FR3105712A1 - Dispositif d’échange thermique pour des composants électriques et/ou électroniques - Google Patents

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Abstract

Titre : Dispositif d’échange thermique pour des composants électriques et/ou électroniques La présente invention concerne un dispositif d’échange thermique (3) pour un composant (20) électrique et/ou électronique, le dispositif (3) comprenant au moins une poche (30) réalisée dans un matériau souple et un réseau (31) de microfibres (32), la poche (30) délimitant un volume interne (300) dans lequel sont reçus au moins un premier fluide caloporteur (FC1) et le réseau (31) de microfibres (32), le réseau (31) de microfibres (32) étant au moins en partie immergé dans le premier fluide caloporteur (FC1) et le réseau (31) de microfibres (32) étant configuré pour être relié à au moins un circuit (13) de deuxième fluide caloporteur (FC2) et pour assurer la circulation dudit deuxième fluide caloporteur dans le dispositif d’échange thermique (3). Figure de l’abrégé : Fig 3

Description

Dispositif d’échange thermique pour des composants électriques et/ou électroniques
Le domaine de la présente invention est celui du traitement thermique de systèmes électroniques et/ou électriques comprenant des composants électriques et/ou électroniques, et elle concerne plus particulièrement un système de régulation thermique d’un système électronique et/ou électrique dont les composants électriques et/ou électroniques sont susceptibles de s’échauffer.
Les systèmes électroniques et/ou électriques concernés par la présente invention peuvent par exemple être des serveurs informatiques ou des systèmes de stockage d’énergie électrique pour des véhicules automobiles.
A titre d’exemple, dans le domaine des véhicules automobiles, les contraintes environnementales actuelles poussent les constructeurs automobiles à développer le marché des véhicules électriques et hybrides, qui émettent moins de gaz à effet de serre que les véhicules à moteurs thermiques classiques. Ces véhicules électriques et hybrides sont propulsés, au moins en partie, grâce à un moteur électrique alimenté par de l’énergie électrique stockée dans un système de stockage d’énergie électrique, plus particulièrement dans une pluralité de cellules de batterie formant ledit dispositif.
D’une façon générale, ce système de stockage d’énergie électrique tend à s’échauffer lorsqu’il est en fonctionnement, aussi les véhicules électriques et hybrides sont classiquement équipés de systèmes de régulation thermique. De tels systèmes permettent de modifier une température du système de stockage d’énergie électrique, que ce soit lors d’un démarrage du véhicule par temps froid, en augmentant sa température par exemple, ou que ce soit en cours de roulage ou lors d’une opération de recharge dudit système de stockage, en diminuant la température de ses composants électriques, notamment des cellules de batterie.
Les systèmes de régulation thermique comprennent classiquement au moins un échangeur thermique disposé au contact des cellules de batteries et configuré pour opérer des échanges thermiques avec lesdites cellules afin de les décharger de leurs calories. Par exemple, ces calories peuvent être captées par un fluide de refroidissement qui circule dans ces échangeurs thermiques. Il a néanmoins pu être constaté que de tels échangeurs thermiques peuvent conduire à un refroidissement non homogène des cellules de batteries d’un même système de stockage d’énergie électrique, entrainant alors une diminution de la performance globale dudit système.
De tels phénomènes s’aggravent lors d’usages intensifs du système de stockage. C’est notamment le cas lors de phases de charge rapide, également appelées «Fast charge» en anglais, des cellules de batterie au cours desquelles le système de stockage d’énergie électrique est soumis à une tension et un ampérage élevés de manière à permettre sa charge en un temps court de quelques dizaines de minutes. Cette charge rapide impliquant un échauffement du système de stockage d’énergie électrique supérieur à celui observé lors du fonctionnement usuel du système de stockage, les systèmes de régulation thermique tels que cités ci-dessus sont aujourd’hui insuffisants pour assurer une régulation thermique adéquate des composants des systèmes de stockage.
La présente invention s’inscrit dans ce contexte en proposant un dispositif d’échange thermique pour au moins un composant électrique et/ou électronique susceptible de s’échauffer, le dispositif comprenant au moins une poche réalisée dans un matériau souple et un réseau de microfibres, la poche délimitant un volume interne dans lequel sont reçus au moins un premier fluide caloporteur et le réseau de microfibres, le réseau de microfibres étant au moins en partie immergé dans le premier fluide caloporteur et le réseau de microfibres étant configuré pour être relié à au moins un circuit d’un deuxième fluide caloporteur et pour assurer la circulation dudit deuxième fluide caloporteur dans le dispositif d’échange thermique.
