EP4739519A1 - Assemblage comportant des echangeurs de chaleur pour vehicule - Google Patents

Assemblage comportant des echangeurs de chaleur pour vehicule

Info

Publication number
EP4739519A1
EP4739519A1 EP24739420.8A EP24739420A EP4739519A1 EP 4739519 A1 EP4739519 A1 EP 4739519A1 EP 24739420 A EP24739420 A EP 24739420A EP 4739519 A1 EP4739519 A1 EP 4739519A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transfer fluid
heat transfer
heat
heat exchanger
additional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24739420.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Gael DURBERCQ
Sebastien Garnier
Moussa Nacer-Bey
Amrid MAMMERI
Kamel Azzouz
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 Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP4739519A1 publication Critical patent/EP4739519A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00321Heat exchangers for air-conditioning devices
    • B60H1/00342Heat exchangers for air-conditioning devices of the liquid-liquid type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00485Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00885Controlling the flow of heating or cooling liquid, e.g. valves or pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/005Other auxiliary members within casings, e.g. internal filling means or sealing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007Auxiliary supports for elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307Component temperature regulation using a liquid flow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

L'invention concerne un assemblage (340) notamment pour un véhicule, comportant : - un premier échangeur de chaleur (121) configuré pour permettre un échange de chaleur entre : o un écoulement de fluide caloporteur, notamment à base d'eau, au sein de ce premier échangeur de chaleur (121), cet écoulement de fluide caloporteur étant configuré pour appartenir à une première boucle (100) de circulation de fluide caloporteur, et o un écoulement additionnel d'un fluide caloporteur additionnel, notamment un fluide réfrigérant ou un fluide diélectrique, au sein de ce premier échangeur de chaleur, - un deuxième échangeur de chaleur (221) configuré pour permettre un échange de chaleur entre : o un écoulement de fluide caloporteur au sein de ce deuxième échangeur de chaleur, cet écoulement de fluide caloporteur étant configuré pour appartenir à une deuxième boucle (200) de circulation de fluide caloporteur, et o un écoulement additionnel d'un fluide caloporteur additionnel au sein de ce deuxième échangeur de chaleur, - un corps monobloc comportant un premier réceptacle (181) agencé pour recevoir le premier échangeur de chaleur (121) et une première cavité agencée pour former le premier réservoir de dégazage (131).

Description

Description
TITRE DE L’INVENTION : ASSEMBLAGE COMPORTANT DES ECHANGEURS DE CHALEUR POUR VEHICULE
[1] La présente invention concerne un assemblage comportant des échangeurs de chaleur pour véhicule.
[2] Le véhicule peut être de type terrestre, maritime ou aérien.
[3] D’une manière générale, on cherche à réduire l’encombrement des composants dans les véhicules. Ceci est un enjeu majeur. Dans le cadre d’une pompe à chaleur de véhicule, une piste de travail est de compacter l’ensemble des composants de celle-ci, notamment le circuit réfrigérant et le circuit du fluide caloporteur.
[4] L’invention vise notamment un tel but.
[5] L’invention a ainsi pour objet un assemblage notamment pour un véhicule, comportant :
- un premier échangeur de chaleur configuré pour permettre un échange de chaleur entre : o un écoulement de fluide caloporteur, notamment à base d’eau, au sein de ce premier échangeur de chaleur, cet écoulement de fluide caloporteur étant configuré pour appartenir à une première boucle de circulation de fluide caloporteur, et o un écoulement additionnel d’un fluide caloporteur additionnel, notamment un fluide réfrigérant ou un fluide diélectrique, au sein de ce premier échangeur de chaleur,
- un deuxième échangeur de chaleur configuré pour permettre un échange de chaleur entre : o un écoulement de fluide caloporteur au sein de ce deuxième échangeur de chaleur, cet écoulement de fluide caloporteur étant configuré pour appartenir à une deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur, et o un écoulement additionnel d’un fluide caloporteur additionnel au sein de ce deuxième échangeur de chaleur,
- un premier réservoir de dégazage dans lequel du fluide caloporteur du premier échangeur de chaleur peut circuler pour subir un dégazage permettant de séparer un gaz, notamment de l’air, présent dans le fluide caloporteur,
- un deuxième réservoir de dégazage dans lequel du fluide caloporteur du deuxième échangeur de chaleur peut circuler pour subir un dégazage permettant de séparer un gaz, notamment de l’air, présent dans le fluide caloporteur, les premier et deuxième réservoirs étant attachés l’un à l’autre,
- un corps monobloc comportant un premier réceptacle agencé pour recevoir le premier échangeur de chaleur et une première cavité agencée pour former le premier réservoir de dégazage.
[6] On appellera « fluide caloporteur », le fluide caloporteur qui alimente les boucles de circulation de fluide caloporteur. On appellera « fluide caloporteur additionnel >>, le fluide caloporteur (par exemple, un fluide réfrigérant servant à un système de climatisation) qui circule suivant l’écoulement additionnel, en dehors des boucles de circulation de fluide caloporteur. Le « fluide caloporteur >> et le « fluide caloporteur additionnel >> sont, le plus souvent, deux fluides de natures différentes.
