EP4684152A1 - Joint d'étanchéité adapté à un dispositif de régulation thermique - Google Patents

Joint d'étanchéité adapté à un dispositif de régulation thermique

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Publication number
EP4684152A1
EP4684152A1 EP24709437.8A EP24709437A EP4684152A1 EP 4684152 A1 EP4684152 A1 EP 4684152A1 EP 24709437 A EP24709437 A EP 24709437A EP 4684152 A1 EP4684152 A1 EP 4684152A1
Authority
EP
European Patent Office
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sleeve
seal
lip
wall
external
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Pending
Application number
EP24709437.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Mohamed Ibrahimi
Aurelie Bellenfant
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Filing date
Publication date
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    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
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    • F28D1/0478—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag the conduits having a non-circular cross-section
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    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05358—Assemblies of conduits connected side by side or with individual headers, e.g. section type radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2230/00—Sealing means

Definitions

  • the present invention relates to a seal configured to be mounted on a female connection sleeve.
  • the invention also relates to a thermal regulation device comprising at least one exchanger with a female sleeve and a seal, and a thermal regulation device comprising at least two exchangers positioned successively and in fluid communication thanks to said seal.
  • the invention also relates to an electrical energy storage system for an electric or hybrid vehicle, and a method for assembling the thermal regulation device.
  • the invention relates to the technical field of electrical energy storage systems, in particular motor vehicles, and more particularly electric or hybrid vehicles. More specifically, the invention relates to thermal regulation devices allowing the cooling of said systems.
  • each battery includes components used to store electrical energy, these components being preferably cells.
  • the cells produce and store energy, they also diffuse heat. This heat must be properly evacuated, as it can lead to overheating of the cells, leading to a partial or total loss of their functioning. This loss can in particular be due to the deformations undergone by the cells when they overheat, such as swelling.
  • the cells are generally grouped into different sets of cells facilitating the regulation of their temperature. Each set is therefore separated from another set by at least one heat exchanger. These exchangers promote the evacuation of heat emitted by adjacent cells by the passage of a heat transfer fluid in said exchangers. All of the exchangers form a thermal regulation device for the battery.
  • connection between two exchangers is described in published patent US 10,020,550 B2.
  • Each exchanger is extended, in this document, by two conduits, each conduit allowing the connection to the conduits of the adjacent exchangers.
  • the connection between two conduits is then made by a pipe, in which the conduits are fitted.
  • the fitting of the conduits into the pipe is difficult to achieve, which complicates the installation and can lead to damage to the equipment used during assembly.
  • the invention aims to overcome at least one of the drawbacks of the aforementioned state of the art. More particularly, the invention aims to produce a seal, of generally annular cross-section, which is configured to be mounted on a female sleeve and improving the seal. [9] Another objective of the invention is to improve the connection of two adjacent exchangers of a thermal regulation device, and in particular to improve the sealing between said exchangers.
  • Another objective of the invention is to facilitate the assembly of two adjacent exchangers.
  • the solution proposed by the invention is a seal with an annular cross-section configured to be mounted on a female connection sleeve, which sleeve has an internal wall and an external wall, said seal comprising a cylindrical portion configured to fit onto the female sleeve, said portion comprising an internal branch and an external branch extending along the axis of said cylindrical portion, which branches are configured to, in use, be in total or partial coverage, respectively of the internal wall and the external wall of the sleeve, and at least one lip which extends inside the cylindrical portion from the internal branch, the lip being configured to be in sealing contact with an external wall of a male connection element when said element is fluidically connected to the female connection sleeve.
  • the seal according to the invention and more particularly the cylindrical portion whose internal and external branches extend along the axis of said cylindrical portion.
  • the annular cross-section of said seal is understood as the section produced along a plane perpendicular to the axis of the cylindrical portion, and more particularly of the fitted cylindrical portion. This section has a general shape resembling a ring.
  • the seal covers a free end of the sleeve, so as to improve its sealing.
  • the sleeve is a preferably tubular element made of metallic materials, allowing two parts to be connected.
  • the seal according to the invention is intended to improve the connection of the two aforementioned parts, in particular to improve the sealing at said connection.
  • the lip is connected to the internal branch of the cylindrical portion by a bulge, a zone of lesser thickness forming the junction between said lip and said bulge.
  • the ratio between a thickness of the lip and the thickness of the zone of lesser thickness is between 0.8 and 1.2, preferably between 0.9 and 1.1.
  • the ratio between the thickness of the lip and the thickness of the thinner zone is important so that the lip remains flexible, so as to absorb defects between the two metal parts to be connected.
  • the thickness of the lip also determines the maintenance of the seal. Thus, a minimum thickness is necessary in order to have the best possible mechanical resistance of the seal on the parts, in particular to avoid tears, and thus allow good resistance to the pressure induced by the fluid.
  • the lip extends along the axis of the cylindrical portion, in the same direction as the internal and external branches, the junction between the lip and the bulge is located at the level of a first edge of said lip, which lip has a second free edge opposite said first edge.
  • the internal and external branches of the seal match the shape of the internal and external walls of the female connection sleeve.
  • the particular positioning of the lip will allow said lip to match the shape of the second part inserted into the seal, and promote sealing.
  • the insertion of this second part into the seal will also be facilitated, and the risk of damaging or tearing the lip when inserting the second metal part is also reduced.
  • the spacing between the internal and external branches of the cylindrical portion is such that said portion fits forcefully onto the sleeve.
  • an external face of the external branch has a radial groove capable of receiving a clamping collar.
  • the external branch of the cylindrical portion of the seal has at least one radial rib or at least one radial groove configured to fit respectively into a complementary groove or rib provided in the external wall of the female sleeve.
  • the radial rib(s) and the radial groove(s) are positioned on an internal face of the external branch of the seal, so as to be in contact with the external wall of the female sleeve. This alternative, by improving the contact between the external branch and the external wall of the female sleeve, also improves the retention of the seal on the sleeve.
  • the internal branch of the cylindrical portion of the seal has at least one radial rib or at least one radial groove configured to fit respectively into a complementary groove or rib provided in the internal wall of the female sleeve.
  • the radial rib(s) and the radial groove(s) are positioned on an external slope of the internal branch of the seal, so as to be in contact with the internal wall of the female sleeve.
  • This alternative by improving the contact between the internal branch and the internal wall of the female sleeve, also improves the retention of the seal on the sleeve.
  • the external branch has at least one longitudinal rib or at least one longitudinal groove configured to fit respectively into a complementary groove or rib provided in the external wall of the sleeve.
  • the longitudinal rib(s) and the longitudinal groove(s) are positioned on an internal face of the external branch of the seal, so as to be in contact with the external wall of the female sleeve. This alternative, by improving the contact between the external branch and the external wall of the female sleeve, also improves the retention of the seal on the sleeve.
  • the external branch comprises three longitudinal ribs or three longitudinal grooves arranged at 120°.
  • the internal branch of the cylindrical portion of the seal has at least one longitudinal rib or at least one longitudinal groove configured to be inserted respectively into a complementary groove or rib provided in the internal wall of the female sleeve.
  • the at least one longitudinal rib or the at least one longitudinal groove preferably extends on an external slope of the internal branch, so as to be in contact with the internal wall of the internal branch and to improve the retention of the seal on the female sleeve.
  • the internal branch comprises three longitudinal ribs or three longitudinal grooves arranged at 120°.
  • the longitudinal ribs or grooves, on the internal and/or external branches, serve to improve the retention of the seal on the corresponding female sleeve.
  • the positioning of the ribs or grooves at 120° from each other improves, on the one hand, the retention of the seal on the sleeve, and on the other hand, facilitates the assembly of said seal on the sleeve.
  • the seal is made of a polymer or plastic material, preferably ethylene-propylene-diene monomer.
  • the choice of material depends preferably on the desired seal, the strength and the flexibility selected for the manufacture of the seal.
  • the invention also relates to a thermal regulation device for components whose operation is sensitive to temperature, these components being in particular intended for energy storage and possibly being battery cells, in particular for vehicles, said device comprising a heat exchanger configured to extend between two adjacent sets of cells so as to regulate the temperature of said cells, the exchanger comprising at least one female connection sleeve equipped with a seal, which sleeve has an inner wall and an outer wall, the seal is according to the invention, the cylindrical portion of said seal being fitted onto the female sleeve such that said cylindrical portion is in total or partial overlap with the inner wall and the outer wall of said sleeve, and the lip which extends inside the cylindrical portion from the inner branch is configured to be in sealing contact with an outer wall of a male connection element when said element is fluidically connected to the female connection sleeve.
  • Temporal-sensitive components means any type of component whose temperature change can lead to a reduction or even loss of its operation. Such components are, for example, reserved for the storage of electrical energy. More specifically, these are battery cells that are particularly suitable for hybrid or electric motor vehicles.
  • the heat exchanger is intended to regulate the temperature of battery cells, and more particularly of two adjacent sets of cells.
  • the sealing gasket positioned on the female sleeve improves the sealing of the connection.
  • the partial or total covering of the female sleeve by the gasket improves the maintenance of said gasket on the sleeve.
  • each external and internal branch of the sealing joint extends over a length of between 60% and 95%, preferably between 80% and 90%, of the length respectively of the external wall and the internal wall of the female sleeve.
  • each branch of the seal allows for optimal fitting of said seal, therefore its correct positioning and good retention on the corresponding female sleeve.
  • the sealing is also optimal in this configuration.
  • the absence of total overlap of the female sleeve allows the seal to be possibly adaptable, for example in the event of the manufacture of a female sleeve that is shorter than expected, which may be caused by manufacturing hazards or a choice by the manufacturer.
  • the invention also relates to a thermal regulation device for components whose operation is sensitive to temperature, these components being in particular intended for energy storage and possibly being battery cells, in particular for vehicles, said device comprising a first and a second heat exchanger, each exchanger being configured to extend between two adjacent sets of cells so as to regulate the temperature of said cells, and in which the first and second exchangers are fluidically connected in a sealed manner by direct cooperation of a female connection sleeve of the first exchanger, equipped with a seal, into which a sealing element is inserted.
  • the seal being according to the invention, and comprises: a cylindrical portion fitted onto the female sleeve so that said portion is in total or partial coverage of the internal wall and the external wall, and at least one lip in sealing contact with an external wall of the male connection element.
