition of the bottoms 106.
  • the raised edges 108a, 108b, 109a, 109b of two plates 105 embedded in each other are in contact and are intended to be brazed with each other to seal the channel 111a, 111b thus provided between two adjacent plates 105.
  • Two adjacent plates 105 are also associated so that the grooves 113 of the two adjacent plates 105 are superimposed on one another.
  • Two plates 105 thus nested one inside the other jointly delimit a tube 123 which channels a circulation of the refrigerant fluid 4 or else of the heat transfer liquid 6.
  • the two plates 105 forming the tube 123 jointly delimit the channel 111a, 111b dedicated to the circulation of the refrigerant fluid 4 or of the heat transfer liquid 6. More particularly, one side of a plate 105 borders the first channel 111a for the circulation of the refrigerant fluid 4 and the other side of the same plate 105 borders the second channel 111b circulation of the heat transfer liquid 6.
  • the plates 105 are arranged between them so as to alternately configure the channels 111a, 111b for the circulation of the refrigerant fluid 4 and of the heat transfer liquid 6.
  • Each of the plates 105 is advantageously provided with a plurality protrusions 112a, 112b.
  • Each of the protuberances 112a, 112b of a plate 105 extends from its base 117, provided in the first plane P1 of the bottom 106 of said plate 105, towards its top wall 116.
  • the top wall 116 is the wall of the protuberance 112a , 112b which is farthest from the bottom 106.
  • the protrusions 112a, 112b are divided into two categories.
  • each of the plates 105 comprises at least one first protrusion 112a, characterized in that the top wall 116 of the said first protrusion 112a is in contact with the bottom of the opposite plate 105 and partially opposite the intermediate section 119 of said plate 105.
  • Each of the plates 105 comprises a plurality of second protuberances 112b.
  • the top wall 116 of the second protrusions 112b is in contact with the bottom 106 of the opposite plate over its entire surface.
  • the height H of the protuberances is taken between the base 117 of the protuberance 112a, 112b which is formed in the first plane P1 of the bottom 106 and the top wall 116 of said protuberance 112a, 112b.
  • each of the plates 105 comprises four openings 110 and each of the sections 120 of each of the plates 105 comprises an opening 110.
  • each of the sections 120 of each of the plates 105 is in contact with the bottom 106 of the opposite plate 105.
  • the plate 105 is made of a metallic material, capable of being stamped to form in particular the protrusions 112a, 112b and the rib 113 by stamping the plate 105, the metallic material being chosen from among thermally conductive metallic materials, aluminum or aluminum alloy. aluminum in particular.

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Abstract

Plaque constitutive d'un échangeur de chaleur et échangeur de chaleur comprenant au moins une telle plaque L'invention porte sur un canal (111a, 111b) de circulation de fluide (4, 6) formé par au moins deux plaques (105) comprenant chacune un fond (106) et une section (120), le fond (106) s'étendant dans un premier plan (P1), la section (120) s'étendant dans un plan parallèle et décalé par rapport au premier plan (P1), le fond (106) et la section (120) étant reliés entre eux par un tronçon intermédiaire (119), le fond (106) d'au moins une des plaques (105) comprend une première protubérance (112a), ladite première protubérance (112a) étant caractérisé en ce 0 qu'elle s'étend depuis sa base (117) vers sa paroi sommitale (116), ladite paroi sommitale (116) étant en contact avec le fond (106) de la plaque (105) opposée et partiellement en vis à vis du tronçon intermédiaire (119) de ladite plaque (105).

