FR3099554A1 - Thermal management device comprising an attached magnetocaloric device - Google Patents
Thermal management device comprising an attached magnetocaloric device Download PDFInfo
- Publication number
- FR3099554A1 FR3099554A1 FR1908874A FR1908874A FR3099554A1 FR 3099554 A1 FR3099554 A1 FR 3099554A1 FR 1908874 A FR1908874 A FR 1908874A FR 1908874 A FR1908874 A FR 1908874A FR 3099554 A1 FR3099554 A1 FR 3099554A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- heat exchanger
- thermal management
- magnetocaloric
- branch
- fluid
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
- F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
-
- 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 [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
-
- 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 [HVAC] 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
- F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
- F25B6/04—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B7/00—Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B2321/002—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/17—Size reduction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un dispositif de gestion thermique (1) pour véhicule automobile comportant un circuit gestion thermique interne au véhicule automobile, comprenant une boucle principale (A) dans laquelle est destiné à circuler un fluide réfrigérant, ladite boucle principale (A) comportant, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, un compresseur (3), un premier échangeur de chaleur (5), un premier dispositif de détente (7) et un deuxième échangeur de chaleur (11),ledit dispositif de gestion thermique (1) comportant un système magnétocalorique rapporté au véhicule automobile, ledit système magnétocalorique comportant :- une branche magnétocalorique (M) comportant un troisième échangeur de chaleur (53),- un dispositif magnétocalorique (50),- une première conduite de dérivation (55) dont une extrémité comporte un premier organe de connexion (55a),- une deuxième conduite de dérivation (56) dont une extrémité comporte un deuxième organe de connexion (56a),le circuit de gestion thermique comportant en outre :- un quatrième échangeur de chaleur (54) configuré pour échanger de l’énergie calorifique avec un fluide dudit circuit de gestion thermique,- une troisième conduite de dérivation (57) dont une extrémité comporte un troisième organe de connexion (55a) configuré pour se connecter au premier organe de connexion (55a), et- une quatrième conduite de dérivation (58) dont une extrémité comporte un quatrième organe de connexion (58a) configuré pour se connecter au deuxième organe de connexion (56a). Figure pour l’abrégé : Fig. 3The present invention relates to a thermal management device (1) for a motor vehicle comprising a thermal management circuit internal to the motor vehicle, comprising a main loop (A) in which a refrigerant fluid is intended to circulate, said main loop (A) comprising, in the direction of circulation of the refrigerant fluid, a compressor (3), a first heat exchanger (5), a first expansion device (7) and a second heat exchanger (11), said thermal management device (1) comprising a magnetocaloric system attached to the motor vehicle, said magnetocaloric system comprising: - a magnetocaloric branch (M) comprising a third heat exchanger (53), - a magnetocaloric device (50), - a first bypass pipe (55) including one end comprises a first connection member (55a), - a second branch pipe (56) one end of which has a second connection member (56a), the circuit d e thermal management further comprising: - a fourth heat exchanger (54) configured to exchange heat energy with a fluid of said thermal management circuit, - a third bypass pipe (57), one end of which comprises a third control member connection (55a) configured to connect to the first connection member (55a), and - a fourth branch pipe (58), one end of which includes a fourth connection member (58a) configured to connect to the second connection member (56a ). Figure for the abstract: Fig. 3
Description
La présente invention concerne un dispositif de gestion thermique pour véhicule automobile. Ce dispositif de gestion thermique comportant lui-même un dispositif magnétocalorique.The present invention relates to a thermal management device for a motor vehicle. This thermal management device itself comprising a magnetocaloric device.
Plus précisément, l’invention concerne un dispositif de gestion thermique de type climatisation, pompe à chaleur ou climatisation inversible afin de réguler la température d’un flux d’air interne à destination de l’habitacle et/ou afin de réguler des éléments internes au véhicule tels que par exemple des batteries pour un véhicule électrique ou hybride.More specifically, the invention relates to a thermal management device of the air conditioning, heat pump or reversible air conditioning type in order to regulate the temperature of an internal air flow intended for the passenger compartment and/or in order to regulate internal elements to the vehicle such as for example batteries for an electric or hybrid vehicle.
En règle générale, les échangeurs de chaleur pour des dispositifs de gestion thermiques sont dimensionnés pour échanger suffisamment de chaleur pour répondre aux spécifications demandées par les constructeurs dans les conditions extérieures les plus extrêmes en termes de puissance thermique à évacuer et des conditions ambiantes. Ces échangeurs de chaleur sont donc généralement surdimensionnés dans la plupart des conditions réelles de roulage. Dans les conditions extrêmes pour lesquelles ils sont dimensionnés, ils sont sources de nuisances et de surconsommation. En effet pour échanger beaucoup de chaleur au niveau de la face avant, par exemple lors d’une charge rapide d’une batterie qui demande beaucoup de puissance thermique à évacuer, le compresseur du dispositif de gestion thermique ainsi que le ventilateur disposé en face avant produisent beaucoup de bruit et consomment beaucoup d’énergie. De plus pour des puissances importantes, le ratio entre la puissance thermique d’un échangeur de chaleur et sa masse diminue. Il faut donc des échangeurs de plus en plus gros et lourds pour atteindre les puissances thermiques demandées.
De plus, il peut être demandé une puissance de refroidissement supplémentaire ponctuellement, par exemple lorsqu’un véhicule automobile électrique ou hybride est en charge rapide. Lors de cette charge rapide, les batteries ont tendances à chauffer excessivement et il est donc nécessaire de les refroidir plus qu’à la normale.As a general rule, heat exchangers for thermal management devices are sized to exchange enough heat to meet the specifications requested by manufacturers under the most extreme external conditions in terms of thermal power to be evacuated and ambient conditions. These heat exchangers are therefore generally oversized in most real driving conditions. In the extreme conditions for which they are designed, they are a source of nuisance and overconsumption. Indeed, to exchange a lot of heat at the front face, for example during rapid charging of a battery which requires a lot of thermal power to be evacuated, the compressor of the thermal management device as well as the fan arranged on the front face produce a lot of noise and consume a lot of energy. Moreover, for high powers, the ratio between the thermal power of a heat exchanger and its mass decreases. Larger and heavier exchangers are therefore needed to achieve the thermal power required.
In addition, additional cooling power may be requested from time to time, for example when an electric or hybrid motor vehicle is being fast charged. During this fast charge, the batteries tend to heat up excessively and it is therefore necessary to cool them more than normal.
Un des buts de la présente invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l’art antérieur et de proposer un dispositif de gestion thermique amélioré dans lequel le surdimensionnement des échangeurs de chaleur est limité.One of the aims of the present invention is therefore to at least partially remedy the drawbacks of the prior art and to propose an improved thermal management device in which the oversizing of the heat exchangers is limited.
La présente invention concerne donc un dispositif de gestion thermique pour véhicule automobile comportant un circuit gestion thermique interne au véhicule automobile, comprenant une boucle principale dans laquelle est destiné à circuler un fluide réfrigérant, ladite boucle principale comportant, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, un compresseur, un premier échangeur de chaleur, un premier dispositif de détente et un deuxième échangeur de chaleur,
ledit dispositif de gestion thermique comportant un système magnétocalorique rapporté au véhicule automobile dans laquelle est destiné à circuler un fluide caloporteur, ledit système magnétocalorique comportant :
- une branche magnétocalorique comportant un troisième échangeur de chaleur,
- un dispositif magnétocalorique,
- une première conduite de dérivation dont une première extrémité est connectée en aval du dispositif magnétocalorique et dont une deuxième extrémité comporte un premier organe de connexion, et
- une deuxième conduite de dérivation dont une première extrémité est connectée en amont du dispositif magnétocalorique et dont une deuxième extrémité comporte un deuxième organe de connexion,
le dispositif magnétocalorique étant agencé conjointement sur la branche magnétocalorique et les première et deuxième conduites de dérivation,
le circuit de gestion thermique comportant en outre :
- un quatrième échangeur de chaleur configuré pour échanger de l’énergie calorifique avec un fluide dudit circuit de gestion thermique,
- une troisième conduite de dérivation dont une première extrémité est connectée à une entrée de fluide caloporteur du quatrième échangeur de chaleur et dont une deuxième extrémité comporte un troisième organe de connexion configuré pour se connecter au premier organe de connexion, et
- une quatrième conduite de dérivation dont une première extrémité est connectée à une sortie de fluide caloporteur du quatrième échangeur de chaleur et dont une deuxième extrémité comporte un quatrième organe de connexion configuré pour se connecter au deuxième organe de connexion.The present invention therefore relates to a thermal management device for a motor vehicle comprising a thermal management circuit internal to the motor vehicle, comprising a main loop in which a coolant is intended to circulate, said main loop comprising, in the direction of circulation of the coolant , a compressor, a first heat exchanger, a first expansion device and a second heat exchanger,
said thermal management device comprising a magnetocaloric system attached to the motor vehicle in which a heat transfer fluid is intended to circulate, said magnetocaloric system comprising:
- a magnetocaloric branch comprising a third heat exchanger,
- a magnetocaloric device,
- a first branch line, a first end of which is connected downstream of the magnetocaloric device and a second end of which comprises a first connection member, and
- a second branch line, a first end of which is connected upstream of the magnetocaloric device and a second end of which comprises a second connection member,
the magnetocaloric device being arranged jointly on the magnetocaloric branch and the first and second branch lines,
the thermal management circuit further comprising:
- a fourth heat exchanger configured to exchange heat energy with a fluid of said thermal management circuit,
- a third branch line, a first end of which is connected to a coolant inlet of the fourth heat exchanger and a second end of which includes a third connection member configured to connect to the first connection member, and
- A fourth branch pipe, a first end of which is connected to a coolant outlet of the fourth heat exchanger and a second end of which comprises a fourth connection member configured to connect to the second connection member.