  • exchangers are positioned successively between the sets of battery cells.
  • the first exchanger is attached by its female connection sleeve provided with a seal to the male connection element of the second exchanger.
  • This connection is facilitated by the presence of the lip and its flexibility. Indeed, the lip adapts to the diameter of the male element which is inserted into the seal, even in the event of a variation in said diameter which could be due to manufacturing and/or assembly hazards.
  • the ratio between a length of the lip and an internal diameter of the male connecting element is between 0.6 and 1.2, preferably between 0.8 and 1.
  • the lip extends in a direction of insertion of the male element into the female sleeve.
  • the female sleeve has, at an end opposite the free end, a narrowing zone which will allow its attachment to the exchanger.
  • the external branch of the cylindrical portion of the seal comprises, at a free end oriented towards the narrowing zone of the female sleeve, a circular sealing lip configured to extend into the narrowing zone.
  • the circular sealing lip is an alternative for holding the seal on the female sleeve.
  • the invention also relates to an electrical energy storage system for an electric or hybrid vehicle, comprising several adjacent sets of components, such as battery cells cooled by a thermal regulation device, said device being in accordance with the invention.
  • the thermal regulation device is applied to an electrical energy storage system, such as a battery.
  • This device controls the temperature inside the battery, and more particularly, controls the temperature of the different cells making up said battery. In particular, this control promotes the cooling of the cells.
  • the components are cylindrical battery cells
  • the heat exchangers are of corrugated shape and extend longitudinally between two sets of cells
  • each exchanger comprises a plurality of longitudinal channels for circulation of heat transfer fluid formed next to each other in the material inside said exchanger.
  • each exchanger comprises two groups of channels that stack on top of each other, a first group of channels and a second group of channels.
  • a fluid inlet and outlet box is positioned at a first end of the exchanger, and allows the fluid to enter and exit via inlet and outlet conduits.
  • the fluid circulates in the exchanger via a first group of longitudinal channels, from the first end of the exchanger to a second end opposite the first end, and at which there is a fluid return box.
  • the fluid will then circulate in the second group of longitudinal channels, and leave the exchanger via the outlet conduit.
  • the circulation of the fluid firstly allows the heat emitted by the cylindrical cells to be efficiently evacuated.
  • the circulation of fluid in the exchanger is done from a first group of lower channels to a second group of upper channels, the flow of the fluid being facilitated by the rise of the hot fluid in the circuit relative to the cold, heavier fluid.
  • a fluid inlet box or outlet box are positioned at each end of each exchanger. In this variant embodiment of the invention, the circulation of the fluid passes through the longitudinal channels but only takes place in one direction, before leaving the exchanger through the outlet box.
  • the longitudinal channels or groups of channels may have variations in the number of channels present, as well as in the shape of their cross-section.
  • the invention also relates to a method of assembling a thermal regulation device according to the invention, comprising the steps of fitting the cylindrical portion of the seal onto the female sleeve so that said portion comes into total or partial coverage of the internal wall and the external wall of said sleeve, inserting the male connection element into the female sleeve so that the lip comes into sealed contact with the external wall of said male element.
  • Such an assembly method facilitates and improves the assembly of the seal on the female sleeve, then facilitates the assembly of the male connecting element in said seal.
  • the positioning of this element can be adjusted precisely within the device, improving the sealing of the connection.
  • FIG. 1 is a diagram representing an electrical energy storage system according to the invention.
  • FIG. 2 is a view partially representing a thermal regulation device according to the invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional diagram showing the connection between a male connecting element, a female connecting sleeve and a gasket. sealing according to a first variant embodiment of the invention.
  • the male element is not shown here inserted into the sealing joint.
  • FIG. 4 shows a side view of a female sleeve mounted on a heat exchanger, and of a seal according to a second variant embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional diagram showing the connection between a male connecting element inserted into a seal according to second and third embodiments of the invention, mounted on a female connecting sleeve.
  • the second embodiment is shown at the bottom of the diagram, the third embodiment on the upper part of the diagram.
  • FIG. 6 is a diagram showing a seal according to a fourth variant embodiment of the invention, mounted on a female sleeve.
  • Figure 1 is a diagram representing an electrical energy storage system according to the invention.
  • Such an electrical energy storage system 1 may be any system 1 known to those skilled in the art, but refers in particular to a battery, and more specifically to a motor vehicle battery, such as electric or hybrid vehicles. Indeed, these vehicles require high-performance batteries to operate.
  • Each battery includes components that store electrical energy that are particularly sensitive to temperature. Indeed, variations in their temperature can affect their operation. In particular, if they overheat, they can deform, and in particular swell. In addition to coming into contact with adjacent components, swelling can reduce their efficiency. Thus, their energy storage capacity will be affected.
  • the components of the storage system 1 are generally grouped into several adjacent sets 3.
  • these sets 3 are in the form of rows so as to allow the best possible regulation of their temperature.
  • the different sets 3 can however be grouped differently.
  • These components may in particular be battery cells 31.
  • These cells 31 may be prismatic cells 31, but are preferably cylindrical cells 31. Indeed, cylindrical cells 31 have better performance and a better capacity to restore energy.
  • Other forms of cells 31, not mentioned, may also be envisaged.
  • the various assemblies 3 are configured to be positioned in a housing that groups the cells 31 and makes it easy to install a thermal regulation device 5 around them (the housing not being shown in these figures). This thermal regulation is done by the passage of a heat transfer fluid within said device 5. The heat transfer fluid, by coming into contact with the various battery cells 31, will recover the heat emitted and facilitate their cooling.
  • the thermal regulation device 5 of the battery comprises heat exchangers 51 , which are of corrugated shape and which extend longitudinally between two sets 3 of adjacent cells 31 .
  • extending longitudinally is meant that the exchanger 51 extends along and between two rows of cells 31 .
  • the number of exchangers 51 depends on the number of rows of cells 31 positioned in a battery block. It is these exchangers 51 which perform the thermal regulation function of said cells 31 .
  • Each exchanger 51 is advantageously constituted by a plurality of longitudinal channels, which will allow the circulation of the heat transfer fluid between the sets 3 of cells 31 (said channels not being shown in these figures).
  • the longitudinal channels are preferentially formed next to each other in the material inside said exchanger 51.
  • the formation of said channels within the exchanger 51 depends mainly on the circulation of fluid provided in the device 5.
  • the number, and the cross section of each of said channels can vary.
  • a U-shaped circulation of the fluid is provided within the exchanger 51.
  • a fluid inlet and outlet box 53 As its name indicates, this box 53 allows the fluid to enter the exchanger 51 via an inlet conduit 531, but also its evacuation via an evacuation conduit 533.
  • a first group 515 of one or more longitudinal channels are formed in the exchanger 51. These channels allow the circulation of the fluid to a second end 513 of the exchanger 51.
  • a turnaround box 55 At the second end 513 of the exchanger 51 is a turnaround box 55.
  • This box 55 allows the transfer of fluid from the first group 515 of longitudinal channels to a second group 517 of longitudinal channels positioned in the exchanger 51, and which will allow the circulation of fluid in the direction by directing the fluid towards the discharge duct 533.
  • the inlet duct 531 is positioned below the discharge duct 533, and the first group 515 of channels is positioned below the second group 517. This makes it possible to improve the circulation of fluid within the device 5. Indeed, the hot fluid tends to rise within the channels, thus facilitating the fluid circulation.
  • each group (515, 517) of channels may have one or more different cross sections, and a different number of channels.
  • a circulation of the fluid in I is provided within the exchangers.
  • the exchanger comprises one or more longitudinal channels, each having a different cross-section. The number of channels can also vary according to requirements.
  • the circulation of the fluid will be, within the exchangers, in one direction only, and the fluid will leave the exchanger via an outlet box positioned at the second end of the exchanger.
  • Figure 2 shows an enlargement of a part of a thermal regulation device according to the invention.
  • the thermal regulation device 5 shown in FIG. 2 comprises inlet conduits 531 positioned under the fluid discharge conduits 533. The fluid therefore circulates from bottom to top in the exchangers 51.
  • the heat exchangers 51 also have lateral extensions 519 which improve the contact between the heat transfer fluid circulating in the exchangers 51 and the battery cells positioned nearby. These extensions 519 are designed to partially surround the cylindrical cells (said cells not being shown in these figures), so as to improve the regulation of their temperature.
  • each conduit (531, 533) extends along a direction substantially perpendicular to the general longitudinal direction of the exchanger 51.
  • substantially perpendicular is meant that the conduits (531, 533) extend approximately at 90° relative to the longitudinal direction of the exchanger 51, with a margin of error of plus or minus 5°, depending on manufacturing hazards.
  • Each conduit (531, 533) is formed, respectively, by one or two female connection sleeves 535, and/or one or two male connection elements 537, a male connection element 537 of an exchanger 51 being designed to fit into a female connection sleeve 535 of an adjacent exchanger 51.
  • the sleeves and connection elements (535, 537) forming a conduit (531, 533) advantageously have an annular cross section.
  • a first exchanger 51 will comprise a female sleeve 535, and a second adjacent exchanger 51 will have a male connection element 537 which will be inserted into the female sleeve 535 of the first exchanger 51.
  • the exchangers 51 are therefore positioned successively, and their conduits (531, 533) are therefore designed so as to be able to assemble.
  • the assembly between the adjacent exchangers is possible when the fluid circulation within said exchangers 51 is U-shaped or I-shaped.
  • first and second exchangers 51 are fluidically and tightly connected thanks to the direct cooperation between the female connection sleeve 535 of the first exchanger 51, equipped with a sealing gasket 57, and the male connection element 537 of the second exchanger 51 inserted in said gasket 57.
  • This gasket 57 will be more specifically detailed in FIG. 3.
  • FIG. 1 is a sectional view of the female sleeve of a first exchanger on which the seal is mounted, and of the male element of a second adjacent exchanger.
  • the seal shown is according to a first variant embodiment of the invention. The male element is not inserted into the seal.
  • the male connecting element 537 has an internal diameter DI significantly smaller than the diameter of the female sleeve 535, so as to allow its insertion into said sleeve 535.