Le dispositif d’échange thermique selon l’invention propose ainsi une alternative plus efficace aux échangeurs thermiques actuellement mis en œuvre, notamment en ce qu’il est capable d’épouser, au moins partiellement, les irrégularités qui peuvent être présentes à la surface des composants électriques et/ou électroniques destinés à être traités thermiquement par le dispositif d’échange thermique selon l’invention. Avantageusement, la souplesse de la poche ainsi que la déformabilité des microfibres formant le réseau de microfibres, confèrent au dispositif d’échange thermique une capacité de déformation qui permet d’augmenter une surface d’échange thermique entre le dispositif d’échange thermique et le composant à traiter et donc d’améliorer le traitement thermique de ce composant par rapport à des échangeurs thermiques classiques.
Le dispositif d’échange thermique est ainsi configuré pour mettre en œuvre au moins deux échanges thermiques distincts. Un premier échange thermique s’effectue entre le deuxième fluide caloporteur circulant dans les différentes microfibres et le premier fluide caloporteur dans lequel ces microfibres sont au moins partiellement immergées, tandis qu’un deuxième échange thermique est mis en œuvre entre le premier fluide caloporteur et le composant électrique et/ou électronique. Il est entendu que, dans la présente invention, le premier fluide caloporteur et le deuxième fluide caloporteur ne sont pas mélangés et que les différents échanges thermiques s’opèrent à travers une paroi des microfibres et/ou à travers la poche souple. Il est entendu que le premier échange thermique et le deuxième échange thermique peuvent avoir lieu simultanément ou non sans sortir du contexte de la présente invention.
Selon l’invention, le réseau de microfibres peut être majoritairement immergé dans le premier fluide caloporteur.
Selon l’invention, la poche présente la forme d’au moins un feuillet au moins en partie réalisé dans un matériau métallique déformable élastiquement.
Par «déformable élastiquement» on entend que le matériau de la poche est adapté de sorte que, d’une part, la forme de la poche puisse être modifiée depuis une forme dite «initiale» vers une forme adaptée à l’environnement dans lequel le dispositif d’échange thermique est intégré et que, d’autre part, la forme de la poche puisse reprendre sa forme «initiale».
Par exemple, la poche peut être réalisée d’un seul tenant et présenter la forme d’un unique feuillet qui est, par exemple, plié de sorte à former la poche. Alternativement, la poche peut présenter la forme d’une pluralité de feuillets assemblés de sorte à former la poche. Selon une telle alternative, l’ensemble des différents feuillets formant la poche peuvent consister en des feuillets souples au moins partiellement réalisés dans le matériau métallique déformable élastiquement.
Notamment, le ou les feuillet(s) peuvent comprendre une pluralité de feuilles ou de couches distinctes. Au moins l’une de ces feuilles ou couches peut être réalisée dans le matériau métallique déformable élastiquement, par exemple en aluminium, et une autre de ces feuilles ou couches du ou des feuillet(s) peut être réalisée dans un matériau polymère ou dans un matériau polymère chargé avec des particules métalliques, par exemple d’aluminium ou de cuivre, ou avec des particules en céramique.
Selon l’invention, la poche peut ainsi présenter la forme d’au moins un feuillet comprenant au moins une couche réalisée dans un matériau polymère et au moins une couche réalisée dans un matériau métallique, ou au moins partiellement métallique, élastiquement déformable.
Les microfibres du réseau de microfibres consistent, quant à elles, en des structures allongées creuses, adaptées pour être parcourues par le deuxième fluide caloporteur. Par exemple, les microfibres peuvent être réalisées dans un matériau polymère. Un tel matériau permet, de manière avantageuse, de diminuer le poids du dispositif d’échange thermique embarqué sur le véhicule par rapport à un échangeur thermique classique. En outre, le matériau, quel qu’il soit, formant chacune de ces microfibres présente une épaisseur comprise entre 50 µm et 200 µm.
Par exemple, les microfibres peuvent être réalisées en poly-propylene (PP), poly-carbonate (PC) ou encore en poly-amide (PA). Avantageusement, l’utilisation de tels matériaux polymères assure l’imperméabilité des microfibres au deuxième fluide caloporteur les traversant et au premier fluide caloporteur les entourant de sorte à prévenir les fuites d’un fluide vers un autre. Avantageusement, de tels matériaux confèrent en outre aux microfibres une souplesse qui participe à la déformabilité du dispositif d’échange thermique de sorte que celui-ci puisse s’adapter aux formes des composants électriques et/ou électroniques à traiter thermiquement. Enfin, l’utilisation de tels matériaux confère à ces microfibres une résistance chimique suffisante pour supporter les contraintes auxquelles elles sont soumises.