Description

Plaque constitutive d’un échangeur de chaleur et échangeur de chaleur comprenant au moins une telle plaque La présente invention se rapporte aux plaques constitutives d’un échangeur de chaleur. Elle a pour objet de telles plaques et un échangeur de chaleur comportant au moins une paire de telles plaques. Dans le domaine automobile, il est courant d’avoir à contrôler la température d’un élément, tel qu’un moteur électrique, une batterie, un dispositif de stockage de calories et/ou de frigories ou analogue. A cet effet, le véhicule automobile est équipé d’une installation qui comprend un circuit de fluide réfrigérant à l’intérieur duquel circule un fluide réfrigérant et un circuit de liquide caloporteur à l’intérieur duquel circule un liquide caloporteur. Le circuit de fluide réfrigérant comprend un compresseur pour comprimer le fluide réfrigérant, un échangeur thermique pour refroidir le fluide réfrigérant à pression constante, un organe de détente pour permettre une détente du fluide réfrigérant et un échangeur de chaleur qui est agencé pour permettre un transfert thermique entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur. Suivant d’autres applications, le véhicule automobile peut également comprendre un échangeur pour permettre un transfert thermique entre deux fluide réfrigérants à températures différentes, ou entre deux fluides caloporteurs à des températures différentes. L’échangeur de chaleur est un échangeur formé de plaques empilées et jointes ensemble pour former un tube délimitant un canal de circulation du fluide réfrigérant ou du liquide caloporteur. Les plaques comprennent au moins deux ouvertures, ménagées dans un fond de la plaque, pour alimenter le canal de circulation en liquide caloporteur ou en fluide réfrigérant. Le canal de circulation offre une section de passage au liquide caloporteur ou au fluide réfrigérant qui est une surface prise perpendiculairement à un plan dans lequel s’étendent les plaques et perpendiculairement à un axe d’allongement longitudinal des plaques. Il est connu de ménager des protubérances à l’intérieur du canal de circulation pour perturber un écoulement du fluide réfrigérant et/ou du liquide caloporteur à l’intérieur du canal de circulation. Les protubérances sont issues d’une déformation, notamment par emboutissage, d’au moins une des plaques. Chaque protubérance comprend une base ménagée dans le fond de la plaque et une paroi sommitale ménagée à l’opposé de la base. Au cours des phases de validation d’un tel échangeur de chaleur, celui-ci est soumis à des essais de tenue mécanique. Ces tests, de type tests d’éclatement ou de pression cyclée par exemple, visent à s’assurer que l’échangeur est apte à supporter une certaine pression, pression au-delà de laquelle des fuites apparaissent. Le problème réside alors dans la localisation desdites fuites. En effet, pour ces échangeurs de chaleur, ce type de défaillances apparaissent généralement sous forme de micro-fuites, le plus souvent situées dans le faisceau du produit, c'est-à- dire au niveau du canal de circulation. Les essais de tomographie pour localiser ces micro-fuites sur des échangeurs de chaleur après des essais de tenue mécanique n’ont pas été concluants car celles-ci ne sont pas visibles. L’objet de la présente invention est donc de désigner une zone de rupture de référence pour les essais de tenue mécanique sur un échangeur de chaleur à plaques comportant des protubérances. Dans ce but, certaines protubérances sont spécifiquement conçues pour générer une rupture localisée. Plus particulièrement, l’invention concerne un canal de circulation de fluide formé par au moins deux plaques, chacune des plaques comprenant un fond et une section, le fond s’étendant dans un premier plan, la section s’étendant dans un plan parallèle et décalé par rapport au premier plan, le fond et la section étant reliées entre eux par un tronçon intermédiaire. Ledit canal est également caractérisé en ce que le fond d’au moins une des plaques comprend une première protubérance, ladite première protubérance étant caractérisé en ce qu’elle s’étend depuis sa base, ménagée dans le premier