EP4766564A1 - Système de conditionnement thermique avec un support structurel fixant les composants sur une seule face dudit support - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de conditionnement thermique (1) d'un véhicule automobile, comportant : - un circuit de fluide caloporteur comprenant une première plaque (20) formant un ou plusieurs premiers canaux (25) pour le fluide caloporteur; - un circuit de fluide réfrigérant comprenant une deuxième plaque (21) formant un ou plusieurs deuxièmes canaux (26) pour le fluide réfrigérant; - une pluralité de composants fonctionnalisant les susdits circuits; - la première et la deuxième plaques sont fixées l'une à l'autre via une structure intermédiaire (22, 23), de manière à former un support structurel; - la structure intermédiaire et la première plaque et/ou la deuxième plaque présentent une pluralité d'orifices ou évidements (27) destinés au passage de conduits (28) pour relier l'un ou l'autre des premier et deuxième canaux aux composants, une seule face du support structurel présente l'ensemble des susdits composants.

Description

Description

Titre : Système de conditionnement thermique avec un support structurel fixant les composants sur une seule face dudit support

Domaine technique.

[1 ] L’invention a pour objet un système de conditionnement thermique pour chauffer et/ou refroidir des éléments électriques et/ou électroniques d’un véhicule automobile électrique ou hybride, et, préférentiellement l’habitacle dudit véhicule. L’invention se rapporte également à un procédé d’assemblage de ce système de conditionnement thermique.

[2] La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de conditionnement thermique. Ces systèmes peuvent notamment équiper un véhicule automobile. De tels systèmes permettent de réaliser une régulation thermique de différents organes du véhicule, comme par exemple l’habitacle ou une batterie de stockage d’énergie électrique, dans le cas d’un véhicule à propulsion électrique. Les échanges de chaleur sont gérés principalement par la compression et la détente d’un fluide réfrigérant au sein de différents échangeurs de chaleur permettant d’assurer un chauffage ou un refroidissement de différents organes.

État de la technique.

[3] Les systèmes de conditionnement thermique font couramment appel à une boucle de fluide réfrigérant et à une boucle de fluide caloporteur échangeant de la chaleur avec le fluide réfrigérant. De tels systèmes sont ainsi appelés indirects. La boucle de fluide réfrigérant est formée de sorte que le fluide réfrigérant cède de la chaleur à un fluide caloporteur dans un premier échangeur de chaleur. La chaleur cédée au fluide caloporteur peut ensuite être dissipée dans un flux d’air destiné à l’habitacle afin de le chauffer. Le circuit de fluide caloporteur permet aussi de refroidir des éléments de la chaîne de traction du véhicule dissipant de la chaleur, comme le moteur électrique de traction du véhicule ou l’électronique de puissance commandant le moteur électrique. Pour cela, un autre échangeur de chaleur permet de réaliser un échange de chaleur entre le fluide caloporteur et le fluide réfrigérant afin de refroidir le fluide caloporteur. [4] Il existe ainsi un besoin de disposer de manière la plus compacte possible les systèmes de conditionnement thermique pouvant proposer différents modes de refroidissement et/ou de chauffage de la batterie ou de différents éléments de la chaîne de traction du véhicule.

[5] Les systèmes de conditionnement thermique se composent notamment de composants de gestion thermique, tels que des pompes, des vannes, des échangeurs de chaleur, ainsi que des composants servant à la régulation de la température. Il est aussi prévu des composants, tels que des conduits, guidant un fluide et reliant fluidiquement les composants de gestion thermique entre eux.

[6] Le développement des véhicules électriques a accru le besoin en systèmes de conditionnement thermique optimisés avec des processus de fabrication simplifiés et économiques tout en créant une demande pour des systèmes à encombrement réduit.

[7] Or, la gestion optimisée de l’espace sous le capot ou plus généralement dans le véhicule reste primordiale, y compris pour des véhicules électriques dans lesquels de nouveaux composants (par rapport aux voitures thermiques) sont nécessaires.

[8] Également la réduction de ces composants ou de leurs connexions associés est d’intérêt majeur.

[9] L’invention vise en premier lieu à proposer une solution pour améliorer la situation.

Présentation de l’invention.

[10] L’invention concerne ainsi un système de conditionnement thermique pour chauffer et/ou refroidir des éléments électriques et/ou électroniques d’un véhicule automobile électrique ou hybride et, préférentiellement, l’habitacle dudit véhicule, comportant :

- un circuit de fluide caloporteur pour chauffer et/ou refroidir les éléments électriques et/ou électroniques, et préférentiellement l’habitacle du véhicule, ledit circuit comprenant une première plaque s’étendant suivant un premier plan, ladite première plaque formant, par protubérances ou saillies par rapport audit premier plan, un ou des premiers canaux pour le fluide caloporteur ; - un circuit de fluide réfrigérant comprenant une deuxième plaque s’étendant suivant un deuxième plan parallèle au premier plan, ladite deuxième plaque formant, par protubérances ou saillies par rapport audit deuxième plan, un ou des deuxièmes canaux pour le fluide réfrigérant ;

- une pluralité de composants adaptés pour fonctionnaliser les susdits circuits.

