EP4774153A1 - Dispositif de regulation thermique, notamment pour vehicule automobile - Google Patents

Dispositif de regulation thermique, notamment pour vehicule automobile

Info

Publication number
EP4774153A1
EP4774153A1 EP24762700.3A EP24762700A EP4774153A1 EP 4774153 A1 EP4774153 A1 EP 4774153A1 EP 24762700 A EP24762700 A EP 24762700A EP 4774153 A1 EP4774153 A1 EP 4774153A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
exchanger
fluid
transfer fluid
heat
heat transfer
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
EP24762700.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Gael Durbecq
Kamel Azzouz
Moussa Nacer-Bey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Electrification 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 Electrification SAS filed Critical Valeo Electrification SAS
Publication of EP4774153A1 publication Critical patent/EP4774153A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00485—Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00885—Controlling the flow of heating or cooling liquid, e.g. valves or pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3228—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
    • B60H1/32281—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising a single secondary circuit, e.g. at evaporator or condenser side
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00928—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising a secondary circuit

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Dispositif de régulation thermique comprenant un circuit (200) de premier fluide caloporteur, ledit circuit (200) de premier fluide caloporteur comprenant un système de distribution (100) dudit premier fluide caloporteur présentant une pluralité d'orifices de distribution (120a-120g) dudit premier fluide caloporteur, ledit circuit (100) de premier fluide caloporteur comprenant en outre une pluralité de branches (250a-250f) respectivement reliées à l'un desdits orifices de distribution (120a-120f), ledit système de distribution (100) étant destiné à faire communiquer certaines au moins desdites branches (250a-250f) entre elles selon différentes configurations dudit système, ledit système de distribution (100) comprenant un organe distributeur (10), ledit organe distributeur étant destiné à être mobile en rotation autour d'un axe longitudinal (X) afin de desservir sélectivement lesdites branches (250a-250f) à faire communiquer entre elles en fonction de positions angulaires dudit organe distributeur (10). Ledit circuit de premier fluide caloporteur étant configuré pour dissiper ou apporter de la chaleur au niveau d'un échangeur de système de stockage d'énergie (202), voire, le cas échéant, d'un échangeur de système électrique (210), à l 'aide, en plus dudit système de distribution, de seulement deux pompes (208, 212) et en s'appuyant uniquement sur un échange de chaleur au niveau d'un échangeur bifluide (204) et d'un premier échangeur externe (206).

Description

DESCRIPTION
TITRE : DISPOSITIF DE REGULATION THERM IQUE, NOTAM M ENT POUR VEHICULE AUTOMOBILE
Domaine technique de l'invention
L'invention concerne un dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile.
Arrière-plan technique
I l est connu des circuits de fluide permettant un conditionnement thermique de différents organes ou zones d’un véhicule automobile, notamment de ses batteries et/ou de son habitacle. Avec la multiplication des motorisations de type hybride ou électrique, ces circuits présentent de nombreuses branches afin de pouvoir assurer les besoins de gestion thermique du véhicule dans divers modes de fonctionnement.
Pour faire circuler le fluide dans leurs différentes branches, de tels circuits comprennent un grand nombre de vannes reliant les branches entre elles selon différentes configurations dépendant du mode de fonctionnement désiré. Un tel nombre de vannes augmente les pertes de charge. Elles rendent en outre le contrôle de la circulation du fluide plus complexe et augmentent le coût de ces circuits.
I l a également été proposé des vannes rotatives permettant de relier de nombreuses entrées/sorties afin d’offrir plus de possibilités de circulation du fluide entre les branches des circuits par rapport aux vannes deux, trois ou quatre voies standards. Cela étant, il reste un besoin de perfectionnement des circuits associés afin de limiter leur complexité tout en conservant un grand nombre de modes de fonctionnement possibles.
Résumé de l'invention
La présente invention a pour objectif de pallier au moins en partie les inconvénients énoncés précédemment et propose à cette fin un dispositif de régulation thermique comprenant un circuit de premier fluide caloporteur, ledit circuit de premier fluide caloporteur comprenant un système de distribution dudit premier fluide caloporteur présentant une pluralité d’orifices de distribution dudit premier fluide caloporteur, ledit circuit de premier fluide caloporteur comprenant en outre une pluralité de branches respectivement reliées à l’un desdits orifices de distribution, ledit système de distribution étant destiné à faire communiquer certaines au moins desdites branches entre elles selon différentes configurations dudit système, ledit système de distribution comprenant un organe distributeur, ledit organe distributeur étant destiné à être mobile en rotation autour d’un axe longitudinal afin de desservir sélectivement lesdites branches à faire communiquer entre elles en fonction de positions angulaires dudit organe distributeur,
- une première desdites branches comprenant un échangeur de chaleur, dit de système de stockage d’énergie électrique,
- une deuxième desdites branches étant reliée à un échangeur, dit bifluide, destiné à échanger de la chaleur avec un fluide réfrigérant,
- une troisième desdites branches comprenant un échangeur, dit premier échangeur externe, destiné à échanger de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur,
- une quatrième desdites branches comprenant une première pompe et, éventuellement, un échangeur de chaleur, dit de système électrique,
- une cinquième desdites branches étant reliée audit échangeur bifluide,
- une sixième desdites branches comprenant une deuxième pompe, ledit circuit de premier fluide caloporteur étant configuré pour dissiper ou apporter de la chaleur au niveau dudit échangeur de système de stockage d’énergie, voire, le cas échéant, dudit échangeur de système électrique, à l’aide de seulement l’une et/ou l’autre desdites deux pompes et d’un échange de chaleur au niveau dudit échangeur bifluide et/ou dudit premier échangeur externe.
Par échangeur bifluide, on entend un échangeur permettant un échange de chaleur entre un fluide caloporteur et un fluide réfrigérant.