Selon un aspect de l’invention, le système magnétocalorique rapporté au véhicule automobile est disposée au sein d’un module de gestion thermique accroché à l’extérieur dudit véhicule, ledit module de gestion thermique étant connecté électriquement audit véhicule automobile de sorte à alimenter en électricité le système magnétocalorique.According to one aspect of the invention, the magnetocaloric system attached to the motor vehicle is arranged within a thermal management module attached to the exterior of said vehicle, said thermal management module being electrically connected to said motor vehicle so as to supply electricity the magnetocaloric system.
Selon un aspect de l’invention, le module de gestion thermique accroché à l’extérieur du véhicule automobile est mobile de sorte à alimenter en électricité le système magnétocalorique lorsque ledit véhicule est en mouvement.According to one aspect of the invention, the thermal management module attached to the outside of the motor vehicle is mobile so as to supply electricity to the magnetocaloric system when said vehicle is in motion.
Selon un autre aspect de l’invention, les troisième et quatrième conduites de dérivation comportent chacune une portion souple, lesdites portions souples comportant respectivement les troisième et quatrième organes de connexion.According to another aspect of the invention, the third and fourth branch pipes each comprise a flexible portion, said flexible portions comprising respectively the third and fourth connection members.
Selon un autre aspect de l’invention, le quatrième échangeur de chaleur est un échangeur de chaleur bifluide connecté d’une part aux troisième et quatrième conduites de dérivation et d’autre part à une première branche de dérivation du circuit de gestion thermique, ladite première branche de dérivation étant disposée en amont d’un des échangeurs de chaleur du circuit de gestion thermique.According to another aspect of the invention, the fourth heat exchanger is a two-fluid heat exchanger connected on the one hand to the third and fourth branch pipes and on the other hand to a first branch branch of the thermal management circuit, said first bypass branch being arranged upstream of one of the heat exchangers of the thermal management circuit.
Selon un autre aspect de l’invention :
- la boucle principale comporte une deuxième branche de dérivation disposée en parallèle du premier dispositif de détente et du deuxième échangeur de chaleur, ladite deuxième branche de dérivation comportant un deuxième dispositif de détente et un cinquième échangeur de chaleur disposé en aval du deuxième dispositif de détente, et que,
- le circuit de gestion thermique comporte une boucle secondaire à l’intérieur de laquelle est destiné à circuler un fluide caloporteur et comportant une pompe et un sixième échangeur de chaleur,
le cinquième échangeur de chaleur étant disposé conjointement sur la deuxième branche de dérivation et la boucle secondaire de sorte à permettre des échanges d’énergie calorifique entre le fluide réfrigérant de la boucle principale et le fluide caloporteur de la boucle secondaire.According to another aspect of the invention:
- the main loop comprises a second bypass branch arranged in parallel with the first expansion device and the second heat exchanger, said second bypass branch comprising a second expansion device and a fifth heat exchanger arranged downstream of the second expansion device , and,
- the thermal management circuit comprises a secondary loop inside which a heat transfer fluid is intended to circulate and comprising a pump and a sixth heat exchanger,
the fifth heat exchanger being arranged jointly on the second bypass branch and the secondary loop so as to allow heat energy exchanges between the refrigerant of the main loop and the heat transfer fluid of the secondary loop.
Selon un autre aspect de l’invention, la première branche de dérivation comporte un point d’entrée de fluide disposé sur la boucle secondaire en amont du cinquième échangeur de chaleur et un point de sortie de fluide disposé en aval du cinquième échangeur de chaleur.According to another aspect of the invention, the first bypass branch comprises a fluid inlet point arranged on the secondary loop upstream of the fifth heat exchanger and a fluid outlet point arranged downstream of the fifth heat exchanger.
Selon un autre aspect de l’invention, la première branche de dérivation comporte un point d’entrée de fluide et un point de sortie de fluide disposés tous deux en aval ou amont du cinquième échangeur de chaleur.According to another aspect of the invention, the first bypass branch comprises a fluid inlet point and a fluid outlet point both arranged downstream or upstream of the fifth heat exchanger.
Selon un autre aspect de l’invention, la boucle secondaire comporte une troisième branche de dérivation comportant un septième échangeur de chaleur, ladite troisième branche de dérivation comportant un point d’entrée de fluide disposé sur la boucle secondaire en aval de la pompe et un point de sortie de fluide disposé en amont du sixième échangeur de chaleur.According to another aspect of the invention, the secondary loop comprises a third bypass branch comprising a seventh heat exchanger, said third bypass branch comprising a fluid entry point arranged on the secondary loop downstream of the pump and a fluid outlet point arranged upstream of the sixth heat exchanger.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif de gestion thermique est un dispositif de climatisation inversible et en ce que le premier échangeur de chaleur est un condenseur à eau agencé conjointement sur la boucle principale et sur la troisième branche de dérivation, le premier échangeur de chaleur étant disposé en amont du septième échangeur de chaleur.According to another aspect of the invention, the thermal management device is a reversible air conditioning device and in that the first heat exchanger is a water condenser arranged jointly on the main loop and on the third bypass branch, the first heat exchanger being disposed upstream of the seventh heat exchanger.
La présente invention concerne également un module de gestion thermique comportant un système magnétocalorique dans lequel est destiné à circuler un fluide caloporteur, ledit système magnétocalorique comportant :
- une branche magnétocalorique comportant un troisième échangeur de chaleur,
- un dispositif magnétocalorique,
- une première conduite de dérivation dont une première extrémité est connectée en aval du dispositif magnétocalorique et dont une deuxième extrémité comporte un premier organe de connexion, et
- une deuxième conduite de dérivation dont une première extrémité est connectée en amont du dispositif magnétocalorique et dont une deuxième extrémité comporte un deuxième organe de connexion,
le dispositif magnétocalorique étant agencé conjointement sur la branche magnétocalorique et les première et deuxième conduites de dérivation.The present invention also relates to a thermal management module comprising a magnetocaloric system in which a heat transfer fluid is intended to circulate, said magnetocaloric system comprising:
- a magnetocaloric branch comprising a third heat exchanger,
- a magnetocaloric device,
- a first branch line, a first end of which is connected downstream of the magnetocaloric device and a second end of which comprises a first connection member, and
- a second branch line, a first end of which is connected upstream of the magnetocaloric device and a second end of which comprises a second connection member,
the magnetocaloric device being arranged jointly on the magnetocaloric branch and the first and second branch lines.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, fournie à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the following description, provided by way of illustration and not limitation, and the appended drawings in which:
Sur les différentes figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.In the various figures, identical elements bear the same reference numbers.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou inter-changées pour fournir d'autres réalisations.The following achievements are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each reference is to the same embodiment, or that the features apply only to a single embodiment. Single features of different embodiments may also be combined and/or interchanged to provide other embodiments.
Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et deuxième critère, etc. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément inter-changer de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tel ou tel critère.In the present description, it is possible to index certain elements or parameters, such as for example first element or second element as well as first parameter and second parameter or else first criterion and second criterion, etc. In this case, it is a simple indexing to differentiate and name elements or parameters or criteria that are close, but not identical. This indexing does not imply a priority of one element, parameter or criterion over another and it is easy to interchange such denominations without departing from the scope of the present description. Nor does this indexing imply an order in time, for example, to assess such and such a criterion.
Dans la présente description, on entend par « placé en amont » qu’un élément est placé avant un autre par rapport au sens de circulation d'un fluide. A contrario, on entend par « placé en aval » qu’un élément est placé après un autre par rapport au sens de circulation du fluide.In the present description, “placed upstream” means that one element is placed before another with respect to the direction of circulation of a fluid. Conversely, “placed downstream” means that one element is placed after another in relation to the direction of fluid circulation.
Afin de faciliter la compréhension, sur les différentes figures, les conduites traversées par un fluide réfrigérant sont représentées en traits pleins et celles traversées par un autre fluide caloporteur en traits pointillés.In order to facilitate understanding, in the various figures, the pipes through which a refrigerant fluid passes are shown in solid lines and those through which another heat transfer fluid passes in dotted lines.
Les figures 1 à 4 montrent une représentation schématique d’un dispositif de gestion thermique 1 pour véhicule automobile selon un mode de réalisation simple. Le dispositif de gestion thermique 1 comporte un circuit gestion thermique comprenant une boucle principale A dans laquelle est destiné à circuler un fluide réfrigérant. Cette boucle principale A comporte, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, un compresseur 3, un premier échangeur de chaleur 5, un premier dispositif de détente 7 et un deuxième échangeur de chaleur 11.
La boucle principale A peut également comporter un dispositif de séparation de phase 60 disposé en amont du compresseur 3.Figures 1 to 4 show a schematic representation of a thermal management device 1 for a motor vehicle according to a simple embodiment. The thermal management device 1 comprises a thermal management circuit comprising a main loop A in which a refrigerant fluid is intended to circulate. This main loop A comprises, in the direction of circulation of the refrigerant fluid, a compressor 3, a first heat exchanger 5, a first expansion device 7 and a second heat exchanger 11.
The main loop A can also include a phase separation device 60 arranged upstream of the compressor 3.
Ce dispositif de gestion thermique 1 peut être par exemple un circuit de climatisation comme illustré sur les figures 1 et 2. Dans ce cas, le premier échangeur de chaleur 5 est un condenseur, par exemple disposé en face avant du véhicule automobile. Le premier échangeur de chaleur 5 est ainsi destiné à être traversé par un flux d’air externe 100.