  • the sealing gasket 57 will ensure the connection and sealing between the female sleeve 535 and the male element 537.
  • the female sleeve 535 of the exchanger has a free end 5351 at which the seal 57 is fitted. At an opposite end of this free end 5351 there is a narrowing zone 5353 of the female sleeve 535, said zone 5353 allowing its attachment to the end of the corresponding exchanger.
  • the female sleeve 535 further comprises an internal wall 5355 oriented towards the male connection element 537 when the female sleeve 535 is in the mounting position, and an external wall 5357 oriented towards the outside.
  • the internal 5355 and external 5357 walls of the female sleeve 535 are advantageously manufactured in one piece.
  • the seal 57 generally has an annular cross-section, and is configured to be fitted onto the free end 5351 of the female sleeve 535 by means of a cylindrical portion 571.
  • This cylindrical portion 571 has two external 5711 and internal 5713 branches, the external branch 5711 extending on the external wall 5357 of the female sleeve 535, and the internal branch 5713 extending on the internal wall 5355 of said sleeve 535.
  • the cylindrical portion 571, and more specifically, its internal 5713 and external 5711 branches extend along the axis of the cylindrical portion 571.
  • the external 5711 and internal 5713 branches are in total or partial overlap of the internal 5355 and external 5357 walls of said sleeve 535.
  • the spacing between the internal 5713 and external 5711 branches of the cylindrical portion 571 is such that the fitting of said portion 571 is carried out in a forced manner on the female sleeve 535.
  • the cylindrical portion 571 is in total or partial overlap of the inner 5355 and outer 5357 walls of the sleeve 535.
  • each of the inner 5713 and outer 5711 branches of the seal 57 preferably extends over a length of between 60% and 95%, more preferably between 80% and 90% of the respective length of one or the other of the inner 5355 and outer 5357 walls of the female sleeve 535.
  • the seal 57 further comprises at least one lip 573 which extends from the internal branch 5713 inside the cylindrical portion 571 .
  • This lip 573 is attached to the internal branch 5713 by a bulge 57131 .
  • the lip 573 is configured to completely surround the male connection element 537 after its insertion.
  • a zone of reduced thickness ZMe forms the junction between the lip 573 and the bulge 57131 of the internal branch 5713.
  • This zone ZMe provides flexibility to the lip 573 and thus facilitates the insertion of the male connection element 537 within the seal 57.
  • the ratio between the thickness eL of the lip 573 and the zone of reduced thickness ZMe is between 0.8 and 1.2, more preferably between 0.9 and 1.1.
  • the junction between the lip 573 and the bulge 57131 is located at a first edge 5731 of the lip 573, the junction being oriented towards the free end 5351 of the female sleeve 535, when the seal is fitted onto said sleeve 535.
  • the lip 573 further comprises a second free edge 5733 opposite the first edge 5731, the second edge 5733 being configured to extend into the fluid flow zone.
  • the lip 573 therefore extends along the axis of the cylindrical portion 571, in the same direction as the internal 5713 and external 5711 branches.
  • the lip 573 forms a sealed contact with an external wall 5371 of the male connection element 537, and extends in a direction of insertion of the male element 537 into the female sleeve 535.
  • This particular positioning allows both the male connection element 537 to be held within said seal 57, but also avoids the risk of degradation of said lip 573 during the insertion of said element 537. This also reduces the force required for fitting.
  • the ratio between the length of the lip 573 and the internal diameter DI of the male connecting element 537 is between 0.6 and 1.2, more preferably between 0.8 and 1.
  • the seal is made of a polymer or plastic material, preferably of ethylene-propylene-diene monomer.
  • the preferred method of manufacturing said seal is by injection molding, but other techniques known to those skilled in the art may be envisaged, such as for example by thermoforming.
  • radial groove is meant a groove which extends over the entire annular external diameter of the external branch 571 1 .
  • This groove 571 1 11 is configured to receive a clamping collar (said collar not being shown in this figure) which may be made of plastic or metal, for example steel.
  • Figures 4 and 5 show, respectively, a perspective view and a sectional view of a seal and a female sleeve according to second and third alternative embodiments of the invention.
  • the retention of the seal 57 on the female sleeve 535 is improved by modifications to the external branch 5711 of said seal 57. Additional modifications to the external wall 5357 of the female sleeve 535 are also provided. No modification to the internal branch 5713 of the cylindrical portion 571 is provided in these variants.
  • the male connection element 537 is inserted into the female sleeve 535 comprising the seal 57, allowing said element to be fluidically connected to the female connection sleeve 535.
  • the second variant shown in Figure 4 and in the lower part of Figure 5 shows that the external face 571 1 1 of the external branch 571 1 of the joint sealing element 57 has the radial groove 571111 described in FIG. 3.
  • the seal 57 may also have, in this second variant, a radial rib 571131 on an internal face 57113 of the external branch 5711 (said rib not being shown in FIG. 4). This rib is advantageously positioned at the groove 571111.
  • the radial rib 571131 of the seal 57 is configured to be inserted into a complementary radial groove 53571 positioned at the external wall 5357 of the female sleeve 535.
  • the presence of the radial rib on the external branch and of the complementary radial groove on the external wall of the female sleeve does not necessarily imply the presence of the radial groove on the external face of the external branch of said seal.
  • the third variant embodiment of the invention shown in the upper part of FIG. 5 shows that the external branch 5711 of the seal 57 has, in place of the radial rib, a radial groove 571133 configured to receive a complementary radial rib 53573 of the external wall 5357 of the female connection sleeve 535.
  • Figure 6 shows a view of the seal mounted on the female sleeve, according to a fourth variant embodiment of the invention.
  • the male connecting element 537 is mounted in the female sleeve 535 comprising the seal 57.
  • the internal face 57113 of the external branch 5711 of the seal 57 comprises at least one longitudinal rib 571135 which extends over all or part of the length of the internal face 57113 of said branch 5711.
  • Said longitudinal rib 571135 is configured to be inserted into a complementary longitudinal groove 53575 arranged in the external wall 5357 of the female sleeve 535.
  • the external branch 5711 comprises three longitudinal ribs 571135 arranged at 120°.
  • the internal face of the external branch may have at least one longitudinal groove configured to receive a complementary longitudinal rib arranged in the external wall of the female sleeve.
  • the longitudinal grooves and longitudinal ribs are three in number, and arranged at 120° from each other. All of the above-mentioned variants are intended to present alternative embodiments of the invention aimed at improving the maintenance of the seal on the female sleeve.
  • the invention also relates to a male element inserted into a female sleeve with a seal according to fifth and sixth variant embodiments of the invention. These two variants are not shown in these figures.
  • the internal branch of the cylindrical portion comprises at least one longitudinal groove inserted into a complementary longitudinal rib arranged in the internal wall of the female sleeve.
  • the internal branch comprises three longitudinal grooves arranged at 120° from each other.
  • the internal branch of the seal comprises at least one longitudinal rib inserted into a complementary longitudinal groove provided in the internal wall of the female sleeve.
  • the internal branch comprises three longitudinal ribs arranged at 120° to each other.
  • the invention also relates to a method of assembling the thermal regulation device according to the invention, this method is described in correlation with figures 1 to 6.
  • the method comprises the following steps.
  • a first step consists in fitting the cylindrical portion 571 of the seal 57 onto the female sleeve 535, so that said portion 571 comes into total or partial coverage of the internal wall 5355 and the external wall 5357 of said sleeve 535.
  • a second step consists of inserting the male connecting element 537 into the female sleeve 535 so that the lip 573 comes into sealed contact with the external wall 5371 of said male element 537.
  • one or more features disclosed only in one embodiment may be combined with one or more other features disclosed only in another embodiment.
  • one or more features disclosed only in one embodiment may be generalized to other embodiments, even if that feature or features are described only in combination with other features.

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Abstract

L'invention concerne un joint d'étanchéité (57) à section transversale annulaire configuré pour être monté sur un manchon de raccordement femelle (535), lequel manchon présente une paroi interne (5355) et une paroi externe (5357), ledit joint (57) comprenant une portion cylindrique (571) configurée pour s'emmancher sur le manchon femelle (535), ladite portion comprenant une branche interne (5713) et une branche externe (5711) s'étendant selon l'axe de ladite portion cylindrique, lesquelles branches sont configurées pour, en usage, être en recouvrement total ou partiel, respectivement de la paroi interne (5355) et de la paroi externe (5357) du manchon, et au moins une lèvre (573) qui s'étend à l'intérieur de la portion cylindrique, depuis la branche interne (5713), la lèvre (573) étant configurée pour être en contact étanche avec une paroi externe (5371) d'un élément de raccordement mâle (537) lorsque ledit élément (537) est connecté fluidiquement au manchon de raccordement femelle (535).

Description

Description
Titre : joint d’étanchéité adapté à un dispositif de régulation thermique.
Domaine technique.
[1] La présente invention a pour objet un joint d’étanchéité configuré pour être monté sur un manchon de raccordement femelle. L’invention à encore pour objet un dispositif de régulation thermique comprenant au moins un échangeur avec un manchon femelle et un joint d’étanchéité, et un dispositif de régulation thermique comprenant au moins deux échangeurs positionnés successivement et en communication fluidique grâce audit joint d’étanchéité. Enfin, l’invention a également pour objet un système de stockage d’énergie électrique pour un véhicule électrique ou hybride, et un procédé d’assemblage du dispositif de régulation thermique.
[2] L’invention concerne le domaine technique des systèmes de stockage d’énergie électriques, notamment des véhicules automobiles, et plus particulièrement des véhicules électriques ou hybrides. Plus spécifiquement, l’invention concerne les dispositifs de régulation thermique permettant le refroidissement desdits systèmes.
État de la technique.
[3] De nos jours, de plus en plus de personnes se tournent vers des véhicules automobiles de type électrique ou hybride. Or, ces véhicules nécessitent, pour leur fonctionnement, un plus grand nombre de batteries. Toutes ces batteries concourent à augmenter la durée de fonctionnement du véhicule entre deux charges, tout en augmentant la vitesse de charge et la puissance de fonctionnement desdites batteries.