plan du fond de ladite plaque, vers sa paroi sommitale, ladite paroi sommitale étant en contact avec le fond de la plaque opposée et partiellement en vis à vis du tronçon intermédiaire de ladite plaque. On entend par « plan parallèle et décalé par rapport au premier plan » un plan décalé suivant une direction perpendiculaire au fond de la plaque. Selon au moins un des aspects de l’invention, le canal de circulation de fluide est caractérisé en ce qu’au moins une des plaques comprend au moins une deuxième protubérance, s’étendant depuis sa base vers une paroi sommitale, ladite paroi sommitale étant en contact avec le fond de la plaque opposée sur l'intégralité de sa surface. Selon au moins un des aspects de l’invention, le canal de circulation de fluide est caractérisé en ce que les premières protubérances et/ou les deuxièmes protubérances sont de forme tronconique. Selon au moins un des aspects de l’invention, le canal de circulation de fluide est caractérisé en ce que la paroi sommitale des premières protubérances et/ou des deuxièmes protubérances est de section circulaire, rectangulaire, triangulaire ou en chevron. Selon au moins un des aspects de l’invention, le canal de circulation de fluide est caractérisé en ce que la paroi sommitale des premières protubérances et/ou des deuxièmes protubérances s’étend suivant un plan parallèle aux premiers plans de chacune des plaques. Selon au moins un des aspects de l’invention, le canal de circulation de fluide est caractérisé en ce que la hauteur des protubérances est prise entre la base et la paroi sommitale de ladite protubérance, cette hauteur étant comprise entre 0.3 mm et 2.0 mm, et préférentiellement entre 0.5 mm et 1.5 mm, idéalement entre 0.7 mm et 1.3 mm. Selon au moins un des aspects de l’invention, le canal de circulation de fluide est caractérisé en ce que les plaques sont de forme rectangulaire. Selon au moins un des aspects de l’invention, le canal de circulation de fluide est caractérisé en ce que chacune des plaques comprend au moins un bord relevé, ledit bord relevé entourant le fond. Selon au moins un des aspects de l’invention, le canal de circulation de fluide est caractérisé en ce que le fond et le bord relevé de chacune des plaques délimitent le canal de circulation de fluide. Selon au moins un des aspects de l’invention, le canal de circulation de fluide est caractérisé en ce que les plaques comprennent deux bords relevés longitudinaux ménagés en vis-à-vis l’un de l’autre et deux bords relevés latéraux ménagés en vis-à-vis l’un de l’autre. L’invention concerne également un échangeur de chaleur comprenant un empilement de plaques selon l’invention. Selon au moins un des aspects de l’invention, l’échangeur de chaleur est caractérisé en ce que l’empilement de plaques forme une alternance de premiers canaux et de deuxièmes canaux, destinés respectivement à la circulation d’un fluide réfrigérant et d’un liquide caloporteur. Selon au moins un des aspects de l’invention, l’échangeur de chaleur est caractérisé en ce que les premiers plans dans lesquels s’inscrivent les fonds des plaques sont perpendiculaires à la direction d’empilement. Selon au moins un des aspects de l’invention, l’échangeur de chaleur est caractérisé en ce que la section de chacune des plaques est en contact avec le fond de la plaque opposée. Selon au moins un des aspects de l’invention, l’échangeur de chaleur est caractérisé en ce que chacune des plaques comprend au moins quatre ouvertures. Selon au moins un des aspects de l’invention, l’échangeur de chaleur est caractérisé en ce que chacune de ces ouvertures peut être triangulaire, rectangulaire ou circulaire. Selon au moins un des aspects de l’invention, l’échangeur de chaleur est caractérisé en ce que chacune des sections de chacune des plaques comprend une ouverture. Ceci ayant pour avantage de produire le maximum de contrainte mécanique lors des tests d’éclatement ou de pression cyclée et ainsi de privilégier une rupture potentielle sur la première protubérance. Le contrôle à l’issue des tests consistera au moins à vérifier le comportement de cette première protubérance. Selon au moins un des