[1 1 ] Dans ce système :

- la première plaque et la deuxième plaque sont fixées l’une à l’autre via une structure intermédiaire fermant ou formant une portion de fermeture ou de circonférence des premiers et deuxièmes canaux, laquelle structure intermédiaire s’étend suivant un plan parallèle aux premier et deuxième plans, de manière à former avec lesdites plaques un support structurel pour la fixation et le support de chacun des susdits composants ;

- la structure intermédiaire et la première et/ou la deuxième plaque présentent une pluralité d’orifices ou évidements destinés au passage de conduits pour relier l’un ou l’autre des premier et deuxième canaux aux composants, lesdits composants étant alors tous fixés sur la première plaque ou la deuxième plaque de sorte qu’une seule face du support structurel présente l’ensemble des susdits composants.

[12] L’objectif premier de l’invention réside dans le fait de libérer une surface ou une face du support structurel du système de conditionnement thermique, ce qui permet de placer cette face du support structurel contre une autre paroi ou un autre composant dans l’espace dédié d’un véhicule. En effet, le gain comme l’optimisation de l’espace sous le capot moteur est une problématique récurrente, en particulier pour les véhicules automobiles électriques ou hybrides.

[13] Un second objectif de l’invention vise à proposer ou offrir une meilleure intégration du système de conditionnement thermique dans le véhicule.

[14] Grâce aux caractéristiques de l’invention, on obtient un gain de place en disposant différents éléments du module de gestion des fluides du système de conditionnement thermique sur les deux faces du support structurel de manière optimisée, les plaques de chacun des deux circuits - fluide caloporteur et fluide réfrigérant - servant directement, avec la plaque intermédiaire, à définir ou former les collecteurs de chacun des deux circuits.

[15] On entend par l’expression « support structurel » un support capable de servir de support mécanique, à savoir capable de porter des composants qui doivent être montés dessus.

[16] Tout d’abord, le support structurel, formé par les plaques assemblées prenant en sandwich la structure intermédiaire, remplit plusieurs rôles, à savoir au moins un rôle structurel et un rôle fonctionnel, ce qui permet d’avoir un module compact avec un nombre de pièces pouvant être limité.

[17] L’invention permet notamment d’avoir un regroupement de plusieurs composants d’un circuit hydraulique de fluide caloporteur, d’une façon optimale avec notamment un support à plaques unique qui intègre le circuit hydraulique.

[18] L’invention permet notamment de ne pas avoir recours à des tubulures/tuyaux additionnels pour connecter fluidiquement différents composants entre eux. Ces connexions fluidiques sont réalisées directement par des canaux des plaques assemblées.

[19] L’assemblage des différents composants entre eux peut être simplifié du fait qu’il n’est pas nécessaire d’utiliser des tubulures/tuyaux.

[20] L’invention permet ainsi de réduire les coûts, car l’invention permet de se passer de nombreux tubulures/tuyaux pour relier les composants. L’invention permet également de réduire le poids de fluide de refroidissement utilisé.

[21 ] De plus, il est possible d’utiliser le support structurel à plaques comme élément constitutif d’une vanne/valve ou d’une pompe par exemple. Ceci permet d’aboutir à une grande compacité du module.

[22] L’invention permet ainsi de réduire la place occupée par les composants, ce qui permet de réduire l’encombrement global du module de refroidissement. Dans le cas d’une pompe à chaleur par exemple, l’invention permet de réduire l’encombrement de l’ensemble des composants de celle-ci, notamment des différents circuits de fluide caloporteurs. [23] On entend par l’expression de « première (ou deuxième) plaque s’étendant suivant un plan » le fait que ces plaques présentent un plan d’extension, P1 ou P2 respectivement, lesdites plaques présentant en outre des protubérances, s’étendant à partir de ce plan, et n’étant destinées qu’à former les canaux de circulation/distribution de fluides, à savoir respectivement de fluide caloporteur et de fluide réfrigérant. Autrement dit, la première plaque et la deuxième plaque sont susceptibles d’être posées à plat sur une face, en l’espèce en contact avec la structure intermédiaire, et cette face plane de chacune des deux plaques est en regard l’une de l’autre une fois le système de conditionnement selon l’invention assemblé, la première plaque et la deuxième plaque n’étant séparées que par la structure intermédiaire.

[24] D’autres caractéristiques avantageuses du système 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 :

[25] Selon un mode de réalisation, la structure intermédiaire est formée par une première plaque intermédiaire prise en sandwich entre la première et la deuxième plaque et dont une face ferme ou forme une portion de fermeture ou de circonférence des premiers canaux, et dont une autre face ferme ou forme une portion de fermeture ou de circonférence des deuxièmes canaux.

[26] Avantageusement, la première plaque intermédiaire présente une pluralité d’orifices ou évidements destinée au passage de conduits pour relier l’un ou l’autre des premiers et deuxièmes canaux aux composants.

[27] Selon un autre mode de réalisation, la structure intermédiaire est formée par : une première plaque intermédiaire dont une face ferme ou forme une portion de fermeture ou de circonférence des premiers canaux ; une deuxième plaque intermédiaire adjacente à la première plaque intermédiaire, et dont une face ferme ou forme une portion de fermeture ou de circonférence des deuxièmes canaux ; les deux plaques intermédiaires sont prises en sandwich entre la première et la deuxième plaque.