[4] Pour cela, chaque batterie comprend des composants servant au stockage de l’énergie électrique, ces composants étant préférentiellement des cellules. Le nombre de cellules, ainsi que leur taille, influe sur la capacité et la puissance de recharge de la batterie. Cependant, lorsque les cellules produisent et stockent l’énergie, elles diffusent également de la chaleur. Cette chaleur doit être proprement évacuée, car elle peut conduire à une surchauffe des cellules, conduisant dès lors à une perte partielle ou totale de leur fonctionnement. Cette perte peut notamment être due aux déformations subies par les cellules lors de leur surchauffe, comme un gonflement.
[5] Dans une batterie, les cellules sont généralement regroupées dans différents ensembles de cellules facilitant la régulation de leur température. Chaque ensemble est donc séparé d’un autre ensemble par au moins un échangeur thermique. Ces échangeurs favorisent l’évacuation de la chaleur émise par les cellules adjacentes grâce au passage d’un fluide caloporteur dans lesdits échangeurs. L’ensemble des échangeurs forme un dispositif de régulation thermique de la batterie.
[6] Cependant, un problème existe concernant l’efficacité de la circulation fluidique au sein du dispositif de régulation thermique. Les échangeurs, qui sont positionnés successivement, doivent être connectés fluidiquement de manière à permettre cette circulation fluidique, et ainsi réguler thermiquement la batterie. Le raccordement entre les échangeurs peut être réalisé de manière étanche par un joint.
[7] Un exemple de raccordement entre deux échangeurs est décrit dans le brevet publié US 10,020,550 B2. Chaque échangeur est prolongé, dans ce document, par deux conduits, chaque conduit permettant le rattachement aux conduits des échangeurs adjacents. Le raccordement entre deux conduits est alors réalisé par un tuyau, dans lequel les conduits sont emmanchés. Cependant, l’emmanchement des conduits dans le tuyau est difficile à réaliser, ce qui complexifie l’installation et peut entraîner des dégradations du matériel utilisé lors du montage.
[8] L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de produire un joint d’étanchéité, de section transversale généralement annulaire, qui est configuré pour être monté sur un manchon femelle et améliorant l’étanchéité. [9] Un autre objectif de l’invention est d’améliorer le raccordement de deux échangeurs adjacents d’un dispositif de régulation thermique, et tout particulièrement d’améliorer l’étanchéité entre lesdits échangeurs.
[10] Un autre objectif de l’invention est de faciliter l’assemblage de deux échangeurs adjacents.
Présentation de l’invention.
[11] La solution proposée par l’invention est un joint d’étanchéité à section transversale annulaire configuré pour être monté sur un manchon de raccordement femelle, lequel manchon présente une paroi interne et une paroi externe, ledit joint comprenant une portion cylindrique configurée pour s’emmancher sur le manchon femelle, ladite portion comprenant une branche interne et une branche externe s’étendant selon l’axe de ladite portion cylindrique, lesquelles branches sont configurées pour, en usage, être en recouvrement total ou partiel, respectivement de la paroi interne et de la paroi externe du manchon, et au moins une lèvre qui s’étend à l’intérieur de la portion cylindrique depuis la branche interne, la lèvre étant configurée pour être en contact étanche avec une paroi externe d’un élément de raccordement mâle lorsque ledit élément est connecté fluidiquement au manchon de raccordement femelle.
[12] Le joint d’étanchéité selon l’invention, et plus particulièrement la portion cylindrique dont ces branches interne et externe, s’étendent selon l’axe de ladite portion cylindrique. La section transversale annulaire dudit joint s’entend comme la section réalisée suivant un plan perpendiculaire à l’axe de la portion cylindrique, et plus particulièrement de la portion cylindrique emmanchée. Cette section se présente sous une forme générale s’apparentant à un anneau. Ainsi, le joint recouvre une extrémité libre du manchon, de manière à en améliorer l’étanchéité.
[13] Le manchon est un élément préférentiellement tubulaire et réalisé dans des matériaux métalliques, permettant de raccorder deux pièces. Les expressions
« manchon de raccordement femelle », « manchon >> et « manchon femelle >> peuvent être utilisées de manière équivalente dans ladite demande. [14] Le joint d’étanchéité selon l’invention a vocation à améliorer le raccordement des deux pièces susmentionnées, en particulier à améliorer l’étanchéité au niveau dudit raccordement.
[15] D’autres caractéristiques avantageuses du joint objet de l’invention sont listées ci-dessous. Chacune de ces caractéristiques peut être considérée seule ou en combinaison avec les caractéristiques remarquables définies ci-dessus. Chacune de ces caractéristiques contribue, le cas échéant, à la résolution de problèmes techniques spécifiques définis plus avant dans la description et auxquels ne participent pas nécessairement les caractéristiques remarquables définies ci-dessus. Ces dernières peuvent faire l’objet, le cas échéant, d’une ou plusieurs demandes de brevet divisionnaires.
[16] Selon un mode avantageux de l’invention, la lèvre est reliée à la branche interne de la portion cylindrique par un renflement, une zone de moindre épaisseur faisant la jonction entre ladite lèvre et ledit renflement.
[17] La présence de la zone de moindre épaisseur entre la lèvre et le renflement de la branche interne permet d’améliorer la souplesse et la mobilité du joint, et plus particulièrement de la lèvre, en facilitant le bon positionnement des pièces métalliques qui sont emmanchées dans le joint. Cette souplesse améliore l’étanchéité en facilitant le positionnement de la lèvre contre la pièce métallique correspondante. Si la zone de moindre épaisseur est trop épaisse, elle perdrait en efficacité. Par souplesse de la lèvre, on entend la capacité de la lèvre à fléchir sans se rompre.
[18] Selon un mode avantageux de l’invention, le rapport entre une épaisseur de la lèvre et l’épaisseur de la zone de moindre épaisseur est compris entre 0,8 et 1 ,2, préférentiellement entre 0,9 et 1 ,1 .
[19] Le rapport entre l’épaisseur de la lèvre et l’épaisseur de la zone de moindre épaisseur est important pour que la lèvre garde de la souplesse, de manière à absorber les défauts entre les deux pièces métalliques devant être raccordées. L’épaisseur de la lèvre conditionne également le maintien de l’étanchéité du joint. Ainsi, une épaisseur minimale est nécessaire afin d’avoir la meilleure tenue mécanique possible du joint sur les pièces, pour éviter notamment les déchirements, et ainsi permettre une bonne résistance à la pression induite par le fluide.
[20] Selon un mode avantageux de l’invention, la lèvre s’étend selon l’axe de la portion cylindrique, dans la même sens que les branches interne et externe, la jonction entre la lèvre et le renflement est située au niveau d’un premier bord de ladite lèvre, laquelle lèvre présente un second bord libre opposé audit premier bord.
[21 ] Avantageusement, les branches interne et externe du joint épousent la forme des parois interne et externe du manchon de raccordement femelle. Le positionnement particulier de la lèvre va permettre à ladite lèvre d’épouser la forme de la deuxième pièce insérée dans le joint, et favoriser l’étanchéité. L’insertion de cette deuxième pièce dans le joint sera également facilitée, et le risque d’abîmer ou d’arracher la lèvre lors de l’insertion de la deuxième pièce métallique est également diminué.
[22] Selon un mode avantageux de l’invention, l’espacement entre les branches interne et externe de la portion cylindrique est tel que ladite portion s’emmanche de manière forcée sur le manchon.
[23] L’emmanchement de manière forcée permet d’améliorer le maintien et l’étanchéité du joint sur le manchon femelle.
[24] Selon un mode avantageux de l’invention, une face externe de la branche externe présente une gorge radiale apte à recevoir un collier de serrage.
[25] La présence d’une gorge radiale et d’un collier de serrage permet d’améliorer le maintien du joint sur le manchon de raccordement femelle. En effet, la gorge permet le maintien en position du collier de serrage, et le collier de serrage resserre le joint contre le manchon femelle sous-jacent.
[26] De manière alternative ou complémentaire, la branche externe de la portion cylindrique du joint d’étanchéité présente au moins une nervure radiale ou au moins une gorge radiale configurée pour s’insérer respectivement dans une gorge ou une nervure complémentaire aménagée dans la paroi externe du manchon femelle. [27] Ainsi, la ou les nervures radiales ainsi que la ou les gorges radiales sont positionnées sur une face interne de la branche externe du joint, de manière à être au contact de la paroi externe du manchon femelle. Cette alternative, de par l’amélioration du contact entre la branche externe et la paroi externe du manchon femelle, améliore également le maintien du joint sur le manchon.
[28] De manière alternative ou complémentaire, la branche interne de la portion cylindrique du joint d’étanchéité présente au moins une nervure radiale ou au moins une gorge radiale configurée pour s’insérer respectivement dans une gorge ou une nervure complémentaire aménagée dans la paroi interne du manchon femelle.
[29] Ainsi, la ou les nervures radiales ainsi que la ou les gorges radiales sont positionnées sur un versant externe de la branche interne du joint, de manière à être au contact de la paroi interne du manchon femelle. Cette alternative, de par l’amélioration du contact entre la branche interne et la paroi interne du manchon femelle, améliore également le maintien du joint sur le manchon.
[30] Selon un mode avantageux de l’invention, la branche externe présente au moins une nervure longitudinale ou au moins une gorge longitudinale configurée pour s’insérer respectivement dans une gorge ou une nervure complémentaire aménagée dans la paroi externe du manchon.
[31] La ou les nervures longitudinales ainsi que la ou les gorges longitudinales sont positionnées sur une face interne de la branche externe du joint, de manière à être au contact de la paroi externe du manchon femelle. Cette alternative, de par l’amélioration du contact entre la branche externe et la paroi externe du manchon femelle, améliore également le maintien du joint sur le manchon.
[32] Selon un mode avantageux de l’invention, la branche externe comprend trois nervures longitudinales ou trois gorges longitudinales disposées à 120°.
[33] De manière alternative ou complémentaire, la branche interne de la portion cylindrique du joint d’étanchéité présente au moins une nervure longitudinale ou au moins une gorge longitudinale configurée pour s’insérer respectivement dans une gorge ou une nervure complémentaire aménagée dans la paroi interne du manchon femelle. Ainsi, l’au moins une nervure longitudinale ou l’au moins une gorge longitudinale s’étend préférentiellement sur un versant externe de la branche interne, de manière à être au contact de la paroi interne de la branche interne et d’améliorer le maintien du joint sur le manchon femelle.
