EP4646756A1 - Assemblage comportant un echangeur de chaleur - Google Patents

Assemblage comportant un echangeur de chaleur

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Publication number
EP4646756A1
EP4646756A1 EP23817770.3A EP23817770A EP4646756A1 EP 4646756 A1 EP4646756 A1 EP 4646756A1 EP 23817770 A EP23817770 A EP 23817770A EP 4646756 A1 EP4646756 A1 EP 4646756A1
Authority
EP
European Patent Office
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heat transfer
transfer fluid
assembly
fluid
sub
Prior art date
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Pending
Application number
EP23817770.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Gael Durbecq
Kamel Azzouz
Moussa Nacer-Bey
Sebastien Garnier
Amrid MAMMERI
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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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Definitions

  • the present invention relates to an assembly, in particular for a vehicle, comprising a heat exchanger.
  • the vehicle may be land, sea or air.
  • the present invention aims to find a synergy between these different elements, in particular by proposing to centralize the different functions of the cooling system within the same assembly which notably integrates the pumps, the distribution valves, and possibly other components.
  • the subject of the invention is thus an assembly, in particular for a vehicle, comprising:
  • a first subassembly configured for circulation of a first heat transfer fluid, in particular water-based, comprising a functional component fluidics, in particular a valve or a pump, dedicated to the circulation of the first heat transfer fluid,
  • a second subassembly configured for circulation of a second heat transfer fluid, in particular a dielectric fluid, comprising a component with a fluidic function, in particular a valve or a pump, dedicated to the circulation of the second heat transfer fluid, this second subassembly being fixed to the first subassembly,
  • a fluid junction between the first sub-assembly and the second sub-assembly configured to allow circulation of the first heat transfer fluid from the first sub-assembly to the second sub-assembly so as to allow, in a heat exchanger belonging to the second sub-assembly -together, a heat exchange between the first heat transfer fluid and the second heat transfer fluid.
  • the invention makes it possible in particular to centralize different thermal management components in a single assembly, so as to optimize the vehicle's footprint, reduce the cost and facilitate its integration.
  • These different components belong to one of the first sub-assembly and second sub-assembly which, in the state of the art, are usually presented as separate parts which must be handled separately and which require complex fluidic connections and bulky, for example using additional pipes for the different heat transfer fluids.
  • the invention makes it possible to do without this type of additional pipes.
  • the fluid junction between the first subassembly and the second subassembly allows the first heat transfer fluid to be sent, using a pump, from the first subassembly towards the second heat exchanger.
  • the first subassembly comprises at least a first degassing tank configured to allow the first heat transfer fluid, in particular water-based, to undergo degassing which separates a gas , in particular air, present in the first heat transfer fluid.
  • the first degassing tank allows the first heat transfer fluid loaded with air bubbles to be freed from the air bubbles before joining a cooling circuit for the first heat transfer fluid. This allows the cooling circuit to function properly.
  • the first subassembly comprises a first one-piece body comprising a receptacle arranged to receive a first heat exchanger configured to allow heat exchange between the first heat transfer fluid and another heat transfer fluid such as a refrigerant fluid, and a cavity arranged to form the first degassing tank.
  • the second subassembly comprises at least a second degassing tank configured to allow the second heat transfer fluid, in particular a dielectric fluid, to undergo degassing which separates a gas, in particular air, present in the second heat transfer fluid.
  • the second subassembly comprises a second one-piece body comprising a receptacle arranged to receive the heat exchanger configured for heat exchange between the first heat transfer fluid and the second fluid heat carrier, this heat exchanger being called the second heat exchanger, and a cavity arranged to form the second degassing tank.
  • the second heat exchanger is configured to allow heat exchanges within it between, on the one hand, the first heat transfer fluid, in particular water-based, by example of glycol water, coming from the first subassembly, and, on the other hand, the second heat transfer fluid, in particular dielectric fluid.
  • the first heat transfer fluid can be used to cool the second heat transfer fluid by thermal exchanges within the second heat exchanger.
  • the invention allows synergy in terms of heat exchange between the two subassemblies.
  • the first and second one-piece bodies are fixed to each other.
  • This fixing is carried out for example by fixing elements such as screws.
  • Shapes can be provided on the one-piece bodies, shapes which cooperate with each other, for example by snap-fastening.
  • the assembly comprises a single-piece body common to the first sub-assembly and second sub-assembly, this common single-piece body comprising two cavities arranged to respectively form the first degassing tank and the second degassing tank.
  • this common one-piece body comprises two cavities, in particular adjacent, arranged to form the first and second respective degassing tanks.
  • each of the first subassembly and second subassembly comprises at least one pump for pumping the first heat transfer fluid, respectively the second heat transfer fluid, so as to ensure the circulation of coolant.
  • each of the first subassembly and second subassembly comprises at least one valve for controlling the circulation of the first heat transfer fluid, respectively the second heat transfer fluid.
  • the assembly comprises a two-stage valve.
  • the two-stage valve comprises a first stage used for the first heat transfer fluid, in particular water-based, and a second stage for the second heat transfer fluid, in particular the fluid dielectric.
  • the two-stage valve comprises a distributor member movable in rotation around an axis of rotation, which comprises, for each of the first and second stages, a plurality of chambers configured to put fluid circulation paths into selective communication, for each of the heat transfer fluids.
  • a distributor member movable in rotation around an axis of rotation, which comprises, for each of the first and second stages, a plurality of chambers configured to put fluid circulation paths into selective communication, for each of the heat transfer fluids.
  • these floors are isolated from each other and allow these first and second fluids not to mix.
  • the fluid junction between the first sub-assembly and the second sub-assembly is formed by a tip of the first sub-assembly and a complementary tip of the second sub-assembly which are assembled, in particular by interlocking male-female shapes.
  • the respective end pieces are made in one piece with the corresponding one-piece body.
  • a forward fluidic junction for the circulation of first heat transfer fluid from the first subassembly to the second subassembly
  • a return fluidic junction for the circulation of first heat transfer fluid from the second sub-assembly to the first sub-assembly
  • these forward and return fluidic junctions are formed by couplings of end pieces respectively of the two subassemblies.
  • the second heat transfer fluid is a dielectric fluid, namely an insulating fluid, not a conductor of electric current, and which can be defined as an electrical insulator.
  • This dielectric fluid thus makes it possible, for example, to cool a battery pack directly by immersion, or by spray, and is also compatible with conventional cooling processes (for example of the plate or tube exchanger type) by limiting the risks of short circuit or fire of the battery pack in the event of damage to the cooling system.
  • the first heat transfer fluid (in particular based on water, for example brine) is dedicated to the thermal management of the passenger compartment
  • the second heat transfer fluid for example a dielectric fluid
  • the features which are described below apply to either or both of the first and second heat exchangers.
  • the receptacle is configured so that, when the heat exchanger is placed in this receptacle, a fluid path for the heat transfer fluid of this heat exchanger is formed between a side wall of the receptacle and a peripheral wall of this heat exchanger.
  • the heat exchanger is the one which operates with the first heat transfer fluid, in particular water-based, for example brine
  • the fluid path formed in the interval between the receptacle and the heat exchanger allows said fluid to circulate in contact with this heat exchanger and therefore to cool it around its perimeter.
  • the invention thus allows additional cooling, and therefore boosts the cooling of the heat exchanger.
  • the heat transfer fluid which was used for this cooling boost then flows into this heat exchanger.
  • the heat exchanger is the one which operates with the second heat transfer fluid, in particular dielectric fluid
  • the fluid path formed in the interval between the receptacle and the heat exchanger allows said fluid to circulate in contact with this heat exchanger and therefore cool it around its perimeter.
  • the invention thus allows additional cooling, and therefore boosts the cooling of the heat exchanger.
  • the heat transfer fluid which was used for this cooling boost then flows into this heat exchanger.
  • the fluid path extends over at least a portion of the perimeter of the peripheral wall of the heat exchanger.
  • the side wall of the receptacle and the peripheral wall of the heat exchanger are parallel to each other.