[28] Avantageusement, la première plaque intermédiaire et la deuxième plaque intermédiaire présentent chacune une pluralité d’orifices ou évidements destinée au passage de conduits pour relier l’un ou l’autre des premiers et deuxièmes canaux aux composants.

[29] Selon un mode de réalisation, la structure intermédiaire est fixée à la première plaque et/ou à la deuxième plaque par soudure et/ou mécaniquement et/ou chimiquement au moins le long des premiers et deuxièmes canaux.

[30] Avantageusement, au moins un joint d’étanchéité est présent entre la première plaque et la structure intermédiaire et/ou entre la deuxième plaque et ladite structure intermédiaire, de manière à assurer l’étanchéité des premiers et/ou deuxièmes canaux. De préférence la première plaque, la deuxième plaque et/ou la structure intermédiaire comportent une gorge formant canal de réception pour le joint d’étanchéité.

[31] Selon un mode de réalisation, la première plaque et/ou la deuxième plaque et/ou la structure intermédiaire, sont métalliques, de préférence en une matière telle que l’aluminium ou l’acier, ou en matériau plastique.

[32] Selon un mode de réalisation, la première plaque, la deuxième plaque et la structure intermédiaire sont en une matière identique, notamment en une matière métallique, telle que l’aluminium ou l’acier, ou en matériau plastique.

[33] Selon un mode de réalisation, les conduits pour relier l’un ou l’autre des premiers et deuxièmes canaux aux composants sont en plastique.

[34] Préférentiellement, la première plaque, la deuxième plaque et la structure intermédiaire forment une pièce monolithique.

[35] Selon un mode de réalisation, la première plaque et/ou la deuxième plaque comprennent un ou plusieurs éléments de guidage agencés pour coopérer avec au moins un élément de guidage de la structure intermédiaire pour guider lesdites plaques et ladite structure l’une par rapport à l’autre en vue de leur fixation. [36] Selon un mode préféré de réalisation, les composants sont choisis parmi une liste comprenant au moins : une pompe pour pomper le fluide caloporteur, une valve/vanne d’orientation du fluide caloporteur, une vanne/valve anti-retour pour le fluide caloporteur et/ou pour le fluide réfrigérant, une vanne/valve d’étranglement pour le fluide caloporteur et/ou pour le fluide réfrigérant, un échangeur à plaques, un échangeur de condensation, une résistance de chauffage électrique agencée pour chauffer le fluide caloporteur, un accumulateur ou une bouteille dessiccante du circuit dédié au fluide réfrigérant, un filtre pour filtrer des particules présentes dans le fluide caloporteur, au moins un capteur de pression et/ou de température, un dispositif de détente pour le circuit dédié au fluide réfrigérant, un port de charge pour le circuit dédié au fluide réfrigérant.

[37] La présente invention concerne également un procédé d’assemblage d’un système de conditionnement thermique pour chauffer et/ou refroidir des éléments électriques et/ou électroniques d’un véhicule automobile électrique ou hybride, et préférentiellement l’habitacle dudit véhicule, comportant :

- un circuit de fluide caloporteur pour chauffer et/ou refroidir les éléments électriques et/ou électroniques, notamment la batterie, et préférentiellement l’habitacle du véhicule, ledit circuit comprenant une première plaque s’étendant suivant un premier plan, ladite première plaque formant, par protubérances ou saillies par rapport audit premier plan, un ou des premiers canaux pour le fluide caloporteur ;

- un circuit de fluide réfrigérant comprenant une deuxième plaque s’étendant suivant un deuxième plan parallèle au premier plan, ladite deuxième plaque formant, par protubérances ou saillies par rapport audit deuxième plan, un ou des deuxièmes canaux pour le fluide réfrigérant ;

- une pluralité de composants adaptés pour fonctionnaliser les susdits circuits.

[38] Le procédé d’assemblage comporte les étapes suivantes :

- fixation de la première et de la deuxième plaques sur une structure intermédiaire fermant ou formant une portion de fermeture ou de circonférence des premiers et deuxièmes canaux, laquelle structure intermédiaire s’étend suivant un plan parallèle aux premier et deuxième plans, de manière à former avec lesdites plaques un support structurel pour la fixation et le support de chacun des susdits composants;

- aménagement d’une pluralité d’orifices ou évidements dans la structure intermédiaire et dans la première plaque et/ou la deuxième plaque pour former des passages de conduits pour relier l’un ou l’autre des premier et deuxième canaux aux composants ;

- fixation de tous les composants sur la première plaque ou sur la deuxième plaque, de sorte qu’une seule face du support structurel présente l’ensemble des composants.

[39] Avantageusement, la fixation de la première plaque et de la deuxième plaque à la structure intermédiaire est réalisée par soudure, mécaniquement ou chimiquement, de préférence avec adjonction d’au moins un joint d’étanchéité entre ladite première plaque et/ou ladite deuxième plaque et ladite structure intermédiaire lorsque la fixation est mécanique ou chimique.

[40] Il faut noter ici que les caractéristiques se rapportant au système de conditionnement thermique trouvent à s’appliquer au procédé d’assemblage dudit système de conditionnement thermique, et inversement.

Brève description des figures.

[41 ] 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 une vue en perspective simplifiée d’un support pour module de gestion des fluides du circuit de fluide réfrigérant et du circuit de fluide caloporteur d’un véhicule non conforme à l’invention.