Selon l’invention, les microfibres présentent une section dont une dimension principale est comprise entre 0,5 mm et 1,5 mm. On entend par «dimension principale» une dimension la plus longue de la section de la microfibre concernée. A titre d’exemple, lorsque la microfibre présente une section circulaire, on qualifie de «dimension principale» son diamètre. De même, lorsque la microfibre présente une section sensiblement rectangulaire, on entend par «dimension principale» une diagonale de cette section.
Notamment, au sein du réseau de microfibres, la dimension d’une section peut varier d’une microfibre à une autre. Également, dans le dispositif d’échange thermique, une longueur de chaque microfibre, mesurée entre une première extrémité et une deuxième extrémité, les plus éloignées, de la microfibre, est définie selon un compromis visant d’une part à réduire au maximum les pertes de charge et d’autre part à assurer une répartition homogène des microfibres dans le volume interne de la poche pour permettre un transfert de chaleur lui aussi homogène.
Selon l’invention, le dispositif d’échange thermique comprend au moins un collecteur d’entrée et au moins un collecteur de sortie du deuxième fluide caloporteur fluidiquement reliés au réseau de microfibres, le collecteur d’entrée étant configuré pour répartir le deuxième fluide caloporteur dans au moins une partie des microfibres du réseau de microfibres et le collecteur de sortie étant configuré pour collecter le deuxième fluide caloporteur sortant de cette au moins une partie des microfibres.
En d’autres termes, le collecteur d’entrée est en communication fluidique avec au moins une partie des microfibres du réseau de microfibres d’une part, par exemple par leur première extrémité, et le circuit de deuxième fluide caloporteur d’autre part, de sorte à assurer le raccordement de ces microfibres au circuit de deuxième fluide caloporteur. Similairement, le collecteur de sortie est en communication fluidique avec l’au moins une partie des microfibres, par exemple par leur deuxième extrémité, et avec le circuit de deuxième fluide caloporteur de sorte à assurer l’évacuation du deuxième fluide caloporteur sortant de ces microfibres hors du dispositif d’échange thermique, et notamment vers le circuit de deuxième fluide caloporteur. Avantageusement, le collecteur d’entrée peut être configuré pour répartir le deuxième fluide caloporteur dans l’ensemble des microfibres formant le réseau de microfibres et le collecteur de sortie peut quant à lui être configuré pour collecter le deuxième fluide caloporteur qui quitte l’ensemble de ces microfibres.
De manière alternative, le dispositif d’échange thermique peut comprendre une pluralité de collecteurs d’entrée et de collecteurs de sortie, chaque paire de ces collecteurs – composée d’un collecteur d’entrée et d’un collecteur de sortie en communication fluidique avec les mêmes microfibres du réseau de microfibres - étant configurée pour assurer la répartition et l’évacuation du deuxième fluide caloporteur, respectivement, dans un sous-ensemble de microfibres du réseau de microfibres. Notamment, un tel sous-ensemble peut être rassemblé en un faisceau de microfibres.
Selon un premier mode de réalisation de l’invention, la poche peut présenter une forme parallélépipédique, ou sensiblement parallélépipédique, le collecteur d’entrée étant ménagé dans une première paroi de la forme parallélépipédique et le collecteur de sortie étant agencé dans une deuxième paroi de la forme parallélépipédique, opposée à la première paroi par rapport à un centre de la poche équidistant de la première paroi et de la deuxième paroi.
On entend ainsi par «centre de la poche» un point de la poche situé dans le volume interne, une droite passant par ce point formant un axe de symétrie de la poche. Autrement dit, la première paroi et la deuxième paroi, respectivement porteuses du collecteur d’entrée et du collecteur de sortie, se font face.
Optionnellement, le collecteur d’entrée et le collecteur de sortie peuvent être alignés le long d’une droite qui passe également par le centre de la poche. Alternativement, le collecteur d’entrée et le collecteur de sortie peuvent présenter un décalage l’un par rapport à l’autre et par rapport au centre de la poche.