L’invention, en ayant recours à une seule vanne, en l’occurrence le système de distibution multivoies, deux pompes et pas plus, un seul échangeur bifluide et sans avoir recours à un échange de chaleur entre différentes boucles de fluide caloporteur, permet de limiter la complexité du circuit de premier fluide caloporteur et les pertes de charges tout en laissant possible de nombreux modes de fonctionnement. Ce qui précède n’exclut cependant pas la présence d’échangeurs de chaleur, destinés à un échange de chaleur entre le premier fluide caloporteur et un fluide caloporteur circulant dans un circuit dédié aux organes à thermoréguler tels qu’un ou des circuits dédiés pour le système de stockage d’énergie électrique et/ou le système électrique. Le dispositif selon l’invention peut en outre comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : ledit circuit de premier fluide caloporteur est configuré pour que ledit premier fluide circule en provenance de et jusqu’au système de distribution en passant à travers ledit échangeur bifluide sans passer à travers l’une des pompes, une septième desdites branches est configurée pour un contournement de la troisième branche, ledit circuit de premier fluide caloporteur est configuré de sorte que l’une des positions angulaires de l’organe distributeur, dite première position, permette de former une première boucle comprenant lesdites première, deuxième, cinquième et sixième branches et une deuxième boucle comprenant lesdites troisième et quatrième branches, ladite première branche ou ladite sixième branche comprend en outre un échangeur de chaleur, dit électrique, destiné à réchauffer ledit premier fluide à l’aide d’un courant électrique, ledit dispositif est configuré pour que ladite sixième branche alimente ladite première branche en premier fluide caloporteur dans toutes les positions angulaires dudit organe distributeur, ledit dispositif comprend un point de divergence, situé à une première extrémité de ladite quatrième branche, ladite première extrémité de la quatrième branche est opposée à une deuxième extrémité de ladite quatrième branche reliée audit système de distribution, ledit point de divergence est relié à ladite troisième branche et à ladite septième branche, ledit dispositif est configuré pour que ledit premier fluide caloporteur soit un liquide de refroidissement, ledit dispositif est configuré pour que ledit deuxième fluide caloporteur soit un premier flux d’air, dit externe, ledit dispositif comprend un circuit de fluide réfrigérant, ledit circuit de fluide réfrigérant comprend ledit échangeur bifluide, ledit circuit de fluide réfrigérant comprend une boucle principale comprenant selon un sens de circulation dudit fluide réfrigérant dans ladite boucle principale, un compresseur, un échangeur, dit premier échangeur interne, et ledit échangeur bifluide, ledit premier échangeur interne étant destiné à un échange de chaleur entre ledit fluide réfrigérant et un deuxième flux d’air, dit interne, ladite boucle principale comprend une branche, dite principale, munie dudit compresseur et dudit premier échangeur interne, ledit circuit de fluide réfrigérant comprend une première branche de dérivation, située en parallèle de ladite branche principale, ladite première branche de dérivation comprenant un échangeur, dit deuxième échangeur externe, destiné à échanger de la chaleur entre ledit fluide réfrigérant et ledit flux d’air externe, ledit circuit de fluide réfrigérant comprend une deuxième branche de dérivation, située en parallèle de ladite branche principale, ladite deuxième branche comprenant un échangeur, dit deuxième échangeur interne, destiné à échanger de la chaleur entre ledit fluide réfrigérant et ledit flux d’air interne, ledit circuit de fluide réfrigérant comprend une troisième branche de dérivation, ledit dispositif étant configuré pour que le fluide réfrigérant circule en série dans ladite branche principale, dans une partie comprenant ledit deuxième échangeur externe de ladite première branche de dérivation et dans ladite troisième branche de dérivation, ledit organe distributeur comprend un corps présentant : o un premier canal de distribution du fluide, s’étendant axialement selon l’axe longitudinal, et o une première chambre communiquant avec ledit premier canal de distribution, ladite première chambre débouchant radialement, de sorte que des positions angulaires dudit corps déterminent un passage du fluide entre un canal d’entrée et/ou sortie, dit axial, et au moins un parmi des canaux d’entrée et/ou sortie, dits périphériques, du système de distribution, à travers la première chambre et le premier canal de distribution, le premier canal de distribution est centré sur l’axe longitudinal, la première chambre est destinée à communiquer avec un au plus des canaux périphériques, quelle que soit la position angulaire du corps ; le corps présente une ou plusieurs deuxièmes chambres débouchant radialement de sorte que des positions angulaires dudit corps déterminent un passage du fluide entre différents desdits canaux d’entrée et/ou sortie périphériques dudit système de distribution, à travers la ou au moins l’une des deuxièmes chambres, les première et/ou deuxièmes chambres s’étendent angulairement autour de l’axe longitudinal, le corps comporte des branches reliées entre elles au niveau d’une partie centrale, lesdites branches s’étendant depuis ladite partie centrale jusqu’à des bords latéraux dudit corps, lesdites branches définissant l’une au moins desdites chambres, ledit système de distribution forme une vanne, ladite vanne comprend un boîtier définissant un logement pour ledit organe distributeur, ledit boîtier étant muni desdits canaux d’entrée et/ou sortie périphériques.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
[Fig.1 ] illustre de façon schématique un exemple de dispositif de régulation conforme à l’invention, utilisé selon un premier mode de fonctionnement,
[Fig.2] illustre de façon schématique un deuxième mode de fonctionnement du dispositif de régulation de la figure 1 ,
[Fig.3] illustre de façon schématique un troisième mode de fonctionnement du dispositif de régulation de la figure 1 ,
[Fig.4] illustre de façon schématique un quatrième mode de fonctionnement du dispositif de régulation de la figure 1 ,
[Fig.5] illustre de façon schématique un cinquième mode de fonctionnement du circuit de la figure 1.
[Fig.6] illustre de façon schématique en perspective un exemple d’organe distributeur d’un système de distribution d’un dispositif de régulation thermique conforme à l’invention, [Fig.7] illustre de façon schématique selon un plan de coupe transversale l’organe distributeur de la figure 6,
[Fig.8] est une vue éclatée du système de distribution comportant l’organe distributeur de la figure 6,
[Fig.9] illustre de façon schématique en perspective le système de distribution de la figure 8,
[Fig. 10] est une vue éclatée d’une autre système de distribution comportant l’organe distributeur de la figure 6,
[Fig. 1 1 ] illustre de façon schématique selon un plan de coupe axial le système de distribution de la figure 10.
Sur ces figues, une même référence correspond à des éléments identiques ou semblables.
Description détaillée de l'invention
I l faut tout d’abord noter que les termes amont et aval employés dans la description qui suit se réfèrent au sens de circulation du fluide considéré. Par ailleurs, les termes « premier », « deuxième », « troisième », ... sont uniquement utilisés pour distinguer les composants concernés entre eux et ne présage ni d’un ordre ni d’une éventuelle importance desdits composants.
Comme illustré aux figure 1 à 5, l’invention concerne un dispositif de régulation thermique. Elle est destinée, notamment, aux véhicules automobiles, en particulier les véhicules automobiles à motorisation électrique. Elle est utilisée, par exemple, pour la régulation thermique de différents organes ou zones des véhicules automobiles, en particulier de leurs batteries, de leur système de motorisation et/ou de leur habitacle.
Ledit dispositif de régulation thermique comprend un circuit 200 de premier fluide caloporteur. Ledit premier fluide caloporteur est, par exemple, un liquide, notamment un mélange d’eau et d’un produit antigel tel que du glycol. Alternativement, il s’agit, par exemple, d’un fluide diélectrique tel que de l’huile.
Ledit circuit 200 de premier fluide caloporteur comprend un système de distribution 100 dudit premier fluide caloporteur et une pluralité de branches 250a-250g respectivement reliées à l’un parmi des orifices de distribution 120a- 120g dudit système de distribution.
Ledit système de distribution 100 est destiné à faire communiquer certaines au moins desdites branches 250a-250g entre elles selon différentes configurations dudit système. Ledit système de distribution comprend pour cela un organe distributeur 10 afin de desservir sélectivement lesdites branches 250a-250g à faire communiquer entre elles en fonction de positions, notamment angulaires, dudit organe distributeur 10. A cette fin, ledit organe distributeur 10 est préférentiellement destiné à être mobile en rotation, autour d’un axe longitudinal.
Dans ledit circuit 200 de premier fluide caloporteur :
- une première 250d desdites branches, en liaison avec un premier 120d des orifices de communication, comprend un échangeur de chaleur 202, dit de système de stockage d’énergie électrique,
- une deuxième 250b desdites branches, en liaison avec un deuxième 120b des orifices de communication, est reliée à un échangeur 204, dit bifluide, destiné à échanger de la chaleur avec un fluide réfrigérant,
- une troisième 250c desdites branches, en liaison avec un troisième 120c des orifices de communication, comprend un échangeur 206, dit premier échangeur externe, destiné à échanger de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur, repéré ici par une flèche illustrée E,
- une quatrième 250e desdites branches, en liaison avec un quatrième 120e des orifices de communication, comprend une première pompe 208 et, éventuellement, un échangeur de chaleur 210, dit de système électrique,
- une cinquième 250f desdites branches, en liaison avec un cinquième 120f des orifices de communication, est reliée audit échangeur bifluide 204,
- une sixième 250g desdites branches, en liaison avec un sixième 120g des orifices de communication, comprend une deuxième pompe 212.
Par échangeur de chaleur 202 de système de stockage d’énergie électrique, on entend un échangeur permettant aussi bien un échange de chaleur direct qu’indirect avec ledit système de stockage.
Autrement dit, selon une première variante, ledit échangeur de chaleur 202 de système de stockage est intégré audit système de stockage et permet au premier fluide caloporteur de traverser ledit système de stockage en le refroidissant ou le réchauffant. Ledit premier fluide caloporteur est alors préférentiellement un fluide diélectrique afin de pouvoir être mis au contact des organes électriques dudit système de stockage.
Selon une autre variante, ledit dispositif comprend un circuit d’un premier fluide spécifique de régulation thermique dudit système de stockage. Ledit circuit de premier fluide spécifique comprend ledit échangeur de chaleur 202 de système de stockage et ledit système de stockage ainsi qu’une première pompe spécifique pour entrainer ledit premier fluide spécifique. Ledit échangeur 202 de système de stockage est alors destiné à un échange de chaleur entre ledit premier fluide caloporteur et ledit premier fluide spécifique. Ledit premier fluide spécifique est alors préférentiellement un fluide diélectrique et le premier fluide caloporteur est avantageusement de l’eau additionnée d’antigel, sous réserve du mode d’échange de chaleur avec ledit système électrique selon ce qui est indiqué plus bas.