[Fig. 2] est une vue schématique en coupe illustrant la première plaque et la deuxième plaque enserrant la structure intermédiaire formée d’une seule plaque intermédiaire conformément à la présente invention. [Fig. 3] est une vue schématique en coupe, suivant un plan perpendiculaire à la coupe de la figure 2, illustrant les canaux formés par chacune des première et deuxième plaques enserrant la structure intermédiaire, comme illustré sur la figure 2.

[Fig. 4] est une vue schématique en coupe illustrant un mode de réalisation dans lequel la première plaque et la deuxième plaque enserrent une structure intermédiaire formée par deux plaques intermédiaires conformément à la présente invention.

[Fig. 5] est une vue schématique en coupe, suivant un plan perpendiculaire à la coupe de la figure 4, du même type que la figure 3 dans laquelle est illustrée les canaux formés par chacune des première et deuxième plaques enserrant les plaques intermédiaires, comme illustré sur la figure 4.

Description des modes de réalisation.

[42] L’invention concerne un système de conditionnement thermique 1 , tel qu’illustré selon un exemple de réalisation non conforme à la présente invention sur la figure 1 , pour chauffer et/ou refroidir des éléments électriques et/ou électroniques d’un véhicule automobile électrique ou hybride, et, préférentiellement, l’habitacle dudit véhicule, comportant classiquement un circuit de fluide caloporteur pour chauffer et/ou refroidir les éléments électriques et/ou électroniques, et, préférentiellement, l’habitacle du véhicule et un circuit de fluide réfrigérant.

[43] Le système 1 peut comprendre un condenseur, un compresseur 10, un premier évaporateur pour refroidir l’habitacle du véhicule, un deuxième évaporateur pour refroidir les éléments électriques et/ou électroniques, lequel deuxième évaporateur est couplé thermiquement au circuit de fluide caloporteur, un module de gestion des fluides ainsi qu’une pluralité de conduites 1 1 destinées à relier différents composants.

[44] Le système comprend en outre une pluralité de composants adaptés pour fonctionnaliser - ou rendre opérationnel - le circuit de fluide caloporteur et le circuit de fluide réfrigérant. Ces composants sont fixés sur le support structurel décrit plus avant dans la description. Ces composants sont choisis parmi la liste non exhaustive suivante, comprenant au moins :

- une pompe pour pomper le fluide caloporteur,

- une vanne/valve d’orientation du fluide caloporteur,

- une vanne/valve anti-retour pour le fluide caloporteur,

- une vanne/valve d’étranglement pour le fluide caloporteur,

- un échangeur à plaques, notamment un échangeur d’évaporation encore appelé « chiller » en anglais,

- un échangeur de condensation, notamment un « condenseur à eau »,

- une résistance de chauffage électrique agencée pour chauffer le fluide caloporteur,

- un accumulateur ou une bouteille dessiccante du circuit dédié au fluide réfrigérant,

- un filtre pour filtrer des particules présentes dans le fluide caloporteur, notamment un fluide diélectrique.

[45] Le fluide réfrigérant utilisé dans le circuit de fluide réfrigérant est préférentiellement un fluide chimique tel que le R1234yf. D’autres fluides réfrigérants pourraient être employés, comme par exemple le R134a, ou encore le R290. Le fluide réfrigérant peut être un fluide réfrigérant à haute pression. On entend par « fluide réfrigérant à haute pression >>, un fluide réfrigérant circulant dans le circuit de fluide réfrigérant à une pression aux alentours de 20 bars.

[46] Le fluide caloporteur utilisé dans le circuit de fluide caloporteur est préférentiellement un fluide diélectrique, par exemple une huile minérale ou un liquide fluoré. D’autres fluides caloporteurs pourraient être employés, comme par exemple de l’eau ou un mélange d’eau et d’éthylène glycol.

[47] Sur les figures annexées, le support structurel sur lequel sont fixés les composants fonctionnalisant les circuits de fluide caloporteur et de fluide réfrigérant, est constitué par l’association d’une première plaque 20 et d’une deuxième plaque 21 , lesquelles plaques sont fixées l’une à l’autre via une structure il intermédiaire 22, 23. Une fois assemblée, la structure intermédiaire 22, 23 est prise en sandwich et est enserrée par les deux plaques 20, 21 , l’ensemble formant une pièce monolithique, c’est-à-dire une pièce rigide monobloc.

[48] En se rapportant aux figures 3 et 5, la première plaque 20 s’étend suivant un premier plan P1. Elle forme, par protubérances ou saillies par rapport au premier plan P1 , un ou plusieurs premiers canaux 25 pour le fluide caloporteur. De même, la deuxième plaque 21 s’étend suivant un deuxième plan P2, parallèle au premier plan P1 , avec des protubérances ou saillies hors de ce plan P2 destinées à former un ou plusieurs deuxièmes canaux 26 pour le fluide réfrigérant. Selon un mode de réalisation, ce ou ces canaux 25, 26 définissent respectivement un collecteur ou zone de circulation du fluide caloporteur et un collecteur ou zone de circulation du fluide réfrigérant, à haute pression et/ou à basse pression.

[49] La structure intermédiaire est configurée pour fermer ou former une portion de fermeture ou de circonférence des premiers canaux 25 et des deuxièmes canaux 26. Cette structure intermédiaire s’étend suivant un plan PO parallèle aux premier et deuxième plans P1 , P2, de manière à former avec lesdites plaques, le support structurel pour la fixation et le support de chacun des susdits composants.