De manière alternative, le collecteur d’entrée et le collecteur de sortie peuvent être disposés, respectivement, sur une première paroi et une deuxième paroi adjacentes l’une de l’autre au sein de la forme parallélépipédique de la poche.
Il est entendu que ces première paroi et deuxième paroi sont, tel que précédemment exposé, souples et déformables.
Selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, la poche peut présenter une forme parallélépipédique, ou sensiblement parallélépipédique, le collecteur d’entrée et le collecteur de sortie étant tous deux agencés sur une même paroi de cette forme parallélépipédique. Selon ce deuxième mode de réalisation de l’invention, les microfibres du réseau de microfibres sont ainsi respectivement agencées selon une conformation en «U».
Ainsi, dans le volume interne délimité par la poche, le premier fluide caloporteur est essentiellement stagnant. Avantageusement, le dispositif d’échange thermique peut comprendre au moins une durite fluidiquement raccordée au volume interne de sorte à permettre, lors d’opérations d’entretien ou de maintenance par exemple, le remplacement du premier fluide caloporteur.
La présente invention concerne également un système de régulation thermique pour au moins un composant électrique et/ou électronique dont la température doit être régulée, le composant électrique et/ou électronique étant susceptible de dégager de la chaleur, le système de régulation thermique comportant un boîtier configuré pour loger au moins le composant électrique et/ou électronique, et au moins un dispositif d’échange thermique tel que précédemment exposé, le dispositif d’échange thermique étant fluidiquement relié à au moins un circuit de deuxième fluide caloporteur configuré pour assurer la circulation dudit deuxième fluide caloporteur dans le dispositif d’échange thermique et le dispositif d’échange thermique étant agencé au contact du composant électrique et/ou électronique.
Notamment, lorsque le système de régulation thermique comprend une pluralité de dispositifs d’échange thermique, ceux-ci peuvent être reliés à un même circuit de deuxième fluide caloporteur. Les différents dispositifs d’échange thermique sont alors montés en parallèle les uns des autres sur ce circuit de deuxième fluide caloporteur. Alternativement, différents dispositifs d’échange thermique peuvent être reliés à différents circuits de deuxième fluide caloporteur, par exemple chacun des dispositifs d’échange thermique du système de régulation thermique peut être relié à un circuit de deuxième fluide caloporteur distinct.
Selon l’invention, le dispositif d’échange thermique peut être interposé entre au moins une paroi du boîtier et le composant électrique et/ou électronique.
A titre d’exemple, le boîtier peut consister en une base ouverte sur au moins un côté et qui comprend, au moins une paroi de fond de laquelle émergent une pluralité de parois latérales, le boîtier comprenant au moins un couvercle configuré pour fermer la base. La base et le couvercle délimitent ainsi un volume principal du boîtier dans lequel s’étendent au moins le composant électrique et/ou électronique, au moins le dispositif d’échange thermique tel que précédemment exposé et au moins une partie du circuit de deuxième fluide caloporteur. Le dispositif d’échange thermique peut alors être disposé entre au moins l’une des parois latérales et le composant électrique et/ou électronique et/ou entre la paroi de fond et le composant électrique et/ou électronique.
La déformabilité de la poche et du réseau de microfibres contribue ainsi à optimiser la surface d’échange thermique entre le dispositif d’échange thermique et le composant électrique et/ou électronique mais également entre le dispositif d’échange thermique et la paroi considérée. Plus particulièrement, tel qu’évoqué ci-dessus, cette déformabilité du dispositif d’échange thermique permet d’augmenter la surface d’échange thermique entre le dispositif d’échange thermique et le(s) composant(s) électrique(s) et/ou électronique(s) à traiter thermiquement. Avantageusement, une telle déformabilité du dispositif d’échange thermique contribue également à faciliter son installation dans le système de régulation thermique indépendamment de l’arrangement du ou des composants électriques et/ou électroniques au sein du boîtier.
Selon l’invention, le système de régulation thermique peut comprendre une pluralité de composants électriques et/ou électroniques, le dispositif d’échange thermique pouvant alors être interposé entre au moins un premier composant électrique et/ou électronique et un deuxième composant électrique et/ou électronique, le dispositif d’échange thermique étant agencé au contact du premier composant électrique et/ou électronique et du deuxième composant électrique et/ou électronique.
La présente invention concerne également un véhicule automobile électrique ou hybride, comprenant au moins un moteur électrique, un système de stockage d’énergie électrique comprenant au moins un composant électrique et/ou électronique et adapté pour alimenter, en énergie électrique, le moteur électrique, et au moins un système de régulation thermique tel que précédemment exposé, ce système de régulation thermique étant dédié au traitement thermique du système de stockage d’énergie électrique.