Le deuxième échangeur de chaleur 11 est quant à lui un évaporateur, par exemple disposé au sein d’un dispositif de chauffage, ventilation et climatisation (appelé également HVAC pour l’acronyme anglais de Heating, Ventilation and Air Conditioning). Le deuxième échangeur de chaleur 11 est ainsi destiné à être traversé par un flux d’air interne 200 allant en direction de l’habitacle du véhicule automobile.This thermal management device 1 can for example be an air conditioning circuit as illustrated in FIGS. 1 and 2. In this case, the first heat exchanger 5 is a condenser, for example placed on the front face of the motor vehicle. The first heat exchanger 5 is thus intended to be crossed by an external air flow 100.
The second heat exchanger 11 is itself an evaporator, for example placed within a heating, ventilation and air conditioning device (also called HVAC for the acronym for Heating, Ventilation and Air Conditioning). The second heat exchanger 11 is thus intended to be traversed by an internal air flow 200 going in the direction of the passenger compartment of the motor vehicle.
Le dispositif de gestion thermique 1 peut être au contraire une pompe à chaleur comme illustré sur les figures 3 et 4. Dans ce cas, le premier échangeur de chaleur 5 est toujours un condenseur mais par exemple disposé au sein du dispositif de chauffage, ventilation et climatisation. Le premier échangeur de chaleur est alors destiné à être traversé par le flux d’air interne 200 allant en direction de l’habitacle du véhicule automobile.
Le deuxième échangeur de chaleur 11 est quant à lui toujours un évaporateur mais par exemple disposé en face avant du véhicule automobile. Le deuxième échangeur de chaleur 11 est alors destiné à être traversé par un flux d’air externe 100.The thermal management device 1 may on the contrary be a heat pump as illustrated in FIGS. 3 and 4. In this case, the first heat exchanger 5 is still a condenser but for example disposed within the heating, ventilation and air conditioner. The first heat exchanger is then intended to be traversed by the internal air flow 200 going in the direction of the passenger compartment of the motor vehicle.
The second heat exchanger 11 is for its part still an evaporator but for example arranged on the front face of the motor vehicle. The second heat exchanger 11 is then intended to be crossed by an external air flow 100.
Par condenseur et évaporateur, on entend ici un échangeur de chaleur défini par sa fonction. Un condenseur a comme fonction de réchauffer l’élément avec lequel il échange de l’énergie calorifique et un évaporateur a comme fonction de refroidir l’élément avec lequel il échange de l’énergie calorifique.By condenser and evaporator is meant here a heat exchanger defined by its function. A condenser has the function of heating the element with which it exchanges heat energy and an evaporator has the function of cooling the element with which it exchanges heat energy.
Le dispositif de gestion thermique 1 comporte en outre un système magnétocalorique rapporté au véhicule automobile dans laquelle est destiné à circuler un fluide caloporteur. Cet système magnétocalorique comporte un dispositif magnétocalorique 50 et un troisième échangeur de chaleur 53.
Le système magnétocalorique comporte plus particulièrement une branche magnétocalorique M comportant le troisième échangeur de chaleur 53. Le système magnétocalorique comporte également :
- une première conduite de dérivation 55 dont une première extrémité est connectée en aval du dispositif magnétocalorique 50 et dont une deuxième extrémité comporte un premier organe de connexion 55a, et
- une deuxième conduite de dérivation 56 dont une première extrémité est connectée en amont du dispositif magnétocalorique 50 et dont une deuxième extrémité comporte un deuxième organe de connexion 56a.
Le dispositif magnétocalorique 50 est notamment agencé conjointement sur la branche magnétocalorique M et sur les première 55 et deuxième 56 conduites de dérivation.The thermal management device 1 further comprises a magnetocaloric system attached to the motor vehicle in which a heat transfer fluid is intended to circulate. This magnetocaloric system comprises a magnetocaloric device 50 and a third heat exchanger 53.
The magnetocaloric system more particularly comprises a magnetocaloric branch M comprising the third heat exchanger 53. The magnetocaloric system also comprises:
- a first branch line 55, a first end of which is connected downstream of the magnetocaloric device 50 and a second end of which comprises a first connection member 55a, and
- A second branch line 56, a first end of which is connected upstream of the magnetocaloric device 50 and a second end of which comprises a second connection member 56a.
The magnetocaloric device 50 is in particular arranged jointly on the magnetocaloric branch M and on the first 55 and second 56 branch pipes.
Les organes de connexion 55a, 56a, 57a et 58a, sont des organes de connexion fluidique permettant la circulation d’un fluide caloporteur. Ces organes de connexion 55a, 56a, 57a et 58a peuvent par exemple de type raccord rapide.The connection members 55a, 56a, 57a and 58a are fluidic connection members allowing the circulation of a heat transfer fluid. These connection members 55a, 56a, 57a and 58a can for example be of the quick coupling type.
Par système magnétocalorique rapporté au véhicule automobile, on entend ici que le système magnétocalorique est disposée au sein d’un module de gestion thermique de gestion thermique X.
Ce module de gestion thermique X peut par exemple être un module de gestion thermique externe au véhicule automobile accroché à ce dernier. Par exemple, ce module de gestion thermique X peut être accroché sur le toit du véhicule automobile, sur un attelage accroché à l’arrière du véhicule automobile ou bien encore sur une remorque dédiée accrochée audit véhicule automobile.
Il est également possible d’imaginer que le module de gestion thermique X est disposé par exemple au sein d’une borne de chargement pour véhicule électrique ou hybride. Le système magnétocalorique sera alors utilisé lors de la recharge rapide du véhicule automobile pour augmenter la puissance de refroidissement des batteries. Les organes de connexion 55a, 56a, 57a et 58a peuvent dans ce cas être disposé au niveau de la trappe et de la connectique de recharge du véhicule automobile pour permettre une connexion simultanée aussi bien électriquement que fluidiquement lors du branchement à la borne.
Une autre possibilité est également que le module de gestion thermique X puisse être inséré dans un logement dédié au sein du véhicule automobile, par exemple dans le coffre, lorsque sa présence est nécessaire.By magnetocaloric system attached to the motor vehicle, it is meant here that the magnetocaloric system is arranged within a thermal management thermal management module X.
This thermal management module X can for example be a thermal management module external to the motor vehicle attached to the latter. For example, this thermal management module X can be hung on the roof of the motor vehicle, on a hitch hooked to the rear of the motor vehicle or even on a dedicated trailer hooked to said motor vehicle.
It is also possible to imagine that the thermal management module X is arranged for example within a charging terminal for an electric or hybrid vehicle. The magnetocaloric system will then be used during rapid recharging of the motor vehicle to increase the cooling power of the batteries. The connection members 55a, 56a, 57a and 58a can in this case be placed at the level of the hatch and the charging connector of the motor vehicle to allow simultaneous connection both electrically and fluidically when connecting to the terminal.
Another possibility is also that the thermal management module X can be inserted into a dedicated housing within the motor vehicle, for example in the trunk, when its presence is necessary.
Le module de gestion thermique X peut notamment être connecté électriquement audit véhicule automobile de sorte à alimenter en électricité le système magnétocalorique. Cette connexion électrique peut notamment être réalisée au moyen d’un connecteur mâle/femelle (non représenté) disposé proche des organes de connexion 55a, 56a, 57a, 58a. Ce module de gestion thermique X peut également comprendre un ventilateur (non représenté) afin de générer un flux d’air au niveau du troisième échangeur de chaleur 53.The thermal management module X can in particular be electrically connected to said motor vehicle so as to supply electricity to the magnetocaloric system. This electrical connection can in particular be made by means of a male/female connector (not shown) arranged close to the connection members 55a, 56a, 57a, 58a. This thermal management module X may also include a fan (not shown) in order to generate an air flow at the level of the third heat exchanger 53.
Le circuit de gestion thermique, disposé au sein même du véhicule automobile, comporte quant à lui un quatrième échangeur de chaleur 54 configuré pour échanger de l’énergie calorifique avec un fluide dudit circuit de gestion thermique. Par fluide du circuit de gestion thermique, on entend ici un fluide jouant un rôle dans la gestion thermique du véhicule automobile. Cela peut notamment être un flux d’air interne 100, un flux d’air externe 200, le fluide réfrigérant de la boucle principale A ou bien encore un fluide caloporteur d’une boucle secondaire D (visible sur les figures 5 à 8).
Le circuit de gestion thermique comporte en outre :
- une troisième conduite de dérivation 57 dont une première extrémité est connectée à une entrée de fluide caloporteur du quatrième échangeur de chaleur 54 et dont une deuxième extrémité comporte un troisième organe de connexion 55a configuré pour se connecter au premier organe de connexion 55a, et
- une quatrième conduite de dérivation 58 dont une première extrémité est connectée à une sortie de fluide caloporteur du quatrième échangeur de chaleur 54 et dont une deuxième extrémité comporte un quatrième organe de connexion 58a configuré pour se connecter au deuxième organe de connexion 56a.The thermal management circuit, arranged within the motor vehicle itself, comprises a fourth heat exchanger 54 configured to exchange heat energy with a fluid of said thermal management circuit. By fluid of the thermal management circuit, is meant here a fluid playing a role in the thermal management of the motor vehicle. This may in particular be an internal air flow 100, an external air flow 200, the refrigerant from the main loop A or even a heat transfer fluid from a secondary loop D (visible in FIGS. 5 to 8).
The thermal management circuit further comprises:
- a third branch pipe 57, a first end of which is connected to a coolant inlet of the fourth heat exchanger 54 and a second end of which includes a third connection member 55a configured to connect to the first connection member 55a, and
- A fourth branch line 58, a first end of which is connected to a coolant outlet of the fourth heat exchanger 54 and a second end of which includes a fourth connection member 58a configured to connect to the second connection member 56a.