[7] Selon l’un des aspects de l’invention, les fluides caloporteurs qui alimentent les première et deuxième boucles de circulation de fluide caloporteur sont les mêmes, étant notamment de l’eau glycolée.
[8] En variante, les fluides caloporteurs qui alimentent les première et deuxième boucles de circulation de fluide caloporteur sont de natures différentes.
[9] Selon l’un des aspects de l’invention, le corps monobloc comporte, outre le premier réceptacle agencé pour recevoir le premier échangeur de chaleur et la première cavité agencée pour former le premier réservoir de dégazage, un deuxième réceptacle agencé pour recevoir le deuxième échangeur de chaleur et une deuxième cavité agencée pour former le deuxième réservoir de dégazage.
[10] Autrement dit, le corps monobloc sert de support pour les deux échangeurs de chaleur et pour définir les réservoirs de dégazage.
[11] Selon l’un des aspects de l’invention, les cavités agencées pour former les réservoirs de dégazage sont séparées l’une de l’autre par une cloison de séparation, notamment plane.
[12] Selon l’un des aspects de l’invention, les réceptacles agencés pour recevoir les échangeurs de chaleur sont situées côte à côte, et notamment partagent un côté commun.
[13] Selon l’un des aspects de l’invention, le côté commun s’étend suivant un plan.
[14] Selon l’un des aspects de l’invention, les réceptacles présentent chacun un pourtour avec au moins trois côtés rectilignes.
[15] Selon l’un des aspects de l’invention, le pourtour des réceptacles est sensiblement rectangulaire.
[16] Selon l’un des aspects de l’invention, les réceptacles agencés pour recevoir les échangeurs de chaleur présentent des pourtours de formes et/ou de dimensions différentes.
[17] Selon l’un des aspects de l’invention, les réceptacles sont agencés pour recevoir les échangeurs de chaleur qui sont de dimensions différentes.
[18] Par exemple, l’un des réceptacles est configuré pour recevoir un échangeur de chaleur plus grand que l’échangeur de chaleur logé dans l’autre réceptacle.
[19] Il est possible d’adapter la taille des échangeurs de chaleur en fonction des besoins de refroidissement sur chaque boucle de circulation de fluide caloporteur.
[20] Le cas échéant, il est possible d’avoir des échangeurs de chaleur identiques dans les deux réceptacles.
[21] Selon l’un des aspects de l’invention, l’un au moins des réceptacles est configuré de sorte que, lorsque l’échangeur de chaleur est placé dans ce réceptacle, un chemin de fluide pour le fluide caloporteur est formé entre une paroi latérale du réceptacle et une paroi périphérique de cet échangeur de chaleur. Ceci permet de réaliser une fonction de refroidissement plus intense, de type Boost.
[22] Selon l’un des aspects de l’invention, le chemin de fluide s’étend sur au moins une portion du pourtour de la paroi périphérique de l’échangeur de chaleur.
[23] Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi latérale du réceptacle et la paroi périphérique de l’échangeur de chaleur sont parallèles entre elles.
[24] Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi périphérique de l’échangeur de chaleur comporte quatre faces perpendiculaires entre elles, éventuellement avec des coins arrondis à leurs jonctions.
[25] Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi latérale du réceptacle comporte quatre faces perpendiculaires entre elles, éventuellement avec des coins arrondis à leurs jonctions.
[26] Selon l’un des aspects de l’invention, le réceptacle comporte un orifice d’entrée de premier fluide pour amener du premier fluide caloporteur vers le chemin de fluide à l’intérieur du réceptacle.
[27] Selon l’un des aspects de l’invention, les deux échangeurs de chaleur sont assemblés sur une plaque de support commune.
[28] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque de support comporte des tubulures d’entrée de fluide caloporteur vers respectivement l’intérieur de chacun des échangeurs de chaleur.
[29] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque de support comporte une seule entrée et une seule sortie pour le fluide caloporteur additionnel.
[30] Selon l’un des aspects de l’invention, le fluide caloporteur additionnel circule, entre cette entrée et cette sortie, successivement dans l’un des échangeurs de chaleur puis dans l’autre des échangeurs de chaleur.
[31] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque de support comporte un bossage formant un passage pour le fluide caloporteur additionnel lui permettant de passer de l’un des échangeurs de chaleur vers l’autre des échangeurs de chaleur. [32] Selon une variante de l’invention, les deux échangeurs de chaleur sont chacun assemblés sur une plaque de support distincte.
[33] Selon l’un des aspects de cette variante de l’invention, les plaques de support distinctes comportent chacune des tubulures d’entrée de fluide caloporteur vers respectivement l’intérieur de chacun des échangeurs de chaleur.
[34] Selon l’un des aspects de cette variante de l’invention, les plaques de support distinctes comportent chacune une entrée et une sortie pour le fluide caloporteur additionnel.