D’autres détails, caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après en relation avec les différents exemples de réalisation illustrés, à titre indicatif, sur les figures suivantes:
est une représentation écorchée schématique d’un véhicule automobile comprenant un système de régulation thermique selon l’invention;
est une représentation schématique partielle, du système de régulation thermique selon l’invention, cette figure 2 illustrant un boîtier dans lequel sont reçus au moins un dispositif d’échange thermique selon l’invention et au moins un composant électrique et/ou électronique ;
est une représentation schématique du système de régulation thermique selon l’invention, représenté dépourvu de boîtier ;
est une représentation schématique, d’un premier mode de réalisation du dispositif d’échange thermique du système de régulation thermique ;
est une représentation schématique, d’une variante du premier mode de réalisation du dispositif d’échange thermique illustré sur la figure 4;
est une représentation schématique d’un deuxième mode de réalisation du dispositif d’échange thermique selon l’invention ;
est une représentation schématique en coupe, réalisée le long d’un plan de section tel qu’illustré à la figure 2 d’un exemple de système de régulation thermique comprenant une pluralité de dispositifs d’échange thermique ;
est une représentation schématique en coupe, réalisée le long d’un plan de section tel qu’illustré à la figure 2, d’un exemple de système de système de régulation thermique comprenant une pluralité de dispositifs d’échange thermique ;
Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.
Les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La présente invention concerne un système de régulation thermique 1 destiné au traitement thermique d’un système électrique et/ou électronique 2 comportant au moins un composant 20 électrique et/ou électronique susceptible de s’échauffer et dont la température doit en conséquence être régulée. Le système de régulation thermique 1 comporte au moins un dispositif d’échange thermique 3 comprenant notamment une poche 30 réalisée dans un matériau souple et un réseau 31 de microfibres logé dans la poche 30.
Dans l’ensemble de la description ci-après, les termes «composant» et «composant électrique et/ou électronique» seront utilisés sans distinction, il en va de même pour les termes système électrique et/ou électronique 2 et systèmes de stockage d’énergie électrique 2.
Les systèmes électriques et/ou électroniques 2 dont il est question ici comprennent par exemple aussi bien des serveurs informatiques que des systèmes de stockage d’énergie électrique, notamment des batteries, par exemple pour des véhicules automobiles. Dans la description détaillée qui va suivre, le système de régulation thermique 1 selon l’invention va être décrit en relation avec un système de stockage d’énergie électrique d’un véhicule automobile 1000 hybride ou électrique tel que représenté à la figure 1, mais il doit être compris qu’une telle application n’est pas limitative et qu’elle pourrait notamment être appliquée dans le contexte de l’invention aux différents systèmes électroniques 2 cités.
Les figures 2 et 3 représentent, schématiquement, le système de régulation thermique 1 selon l’invention. Le système de régulation thermique 1 comporte un boîtier 10 délimitant un volume principal 100 dans lequel sont disposés au moins un composant 20 électrique et/ou électronique dont la température doit être régulée et au moins un dispositif d’échange thermique 3 selon l’invention. Dans l’exemple illustré, le système de régulation thermique 1 comprend une pluralité de composants 20 et une pluralité de dispositifs d’échange thermique 3 selon l’invention disposés en contact les uns avec les autres. L’agencement particulier de ces dispositifs d’échange thermique 3 par rapport aux composants 20 à traiter thermiquement sera plus amplement détaillé ci-dessous, notamment en référence aux figures 7 et 8.
Le boîtier 10 comprend une base 11 ouverte sur au moins un côté. La base 11 comprend une paroi de fond 111 de laquelle émergent une pluralité de parois latérales 112. Le boîtier 10 comprend également un couvercle 12 configuré pour fermer la base 11. Autrement dit, la base 11 et le couvercle 12 délimitent, ensemble, le volume principal 100 destiné à recevoir le(s) composant(s) électrique(s) et/ou électronique(s) et le(s) dispositif(s) d’échange thermique 3. Le boîtier 10 illustré présente, de manière non limitative, une structure sensiblement parallélépipédique. A des fins de clarté, l’une des parois latérales 112 a été retirée tandis qu’une autre est représentée en transparence afin de rendre visible les composants 20 électriques et/ou électroniques ainsi que les dispositifs d’échange thermique 3 aménagés dans le volume principal 100.