Le fait que le système magnétocalorique soit rapporté au véhicule automobile, permet de l’installer et de l’utiliser uniquement lorsque son utilisation est nécessaire, notamment lorsque les besoins en refroidissement sont plus importants, par exemple lorsque les batteries d’un véhicule électrique ou hybrides sont en charge rapide. Cela peut également être le cas pour réchauffer rapidement des éléments du circuit de gestion thermique.
De plus, le fait que la liaison entre le système magnétocalorique et le circuit de gestion thermique se fasse par l’intermédiaire d’un quatrième échangeur de chaleur 54 sur lequel s’effectue les branchements, permet de limiter les risques d’entrée d’air dans le circuit de gestion thermique et donc de perte d’efficacité.The fact that the magnetocaloric system is attached to the motor vehicle allows it to be installed and used only when its use is necessary, in particular when the cooling requirements are greater, for example when the batteries of an electric vehicle or hybrids are fast charging. This may also be the case for rapidly warming up elements of the thermal management circuit.
In addition, the fact that the connection between the magnetocaloric system and the thermal management circuit is made via a fourth heat exchanger 54 on which the connections are made, makes it possible to limit the risks of entry of air in the thermal management circuit and therefore loss of efficiency.
Les troisième 57a et le quatrième 58a organes de connexion sont de préférence disposés au niveau de la carrosserie du véhicule automobile afin de pouvoir faire les branchements avec les premier 55a et deuxième 56a organes de connexion. Afin de compenser les éventuelles déformations en cas de choc et également pour faciliter le montage, les troisième 57 et quatrième 58 conduites de dérivation comportent chacune une portion souple 57’, 58’, comme illustré sur la figure 2. Ces portions souples 57’, 58’ comportent respectivement à l’une de leurs extrémités les troisième 57a et quatrième 58a organes de connexion. L’autre extrémité de ces portions souples 57’, 58’ est quant à elle connectée au moyen d’un organe de connexion 57b, 58b à une autre portion des troisième 57 et quatrième 58 conduites de dérivation faisant la liaison avec le quatrième échangeur de chaleur 54.The third 57a and the fourth 58a connection members are preferably arranged at the body of the motor vehicle in order to be able to make the connections with the first 55a and second 56a connection members. In order to compensate for any deformations in the event of impact and also to facilitate assembly, the third 57 and fourth 58 branch pipes each comprise a flexible portion 57', 58', as illustrated in FIG. 2. These flexible portions 57', 58' respectively comprise at one of their ends the third 57a and fourth 58a connection members. The other end of these flexible portions 57', 58' is for its part connected by means of a connection member 57b, 58b to another portion of the third 57 and fourth 58 branch pipes making the connection with the fourth heat exchanger. heat 54.
Par dispositif magnétocalorique 50, on entend ici un dispositif comportant un matériau susceptible d’un effet magnétocalorique, c’est-à-dire qui s’échauffe lorsqu’il est soumis à un champ magnétique, par exemple au moyen d’une bobine électromagnétique, et qui se refroidit lorsque ce champ magnétique s’éteint. Une redirection synchrone d’un ou plusieurs fluides avec ses phases d’échauffement ou de refroidissement permet de réchauffer ou refroidir un élément.By magnetocaloric device 50 is meant here a device comprising a material capable of a magnetocaloric effect, that is to say which heats up when it is subjected to a magnetic field, for example by means of an electromagnetic coil , and which cools when this magnetic field is extinguished. A synchronous redirection of one or more fluids with its heating or cooling phases makes it possible to heat or cool an element.
Ainsi, lorsque le dispositif magnétocalorique 50 est soumis à un champ magnétique, il s’échauffe et transmet de l’énergie calorifique au fluide caloporteur à destination de la branche magnétocalorique M. Ce fluide caloporteur traverse alors le troisième échangeur de chaleur 53 par exemple pour dissiper cette énergie calorifique. Lorsque le dispositif magnétocalorique 50 n’est plus soumis à ce champ magnétique, il se refroidit et absorbe de l’énergie calorifique du fluide du circuit de gestion thermique afin de le refroidir. Ce fluide caloporteur refroidi passe alors parla première conduite de dérivation 55 pour rejoindre le quatrième échangeur de chaleur 54. L’inverse est également possible, c’est à dire que le dispositif magnétocalorique 50 refroidisse le fluide caloporteur à destination du troisième échangeur de chaleur 53 et réchauffe le fluide caloporteur à destination de la première conduite de dérivation 55 et du quatrième échangeur de chaleur 54.Thus, when the magnetocaloric device 50 is subjected to a magnetic field, it heats up and transmits calorific energy to the heat transfer fluid intended for the magnetocaloric branch M. This heat transfer fluid then passes through the third heat exchanger 53 for example to dissipate this heat energy. When the magnetocaloric device 50 is no longer subject to this magnetic field, it cools and absorbs calorific energy from the fluid of the thermal management circuit in order to cool it. This cooled heat transfer fluid then passes through the first branch line 55 to join the fourth heat exchanger 54. The reverse is also possible, that is to say that the magnetocaloric device 50 cools the heat transfer fluid intended for the third heat exchanger 53 and heats the heat transfer fluid destined for the first branch pipe 55 and the fourth heat exchanger 54.
Comme décrit plus haut, la branche magnétocalorique M ainsi que les première 55 et deuxième 56 conduites de dérivation sont toutes trois reliées au dispositif magnétocalorique 50. La branche magnétocalorique M est en communication fluidique avec les première 55 et deuxième 56 conduites de dérivation via le dispositif magnétocalorique 50. La première extrémité de la deuxième conduite de dérivation 56 est ainsi connectée à une première entrée de fluide caloporteur du le dispositif magnétocalorique 50 qui est reliée à une première sortie de fluide caloporteur du dispositif magnétocalorique 50 connectée à la branche magnétocalorique M. A l’inverse, la première extrémité de la première conduite de dérivation 55 est connectée à une deuxième sortie de fluide caloporteur du dispositif magnétocalorique 50 qui est reliée à une deuxième entrée de fluide caloporteur du dispositif magnétocalorique 50 connectée à la branche magnétocalorique M.As described above, the magnetocaloric branch M as well as the first 55 and second 56 branch pipes are all three connected to the magnetocaloric device 50. The magnetocaloric branch M is in fluid communication with the first 55 and second 56 branch pipes via the device. magnetocaloric device 50. The first end of the second branch line 56 is thus connected to a first coolant inlet of the magnetocaloric device 50 which is connected to a first coolant fluid outlet of the magnetocaloric device 50 connected to the magnetocaloric branch M. A Conversely, the first end of the first bypass line 55 is connected to a second heat transfer fluid outlet of the magnetocaloric device 50 which is connected to a second heat transfer fluid inlet of the magnetocaloric device 50 connected to the magnetocaloric branch M.
Ce système magnétocalorique permet ainsi d’améliorer l’efficacité du circuit de gestion thermique, notamment des échangeurs de chaleur du circuit de gestion thermique dont un des fluides échange de l’énergie calorifique directement ou indirectement avec le dispositif magnétocalorique 50.This magnetocaloric system thus makes it possible to improve the efficiency of the thermal management circuit, in particular of the heat exchangers of the thermal management circuit, one of the fluids of which exchanges calorific energy directly or indirectly with the magnetocaloric device 50.
Le système magnétocalorique peut comporter une pompe ou bien, comme illustré sur les figures 1 à 4, le dispositif magnétocalorique 50 peut lui même être configuré pour mettre en mouvement le fluide calorifique dans le système magnétocalorique.The magnetocaloric system may comprise a pump or else, as illustrated in FIGS. 1 to 4, the magnetocaloric device 50 may itself be configured to set the calorific fluid in motion in the magnetocaloric system.
Selon un premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, le quatrième échangeur de chaleur 54 est disposé dans le flux d’air 100, 200 en amont ou en aval d’un échangeur de chaleur du circuit de gestion thermique.According to a first embodiment illustrated in Figures 1 and 2, the fourth heat exchanger 54 is arranged in the air flow 100, 200 upstream or downstream of a heat exchanger of the thermal management circuit.
Selon l’exemple de la figure 1 dans lequel le dispositif de gestion thermique est un circuit de climatisation, le quatrième échangeur de chaleur 54 est disposé dans le flux d’air interne 200 en parallèle du deuxième échangeur de chaleur 11. La redirection du fluide caloporteur est alors réglée de sorte qu’il passe dans le quatrième échangeur de chaleur 54 après que le dispositif magnétocalorique 50 absorbe de l’énergie calorifique. Le flux d’air interne 200 est ainsi refroidi à la fois par le deuxième échangeur de chaleur 11 et par le quatrième échangeur de chaleur 54. L’efficacité du deuxième échangeur de chaleur 11 est ainsi améliorée par la présence du système magnétocalorique. Le dimensionnement du deuxième échangeur de chaleur 11 peut ainsi être réduit par rapport à ce qu’il aurait été sans la présence du système magnétocalorique.According to the example of FIG. 1 in which the thermal management device is an air conditioning circuit, the fourth heat exchanger 54 is arranged in the internal air flow 200 in parallel with the second heat exchanger 11. The redirection of the fluid The coolant is then set so that it passes through the fourth heat exchanger 54 after the magnetocaloric device 50 absorbs heat energy. The internal air flow 200 is thus cooled both by the second heat exchanger 11 and by the fourth heat exchanger 54. The efficiency of the second heat exchanger 11 is thus improved by the presence of the magnetocaloric system. The dimensioning of the second heat exchanger 11 can thus be reduced compared to what it would have been without the presence of the magnetocaloric system.