[35] Selon l’un des aspects de cette variante de l’invention, le fluide caloporteur additionnel circulant dans le premier échangeur de chaleur circule à une température et une pression différentes du fluide caloporteur circulant dans le deuxième échangeur de chaleur.
[36] Selon l’un des aspects de cette variante de l’invention, le premier échangeur de chaleur est un échangeur d’évaporation, encore appelé « chiller » en anglais, tandis que le deuxième échangeur de chaleur est un échangeur de chaleur de condensation, encore appelé condenseur.
[37] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque de support est brasée directement sur les échangeurs de chaleur.
[38] Selon l’un des aspects de l’invention, l’assemblage comporte un joint d’étanchéité placé entre le réceptacle et le ou les échangeurs de chaleur pour fermer de manière étanche le chemin de fluide.
[39] Selon l’un des aspects de l’invention, le joint présente deux anneaux tangents, configurés pour entourer chacun un rebord des premier et deuxième réceptacles.
[40] Selon l’un des aspects de l’invention, l’assemblage comporte une platine formant un siège pour un ou plusieurs composants à fonction fluidique, notamment une ou plusieurs pompes.
[41] Selon l’un des aspects de l’invention, la platine forme un siège avec une volute pour la pompe ou les pompes.
[42] Selon l’un des aspects de l’invention, la platine porte une ou plusieurs vannes pour réguler la circulation de fluide caloporteur, notamment une vanne multivoie. [43] Selon l’un des aspects de l’invention, la platine est formée comme une pièce distincte du corps monobloc, et de préférence assemblée avec ce corps monobloc.
[44] En variante, la platine est une partie du corps monobloc.
[45] L’invention permet d’avoir un module intégrant différentes fonctions et qui soit compact.
[46] L’invention a encore pour objet une pompe à chaleur, notamment embarquée sur un véhicule, comportant un système de gestion thermique tel que précité, et notamment intégré avec un circuit de climatisation d’habitable de véhicule.
[47] La pompe à chaleur est notamment de type indirect.
[48] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
[49] - la [Figure 1] illustre, schématiquement et partiellement, un système de gestion thermique selon un exemple de réalisation de l’invention, pour une première position angulaire de la vanne ;
[50] - la [Figure 2] illustre, schématiquement et partiellement, le système de gestion thermique de la [Figure 1], pour une deuxième position angulaire de la vanne ;
[51] - la [Figure 3] illustre, schématiquement et partiellement, le système de gestion thermique de la [Figure 1], pour une troisième position angulaire de la vanne ;
[52] - la [Figure 4] illustre, schématiquement et partiellement, le système de gestion thermique de la [Figure 1], pour une troisième position angulaire de la vanne et un autre mode de fonctionnement ;
[53] - la [Figure 5] illustre, schématiquement et partiellement, le système de gestion thermique de la [Figure 1], pour une troisième position angulaire de la vanne et encore un autre mode de fonctionnement ; [54] - la [Figure 6] illustre, schématiquement et partiellement, le système de gestion thermique de la [Figure 1], pour une quatrième position angulaire de la vanne ;
[55] - la [Figure 7] illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, le module faisant partie du système de gestion thermique de la [Figure 1] ;
[56] - la [Figure 8] illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, le module de la [Figure 7], suivant une autre vue ;
[57] - la [Figure 9] illustre, schématiquement et partiellement le module de la [Figure 7], sans la plaque de support ;
[58] - la [Figure 10] illustre, schématiquement et partiellement, de manière isolée, le corps monobloc du module de la [Figure 7] ;
[59] - la [Figure 11] illustre, schématiquement et partiellement, en coupe, le module de la [Figure 7] ;
[60] - la [Figure 12] illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, la roue de la vanne du module de la [Figure 7] ;
[61] - la [Figure 13] illustre, schématiquement et partiellement, les angles entre les ajours de la vanne du module de la [Figure 7] ;
[62] - la [Figure 14] illustre, schématiquement et partiellement, les angles entre les cloisons de la vanne du module de la [Figure 7].