  • the peripheral wall of the heat exchanger has four faces perpendicular to each other, possibly with rounded corners at their junctions.
  • the side wall of the receptacle has four faces perpendicular to each other, possibly with rounded corners at their junctions.
  • the receptacle of the one-piece body includes a heat transfer fluid inlet port for bringing heat transfer fluid to the fluid path inside the receptacle.
  • the heat transfer fluid inlet port is made on the side wall of the receptacle.
  • the exchanger of the first subassembly is a plate exchanger, in particular an evaporation exchanger, also called a “chiller” in English.
  • the one-piece body comprises a support arranged to carry at least one component with a fluidic function, in particular a plurality of components with a fluidic function.
  • fluid function we mean a function participating in the operation of the assembly, for example chosen to act on the flow of a heat transfer fluid or to measure a parameter linked to the fluid or its flow in channels.
  • the component with a fluidic function is chosen from the following elements:
  • valve for directing the first or second heat transfer fluid in particular a multi-port valve
  • shut-off valve for the first or second heat transfer fluid - a condensation exchanger, in particular a water condenser
  • thermoelectric heating device with electric heating resistance arranged to heat the first or second heat transfer fluid
  • the support forms at least a portion of a body of the valve or the pump.
  • the pump is actuated by an electric motor.
  • the support is provided with two housings to receive two pumps.
  • the first heat transfer fluid is a cooling fluid such as water, in particular glycol water.
  • the invention also relates to a heat pump, in particular on-board a vehicle, comprising an assembly as mentioned above, dedicated to a first circuit for the first heat transfer fluid and to a second circuit for the second heat transfer fluid.
  • the assembly can thus form a compact bi-fluid module carrying out several fluidic functions.
  • FIG. 7 illustrates, schematically and partially, in perspective, the one-piece body of [Figure 6], with the heat exchanger in place in the receptacle;
  • FIG. 9 illustrates, schematically and partially, details of the fluidic junction between the first and second sub-assembly of the assembly of [Figure 1];
  • FIG. 10 illustrates, schematically and partially, in section, the two-stage valve fitted to the assembly of [Figure 8];
  • Figure 11 illustrates, schematically and partially, in perspective, the distributor member of the valve of [Figure 10].
  • Figures 1 and 2 show an assembly 1 for a motor vehicle, comprising a first subassembly 100 with a first heat exchanger 2 configured to allow heat exchange between, on the one hand, a flow of a first heat transfer fluid, here glycol water (or mixture of water and ethylene glycol), within the first heat exchanger 2, and, on the other hand, a flow of another heat transfer fluid, here a refrigerant fluid, within the first heat exchanger 2.
  • a first heat transfer fluid here glycol water (or mixture of water and ethylene glycol)
  • a refrigerant fluid here a refrigerant fluid
  • the refrigerant fluid is chosen from an R134a, R1234yf or R744 fluid which supplies an air conditioning loop of the vehicle.
  • the first exchanger 2 is a plate exchanger, in particular an evaporation exchanger, also called a “chiller” in English.
  • Assembly 1 is part of a heat pump, on board the vehicle.
  • the heat pump is for example of the indirect type. This heat pump can have many different operating modes which require as many different circulations of the heat transfer fluids.
  • the first subassembly 100 also comprises a degassing tank 3 configured to allow the first heat transfer fluid to undergo degassing making it possible to separate a gas, in particular air, present in the first heat transfer fluid.
  • the first subassembly 100 further comprises a one-piece body 5 comprising a receptacle 6, visible in Figures 3 and 5, arranged to receive the first heat exchanger 2 and a cavity 7 arranged to form the degassing tank 3 .
  • the one-piece body 5 is made of plastic, by molding.
  • the receptacle 6 is configured so that, when the first heat exchanger 2 is placed in this receptacle 6, a fluid path 8 for the first heat transfer fluid is formed between a side wall 9 of the receptacle 6 and a peripheral wall 10 of this first heat exchanger 2.
  • the fluid path 8 extends around the perimeter of the peripheral wall 10 of the first heat exchanger 2.
  • the side wall 9 of the receptacle 6 and the peripheral wall 10 of the first heat exchanger 2 are parallel to each other, and are substantially homothetic to each other.
  • the peripheral wall 10 of the first heat exchanger 2 has four faces 11 perpendicular to each other, with rounded corners at their junctions.
  • the side wall 9 of the receptacle 6 has four faces 12 perpendicular to each other, with rounded corners at their junctions.
  • the receptacle 6 of the one-piece body comprises a first fluid inlet orifice 14 for bringing the first heat transfer fluid to the fluid path 8 inside the receptacle 6 .
  • the first fluid inlet orifice 14 is made on the side wall 9 of the receptacle 6.
  • the inlet orifice 14 of the first fluid is placed facing a corner of the peripheral wall 10 of the first heat exchanger 2 so that the first heat transfer fluid arriving through the inlet orifice 14 of the first fluid splits into two flows of fluid flowing on two faces 11 of the peripheral wall 10 of the first heat exchanger 2.
  • the first heat exchanger 2 comprises a first fluid inlet opening 15 arranged to receive the first fluid flowing along the fluid path 8 into the receptacle 6.
  • This first fluid inlet opening 15 is located on a flat face 16 of the first heat exchanger 2, this face 16 being perpendicular to the peripheral wall 10.
  • the first heat exchanger 2 comprises a first fluid outlet opening 17 allowing the first fluid having circulated within the first heat exchanger 2 to exit therefrom, after having exchanged thermally with the refrigerant fluid within the first exchanger heat 2.
  • This outlet opening 17 of the exchanger communicates with an outlet orifice 18 of the first fluid of the receptacle 6 which is arranged to evacuate the first fluid out of the receptacle 6.
  • the first fluid enters the receptacle 6 through the inlet port 14 of the first fluid then follows the fluid path 8 before entering the first heat exchanger 2 via the inlet opening 15 of first fluid of the first heat exchanger 2. Then the first fluid leaves the first heat exchanger 2 via the first fluid outlet opening 17 before reaching the first fluid outlet orifice 18 of the receptacle 6.
  • the first fluid outlet orifice 18 is made in a separate conduit 19 of the receptacle 6, and this separate conduit 19 communicates with the first fluid outlet opening 17 of the first heat exchanger 2 via an elbow channel 20 which spans a partition wall 21 between the separate conduit 19 and the receptacle 6.
  • the elbow channel 20 which spans the partition wall 21 between the separate conduit 19 and the receptacle 6 is formed by a deflector 22, in the form of a half-shell.
  • the deflector 22 is a separate part from the one-piece body 5.
  • the partition wall 21 is formed a portion of the side wall 9 of the receptacle 6.
  • the separate conduit 19 has a volume at least 10 or 15 or 20 times smaller than the volume of the receptacle 6.
  • the receptacle 6 has a flat bottom wall 25 on which the side wall 9 rests.
  • the bottom wall 25 is completely closed, i.e. it has no opening.
  • the side wall 9 of the receptacle 6 is thus adjacent, at one end, to the bottom wall 25, and is open, at the other end, to receive the first heat exchanger 2.
  • the first heat exchanger 2 comprises a plate 26 arranged to close the receptacle 6 of the one-piece body 5, once the first heat exchanger 2 has been placed in this receptacle 6.
  • a seal 27 is interposed between the plate 26 of the first heat exchanger 2 and a plane annular rim 28 of the one-piece body 5.
  • the plate 26 of the first heat exchanger 2 carries a fluid connection flange 29 arranged to allow the connection of tubing supplying and evacuating refrigerant fluid intended for the first heat exchanger 2.
  • the inlet 15 and outlet 17 openings of the first heat transfer fluid open onto this plate 26.
  • the plate 26 comprises an opening 30 associated with the inlet opening 15 of the first fluid of the first heat exchanger 2, opening 30 arranged to allow the flow of the first fluid between the fluid path 8 in the receptacle 6 and the first fluid inlet opening 15 of the first heat exchanger 2.