[50] Dans le mode de réalisation des figures 2 et 3, la structure intermédiaire est formée par une première plaque intermédiaire 22 s’étendant suivant un plan PO tandis que les première et deuxième plaques 20, 21 s’étendent chacune respectivement suivant le premier plan P1 et le deuxième plan P2. Une fois les plaques 20, 21 , 22 assemblées et fixées entre elles, les plans PO, P1 et P2 sont parallèles entre eux.

[51 ] La première plaque intermédiaire 22 est ainsi prise en sandwich entre la première plaque 20 et la deuxième plaque 21 . Une face 220 de la première plaque intermédiaire 22 ferme ou forme une portion de fermeture ou de circonférence des premiers canaux 25, et une autre face 221 ferme ou forme une portion de fermeture ou de circonférence des deuxièmes canaux 26.

[52] La première plaque intermédiaire 22 est fixée à la première plaque 20 et à la deuxième plaque 21 par soudure et/ou mécaniquement et/ou chimiquement au moins le long des premiers et deuxièmes canaux 25, 26. L’assemblage est de préférence réalisé par adhérence et fixation d’au moins une couche polymère présente sur l’une ou l’autre des surfaces de la première plaque 20 et/ou de la deuxième plaque 21 , éventuellement de la première plaque intermédiaire 22.

[53] Avantageusement, lorsque la première plaque 20, la deuxième plaque 21 et la première plaque intermédiaire 22 sont fixées par voie mécanique et/ou chimique, au moins un joint d’étanchéité est présent d’une part entre la première plaque 20 et la première plaque intermédiaire 22 et d’autre part entre la deuxième plaque 21 et ladite première plaque intermédiaire, de manière à assurer l’étanchéité des premiers et deuxièmes canaux 25, 26. À cet effet, la première plaque 20 et/ou la deuxième plaque 21 et/ou la première plaque intermédiaire 22, comportent une gorge formant canal de réception pour le joint d’étanchéité.

[54] Ce mode de réalisation où la structure intermédiaire est formée d’une seule plaque intermédiaire 22 présente plusieurs avantages, et notamment : nombre réduit de pièces pour former la structure support ; simplification et rapidité d’assemblage des différentes plaques 20, 21 , 22.

[55] Dans le mode de réalisation des figures 4 et 5, la structure intermédiaire est formée par deux plaques intermédiaires, respectivement une première plaque intermédiaire 22 et une deuxième plaque intermédiaire 23 adjacentes, qui sont prises en sandwich entre la première plaque 20 et la deuxième plaque 21 . Les deux plaques intermédiaires 22, 23 sont parallèles entre elles et s’étendent suivant le plan PO. Les deux plaques intermédiaires 22, 23 peuvent s’étendre selon deux plans parallèles (un pour chaque plaque) décalés l’un par rapport à l’autre de part et d’autre du plan PO, mais globalement, on considère qu’elles s’étendent suivant le plan PO.

[56] Une face 220 de la première plaque intermédiaire 22 ferme ou forme une portion de fermeture ou de circonférence des premiers canaux 25, et une face 230 de la deuxième plaque intermédiaire 23 ferme ou forme une portion de fermeture ou de circonférence des deuxièmes canaux 26. Les autres faces respectives des plaques intermédiaires 22, 23 sont adjacentes et situées dans le plan PO.

[57] Comme décrit précédemment, la première plaque intermédiaire 22 est fixée à la première plaque 20 par soudure et/ou mécaniquement et/ou chimiquement au moins le long des premiers canaux 25. Et la deuxième plaque intermédiaire 23 est également fixée à la deuxième plaque 21 par soudure et/ou mécaniquement et/ou chimiquement au moins le long des deuxièmes canaux 26. La fixation entre-elles des deux plaques intermédiaires 22, 23 peut encore être réalisée par soudure et/ou par voie mécanique et/ou chimique.

[58] Avantageusement, au moins un joint d’étanchéité est présent d’une part entre la première plaque 20 et la première plaque intermédiaire 22 et d’autre part entre la deuxième plaque 21 et la deuxième plaque intermédiaire 23, de manière à assurer l’étanchéité des premiers et deuxièmes canaux 25, 26. À cet effet, la première plaque 20 et/ou la deuxième plaque 21 et/ou la première plaque intermédiaire 22 et/ou la deuxième plaque intermédiaire 23, comportent une gorge formant canal de réception pour le joint d’étanchéité.

[59] Ce mode de réalisation où la structure intermédiaire est formée de deux plaques intermédiaires 22, 23 présente plusieurs avantages, et notamment : meilleure tenue mécanique de la structure support ; possibilité d’assembler indépendamment, d’une part la première plaque 20 avec la première plaque intermédiaire 22 de manière à former un premier ensemble de montage, et d’autre part, la deuxième plaque 21 avec la deuxième plaque intermédiaire 23 de manière à former un deuxième ensemble de montage, lesquels ensembles sont ensuite fixés l’un à l’autre.

[60] Pour simplifier la conception, les plaques 20, 21 , 22 (et le cas échéant 23) sont avantageusement métalliques, de préférence en une matière identique telle que l’aluminium ou l’acier, ou en matériau plastique.