[63] On a représenté, sur la figure 1 , un système de gestion thermique 1 pour véhicule automobile, comportant :
- une première boucle 100 de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d’un premier ensemble 101 qui comprend un moteur électrique et une électronique de puissance associée à ce moteur électrique, cette première boucle de circulation de fluide caloporteur 100 comportant : o une première branche 110 de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un premier radiateur de refroidissement 111 , placé sur une face avant du véhicule, configuré pour permettre de refroidir du fluide caloporteur qui passe à travers ce premier radiateur de refroidissement 111 , o une deuxième branche 120 de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un premier échangeur de chaleur 121 (également visible sur la figure 9), encore appelé « chiller » en anglais, configuré pour permettre au fluide caloporteur d’échanger thermiquement, au sein de cet échangeur de chaleur 121 , avec un autre fluide caloporteur, ici un fluide réfrigérant, d’un dispositif de climatisation 150, avec un HVAC, du véhicule,
- une deuxième boucle 200 de circulation de fluide caloporteur, configurée pour assurer une gestion thermique d’un deuxième ensemble 201 qui comprend une batterie capable d’alimenter électriquement le premier ensemble 101 , cette deuxième boucle de circulation de fluide caloporteur 200 comportant : o une première branche 210 de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un deuxième radiateur de refroidissement 211 , placé sur une face avant du véhicule, configuré pour permettre de refroidir du fluide caloporteur qui passe à travers ce deuxième radiateur de refroidissement 211 , o une deuxième branche 220 de circulation de fluide caloporteur sur laquelle est placé un deuxième échangeur de chaleur 221 , ou « chiller » en anglais, configuré pour permettre au fluide caloporteur d’échanger thermiquement, au sein de cet échangeur de chaleur 221 , avec un autre fluide caloporteur, ici le fluide réfrigérant, du dispositif de climatisation du véhicule 150,
- une vanne 6-voies 300 connectée fluidiquement aux première et deuxième branches respectivement 110 et 210 des première et deuxième boucles de circulation de fluide caloporteur 100 et 200, cette vanne 6-voies 300 étant capable de prendre quatre positions angulaires POS1 , POS2, POS3 et POS4 afin de faire fonctionner, sélectivement suivant l’une des quatre combinaisons possibles POS1 , POS2, POS3 et POS4, une des deux branches de l’une des boucles en même temps qu’une des deux branches de l’autre des boucles, comme cela sera décrit ci-après.
[64] Le fluide caloporteur circulant dans les première et deuxième boucles 100 et 200 est ici de l’eau glycolée. [65] Le fluide réfrigérant dans le dispositif de climatisation 150 est choisi parmi un fluide R134a, R1234yf ou R744.
[66] Les échangeurs 121 et 221 sont du type à plaques, formant des échangeurs d’évaporation, encore appelé « chiller » en anglais.
[67] Les radiateurs de refroidissement 111 et 211 comportent des tubes dans lesquels circule le fluide caloporteur et entre lesquels un flux d’air en mouvement permet de refroidir les tubes, et donc le fluide caloporteur.
[68] Le système de gestion thermique 1 fait partie d’une pompe à chaleur, embarquée sur le véhicule. La pompe à est chaleur est par exemple de type direct.
[69] L’ensemble 201 peut comporter, en plus de la batterie, un dispositif de chauffage électrique pour chauffer le fluide caloporteur.
[70] Dans chaque boucle de circulation de fluide caloporteur 100 et 200, les première et deuxième branches 110 et 120, respectivement 210 et 220, partagent un tronçon commun 140, respectivement 240, sur lequel est placé une pompe électrique 141 , respectivement 241 , configurée pour faire circuler le fluide caloporteur dans l’une ou l’autre des branches 110 et 120, respectivement 210 et 220, en fonction de la position angulaire de la vanne 6-voies.
[71 ] La première branche 110, respectivement 210, de chaque boucle 100, respectivement 200, communique avec un vase d’expansion 130, respectivement 230, qui permettent que du fluide caloporteur chargé de bulles d'air puisse être débarrassé des bulles d’air.
[72] La vanne 6-voies 300 est configurée pour prendre une première position angulaire POS1 dans laquelle la première branche 110 et 210 à la fois de la première boucle 100 et de la deuxième boucle 200 de circulation de fluide caloporteur sont utilisées pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par les radiateurs de refroidissement 111 et 211 . Ces circulations de fluide, pour la première position angulaire POS1 , sont illustrées sur la figure 1 .
[73] Dans cette première position POS1 de la vanne 300, les premier et deuxième ensembles 101 et 201 sont refroidis en utilisant les premier et deuxième radiateurs de refroidissement 111 et 211 sur les premières branches 110 et 210, sans utiliser de refroidissement par les échangeurs de chaleur 121 et 221 .
[74] Dans cette première position POS1 de la vanne 300, il est possible d’avoir un refroidissement de l’habitacle par le dispositif de climatisation 150, et en même temps, un refroidissement du moteur électrique et l’électronique de puissance
101 et de la batterie 201 par les radiateurs de refroidissement 111 et 211 en face avant.
[75] La vanne 6-voies 300 est configurée pour prendre une deuxième position angulaire POS2 illustrée sur la figure 2, dans laquelle la première branche 110 de la première boucle 100 de circulation 100 de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le premier radiateur de refroidissement 111 , et la deuxième branche 220 de la deuxième boucle 200 de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le deuxième échangeur de chaleur 221 .
[76] Dans cette deuxième position angulaire POS2 de la vanne 300, les premier et deuxième ensembles 101 et 201 peuvent être refroidis en utilisant deux types différents d’échanges de chaleur, l’un avec le premier radiateur de refroidissement 111 et l’autre avec le deuxième échangeur de chaleur 221 .
[77] Dans cette deuxième position angulaire POS2 de la vanne 300, le dispositif de climatisation 150 peut être mis en marche pour climatiser l’habitacle, ou ne pas servir pour la climatisation de l’habitacle.