[34] Avantageusement, la branche interne comprend trois nervures longitudinales ou trois gorges longitudinales disposées à 120°.
[35] Les nervures ou gorges longitudinales, sur les branches interne et/ou externe, servent à améliorer le maintien du joint sur le manchon femelle correspondant. Le positionnement des nervures ou gorges à 120° les unes des autres améliore, d’une part, le maintien du joint sur le manchon, et d’autre part, facilite le montage dudit joint sur le manchon.
[36] Avantageusement, le joint d’étanchéité est réalisé dans un matériau polymère ou plastique, préférentiellement en éthylène-propylène-diène monomère. Le choix du matériau dépend préférentiellement de l’étanchéité souhaitée, de la solidité et de la souplesse sélectionnés pour la fabrication du joint.
[37] L’invention concerne également un dispositif de régulation thermique pour des composants dont le fonctionnement est sensible à la température, ces composants étant notamment destinés au stockage d’énergie et pouvant être des cellules de batterie, notamment pour véhicule, ledit dispositif comprenant un échangeur thermique configuré pour s’étendre entre deux ensembles adjacents de cellules de manière à réguler la température desdites cellules, l’échangeur comprenant au moins un manchon de raccordement femelle équipé d’un joint d’étanchéité, lequel manchon présente une paroi interne et une paroi externe, le joint d’étanchéité est selon l’invention, la portion cylindrique dudit joint étant emmanchée sur le manchon femelle de sorte que ladite portion cylindrique est en recouvrement total ou partiel de la paroi interne et de la paroi externe dudit manchon, et la lèvre qui s’étend à l’intérieur de la portion cylindrique depuis la branche interne est configurée pour être en contact étanche avec une paroi externe d’un élément de raccordement mâle lorsque ledit élément est connecté fluidiquement au manchon de raccordement femelle. [38] Par des « composants sensibles à la température >>, on entend tout type de composant dont la modification de la température peut entraîner une diminution, voire une perte de son fonctionnement. De tels composants sont par exemple réservés au stockage de l’énergie électrique. Il s’agit plus spécifiquement de cellules de batterie particulièrement adaptées aux véhicules automobiles de type hybride ou électrique.
[39] L’échangeur thermique a vocation à réguler la température de cellules de batterie, et plus particulièrement de deux ensembles de cellules adjacents. Le joint d’étanchéité positionné sur le manchon femelle améliore l’étanchéité du raccordement. Le recouvrement partiel ou total du manchon femelle par le joint améliore le maintien dudit joint sur le manchon.
[40] Selon un mode avantageux de l’invention, chaque branche externe et interne du joint d’étanchéité s’étend sur une longueur comprise entre 60% et 95%, préférentiellement entre 80% et 90%, de la longueur respectivement de la paroi externe et de la paroi interne du manchon femelle.
[41 ] La longueur de chaque branche du joint permet un emmanchement optimal dudit joint, donc son bon positionnement et son bon maintien sur le manchon femelle correspondant. L’étanchéité est également optimale dans cette configuration. L’absence de recouvrement total du manchon femelle permet au joint d’être éventuellement adaptable, en cas par exemple de fabrication d’un manchon femelle plus court que prévu, ce qui peut être causé par des aléas de fabrication ou à un choix du constructeur.
[42] L’invention concerne également un dispositif de régulation thermique pour des composants dont le fonctionnement est sensible à la température, ces composants étant notamment destinés au stockage d’énergie et pouvant être des cellules de batterie, notamment pour véhicule, ledit dispositif comprenant un premier et un deuxième échangeurs thermiques, chaque échangeur étant configuré pour s’étendre entre deux ensembles adjacents de cellules de manière à réguler la température desdites cellules, et dans lequel le premier et le deuxième échangeurs sont connectés fluidiquement de manière étanche par coopération directe d’un manchon de raccordement femelle du premier échangeur, équipé d’un joint d’étanchéité, dans lequel s’insère un élément de raccordement mâle du deuxième échangeur, lequel manchon présente une paroi interne et une paroi externe, le joint d’étanchéité étant selon l’invention, et comprend : une portion cylindrique emmanchée sur le manchon femelle de sorte que ladite portion est en recouvrement total ou partiel de la paroi interne et de la paroi externe, et au moins une lèvre en contact étanche avec une paroi externe de l’élément de raccordement mâle.
[43] Ainsi, des échangeurs sont positionnés successivement entre les ensembles de cellules de batteries. Le premier échangeur est rattaché par son manchon de raccordement femelle muni d’un joint d’étanchéité à l’élément de raccordement mâle du deuxième échangeur. Ce raccordement est facilité grâce à la présence de la lèvre et de sa souplesse. En effet, la lèvre s’adapte au diamètre de l’élément mâle qui s’insère dans le joint, même en cas d’une variation dudit diamètre qui pourraient être dues à des aléas de fabrication et/ou de montage.
[44] Selon un mode avantageux de l’invention, le rapport entre une longueur de la lèvre et un diamètre interne de l’élément de raccordement mâle est compris entre 0,6 et 1 ,2, préférentiellement entre 0,8 et 1 .
[45] Ce rapport permet de déterminer la longueur idéale de la lèvre pour obtenir le meilleur maintien possible de l’élément de raccordement dans le joint.
[46] Selon un mode avantageux de l’invention, la lèvre s’étend selon une direction d’insertion de l’élément mâle dans le manchon femelle.
[47] L’orientation de la lèvre dans la direction d’insertion de l’élément de raccordement mâle facilite l’insertion dudit élément et limite les risques de déchirement de ladite lèvre lors de ladite insertion.
[48] Avantageusement, le manchon femelle présente, à une extrémité opposée à l’extrémité libre, une zone de rétrécissement qui va permettre son rattachement à l’échangeur. De manière alternative, la branche externe de la portion cylindrique du joint comprend, à une extrémité libre orientée vers la zone de rétrécissement du manchon femelle, une lèvre circulaire d’étanchéité configurée pour s’étendre dans la zone de rétrécissement. La lèvre circulaire d’étanchéité est une alternative pour le maintien du joint sur le manchon femelle. [49] L’invention concerne également un système de stockage d’énergie électrique pour un véhicule électrique ou hybride, comprenant plusieurs ensembles adjacents de composants, tels que des cellules de batterie refroidies par un dispositif de régulation thermique, ledit dispositif étant conforme à l’invention.
[50] Le dispositif de régulation thermique selon l’invention est appliqué à un système de stockage de l’énergie électrique, tel qu’une batterie. Ce dispositif contrôle la température à l’intérieur de la batterie, et plus particulièrement, contrôle la température des différentes cellules composant ladite batterie. En particulier, ce contrôle favorise le refroidissement des cellules.
[51] Selon un mode avantageux de l’invention, les composants sont des cellules de batteries cylindriques, les échangeurs thermiques sont de forme ondulée et s’étendent longitudinalement entre deux ensembles de cellules, chaque échangeur comporte une pluralité de canaux longitudinaux de circulation de fluide caloporteur formés les uns à côté des autres dans la matière à l’intérieur dudit échangeur.
[52] Avantageusement, chaque échangeur comprend deux groupes de canaux qui s’empilent les uns sur les autres, un premier groupe de canaux et un deuxième groupe de canaux. Dans cette première variante, une boîte d’entrée et de sortie du fluide est positionnée à une première extrémité de l’échangeur, et permet l’arrivée et la sortie du fluide grâce à des conduits d’entrée et d’évacuation. Ainsi, le fluide circule dans l’échangeur par un premier groupe de canaux longitudinaux, depuis la première extrémité de l’échangeur vers une deuxième extrémité opposée à la première extrémité, et au niveau de laquelle se trouve une boîte de retournement du fluide. Le fluide va alors circuler dans le deuxième groupe de canaux longitudinaux, et quitter l’échangeur par le conduit d’évacuation.
[53] La circulation du fluide permet tout d’abord d’évacuer efficacement la chaleur émise par les cellules cylindriques. De manière particulièrement préférée, la circulation de fluide dans l’échangeur se fait d’un premier groupe de canaux inférieur à un deuxième groupe de canaux supérieur, l’écoulement du fluide étant facilité par la montée du fluide chaud dans le circuit par rapport au fluide froid, plus lourd. [54] Alternativement, une boite d’entrée ou une boîte de sortie du fluide sont positionnées à chaque extrémité de chaque échangeur. Dans cette variante de réalisation de l’invention, la circulation du fluide passe par les canaux longitudinaux mais ne s’effectue que dans un seul sens, avant de quitter l’échangeur par la boîte de sortie.
[55] Dans chacun de ces variantes de réalisation de l’invention, les canaux longitudinaux ou groupes de canaux peuvent présenter des variations dans le nombre de canaux présents, ainsi que dans la forme de leur section transversale.
[56] L’invention concerne également un procédé d’assemblage d’un dispositif de régulation thermique conforme à l’invention, comprenant les étapes consistant à emmancher la portion cylindrique du joint d’étanchéité sur le manchon femelle de sorte que ladite portion vienne en recouvrement total ou partiel de la paroi interne et de la paroi externe dudit manchon, insérer l’élément de raccordement mâle dans le manchon femelle de sorte que la lèvre vienne en contact étanche avec la paroi externe dudit élément mâle.
[57] Un tel procédé d’assemblage facilite et améliore le montage du joint sur le manchon femelle, puis facilite le montage de l’élément de raccordement mâle dans ledit joint. Le positionnement de cet élément pourra être ajusté avec précision au sein du dispositif, améliorant l’étanchéité du raccordement.
Brève description des figures.
[58] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d’un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux dessins annexés, réalisés à titre d’exemples indicatifs et non limitatifs et sur lesquels :
- [Fig. 1] est un schéma représentant un système de stockage d’énergie électrique selon l’invention.
[Fig. 2] est une vue représentant partiellement un dispositif de régulation thermique selon l’invention.
[Fig. 3] est un schéma en coupe représentant la liaison entre un élément de raccordement mâle, un manchon de raccordement femelle et un joint d’étanchéité selon une première variante de réalisation de l’invention. L’élément mâle n’est ici pas représenté inséré dans le joint d’étanchéité.