  • This opening 30, in one piece, extends both facing this inlet opening 15 and facing the space between the side wall 9 of the receptacle 6 of the one-piece body 5 and the wall peripheral 10 of the first heat exchanger 2.
  • the opening 30 is closed by the deflector 32 to create a bent channel for the first fluid.
  • This deflector 32 has a half-shell shape and is fixed on the plate 26.
  • the plate 26 comprises an opening 33 associated with the outlet opening 17 for the first fluid of the first heat exchanger 2, an opening 33 which is distant from this outlet opening 17 and positioned opposite the separate conduit 19.
  • This opening 33 has the shape of a truncated disc, and is arranged to allow the flow of the first fluid between the outlet opening 17 of the first fluid of the first heat exchanger 2 and the separate conduit 19.
  • the opening 33 is closed by the deflector 22 to create the bent channel 20 for the first fluid.
  • the deflector 22 is fixed on this plate 26 of the first heat exchanger 2.
  • the bent channel 20 directs the first heat transfer fluid from the outlet opening 17 of the first heat exchanger 2 to the separate conduit 19 via the opening 33.
  • the one-piece body 5 comprises a separation wall 35 between the cavity 7 forming the degassing tank 3 and the receptacle 6 arranged to receive the first heat exchanger 2.
  • the cavity 7 forming the degassing tank 3 is closed by a cover 36 resting against an annular rim 37 of the cavity 7.
  • the annular rim 37 of the cavity 7 is planar and has a rectangular perimeter.
  • annular rim 37 extends along a plane PP, visible in Figure 3.
  • the cover 36 is a part attached to the one-piece body 5, and fixed, for example by welding, to the one-piece body 5.
  • the cover 36 includes a removable cap 38 cooperating with a degassing mouth 39 of the tank 3.
  • the cavity 7 forming the degassing tank 3 comprises a side wall 40 and a bottom wall 41.
  • Cavity 7 partially envelops receptacle 6.
  • cavity 7 has a shape which runs over a portion of a periphery of receptacle 6.
  • Cavity 7 is of variable depth, with this depth being smaller in the part of cavity 7 which is above the location of the receptacle 6 for the first heat exchanger 2.
  • the depth of cavity 7 is the distance measured between the plane PP of the annular rim 37 of the cavity 7 and the bottom wall 41 of this cavity 7, in a direction perpendicular to this plane of the annular rim 37 of the cavity 7.
  • cavity 7 generally has a lying L shape, which overlaps with a rectangular shape of receptacle 6.
  • the one-piece body 5 comprises a support 44 arranged to carry components with a fluidic function.
  • This support 44 is part of the one-piece body 5 and is presented as an extension of this one-piece body 5.
  • This support 44 extends from the receptacle 6, generally following the plane of the open annular rim 28 of the receptacle 6.
  • the support 44 forms two housings 49, or seats, respectively for the two pumps 48.
  • Each seat 49 comprises a channel 50 of first heat transfer fluid communicating with the corresponding pump 48.
  • Pumps 48 are of the electric type.
  • Assembly 1 further comprises a second subassembly 200 configured for circulation of a second heat transfer fluid, here a dielectric fluid, carrying a pump 201, dedicated to the circulation of the second heat transfer fluid.
  • a second heat transfer fluid here a dielectric fluid
  • This second subassembly 200 is fixed to the first subassembly 100.
  • a fluid junction 300 is provided between the first subassembly 100 and the second subassembly 200 which is configured to allow circulation of the first heat transfer fluid from the first subassembly 100 towards the second subassembly 200 so as to allow, in a second heat exchanger 202 belonging to the second subassembly 200, an exchange of heat between the first heat transfer fluid and the second heat transfer fluid.
  • This fluid junction 300 allows the first heat transfer fluid to be sent, using a pump 48, from the first subassembly 100 to the second heat exchanger 202.
  • This second subassembly 200 comprises a second degassing tank 204 configured to allow the second heat transfer fluid, namely the dielectric fluid, to undergo degassing which separates a gas, in particular air, present in the second fluid heat carrier.
  • the second subassembly 200 comprises a second one-piece body 205 comprising a receptacle 206 arranged to receive the second heat exchanger heat 202, and a cavity arranged to form the second degassing tank 204.
  • the receptacle 206 is closed by a plate 219 secured to the one-piece body 205.
  • the second heat exchanger 202 is configured to allow heat exchanges within it between, on the one hand, the first heat transfer fluid, here glycol water, coming from the first subassembly 100, and, On the other hand, the second heat transfer fluid, here dielectric fluid.
  • the first heat transfer fluid can be used to cool the second heat transfer fluid by thermal exchanges within the second heat exchanger 202.
  • the first one-piece body 5 and the second one-piece body 205 are fixed to each other.
  • This fixing is carried out for example by fixing elements such as screws.
  • Shapes can be provided on the one-piece bodies, shapes which cooperate with each other, for example by snap-fastening.
  • the fluid junction 300 between the first subassembly 100 and the second subassembly 200 consists of a forward fluid junction 305, for the circulation of the first heat transfer fluid from the first subassembly 100 to the second subassembly 200, and a return fluid junction 306 for the circulation of first heat transfer fluid from the second subassembly 200 to the first subassembly 100.
  • Each forward fluidic junction 305, respectively return 306, is formed by an end piece 1 10 of the first subassembly 100 and a complementary end piece 210 of the second subassembly 200 which are assembled by interlocking male-female shapes, with interposition a seal 301.
  • This two-stage multi-port valve comprises a first stage 54 used for the first heat transfer fluid, here the glycol water, and a second stage 55 for the second heat transfer fluid, here the dielectric fluid.
  • Each of the first and second stages 54 and 55 of the multi-way valve 45 makes it possible to control the flow of the first heat transfer fluid, respectively of the second heat transfer fluid, through different flow paths, one of which passes through the degassing tank respective.
  • the support 44 of the first subassembly 100 defines a seat 46 with fluid inlet/outlet channels 47, this seat 46 housing the first stage 54 of the valve 45.
  • the one-piece body 205 of the second subassembly 200 defines a seat 246 with fluid inlet/outlet channels 247, this seat 246 housing the second stage 55 of the valve 45.
  • the seats 46 and 246 are each provided with a collar 148, respectively 248, placed opposite each other, as can be better seen in Figure 10.
  • the seats 46 and 246 receive a distributor member 310 movable in rotation around an axis of rotation Xv.
  • this distributor member 310 comprises, for each of the first and second stages 54 and 55, a plurality of chambers 154 and 254.
  • each stage 54 and 55 comprises three chambers 154 and 254. These rooms are configured to communicate selectively different fluid circulation paths, depending on thermal management needs.
  • the chambers 154 and 254 are delimited angularly, around the axis 55.
  • These transverse flanges 156 and 256 each have a circular circumference here, perpendicular to the axis Xv.
  • Stages 54 and 55 are connected to each other by an intermediate shaft 312 which connects one of the flanges 156 to one of the flanges 256.
  • the intermediate shaft 312 is aligned with the axis Xv .
  • the intermediate shaft 312 is rotatably arranged through the necks 148 and 248, as can be clearly seen in Figure 10.
  • the two-stage distributor member 310 is made in one piece, for example in plastic.
  • the distributor member 310 comprises a drive shaft 31 1 meshing with the actuator 57.
  • the distributor member 310 can be rotated by the actuator 57 so that the stages 54 and 55 of the valve 45 can take different distribution positions, to ensure different flow paths respectively for the first heat transfer fluid and the second heat transfer fluid. These different flow paths can be configured in different ways, depending on the type of thermal management chosen.