aspects de l’invention, l’échangeur de chaleur est caractérisé en ce que les ouvertures sont réparties deux-à-deux à chaque extrémité longitudinale de la plaque, et plus particulièrement à chacun des angles du fond de la plaque. Ceci ayant pour avantage de simplifier le contrôle à l’issue des tests en permettant de ne vérifier qu’au moins une des extrémités du canal et en facilitant l’accès à la première protubérance. Selon au moins un des aspects de l’invention, l’échangeur de chaleur est caractérisé en ce que deux ouvertures sont configurées pour communiquer avec un des premiers chemins de circulation ménagé d’un côté du fond et les deux autres ouvertures sont configurées pour communiquer avec un des deuxièmes chemins de circulation ménagé d’un autre côté du fond. Selon au moins un des aspects de l’invention, l’échangeur de chaleur est caractérisé en ce que le canal présente un profil en I. Selon au moins un autre aspect de l’invention, l’échangeur de chaleur est caractérisé en ce que le fond des plaques comprend une nervure agencée pour que le canal présente un profil en U. Selon au moins un des aspects de l’invention, l’échangeur de chaleur est caractérisé en ce que les protubérances sont des déformations de la plaque. Selon au moins un des aspects de l’invention, l’échangeur de chaleur est caractérisé en ce que les plaques sont réalisées par emboutissage. Selon au moins un des aspects de l’invention, l’échangeur de chaleur est caractérisé en ce que les plaques sont réalisées en un matériau métallique, par exemple apte à être embouti pour former notamment les protubérances par emboutissage de la plaque, le matériau métallique étant choisi parmi les matériaux métalliques thermiquement conducteur, aluminium ou alliage d’aluminium notamment. L’invention concerne également une installation destinée au traitement thermique pour véhicule d’un élément, ledit élément pouvant être notamment un moteur électrique ou thermique et/ou une batterie de stockage d’énergie électrique, ladite installation comprenant au moins un échangeur de chaleur selon l’invention. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d’une installation comprenant au moins un échangeur de chaleur selon l’invention, - la figure 2 est une vue schématique d’un premier échangeur de chaleur participant de l’installation représentée sur la figure 1, - la figure 3 est une vue schématique partielle du premier échangeur de chaleur illustré sur la figure 2, - la figure 4 est une vue schématique de face d’une plaque constitutive du premier échangeur de chaleur illustré sur les figures 2 et 3. Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. Sur la figure 1, un véhicule automobile est équipé d’un élément 1 qu’il convient de refroidir ou de réchauffer, par exemple pour optimiser son fonctionnement. Un tel élément 1 est notamment un moteur électrique ou thermique destiné à propulser au moins partiellement le véhicule automobile, une batterie prévue pour stocker une énergie électrique, un dispositif de stockage de calories et/ou de frigories ou analogue. A cet effet, le véhicule automobile est équipé d’une installation 2 qui comprend un circuit de fluide réfrigérant 3 à l’intérieur duquel circule un fluide réfrigérant 4, dioxyde de carbone par exemple ou analogue, et un circuit de liquide caloporteur 5 à l’intérieur duquel circule un liquide caloporteur 6, eau glycolée notamment ou analogue. L’installation 2 comprend au moins un échangeur de chaleur 11, 12 selon la présente invention. L’installation 2 est décrite ci-après pour mieux comprendre la présente invention mais les caractéristiques de l’installation 2 décrite ne sont nullement restrictives pour l’échangeur de chaleur 11, 12 de la présente invention. Autrement dit, l’installation 2 est susceptible de présenter des caractéristiques structurelles distinctes et/ou des modalités de fonctionnement différentes que celles décrites sans que l’échangeur de chaleur 11, 12 déroge aux règles de la présente invention. Le circuit de fluide réfrigérant 3 comprend un compresseur 7 pour comprimer le fluide réfrigérant 4, un échangeur fluide réfrigérant / air extérieur 8 pour