[78] La vanne 6-voies est configurée pour prendre une troisième position angulaire POS3 illustrée sur la figure 3, et la deuxième branche 120, 220 à la fois de la première boucle 100 et de la deuxième boucle 200 de circulation de fluide caloporteur sont utilisées pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par l’échangeur de chaleur 121 , 221 respectif. Dans ce mode de fonctionnement, les deux pompes 141 et 241 sont mises en fonctionnement de sorte que du fluide caloporteur circule dans les deuxièmes branches 120, 220 des deux boucles 100, 200.
[79] Lorsque la vanne 300 est dans la troisième position angulaire POS3, il est possible d’activer le chauffage de l’habitacle par la pompe à chaleur directe incluant un évapo-condenseur de face avant, non représenté, configuré pour récupérer des calories de l’air ambiant, et un condenseur interne (non représenté) de l’HVAC est ensuite utilisé pour envoyer de l’air chaud dans l'habitacle. En outre, dans le mode de fonctionnement de la figure 3, les deuxième branche 120 et 220 permettent une récupération de l’énergie thermique de l’ensemble de traction 101 , ici le moteur électrique et électronique de puissance, et de la batterie 201 .
[80] Dans les modes illustrés aux figures 1 à 3, les pompes 141 et 241 sont mises en fonctionnement.
[81 ] Dans un autre mode de fonctionnement avec la vanne 300 dans la troisième position angulaire POS3, les deux pompes 141 et 241 sont mises à l’arrêt dans le cas où il n’y a pas de besoin de refroidissement de l’ensemble de traction 101 et de la batterie 201 . Dans cette situation, il est possible d’activer le chauffage de l’habitacle par la pompe à chaleur directe incluant un évapo-condenseur de face avant, non représenté, configuré pour récupérer des calories de l’air ambiant, et un condenseur interne (non représenté) de l’HVAC est ensuite utilisé pour envoyer de l’air chaud dans l'habitacle.
[82] Dans un autre mode de fonctionnement (illustré en figure 4) avec la vanne 300 dans la troisième position angulaire POS3, la pompe 141 est à l’arrêt et la pompe 241 est en marche. Dans ce mode de fonctionnement illustré à la figure 4, le besoin de refroidissement concerne seulement la batterie 201 . Dans cette situation, il est possible d’activer le chauffage de l’habitacle par la pompe à chaleur directe incluant un évapo-condenseur de face avant, non représenté, configuré pour récupérer des calories de l’air ambiant, et un condenseur interne (non représenté) de l’HVAC est ensuite utilisé pour envoyer de l’air chaud dans l'habitacle.
[83] Dans un autre mode de fonctionnement (illustré en figure 5) avec la vanne 300 dans la troisième position angulaire POS3, la pompe 141 est en marche et la pompe 241 est à l’arrêt. Dans ce mode de fonctionnement illustré à la figure 5, le besoin de refroidissement concerne seulement l’ensemble 101 . Dans cette situation, il est possible d’activer le chauffage de l’habitacle par la pompe à chaleur directe incluant un évapo-condenseur de face avant, non représenté, configuré pour récupérer des calories de l’air ambiant, et un condenseur interne (non représenté) de l’HVAC est ensuite utilisé pour envoyer de l’air chaud dans l'habitacle.
[84] La vanne 6-voies 300 est configurée pour prendre une quatrième position angulaire POS4 (illustré à la figure 6) dans laquelle la deuxième branche 120 de la première boucle 100 de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par l’échangeur de chaleur 121 , et la première branche 210 de la deuxième boucle 200 de circulation de fluide caloporteur est utilisée pour la circulation de fluide caloporteur de manière à refroidir le fluide caloporteur par le radiateur de refroidissement 211 .
[85] On constate que, pour certaines positions angulaires de la vanne 300, plusieurs modes de fonctionnement sont possibles.
[86] Dans l’exemple décrit, les premier et deuxième radiateurs de refroidissement 111 et 211 sont deux radiateurs séparés.
[87] Les premier et deuxième échangeurs de chaleur 121 et 221 sont deux échangeurs de chaleur séparés.
[88] On va maintenant décrire plus en détails la vanne 300.
[89] Comme illustré sur la figure 11 , la vanne 6-voies 300 comporte un boîtier 301 formé sur un corps 350 et une roue 302 placée de manière rotative dans le boîtier 301.
[90] Le boîtier 301 comprend six ajours d’entrée/sortie 310 de fluide caloporteur définissant les 6 voies de la vanne 300, qui sont connectées fluidiquement aux quatre branches 110, 120, 210 et 220, en formant quatre entrées de vanne et deux sorties de vanne.
[91] La roue 302 est rotative de sorte à pouvoir prendre les première, deuxième, troisième et quatrième positions angulaires POS1 , POS2, POS3 et POS4.
[92] Les six ajours d’entrée/sortie 310 de fluide caloporteur sont regroupés selon deux groupes, chaque groupe étant dédié à l’une des boucles 100, 200.