Selon l’exemple de la figure 2 dans lequel le dispositif de gestion thermique est une pompe à chaleur, le quatrième échangeur de chaleur 54 est disposé dans le flux d’air interne 200 en parallèle du premier échangeur de chaleur 5. La redirection du fluide caloporteur est alors réglée de sorte qu’il passe dans le quatrième échangeur de chaleur 54 après que le dispositif magnétocalorique 50 relâche de l’énergie calorifique. Le flux d’air interne 200 est ainsi réchauffé à la fois par le premier échangeur de chaleur 5 et par le quatrième échangeur de chaleur 54. L’efficacité du premier échangeur de chaleur 5 est ainsi améliorée par la présence du système magnétocalorique. Le dimensionnement du premier échangeur de chaleur 5 peut ainsi être réduit par rapport à ce qu’il aurait été sans la présence du système magnétocalorique.According to the example of FIG. 2 in which the thermal management device is a heat pump, the fourth heat exchanger 54 is arranged in the internal air flow 200 in parallel with the first heat exchanger 5. The redirection of the fluid The coolant is then set so that it passes through the fourth heat exchanger 54 after the magnetocaloric device 50 releases heat energy. The internal air flow 200 is thus heated both by the first heat exchanger 5 and by the fourth heat exchanger 54. The efficiency of the first heat exchanger 5 is thus improved by the presence of the magnetocaloric system. The dimensioning of the first heat exchanger 5 can thus be reduced compared to what it would have been without the presence of the magnetocaloric system.
Selon une variante non représentée, le quatrième échangeur de chaleur 54 peut être disposé dans le flux d’air externe 100 en amont du premier 5 ou deuxième 11 échangeur de chaleur. Selon qu’il s’agit d’un circuit de climatisation ou d’une pompe à chaleur, le système magnétocalorique va respectivement refroidir ou réchauffer le flux d’air externe 100 avant que ce dernier ne traverse le deuxième 11 ou premier 5 échangeur de chaleur afin d’améliorer l’efficacité ces derniers.According to a variant not shown, the fourth heat exchanger 54 can be arranged in the external air flow 100 upstream of the first 5 or second 11 heat exchanger. Depending on whether it is an air conditioning circuit or a heat pump, the magnetocaloric system will respectively cool or heat the external air flow 100 before the latter passes through the second 11 or first 5 heat exchanger. heat in order to improve their efficiency.
Afin de limiter les coûts et également l’encombrement, le quatrième échangeur de chaleur 54 et l’échangeur de chaleur du circuit de gestion thermique destiné à être traversé par un flux d’air 100, 200 peuvent être regroupés en un unique échangeur de chaleur tri-fluide. Par tri-fluide on entend ici que l’échangeur de chaleur est traversé par le flux d’air 100, 200 mais également qu’il comporte des tubes dans lesquels circule le fluide du circuit de gestion thermique, ici le fluide réfrigérant de la boucle principale A, et le fluide caloporteur du système magnétocalorique.In order to limit the costs and also the size, the fourth heat exchanger 54 and the heat exchanger of the thermal management circuit intended to be crossed by an air flow 100, 200 can be grouped together in a single heat exchanger tri-fluid. By tri-fluid is meant here that the heat exchanger is crossed by the air flow 100, 200 but also that it comprises tubes in which circulates the fluid of the thermal management circuit, here the refrigerant of the loop main A, and the heat transfer fluid of the magnetocaloric system.
Dans un second mode de réalisation illustré aux figures 3 et 4, le quatrième échangeur de chaleur 54 est un échangeur de chaleur bifluide agencé conjointement sur une première branche de dérivation B du circuit de gestion thermique. Cette première branche de dérivation B est disposée en amont d’un des échangeurs de chaleur du circuit de gestion thermique, ici l’échangeur de chaleur destiné à être traversé par le flux d’air interne 200.In a second embodiment illustrated in FIGS. 3 and 4, the fourth heat exchanger 54 is a two-fluid heat exchanger arranged jointly on a first bypass branch B of the thermal management circuit. This first bypass branch B is arranged upstream of one of the heat exchangers of the thermal management circuit, here the heat exchanger intended to be crossed by the internal air flow 200.
Dans l’exemple de la figure 3, le dispositif de gestion thermique 1 est un circuit de climatisation à l’instar de l’exemple de la figure 1. Dans cet exemple de la figure 3, la boucle principale A est identique à celle de l’exemple de la figure 1 et la première branche de dérivation B est directement connectée sur ladite boucle principale A. La première branche de dérivation B comporte un point d’entrée de fluide 31 et un point de sortie de fluide 32 disposés tous deux en amont du deuxième échangeur de chaleur 11. Le point d’entrée de fluide 31 est disposé en amont du point de sortie de fluide 32, entre le premier dispositif de détente 7 et ledit point de sortie de fluide 32. Le point de sortie de fluide 32 est quant à lui disposé entre le point d’entrée de fluide 31 et le deuxième échangeur de chaleur 11.
Afin de rediriger au moins une partie du flux de fluide réfrigérant alternativement vers le quatrième échangeur de chaleur 54, la première branche de dérivation B comporte un dispositif de redirection 52, par exemple une vanne trois-voies. Ce dispositif de redirection 52 est notamment disposé au niveau du point d’entrée de fluide 31.
Ainsi, au moins une portion du fluide réfrigérant est refroidie au niveau du quatrième échangeur de chaleur 54, lorsqu’il est connecté au système magnétocalorique, ce qui permet d’améliorer l’efficacité du deuxième échangeur de chaleur 11. Le dimensionnement du deuxième échangeur de chaleur 11 peut ainsi être réduit par rapport à ce qu’il aurait été sans la présence du système magnétocalorique.In the example of Figure 3, the thermal management device 1 is an air conditioning circuit like the example of Figure 1. In this example of Figure 3, the main loop A is identical to that of the example of Figure 1 and the first bypass branch B is directly connected to said main loop A. The first bypass branch B comprises a fluid inlet point 31 and a fluid outlet point 32 both arranged in upstream of the second heat exchanger 11. The fluid inlet point 31 is arranged upstream of the fluid outlet point 32, between the first expansion device 7 and said fluid outlet point 32. The fluid outlet point 32 is arranged between the fluid entry point 31 and the second heat exchanger 11.
In order to redirect at least part of the coolant flow alternately to the fourth heat exchanger 54, the first bypass branch B includes a redirection device 52, for example a three-way valve. This redirection device 52 is in particular arranged at the level of the fluid entry point 31.
Thus, at least a portion of the refrigerant fluid is cooled at the level of the fourth heat exchanger 54, when it is connected to the magnetocaloric system, which makes it possible to improve the efficiency of the second heat exchanger 11. The dimensioning of the second exchanger heat 11 can thus be reduced compared to what it would have been without the presence of the magnetocaloric system.
Dans l’exemple de la figure 4, le dispositif de gestion thermique 1 est une pompe à chaleur à l’instar de l’exemple de la figure 2. Dans cet exemple de la figure 4, la boucle principale A est identique à celle de l’exemple de la figure 2 et la première branche de dérivation B est directement connectée sur ladite boucle principale A. La première branche de dérivation B comporte un point d’entrée de fluide 31 et un point de sortie de fluide 32 disposés tous deux en amont du premier échangeur de chaleur 5. Le point d’entrée de fluide 31 est disposé en amont du point de sortie de fluide 32, entre le compresseur 3 et ledit point de sortie de fluide 32. Le point de sortie de fluide 32 est quant à lui disposé entre le point d’entrée de fluide 31 et le premier échangeur de chaleur 5.
Afin de rediriger au moins une partie du flux de fluide réfrigérant vers le quatrième échangeur de chaleur 54, la première branche de dérivation B comporte un dispositif de redirection 52, par exemple une vanne trois-voies. Ce dispositif de redirection 52 est notamment disposé au niveau du point d’entrée de fluide 31.
Ainsi, au moins une portion du fluide réfrigérant est réchauffé au niveau du quatrième échangeur de chaleur 54 via le dispositif magnétocalorique 50 ce qui permet d’améliorer l’efficacité du premier échangeur de chaleur 5, lorsque ledit quatrième échangeur de chaleur 54 est connecté au système magnétocalorique. Le dimensionnement du premier échangeur de chaleur 5 peut ainsi être réduit par rapport à ce qu’il aurait été sans la présence du système magnétocalorique.In the example of Figure 4, the thermal management device 1 is a heat pump like the example of Figure 2. In this example of Figure 4, the main loop A is identical to that of the example of FIG. 2 and the first bypass branch B is directly connected to said main loop A. The first bypass branch B comprises a fluid inlet point 31 and a fluid outlet point 32 both arranged in upstream of the first heat exchanger 5. The fluid inlet point 31 is arranged upstream of the fluid outlet point 32, between the compressor 3 and said fluid outlet point 32. The fluid outlet point 32 is as to him disposed between the fluid entry point 31 and the first heat exchanger 5.
In order to redirect at least part of the flow of refrigerant fluid to the fourth heat exchanger 54, the first bypass branch B includes a redirection device 52, for example a three-way valve. This redirection device 52 is in particular arranged at the level of the fluid entry point 31.
Thus, at least a portion of the refrigerant fluid is heated at the level of the fourth heat exchanger 54 via the magnetocaloric device 50 which makes it possible to improve the efficiency of the first heat exchanger 5, when said fourth heat exchanger 54 is connected to the magnetocaloric system. The dimensioning of the first heat exchanger 5 can thus be reduced compared to what it would have been without the presence of the magnetocaloric system.