refroidir le fluide réfrigérant 4 à pression constante, par exemple placé en face avant du véhicule automobile, un organe de détente 9 pour permettre une détente du fluide réfrigérant 4 et un premier échangeur de chaleur 11 qui est agencé pour permettre un transfert thermique entre le fluide réfrigérant 4 et le liquide caloporteur 6. Le circuit de fluide réfrigérant 3 comprend un deuxième échangeur de chaleur 12 qui est agencé pour permettre un transfert thermique entre le fluide réfrigérant 4 et un flux d’air 10, le flux d’air 10 circulant par exemple à l’intérieur d’une canalisation 13 d’un système de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, avant d’être délivré à l’intérieur d’un habitacle du véhicule automobile. A cette fin, l’élément 1 est en relation avec un échangeur thermique 14, l’échangeur thermique 14 étant apte à modifier une température de l’élément 1, notamment par contact direct ménagé entre l’élément 1 et l’échangeur thermique 14, l’échangeur thermique 14 étant constitutif du circuit de liquide caloporteur 5. Le circuit de liquide caloporteur 5 comprend une pompe 15 pour faire circuler le liquide caloporteur 6 à l’intérieur du circuit de liquide caloporteur 5. Le circuit de liquide caloporteur 5 comprend le premier échangeur de chaleur 11 qui est également constitutif du circuit de fluide réfrigérant 3. Le premier échangeur de chaleur 11 comprend au moins un premier chemin de circulation 21 du fluide réfrigérant 4 et au moins un deuxième chemin de circulation 22 du liquide caloporteur 6, le premier chemin de circulation 21 et le deuxième chemin de circulation 22 étant agencés pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant 4 présent à l’intérieur du premier chemin de circulation 21 et le liquide caloporteur 6 présent à l’intérieur du deuxième chemin de circulation 22. De préférence, le premier échangeur de chaleur 11 comporte plusieurs premiers chemins de circulation 21 et plusieurs deuxièmes chemins de circulation 22. Un premier chemin de circulation 21 est interposé entre deux deuxièmes chemins de circulation 22, et un deuxième chemin de circulation 22 est interposé entre deux premiers chemins de circulation 21. Le premier échangeur de chaleur 11 comporte ainsi une alternance de premiers chemins de circulation 21 et de deuxièmes chemins de circulation 22. A l’intérieur du circuit de liquide caloporteur 5, le liquide caloporteur 6 circule depuis la pompe 15 vers le premier échangeur de chaleur 11, puis circule à l’intérieur du premier échangeur de chaleur 11 en empruntant les deuxièmes chemins de circulation 22 pour échanger des calories avec le fluide réfrigérant 4 présent à l’intérieur des premiers chemins de circulation 21. Le liquide caloporteur circule ensuite dans l’échangeur thermique 14 pour échanger des calories avec l’élément 1, puis retourne vers la pompe 15. A l’intérieur du circuit de fluide réfrigérant 3, le fluide réfrigérant 4 circule du compresseur 7 vers l’échangeur fluide réfrigérant / air extérieur 8, puis vers l’organe de détente 9. Selon une première modalité de fonctionnement du circuit de fluide réfrigérant 3, le fluide réfrigérant 4 circule ensuite à l’intérieur du premier échangeur de chaleur 11 en empruntant les premiers chemins de circulation 21 à l’intérieur desquels le fluide réfrigérant 4 échange des calories avec le liquide caloporteur 6 présent à l’intérieur des deuxièmes chemins de circulation 22, puis retourne vers le compresseur 7. Selon une deuxième modalité de fonctionnement du circuit de fluide réfrigérant 3, le fluide réfrigérant 4 circule à l’intérieur du deuxième échangeur de chaleur 12 en empruntant des chemins de circulation à l’intérieur desquels le fluide réfrigérant 4 échange des calories avec le flux d’air 10, puis retourne vers le compresseur 7. Sur la figure 2, le premier échangeur de chaleur 11 est globalement parallélépipédique et comprend une joue 100a et une joue 100b. La joue 100a est pourvue d’une admission du liquide caloporteur 101 par l’intermédiaire de laquelle le liquide caloporteur 6 pénètre à l’intérieur du premier échangeur de chaleur 11. La joue 100a est aussi pourvue d’une évacuation