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Abstract

Assemblage comportant un échangeur de chaleur L'invention concerne un assemblage (1), notamment pour un véhicule, comportant : - un premier sous-ensemble (100) configuré pour une circulation d'un premier fluide caloporteur, notamment à base d'eau, comportant un composant à fonction fluidique, notamment une vanne ou une pompe (48), dédié à la circulation du premier fluide caloporteur, - un deuxième sous-ensemble configuré (200) pour une circulation d'un deuxième fluide caloporteur, notamment un fluide diélectrique, comportant un composant à fonction fluidique, notamment une vanne ou une pompe, dédié à la circulation du deuxième fluide caloporteur, ce deuxième sous- ensemble étant fixé au premier sous-ensemble, - une jonction fluidique (300) entre le premier sous-ensemble et le deuxième sous-ensemble configurée pour permettre une circulation du premier fluide caloporteur du premier sous-ensemble (100) vers le deuxième sous-ensemble (200) de sorte à permettre, dans un échangeur de chaleur appartenant au deuxième sous-ensemble, un échange de chaleur entre le premier fluide caloporteur et le deuxième fluide caloporteur

Description

Description
Titre de l'invention : ASSEMBLAGE COMPORTANT UN ECHANGEUR DE CHALEUR
[1] La présente invention concerne un assemblage, notamment pour un véhicule, comportant un échangeur de chaleur.
[2] Le véhicule peut être de type terrestre, maritime ou aérien.
[3] D’une manière générale, on cherche à réduire l’encombrement des composants dans les véhicules. Ceci est un enjeu majeur. Dans le cadre d’une pompe à chaleur de véhicule, une piste de travail est de compacter l’ensemble des composants de celle-ci, notamment le circuit réfrigérant et le circuit du fluide caloporteur.
[4] Par ailleurs, sur les véhicules actuels, il est demandé de gérer thermiquement à la fois le pack batterie, l’électronique de puissance, le(s) moteur(s) électrique(s), et d’assurer le confort dans l’habitacle, et ce dans toutes les conditions d’utilisation du véhicule (en été, en hiver, pendant la recharge rapide du véhicule, lors des pics de puissance par exemple).
[5] La présente invention vise à trouver une synergie entre ces différents éléments, notamment en proposant de centraliser les différentes fonctions du système de refroidissement au sein d’un même assemblage qui intègre notamment les pompes, les vannes de distribution, et éventuellement d’autres composants.
[6] L’invention a ainsi pour objet un assemblage, notamment pour un véhicule, comportant :
- un premier sous-ensemble configuré pour une circulation d’un premier fluide caloporteur, notamment à base d’eau, comportant un composant à fonction fluidique, notamment une vanne ou une pompe, dédié à la circulation du premier fluide caloporteur,
- un deuxième sous-ensemble configuré pour une circulation d’un deuxième fluide caloporteur, notamment un fluide diélectrique, comportant un composant à fonction fluidique, notamment une vanne ou une pompe, dédié à la circulation du deuxième fluide caloporteur, ce deuxième sous-ensemble étant fixé au premier sous-ensemble,
- une jonction fluidique entre le premier sous-ensemble et le deuxième sous- ensemble configurée pour permettre une circulation du premier fluide caloporteur du premier sous-ensemble vers le deuxième sous-ensemble de sorte à permettre, dans un échangeur de chaleur appartenant au deuxième sous-ensemble, un échange de chaleur entre le premier fluide caloporteur et le deuxième fluide caloporteur.
[7] L’invention permet notamment de centraliser différents composants de gestion thermique dans un seul et même assemblage, de manière à optimiser l’encombrement véhicule, réduire le coût et faciliter son intégration. Ces différents composants appartiennent à l’un des premier sous-ensemble et deuxième sous- ensemble qui, dans l’état de l’art, se présentent habituellement comme des parties séparées qu’il faut manipuler séparément et qui nécessitent des branchements fluidiques complexes et encombrants, par exemple à l’aide de tuyaux additionnels pour les différents fluides caloporteurs. L’invention permet de se passer de ce type de tuyaux additionnels.
[8] Selon l’un des aspects de l’invention, la jonction fluidique entre le premier sous- ensemble et le deuxième sous-ensemble permet au premier fluide caloporteur d’être envoyé, à l’aide d’une pompe, du premier sous-ensemble vers le deuxième échangeur de chaleur.
[9] Selon l’un des aspects de l’invention, le premier sous-ensemble comporte au moins un premier réservoir de dégazage configuré pour permettre au premier fluide caloporteur, notamment à base d’eau, de subir un dégazage qui sépare un gaz, notamment de l’air, présent dans le premier fluide caloporteur. [10] Par exemple, le premier réservoir de dégazage permet que du premier fluide caloporteur chargé de bulles d'air puisse être débarrassé des bulles d’air avant de rejoindre un circuit de refroidissement du premier fluide caloporteur. Ceci permet un bon fonctionnement de ce circuit de refroidissement.
[11] Selon l’un des aspects de l’invention, le premier sous-ensemble comporte un premier corps monobloc comportant un réceptacle agencé pour recevoir un premier échangeur de chaleur configuré pour permette un échange de chaleur entre le premier fluide caloporteur et un autre fluide caloporteur tel qu’un fluide réfrigérant, et une cavité agencée pour former le premier réservoir de dégazage.
[12] Selon l’un des aspects de l’invention, le deuxième sous-ensemble comporte au moins un deuxième réservoir de dégazage configuré pour permettre au deuxième fluide caloporteur, notamment un fluide diélectrique, de subir un dégazage qui sépare un gaz, notamment de l’air, présent dans le deuxième fluide caloporteur.
[13] Selon l’un des aspects de l’invention, le deuxième sous-ensemble comporte un deuxième corps monobloc comportant un réceptacle agencé pour recevoir l’échangeur de chaleur configuré pour un échange de chaleur entre le premier fluide caloporteur et le deuxième fluide caloporteur, cet échangeur de chaleur étant appelé deuxième échangeur de chaleur, et une cavité agencée pour former le deuxième réservoir de dégazage.
[14] Selon l’un des aspects de l’invention, le deuxième échangeur de chaleur est configuré pour permettre des échanges de chaleur en son sein entre, d’une part, le premier fluide caloporteur, notamment à base d’eau, par exemple de l’eau glycolée, provenant du premier-sous ensemble, et, d’autre part, le deuxième fluide caloporteur, notamment du fluide diélectrique.
[15] Ainsi le premier fluide caloporteur peut servir à refroidir le deuxième fluide caloporteur par des échanges thermiques au sein du deuxième échangeur de chaleur. L’invention permet une synergie en matière d’échanges thermiques entre les deux sous-ensembles.
[16] Selon l’un des aspects de l’invention, les premier et deuxième corps monobloc sont fixés l’un à l’autre. [17] Cette fixation est réalisée par exemple par des éléments de fixation tels que des vis. Il peut être prévu des formes sur les corps monoblocs, formes qui coopèrent entre elles, par exemple par encliquetage.
[18] Selon un autre des aspects de l’invention, l’assemblage comporte un corps monobloc commun aux premier sous-ensemble et deuxième sous-ensemble, ce corps monobloc commun comprenant deux cavités agencées pour former respectivement le premier réservoir de dégazage et le deuxième réservoir de dégazage.
[19] Selon l’un des aspects de l’invention, ce corps monobloc commun comporte deux cavités, notamment adjacentes, agencées pour former les premier et deuxième réservoirs de dégazage respectifs.
[20] Selon l’un des aspects de l’invention, chacun des premier sous-ensemble et deuxième sous-ensemble comprend au moins une pompe pour pomper le premier fluide caloporteur, respectivement le deuxième fluide caloporteur, de sorte à assurer la circulation de fluide caloporteur.
[21] Selon l’un des aspects de l’invention, chacun des premier sous-ensemble et deuxième sous-ensemble comprend au moins une vanne pour commander la circulation du premier fluide caloporteur, respectivement le deuxième fluide caloporteur.
[22] Selon l’un des aspects de l’invention, l’assemblage comprend une vanne à deux étages.
[23] Selon l’un des aspects de l’invention, la vanne à deux étages comprend un premier étage utilisé pour le premier fluide caloporteur, notamment à base d’eau, et un deuxième étage pour le deuxième fluide caloporteur, notamment le fluide diélectrique.