Selon une variante non représentée, la première branche de dérivation B peut être disposée en amont d’un des échangeurs de chaleur du circuit de gestion thermique destiné à être traversé par le flux d’air externe 100. Selon qu’il s’agit d’un circuit de climatisation ou d’une pompe à chaleur, le système magnétocalorique va respectivement refroidir ou réchauffer le fluide réfrigérant afin d’améliorer l’efficacité du deuxième 11 ou premier 5 échangeur de chaleur.According to a variant not shown, the first bypass branch B can be arranged upstream of one of the heat exchangers of the thermal management circuit intended to be crossed by the external air flow 100. Depending on whether it is a an air conditioning circuit or a heat pump, the magnetocaloric system will respectively cool or heat the refrigerant in order to improve the efficiency of the second 11 or first 5 heat exchanger.
Comme illustré sur les figures 5 et 6, la boucle principale A peut également comporter une deuxième branche de dérivation C disposée en parallèle du premier dispositif de détente 7 et du deuxième échangeur de chaleur 11. Cette deuxième branche de dérivation C relie plus précisément un point d’entrée de fluide réfrigérant 33 et un point de sortie de fluide réfrigérant 34 tous deux disposés sur la boucle principale A. Le point d’entrée de fluide réfrigérant 33 est notamment disposé en amont du premier dispositif de détente 7, entre le premier échangeur de chaleur 5 et ledit premier dispositif de détente 7. Le point de sortie de fluide réfrigérant 34 est quant à lui disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur 11, entre ledit deuxième échangeur de chaleur 11 et le compresseur 3.
La deuxième branche de dérivation C comporte un deuxième dispositif de détente 13 et un cinquième échangeur de chaleur 15 disposé en aval du deuxième dispositif de détente 13.As illustrated in FIGS. 5 and 6, the main loop A can also comprise a second bypass branch C arranged in parallel with the first expansion device 7 and the second heat exchanger 11. This second bypass branch C more precisely connects a point coolant inlet 33 and a coolant outlet point 34 both arranged on the main loop A. The coolant fluid inlet point 33 is in particular arranged upstream of the first expansion device 7, between the first heat exchanger heat exchanger 5 and said first expansion device 7. The refrigerant fluid outlet point 34 is disposed downstream of the second heat exchanger 11, between said second heat exchanger 11 and the compressor 3.
The second bypass branch C comprises a second expansion device 13 and a fifth heat exchanger 15 disposed downstream of the second expansion device 13.
Afin de déterminer si le fluide réfrigérant passe dans le deuxième 11 et/ou le cinquième 15 échangeur de chaleur, les premier 7 et deuxième 13 dispositifs de détente peuvent comporter une fonction d’arrêt, c’est-à-dire qu’ils sont configurés pour pouvoir bloquer le flux de fluide réfrigérant.In order to determine whether the refrigerant fluid passes through the second 11 and/or the fifth 15 heat exchanger, the first 7 and second 13 expansion devices may include a stop function, that is to say they are configured to be able to block the flow of refrigerant fluid.
Toujours selon les figures 5 et 6, le circuit de gestion thermique comporte en outre une boucle secondaire D à l’intérieur de laquelle est destiné à circuler un fluide caloporteur. Cette boucle secondaire D comporte notamment une pompe 17 et un sixième échangeur de chaleur 19. Ce sixième échangeur de chaleur 19 peut par exemple être une ou plusieurs plaques destinées à la gestion thermique d’éléments tels que les batteries d’un véhicule électrique ou hybride.
Le cinquième échangeur de chaleur 15 est quant à lui disposé conjointement sur la deuxième branche de dérivation C et la boucle secondaire D de sorte à permettre les échanges d’énergie calorifique entre le fluide réfrigérant de la boucle principale A et le fluide caloporteur de la boucle secondaire D.Still according to FIGS. 5 and 6, the thermal management circuit further comprises a secondary loop D inside which a heat transfer fluid is intended to circulate. This secondary loop D comprises in particular a pump 17 and a sixth heat exchanger 19. This sixth heat exchanger 19 can for example be one or more plates intended for the thermal management of elements such as the batteries of an electric or hybrid vehicle. .
The fifth heat exchanger 15 is for its part arranged jointly on the second bypass branch C and the secondary loop D so as to allow the exchange of heat energy between the refrigerant fluid of the main loop A and the heat transfer fluid of the loop secondary d.
A l’instar des modes de réalisation illustrés aux figures 3 et 4, le quatrième échangeur de chaleur 54 est un échangeur de chaleur bifluide agencé conjointement sur la première branche de dérivation B du circuit de gestion thermique connectée à la boucle secondaire D. La première branche de dérivation B est disposée en amont d’un des échangeurs de chaleur du circuit de gestion thermique, ici le sixième échangeur de chaleur 19. Ce positionnement du quatrième échangeur de chaleur 54, lorsqu’il est connecté au système magnétocalorique, permet d’améliorer l’efficacité du sixième échangeur de chaleur 19, par exemple lorsque les besoins de refroidissement sont importants, notamment lors d’un chargement rapide des batteries.Like the embodiments illustrated in FIGS. 3 and 4, the fourth heat exchanger 54 is a two-fluid heat exchanger arranged jointly on the first bypass branch B of the thermal management circuit connected to the secondary loop D. The first bypass branch B is arranged upstream of one of the heat exchangers of the thermal management circuit, here the sixth heat exchanger 19. This positioning of the fourth heat exchanger 54, when it is connected to the magnetocaloric system, makes it possible to improve the efficiency of the sixth heat exchanger 19, for example when the cooling requirements are high, in particular during rapid charging of the batteries.
Afin de rediriger au moins une partie du flux de fluide caloporteur vers le quatrième échangeur de chaleur 54, la première branche de dérivation B comporte un dispositif de redirection 52, par exemple une vanne trois-voies.In order to redirect at least part of the heat transfer fluid flow towards the fourth heat exchanger 54, the first bypass branch B comprises a redirection device 52, for example a three-way valve.
Selon la première variante illustrée à la figure 5, la première branche de dérivation B comporte un point d’entrée de fluide 31 disposé sur la boucle secondaire D en amont du cinquième échangeur de chaleur 15 et un point de sortie de fluide 32 disposé en aval du cinquième échangeur de chaleur 15. Cette première variante permet au fluide caloporteur passant par la première branche de dérivation B de contourner le cinquième échangeur de chaleur 15.According to the first variant illustrated in FIG. 5, the first bypass branch B comprises a fluid inlet point 31 arranged on the secondary loop D upstream of the fifth heat exchanger 15 and a fluid outlet point 32 arranged downstream of the fifth heat exchanger 15. This first variant allows the heat transfer fluid passing through the first bypass branch B to bypass the fifth heat exchanger 15.
Selon la deuxième variante illustrée à la figure 6, la première branche de dérivation B comporte un point d’entrée de fluide 31 et un point de sortie de fluide 32 disposés tous deux en aval du cinquième échangeur de chaleur 15. Cette deuxième variante permet que le fluide caloporteur passant par la première branche de dérivation B soit obligatoirement passé au préalable par le cinquième échangeur de chaleur 15.According to the second variant illustrated in FIG. 6, the first bypass branch B comprises a fluid inlet point 31 and a fluid outlet point 32 both arranged downstream of the fifth heat exchanger 15. This second variant allows the heat transfer fluid passing through the first bypass branch B must first pass through the fifth heat exchanger 15.
Comme illustré à la figure 7, la boucle secondaire D peut également comporter une troisième branche de dérivation E. Cette troisième branche de dérivation E relie plus particulièrement un point d’entrée 35 et un point de sortie 36 de fluide caloporteur. Le point d’entrée de fluide caloporteur 35 est notamment disposé en amont du cinquième échangeur de chaleur 15, entre le sixième 19 et le cinquième 15 échangeur de chaleur dans le sens de circulation du fluide caloporteur. Le point de sortie de fluide caloporteur 36 est quant à lui disposé en amont du sixième échangeur de chaleur 19, entre le cinquième 15 et le sixième 19 échangeur de chaleur dans le sens de circulation du fluide caloporteur. La troisième branche de dérivation E comporte un septième échangeur de chaleur 21, par exemple disposé en face avant du véhicule automobile et destiné à être traversé par le flux d’air externe 100.
Le point d’entrée de fluide caloporteur 35 est disposé sur la boucle secondaire D en aval de la pompe 17. Cela permet par exemple d’évacuer de l’énergie calorifique issue du sixième échangeur de chaleur 19 via le septième échangeur de chaleur 21 sans que le fluide réfrigérant ne soit obligé de passer par le cinquième échangeur de chaleur 15.As illustrated in FIG. 7, the secondary loop D may also include a third bypass branch E. This third bypass branch E connects more particularly an inlet point 35 and an outlet point 36 of the coolant fluid. The heat transfer fluid entry point 35 is in particular arranged upstream of the fifth heat exchanger 15, between the sixth 19 and the fifth 15 heat exchanger in the direction of circulation of the heat transfer fluid. The heat transfer fluid outlet point 36 is arranged upstream of the sixth heat exchanger 19, between the fifth 15 and the sixth 19 heat exchanger in the direction of circulation of the heat transfer fluid. The third bypass branch E comprises a seventh heat exchanger 21, for example arranged on the front face of the motor vehicle and intended to be crossed by the external air flow 100.
The heat transfer fluid entry point 35 is arranged on the secondary loop D downstream of the pump 17. This makes it possible, for example, to evacuate calorific energy from the sixth heat exchanger 19 via the seventh heat exchanger that the refrigerant is forced to pass through the fifth heat exchanger 15.
Afin de rediriger au moins une partie du flux de fluide caloporteur vers la troisième branche de dérivation E et/ou vers le cinquième échangeur de chaleur 15, la troisième branche de dérivation E comporte un dispositif de redirection 20, par exemple une vanne trois-voies.In order to redirect at least part of the heat transfer fluid flow towards the third bypass branch E and/or towards the fifth heat exchanger 15, the third bypass branch E comprises a redirection device 20, for example a three-way valve .