- [Fig. 4] montre une vue latérale d’un manchon femelle monté sur un échangeur thermique, et d’un joint d’étanchéité selon une deuxième variante de réalisation de l’invention.
[Fig. 5] est un schéma en coupe représentant la liaison entre un élément de raccordement mâle inséré dans un joint d’étanchéité selon des deuxième et troisième variantes de réalisation de l’invention, monté sur un manchon de raccordement femelle. La deuxième variante de réalisation est représentée en inférieure du schéma, la troisième variante sur la partie supérieure du schéma.
[Fig. 6] est un schéma représentant un joint d’étanchéité selon une quatrième variante de réalisation de l’invention, monté sur un manchon femelle.
Description des modes de réalisation.
[59] Tel qu’utilisé ici, et sauf indication contraire, l’utilisation des adjectifs ordinaux « premier », « deuxième >>, etc., pour décrire un objet indique simplement que différentes occurrences d’objets similaires sont mentionnées et n’implique pas que les objets ainsi décrits doivent être dans une séquence donnée, que ce soit dans le temps, dans l'espace, dans un classement, etc. « X et/ou Y >> signifie : X seul ou Y seul ou X+Y. D'une manière générale, on appréciera que sur les différents dessins annexés, les objets sont arbitrairement dessinés pour faciliter leur lecture.
[60] La figure 1 est un schéma représentant un système de stockage d’énergie électrique selon l’invention.
[61] Un tel système de stockage 1 d’énergie électrique peut être tout système 1 connu de l’homme du métier, mais se réfère tout particulièrement à une batterie, et plus spécifiquement à une batterie de véhicule automobile, tels que des véhicules de type électrique ou hybride. En effet, ces véhicules nécessitent des batteries performantes pour fonctionner.
[62] Chaque batterie comprend des composants réalisant le stockage de l’énergie électrique qui sont particulièrement sensibles à la température. En effet, des variations dans leur température peut influer sur leur fonctionnement. En particulier, en cas de surchauffe, ceux-ci peuvent se déformer, et notamment se gonfler. En plus d’entrer en contact avec des composants adjacents, le gonflement peut réduire leur efficacité. Ainsi, leur capacité de stockage de l’énergie sera affectée.
[63] Les composants du système de stockage 1 sont généralement rassemblés en plusieurs ensembles 3 adjacents. De préférence, ces ensembles 3 se présentent sous la forme de rangées de manière à permettre la meilleure régulation possible de leur température. Les différents ensembles 3 peuvent cependant être regroupées différemment.
[64] Ces composants peuvent notamment être des cellules 31 de batterie. Ces cellules 31 peuvent être des cellules 31 prismatiques, mais sont préférentiellement des cellules 31 cylindriques. En effet, les cellules 31 cylindriques présentent une meilleure performance et une meilleure capacité à restituer l’énergie. D’autres formes de cellules 31 , non mentionnées, peuvent également être envisagées.
[65] Les différents ensembles 3 sont configurés pour être positionnés dans un boîtier qui regroupe les cellules 31 et permet de facilement installer un dispositif de régulation thermique 5 autour d’elles (le boîtier n’étant pas représenté sur ces figures). Cette régulation thermique se fait par le passage d’un fluide caloporteur au sein dudit dispositif 5. Le fluide caloporteur, en entrant en contact avec les différentes cellules 31 de batterie, récupérera la chaleur émise et facilitera leur refroidissement.
[66] Plus spécifiquement, le dispositif de régulation thermique 5 de la batterie comprend des échangeurs thermiques 51 , qui sont de forme ondulée et qui s’étendent longitudinalement entre deux ensembles 3 de cellules 31 adjacents. Par « s’étendre longitudinalement >>, on entend que l’échangeur 51 s’étend le long et entre deux rangées de cellules 31 . Ainsi, le nombre d’échangeurs 51 dépend du nombre de rangées de cellules 31 positionnées dans un bloc batterie. Ce sont ces échangeurs 51 qui réalisent la fonction de régulation thermique desdites cellules 31 . [67] Chaque échangeur 51 est avantageusement constitué par une pluralité de canaux longitudinaux, qui vont permettre la circulation du fluide caloporteur entre les ensembles 3 de cellules 31 (lesdits canaux n’étant pas représentés sur ces figures). Les canaux longitudinaux sont préférentiellement formés les uns à côté des autres dans la matière à l’intérieur dudit échangeur 51 . La formation desdits canaux au sein de l’échangeur 51 dépend principalement de la circulation en fluide prévue dans le dispositif 5. Ainsi, le nombre, et la section transversale de chacun desdits canaux peut varier.
[68] Selon une première variante de réalisation de l’invention particulièrement préférée, une circulation du fluide en U est prévue au sein de l’échangeur 51 . Ainsi, à une première extrémité 511 de l’échangeur 51 , se trouve une boîte d’entrée et de sortie 53 du fluide. Comme son nom l’indique, cette boîte 53 permet l’entrée de fluide dans l’échangeur 51 via un conduit d’entrée 531 , mais également son évacuation via un conduit d’évacuation 533.
[69] Depuis le conduit d’entrée 531 , un premier groupe 515 d’un ou plusieurs canaux longitudinaux sont formés dans l’échangeur 51 . Ces canaux permettent la circulation du fluide jusqu’à une deuxième extrémité 513 de l’échangeur 51 . Au niveau de la deuxième extrémité 513 de l’échangeur 51 se trouve une boîte de retournement 55. Cette boîte 55 permet le transfert de fluide depuis le premier groupe 515 de canaux longitudinaux vers un second groupe 517 de canaux longitudinaux positionnés dans l’échangeur 51 , et qui permettra la circulation de fluide dans le sens en dirigeant le fluide vers le conduit d’évacuation 533. De manière particulièrement avantageuse, le conduit d’entrée 531 est positionné au- dessous du conduit d’évacuation 533, et le premier groupe 515 de canaux est positionné en-dessous du deuxième groupe 517. Ceci permet d’améliorer la circulation de fluide au sein du dispositif 5. En effet, le fluide chaud à tendance à monter au sein des canaux, facilitant ainsi la circulation fluidique. De plus, chaque groupe (515, 517) de canaux peut présenter une ou des sections transversales différentes, et un nombre de canaux différent.
[70] Selon une deuxième variante de réalisation de l’invention non représentée sur ces figures, une circulation du fluide en I est prévue au sein des échangeurs. Ainsi, à la première extrémité de l’échangeur se trouve une boîte d’entrée reliant le conduit d’entrée à l’échangeur. Plus spécifiquement, l’échangeur comprend un ou plusieurs canaux longitudinaux, présentant, chacun, une section transversale différente. Le nombre de canaux peut également varier selon les besoins. La circulation du fluide se fera, au sein des échangeurs, dans un seul sens, et le fluide quittera l’échangeur via une boîte de sortie positionnée à la deuxième extrémité de l’échangeur.
[71] Dans les deux variantes de réalisation de l’invention susmentionnées, deux échangeurs thermiques 51 adjacents, afin de permettre la circulation de fluide dans le dispositif de régulation thermique 5, doivent être connectés ensembles. Ainsi, l’ensemble des échangeurs 51 seront connectés à l’échangeur 51 adjacent de manière à former un seul conduit, qui va connecter les boîtes d’entrée et de sortie 53 successives, ou connecter les boîtes d’entrée successives ou es boîtes de sortie successives ensembles. Selon les variantes, la circulation du fluide dans les échangeurs pourra se faire dans un seul sens, ou dans les deux. A la figure 1 , il s’agit de la première variante qui est représentée, avec un canal de sortie positionné au-dessus du canal d’entrée, et une circulation du fluide en U au sein de chaque échangeur 51 . La circulation fluidique est représentée par des flèches.
[72] La figure 2 montre un agrandissement d’une partie d’un dispositif de régulation thermique selon l’invention.
[73] Le dispositif de régulation thermique 5 représenté à la figure 2 comprend des conduits d’entrée 531 positionnés sous les conduits d’évacuation 533 du fluide. Le fluide circule donc du bas vers le haut dans les échangeurs 51 .
[74] Sur cette figure, les échangeurs thermiques 51 présentent également des extensions latérales 519 qui améliorent le contact entre le fluide caloporteur circulant dans les échangeurs 51 et les cellules de batteries positionnées à proximité. Ces extensions 519 sont conçues pour partiellement entourer les cellules cylindriques (lesdites cellules n’étant pas représentées sur ces figures), de manière à améliorer la régulation de leur température.
[75] Plus particulièrement, à la première extrémité 511 de chaque échangeur 51 , les conduits d’entrée 531 et d’évacuation 533 de fluide s’étendent suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale générale de l’échangeur 51 . Par « sensiblement perpendiculaire », on entend que les conduits (531 , 533) s’étendent approximativement à 90° par rapport à la direction longitudinale de l’échangeur 51 , avec une marge d’erreur de plus ou moins 5°, selon les aléas de fabrication. Chaque conduit (531 , 533) est formé, respectivement, par un ou deux manchons de raccordement femelle 535, et/ou un ou deux éléments de raccordement mâle 537, un élément de raccordement mâle 537 d’un échangeur 51 étant conçu pour venir s’emmancher dans un manchon de raccordement femelle 535 d’un échangeur 51 adjacent. Les manchons et éléments de raccordement (535, 537) formant un conduit (531 , 533) présentent avantageusement une section transversale annulaire.
[76] Ainsi, pour assurer la connexion fluidique de manière étanche entre deux échangeurs 51 adjacents, un premier échangeur 51 comprendra un manchon femelle 535, et un deuxième échangeur 51 adjacent présentera un élément de raccordement mâle 537 qui va s’insérer dans le manchon femelle 535 du premier échangeur 51. Les échangeurs 51 sont donc positionnés successivement, et leurs conduits (531 , 533) sont donc conçus de façon à pouvoir s’assembler. L’assemblage entre les échangeurs adjacents est possible lorsque la circulation fluidique au sein desdits échangeurs 51 est en U ou en I.
[77] Ainsi, les premier et deuxième échangeurs 51 sont connectés fluidiquement et de manière étanche grâce à la coopération directe entre le manchon de raccordement femelle 535 du premier échangeur 51 , équipé d’un joint d’étanchéité 57, et l’élément de raccordement mâle 537 du deuxième échangeur 51 inséré dans ledit joint 57. Ce joint 57 sera plus spécifiquement détaillé à la figure 3.