[24] Selon l’un des aspects de l’invention, la vanne à deux étages comporte un organe distributeur mobile en rotation autour d’un axe de rotation, qui comprend, pour chacun des premier et deuxième étages, une pluralité de chambres configurées pour mettre en communication sélective des voies de circulation de fluide, pour chacun des fluides caloporteur. Bien entendu, ces étages sont isolés l’un de l’autre et permettent à ces premier et deuxième fluides de ne pas se mélanger.
[25] Selon l’un des aspects de l’invention, la jonction fluidique entre le premier sous-ensemble et le deuxième sous-ensemble est formée par un embout du premier sous-ensemble et un embout complémentaire du deuxième sous- ensemble qui sont assemblés, notamment par emboîtage de formes male- femelle.
[26] Selon l’un des aspects de l’invention, les embouts respectifs sont réalisés d’un seul tenant avec le corps monobloc correspondant.
[27] Selon l’un des aspects de l’invention, il est prévu une jonction fluidique aller, pour la circulation de premier fluide caloporteur du premier sous-ensemble vers le deuxième sous-ensemble, et une jonction fluidique retour pour la circulation de premier fluide caloporteur du deuxième sous-ensemble vers le premier sous- ensemble.
[28] Selon l’un des aspects de l’invention, ces jonctions fluidiques aller et retour sont formées par des accouplements d’embouts respectivement des deux sous- ensembles.
[29] Ces embouts accouplés s’étendent notamment de manière parallèle.
[30] Selon l’un des aspects de l’invention, le deuxième fluide caloporteur est un fluide diélectrique, à savoir un fluide isolant, non conducteur de courant électrique, et qui peut être défini comme un isolant électrique. Ce fluide diélectrique rend ainsi possible par exemple le refroidissement d’un pack batterie directement par immersion, ou par spray, et est également compatible avec les procédés classiques de refroidissement (par exemple de type échangeur à plaques ou à tubes) en limitant les risques de court-circuit ou d’incendie du pack batterie en cas d’avarie du système de refroidissement.
[31] Par exemple, le premier fluide caloporteur (notamment à base d’eau, par exemple de l’eau glycolée) est dédié à la gestion thermique de l’habitacle, et le deuxième fluide caloporteur (par exemple un fluide diélectrique) est dédié à la gestion thermique de la batterie, du moteur électrique et de l’électronique de puissance. [32] Les caractéristiques qui sont décrites ci-dessous s’appliquent à l’un ou à 1‘autre des premier et deuxième échangeurs de chaleur, ou aux deux.
[33] Selon l’un des aspects de l’invention, le réceptacle est configuré de sorte que, lorsque l’échangeur de chaleur est placé dans ce réceptacle, un chemin de fluide pour le fluide caloporteur de cet échangeur de chaleur est formé entre une paroi latérale du réceptacle et une paroi périphérique de cet échangeur de chaleur.
[34] Ainsi lorsque l’échangeur de chaleur est celui qui fonctionne avec le premier fluide caloporteur, notamment à base d’eau, par exemple de l’eau glycolée, le chemin de fluide formé dans l’intervalle entre le réceptacle et l’échangeur de chaleur permet au dit fluide de circuler au contact de cet échangeur de chaleur et donc de le refroidir sur son pourtour. L’invention permet ainsi un refroidissement additionnel, et donc de booster le refroidissement de l’échangeur de chaleur. De préférence, le fluide caloporteur qui a servi à ce boost de refroidissement s’écoule ensuite dans cet échangeur de chaleur.
[35] D’une manière générale, c’est le même fluide caloporteur qui s’écoule dans l’intervalle entre le réceptacle et l’échangeur de chaleur, et qui ensuite s’écoule au sein de cet échangeur de chaleur.
[36] De même, lorsque l’échangeur de chaleur est celui qui fonctionne avec du deuxième fluide caloporteur, notamment du fluide diélectrique, le chemin de fluide formé dans l’intervalle entre le réceptacle et l’échangeur de chaleur permet audit fluide de circuler au contact de cet échangeur de chaleur et donc de le refroidir sur son pourtour. L’invention permet ainsi un refroidissement additionnel, et donc de booster le refroidissement de l’échangeur de chaleur. De préférence, le fluide caloporteur qui a servi à ce boost de refroidissement s’écoule ensuite dans cet échangeur de chaleur.
[37] Selon l’un des aspects de l’invention, le chemin de fluide s’étend sur au moins une portion du pourtour de la paroi périphérique de l’échangeur de chaleur.
[38] Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi latérale du réceptacle et la paroi périphérique de l’échangeur de chaleur sont parallèles entre elles. [39] Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi périphérique de l’échangeur de chaleur comporte quatre faces perpendiculaires entre elles, éventuellement avec des coins arrondis à leurs jonctions.
[40] Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi latérale du réceptacle comporte quatre faces perpendiculaires entre elles, éventuellement avec des coins arrondis à leurs jonctions.
[41] Selon l’un des aspects de l’invention, le réceptacle du corps monobloc comporte un orifice d’entrée de fluide caloporteur pour amener du fluide caloporteur vers le chemin de fluide à l’intérieur du réceptacle.
[42] Selon l’un des aspects de l’invention, l’orifice d’entrée de fluide caloporteur est réalisé sur la paroi latérale du réceptacle.
[43] Selon l’un des aspects de l’invention, l’échangeur du premier sous-ensemble est un échangeur à plaques, notamment un échangeur d’évaporation, encore appelé « chiller » en anglais.
[44] Selon l’un des aspects de l’invention, le corps monobloc comporte un support agencé pour porter au moins un composant à fonction fluidique, notamment une pluralité de composants à fonction fluidique.
[45] On entend par « fonction fluidique » une fonction participant au fonctionnement de l’assemblage, par exemple choisie pour agir sur l’écoulement d’un fluide caloporteur ou pour mesurer un paramètre lié au fluide ou à son écoulement dans des canaux.
[46] Selon l’un des aspects de l’invention, le composant à fonction fluidique est choisi parmi les éléments suivants :
- une pompe pour pomper le premier ou deuxième fluide caloporteur,
- une vanne d’orientation du premier ou deuxième fluide caloporteur, notamment une vanne multivoies,
- une vanne anti-retour pour le premier ou deuxième fluide caloporteur,
- une vanne d’étranglement pour le premier ou deuxième fluide caloporteur,
- une vanne d’arrêt pour le premier ou deuxième fluide caloporteur, - un échangeur de condensation, notamment un condenseur à eau,
- un dispositif de chauffage à résistance de chauffage électrique agencé pour chauffer le premier ou deuxième fluide caloporteur,
- une bouteille dessiccante,
- un filtre pour filtrer des particules présentes dans le premier ou deuxième fluide caloporteur, notamment un fluide diélectrique.
[47] Selon l’un des aspects de l’invention, le support forme au moins une portion d’un corps de la vanne ou de la pompe.
[48] Selon l’un des aspects de l’invention, la pompe est actionnable par un moteur électrique.
[49] Selon l’un des aspects de l’invention, le support est pourvu de deux logements pour recevoir deux pompes.
[50] Selon l’un des aspects de l’invention, le premier fluide caloporteur est un fluide de refroidissement tel que de l’eau, notamment de l’eau glycolée.
[51] L’invention a encore pour objet une pompe à chaleur, notamment embarquée sur un véhicule, comportant un assemblage tel que précité, dédié à un premier circuit pour le premier fluide caloporteur et à un deuxième circuit pour le deuxième fluide caloporteur.
[52] L’assemblage peut ainsi former un module bi-fluide compact réalisant plusieurs fonctions fluidiques.