du liquide caloporteur 102 par l’intermédiaire de laquelle le liquide caloporteur 6 est évacué hors du premier échangeur de chaleur 11. Les deuxièmes chemins de circulation 22 s’étendent entre l’admission du liquide caloporteur 101 et l’évacuation du liquide caloporteur 102. La joue 100a comporte aussi une admission du fluide réfrigérant 103 par l’intermédiaire de laquelle le fluide réfrigérant 4 pénètre à l’intérieur du premier échangeur de chaleur 11 et une évacuation du fluide réfrigérant 104 par l’intermédiaire de laquelle le fluide réfrigérant 4 est évacué hors du premier échangeur de chaleur 11. Les premiers chemins de circulation 21 s’étendent entre l’admission du fluide réfrigérant 103 et l’évacuation du fluide réfrigérant 104. Sur la figure 3, sur laquelle a été ôtée la joue 100b du premier échangeur de chaleur 11, le premier échangeur de chaleur 11 est un échangeur à plaques qui comprend une pluralité de plaques 105, telles que les plaques 105 schématisées figures 4. La plaque 105 s’étend principalement selon un axe longitudinal d’allongement A1. La plaque 105 comprend un fond 106 et au moins un bord relevé 108a, 108b, 109a, 109b qui entoure le fond 106. Autrement dit, le bord relevé 108a, 108b, 109a, 109b est ménagé à la périphérie du fond 106 et le bord relevé 108a, 108b, 109a, 109b entoure le fond 106. On comprend que la plaque 105 est agencée en une baignoire globalement rectangulaire, le fond de la baignoire étant constitué du fond 106 et les bords de la baignoire étant constitués du bord relevé 108a, 108b, 109a, 109b. Plus particulièrement, le bord relevé 108a, 108b, 109a, 109b comprend deux bords relevés longitudinaux 108a, 108b ménagés en vis-à-vis l’un de l’autre et deux bords relevés latéraux 109a, 109b ménagés en vis-à-vis l’un de l’autre. La plaque 105 comprend quatre ouvertures 110, lesdites ouvertures 110 pouvant être triangulaires. Ces ouvertures 110 peuvent aussi être, par exemple, circulaires, rectangulaires. Ces ouvertures 110 sont réparties deux-à-deux à chaque extrémité longitudinale de la plaque 105, et plus particulièrement à chacun des angles du fond 106 de la plaque 105. Deux de ces ouvertures 110 sont configurées pour communiquer avec un des premiers chemins de circulation 21 ménagé d’un côté du fond 106 et les deux autres ouvertures 110 sont configurées pour communiquer avec un des deuxièmes chemins de circulation 22 ménagé d’un autre côté du fond 106. Deux des ouvertures 110 ménagées à une même extrémité longitudinale de la plaque 105 sont chacune entourées par une section 120, de sorte que ces ouvertures 110 cernées par cette section 120 s’étendent dans un premier plan parallèle et décalé, suivant une direction perpendiculaire au fond 106 des plaques 105, par rapport à un premier plan P1 dans lequel s’inscrit le fond 106. Les deux autres ouvertures 110 situées à l’autre extrémité longitudinale de la plaque 105 s’étendent dans le premier plan P1. Le fond 106 et chacune des sections 120 de chacune des plaques 105 sont reliées entre elles par un tronçon intermédiaire 119. Deux plaques 105 sont imbriquées l’une dans l’autre et en contact l’une avec l’autre au moins par l’intermédiaire de leurs bords relevés 108a, 108b, 109a, 109b. Autrement dit, deux plaques 105 sont empilées l’une au-dessus de l’autre et ménagent entre elles un espace qui forme le canal 111a, 111b de circulation du fluide réfrigérant 4 ou du liquide caloporteur 6. Le fond 106 comprend une nervure 113 qui est agencée pour que le canal 111a, 111b présente un profil en U. La nervure 113 est parallèle à une direction D d’élongation des bords relevés longitudinaux 108a, 108b, la direction D d’élongation des bords relevés longitudinaux 108a, 108b étant préférentiellement parallèle à l’axe longitudinal d’allongement A1 de la plaque 105. La nervure 113 s’étend entre une première extrémité longitudinale 114 et une deuxième extrémité longitudinale 115, la première extrémité longitudinale 114 étant en contact avec le bord relevé 108a, 108b, 109a, 109b, et préférentiellement en contact avec un premier bord relevé latéral 109a que comprend le bord relevé 108a, 108b, 109a, 109b. La deuxième