[61 ] Selon un mode de réalisation, la première plaque 20 et/ou la deuxième plaque 21 comprennent un ou plusieurs éléments de guidage 4 agencés pour coopérer avec au moins un élément de guidage 5 de la structure intermédiaire 22 (et le cas échéant 23) pour guider lesdites plaques et ladite structure l’une par rapport à l’autre en vue de leur fixation. Ces éléments de guidage 4 peuvent consister en des tiges/pions coopérant avec des rainures/orifices 5 ou encore des crochets coopérant avec une prise. Tous types d’éléments mécaniques sont susceptibles d’être envisagés ici pour former un détrompeur de sorte que l’opérateur est certain de positionner correctement la première plaque 20, la deuxième plaque 21 ainsi que la structure intermédiaire, les unes par rapport aux autres, suivant un unique sens relatif.

[62] La structure intermédiaire (formée d’une ou plusieurs plaques intermédiaires 22, 23) a ainsi une double fonction : d’une part, fermer ou former une portion de fermeture ou de circonférence des canaux 25, 26 ; et d’autre part assurer la tenue mécanique du support structurel, l’une des plaques 20, 21 assurant le support, le maintien ou la fixation de l’ensemble des composants. On entend par l’expression de « tenue mécanique » le fait pour la structure intermédiaire d’éviter tout déplacement relatif des plaques 20, 21 , que ce soit en flexion, torsion ou pliage en particulier sous le poids des composants maintenus/fixés.

[63] En fonction du nombre de composants que la première plaque 20 ou la deuxième plaque 21 doit porter ou supporter, on fixe l’épaisseur adéquate de la première plaque intermédiaire 22, éventuellement également celle de la deuxième plaque intermédiaire 23, de manière à ce que la structure intermédiaire assure parfaitement cette fonction de tenue mécanique du support structurel. Ainsi, la ou les plaques intermédiaires 22, 23 présente(nt) de préférence une épaisseur totale comprise entre 0,5 centimètre (cm) et 2 cm.

[64] Ce support structurel 20, 21 , 22, et éventuellement 23, est également appelé plateforme centrale (ou « hub » dans sa dénomination anglaise). Le support structurel est destiné à faire partie d'un système de conditionnement thermique d'un véhicule automobile dans lequel le fluide réfrigérant circule, en particulier dans un circuit de climatisation et/ou de pompe à chaleur.

[65] Avantageusement, l’épaisseur des plaques 20, 21 , 22, et 23 le cas échéant, formant le support structurel est sensiblement uniforme tant au niveau des régions planes qu’au niveau des canaux 25, 26. Les figures 2 à 5 permettent de mieux appréhender l’expression de « régions planes » relativement aux plaques 20, 21 qui comportent des canaux 25, 26 formant protubérances ou saillies par rapport auxdites régions planes.

[66] Si l’on considère maintenant les figures 2 à 5, à titre d’exemple illustratif, on constate que l’ensemble des composants présents pour le fonctionnement et l’utilisation du circuit de fluide caloporteur, comme du circuit de fluide réfrigérant, sont situés sur une même face du support structurel. Dans l’exemple choisi, tous les composants sont situés du côté de la première plaque 20, à savoir du côté du circuit de fluide caloporteur. Dans ce cas, tous les composants sont fixés directement ou indirectement à la première plaque 20. Bien entendu, on peut également prévoir que tous les composants sont situés du côté du circuit de fluide réfrigérant et dans ce cas tous les composants sont fixés à la deuxième plaque 21 .

[67] Pour connecter les composants à leur circuit respectif, la structure intermédiaire ainsi que la première plaque 20 et/ou la deuxième plaque 21 , présentent une pluralité d’orifices ou évidements 27 destinés au passage de conduits, tubulures, tuyau ou analogues 28 (ces termes étant des synonymes au sens de l’invention), pour relier l’un ou l’autre des premier et deuxième canaux 25, 26. Ainsi, la première plaque intermédiaire 22, ainsi que le cas échéant la deuxième plaque intermédiaire 23 présente(nt), autant d’orifices ou évidements 27 destinés au passage des conduits 28 destinés à relier un desdits circuits aux composants nécessaires ou utiles à son fonctionnement et son utilisation. Ces conduits 28 peuvent être métalliques, ou préférentiellement en plastique.

[68] Ainsi, dans l’exemple des figures 2 à 5, la première plaque 20 supporte ou fixe une vanne 30 pour le fluide caloporteur, un compresseur 31 pour le fluide réfrigérant, un capteur 32 pour le fluide réfrigérant, un capteur 33 pour le fluide caloporteur, une pompe 34 et un autre composant 35 tel qu’un échangeur à plaque ou de condensation pour le fluide caloporteur, ainsi qu’une valve/vanne 36 pour le fluide caloporteur. Le circuit du fluide réfrigérant 26 comporte également une valve/vanne interne 37, préférentiellement une vanne/valve anti-retour.

[69] Ainsi, sur la face du circuit de fluide réfrigérant du support structurel 20, 21 , 22, 23 aucun composant n’est présent, de sorte que cet ensemble 1 peut être plus facilement disposé contre un objet volumique ou encore contre une paroi quelconque.