Également, le système de régulation thermique 1 comprend un circuit 13 d’un deuxième fluide caloporteur FC2, par exemple illustré sur la figure 3, configuré pour alimenter au moins l’un des dispositifs d’échange thermique 3. Avantageusement, le circuit 13 de deuxième fluide caloporteur peut alimenter une pluralité de dispositifs d’échange thermique 3, les différents dispositifs 3 étant alors placés en parallèle les uns des autres sur ce circuit 13 de deuxième fluide caloporteur. Notamment, le circuit 13 de deuxième fluide caloporteur peut alimenter l’ensemble des dispositifs d’échange thermique 3 d’un même système de régulation thermique 1. Selon une alternative non représentée, le système de régulation thermique 1 pourra comprendre une pluralité de circuits 13 de deuxième fluide caloporteur chacun configuré pour alimenter au moins un dispositif d’échange thermique 3 en deuxième fluide caloporteur.
Le circuit 13 comprend au moins une conduite 131 et un organe de mise en circulation du deuxième fluide caloporteur, tel qu’une pompe 132. Le circuit 13 est relié au dispositif d’échange thermique 3 au niveau d’un collecteur d’entrée 37 et d’un collecteur de sortie 38 respectivement destinés à amener le deuxième fluide caloporteur dans le dispositif d’échange thermique 3 et à l’évacuer. Le circuit 13 de deuxième fluide caloporteur peut notamment être majoritairement logé dans le boîtier 10, tel que représenté en traits pleins sur la figure 7, de sorte que la conduite 131 et la pompe 132 s’étendent dans le volume principal 100. Alternativement, au moins une partie du circuit 13 peut s’étendre à l’extérieur du boîtier 10 du système de régulation thermique 1, la conduite 131 traversant alors au moins l’une des parois 111, 112, 12 formant le boîtier 10, tel que schématiquement représenté en traits pointillés sur la figure 7.
Le dispositif d’échange thermique 3 selon l’invention, davantage détaillé aux figures 4 à 6, comprend au moins la poche 30 réalisée dans un matériau souple, la poche 30 délimitant un volume interne 300 du dispositif d’échange thermique 3 dans lequel sont reçus, au moins, un premier fluide caloporteur FC1 et le réseau 31 de microfibres 32. Notamment, le premier fluide caloporteur et le deuxième fluide caloporteur peuvent être des fluides identiques ou des fluides différents. Selon l’invention, on entend par les termes «premier fluide caloporteur» et «deuxième fluide caloporteur» des fluides configurés pour capter, transporter et céder des calories à leur environnement.
Le dispositif d’échange thermique 3 comprend également le réseau 31 de microfibres 32 qui est disposé dans le volume interne 300 et baigne, au moins partiellement, dans le premier fluide caloporteur. Autrement dit, le réseau 31 de microfibres 32 est au moins partiellement immergé dans le premier fluide caloporteur reçu dans la poche 30.
La poche 30 présente la forme d’au moins un feuillet 33 au moins partiellement réalisé dans un matériau métallique déformable élastiquement. En d’autres termes, la poche 30 est configurée, d’une part, pour que sa forme puisse être modifiée depuis une forme dite «initiale» vers une forme adaptée à l’environnement dans lequel le dispositif d’échange thermique 3 est intégré et, d’autre part, pour que la forme de la poche retourne vers sa forme «initiale» lorsque le dispositif d’échange thermique 3 est extrait de cet environnement. Le feuillet 33 peut, à titre d’exemple, présenter une épaisseur comprise entre 0.2 mm et 5 mm, avantageusement entre 1 mm et 4 mm.
Notamment, la poche 30 peut être réalisée d’un seul tenant et présenter la forme d’un unique feuillet 33 plié de sorte à former la poche 30. Alternativement, la poche 30 peut présenter la forme d’une pluralité de feuillets 33 assemblés de sorte à former la poche 30. L’ensemble des différents feuillets 33 formant la poche 30 peut alors comprendre des feuillets 33 souples, au moins en partie réalisés dans un matériau métallique déformable élastiquement ou dans tout autre matériau déformable et thermoconducteur.