[78] Les échangeurs 51 , manchons femelle 535 et éléments de raccordement mâle 537 sont avantageusement réalisé dans des matériaux métalliques, tels que par exemple, en aluminium. L’assemblage de ces éléments 537 est préférentiellement réalisé par brasage, mais d’autres méthodes connues de l’homme du métier peuvent également être employées, telles que la soudure par induction ou par laser. [79] La figure 3 est une vue en coupe du manchon femelle d’un premier échangeur sur lequel est monté le joint d’étanchéité, et de l’élément mâle d’un deuxième échangeur adjacent. Le joint d’étanchéité représenté est selon une première variante de réalisation de l’invention. L’élément mâle n’est pas inséré dans le joint.
[80] L’élément de raccordement mâle 537 présente un diamètre interne DI nettement inférieur au diamètre du manchon femelle 535, de manière à permettre son insertion dans ledit manchon 535. Le joint d’étanchéité 57 assurera le raccordement et l’étanchéité entre le manchon femelle 535 et l’élément mâle 537.
[81] Le manchon femelle 535 de l’échangeur présente une extrémité libre 5351 au niveau de laquelle vient s’emmancher le joint d’étanchéité 57. A une extrémité opposée de cette extrémité libre 5351 se trouve une zone de rétrécissement 5353 du manchon femelle 535, ladite zone 5353 permettant son rattachement à l’extrémité de l’échangeur correspondant. Le manchon femelle 535 comprend, en outre, une paroi interne 5355 orientée vers l’élément de raccordement mâle 537 lorsque le manchon femelle 535 est en position de montage, et une paroi externe 5357 orientée vers l’extérieur. Les parois interne 5355 et externe 5357 du manchon femelle 535 sont avantageusement fabriquées d’un seul tenant.
[82] Le joint d’étanchéité 57 présente généralement une section transversale annulaire, et est configuré pour être emmanché sur l’extrémité libre 5351 du manchon femelle 535 grâce à une portion cylindrique 571 . Cette portion cylindrique 571 présente deux branches externe 5711 et interne 5713, la branche externe 5711 s’étendant sur la paroi externe 5357 du manchon femelle 535, et la branche interne 5713 s’étendant sur la paroi interne 5355 dudit manchon 535. La portion cylindrique 571 , et plus spécifiquement, ses branches interne 5713 et externe 5711 s’étendent selon l’axe de la portion cylindrique 571 . Ainsi, les branches externe 5711 et interne 5713 sont en recouvrement total ou partiel des parois interne 5355 et externe 5357 dudit manchon 535. De manière particulièrement préférée, l’espacement entre les branches interne 5713 et externe 5711 de la portion cylindrique 571 est tel que l’emmanchement de ladite portion 571 est réalisé de manière forcée sur le manchon femelle 535. Avantageusement, la portion cylindrique 571 est en recouvrement total ou partiel des parois interne 5355 et externe 5357 du manchon 535. De plus, chacune des branches interne 5713 et externe 5711 du joint 57 s’étend préférentiellement sur une longueur comprise entre 60% et 95%, plus préférentiellement entre 80% et 90% de la longueur respective de l’une ou de l’autre des parois interne 5355 et externe 5357 du manchon femelle 535.
[83] Le joint d’étanchéité 57 comprend, en outre, au moins une lèvre 573 qui s’étend depuis la branche interne 5713 à l’intérieur de la portion cylindrique 571 . Cette lèvre 573 est rattachée à la branche interne 5713 par un renflement 57131 . Ainsi, la lèvre 573 est configurée pour entourer intégralement l’élément de raccordement mâle 537 après son insertion.
[84] De manière particulièrement préférée, une zone de moindre épaisseur ZMe fait la jonction entre la lèvre 573 et le renflement 57131 de la branche interne 5713. Cette zone ZMe apporte de la souplesse à la lèvre 573 et ainsi facilite l’insertion de l’élément de raccordement mâle 537 au sein du joint 57. De manière particulièrement préférée, le rapport entre l’épaisseur eL de la lèvre 573 et de la zone de moindre épaisseur ZMe est compris entre 0.8 et 1 .2, plus préférentiellement entre 0.9 et 1 .1 .
[85] Avantageusement, la jonction entre la lèvre 573 et le renflement 57131 est situé au niveau d’un premier bord 5731 de la lèvre 573, la jonction étant orientée du côté de l’extrémité libre 5351 du manchon femelle 535, lorsque le joint est emmanché sur ledit manchon 535. La lèvre 573 comprend, en outre, un second bord libre 5733 opposé au premier bord 5731 , le second bord 5733 étant configuré pour s’étendre dans la zone d’écoulement du fluide. La lèvre 573 s’étend donc selon l’axe de la portion cylindrique 571 , dans le même sens que les branches interne 5713 et externe 5711. Ainsi, la lèvre 573 forme un contact étanche avec une paroi externe 5371 de l’élément de raccordement mâle 537, et s’étend selon une direction d’insertion de l’élément mâle 537 dans le manchon femelle 535. Ce positionnement particulier permet à la fois un maintien de l’élément de raccordement mâle 537 au sein dudit joint 57, mais également évite le risque de dégradation de ladite lèvre 573 lors de l’insertion dudit élément 537. Cela diminue également la force nécessaire à l’emmanchement. [86] De manière particulièrement préférée, le rapport entre la longueur de la lèvre 573 et le diamètre interne DI de l’élément de raccordement mâle 537 est compris entre 0.6 et 1 .2, plus préférentiellement entre 0.8 et 1 .
[87] De manière particulièrement avantageuse, le joint d’étanchéité est réalisé dans un matériau polymère ou plastique, préférentiellement en éthylène- propylène-diène monomère. La méthode de fabrication préférée dudit joint est par moulage par injection, mais d’autres techniques connues de l’homme du métier peuvent être envisagées, telles que par exemple par thermoformage.
[88] Différents mécanismes peuvent être employés pour améliorer le montage et le maintien du joint d’étanchéité 57 sur le manchon femelle 535. Selon une première variante de réalisation représentée à la figure 3, la branche externe
571 1 du joint d’étanchéité 57 comprend une face externe 571 1 1 dans laquelle est formée une gorge radiale 571 11 1. Par « gorge radiale >>, on entend une gorge qui s’étend sur tout le diamètre externe annulaire de la branche externe 571 1 . Cette gorge 571 1 11 est configurée pour recevoir un collier de serrage (ledit collier n’étant pas représenté sur cette figure) pouvant être en plastique ou métal, par exemple en acier.
[89] Les figures 4 et 5 montrent, respectivement, une vue en perspective et une vue en coupe d’un joint d’étanchéité et d’un manchon femelle selon des deuxième et troisième variantes de réalisation de l’invention.
[90] Dans ces deux variantes, le maintien du joint d’étanchéité 57 sur le manchon femelle 535 est amélioré grâce à des modifications de la branche externe 5711 dudit joint 57. Des modifications complémentaires de la paroi externe 5357 du manchon femelle 535 sont également prévues. Aucune modification de la branche interne 5713 de la portion cylindrique 571 n’est prévue dans ces variantes. A la figure 5, l’élément de raccordement mâle 537 est inséré dans le manchon femelle 535 comprenant le joint d’étanchéité 57, permettant audit élément d’être connecté fluidiquement au manchon de raccordement femelle 535.
[91 ] La deuxième variante représentée à la figure 4 et dans la partie inférieure de la figure 5 montre que la face externe 571 1 1 de la branche externe 571 1 du joint d’étanchéité 57 présente la gorge radiale 571111 décrite à la figure 3. Le joint 57 peut également présenter, dans cette deuxième variante, une nervure radiale 571131 sur une face interne 57113 de la branche externe 5711 (ladite nervure n’étant pas représentée à la figure 4). Cette nervure est avantageusement positionnée au niveau de la gorge 571111. La nervure radiale 571131 du joint 57 est configurée pour s’introduire dans une gorge radiale complémentaire 53571 positionnée au niveau de la paroi externe 5357 du manchon femelle 535. De manière alternative mais non représentée sur les figures, la présence de la nervure radiale sur la branche externe et de la gorge radiale complémentaire sur la paroi externe du manchon femelle n’implique pas nécessairement la présence de la gorge radiale sur la face externe de la branche externe dudit joint.
[92] La troisième variante de réalisation de l’invention représentée dans la partie haute de la figure 5 montre que la branche externe 5711 du joint d’étanchéité 57 présente, en lieu et place de la nervure radiale, une gorge radiale 571133 configurée pour réceptionner une nervure radiale complémentaire 53573 de la paroi externe 5357 du manchon de raccordement femelle 535.
[93] La figure 6 montre une vue du joint d’étanchéité monté sur le manchon femelle, selon une quatrième variante de réalisation de l’invention.
[94] Sur cette figure, l’élément de raccordement mâle 537 est monté dans le manchon femelle 535 comprenant le joint d’étanchéité 57. La face interne 57113 de la branche externe 5711 du joint d’étanchéité 57 comprend au moins une nervure longitudinale 571135 qui s’étend sur tout ou partie de la longueur de la face interne 57113 de ladite branche 5711. Ladite nervure longitudinale 571135 est configurée pour s’insérer dans une gorge longitudinale complémentaire 53575 aménagée dans la paroi externe 5357 du manchon femelle 535. De manière particulièrement préférée, la branche externe 5711 comprend trois nervures longitudinales 571135 disposées à 120°.
[95] De manière alternative non représentée sur ces figures, la face interne de la branche externe peut présenter au moins une gorge longitudinale configurée pour réceptionner une nervure longitudinale complémentaire aménagée dans la paroi externe du manchon femelle. De manière particulièrement préférée, les gorges longitudinales et nervures longitudinales sont au nombre de trois, et disposées à 120° les unes des autres. Toutes les variantes susmentionnées ont vocation à présenter des alternatives de réalisation de l’invention visant à améliorer le maintien du joint d’étanchéité sur le manchon femelle.
[96] L’invention se rapporte également à un élément mâle inséré dans un manchon femelle avec un joint d’étanchéité selon des cinquième et sixième variantes de réalisation de l’invention. Ces deux variantes ne sont pas représentées sur ces figures.