Selon l’exemple de la figure 7, la première branche de dérivation B peut comporter un point d’entrée de fluide 31 et un point de sortie de fluide 32 disposés sur ladite troisième branche de dérivation E tous deux en aval du septième échangeur de chaleur 21. Le système magnétocalorique peut ainsi permettre une meilleure évacuation de l’énergie calorifique du fluide réfrigérant circulant dans la troisième branche de dérivation E, par exemple pour améliorer l’efficacité du sixième échangeur de chaleur 19.According to the example of Figure 7, the first bypass branch B may include a fluid inlet point 31 and a fluid outlet point 32 arranged on said third bypass branch E both downstream of the seventh heat exchanger 21. The magnetocaloric system can thus allow a better evacuation of the calorific energy of the refrigerant fluid circulating in the third bypass branch E, for example to improve the efficiency of the sixth heat exchanger 19.
Le dispositif de gestion thermique 1 peut également être un dispositif de climatisation inversible comme le montre la figure 8. Le premier échangeur de chaleur 5 est alors un condenseur à eau agencé conjointement sur la boucle principale A et sur la troisième branche de dérivation E afin de permettre les échanges d’énergie calorifique entre le fluide réfrigérant de la boucle principale A et le fluide caloporteur circulant dans la troisième branche de dérivation E. Sur ladite troisième branche de dérivation E, le premier échangeur de chaleur 5 est notamment disposé en amont du septième échangeur de chaleur 21.The thermal management device 1 can also be a reversible air conditioning device as shown in FIG. 8. The first heat exchanger 5 is then a water condenser arranged jointly on the main loop A and on the third bypass branch E in order to allow heat energy to be exchanged between the refrigerant of the main loop A and the heat transfer fluid flowing in the third bypass branch E. On said third bypass branch E, the first heat exchanger 5 is in particular arranged upstream of the seventh heat exchanger 21.
La troisième branche de dérivation E peut en outre comporter une quatrième branche de dérivation F de contournement du premier échangeur de chaleur 5 afin par exemple d’évacuer de l’énergie calorifique issue du sixième échangeur de chaleur 19 via le septième échangeur de chaleur 21 sans que le fluide réfrigérant ne soit obligé de passer par le premier échangeur de chaleur 5. Cette quatrième branche de dérivation F relie notamment un point d’entrée de fluide 37 disposé en amont du premier échangeur de chaleur 5 et un point de sortie du fluide caloporteur 38 disposé en aval du premier échangeur de chaleur 5, entre ledit premier échangeur de chaleur 5 et le septième échangeur de chaleur 21. Cette quatrième branche de dérivation F peut notamment comporter un dispositif de redirection du fluide caloporteur pour contrôler le flux de fluide caloporteur, par exemple une vanne d’arrêt 28 ou une vanne trois-voies disposée au niveau du point d’entrée de fluide caloporteur 37.The third bypass branch E may further comprise a fourth bypass branch F bypassing the first heat exchanger 5 in order, for example, to evacuate calorific energy from the sixth heat exchanger 19 via the seventh heat exchanger 21 without that the refrigerant fluid is not obliged to pass through the first heat exchanger 5. This fourth bypass branch F connects in particular a fluid inlet point 37 disposed upstream of the first heat exchanger 5 and an outlet point of the heat transfer fluid 38 disposed downstream of the first heat exchanger 5, between said first heat exchanger 5 and the seventh heat exchanger 21. This fourth bypass branch F may in particular comprise a device for redirecting the heat transfer fluid to control the flow of heat transfer fluid, for example a shut-off valve 28 or a three-way valve arranged at the level of the coolant fluid entry point 37.
La troisième branche de dérivation E peut également comporter une cinquième branche de dérivation G. Cette cinquième branche de dérivation G comporte notamment un huitième échangeur de chaleur 30, par exemple un radiateur destiné à être traversé par le flux d’air interne 200 et le réchauffer. Cette cinquième branche de dérivation G relie plus précisément un point d’entrée de fluide caloporteur 39 et un point de sortie du fluide caloporteur 40. Le point d’entrée de fluide caloporteur 39 est disposé en amont du septième échangeur de chaleur 21, entre le premier échangeur de chaleur 5 et ledit septième échangeur de chaleur 21. Le point de sortie de fluide caloporteur 40 est quant à lui disposé en aval du septième échangeur de chaleur 21. Cette cinquième branche de dérivation G peut notamment comporter un dispositif de redirection du fluide caloporteur pour contrôler le flux de fluide caloporteur, par exemple une vanne trois-voies 29 disposée au niveau du point d’entrée de fluide caloporteur 39.The third bypass branch E can also comprise a fifth bypass branch G. This fifth bypass branch G comprises in particular an eighth heat exchanger 30, for example a radiator intended to be crossed by the internal air flow 200 and to heat it. . This fifth bypass branch G more precisely connects a heat transfer fluid entry point 39 and a heat transfer fluid exit point 40. The heat transfer fluid entry point 39 is arranged upstream of the seventh heat exchanger 21, between the first heat exchanger 5 and said seventh heat exchanger 21. The heat transfer fluid outlet point 40 is for its part disposed downstream of the seventh heat exchanger 21. This fifth bypass branch G may in particular comprise a fluid redirection device heat transfer fluid to control the flow of heat transfer fluid, for example a three-way valve 29 arranged at the level of the heat transfer fluid entry point 39.
Toujours selon le dispositif de climatisation inversible 1 de la figure 8, la boucle principale A peut quant à elle comporter une sixième branche de dérivation H. Cette sixième branche de dérivation H relie un point d’entrée de fluide réfrigérant 41 disposé en aval du premier échangeur de chaleur 5 et un point de sortie de fluide réfrigérant 42 disposé en aval du point d’entrée de fluide réfrigérant 41, entre ledit point d’entrée de fluide réfrigérant 41 et le premier dispositif de détente 7, plus précisément en amont du point d’entrée de fluide réfrigérant 33 de la deuxième branche de dérivation C. Cette sixième branche de dérivation H comporte notamment un troisième dispositif de détente 23 disposé en amont d’un neuvième échangeur de chaleur 25. Ce neuvième échangeur de chaleur 25 peut notamment être disposé en face avant du véhicule automobile et destiné à être traversé par le flux d’air externe 100 afin d’en absorber l’énergie calorifique. La sixième branche de dérivation H peut comporter en outre une vanne anti-retour 26 disposée en aval du neuvième échangeur de chaleur 25. Afin de contrôler le flux de fluide réfrigérant, le troisième dispositif de détente 23 peut comporter un fonction d’arrêt et la boucle principale A comporter une vanne d’arrêt 27 disposée entre le point d’entrée 41 et le point de sortie 42 de fluide réfrigérant de la sixième branche de dérivation H.Still according to the reversible air conditioning device 1 of FIG. 8, the main loop A can itself comprise a sixth bypass branch H. This sixth bypass branch H connects a refrigerant fluid inlet point 41 disposed downstream of the first heat exchanger 5 and a coolant fluid outlet point 42 disposed downstream of the coolant fluid inlet point 41, between said coolant fluid inlet point 41 and the first expansion device 7, more precisely upstream of the coolant fluid outlet point coolant inlet 33 of the second bypass branch C. This sixth bypass branch H comprises in particular a third expansion device 23 arranged upstream of a ninth heat exchanger 25. This ninth heat exchanger 25 can in particular be arranged on the front face of the motor vehicle and intended to be traversed by the external air flow 100 in order to absorb the calorific energy. The sixth bypass branch H may further include a non-return valve 26 disposed downstream of the ninth heat exchanger 25. In order to control the flow of refrigerant fluid, the third expansion device 23 may include a stop function and the main loop A include a shut-off valve 27 arranged between the entry point 41 and the exit point 42 of the refrigerant fluid from the sixth bypass branch H.
La première branche de dérivation B peut quant à elle être connectée sur la troisième branche de dérivation E, en amont du premier échangeur de chaleur 5. La première branche de dérivation B peut alors comporter un point d’entrée de fluide 31 et un point de sortie de fluide 32 disposés tous deux en amont du premier échangeur de chaleur 5 sur la troisième branche de dérivation E. le quatrième échangeur de chaleur 54 peut ainsi, lorsqu’il est connecté au système magnétocalorique, par exemple aider à réchauffer le fluide réfrigérant pour réchauffer le flux d’air interne 200 via le huitième échangeur de chaleur 30 ou encore à refroidir le fluide réfrigérant afin de faciliter la dissipation de l’énergie calorifique dans le flux d’air externe 100 via le septième échangeur de chaleur 21.The first bypass branch B can itself be connected to the third bypass branch E, upstream of the first heat exchanger 5. The first bypass branch B can then comprise a fluid inlet point 31 and a fluid outlet 32 both arranged upstream of the first heat exchanger 5 on the third bypass branch E. the fourth heat exchanger 54 can thus, when it is connected to the magnetocaloric system, for example help to heat the refrigerant fluid to reheat the internal air flow 200 via the eighth heat exchanger 30 or to cool the refrigerant fluid in order to facilitate the dissipation of heat energy in the external air flow 100 via the seventh heat exchanger 21.
Ainsi, on voit bien que de par la présence du système magnétocalorique, il est possible selon son positionnement d’améliorer l’efficacité des échangeurs de chaleur au sein du dispositif de gestion thermique.
Thus, it is clearly seen that due to the presence of the magnetocaloric system, it is possible, depending on its positioning, to improve the efficiency of the heat exchangers within the thermal management device.