La poche 30, et notamment au moins le ou l’un des feuillets 33 de la poche 30, peut comprendre une pluralité de feuilles ou de couches distinctes. Afin de conférer au dispositif d’échange thermique 3 une bonne conductivité thermique d’une part et une capacité de déformation assurant une surface d’échange thermique maximale entre le dispositif d’échange thermique 3 et le composant 20 électrique et/ou électronique à traiter thermiquement d’autre part, au moins l’une de ces feuilles ou couches peut être réalisée dans le matériau métallique déformable élastiquement, par exemple en aluminium et au moins une autre de ces feuilles ou couches du ou des feuillet(s) peut être réalisée dans un matériau polymère ou dans un matériau polymère chargé avec des particules métalliques, par exemple d’aluminium ou de cuivre, ou avec des particules de céramique. En effet on comprend qu’en choisissant un matériau déformable, la poche est adaptée pour épouser parfaitement les formes, et notamment les irrégularités, que présente(nt) le(s) composant(s) à traiter thermiquement, maximisant ainsi la surface d’échange thermique générée entre le dispositif d’échange thermique 3 et le composant 20 à traiter.
Sur les figures 4 à 6, la poche 30 est représentée de manière simplifiée. Un centre 8 de la poche 30 est défini comme un point compris dans le volume interne 300 de la poche 30, une droite passant par ce centre 8 formant un axe de symétrie de la poche 30 dans sa forme initiale, c’est-à-dire dans sa forme avant qu’elle ne soit déformée pour s’adapter aux formes des composants à traiter thermiquement. Notamment, la poche 30 peut présenter une forme initiale parallélépipédique, ou sensiblement parallélépipédique et comprendre une pluralité de parois 9 souples, symétriques, ou sensiblement symétriques deux à deux par rapport au centre 8.
Dans les exemples illustrés, un axe principal 500 du dispositif d’échange thermique 3 définit une direction principale d’extension de la poche 30, cet axe principal 500 s’étendant entre des parois 9 opposées de la poche 30 et passant par le centre 8. Il est néanmoins entendu que la poche 30 pourra présenter d’autres formes, et, notamment que cette forme, de par la capacité de déformation que présente cette poche 30, n’est pas figée
Dans le volume interne 300 délimité par la poche 30, le premier fluide caloporteur est essentiellement stagnant. Avantageusement, le dispositif d’échange thermique 3 peut comprendre au moins une durite 34 fluidiquement raccordée au volume interne 300 de sorte à permettre, lors d’opérations d’entretien ou de maintenance par exemple, le remplacement du premier fluide caloporteur. Tel que représenté, cette durite 34 s’étend principalement selon une direction D d’extension principale. Selon les différents modes de réalisation illustrés sur les figures 4 à 6, la direction D d’extension principale de la durite 34 est parallèle à l’axe principal 500 de la poche 30. Il est toutefois entendu qu’il ne s’agit que d’exemples de réalisation et que la durite 34 pourra être disposée différemment sans sortir du contexte de la présente invention.
Le dispositif d’échange thermique 3 comprend également au moins le collecteur d’entrée 37 et au moins le collecteur de sortie 38 du deuxième fluide caloporteur fluidiquement reliés au réseau 31 de microfibres 32 d’une part et au circuit 13 de deuxième fluide caloporteur FC2 d’autre part.
Selon l’invention, le collecteur d’entrée 37 est configuré pour répartir le deuxième fluide caloporteur dans au moins une partie des microfibres 32 du réseau 31 de microfibres 32. Dans l’exemple illustré, le collecteur d’entrée 37 répartit le deuxième fluide caloporteur dans l’ensemble des microfibres 32 du réseau 32. Le réseau 31 de microfibres 32 est ainsi fluidiquement relié au circuit 13 de deuxième fluide caloporteur du système de régulation thermique 1 par l’intermédiaire du collecteur d’entrée 37. Aussi, le deuxième fluide caloporteur amené par le circuit 13 rejoint le collecteur d’entrée 37 avant d’être réparti dans les différentes microfibres 32 formant le réseau 31de microfibres 32.
Le collecteur de sortie 38 est quant à lui configuré pour collecter le deuxième fluide caloporteur FC2 sortant d’au moins une partie des microfibres 32 formant le réseau 31. Le collecteur de sortie 38 est fluidiquement relié au circuit 13 de deuxième fluide caloporteur. Dans l’exemple illustré, le collecteur de sortie 38 est configuré pour collecter le deuxième fluide caloporteur FC2 sortant de l’ensemble des microfibres 32 qui forment le réseau 31 de microfibres.
Le collecteur d’entrée 37 comme le collecteur de sortie 38 permettent ainsi un raccordement fluidique commun du/des dispositif(s) d’échange thermique 3 au circuit 13 de deuxième fluide caloporteur. Une telle configuration contribue notamment à assurer une bonne résistance mécanique du dispositif d’échange thermique 3.