[97] Dans ces deux variantes, des modifications sont réalisées dans la paroi interne du manchon de raccordement femelle, et au niveau d’un versant externe de la branche interne. Ces modifications servent à améliorer la tenue du joint sur le manchon femelle. La branche externe de la portion cylindrique du joint ne présente pas de modifications.
[98] Dans la cinquième variante, la branche interne de la portion cylindrique comprend au moins une gorge longitudinale s’insérant dans une nervure longitudinale complémentaire aménagée dans la paroi interne du manchon femelle. Avantageusement, la branche interne comprend trois gorges longitudinales disposées à 120° les unes des autres.
[99] Dans la sixième variante, la branche interne du joint d’étanchéité comprend au moins une nervure longitudinale s’insérant dans une gorge longitudinale complémentaire aménagée dans la paroi interne du manchon femelle. Avantageusement, la branche interne comprend trois nervures longitudinales disposées à 120° les unes des autres.
[100] L’invention concerne également un procédé d’assemblage du dispositif de régulation thermique selon l’invention, ce procédé est décrit en corrélation avec les figures 1 à 6. Le procédé comprend les étapes suivantes.
[101] Une première étape consiste à emmancher la portion cylindrique 571 du joint d’étanchéité 57 sur le manchon femelle 535, de sorte que ladite portion 571 vienne en recouvrement total ou partiel de la paroi interne 5355 et de la paroi externe 5357 dudit manchon 535. [102] Enfin, une deuxième étape consiste à insérer l’élément de raccordement mâle 537 dans le manchon femelle 535 de sorte que la lèvre 573 vienne en contact étanche avec la paroi externe 5371 dudit élément mâle 537.
[103] L’agencement des différents éléments et/ou moyens et/ou étapes de l’invention, dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, ne doit pas être compris comme exigeant un tel agencement dans toutes les implémentations. En tout état de cause, on comprendra que diverses modifications peuvent être apportées à ces éléments et/ou moyens et/ou étapes, sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l’invention.
[104] En outre, une ou plusieurs caractéristiques exposées seulement dans un mode de réalisation peuvent être combinées avec une ou plusieurs autres caractéristiques exposées seulement dans un autre mode de réalisation. De même, une ou plusieurs caractéristiques exposées seulement dans un mode de réalisation peuvent être généralisées aux autres modes de réalisation, même si ce ou ces caractéristiques sont décrites seulement en combinaison avec d’autres caractéristiques.
[105] L’usage du verbe « comporter >>, « comprendre >> ou « inclure >> et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication, j

Claims

Revendications
[Revendication 1] Joint d’étanchéité (57) à section transversale annulaire configuré pour être monté sur un manchon de raccordement femelle (535), lequel manchon présente une paroi interne (5355) et une paroi externe (5357), caractérisé en ce que ledit joint (57) comprend :
- une portion cylindrique (571 ) configurée pour s’emmancher sur le manchon femelle (535), ladite portion comprenant une branche interne (5713) et une branche externe (5711 ) s’étendant selon l’axe de ladite portion cylindrique, lesquelles branches sont configurées pour, en usage, être en recouvrement total ou partiel, respectivement de la paroi interne (5355) et de la paroi externe (5357) du manchon, et
- au moins une lèvre (573) qui s’étend à l’intérieur de la portion cylindrique depuis la branche interne (5713), la lèvre (573) étant configurée pour être en contact étanche avec une paroi externe (5371 ) d’un élément de raccordement mâle (537) lorsque ledit élément (537) est connecté fluidiquement au manchon de raccordement femelle (535).
[Revendication 2] Joint selon la revendication 1 , dans lequel la lèvre (573) est reliée à la branche interne (5713) de la portion cylindrique (571 ) par un renflement (57131 ), une zone de moindre épaisseur (ZMe) faisant la jonction entre ladite lèvre et ledit renflement.
[Revendication 3] Joint selon la revendication 2, dans lequel le rapport entre une épaisseur (eL) de la lèvre (573) et l’épaisseur de la zone de moindre épaisseur (ZMe) est compris entre 0,8 et 1 ,2, préférentiellement entre 0,9 et 1 ,1 .
[Revendication 4] Joint selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel :
- la lèvre (573) s’étend selon l’axe de la portion cylindrique (571 ), dans la même sens que les branches interne (5713) et externe (5711 ),
- la jonction entre la lèvre (573) et le renflement (57131 ) est située au niveau d’un premier bord (5731 ) de ladite lèvre, laquelle lèvre présente un second bord libre (5733) opposé audit premier bord.
[Revendication 5] Joint selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’espacement entre les branches interne (5713) et externe (5711 ) de la portion cylindrique (571 ) est tel que ladite portion s’emmanche de manière forcée sur le manchon (535).
[Revendication 6] Joint selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel une face externe (57111 ) de la branche externe (5711 ) présente une gorge radiale (571111 ) apte à recevoir un collier de serrage.
[Revendication 7] Joint selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la branche externe (5711 ) présente au moins une nervure longitudinale (571135) ou au moins une gorge longitudinale configurée pour s’insérer respectivement dans une gorge (53575) ou une nervure complémentaire aménagée dans la paroi externe (5357) du manchon (535).
[Revendication 8] Joint selon la revendication 7, dans lequel la branche externe (5711 ) comprend trois nervures longitudinales (571135) ou trois gorges longitudinales disposées à 120°.
[Revendication 9] Dispositif de régulation thermique (5) pour des composants dont le fonctionnement est sensible à la température, ces composants étant notamment destinés au stockage d’énergie et pouvant être des cellules (31 ) de batterie, notamment pour véhicule, ledit dispositif comprenant un échangeur thermique (51 ) configuré pour s’étendre entre deux ensembles (3) adjacents de cellules (31 ) de manière à réguler la température desdites cellules, l’échangeur comprenant au moins un manchon de raccordement femelle (535) équipé d’un joint d’étanchéité (57), lequel manchon présente une paroi interne (5355) et une paroi externe (5357), caractérisé en ce que le joint d’étanchéité (57) est selon l’une des revendications 1 à 8, la portion cylindrique (571 ) dudit joint étant emmanchée sur le manchon femelle (535) de sorte que ladite portion cylindrique est en recouvrement total ou partiel de la paroi interne (5355) et de la paroi externe (5357) dudit manchon, et en ce que la lèvre (573) qui s’étend à l’intérieur de la portion cylindrique depuis la branche interne (5713) est configurée pour être en contact étanche avec une paroi externe (5371 ) d’un élément de raccordement mâle (537) lorsque ledit élément (537) est connecté fluidiquement au manchon de raccordement femelle (535).
[Revendication 10] Dispositif (5) selon la revendication 9, dans lequel chaque branche externe (5711 ) et interne (5713) du joint d’étanchéité (57) s’étend sur une longueur comprise entre 60% et 95%, préférentiellement entre 80% et 90%, de la longueur respectivement de la paroi externe (5357) et de la paroi interne (5355) du manchon femelle (535).
[Revendication 11] Dispositif de régulation thermique (5) pour des composants dont le fonctionnement est sensible à la température, ces composants étant notamment destinés au stockage d’énergie et pouvant être des cellules (31 ) de batterie, notamment pour véhicule, ledit dispositif comprenant un premier et un deuxième échangeurs thermiques (51 ), chaque échangeur étant configuré pour s’étendre entre deux ensembles (3) adjacents de cellules (31 ) de manière à réguler la température desdites cellules, et dans lequel le premier et le deuxième échangeurs (51 ) sont connectés fluidiquement de manière étanche par coopération directe d’un manchon de raccordement femelle (535) du premier échangeur (51 ), équipé d’un joint d’étanchéité (57), dans lequel s’insère un élément de raccordement mâle (537) du deuxième échangeur (51 ), lequel manchon présente une paroi interne (5355) et une paroi externe (5357), caractérisé en ce que le joint d’étanchéité (57) est selon l’une des revendications 1 à 8, et comprend :
- une portion cylindrique (571 ) emmanchée sur le manchon femelle (535) de sorte que ladite portion est en recouvrement total ou partiel de la paroi interne (5355) et de la paroi externe (5357), et
- au moins une lèvre (573) en contact étanche avec une paroi externe (5371 ) de l’élément de raccordement mâle (537).
[Revendication 12] Dispositif (5) selon la revendication 11 , dans lequel le rapport entre une longueur de la lèvre (573) et un diamètre interne (DI) de l’élément de raccordement mâle (537) est compris entre 0,6 et 1 ,2, préférentiellement entre 0,8 et 1 .
[Revendication 13] Dispositif (5) selon l’une des revendications 11 ou 12, dans lequel la lèvre (573) s’étend selon une direction d’insertion de l’élément mâle (537) dans le manchon femelle (535).
[Revendication 14] Système de stockage (1 ) d’énergie électrique pour un véhicule électrique ou hybride, comprenant plusieurs ensembles adjacents de composants, tels que des cellules (31 ) de batterie refroidies par un dispositif de régulation thermique (5), caractérisé en ce que ledit dispositif est conforme à l’une des revendications 9 à 13.
[Revendication 15] Système (1 ) selon la revendication 14, dans lequel :
- les composants sont des cellules (31 ) de batteries cylindriques,
- les échangeurs thermiques (51 ) sont de forme ondulée et s’étendent longitudinalement entre deux ensembles (3) de cellules (31 ),
- chaque échangeur (51 ) comporte une pluralité de canaux longitudinaux de circulation de fluide caloporteur formés les uns à côté des autres dans la matière à l’intérieur dudit échangeur (51 ).
[Revendication 16] Procédé d’assemblage d’un dispositif de régulation thermique (5) conforme à l’une des revendications 11 à 13, comprenant les étapes consistant à :
- emmancher la portion cylindrique (571 ) du joint d’étanchéité (57) sur le manchon femelle (535) de sorte que ladite portion (571 ) vienne en recouvrement total ou partiel de la paroi interne (5355) et de la paroi externe (5357) dudit manchon (535),
- insérer l’élément de raccordement mâle (537) dans le manchon femelle (535) de sorte que la lèvre (573) vienne en contact étanche avec la paroi externe (5371 ) dudit élément mâle (537).
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