[53] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
[54] - la [Figure 1] illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, un assemblage selon un exemple de mise en oeuvre de l’invention ;
[55] - la [Figure 2] illustre, schématiquement et partiellement, selon une vue différente, l’assemblage de la [Figure 1] ;
[56] - la [Figure 3] illustre, schématiquement et partiellement, le corps monobloc de l’assemblage de la [Figure 1] ; [57] - la [Figure 4] illustre, schématiquement et partiellement, selon une autre vue, le corps monobloc de la [Figure 3] ;
[58] - la [Figure 5] illustre, schématiquement et partiellement, selon encore une autre vue, le corps monobloc de la [Figure 3] ;
[59] - la [Figure 6] illustre, schématiquement et partiellement, la circulation de premier fluide caloporteur dans le réceptacle du corps monobloc de la [Figure 3] ;
[60] - la [Figure 7] illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, le corps monobloc de la [Figure 6], avec l’échangeur de chaleur en place dans le réceptacle ;
[61] - la [Figure 8] illustre, schématiquement et partiellement, l’assemblage de la [Figure 1 ], en vue de dessous ;
[62] - la [Figure 9] illustre, schématiquement et partiellement, des détails de la jonction fluidique entre les premier et deuxième sous-ensemble de l’assemblage de la [Figure 1 ] ;
[63] - la [Figure 10] illustre, schématiquement et partiellement, en coupe, la vanne à deux étages équipant l’assemblage de la [Figure 8] ;
[64] - la [Figure 11 ] illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, l’organe distributeur de la vanne de la [Figure 10].
[65] On a représenté, sur les figures 1 et 2, un assemblage 1 pour un véhicule automobile, comportant un premier sous-ensemble 100 avec un premier échangeur de chaleur 2 configuré pour permettre un échange de chaleur entre, d’une part, un écoulement d’un premier fluide caloporteur, ici de l’eau glycolée (ou mélange d’eau et d’éthylène glycol), au sein du premier échangeur de chaleur 2, et, d’autre part, un écoulement d’un autre fluide caloporteur, ici un fluide réfrigérant, au sein du premier échangeur de chaleur 2.
[66] Le fluide réfrigérant est choisi parmi un fluide R134a, R1234yf ou R744 qui alimente une boucle de climatisation du véhicule.
[67] Le premier échangeur 2 est un échangeur à plaques, notamment un échangeur d’évaporation, encore appelé « chiller » en anglais. [68] L’assemblage 1 fait partie d’une pompe à chaleur, embarquée sur le véhicule. La pompe à chaleur est par exemple de type indirect. Cette pompe à chaleur peut avoir de nombreux modes de fonctionnement différents qui nécessitent autant de circulations différentes des fluides caloporteurs.
[69] Le premier sous-ensemble 100 comprend également un réservoir de dégazage 3 configuré pour permettre au premier fluide caloporteur de subir un dégazage permettant de séparer un gaz, notamment de l’air, présent dans le premier fluide caloporteur.
[70] Le premier sous-ensemble 100 comprend en outre un corps monobloc 5 comportant un réceptacle 6, visible sur les figures 3 et 5, agencé pour recevoir le premier échangeur de chaleur 2 et une cavité 7 agencée pour former le réservoir de dégazage 3.
[71] Le corps monobloc 5 est réalisé en plastique, par moulage.
[72] Comme illustré sur la figure 6, le réceptacle 6 est configuré de sorte que, lorsque le premier échangeur de chaleur 2 est placé dans ce réceptacle 6, un chemin de fluide 8 pour le premier fluide caloporteur est formé entre une paroi latérale 9 du réceptacle 6 et une paroi périphérique 10 de ce premier échangeur de chaleur 2.
[73] Le chemin de fluide 8 s’étend sur le pourtour de la paroi périphérique 10 du premier échangeur de chaleur 2.
[74] La paroi latérale 9 du réceptacle 6 et la paroi périphérique 10 du premier échangeur de chaleur 2 sont parallèles entre elles, et sont sensiblement homothétiques l’une de l’autre.
[75] La paroi périphérique 10 du premier échangeur de chaleur 2 comporte quatre faces 11 perpendiculaires entre elles, avec des coins arrondis à leurs jonctions.
[76] La paroi latérale 9 du réceptacle 6 comporte quatre faces 12 perpendiculaires entre elles, avec des coins arrondis à leurs jonctions.
[77] Comme on peut le voir sur les figures 5 et 6, le réceptacle 6 du corps monobloc comporte un orifice d’entrée 14 de premier fluide pour amener du premier fluide caloporteur vers le chemin de fluide 8 à l’intérieur du réceptacle 6. [78] L’orifice d’entrée 14 de premier fluide est réalisé sur la paroi latérale 9 du réceptacle 6.
[79] L’orifice d’entrée 14 de premier fluide est placé en regard d’un coin de la paroi périphérique 10 du premier échangeur de chaleur 2 de sorte que du premier fluide caloporteur arrivant par l’orifice d’entrée 14 de premier fluide se scinde en deux flux de fluide s’écoulant sur deux faces 11 de la paroi périphérique 10 du premier échangeur de chaleur 2.
[80] Le premier échangeur de chaleur 2 comporte une ouverture d’entrée 15 de premier fluide agencée pour recevoir du premier fluide s’écoulant le long du chemin de fluide 8 dans le réceptacle 6.
[81 ] Cette ouverture d’entrée 15 de premier fluide est située sur une face plane 16 du premier échangeur de chaleur 2, cette face 16 étant perpendiculaire à la paroi périphérique 10.
[82] Le premier échangeur de chaleur 2 comporte une ouverture de sortie 17 de premier fluide permettant au premier fluide ayant circulé au sein du premier échangeur de chaleur 2 d’en ressortir, après avoir échangé thermiquement avec le fluide réfrigérant au sein du premier échangeur de chaleur 2.
[83] Cette ouverture de sortie 17 de l’échangeur communique avec un orifice de sortie 18 de premier fluide du réceptacle 6 qui est agencé pour évacuer le premier fluide hors du réceptacle 6.
[84] Ainsi le premier fluide pénètre dans le réceptacle 6 par l’orifice d’entrée 14 de premier fluide puis suit le chemin de fluide 8 avant d’entrer dans le premier échangeur de chaleur 2 via l’ouverture d’entrée 15 de premier fluide du premier échangeur de chaleur 2. Ensuite le premier fluide sort du premier échangeur de chaleur 2 via l’ouverture de sortie 17 de premier fluide avant d’atteindre l’orifice de sortie 18 de premier fluide du réceptacle 6.
[85] L’orifice de sortie 18 de premier fluide est réalisé dans un conduit séparé 19 du réceptacle 6, et ce conduit séparé 19 communique avec l’ouverture de sortie 17 de premier fluide du premier échangeur de chaleur 2 par un canal coudé 20 qui enjambe une cloison de séparation 21 entre le conduit séparé 19 et le réceptacle 6. [86] Comme visible sur la figure 1 , le canal coudé 20 qui enjambe la cloison de séparation 21 entre le conduit séparé 19 et le réceptacle 6 est formé par un déflecteur 22, en forme de demi-coquille. Le déflecteur 22 est une pièce distincte du corps monobloc 5.
[87] La cloison de séparation 21 est formée une portion de la paroi latérale 9 du réceptacle 6.
[88] L’orifice de sortie 18 de premier fluide fait face à cette cloison de séparation 21.
[89] Le conduit séparé 19 présente un volume au moins 10 ou 15 ou 20 fois plus petit que le volume du réceptacle 6.
[90] Le réceptacle 6 comporte une paroi de fond plane 25 sur laquelle s’appuie la paroi latérale 9. La paroi de fond 25 est totalement fermée, à savoir elle ne présente pas d’ouverture.
[91] La paroi latérale 9 du réceptacle 6 est ainsi adjacente, à une extrémité, à la paroi de fond 25, et est ouverte, à l’autre extrémité, pour recevoir le premier échangeur de chaleur 2.
[92] Le premier échangeur de chaleur 2 comporte une platine 26 agencée pour fermer le réceptacle 6 du corps monobloc 5, une fois le premier échangeur de chaleur 2 mis en place dans ce réceptacle 6.
[93] Comme visible sur la figure 1 , un joint d’étanchéité 27 est interposé entre la platine 26 du premier échangeur de chaleur 2 et un rebord annulaire plan 28 du corps monobloc 5.
[94] Ainsi le réceptacle 6 est rendu étanche.
[95] La platine 26 du premier échangeur de chaleur 2 porte une bride de connexion fluidique 29 agencée pour permettre la connexion de tubulures amenant et évacuant du fluide réfrigérant destiné au premier échangeur de chaleur 2.
[96] Les ouvertures d’entrée 15 et de sortie 17 de premier fluide caloporteur débouchent sur cette platine 26. [97] La platine 26 comprend un ajour 30 associé à l’ouverture d’entrée 15 de premier fluide du premier échangeur de chaleur 2, ajour 30 agencé pour permettre l’écoulement du premier fluide entre le chemin de fluide 8 dans le réceptacle 6 et l’ouverture d’entrée 15 de premier fluide du premier échangeur de chaleur 2.
[98] Cet ajour 30, d’un seul tenant, s’étend à la fois en regard de cette ouverture d’entrée 15 et en regard de l’espace entre la paroi latérale 9 du réceptacle 6 du corps monobloc 5 et la paroi périphérique 10 de du premier échangeur de chaleur 2.
[99] L’ajour 30 est fermé par le déflecteur 32 pour réaliser un canal coudé pour le premier fluide. Ce déflecteur 32 présente une forme en demi-coquille et est fixée sur la platine 26.
[100] La platine 26 comprend un ajour 33 associé à l’ouverture de sortie 17 de premier fluide du premier échangeur de chaleur 2, ajour 33 qui est éloigné de cette ouverture de sortie 17 et positionné en regard du conduit séparé 19.
[101 ] Cet ajour 33 présente une forme de disque tronqué, et est agencé pour permettre l’écoulement du premier fluide entre l’ouverture de sortie 17 de premier fluide du premier échangeur de chaleur 2 et le conduit séparé 19.
[102] L’ajour 33 est fermé par le déflecteur 22 pour réaliser le canal coudé 20 pour le premier fluide.
[103] Le déflecteur 22 est fixé sur cette platine 26 du premier échangeur de chaleur 2.
[104] Le canal coudé 20 dirige le premier fluide caloporteur de l’ouverture de sortie 17 du premier échangeur de chaleur 2 jusqu’au conduit séparé 19 via l’ajour 33.
[105] Le corps monobloc 5 comporte une paroi de séparation 35 entre la cavité 7 formant le réservoir de dégazage 3 et le réceptacle 6 agencé pour recevoir le premier échangeur de chaleur 2.
[106] La cavité 7 formant le réservoir de dégazage 3 est fermée par un couvercle 36 en appui contre un rebord annulaire 37 de la cavité 7. [107] Le rebord annulaire 37 de la cavité 7 est plan et présente un pourtour rectangulaire.
[108] Le rebord annulaire 37 s’étend le long d’un plan PP, visible sur la figure 3.
[109] Le couvercle 36 est une pièce rapportée sur le corps monobloc 5, et fixée, par exemple par soudage, au corps monobloc 5.
[110] Le couvercle 36 comporte un bouchon démontable 38 coopérant avec une bouche de dégazage 39 du réservoir 3.
[111] Le rebord annulaire 37 ouvert de la cavité 7 et le rebord annulaire 28 ouvert du réceptacle 6 s’étendent dans deux plans perpendiculaires, comme on peut le voir sur la figure 3.
[112] La cavité 7 formant le réservoir de dégazage 3 comporte une paroi latérale 40 et une paroi de fond 41 .
[113] La cavité 7 enveloppe partiellement le réceptacle 6. Ainsi la cavité 7 présente une forme qui chemine sur une portion d’un pourtour du réceptacle 6.
[114] La cavité 7 est de profondeur variable, avec cette profondeur qui est plus petite dans la partie de la cavité 7 qui est au-dessus de l’emplacement du réceptacle 6 pour le premier échangeur de chaleur 2.
[115] Par au-dessus, nous entendons suivant une direction perpendiculaire au plan PP et un sens allant de la paroi de fond 41 vers le rebord annulaire 37.
[116] La profondeur de la cavité 7 est la distance mesurée entre le plan PP du rebord annulaire 37 de la cavité 7 et la paroi de fond 41 de cette cavité 7, suivant une direction perpendiculaire à ce plan du rebord annulaire 37 de la cavité 7.
[117] La paroi de fond 41 du réservoir 3 se confond avec une portion de la paroi latérale 9 du réceptacle 6.
[118] De manière schématique, la cavité 7 présente globalement une forme en L couché, qui s’imbrique avec une forme en rectangle du réceptacle 6.
[119] Le corps monobloc 5 comporte un support 44 agencé pour porter des composants à fonction fluidique. Ce support 44 fait partie du corps monobloc 5 et se présente comme une extension de ce corps monobloc 5. Ce support 44 s’étend depuis le réceptacle 6, généralement suivant le plan du rebord annulaire 28 ouvert du réceptacle 6.
[120] Parmi les composants à fonction fluidique portés par le support 44, figurent également deux pompes 48 pour générer la circulation de premier fluide caloporteur.
[121 ] Le support 44 forme deux logements 49, ou sièges, respectivement pour les deux pompes 48. Chaque siège 49 comporte un canal 50 de premier fluide caloporteur communiquant avec la pompe 48 correspondante.
[122] Les pompes 48 sont de type électrique.
[123] L’assemblage 1 comprend en outre un deuxième sous-ensemble 200 configuré pour une circulation d’un deuxième fluide caloporteur, ici un fluide diélectrique, portant une pompe 201 , dédiée à la circulation du deuxième fluide caloporteur.
[124] Ce deuxième sous-ensemble 200 est fixé au premier sous-ensemble 100.
[125] Comme illustré sur les figures 8 et 9, est prévue une jonction fluidique 300 entre le premier sous-ensemble 100 et le deuxième sous-ensemble 200 qui est configurée pour permettre une circulation du premier fluide caloporteur du premier sous-ensemble 100 vers le deuxième sous-ensemble 200 de sorte à permettre, dans un deuxième échangeur de chaleur 202 appartenant au deuxième sous-ensemble 200, un échange de chaleur entre le premier fluide caloporteur et le deuxième fluide caloporteur.
[126] Cette jonction fluidique 300 permet au premier fluide caloporteur d’être envoyé, à l’aide d’une pompe 48, du premier sous-ensemble 100 vers le deuxième échangeur de chaleur 202.
[127] Ce deuxième sous-ensemble 200 comporte un deuxième réservoir de dégazage 204 configuré pour permettre au deuxième fluide caloporteur, à savoir le fluide diélectrique, de subir un dégazage qui sépare un gaz, notamment de l’air, présent dans le deuxième fluide caloporteur.
[128] Le deuxième sous-ensemble 200 comporte un deuxième corps monobloc 205 comportant un réceptacle 206 agencé pour recevoir le deuxième échangeur de chaleur 202, et une cavité agencée pour former le deuxième réservoir de dégazage 204.
[129] Le réceptacle 206 est fermé par une plaque 219 solidarisée au corps monobloc 205.
[130] Le deuxième échangeur de chaleur 202 est configuré pour permettre des échanges de chaleur en son sein entre, d’une part, le premier fluide caloporteur, ici de l’eau glycolée, provenant du premier-sous ensemble 100, et, d’autre part, le deuxième fluide caloporteur, ici du fluide diélectrique.
[131 ] Ainsi le premier fluide caloporteur peut servir à refroidir le deuxième fluide caloporteur par des échanges thermiques au sein du deuxième échangeur de chaleur 202.
[132] Les premier corps monobloc 5 et le deuxième corps monobloc 205 sont fixés l’un à l’autre.
[133] Cette fixation est réalisée par exemple par des éléments de fixation tels que des vis. Il peut être prévu des formes sur les corps monoblocs, formes qui coopèrent entre elles, par exemple par encliquetage.
[134] La jonction fluidique 300 entre le premier sous-ensemble 100 et le deuxième sous-ensemble 200 se compose d’une jonction fluidique aller 305, pour la circulation de premier fluide caloporteur du premier sous-ensemble 100 vers le deuxième sous-ensemble 200, et une jonction fluidique retour 306 pour la circulation de premier fluide caloporteur du deuxième sous-ensemble 200 vers le premier sous-ensemble 100.
[135] Chaque jonction fluidique aller 305, respectivement retour 306, est formée par un embout 1 10 du premier sous-ensemble 100 et un embout complémentaire 210 du deuxième sous-ensemble 200 qui sont assemblés par emboîtage de formes male-femelle, avec interposition d’un joint d’étanchéité 301 .
[136] Ces embouts respectifs 1 10, 210 sont réalisés d’un seul tenant avec le corps monobloc 5, 205 correspondant. [137] Ces embouts 110 et 210 accouplés, de forme cylindrique de diamètres différents, s’étendent de manière parallèle. Les jonctions aller et retour sont réalisées de la sorte.
[138] On a décrit, en référence aux figures 10 et 11 , une vanne multivoie 45 à deux étages actionnée par un seul et même actionneur 57, de type actionneur électrique.
[139] L’utilisation d’une vanne 45 à deux étages permet de réduire la masse et les coûts.
[140] Cette vanne multivoie à deux étages comprend un premier étage 54 utilisé pour le premier fluide caloporteur, ici l’eau glycolée, et un deuxième étage 55 pour le deuxième fluide caloporteur, ici le fluide diélectrique.
[141 ] Chacun des premier et deuxième étages 54 et 55 de la vanne multivoies 45 permet de contrôler l’écoulement du premier fluide caloporteur, respectivement du deuxième fluide caloporteur, à travers différentes voies d’écoulement, dont une passe par le réservoir de dégazage respectif.
[142] Le support 44 du premier sous-ensemble 100 définit un siège 46 avec des canaux d’entrée/sortie de fluide 47, ce siège 46 logeant le premier étage 54 de la vanne 45.
[143] De même, le corps monobloc 205 du deuxième sous-ensemble 200 définit un siège 246 avec des canaux d’entrée/sortie de fluide 247, ce siège 246 logeant le deuxième étage 55 de la vanne 45.
[144] Les sièges 46 et 246 sont pourvus chacun d’un col 148, respectivement 248, placés en vis-à-vis l’un de l’autre, comme on peut mieux le voir sur la figure 10.
[145] Les sièges 46 et 246 reçoivent un organe distributeur 310 mobile en rotation autour d’un axe de rotation Xv.
[146] Comme visible sur la figure 11 , cet organe distributeur 310 comprend, pour chacun des premier et deuxième étages 54 et 55, une pluralité de chambres 154 et 254. Dans l’exemple décrit, chaque étage 54 et 55 comprend trois chambres 154 et 254. Ces chambres sont configurées pour mettre en communication sélective différentes voies de circulation de fluide, en fonction des besoins de gestion thermique.
[147] Pour chaque étage 54 et 55, les chambres 154 et 254 sont délimitées angulairement, autour de l’axe Xv, par des cloisons 155 et 255 respectivement, et par des flasques transversales 156 et 256 aux extrémités axiales de chaque étages 54 et 55. Ces flasques transversales 156 et 256 présentent ici chacun un pourtour circulaire, perpendiculaire à l’axe Xv.
[148] Les étages 54 et 55 se raccordent l’un à l’autre par un arbre intercalaire 312 qui relie l’un des flasques 156 à l’un des flasques 256. L'arbre intercalaire 312 est aligné avec l’axe Xv.
[149] L’arbre intercalaire 312 est disposé rotatif à travers les cols 148 et 248, comme on peut bien le voir sur la figure 10.
[150] L’organe distributeur 310 à deux étages est réalisé d’un seul tenant, par exemple en matière plastique. L’organe distributeur 310 comprend un arbre d’entraînement 31 1 engrenant avec l’actionneur 57.
[151 ] L’organe distributeur 310 est actionnable en rotation par l’actionneur 57 de sorte que les étages 54 et 55 de la vanne 45 puissent prendre différentes positions de distribution, pour assurer différents chemins d’écoulement respectivement pour le premier fluide caloporteur et le deuxième fluide caloporteur. Ces différents chemins d’écoulement peuvent être configurés de différentes manières, en fonction du type de gestion thermique choisi.

Claims

Revendications
[Revendication 1 ] Assemblage (1 ), notamment pour un véhicule, comportant :
- un premier sous-ensemble (100) configuré pour une circulation d’un premier fluide caloporteur, notamment à base d’eau, comportant un composant à fonction fluidique, notamment une vanne ou une pompe (48), dédié à la circulation du premier fluide caloporteur,
- un deuxième sous-ensemble (200) configuré pour une circulation d’un deuxième fluide caloporteur, notamment un fluide diélectrique, comportant un composant à fonction fluidique, notamment une vanne ou une pompe, dédié à la circulation du deuxième fluide caloporteur, ce deuxième sous- ensemble étant fixé au premier sous-ensemble, une jonction fluidique (300) entre le premier sous-ensemble et le deuxième sous-ensemble configurée pour permettre une circulation du premier fluide caloporteur du premier sous-ensemble (100) vers le deuxième sous-ensemble (200) de sorte à permettre, dans un échangeur de chaleur appartenant au deuxième sous-ensemble, un échange de chaleur entre le premier fluide caloporteur et le deuxième fluide caloporteur.
[Revendication 2] Assemblage selon la revendication précédente, dans lequel le premier sous-ensemble (100) comporte au moins un premier réservoir de dégazage (3) configuré pour permettre au premier fluide caloporteur, notamment à base d’eau, de subir un dégazage qui sépare un gaz, notamment de l’air, présent dans le premier fluide caloporteur.
[Revendication 3] Assemblage selon la revendication précédente, dans lequel le premier sous-ensemble (100) comporte un premier corps monobloc (5) comportant un réceptacle agencé pour recevoir un premier échangeur de chaleur (2) configuré pour permette un échange de chaleur entre le premier fluide caloporteur et un autre fluide caloporteur tel qu’un fluide réfrigérant, et une cavité (7) agencée pour former le premier réservoir de dégazage.
[Revendication 4] Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le deuxième sous-ensemble (200) comporte au moins un deuxième réservoir de dégazage (204) configuré pour permettre au deuxième fluide caloporteur, notamment un fluide diélectrique, de subir un dégazage qui sépare un gaz, notamment de l’air, présent dans le deuxième fluide caloporteur.
[Revendication 5] Assemblage selon la revendication précédente, dans lequel le deuxième sous-ensemble (200) comporte un deuxième corps monobloc (205) comportant un réceptacle agencé pour recevoir l’échangeur de chaleur configuré pour un échange de chaleur entre le premier fluide caloporteur et le deuxième fluide caloporteur, cet échangeur de chaleur étant appelé deuxième échangeur de chaleur (202), et une cavité agencée pour former le deuxième réservoir de dégazage.
[Revendication 6] Assemblage selon les revendications 3 et 5, dans lequel les premier et deuxième corps monobloc (5, 205) sont fixés l’un à l’autre.
[Revendication 7] Assemblage selon les revendications 3 et 5, dans lequel, pour l’un au moins des premier sous-ensemble (100) et deuxième sous- ensemble (200), le réceptacle est configuré de sorte que, lorsque l’échangeur de chaleur est placé dans ce réceptacle, un chemin de fluide (8) pour le fluide caloporteur est formé entre une paroi latérale du réceptacle et une paroi périphérique de cet échangeur de chaleur.
[Revendication 8] Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’assemblage comprend une vanne à deux étages (45) avec un premier étage utilisé pour le premier fluide caloporteur, notamment à base d’eau, et un deuxième étage pour le deuxième fluide caloporteur, notamment le fluide diélectrique.
[Revendication 9] Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la jonction fluidique (300) entre le premier sous-ensemble et le deuxième sous-ensemble est formée par un embout (1 10) du premier sous- ensemble et un embout complémentaire (210) du deuxième sous-ensemble qui sont assemblés, notamment par emboîtage de formes male-femelle.
[Revendication 10] Pompe à chaleur, notamment embarquée sur un véhicule, comportant un assemblage (1 ) selon l’une des revendications précédentes, dédié à un premier circuit pour le premier fluide caloporteur et à un deuxième circuit pour le deuxième fluide caloporteur.
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