extrémité longitudinale 115 est située à une première distance D1 non-nulle du bord relevé 108a, 108b, 109a, 109b, la première distance D1 étant prise entre la deuxième extrémité longitudinale 115 et le bord relevé 108a, 108b, 109a, 109b, mesurée le long de l’axe d’allongement longitudinal A1 de la plaque 105. Ces dispositions sont telles que le canal 111a, 111b est conformé en un U dont les branches du U sont parallèles aux bords relevés longitudinaux 108a, 108b de la plaque 105 et sont séparées par la nervure 113, et dont la base du U jouxte un deuxième bord latéral 109b qui est ménagé à l’opposé longitudinalement du premier bord latéral 109a. Sur la figure 4, trois plaques 105 sont imbriquées les unes dans les autres de manière à ce que le bord relevé 108a, 108b, 109a, 109b d’une plaque 105 soit encastré à l’intérieur du bord relevé 108a, 108b, 109a, 109b de la plaque 105 immédiatement successive. Un tel empilement des plaques 105 est réalisé aussi de manière à ce que les fonds 106 des plaques 105 soient disposées parallèlement les unes aux autres en une superposition distante et étagée des fonds 106. Les bords relevés 108a, 108b, 109a, 109b de deux plaques 105 encastrées l’une dans l’autre sont en contact et sont destinés à être brasés l’un avec l’autre pour assurer une étanchéité du canal 111a, 111b ainsi ménagé entre deux plaques 105 adjacentes. Deux plaques adjacentes 105 sont aussi associées de manière à ce que les rainures 113 des deux plaques adjacentes 105 soient superposées l’une à l’autre. Deux plaques 105 ainsi imbriquées l’une dans l’autre délimitent conjointement un tube 123 qui canalise une circulation du fluide réfrigérant 4 ou bien du liquide caloporteur 6. Autrement dit, les deux plaques 105 formant le tube 123 délimitent conjointement le canal 111a, 111b dédié à la circulation du fluide réfrigérant 4 ou du liquide caloporteur 6. Plus particulièrement, un côté d’une plaque 105 borde le premier canal 111a de circulation du fluide réfrigérant 4 et l’autre côté de la même plaque 105 borde le deuxième canal 111b de circulation du liquide caloporteur 6. Ainsi, les plaques 105 sont agencées entre elles de manière à configurer en alternance les canaux 111a, 111b de circulation du fluide réfrigérant 4 et du liquide caloporteur 6. Chacune des plaques 105 est avantageusement pourvue d’une pluralité de protubérances 112a, 112b. Chacune des protubérances 112a, 112b d’une plaque 105 s’étend depuis sa base 117, ménagée dans le premier plan P1 du fond 106 de ladite plaque 105, vers sa paroi sommitale 116. La paroi sommitale 116 est la paroi de la protubérance 112a, 112b qui est la plus éloignée du fond 106. Les protubérances 112a, 112b sont réparties en deux catégories. Ainsi, chacune des plaques 105 comprend au moins une première protubérance 112a, caractérisée en ce que la paroi sommitale 116 de ladite première protubérance 112a est en contact avec le fond de la plaque 105 opposée et partiellement en vis-à-vis du tronçon intermédiaire 119 de ladite plaque 105. Chacune des plaques 105 comprend une pluralité de deuxièmes protubérances 112b. La paroi sommitale 116 des deuxièmes protubérances 112b est en contact avec le fond 106 de la plaque opposée sur l’intégralité de sa surface. La hauteur H des protubérances est prise entre la base 117 de la protubérance 112a, 112b qui est ménagée dans le premier plan P1 du fond 106 et la paroi sommitale 116 de ladite protubérance 112a, 112b. Cette hauteur étant comprise entre 0.3 mm et 2.0 mm, et préférentiellement entre 0.5 mm et 1.5 mm, idéalement entre 0.7 mm et 1.3 mm Chacune des plaques 105 comprend quatre ouvertures 110 et chacune des sections 120 de chacune des plaques 105 comprend une ouverture 110. De plus, chacune des sections 120 de chacune des plaques 105 est en contact avec le fond 106 de la plaque 105 opposée. La plaque 105 est réalisée en un matériau métallique, apte à être embouti pour former notamment les protubérances 112a, 112b et la nervure 113 par emboutissage de la plaque 105, le matériau métallique étant choisi parmi les matériaux métalliques thermiquement conducteurs, aluminium ou alliage d’aluminium notamment.