[70] La première plaque intermédiaire 22, ainsi qu’éventuellement la deuxième plaque intermédiaire 23, est donc une plaque servant d’une part à fermer ou à définir une portion de fermeture ou de circonférence des canaux 25 du circuit de fluide caloporteur comme des canaux 26 du circuit de fluide réfrigérant et d’autre part à autoriser le passage de conduits 28 reliant le circuit de fluide caloporteur (ou le circuit de fluide réfrigérant) à ses composants, lesdits conduits étant maintenus et fixés par le support structurel grâce aux orifices ou évidements 27 réalisés préalablement dans la première plaque intermédiaire 22, éventuellement également dans la deuxième plaque intermédiaire 23.

[71 ] Comme cela est apparent sur les figures 3 et 5, les canaux 26, 25 formés dans les première 20 et deuxième 21 plaques sont initialement ouverts (lorsque chacune des première ou deuxième plaques 20, 21 est considérée seule) et se trouvent fermés par la première plaque intermédiaire 22, selon le plan PO, dans le mode de réalisation à une unique plaque intermédiaire des figures 2 et 3 et se trouvent fermés respectivement par la première et la deuxième plaques intermédiaires 22, 23, dans le mode de réalisation à deux plaques intermédiaires des figures 4 et 5.

[72] Un tel arrangement facilite d’une part la réalisation des canaux 25, 26 sur chacune des première 20 et deuxième 21 plaques et d’autre part l’assemblage par empilement des plaques ou mise en sandwich de la premier plaque intermédiaire 22 (et le cas échéant de la deuxième plaque intermédiaire 23) par la première plaque 20 et la deuxième plaque 21 .

[73] La section des canaux 25 du circuit de fluide caloporteur et des canaux 26 du circuit de fluide réfrigérant peut être carrée ou rectangulaire, mais cette section peut encore être sensiblement circulaire, étant entendu que la portion de fermeture - correspondant à la portion de paroi des canaux 25, 26 formée par la structure intermédiaire 22, 23 - s’étend suivant un plan, en l’espèce suivant le plan PO.

[74] Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

[75] 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. Diverses variantes peuvent être prévues, et notamment :

- la forme, les dimensions ou encore l’épaisseur du support structurel 20, 21 , 22, c’est-à-dire des première 20 et deuxième 21 plaques ainsi que de la première plaque intermédiaire 22, voire éventuellement la deuxième plaque intermédiaire 23, pour autant que cette dernière ferme effectivement les canaux 25, 26 définis par les première 20 et deuxième 21 plaques,

- le choix de la face du support structurel exempt de composants, soit celle du côté du circuit de fluide réfrigérant, soit celle du côté du circuit de fluide caloporteur,

- les composants choisis pour être supportés ou fixés par la première plaque 20 ou la deuxième plaque 21 ,

- la nature du fluide caloporteur comme celle du fluide réfrigérant.

[76] Également, une ou plusieurs caractéristiques et/ou étapes exposées seulement dans un mode ou exemple de réalisation peuvent être généralisées aux autres modes de réalisation. De même, une ou plusieurs caractéristiques et/ou étapes exposées seulement dans un mode ou exemple de réalisation peuvent être combinées avec une ou plusieurs autres caractéristiques et/ou étapes exposées seulement dans un autre mode de réalisation.

[77] 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.

[78] Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication. |

Claims

Revendications

[Revendication 1] Système de conditionnement thermique (1 ) pour chauffer et/ou refroidir des éléments électriques et/ou électroniques d’un véhicule automobile électrique ou hybride, et, préférentiellement, l’habitacle dudit véhicule, comportant :

- un circuit de fluide caloporteur pour chauffer et/ou refroidir les éléments électriques et/ou électroniques, et préférentiellement l’habitacle du véhicule, ledit circuit comprenant une première plaque (20) s’étendant suivant un premier plan (P1 ), ladite première plaque formant, par protubérances ou saillies par rapport audit premier plan, un ou plusieurs premiers canaux (25) pour le fluide caloporteur ;

- un circuit de fluide réfrigérant comprenant une deuxième plaque (21 ) s’étendant suivant un deuxième plan (P2) parallèle au premier plan (P1 ), ladite deuxième plaque formant, par protubérances ou saillies par rapport audit deuxième plan, un ou plusieurs deuxièmes canaux (26) pour le fluide réfrigérant ;

- une pluralité de composants adaptés pour fonctionnaliser les susdits circuits ; caractérisé en ce que :

- la première et la deuxième plaques (20, 21 ) sont fixées l’une à l’autre via une structure intermédiaire (22, 23) fermant ou formant une portion de fermeture ou de circonférence des premiers et deuxièmes canaux (25, 26), laquelle structure intermédiaire s’étend suivant un plan (PO) parallèle aux premier et deuxième plans (P1 , P2), de manière à former avec lesdites plaques (20, 21 ) un support structurel pour la fixation et le support de chacun des susdits composants ;

- la structure intermédiaire (22, 23) et la première plaque (20) et/ou la deuxième plaque (21 ) présentent une pluralité d’orifices ou évidements (27) destinés au passage de conduits (28) pour relier l’un ou l’autre des premier et deuxième canaux (25, 26) aux composants, lesdits composants étant alors tous fixés sur la première plaque (20) ou la deuxième plaque (21 ) de sorte qu’une seule face du support structurel présente l’ensemble des susdits composants.