Ledit système de stockage est formée, par exemple, d’une ou plusieurs batteries électriques.
Par échangeur de chaleur 210 de système électrique, on entend un échangeur permettant aussi bien un échange de chaleur direct qu’indirect avec ledit système électrique.
Autrement dit, selon une première variante, ledit échangeur de chaleur 210 de système électrique est intégré audit système électrique et permet au premier fluide caloporteur de traverser ledit système électrique en le refroidissant ou le réchauffant. Ledit premier fluide caloporteur est alors préférentiellement un fluide diélectrique afin de pouvoir être mis au contact des organes électriques dudit système électrique.
Selon une autre variante, ledit dispositif comprend un circuit d’un deuxième fluide spécifique de régulation thermique dudit système électrique. Ledit circuit de deuxième fluide spécifique comprend ledit échangeur de chaleur 210 de système électrique et ledit système électrique ainsi qu’une deuxième pompe spécifique pour entrainer ledit deuxième fluide spécifique. Ledit échangeur 210 de système électrique est alors destiné à un échange de chaleur entre ledit premier fluide caloporteur et ledit deuxième fluide spécifique. Seul ledit deuxième fluide spécifique est alors préférentiellement un fluide diélectrique et le premier fluide caloporteur est avantageusement de l’eau additionnée d’antigel, sous réserve du mode d’échange de chaleur avec ledit système de stockage d’énergie électrique selon ce qui est indiqué plus haut.
Ledit système électrique comprend, par exemple, une machine électrique servant à la motorisation du véhicule et/ou un système électronique de commande de ladite machine électrique.
Ledit dispositif est configuré pour que ledit deuxième fluide caloporteur soit, par exemple, un premier flux d’air, dit externe. Ledit premier échangeur externe 206 est destiné à être situé, notamment, au niveau d’une face avant du véhicule pour être traversé par ledit flux d’air externe E, ledit flux d’air externe E ayant préalablement traversé une calandre du véhicule. Ledit premier échangeur externe 206 est formé, par exemple, d’un radiateur basse température.
Selon l’invention, en absence dudit échangeur 210 de système électrique, ledit circuit 200 de premier fluide caloporteur est configuré pour dissiper ou apporter de la chaleur au niveau dudit échangeur 202 de système de stockage d’énergie, à l’aide de seulement l’une et/ou l’autre desdites deux pompes 208, 212 et d’un échange de chaleur au niveau dudit échangeur bifluide 204 et/ou dudit premier échangeur externe 206, en fonction du mode de fonctionnement désiré.
En présence dudit échangeur 210 de système électrique, ledit circuit 200 de premier fluide caloporteur est configuré pour dissiper ou apporter de la chaleur, au niveau dudit échangeur 202 de système de stockage d’énergie et/ou dudit échangeur 210 de système électrique, à l’aide de seulement l’une et/ou l’autre desdites deux pompes 208, 212 et d’un échange de chaleur au niveau dudit échangeur bifluide 204 et/ou dudit premier échangeur externe 206, en fonction du mode de fonctionnement désiré.
Autrement dit, dans ledit circuit 200 de premier fluide caloporteur, quel que soit le mode de fonctionnement, lesdites première et deuxième pompes 208, 212 sont les seules pompes, ledit échangeur bifluide 204 est le seul échangeur bifluide et il n’y pas d’échange de chaleur entre le premier fluide caloporteur et un ou d’autres fluides caloporteurs, sauf avec d’éventuels circuits dédiés aux organes à thermoréguler tels que les circuits de fluide spécifique évoqués plus haut. En outre, ledit système de distribution 100 est l’unique vanne dudit circuit 200 de premier fluide caloporteur, ce qui signifie que ledit circuit 200 de premier liquide caloporteur ne comprend pas d’autres vannes pour relier ses différentes branches à faire communiquer entre elles ni même de vanne anti-retour.
De la sorte la complexité du circuit 200 de premier fluide caloporteur et les pertes de charges dans ledit circuit 200 sont limitées tout en conservant une grande souplesse en termes de mode de fonctionnement grâce audit système de distribution multivoies.
Avantageusement, les branches dudit circuit 200 de premier fluide sont au nombre de sept. Corrélativement, les orifices de distribution 120a-120g du système de distribution sont au nombre de sept.
Dans l’exemple illustré, la septième 250a desdites branches du circuit 200 de premier fluide, en liaison avec le septième 120a des orifices de communication, est configurée pour un contournement de la troisième branche 250c.
Ledit dispositif comprend ici un point de divergence 214, situé à une première extrémité de ladite quatrième branche 250e. Ladite première extrémité de la quatrième branche 250e est opposée à une deuxième extrémité de ladite quatrième branche 250e reliée audit système de distribution 100 au niveau de son quatrième orifice de distribution 120e. Ledit point de divergence est relié à ladite troisième branche 250c et à ladite septième branche 250a respectivement par l’une de leurs extrémités opposées à l’extrémité reliée audit système de distribution 100 au niveau de leur troisième et septième orifices de distribution 120c, 120a. Le premier fluide caloporteur arrivant un niveau du point de divergence 214 peut donc, en fonction des positions de l’organe distributeur 10, soit passer par le premier échangeur externe 206 en empruntant la troisième branche 250c soit contourner ledit premier échangeur 206 en empruntant ladite septième branche 250a, avant de retourner audit système de distribution 100.
Dans ladite quatrième branche 120e, la première pompe 208 et ledit échangeur de système électrique 210 sont situés en série dans cet ordre selon le sens de circulation dudit premier fluide caloporteur depuis ledit quatrième orifice de distribution 120e vers ledit point de divergence 214.
Préférentiellement, ledit circuit 200 de premier fluide caloporteur est configuré pour que ledit premier fluide circule dans lesdites deuxième et cinquième branches 250b et 250f, en provenance de et jusqu’au système de distribution 100, en passant à travers ledit échangeur bifluide 204 sans passer à travers l’une et l’autre des pompes 208, 212.
Préférentiellement à nouveau, ledit circuit de premier fluide caloporteur 200 est configuré de sorte que l’une des positions angulaires de l’organe de distribution, dite première position, permette de former une première boucle 200a comprenant lesdites première, deuxième, cinquième et sixième branches 250d, 250b, 250f, 250g et une deuxième boucle 200b comprenant lesdites troisième et quatrième branches 250c, 250e. Une telle configuration sera évoquée plus bas en relation avec la figure 1.
Encore préférentiellement, ledit dispositif est configuré pour que ladite sixième branche 250g alimente ladite première branche 250d en premier fluide caloporteur dans toutes les positions angulaires dudit organe distributeur 10. Autrement dit, ladite deuxième pompe 212 est située en amont dudit échangeur 202 de système de stockage d’énergie électrique selon le sens de circulation du premier fluide caloporteur dans lesdites première et sixième branches 250d, 250g.
Selon l’exemple de réalisation illustré, ladite première branche 250d ou ladite sixième branche 250g comprend en outre un échangeur de chaleur 216, dit électrique, destiné à réchauffer ledit premier fluide à l’aide d’un courant électrique. I l est ici situé entre ladite deuxième pompe 212 et ledit échangeur 202 de système de stockage d’énergie électrique selon le sens de circulation du premier fluide caloporteur dans lesdites première branche et sixième branches 250d, 250g.
Préférentiellement, ledit dispositif comprend en outre un circuit 300 de fluide réfrigérant. Ledit circuit 300 de fluide réfrigérant est configuré pour effectuer un cycle thermodynamique, notamment avec une phase de compression, une première phase d’échange de chaleur, une phase de détente et une deuxième phase d’échange de chaleur. Ledit circuit de fluide réfrigérant 300 comprend ledit échangeur bifluide 204.
Ledit fluide réfrigérant est, par exemple, un fluide sous-critique, tel que ceux connus sous le nom de R134a ou R1234yf. En variante, il s’agit d’un fluide super critique tel que le CO2 ou R744. En variante encore, il s’agit de propane.
Ledit circuit de fluide réfrigérant comprend ici une boucle principale 300a. Ladite boucle principale 300a comprend, selon un sens de circulation dudit fluide réfrigérant dans ladite boucle principale, un compresseur 302, un échangeur 304, dit premier échangeur interne, et ledit échangeur bifluide 204.