[93] Les deux groupes d’ajours 310 sont disposés en symétrie miroir l’un de l’autre par un plan de symétrie PS qui contient l’axe de rotation X de la vanne. [94] Dans l’exemple décrit, pour chaque groupe, les trois ajours d’entrée/sortie sont disposés, deux à deux, avec un angle entre eux de 34°, comme cela est montré sur la figure 13.
[95] Cette valeur d’angle peut être différent, en fonction du design.
[96] La roue 302 de la vanne 300 comprend quatre chambres 312 disposées autour de l’axe de rotation X de la vanne, ces chambres 312 étant séparées deux à deux par une cloison 314, et étant agencées chacune pour faire se communiquer entre eux deux ajours d’entrée/sortie 310 de fluide caloporteur, en fonction de la position angulaire.
[97] Ces cloisons 314 sont séparées angulairement deux à deux, par des angles respectivement de 112°, 86°, 76° et 86°, lorsque l’on fait le tour de la roue, comme cela est montré sur la figure 14.
[98] Ces cloisons sont formées par une âme centrale de la roue 302.
[99] Si l’on prend, comme position angulaire de référence, la première position angulaire POS1 de la vanne 300, le système de gestion thermique 1 est configuré pour faire tourner la roue d’un angle de +180° pour passer de la première position POS1 à la troisième position POS3, d’un angle de +112° pour passer de la première position POS1 à la deuxième position POS2 et d’un angle de -112° pour passer de la première position POS1 à la quatrième position POS4.
[100] Les valeurs ci-dessus sont données à titre d’exemple et d’autres valeurs appropriées peuvent, bien entendu, être utilisées.
[101] On va maintenant décrire plus en détails le corps 350 et les fonctions fluidiques qu’il intègre.
[102] Comme illustré sur les figures 7 à 11 , le corps 350 de type monobloc comporte une platine 351 formant un siège 352 avec une volute 353 pour chacune des pompes 141 et 241 .
[103] Le boîtier 301 de la vanne 6-voies 300 est formée sur cette platine 351 .
[104] La vanne 300 est associée à un actionneur électrique.
[105] Le corps 350 fait partie d’un assemblage 340 selon l’invention. [106] Des canaux de circulation de fluide 355 sont formés entre cette platine 351 et deux plaques additionnelles 356 qui sont appliquées contre la platine 351 de manière étanche.
[107] Le corps 350 et la plaque 356 comprennent des embouts 360 de connexion fluidique pour le branchement des branches 110, 120, 210 et 220.
[108] Le corps 350 et les composants à fonction fluidique, ici les pompes 141 et 241 , et la vanne 6-voies 300, montés sur le corps 350 forment un module compact et facilement intégrable dans le véhicule.
[109] Les deux vases d’expansion 130 et 230 sont réalisés sur le corps monobloc 350, par deux réservoirs 131 et 231 formant deux cavités au sens de l’invention.
[110] Les deux réservoirs 131 et 231 sont séparés par une cloison plane 357, notamment du corps monobloc 350. Un couvercle 361 est prévu pour fermer les deux réservoirs 131 et 231 .
[111] Le corps monobloc 350 comporte un premier réceptacle 181 agencé pour recevoir le premier échangeur de chaleur 121 et un deuxième réceptacle 281 agencé pour recevoir le deuxième échangeur de chaleur 221 .
[112] Autrement dit, le corps monobloc sert de support pour les deux échangeurs de chaleur 121 et 221 et pour définir les réservoirs de dégazage 131 et 231 .
[113] Les réceptacles 181 et 281 agencés pour recevoir les échangeurs de chaleur sont situées côte à côte, et partagent un côté commun 182.
[114] Le côté commun 182 s’étend suivant un plan, en formant une cloison plane.
[115] Ces réceptacles 181 et 281 présentent chacun un pourtour généralement rectangulaire.
[116] Les réceptacles 181 et 281 peuvent présenter des pourtours de formes et/ou de dimensions différentes. Par exemple, le réceptacle 181 est plus grand que le réceptacle 281 , et sont agencés pour recevoir les échangeurs de chaleur qui sont de dimensions différentes.
[117] Par exemple, l’un des réceptacles 181 est configuré pour recevoir un échangeur de chaleur 121 plus grand que l’échangeur de chaleur logé dans l’autre réceptacle 281 . [118] Les réceptacles 181 et 281 sont configurés de sorte que, lorsque l’échangeur de chaleur associé est placé dans ce réceptacle, un chemin de fluide 400 pour le fluide caloporteur est formé entre une paroi latérale 401 du réceptacle et une paroi périphérique 402 de cet échangeur de chaleur.
[119] Le chemin de fluide 400 s’étend sur le pourtour de la paroi périphérique 402 de l’échangeur de chaleur.
[120] La paroi latérale 401 du réceptacle et la paroi périphérique 402 de l’échangeur de chaleur sont parallèles entre elles.