Claims

REVENDICATIONS 1. Canal (111a, 111b) de circulation de fluide (4, 6) formé par au moins deux plaques (105) comprenant chacune un fond (106) et une section (120), le fond (106) s’étendant dans un premier plan (P1), la section (120) s’étendant dans un plan parallèle et décalé par rapport au premier plan (P1), le fond (106) et la section (120) étant reliés entre eux par un tronçon intermédiaire (119), le fond (106) d’au moins une des plaques (105) comprend une première protubérance (112a), ladite première protubérance (112a) étant caractérisé en ce qu’elle s’étend depuis sa base (117) vers sa paroi sommitale (116), ladite paroi sommitale (116) étant en contact avec le fond (106) de la plaque (105) opposée et partiellement en vis à vis du tronçon intermédiaire (119) de ladite plaque (105). 2. Canal (111a, 111b) de circulation de fluide (4, 6) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’au moins une des plaques (105) comprend au moins une deuxième protubérance (12), s’étendant depuis sa base (117) vers une paroi sommitale (116), ladite paroi sommitale (116) étant en contact avec le fond (106) de la plaque (105) opposée sur l'intégralité de sa surface. 3. Canal (111a, 111b) de circulation de fluide (4, 6) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des plaques (105) comprend au moins un bord relevé (108a, 108b, 109a, 109b), ledit bord relevé (108a, 108b, 109a, 109b) entourant le fond (106). 4. Canal (111a, 111b) de circulation de fluide (4, 6) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le fond (106) et le bord relevé (108a, 108b, 109a, 109b) de chacune des plaques (105) délimitent le canal (111a, 111b) de circulation de fluide (4, 6). 5. Échangeur de chaleur (11) comprenant un empilement de plaques (105) selon l’une quelconque des revendications précédentes. 6. Échangeur de chaleur (11) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’empilement de plaques (105) forme une alternance de premiers canaux (111a) et de deuxièmes canaux (111b), destinés respectivement à la circulation d’un fluide réfrigérant (4) et d’un liquide caloporteur (6). 7. Échangeur de chaleur (11) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section (120) de chacune des plaques (105) est en contact avec le fond (106) de la plaque (105) opposée. 8. Échangeur de chaleur (11) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chacune des plaques (105) comprend au moins quatre ouvertures (110). 9. Échangeur de chaleur (11) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chacune des sections (120) de chacune des plaques (105) comprend une ouverture (110). 10. Installation (2) destinée au traitement thermique pour véhicule d’un élément (1), ledit élément pouvant être notamment un moteur électrique ou thermique et/ou une batterie de stockage d’énergie électrique, ladite installation (2) comprenant au moins un échangeur de chaleur (11) selon l'une quelconque des revendications 5 à 9.
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