Ledit premier échangeur interne 304 est destiné à un échange de chaleur entre ledit fluide réfrigérant et un deuxième flux d’air, dit interne, repéré par une flèche illustrée I . Ledit flux d’air interne I est destiné à circuler dans l’habitacle pour la thermorégulation de ce dernier. Ledit premier échangeur interne 304 est configuré pour être positionné dans un boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation positionné, par exemple, sous une planche de bord du véhicule. I l s’agit, par exemple, d’un condenseur interne.
Ladite boucle principale 300a comprend une branche, dite principale, 310a munie dudit compresseur 302 et dudit premier échangeur interne 304.
Ledit circuit 300 de fluide réfrigérant comprend en outre ici une première branche de dérivation 310b, située en parallèle de ladite branche principale 310a dans ladite boucle 300a. Ladite première branche de dérivation 310b comprend, par exemple, un échangeur 306, dit deuxième échangeur externe, destiné à échanger de la chaleur entre ledit fluide réfrigérant et ledit flux d’air externe E.
Ledit deuxième échangeur externe 306 est destiné à être situé, notamment, au niveau de la face avant du véhicule pour être traversé par ledit flux d’air externe E, ledit flux d’air externe E ayant préalablement traversé la calandre du véhicule. Ledit deuxième échangeur externe 306 est formé, par exemple, d’un évaporateur/condenseur externe. Il est destiné à être situé en série ou en parallèle du premier échangeur externe 206 dans ledit flux d’air externe E, par exemple en amont dudit premier échangeur externe 206 selon le sens de circulation dudit flux d’air externe E.
Ledit circuit 300 de fluide réfrigérant comprend en outre ici une deuxième branche de dérivation 310c, située en parallèle de ladite branche principale 310a dans ladite boucle principale 300a. Ladite deuxième branche de dérivation comprend un échangeur 308, dit deuxième échangeur interne, destiné à échanger de la chaleur entre ledit fluide réfrigérant et ledit flux d’air interne I . Ledit deuxième échangeur interne 304 est configuré pour être positionné dans le boîtier de ventilation, chauffage et/ou climatisation. I l est situé, par exemple en amont dudit premier échangeur interne 308 selon le sens de circulation dudit flux d’air interne I . I l s’agit, par exemple, d’un évaporateur.
Ledit circuit 300 de fluide réfrigérant comprend en outre ici une troisième branche de dérivation 310d, ledit dispositif étant configuré pour que le fluide réfrigérant circule dans une boucle comprenant en série ladite branche principale 310a, une partie comprenant ledit deuxième échangeur externe 306 de ladite première branche de dérivation 310b, ladite troisième branche de dérivation 310d et une partie de ladite boucle principale comprenant ledit échangeur bifluide 204. Une telle circulation du fluide réfrigérant correspond à celle illustré, notamment, figure 1.
Ledit circuit 300 de fluide réfrigérant comprend en outre ici des premier, deuxième et troisième détendeurs 315, 316, 317, respectivement associé à l’échangeur bifluide 204, au niveau de la boucle principale 300a, au deuxième échangeur externe 306, au niveau de la première branche de dérivation 310b, et au deuxième échangeur interne 308, au niveau de la deuxième branche de dérivation 310c. Lesdits détendeurs sont avantageusement configurés pour, au besoin, couper la circulation du fluide réfrigérant.
Dans l’exemple illustré, ledit circuit 300 de fluide réfrigérant comprend encore un échangeur 312, dit de réfrigérant, configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et lui-même. Le fluide réfrigérant traverse pour cela ledit échangeur de réfrigérant 312 selon des passes respectives, alors qu’il est à différents niveaux de pression dans chaque passe, avant de passer à nouveau dans le compresseur 302. L’une des passes, à savoir la passe haute pression est dans la première branche de dérivation 310b. Une autre des passes, à savoir la passe basse pression, est dans la branche principale 310a.
Ledit circuit 300 de fluide réfrigérant comprend en outre un accumulateur 314, permettant de stocker dudit fluide réfrigérant. Ledit accumulateur est ici situé dans ladite branche principale 310a en aval dudit échangeur de réfrigérant et en amont dudit compresseur 302 selon le sens de circulation du fluide réfrigérant dans ladite boucle principale 300a.
Ledit circuit 300 de fluide réfrigérant comprend encore différentes vannes 320a, 320b, 320c permettant une circulation du fluide réfrigérant dans la boucle principale, lesdites première, deuxième et/ou troisième branches de dérivation selon les modes de fonctionnement désirés.
Le dispositif conforme à l’invention permet de très nombreux modes de fonctionnement grâce aux différentes positions de l’organe distributeur 10.
Avant de décrire certains d’entre eux, un exemple de système de distribution 100 et de son organe distributeur 10, configurés pour être utilisés selon le dispositif conforme à l’invention, sont décrits dans la suite, en relation avec les figures 6 à 1 1 .
A la figure 6, l’axe longitudinal autour duquel ledit organe distributeur 10 est destiné à être mobile en rotation est illustré X. L’organe distributeur 10 comprend un corps 12 et peut éventuellement comprendre un premier plateau 14 et un second plateau 16, parallèles et orthogonaux à l’axe longitudinal X, reliés par le corps 12. Le corps 12 présente des bords latéraux 18, se trouvant dans le présent exemple au niveau d’un cylindre fictif reliant des bords périphériques 20 des plateaux 14, 16. On comprend que les premier et second plateaux 14, 16, lorsque présents, définissent un diamètre de l’organe distributeur 10.
L’organe distributeur 10 peut être configuré pour tourner dans un sens horaire et/ou antihoraire. L’organe distributeur 10 peut être configuré pour tourner sur plus de 360°.
Le corps 12 de l’organe distributeur 10 présente en outre un premier canal de distribution 22 du fluide. Ce premier canal de distribution 22 s’étend axialement selon l’axe longitudinal X. On entend par là que l’axe longitudinal X de rotation de l’organe distributeur 12 passe par le canal de distribution 22. Avantageusement, le premier canal de distribution 22 est centré sur l’axe longitudinal X.
Le corps 12 présente également une première chambre 24 communiquant avec le canal de distribution 22. Cette première chambre 24 débouche en outre radialement.
De la sorte, les positions angulaires du corps 12 que l’organe distributeur 10 peut prendre déterminent un passage du fluide entre un canal d’entrée et/ou sortie, dit axial 108, et au moins un parmi des canaux d’entrée et/ou sortie, dits périphériques 1 10a-1 10f , du système de distribution 100 (voir figures 8 à 1 1 ), à travers la première chambre 24 et le premier canal de distribution 22.
Le corps 12 de l’organe distributeur 10 peut en outre présenter une ou plusieurs deuxièmes chambres 25a-25c débouchant radialement de sorte à ce que au moins certaines des positions angulaires du corps 12 que l’organe distributeur 10 peut prendre déterminent aussi un passage du fluide entre différents des canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10a-1 10f de la vanne 100, à travers la ou au moins l’une des deuxièmes chambres 25a-25c. Dans les exemples illustrés, les deuxièmes chambres 25a-25c sont au nombre de trois.
La première chambre 24 et/ou la ou lesdites deuxièmes chambres 25a- 25c s’étendent avantageusement angulairement autour de l’axe longitudinal X.
L’organe distributeur 10, en particulier le corps 12, présente une hauteur h, s’étendant selon l’axe longitudinal X. On comprend que la hauteur h correspond à une hauteur d’une part de la première chambre 24 et d’autre part, lorsqu’elles existent, de la ou des deuxièmes chambres 25a-25c.
Avantageusement, le premier canal de distribution 22 communique avec la première chambre 24 sur tout ou partie de la hauteur h de la première chambre 24. Cette communication entre le canal de distribution 22 et la première chambre 24 se fait par l’intermédiaire d’une ouverture 23.
Par ailleurs, l’organe distributeur 10, en particulier le corps 12, comprend avantageusement une partie centrale 26. Le corps 12 peut aussi comprendre des branches 28a, 28b reliées entre elles au niveau de la partie centrale 26. Les branches s’étendent avantageusement sensiblement radialement depuis la partie centrale jusqu’aux bords latéraux 18. La ou les chambres 24, 25a-25c sont définies entre deux des branches. Autrement dit, lorsque l’organe distributeur 10 comprend plusieurs chambres 24, 25a-25c, les branches séparent les chambres 24, 25a-25c les unes des autres.
Les branches 28a, 28b comportent des parois 30a, 30b qui s’étendent selon l’axe longitudinal X depuis le premier plateau 14 en direction du second plateau 16.
Les parois 30a des branches 28a délimitant la première chambre 24 peuvent être sensiblement planes. Ces branches 28a peuvent comporter en outre des extrémités externes, c’est-à-dire à l’opposé de la partie centrale 26, présentant un chanfrein 32.
Ici, l’amplitude angulaire de la première chambre 24 est comprise entre 35 et 45 degrés.
Les branches 28b délimitant au moins une des deuxièmes chambres 25a-25c peuvent former un fond incurvé 34 au niveau de la partie centrale 26. Ce fond incurvé 34 peut être concave afin de faciliter l’écoulement du fluide.
Ici, l’amplitude angulaire de chaque deuxième chambre 25a-25c est comprise entre 70 et 90 degrés.
Avantageusement, au moins une des branches 28b comporte un canal traversant 36 configuré pour mettre en relation l’une des chambres avec une autre des chambres adjacentes, comme plus particulièrement représenté à la figure 7. En référence à l’exemple illustré, on comprend que la chambre 25c est composée de deux demi-chambres reliées entre elles par le canal traversant 36 pour former une chambre élargie, correspondant à la chambre 25c.
Comme illustré aux figures 8 à 1 1 , le système de distribution 100 est ici formé d’une vanne.
La vanne comprend un boîtier 102 définissant un logement 104 pour l’organe distributeur 10. On comprend que le logement 104 présente alors un diamètre sensiblement identique au diamètre de l’organe distributeur 10, avec un jeu nécessaire à la rotation de l’organe distributeur 10 dans le logement 104. Les bords latéraux 18 du corps 12 se trouvent en vis-à-vis et à proximité immédiate, au jeu près, d’une face interne d’une paroi latérale 106 du boîtier 102.
Le boîtier 102 est muni de canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10, débouchant latéralement dans le logement 104. Dans les exemples illustrés, les canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10a-1 10f sont au nombre de six, à savoir un premier canal d’entrée et/ou sortie 1 10a, un deuxième canal d’entrée et/ou sortie 1 10b, un troisième canal d’entrée et/ou sortie 1 10c, un quatrième canal d’entrée et/ou sortie 1 10d, un cinquième canal d’entrée et/ou sortie 1 10e et un sixième canal d’entrée et/ou sortie 1 10f .
Chacun des canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10a-1 10f est ménagé en excroissance radiale d’une paroi latérale 106 du boîtier 102. Avantageusement, les canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10a-1 10f sont répartis en deux groupes diamétralement opposés. On comprend, en référence aux figures, qu’un premier groupe de canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10a-110c est positionné d’un côté du boîtier tandis qu’un second groupe de canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10d-1 10f est positionné diamétralement opposé au premier groupe. Chacun des premier et second groupes peut comporter trois des canaux d’entrée et/ou périphériques 1 10a- 1 10f . Les canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10a-1 10f d’un même groupe s’étendent ici sur un intervalle angulaire d’au plus 120 degrés.
En fonction de sa position angulaire, la première chambre 24 de l’organe distributeur est mise ou non en communication avec un ou plusieurs desdits canaux d’entrée et/ou sortie périphérique. Ladite première chambre 24 est destinée à communiquer radialement avec les canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10a-1 10f. Avantageusement, la première chambre 24 est destinée à communiquer avec un au plus des canaux périphériques 1 10a-1 10f, et ce, quelle que soit la position angulaire du corps 12 de l’organe distributeur 10.
La ou les deuxièmes chambres 25a-25c communiquent radialement avec les canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10a- 1 10f. Avantageusement, la ou les deuxièmes chambres 25a-25c communiquent avec au plus deux des canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10a-1 10f , et ce, quelle que soit la position angulaire du corps 12 de l’organe distributeur 10.
La vanne 100 peut comprendre un actionneur, non représenté, par exemple un moteur pas à pas, pour entraîner en rotation l’organe distributeur 10 autour de l’axe longitudinal X. L’organe distributeur 10 peut alors comporter un arbre d’entraînement, destiné à être en prise avec l’actionneur.
La vanne 100 peut également comprendre un premier joint d’étanchéité 50 annulaire, situé entre l’organe distributeur 10 et la face interne de la paroi latérale 106 du boîtier 102. Ce premier joint d’étanchéité 50 annulaire présente avantageusement des lumières 52 présentant un contour en correspondance d’un contour d’une partie débouchante des canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10a- 1 10f dans le logement 104. De préférence, le premier joint d’étanchéité 50 annulaire est monté fixe.
La vanne 100 peut en outre comprendre une platine 1 12 qui est conçue pour fermer le boîtier 102. Cette platine 1 12 est montée de manière orthogonale à l’axe longitudinal X de l’organe distributeur 10. La platine 1 12 peut être fixée, notamment soudée, au boîtier 102. Dans le mode de réalisation des figures 8 et 9, la platine 1 12 est configurée pour être fixée sur un support de distribution du fluide, non-illustré, notamment sur un carter d’un tel support.
La platine 112 comporte avantageusement des lumières 114a- 1 14g situés dans le prolongement axial du premier canal de distribution 22 et/ou des canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10a- 1 10f . Ainsi, la lumière 1 14a se situé dans le prolongement axial du canal 1 10a, la lumière 1 14b dans le prolongement axial du canal 1 10b, la lumière 1 14c dans le prolongement axial du canal 1 10c, la lumière 1 14d dans le prolongement axial du canal 1 10d, la lumière 1 14e dans le prolongement axial du canal 1 10e, la lumière 1 14f dans le prolongement axial du canal 1 10f et la lumière 1 14g se situe dans le prolongement axial du premier canal de distribution 22. Lesdites lumières 1 14a- 1 14g forment ici les orifices de distribution 120a- 120g en communication avec les branches 250a-250 g du circuit 200 de premier fluide caloporteur.
La vanne 100 peut comporter un deuxième joint d’étanchéité 60 annulaire configuré pour une étanchéité avec le support de distribution. Dans un tel cas, la platine 1 12 comporte avantageusement, sur une face externe, une gorge 1 16. Cette gorge 1 16 est conçue pour accueillir le deuxième joint d’étanchéité 60 annulaire. Ce deuxième joint d’étanchéité 60 peut être un joint plat en plusieurs parties, par exemple une partie autour de chaque lumière 1 14a-1 14f et une partie autour de la lumière 1 14g, comme illustré avec le mode de réalisation des figures 8 et 9.
En alternative, représentée sur les figures 10 et 1 1 , la vanne est destinée à être utilisé de façon autonome, en étant raccordée à des durites de circulation du premier fluide. La platine 1 12 comporte un conduit d’entrée et/ou sortie axial 108 communiquant avec le premier canal 22. La platine peut comporter également des conduits d’entrée et/ou sortie périphériques 1 18a- 1 18f communiquant respectivement avec les canaux d’entrée et/ou sortie périphériques 1 10a-1 10f . Les conduits d’entrée et/ou sortie, axial 108 ou périphériques 1 18a-118f, débouchent sur les orifices de distribution 120a- 120g en communication avec les branches 250a-250 g du circuit 200 de premier fluide caloporteur. I ls peuvent être orientés selon l’axe longitudinal X et/ou coudés.
La platine 1 12 permet une interchangeabilité de la vanne 100 selon le type de support de distribution utilisé dans un circuit d’un fluide, en particulier d’un liquide caloporteur.
En se reportant de nouveau aux figures 1 à 5, différents modes de fonctionnement du dispositif conforme à l’invention vont maintenant être décrits, en relation avec des positionnements respectifs dudit organe distributeur 10.
A la figure 1 , le mode de fonctionnement illustré a en priorité pour objectif de dissiper les calories dégagées par ledit échangeur 202 de système de stockage d’énergie électrique, ceci via ledit circuit de fluide réfrigérant 300, qui plus est en dédiant l’échangeur bifluide 204 à un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et la partie de premier fluide caloporteur ayant traversé ledit échangeur 202 de système de stockage d’énergie électrique. Un tel mode de fonctionnement permet de refroidir les batteries lors de phases de rechargement rapide de ces dernières alors que de telles phases ont pour conséquence un fort échauffement des batteries compte-tenu des courants électriques que lesdites phases impliquent.
Plus précisément, dans ce premier mode de fonctionnement, dans la première boucle 200a dudit premier circuit 200 de premier fluide caloporteur, en partant du sixième orifice de distribution 120g, le premier fluide caloporteur est entrainé par la deuxième pompe 212, traverse ledit échangeur de chaleur électrique 216, prévu inactif, et ledit échangeur de chaleur 202 de système de stockage d’énergie électrique avant de retourner au système de distribution 100 par le premier orifice de distribution 120d. Dans la position angulaire en cause, ledit organe distributeur 10 met en relation ledit premier orifice de distribution 120d avec le deuxième orifice de distribution 120b. Le premier fluide caloporteur poursuit alors sa route le long de ladite première boucle 200a en traversant ledit échangeur bifluide 204 pour retourner audit système de distribution 100 par le cinquième orifice de distribution 120f. Dans la position angulaire en cause, ledit organe distributeur 10 met en relation ledit cinquième orifice de distribution 120f avec le sixième orifice de distribution 120g pour former ladite première boucle 200a. Par ladite première boucle 200a, les calories dégagées par ledit échangeur 202 de système de stockage d’énergie électrique dans le premier fluide caloporteur peuvent ainsi être transmises audit échangeur bifluide 204. Dans la deuxième boucle 200b dudit premier circuit 200 de premier fluide caloporteur, en partant du quatrième orifices de distribution 120e, le premier fluide caloporteur est entrainé par la première pompe 208, traverse ledit échangeur 210 de système électrique, passe par ledit point de divergence 214 et emprunte alors la troisième branche 250c pour traverser ledit premier échangeur de chaleur externe 206 avant de retourner au système de distribution 100 par le troisième orifice de distribution 120c. Dans la position angulaire en cause, ledit organe distributeur 10 met en relation ledit troisième orifice de distribution 120c avec le quatrième orifice de distribution 120e pour former ladite deuxième boucle 200b. On constate que, par ladite deuxième boucle 200b, les calories éventuellement dégagées par ledit échangeur 210 de système électrique peuvent ainsi être transmises audit premier échangeur externe 206 par le premier fluide caloporteur. Ces calories peuvent de la sorte être dégagées dans le flux d’air externe E par ledit premier échangeur externe 206 sans toutefois interférer avec les calories dégagées par ledit échangeur 200 de stockage électrique 202 puisque ce dernier est placé sur la première boucle 200a.
Dans ce premier mode de fonctionnement, on comprend qu’il n’y a pas de circulation du premier fluide caloporteur dans ladite septième branche 250a, le septième orifice de distribution 120a n’étant relié à aucun autre à travers ledit organe distributeur 10.
De son côté, le fluide réfrigérant, en partant du compresseur 302, circule le long de la branche principale 310a en traversant ledit premier échangeur de chaleur interne 304, sans toutefois échanger de chaleur avec ledit flux d’air interne I , par exemple à l’aide d’une voie de contournement prévue à cette fin dans le boîtier de chauffage, ventilation et/ou conditionnement d’air. Ledit fluide réfrigérant emprunte ensuite ladite première branche de dérivation 310b. Pour cela, la troisième vanne 320c est placée le long de ladite branche principale 310a et elle est alors fermée. Dans ladite première branche de dérivation 310b, ledit deuxième détendeur 316 est ouvert mais inactif. Le fluide réfrigérant passe alors dans ledit deuxième échangeur externe 306 en se condensant. I l dégage ainsi les calories qu’il contient, à savoir celles captées au niveau de l’échangeur bifluide 204, dans ledit flux d’air extérieur E. En sortie de ladite première branche de dérivation 310b, il passe dans ladite troisième branche de dérivation 310d pour regagner ladite boucle principale en aval de ladite troisième vanne 320c. Pour que ledit fluide réfrigérant emprunte ladite troisième branche de dérivation 310d en sortie de ladite première branche de dérivation 310b, ladite première branche de dérivation 310a est munie de la première vanne 320a, alors prévue fermée, et ladite troisième branche de dérivation 310d est munie de ladite deuxième vanne 320b, alors prévue ouverte. Le long de ladite boucle principale 300a, le fluide réfrigérant passe ensuite à travers le premier détendeur 315, prévu actif, et ledit échangeur bifluide 204 s’évapore sous l’effet des calories dégagées par ledit premier fluide caloporteur et provenant dudit échangeur 202 de système de stockage électrique. Ledit fluide réfrigérant regagne alors le compresseur 302 pour un nouveau cycle. On remarque en outre que ledit fluide réfrigérant ne circule pas dans ladite deuxième branche de dérivation 310c, ledit troisième détendeur 317 étant fermé.
Selon une variante de ce premier mode de fonctionnement, le flux d’air interne I traverse ledit premier échangeur interne 304 ce qui permet de dégager une première partie des calories captées par le fluide réfrigérant au niveau de l’échangeur bifluide 204 dans ledit flux d’air interne I .
A la figure 2, le mode de fonctionnement illustré permet de refroidir ledit échangeur 202 de système de stockage d’énergie électrique et ledit échangeur 210 de système électrique en les plaçant sur une même boucle de circulation dudit premier fluide réfrigérant, dite boucle unique, ceci en plaçant ledit échangeur bifluide 204 et ledit premier échangeur externe 206 sur ladite boucle unique. Les calories dégagées par ledit échangeur 202 de système de stockage d’énergie électrique et ledit échangeur 210 de système électrique peuvent de la sorte être dissipées à la fois dans le fluide réfrigérant, par ledit échangeur bifluide 202, et dans le flux d’air externe E, par ledit premier échangeur externe 206, via ledit premier fluide caloporteur. En outre, la puissance desdites pompes 208, 212 est combinée. Un tel mode de fonctionnement permet aussi, le cas échéant, de refroidir l’habitacle à l’aide dudit deuxième échangeur de chaleur interne 308.
Plus précisément, dans ce deuxième mode de fonctionnement, dans la boucle unique de premier fluide caloporteur, en partant du sixième orifice de distribution 120g, le premier fluide caloporteur est entrainé par la deuxième pompe 212, traverse ledit échangeur de chaleur électrique 216, prévu inactif, et ledit échangeur de chaleur 202 de système de stockage d’énergie électrique avant de retourner au système de distribution 100 par le premier orifice de distribution 120d. Dans la position angulaire en cause, ledit organe distributeur 10 met en relation ledit premier orifice de distribution 120d avec le quatrième orifice de distribution 120e. Le premier fluide caloporteur est ensuite entrainé par la première pompe 208, traverse ledit échangeur 210 de système électrique, passe par ledit point de divergence 214 et emprunte alors la troisième branche 250c pour traverser ledit premier échangeur de chaleur externe 206 avant de retourner au système de distribution 100 par le troisième orifice de distribution 120c. Dans la position angulaire en cause, ledit organe distributeur 10 met en relation ledit troisième orifice de distribution 120c avec le deuxième orifice de distribution 120b et ledit premier fluide caloporteur poursuit alors sa route en traversant ledit échangeur bifluide 204 pour retourner audit système de distribution 100 par le cinquième orifice de distribution 120f. Dans la position angulaire en cause, ledit organe distributeur 10 met en relation ledit cinquième orifice de distribution 120f avec le sixième orifice de distribution 120g pour former ladite boucle unique.
Dans ce deuxième mode de fonctionnement, comme dans le précédent, on comprend qu’il n’y a pas de circulation du premier fluide caloporteur dans ladite septième branche 250a, le septième orifice de distribution 120a n’étant relié à aucun autre à travers ledit organe distributeur 10.
De son côté, le fluide réfrigérant suit la même circulation que dans le premier mode de fonctionnement, dans la première variante décrite, à la seule différence que ledit fluide réfrigérant circule dans ladite deuxième branche de dérivation 310c, ledit troisième détendeur 317 étant ouvert et actif.
Ainsi, quand le fluide réfrigérant regagne la boucle principale en aval de ladite troisième vanne 320c, il se partage entre ladite boucle principale 300a pour passer dans ledit échangeur bifluide 204 et ladite deuxième branche de dérivation 310c pour passer dans ledit deuxième échangeur interne 308 avant de converger à nouveau en amont de ladite branche principal 310a.
Comme dans le mode de fonctionnement précédent, grâce audit circuit 300 de fluide réfrigérant, les calories dégagées par le premier fluide caloporteur dans ledit fluide réfrigérant, au niveau dudit échangeur bifluide 204, sont dissipées dans le flux d’air externe E au niveau dudit deuxième échangeur externe 306. Parallèlement, au niveau dudit deuxième échangeur interne 308, le flux d’air interne I est refroidi en dégageant ses calories dans ledit fluide réfrigérant.
A la figure 3, le mode de fonctionnement illustré permet de réchauffer l’habitacle en dégageant des calories du fluide réfrigérant dans le flux d’air interne I par le premier échangeur interne 304. Lesdites calories sont préférentiellement issues d’une récupération de chaleur provenant de l’échangeur de système électrique 210 et, à travers le premier échangeur externe 206, du flux d’air externe E, prévu à une température suffisante, ceci via le premier fluide caloporteur et l’échangeur bifluide 204.
Plus précisément, dans ce troisième mode de fonctionnement, dans un premier sous-circuit du dudit premier circuit 200 de premier fluide caloporteur, en partant du sixième orifice de distribution 120g, le premier fluide caloporteur est entrainé par la deuxième pompe 212, traverse ledit échangeur de chaleur électrique 216 et ledit échangeur de chaleur 202 de système de stockage d’énergie électrique avant de retourner au système de distribution 100 par le premier orifice de distribution 120d. Dans la position angulaire en cause, ledit organe distributeur 10 met directement en relation ledit premier orifice de distribution 120d avec le sixième orifice de distribution 120g. Ledit premier sous-circuit permet de la sorte un auto chauffage du système de stockage, le premier fluide caloporteur circulant en boucle fermé sans passer par un échangeur de chaleur qui entraînerait une dissipation, non-souhaitée, des calories dégagées par ledit système de stockage. Si nécessaire, ledit échangeur de chaleur électrique 216 est actif pour accélérer le chauffage dudit système de stockage via le premier fluide caloporteur et ledit échangeur 202 de système de stockage d’énergie électrique.
Dans un deuxième sous-circuit dudit premier circuit 200 de premier fluide caloporteur, en partant du quatrième orifice de distribution 120e, le premier fluide caloporteur est entrainé par la première pompe 208, traverse ledit échangeur 210 de système électrique, passe par ledit point de divergence 214 et emprunte alors la troisième branche 250c pour traverser ledit premier échangeur de chaleur externe 206 avant de retourner au système de distribution 100 par le troisième orifice de distribution 120c. Dans la position angulaire en cause, ledit organe distributeur 10 met en relation ledit troisième orifice de distribution 120c avec le deuxième orifice de distribution 120b. Le premier fluide caloporteur poursuit alors sa route en traversant ledit échangeur bifluide 204 pour retourner audit système de distribution 100 par le cinquième orifice de distribution 120f. Dans la position angulaire en cause, ledit organe distributeur 10 met en relation ledit cinquième orifice de distribution 120f avec le quatrième orifice de distribution 120e pour former ledit deuxième sous-circuit. Une telle circulation permet la récupération de chaleur évoquée plus haut. Encore plus précisément, un tel mode de fonctionnement est avantageusement utilisé quand la température du premier fluide caloporteur est inférieure à une température seuille et la température du flux d’air externe E est supérieure à cette température seuille, le premier échangeur de chaleur externe 206 permettant alors au premier fluide caloporteur de récupérer des calories sur ledit flux d’air externe E, plus chaud.
Dans ce troisième mode de fonctionnement, comme dans les précédents, on comprend qu’il n’y a pas de circulation du premier fluide caloporteur dans ladite septième branche 250a, le septième orifice de distribution 120a n’étant relié à aucun autre à travers ledit organe distributeur 10.
De son côté, le fluide réfrigérant, en partant du compresseur 302, circule exclusivement le long de la boucle principale 300a. Autrement dit, en sortant du compresseur 302, il traverse ledit premier échangeur interne 304 en se condensant et en dissipant ses calories dans ledit flux d’air interne I , réchauffant de la sorte l’habitacle. Il passe ensuite à travers le premier détendeur 315, prévu actif, et ledit échangeur bifluide 204 en s’évaporant sous l’effet des calories dégagées par ledit premier fluide caloporteur. Ledit fluide réfrigérant regagne alors le compresseur 302 pour un nouveau cycle. Pour cela, ici, ladite troisième vanne 320c est ouverte et ladite première vanne 320a et/ou ledit deuxième détendeur 316, voire ladite deuxième vanne 320b, sont fermés, afin qu’il n’y ait pas de circulation du fluide réfrigérant ni dans ladite première ni dans la troisième branches de dérivation 310b, 310d. On remarque en outre que ledit fluide réfrigérant ne circule pas dans ladite deuxième branche de dérivation 310c, ledit troisième détendeur 317 étant fermé. En variante, une telle circulation pourra avoir lieu avec détente dudit fluide réfrigérant dans ledit troisième détendeur 317 en vue d’une déshumidification du flux d’air interne.
A la figure 4, le mode de fonctionnement est identique au précédent sauf en ce que le premier fluide caloporteur passe par la septième branche 250a au lieu de la troisième branche 250c. Pour cela, ici, dans la position angulaire en cause, ledit organe distributeur 10 met en relation le deuxième orifice de distribution 120b et ledit septième orifice de distribution 120a au lieu du troisième orifice de distribution 120c.
Dans ce quatrième mode de fonctionnement, on opère un réchauffement de l’habitacle en dégageant des calories du fluide réfrigérant dans le flux d’air interne I par le premier échangeur interne 304. Lesdites calories sont alors exclusivement issues d’une récupération de chaleur provenant de l’échangeur de système électrique 210. Ce mode de fonctionnement est avantageusement utilisé en remplacement du précédent quand la température du flux d’air extérieur E n’est pas suffisante, en particulier quand elle est inférieure à ladite température seuille. Le reste du fonctionnement est préférentiellement inchangé.
A la figure 5, le mode de fonctionnement illustré permet de réchauffer l’habitacle en dégageant des calories du fluide réfrigérant dans le flux d’air interne I par le premier échangeur interne 304. Lesdites calories sont préférentiellement issues d’une récupération de chaleur provenant de l’échangeur 202 de système de stockage d’énergie électrique et de l’échangeur 210 de système électrique ceci via le premier fluide caloporteur et l’échangeur bifluide 204.
Plus précisément, dans ce cinquième mode de fonctionnement, le premier fluide caloporteur circule à nouveau selon une boucle unique mais différente de celle du deuxième mode de fonctionnement. En partant du sixième orifice de distribution 120g, le premier fluide caloporteur est entrainé par la deuxième pompe 212, traverse ledit échangeur de chaleur électrique 216, prévu actif ou non, et ledit échangeur de chaleur 202 de système de stockage d’énergie électrique avant de retourner au système de distribution 100 par le premier orifice de distribution 120d. Dans la position angulaire en cause, ledit organe distributeur 10 met en relation ledit premier orifice de distribution 120d avec le quatrième orifice de distribution 120e. Le premier fluide caloporteur est ensuite entrainé par la première pompe 208, traverse ledit échangeur 210 de système électrique, passe par ledit point de divergence 214 et emprunte alors la septième branche 250a pour contourner ledit premier échangeur de chaleur externe 206 avant de retourner au système de distribution 100 par le septième orifice de distribution 120a. Dans la position angulaire en cause, ledit organe distributeur 10 met en relation ledit septième orifice de distribution 120a avec le deuxième orifice de distribution 120b et ledit premier fluide caloporteur poursuit alors sa route en traversant ledit échangeur bifluide 204 pour retourner audit système de distribution 100 par le cinquième orifice de distribution 120f. Dans la position angulaire en cause, ledit organe distributeur 10 met en relation ledit cinquième orifice de distribution 120f avec le sixième orifice de distribution 120g pour former ladite boucle unique correspondante. De son côté, le fluide réfrigérant, en partant du compresseur 302, circule le long de la boucle principale 300a. Autrement dit, en sortant du compresseur 302, il traverse ledit premier échangeur interne 304 en se condensant et en dissipant ses calories dans ledit flux d’air interne I , réchauffant de la sorte l’habitacle. I l passe ensuite à travers le premier détendeur 315, prévue actif, et ledit échangeur bifluide 204 en s’évaporant sous l’effet des calories dégagées par ledit fluide caloporteur. Ledit fluide réfrigérant regagne alors le compresseur 302 pour un nouveau cycle. Pour cela, ici, ladite troisième vanne 320c est ouverte et ladite première vanne 320a et/ou ledit deuxième détendeur 316, voire ladite deuxième vanne 320b, sont fermés, afin qu’il n’y ait pas de circulation du fluide réfrigérant ni dans la première ni dans la troisième branches de dérivation 310b, 310d. En outre, ledit fluide réfrigérant circule dans ladite deuxième branche de dérivation 310c, ledit troisième détendeur 317 étant ouvert et actif en vue d’une déshumidification du flux d’air interne I par l’intermédiaire d’un échange de chaleur entre ledit fluide réfrigérant et ledit flux d’air interne au niveau dudit deuxième échangeur interne 308 qui assèche ledit flux d’air interne I en prélevant les calories que ce dernier contient. En variante, une telle circulation dans ladite deuxième branche de dérivation 310c n’a pas lieu, ledit troisième détendeur 317 étant fermé.
Comme déjà dit, les modes de fonctionnement précédents, même s’ils sont avantageux, n’ont été donnés qu’à titre d’exemple, le dispositif conforme à l’invention permettant de nombreux autres modes, en particulier grâce audit système de distribution multivoies 100.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de régulation thermique comprenant un circuit (200) de premier fluide caloporteur, ledit circuit (200) de premier fluide caloporteur comprenant un système de distribution (100) dudit premier fluide caloporteur présentant une pluralité d’orifices de distribution (120a- 120g) dudit premier fluide caloporteur, ledit circuit (200) de premier fluide caloporteur comprenant en outre une pluralité de branches (250a-250f) respectivement reliées à l’un desdits orifices de distribution (120a- 120f) , ledit système de distribution (100) étant destiné à faire communiquer certaines au moins desdites branches (250a- 250f) entre elles selon différentes configurations dudit système, ledit système de distribution (100) comprenant un organe distributeur (10) , ledit organe distributeur étant destiné à être mobile en rotation autour d’un axe longitudinal (X) afin de desservir sélectivement lesdites branches (250a-250f) à faire communiquer entre elles en fonction de positions angulaires dudit organe distributeur (10),
- une première (250d) desdites branches comprenant un échangeur de chaleur (202) , dit de système de stockage d’énergie électrique,
- une deuxième (250b) desdites branches étant reliée à un échangeur (204), dit bifluide, destiné à échanger de la chaleur avec un fluide réfrigérant,
- une troisième (250c) desdites branches comprenant un échangeur (206) , dit premier échangeur externe, destiné à échanger de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur,
- une quatrième (250e) desdites branches comprenant une première pompe (208) et, éventuellement, un échangeur de chaleur (210) , dit de système électrique,
- une cinquième (250f) desdites branches étant reliée audit échangeur bifluide (204),
- une sixième (250g) desdites branches comprenant une deuxième pompe (212), ledit circuit de premier fluide caloporteur étant configuré pour dissiper ou apporter de la chaleur au niveau dudit échangeur de système de stockage d’énergie (202) , voire, le cas échéant, dudit échangeur de système électrique (210) , à l’aide de seulement l’une et/ou l’autre desdites deux pompes (208, 212) et d’un échange de chaleur au niveau dudit échangeur bifluide (204) et/ou dudit premier échangeur externe (206) .
2. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit circuit (200) de premier fluide caloporteur est configuré pour que ledit premier fluide circule en provenance de et jusqu’au système de distribution (100) en passant à travers ledit échangeur bifluide (204) sans passer à travers l’une des pompes (208, 212).
3. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit circuit (200) de premier fluide caloporteur est configuré de sorte que l’une des positions angulaires de l’organe distributeur (10), dite première position, permette de former une première boucle (200a) comprenant lesdites première, deuxième, cinquième et sixième branches (250d, 250b, 250f, 250g) et une deuxième boucle (200b) comprenant lesdites troisième et quatrième branches (250c, 250e).
4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel ladite première branche (250d) ou ladite sixième branche (250g) comprend en outre un échangeur de chaleur (216), dit électrique, destiné à réchauffer ledit premier fluide à l’aide d’un courant électrique.
5. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit dispositif est configuré pour que ladite sixième branche (250g) alimente ladite première branche (250d) en premier fluide caloporteur dans toutes les positions angulaires dudit organe distributeur (10).
6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel une septième (250a) desdites branches est configurée pour un contournement de la troisième branche (250c).
7. Dispositif selon la revendication 6 dans lequel ledit dispositif comprend un point de divergence (214), situé à une première extrémité de ladite quatrième branche (250e), ladite première extrémité de la quatrième branche (250e) étant opposée à une deuxième extrémité de ladite quatrième branche (250e) reliée audit système de distribution (100), ledit point de divergence (214) étant relié à ladite troisième branche (250c) et à ladite septième branche (250a).
8. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant un circuit (300) de fluide réfrigérant, ledit circuit de fluide réfrigérant (300) comprend ledit échangeur bifluide (204).
9. Dispositif selon la revendication 8 dans lequel ledit circuit de fluide réfrigérant (300) comprend une boucle principale (300a) comprenant selon un sens de circulation dudit fluide réfrigérant dans ladite boucle principale (300a), un compresseur (302), un échangeur (304), dit premier échangeur interne, et ledit échangeur bifluide (204), ledit dispositif étant configuré pour que ledit premier fluide caloporteur soit un liquide de refroidissement et que ledit deuxième fluide caloporteur soit un premier flux d’air (E), dit externe, ledit premier échangeur interne (304) étant destiné à un échange de chaleur entre ledit fluide réfrigérant et un deuxième flux d’air (I), dit interne.
10. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit organe distributeur (10) comprend un corps (12) présentant :
- un premier canal de distribution (22) du fluide, s’étendant axialement selon l’axe longitudinal (X), et
- une première chambre (24) communiquant avec ledit premier canal de distribution (22), ladite première chambre débouchant radialement, de sorte que des positions angulaires dudit corps (12) déterminent un passage du fluide entre un canal d’entrée et/ou sortie, dit axial (108), et au moins un parmi des canaux d’entrée et/ou sortie, dits périphériques (1 10a-1 10f) , du système de distribution (100), à travers la première chambre (24) et le premier canal de distribution (22).
EP24762700.3A 2023-09-04 2024-09-02 Dispositif de regulation thermique, notamment pour vehicule automobile Pending EP4774153A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2309284A FR3152582B1 (fr) 2023-09-04 2023-09-04 Dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile
PCT/EP2024/074401 WO2025051653A1 (fr) 2023-09-04 2024-09-02 Dispositif de regulation thermique, notamment pour vehicule automobile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4774153A1 true EP4774153A1 (fr) 2026-07-15

Family

ID=88779910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24762700.3A Pending EP4774153A1 (fr) 2023-09-04 2024-09-02 Dispositif de regulation thermique, notamment pour vehicule automobile

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4774153A1 (fr)
CN (1) CN121773026A (fr)
FR (1) FR3152582B1 (fr)
WO (1) WO2025051653A1 (fr)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112428768B (zh) * 2020-05-29 2024-06-11 杭州三花研究院有限公司 热管理系统
US11780287B2 (en) * 2021-06-24 2023-10-10 Guangzhou Automobile Group Co., Ltd. Thermal management system and electric vehicle having the same
CN114290874B (zh) * 2021-12-31 2024-09-13 上海飞龙新能源汽车部件有限公司 一种集成式膨胀水壶、热管理系统及电动汽车
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
WO2025051653A1 (fr) 2025-03-13
CN121773026A (zh) 2026-03-31
FR3152582B1 (fr) 2025-10-17
FR3152582A1 (fr) 2025-03-07

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: 20260311

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