[121 ] Ici, la paroi périphérique 402 de l’échangeur de chaleur comporte quatre faces perpendiculaires entre elles, éventuellement avec des coins arrondis à leurs jonctions.
[122] La paroi latérale 401 du réceptacle comporte quatre faces perpendiculaires entre elles, éventuellement avec des coins arrondis à leurs jonctions.
[123] Chaque réceptacle 181 , 281 comporte un orifice d’entrée de premier fluide 405 pour amener du premier fluide caloporteur vers le chemin de fluide 400 à l’intérieur du réceptacle 181 , 281 .
[124] Comme on peut le voir sur la figure 8, les deux échangeurs de chaleur 121 , 221 sont assemblés sur une plaque de support commune 410.
[125] La plaque de support 410 comporte des tubulures d’entrée 360 de fluide caloporteur vers respectivement l’intérieur de chacun des échangeurs de chaleur 121 , 221.
[126] La plaque de support 410 comporte une seule entrée 413 et une seule sortie 414 pour le fluide caloporteur additionnel, à savoir le fluide réfrigérant, formées sur une bride de connexion fluidique 415.
[127] Le fluide caloporteur additionnel circule, entre cette entrée 413 et cette sortie 414, successivement dans l’un des échangeur de chaleur 121 puis dans l’autre des échangeurs de chaleur 221 .
[128] La plaque de support 410 comporte un bossage 420 formant un passage pour le fluide caloporteur additionnel lui permettant de passer de l’un des échangeurs de chaleur 121 vers l’autre des échangeurs de chaleur 221 . [129] La plaque de support 410, par exemple en métal, est brasée directement sur les échangeurs de chaleur 121 , 221 .
[130] Comme on peut le voir sur a figure 10, l’assemblage 340 comporte un joint d’étanchéité 440 avec deux anneaux 441 tangents, de pourtour généralement rectangulaire, configurés pour entourer chacun un rebord des premier et deuxième réceptacles 181 , 281 .
[131] Dans l’exemple décrit, la platine 351 est formée comme une partie du corps monobloc 350.
[132] L’un des réservoirs 131 , 231 pourrait être fait séparément du corps monobloc 350.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Assemblage (340) notamment pour un véhicule, comportant :
- un premier échangeur de chaleur (121 ) configuré pour permettre un échange de chaleur entre : o un écoulement de fluide caloporteur, notamment à base d’eau, au sein de ce premier échangeur de chaleur (121 ), cet écoulement de fluide caloporteur étant configuré pour appartenir à une première boucle (100) de circulation de fluide caloporteur, et o un écoulement additionnel d’un fluide caloporteur additionnel, notamment un fluide réfrigérant ou un fluide diélectrique, au sein de ce premier échangeur de chaleur,
- un deuxième échangeur de chaleur (221 ) configuré pour permettre un échange de chaleur entre : o un écoulement de fluide caloporteur au sein de ce deuxième échangeur de chaleur, cet écoulement de fluide caloporteur étant configuré pour appartenir à une deuxième boucle (200) de circulation de fluide caloporteur, et o un écoulement additionnel d’un fluide caloporteur additionnel au sein de ce deuxième échangeur de chaleur,
- un premier réservoir de dégazage (131 ) dans lequel du fluide caloporteur du premier échangeur de chaleur peut circuler pour subir un dégazage permettant de séparer un gaz, notamment de l’air, présent dans le fluide caloporteur,
- un deuxième réservoir de dégazage (231 ) dans lequel du fluide caloporteur du deuxième échangeur de chaleur peut circuler pour subir un dégazage permettant de séparer un gaz, notamment de l’air, présent dans le fluide caloporteur, les premier et deuxième réservoirs étant attachés l’un à l’autre, - un corps monobloc comportant un premier réceptacle (181 ) agencé pour recevoir le premier échangeur de chaleur (121 ) et une première cavité agencée pour former le premier réservoir de dégazage (131 ).
[Revendication 2] Assemblage selon la revendication précédente, dans lequel le corps monobloc (350) comporte, outre le premier réceptacle (181 ) agencé pour recevoir le premier échangeur de chaleur (121 ) et la première cavité agencée pour former le premier réservoir de dégazage (131 ), un deuxième réceptacle (281 ) agencé pour recevoir le deuxième échangeur de chaleur (221 ) et une deuxième cavité agencée pour former le deuxième réservoir de dégazage (231 ).
[Revendication 3] Assemblage selon la revendication précédente, dans lequel l’un au moins des réceptacles (181 ; 281 ) est configuré de sorte que, lorsque l’échangeur de chaleur est placé dans ce réceptacle, un chemin de fluide (400) pour le fluide caloporteur est formé entre une paroi latérale (401 ) du réceptacle et une paroi périphérique (402) de cet échangeur de chaleur.
[Revendication 4] Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les deux échangeurs de chaleur sont assemblés sur une plaque de support commune (410).