Claims (9)
caractérisé en ce que ledit dispositif de gestion thermique (1) comporte un système magnétocalorique rapporté au véhicule automobile dans laquelle est destiné à circuler un fluide caloporteur, ledit système magnétocalorique comportant :
une branche magnétocalorique (M) comportant un troisième échangeur de chaleur (53),
- un dispositif magnétocalorique (50),
- une première conduite de dérivation (55) dont une première extrémité est connectée en aval du dispositif magnétocalorique (50) et dont une deuxième extrémité comporte un premier organe de connexion (55a), et
- une deuxième conduite de dérivation (56) dont une première extrémité est connectée en amont du dispositif magnétocalorique (50) et dont une deuxième extrémité comporte un deuxième organe de connexion (56a),
le dispositif magnétocalorique (50) étant agencé conjointement sur la branche magnétocalorique (M) et les première (55) et deuxième (56) conduites de dérivation,
le circuit de gestion thermique comportant en outre :
- un quatrième échangeur de chaleur (54) configuré pour échanger de l’énergie calorifique avec un fluide dudit circuit de gestion thermique,
- une troisième conduite de dérivation (57) dont une première extrémité est connectée à une entrée de fluide caloporteur du quatrième échangeur de chaleur (54) et dont une deuxième extrémité comporte un troisième organe de connexion (55a) configuré pour se connecter au premier organe de connexion (55a), et
- une quatrième conduite de dérivation (58) dont une première extrémité est connectée à une sortie de fluide caloporteur du quatrième échangeur de chaleur (54) et dont une deuxième extrémité comporte un quatrième organe de connexion (58a) configuré pour se connecter au deuxième organe de connexion (56a).Thermal management device (1) for a motor vehicle comprising a thermal management circuit internal to the motor vehicle, comprising a main loop (A) in which a refrigerant fluid is intended to circulate, said main loop (A) comprising, in the direction of circulation refrigerant fluid, a compressor (3), a first heat exchanger (5), a first expansion device (7) and a second heat exchanger (11),
characterized in that said thermal management device (1) comprises a magnetocaloric system attached to the motor vehicle in which a heat transfer fluid is intended to circulate, said magnetocaloric system comprising:
a magnetocaloric branch (M) including a third heat exchanger (53),
- a magnetocaloric device (50),
- a first branch line (55), a first end of which is connected downstream of the magnetocaloric device (50) and a second end of which includes a first connection member (55a), and
- a second branch pipe (56), a first end of which is connected upstream of the magnetocaloric device (50) and a second end of which comprises a second connection member (56a),
the magnetocaloric device (50) being arranged jointly on the magnetocaloric branch (M) and the first (55) and second (56) branch pipes,
the thermal management circuit further comprising:
- a fourth heat exchanger (54) configured to exchange heat energy with a fluid of said thermal management circuit,
- a third branch line (57) whose first end is connected to a coolant inlet of the fourth heat exchanger (54) and whose second end comprises a third connection member (55a) configured to connect to the first member connection (55a), and
- a fourth branch line (58) whose first end is connected to a coolant outlet of the fourth heat exchanger (54) and whose second end comprises a fourth connection member (58a) configured to connect to the second member connection (56a).
- la boucle principale (A) comporte une deuxième branche de dérivation (C) disposée en parallèle du premier dispositif de détente (7) et du deuxième échangeur de chaleur (11), ladite deuxième branche de dérivation (C) comportant un deuxième dispositif de détente (13) et un cinquième échangeur de chaleur (15) disposé en aval du deuxième dispositif de détente (13), et que,
- le circuit de gestion thermique comporte une boucle secondaire (D) à l’intérieur de laquelle est destiné à circuler un fluide caloporteur et comportant une pompe (17) et un sixième échangeur de chaleur (19),
le cinquième échangeur de chaleur (15) étant disposé conjointement sur la deuxième branche de dérivation (C) et la boucle secondaire (D) de sorte à permettre des échanges d’énergie calorifique entre le fluide réfrigérant de la boucle principale (A) et le fluide caloporteur de la boucle secondaire (D).Thermal management device (1) according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that:
- the main loop (A) comprises a second bypass branch (C) arranged in parallel with the first expansion device (7) and the second heat exchanger (11), said second bypass branch (C) comprising a second expansion (13) and a fifth heat exchanger (15) arranged downstream of the second expansion device (13), and that,
- the thermal management circuit comprises a secondary loop (D) inside which a heat transfer fluid is intended to circulate and comprising a pump (17) and a sixth heat exchanger (19),
the fifth heat exchanger (15) being arranged jointly on the second bypass branch (C) and the secondary loop (D) so as to allow heat energy exchanges between the refrigerant of the main loop (A) and the secondary loop heat transfer fluid (D).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1908874A FR3099554A1 (en) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | Thermal management device comprising an attached magnetocaloric device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1908874 | 2019-08-02 | ||
FR1908874A FR3099554A1 (en) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | Thermal management device comprising an attached magnetocaloric device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3099554A1 true FR3099554A1 (en) | 2021-02-05 |
Family
ID=69375407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1908874A Withdrawn FR3099554A1 (en) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | Thermal management device comprising an attached magnetocaloric device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3099554A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56151867U (en) * | 1980-04-11 | 1981-11-13 | ||
WO2016196109A1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | Thermo King Corporation | Method and system for controlling the release of heat by a temperature control unit |
EP3118035A1 (en) * | 2014-03-12 | 2017-01-18 | Calsonic Kansei Corporation | In-vehicle temperature adjusting device, vehicle air-conditioning device, and battery temperature adjsuting device |
JP2019032131A (en) * | 2017-08-09 | 2019-02-28 | 三菱重工業株式会社 | Freezing system, magnetic body structure, magnetic freezing unit, and heat radiation assisting method |
EP3578903A1 (en) * | 2018-06-05 | 2019-12-11 | Hill Phoenix Inc. | Co2 refrigeration system with magnetic refrigeration system cooling |
-
2019
- 2019-08-02 FR FR1908874A patent/FR3099554A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56151867U (en) * | 1980-04-11 | 1981-11-13 | ||
EP3118035A1 (en) * | 2014-03-12 | 2017-01-18 | Calsonic Kansei Corporation | In-vehicle temperature adjusting device, vehicle air-conditioning device, and battery temperature adjsuting device |
WO2016196109A1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | Thermo King Corporation | Method and system for controlling the release of heat by a temperature control unit |
JP2019032131A (en) * | 2017-08-09 | 2019-02-28 | 三菱重工業株式会社 | Freezing system, magnetic body structure, magnetic freezing unit, and heat radiation assisting method |
EP3578903A1 (en) * | 2018-06-05 | 2019-12-11 | Hill Phoenix Inc. | Co2 refrigeration system with magnetic refrigeration system cooling |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ANDREJ KITANOVSKI ET AL: "Application of Magnetic Refrigeration and its Assessment, Final Report. OVERVIEW OF EXISTING TECHNOLOGIES AND THEIR COMPARISON WITH MAGNETIC REFRIGERATION", FINAL REPORT: APPENDIX 1, 5 June 2008 (2008-06-05), pages 1 - 65, XP055502701, Retrieved from the Internet <URL:N.N.> [retrieved on 20180828] * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR3074272B1 (en) | THERMAL MANAGEMENT CIRCUIT OF A HYBRID OR ELECTRIC VEHICLE | |
EP3606774B1 (en) | Indirect reversible air-conditioning circuit for a motor vehicle and corresponding operating method | |
WO2020165511A1 (en) | Device for thermal management of an electric or hybrid motor vehicle | |
WO2019220036A1 (en) | Circuit for the thermal management of a hybrid or electric vehicle | |
EP3881013B1 (en) | Reversible thermal management device for a motor vehicle | |
FR3081123A1 (en) | THERMAL MANAGEMENT CIRCUIT FOR HYBRID OR ELECTRIC VEHICLE | |
EP3661798A1 (en) | Electrical connection device for vehicle cooled by a heat transfer fluid circuit | |
WO2021116564A1 (en) | Reversible thermal-management device | |
FR3099554A1 (en) | Thermal management device comprising an attached magnetocaloric device | |
FR3099555A1 (en) | Thermal management device comprising a magnetocaloric device | |
EP4034394B1 (en) | Device for the thermal management of an electric or hybrid motor vehicle comprising a heat-transfer fluid circuit | |
WO2021249934A1 (en) | Device for the thermal management of an electric or hybrid motor vehicle comprising a heat-transfer fluid circuit | |
WO2022008196A1 (en) | Thermal management device for the batteries of an electric or hybrid motor vehicle | |
WO2021152235A1 (en) | Motor vehicle thermal management device | |
FR3099642A1 (en) | Thermal regulation device for at least one electric vehicle battery pack | |
WO2020165513A1 (en) | Thermal management device for an electric or a hybrid motor vehicle | |
EP3521073B1 (en) | Circuit for thermal management of a hybrid vehicle | |
FR3092652A1 (en) | Thermal management device for an electric or hybrid motor vehicle | |
WO2023025898A1 (en) | Thermal management device for the batteries of an electric or hybrid vehicle | |
FR3100607A1 (en) | Reversible thermal management device for a motor vehicle comprising a refrigerant redirection module and corresponding redirection module | |
FR3079669A1 (en) | THERMAL MANAGEMENT CIRCUIT OF AN ELECTRICAL STORAGE DEVICE OF A MOTOR VEHICLE AND ASSOCIATED STEERING METHOD | |
EP4396012A1 (en) | Thermal management device for batteries for an electric or hybrid vehicle | |
FR3112719A1 (en) | Thermal management device for the batteries of an electric or hybrid motor vehicle | |
FR3116764A1 (en) | Thermal management device of an electric or hybrid motor vehicle | |
FR3126754A1 (en) | Device for thermal management of an electrical and/or electronic element with a three-fluid heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20210205 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20230405 |