[Revendication 2] Système selon la revendication 1 , dans lequel la structure intermédiaire (22, 23) est formée par une première plaque intermédiaire (22) prise en sandwich entre la première et la deuxième plaque (20, 21 ) et dont une face (220) ferme ou forme une portion de fermeture ou de circonférence des premiers canaux (25), et dont une autre face (221 ) ferme ou forme une portion de fermeture ou de circonférence des deuxièmes canaux (26).

[Revendication 3] Système selon la revendication 2, dans lequel la première plaque intermédiaire (22) présente une pluralité d’orifices ou évidements (27) destinée au passage de conduits (28) pour relier l’un ou l’autre des premier et deuxième canaux (25, 26) aux composants.

[Revendication 4] Système selon la revendication 1 , dans lequel la structure intermédiaire (22, 23) est formée par :

- une première plaque intermédiaire (22) dont une face (220) ferme ou forme une portion de fermeture ou de circonférence des premiers canaux (25) ;

- une deuxième plaque intermédiaire (23) adjacente à la première plaque intermédiaire (22), et dont une face (230) ferme ou forme une portion de fermeture ou de circonférence des deuxièmes canaux (26) ;

- les deux plaques intermédiaires (22, 23) sont prises en sandwich entre la première plaque (20) et la deuxième plaque (21 ).

[Revendication 5] Système selon la revendication 4, dans lequel la première plaque intermédiaire (22) et la deuxième plaque intermédiaire (23) présentent chacune une pluralité d’orifices ou évidements (27) destinée au passage de conduits (28) pour relier l’un ou l’autre des premier et deuxième canaux (25, 26) aux composants.

[Revendication 6] Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la structure intermédiaire (22, 23) est fixée à la première plaque (20) et/ou à la deuxième plaque (21 ) par soudure et/ou mécaniquement et/ou chimiquement au moins le long des premiers et deuxièmes canaux (25, 26).

[Revendication 7] Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel au moins un joint d’étanchéité est présent entre la première plaque (20) et la structure intermédiaire (22, 23) et/ou entre la deuxième plaque (21 ) et ladite structure intermédiaire, de manière à assurer l’étanchéité des premiers et/ou deuxièmes canaux (25, 26).

[Revendication 8] Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la première plaque (20) et/ou la deuxième plaque (21 ) et/ou la structure intermédiaire, sont métalliques, de préférence en une matière telle que l’aluminium ou l’acier, ou en matériau plastique.

[Revendication 9] Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les composants sont choisis parmi une liste comprenant au moins : une pompe pour pomper le fluide caloporteur, une valve/vanne d’orientation du fluide caloporteur, une vanne/valve anti-retour pour le fluide caloporteur et/ou pour le fluide réfrigérant, une vanne/valve d’étranglement pour le fluide caloporteur et/ou pour le fluide réfrigérant, un échangeur à plaques, un échangeur de condensation, une résistance de chauffage électrique agencée pour chauffer le fluide caloporteur, un accumulateur ou une bouteille dessiccante du circuit dédié au fluide réfrigérant, un filtre pour filtrer des particules présentes dans le fluide caloporteur, un dispositif de détente pour le circuit dédié au fluide réfrigérant, un port de charge pour le circuit dédié au fluide réfrigérant.

[Revendication 10] Procédé d’assemblage d’un système de conditionnement thermique (1 ) pour chauffer et/ou refroidir des éléments électriques et/ou électroniques d’un véhicule automobile électrique ou hybride, et préférentiellement l’habitacle dudit véhicule, comportant :

- un circuit de fluide caloporteur pour chauffer et/ou refroidir les éléments électriques et/ou électroniques, et préférentiellement l’habitacle du véhicule, ledit circuit comprenant une première plaque (20) s’étendant suivant un premier plan (P1 ), ladite première plaque formant, par protubérances ou saillies par rapport audit premier plan, un ou des premiers canaux (25) pour le fluide caloporteur ;

- un circuit de fluide réfrigérant comprenant une deuxième plaque (21 ) s’étendant suivant un deuxième plan (P2) parallèle au premier plan (P1 ), ladite deuxième plaque formant, par protubérances ou saillies par rapport audit deuxième plan, un ou des deuxièmes canaux (26) pour le fluide réfrigérant ;

- une pluralité de composants adaptés pour fonctionnaliser les susdits circuits ; caractérisé en ce que le procédé d’assemblage comporte les étapes suivantes :

- fixation de la première et de la deuxième plaques (20, 21 ) sur une structure intermédiaire (22, 23) fermant ou formant une portion de fermeture ou de circonférence des premiers et deuxièmes canaux (25, 26), laquelle structure intermédiaire s’étend suivant un plan (PO) parallèle aux premier et deuxième plans (P1 , P2), de manière à former avec lesdites plaques (20, 21 ) un support structurel pour la fixation et le support de chacun des susdits composants ;

- aménagement d’une pluralité d’orifices ou évidements (27) dans la structure intermédiaire (22, 23) et dans la première plaque (20) et/ou la deuxième plaque (21 ) pour former des passages de conduits (28) pour relier l’un ou l’autre des premier et deuxième canaux (25, 26) aux composants ;

- fixation de tous les composants sur la première plaque (20) ou sur la deuxième plaque (21 ), de sorte qu’une seule face du support structurel présente l’ensemble des composants.