[Revendication 5] Assemblage selon la revendication précédente, dans lequel la plaque de support (410) comporte une seule entrée (413) et une seule sortie (414) pour le fluide caloporteur additionnel.
[Revendication 6] Assemblage selon la revendication précédente, dans lequel le fluide caloporteur additionnel circule, entre cette entrée (413) et cette sortie (414), successivement dans l’un des échangeurs de chaleur puis dans l’autre des échangeurs de chaleur.
[Revendication 7] Assemblage selon la revendication précédente, dans lequel la plaque de support (410) comporte un bossage (420) formant un passage pour le fluide caloporteur additionnel lui permettant de passer de l’un des échangeurs de chaleur vers l’autre des échangeurs de chaleur.
[Revendication 8] Assemblage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’assemblage comporte une platine (351 ) formant un siège pour un ou plusieurs composants à fonction fluidique, notamment une ou plusieurs pompes, et/ou une ou plusieurs vannes pour réguler la circulation de fluide caloporteur, notamment une vanne multivoie.
[Revendication 9] Assemblage selon la revendication précédente, dans lequel la platine (351 ) est formée comme une pièce distincte du corps monobloc, et de préférence assemblée avec ce corps monobloc.
[Revendication 10] Assemblage selon la revendication 8, dans lequel la platine est une partie du corps monobloc, j
EP24739420.8A 2023-07-04 2024-06-27 Assemblage comportant des echangeurs de chaleur pour vehicule Pending EP4739519A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2307096A FR3150855B1 (fr) 2023-07-04 2023-07-04 Assemblage comportant des échangeurs de chaleur pour véhicule
PCT/EP2024/068076 WO2025008255A1 (fr) 2023-07-04 2024-06-27 Assemblage comportant des echangeurs de chaleur pour vehicule

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4739519A1 true EP4739519A1 (fr) 2026-05-13

Family

ID=88146712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24739420.8A Pending EP4739519A1 (fr) 2023-07-04 2024-06-27 Assemblage comportant des echangeurs de chaleur pour vehicule

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4739519A1 (fr)
FR (1) FR3150855B1 (fr)
WO (1) WO2025008255A1 (fr)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111231613B (zh) * 2020-03-04 2024-10-22 浙江银轮机械股份有限公司 热管理集成模块
CN113733842B (zh) * 2020-05-29 2024-04-16 比亚迪股份有限公司 集成式水壶组件及热管理系统
FR3123383B1 (fr) * 2021-05-31 2023-06-02 Psa Automobiles Sa Ensemble comportant une boite de degazage d’un moteur et un echangeur thermique d’un circuit de climatisation
CN114851802B (zh) * 2022-04-29 2024-07-19 岚图汽车科技有限公司 一种集成式热管理装置及系统

Also Published As

Publication number Publication date
FR3150855A1 (fr) 2025-01-10
WO2025008255A1 (fr) 2025-01-09
FR3150855B1 (fr) 2025-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4399470B1 (fr) Module de traitement thermique avec organe de detente
KR102727417B1 (ko) 멀티포트밸브, 멀티포트밸브를 이용한 온도 관리 시스템 및 멀티포트밸브를 포함한 통합 모듈
EP4522438A1 (fr) Module de refroidissement, notamment pour un véhicule
FR3126345A1 (fr) Systeme de conditionnement thermique
EP4363784B1 (fr) Echangeur thermique pour véhicule automobile
WO2025008255A1 (fr) Assemblage comportant des echangeurs de chaleur pour vehicule
WO2023030793A1 (fr) Dispositif de gestion thermique pour plateforme modulaire d'un châssis de véhicule automobile électrique
EP4646335A1 (fr) Systeme de gestion thermique pour vehicule
FR3144548A1 (fr) Système de gestion thermique pour véhicule
EP4441458A1 (fr) Système de gestion thermique
EP4188729A1 (fr) Module de refroidissement pour véhicule automobile électrique ou hybride
FR3126756A1 (fr) Dispositif de gestion thermique pour plateforme modulaire d’un châssis de véhicule automobile électrique
WO2024146728A1 (fr) Assemblage comportant un echangeur de chaleur
WO2025008256A1 (fr) Organe distributeur d'une vanne pour fluide
WO2025051654A1 (fr) Assemblage comportant un echangeur de chaleur
FR3152582A1 (fr) Dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile
WO2025040631A1 (fr) Systeme de conditionnement thermique
FR3159773A1 (fr) Dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile
WO2024056450A1 (fr) Assemblage comportant un echangeur de chaleur
WO2025051650A1 (fr) Dispositif de regulation thermique, notamment pour vehicule automobile
FR3158065A1 (fr) Module et système de traitement thermique pour véhicule
WO2025011965A1 (fr) Assemblage comportant un echangeur de chaleur
WO2025051657A1 (fr) Dispositif de regulation thermique, notamment pour vehicule automobile
FR3156378A1 (fr) Module et système de traitement thermique pour véhicule
WO2024003149A1 (fr) Vanne motorisée de distribution de fluide

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20260204

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR