FR3020721A1 - Ressort de support d'un tube, notamment d'un tube d'un echangeur de chaleur destine a venir en contact d'une batterie de vehicule automobile - Google Patents

Ressort de support d'un tube, notamment d'un tube d'un echangeur de chaleur destine a venir en contact d'une batterie de vehicule automobile Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un élément de compression (1) pour échangeur de chaleur (3), notamment échangeur de chaleur destiné à venir contre une batterie (5) de véhicule, ledit élément de compression (1) comprenant une armature (7) à effet ressort munie de bords opposés (9) destinés à s'étendre selon une direction d, dite de contact, d'extension longitudinale d'un tube (11) dudit échangeur de chaleur, lesdits bords (9) étant configurés pour prendre appui sur une surface d'appui (13), ladite armature (7) comprenant un sommet (17) s'étendant selon ladite direction de contact d, entre lesdits bords opposés (9) de l'élément de compression (1), ladite armature (7) étant configurée pour exercer un effort sur ledit échangeur (3) par ledit sommet (17).

Description

Ressort de support d'un tube, notamment d'un tube d'un échangeur de chaleur destiné à venir en contact d'une batterie de véhicule automobile La présente invention concerne un ressort de support d'un tube, notamment d'un tube d'un échangeur de chaleur destiné à venir en contact d'une batterie de véhicule automobile, en particulier pour le refroidissement de cette batterie.
Les nouvelles motorisations électriques des véhicules automobiles font appel à des batteries de plus en plus puissantes qu'il est nécessaire de thermo réguler, notamment de refroidir. Il est connu pour cela des échangeurs de chaleur à tubes plats venant en contact avec les surfaces des batteries. Pour s'assurer d'un bon contact entre la batterie et les tubes, malgré les différents jeux de montage pouvant intervenir, différentes solutions ont été proposées qui demeurent cependant insuffisantes.
L'invention vise à améliorer la situation. Il est proposé à cet effet un élément de compression pour échangeur de chaleur, notamment échangeur de chaleur destiné à venir contre une batterie de véhicule, ledit élément de compression comprenant une armature à effet ressort munie de bords opposés destinés à s'étendre selon une direction, dite de contact, d'extension longitudinale d'un tube dudit échangeur de chaleur, lesdits bords étant configurés pour prendre appui sur une surface d'appui, ladite armature comprenant un sommet s'étendant selon ladite direction de contact, entre lesdits bords opposés de l'élément de compression, ladite armature étant configurée pour exercer un effort sur ledit échangeur par ledit sommet. Grace à ladite armature ressort, les éventuels jeux de montage sont absorbés et le contact entre la batterie et l'échangeur est optimisé. La configuration de l'armature permet en outre de disposer d'éléments de compression particulièrement adaptés pour coopérer avec des tubes d'échangeurs.
L'effort peut être exercé directement ou indirectement sur le ou lesdits tubes de l'échangeur. L'élément de compression appuie ainsi sur le ou lesdits tubes avec ou sans partie support intermédiaire du ou desdits tubes. Selon d'autres caractéristiques de l'invention qui peuvent être prises ensemble ou séparément : - lesdits bords s'étendent en continu selon la direction de contact, - ledit sommet s'étend en continu selon la direction de contact, - l'armature est avantageusement un ressort en forme de bande à sommet arrondi ou plat, ou en forme sensiblement de gouttière renversée, - ledit sommet du ressort est apte à être disposé, en compression, en contact contre ledit tube et/ou contre un support intermédiaire dudit tube, - ladite bande de ressort est destinée à être montée flexible sur la surface d'appui pour s'appliquer contre le tube et/ou le support intermédiaire, - ladite bande de ressort comporte deux jambes opposées, notamment symétriques par rapport à un plan longitudinal médian de la bande, lesdites jambes étant configurées pour être mobiles sur la surface d'appui, - lesdites deux jambes opposées comportent des pattes destinées à être appliquées sur la surface d'appui, - ladite bande de ressort est d'épaisseur égale à environ 0,1 à 0,4 mm, de préférence d'épaisseur comprise entre 0.15 et 0.2 mm, - ladite bande de ressort a une section régulière, notamment de sommet arrondi, en particulier symétrique relativement à un plan longitudinal médian, - ladite bande de ressort a une longueur comprise entre 200 et 500 millimètres, - ledit élément de compression est en matière métallique, notamment en acier à haute caractéristique élastique, - ledit élément de compression est configuré pour supporter le ou lesdits tubes et/ou le ou lesdits supports intermédiaires par une pluralité de points de contact, - ledit élément de compression est configuré pour supporter le ou lesdits tubes et/ou le ou lesdits supports intermédiaires par une ligne de contact, - ledit élément de compression est configuré pour supporter le ou lesdits tubes et/ou le ou lesdits supports intermédiaires par une bande de contact, - lesdites pluralités de points, ligne de contact et bande de contact s'étendent sur la longueur de l'élément de compression, - ledit élément de compression est configuré pour supporter le ou lesdits tubes en étant isolé électriquement de ladite surface d'appui, - ledit élément de compression comporte au moins un renfort d'extrémité longitudinale, notamment au niveau des jambes de ladite bande de ressort, ce renfort étant apte à améliorer la résistance mécanique d'extrémité de l'élément de compression pour limiter les effets de bord et accroître l'homogénéité du contact d'application de ce dernier sur le tube et/ou le support intermédiaire, - le ou lesdits renforts sont des plis de bords, notamment tournés vers l'intérieur de l'élément de compression, en particulier de la bande de ressort.
L'invention concerne également l'ensemble d'un échangeur de chaleur comprenant un ou des tubes, et d'un élément de compression tel que décrit ci-dessus, supportant le ou lesdits tubes.
Selon une première variante de réalisation de l'invention, l'élément de compression est en contact avec le ou lesdits tubes de l'échangeur. Selon une autre variante, l'échangeur comprend un support intermédiaire du ou desdits tubes et l'élément de compression est en contact avec ledit support intermédiaire. Ledit support intermédiaire est avantageusement configuré pour être monté en clippage sur le ou lesdits tubes.
L'invention concerne également une batterie comprenant un tel ensemble. Dans ladite batterie, l'échangeur est avantageusement configuré pour s'appliquer contre au moins une face de la batterie pour son refroidissement, en particulier, les tubes sont appliqués contre une face de dessous de la batterie en vue de son refroidissement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un élément de compression selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale de l'élément de compression de la figure 1 en contact contre un ensemble appliqué contre une batterie, et - La figure 3 est une vue analogue à la précédente dans lequel l'ensemble comprend un tube et un support intermédiaire du tube.
Des références numériques identiques sont utilisées pour désigner des éléments identiques ou analogues. L'invention concerne, tel qu'illustré, un élément de compression 1 pour échangeur de chaleur 3, notamment un échangeur de chaleur 3 destiné à venir contre une batterie 5 de véhicule. Ledit élément de compression 1 comprend une armature 7 à effet ressort munie de bords 9 opposés destinés à s'étendre selon une direction d, dite de contact. Cette direction est sur les figures 2 et 3 perpendiculaire au plan du dessin et correspond à l'extension longitudinale d'au moins un tube 11 dudit échangeur de chaleur, contre lequel ledit élément de compression 1 est destiné à s'appliquer.
Lesdits bords 9 sont configurés pour prendre appui sur une surface d'appui 13, qui peut être celle du logement de la batterie 5, par exemple un boîtier de logement de la batterie monté sur le véhicule, non représenté. Le dispositif est disposé en particulier sous la batterie 5, voir les figures 2 et 3, et est destiné à plaquer le ou les tubes 11 de l'échangeur de chaleur 3 contre la face de dessous 15 de la batterie 5. En variante, le dispositif pourrait mettre le ou les tubes 11 en contact avec une autre face de la batterie, non représenté, par exemple une face latérale ou une face de dessus de la batterie. Ladite armature 7 comprend un sommet 17 s'étendant selon ladite direction de contact d, entre lesdits bords opposés 9 de l'élément de compression 1.30 Selon l'invention, ladite armature 7 est configurée pour exercer un effort sur ledit échangeur 3, voir les figures 2 et 3, notamment le ou lesdits tubes 11, par ledit sommet 17.
Grace à ladite armature ressort 7, les éventuels jeux de montage, notamment contre le ou lesdits tubes 11 de l'échangeur, sont absorbés et le contact entre la batterie 5 et l'échangeur 3 est optimisé. L'effort peut être exercé directement ou indirectement sur le ou lesdits tubes 11 de l'échangeur. L'élément de compression 1 appuie ainsi sur le ou lesdits tubes 11 avec ou sans partie support intermédiaire 19. Lesdits bords 9 peuvent s'étendre en continu selon la direction de contact d, et de même ledit sommet 17 comme on le voit à la figure 1.
L'élément de compression 1 a alors avantageusement une forme générée par une droite se déplaçant perpendiculairement à un même plan, facile à réaliser. Ainsi, l'armature 7 est, par exemple, un ressort en forme de bande à sommet 17 arrondi comme ici, ou plat, c'est à dire en forme sensiblement de gouttière renversée. Ledit sommet 17 du ressort est apte à être disposé, en compression, en contact contre ledit tube 11 et/ou contre ledit support intermédiaire 19 dudit tube, comme représenté à la figure 3. Ladite bande de ressort 7 est apte à être montée flexible sur la surface d'appui 13 pour s'appliquer contre le ou lesdits tubes 11 et/ou le support intermédiaire 19. Elle est notamment apte à s'étendre en largeur au cours de la flexion.
Ladite bande de ressort 7 comporte ici deux jambes opposées 21, notamment symétriques par rapport à un plan longitudinal médian P de la bande. Lesdites jambes 21 sont configurées pour être mobiles sur la surface d'appui 13, notamment par leurs bords 9 qui sont ici pour cela repliés sur eux- mêmes, par exemple vers l'extérieur. En variante non illustrée, lesdites deux jambes opposées 21 peuvent comporter des pattes, par exemple résultant de découpe des jambes 21, destinées à être appliquées sur la surface d'appui 13.
Ladite bande de ressort 7 est avantageusement d'épaisseur égale à environ 0,1 à 0,4 mm, de préférence d'épaisseur comprise entre 0.15 et 0.2 mm, constituée de matière métallique, notamment d'acier à haute caractéristique élastique. Ces caractéristiques renforcent la capacité de flexion pour s'adapter à l'échangeur. Ladite bande de ressort 7 a une section régulière, notamment de sommet 17 arrondi, en particulier symétrique relativement au plan longitudinal médian P, ce qui facilite sa fabrication.
Elle a une longueur comprise entre 200 et 500 millimètres, adaptée à la longueur du ou desdits tubes 11. Plus précisément, ledit élément de compression 1 est configuré pour supporter le ou lesdits tubes 11 par une bande de contact 25, par exemple le long dudit plan longitudinal médian P. En particulier, au cours de la flexion, l'armature 7 s'adapte pour venir en appui sur l'échangeur 3 selon ladite bande 25.
Ledit élément de compression 1 peut aussi être configuré pour supporter le ou lesdits tubes 11 par une pluralité de points de contact ou une ligne de contact 27, en particulier le long dudit plan longitudinal médian P.
Lesdites pluralités de points 25, ligne de contact 27 et bande de contact s'étendent sur la longueur de l'élément de compression 1, notamment de la bande de ressort 7. En variante, elles pourraient s'étendre sur une partie de l'élément de compression 1 correspondant à la zone de contact entre ce dernier et l'échangeur 3. Ledit élément de compression 1 est avantageusement configuré pour supporter le ou lesdits tubes 11 en étant isolé électriquement de ladite surface d'appui 13, par exemple par une couche de matière diélectrique intermédiaire. Ainsi, on prévient tout phénomène de corrosion entre l'échangeur et l'élément de compression. Ledit élément de compression 1 comporte avantageusement au moins un renfort 29 d'extrémité longitudinale, notamment au niveau des jambes 21 de ladite bande de ressort. Ledit renfort 29 est apte à renforcer la résistance mécanique d'extrémité de l'élément de compression pour accroître l'homogénéité du contact d'application de ce dernier sur le tube. Ici, le ou lesdits renforts 29 sont des plis de bords, à l'extrémité de chacune des jambes 21, notamment tournés vers l'intérieur de la bande de ressort 7. Autrement dit, ladite bande de ressort 7 comprend à l'une au moins, voire à chacune de ses extrémités longitudinales, un tel pli, issu de matière de ladite bande de ressort. Le ou lesdits plis 29 sont situés au niveau de l'une au moins des jambes 21, voire au niveau de chacune desdites jambes 21. Ils s'étendent, par exemple, à partir d'une zone sensiblement plane desdites jambes 21, prévue entre ledit sommet 17 et lesdits bords 9. L'invention concerne également l'ensemble 30 d'un échangeur de chaleur 3 comprenant un ou des tubes 11, et d'un élément de compression 1 tel que décrit ci-dessus, supportant le ou lesdits tubes 11. Selon une première variante de réalisation de l'invention, l'élément de compression 1 est en contact avec le ou lesdits tubes 11 de l'échangeur.
Selon une autre variante illustrée à la figure 3, l'échangeur 3 comprend un support intermédiaire 19 du ou desdits tubes 11 et l'élément de compression 1 est en contact avec ledit support intermédiaire 19.
Ledit support intermédiaire 19 est avantageusement configuré pour être monté en clippage sur le ou lesdits tubes 11. Ce support intermédiaire 19 comporte avantageusement une base 31, laquelle comprend, comme cela est visible à la figure 3, une première face 33 conformée pour supporter le tube 11 de façon isolée thermiquement et une seconde face 35 sur laquelle l'élément de compression 1 est destiné à être appliqué lorsque ce dernier est mis en pression. Lesdites première et seconde faces 33, 35 sont avantageusement opposées l'une à l'autre, de sorte que l'effort appliqué par l'élément de compression 1 sur la seconde face 35, selon la flèche de la figure, est transmis directement au tube 11 par la première face 33. On pourrait encore prévoir un renvoi de l'effort dans une direction orientée inclinée, autre que celle de l'exemple.
Ladite base 31 est avantageusement pourvue de nervures 37 sur sa première face, destinées à être appliquées sur le tube par leur extrémité, ce qui renforce un maintien isolé thermiquement du tube par la base. Cette isolation thermique résulte également de la matière de la base, avantageusement isolante de la chaleur, par exemple en matière plastique isolante. Une isolation électrique avec le tube est également assurée. L'élément de compression 1 est monté flexible sur la base 31, à savoir qu'il peut s'étendre contre la base, notamment en largeur pour mettre en pression le tube 11 contre la batterie 5. Ledit sommet arrondi 17 du ressort est avantageusement reçu dans une zone concave ou un évidement 39 de ladite seconde face, ce qui permet de faciliter le maintien en position du ressort sur la seconde face.
Ledit évidement 39 est en outre conformé selon l'exemple pour correspondre à une extension maximale du ressort. En outre, ladite base 31 est pourvue de parties de clippage 41 du tube comme mentionné précédemment, notamment de pattes 41 de maintien de tube sur ses cotés longitudinaux. Ces pattes 41 sont aptes à prendre en tenaille, par clippage, le tube sans faire contact avec la batterie. Des éléments de liaison de l'élément de compression au support intermédiaire peuvent en outre être prévus, non représentés, par exemple des crochets disposés régulièrement sur la longueur de la base, montés traversant dans l'élément de compression. L'invention concerne également une batterie 5 comprenant un tel ensemble 30.
L'échangeur est en particulier configuré pour être appliqué contre au moins une face 15 de la batterie pour son refroidissement. Dans ladite batterie, les tubes 11 sont en particulier appliqués contre une face de dessous 15 de la batterie en vue de son refroidissement.
Ledit échangeur comprend, par exemple, une pluralité de tubes 11, chacun associé à un élément de compression, ou à un ensemble d'un élément de compression et d'un support intermédiaire, tel que décrit plus haut. A la figure 1, l'un desdits tubes est représenté en coupe transversal. Il s'agit ici d'un tube plat, notamment extrudé, muni d'une pluralité de canaux de passage d'un liquide caloporteur, notamment un liquide de refroidissement tel que de l'eau additionnée d'antigel. Ledit tube 11 comprend deux grandes faces, l'une située en contact dudit élément de compression, ou dudit support intermédiaire, et l'autre située en contact de ladite batterie 5. En variante, un même élément de compression, ou un même ensemble d'un élément de compression et d'un support intermédiaire, pourra être utilisé pour supporter plusieurs tubes dudit échangeur. Bien que non illustré, ledit échangeur comprend en outre, par exemple, des collecteurs dans lesquels lesdits tubes débouchent à chacune de leurs extrémités longitudinales. Lesdits tubes sont avantageusement disposés dans un même plan, parallèle à leurs grandes faces, de façon à pouvoir venir en contact d'une surface sensiblement plane de la batterie.
L'invention apporte ainsi une solution simple, fiable et facile à mettre en oeuvre pour assurer un transfert thermique efficace entre une batterie de véhicule et un échangeur de chaleur.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1. Elément de compression (1) pour échangeur de chaleur (3), notamment échangeur de chaleur destiné à venir contre une batterie (5) de véhicule, ledit élément de compression (1) comprenant une armature (7) à effet ressort munie de bords opposés (9) destinés à s'étendre selon une direction d, dite de contact, d'extension longitudinale d'un tube (11) dudit échangeur de chaleur, lesdits bords (9) étant configurés pour prendre appui sur une surface d'appui (13), ladite armature (7) comprenant un sommet (17) s'étendant selon ladite direction de contact d, entre lesdits bords opposés (9) de l'élément de compression (1), ladite armature (7) étant configurée pour exercer un effort sur ledit échangeur (3) par ledit sommet (17).
  2. 2. Elément de compression (1) selon la revendication 1, dans lequel ladite armature est configurée pour que ledit effort soit exercé directement ou indirectement sur le ou lesdits tubes (11) de l'échangeur.
  3. 3. Elément de compression (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lesdits bords (9) s'étendent en continu selon la direction de contact d.
  4. 4. Elément de compression (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit sommet (17) s'étend en continu selon la direction de contact d.
  5. 5. Elément de compression (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'armature (7) est un ressort en forme de bande à sommet (17) arrondi ou plat.
  6. 6. Elément de compression (1) selon la revendication 5, dans lequel ladite bande de ressort (7) comporte deux jambes opposées (21), symétriques par rapport à un plan longitudinal médian P de la bande, lesdites jambes (21) étant configurées pour être mobiles sur la surface d'appui (13).
  7. 7. Elément de compression (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant au moins un renfort (29) d'extrémité longitudinale.
  8. 8. Elément de compression (1) selon la revendication précédente, dans lequel le ou lesdits renforts (29) sont des plis de bords, tournés vers l'intérieur de l'élément de compression (1).
  9. 9. Ensemble (30) d'un échangeur de chaleur (3) comprenant un ou des tubes (11), et d'un élément de compression (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  10. 10. Ensemble (30) selon la revendication 9, dans lequel l'échangeur (3) comprend un support intermédiaire (19) du ou desdits tubes (11) et l'élément de compression (1) est en contact avec ledit support intermédiaire (19).
  11. 11. Batterie (5) comprenant un ensemble (30) selon l'une des revendications 9 ou 10.
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