De manière alternative, le dispositif d’échange thermique 3 peut comprendre une pluralité de collecteurs d’entrée 33 et de collecteur de sortie 38, chaque paire de ces collecteurs d’entrée 37 et de sortie 38 étant configurée pour respectivement assurer la répartition et l’évacuation du deuxième fluide caloporteur dans un sous-ensemble de microfibres 32 du réseau 31 de microfibres 32.
Le réseau 31 de microfibres 32 s’étend dans le volume interne 300 et est au moins partiellement immergé dans le premier fluide caloporteur. Particulièrement, dans l’exemple illustré, le premier fluide caloporteur rempli complétement, ou quasiment complètement, le volume interne 300 défini par la poche 30 de sorte que l’ensemble des microfibres 32 qui forment le réseau 31 de microfibres 32 baigne majoritairement, avantageusement entièrement, dans le premier fluide caloporteur. Selon un exemple d’application particulier de la présente invention, le réseau 31 de microfibres 32 comprend au moins 500 microfibres, chaque dispositif d’échange thermique 3 comprenant par exemple entre 500 et 800 microfibres 32. Aussi, il est entendu que, dans les différentes figures du présent texte, le réseau 31 de microfibres 32 est illustré de manière simplifiée à des fins de clarté, ni le nombre, ni les dimensions, ni l’agencement des microfibres 32 n’étant représentatifs de la réalité ou limitatifs de la présente invention.
Les microfibres 32 du réseau de microfibres consistent en des structures allongées creuses adaptées pour être parcourues par le deuxième fluide caloporteur. L'utilisation de microfibres 32 creuses permet, de manière avantageuse, de diminuer le poids du dispositif d’échange thermique 3 embarqué sur le véhicule par rapport à un échangeur thermique classique composé de tubes métalliques. Les microfibres 32 peuvent présenter une section de forme identique ou variable d’une fibre à une autre, par exemple une section sensiblement circulaire, polygonale ou rectangulaire.
Le réseau 31 de microfibres 32 est ainsi configuré pour être relié au circuit 13 de deuxième fluide caloporteur et pour assurer la circulation dudit deuxième fluide caloporteur dans le dispositif d’échange thermique 3. Le dispositif d’échange thermique 3 met ainsi en œuvre au moins deux échanges thermiques distincts. Un premier échange thermique est mis en œuvre entre le deuxième fluide caloporteur circulant dans le réseau 31 de microfibres 32 et le premier fluide caloporteur dans lequel il baigne, au moins partiellement, et un deuxième échange thermique est mis en œuvre entre le premier fluide caloporteur et le composant 20 électrique et/ou électronique par contact entre la poche 30 et le composant à traiter thermiquement. Il est entendu que, dans la présente invention, le premier fluide caloporteur et le deuxième fluide caloporteur ne sont pas mélangés et que les différents échanges thermiques s’effectuent au travers des microfibres 32 et au travers de la poche 30.
Ainsi, du fait de l'utilisation d’un nombre élevé de microfibres 32 creuses, la surface d'échange thermique entre le deuxième fluide caloporteur et le premier fluide caloporteur est augmentée par rapport à des échangeurs thermiques classiques et les performances du dispositif d’échange thermique 3 en sont consécutivement améliorées.
Par exemple, les microfibres 32 peuvent être réalisées dans un matériau polymère. Par exemple, les microfibres 32 peuvent être réalisées en poly-propylene (PP), poly-carbonate (PC) ou encore en poly-amide (PA). Un tel matériau permet, de manière avantageuse, de diminuer le poids du dispositif d’échange thermique embarqué sur le véhicule par rapport à un échangeur thermique classique. Avantageusement, de tels matériaux confèrent en outre aux microfibres une souplesse qui participe à la déformabilité du dispositif d’échange thermique de sorte que celui-ci puisse s’adapter aux formes des composants électriques et/ou électroniques à traiter thermiquement. Enfin, l’utilisation de tels matériaux confère à ces microfibres une résistance chimique suffisante pour supporter les contraintes auxquelles elles sont soumises. En outre, le matériau, quel qu’il soit, formant chacune de ces microfibres présente une épaisseur comprise entre 50 µm et 200 µm.
Chaque microfibre 32 forme ainsi un conduit de circulation du deuxième fluide caloporteur imperméable au deuxième fluide caloporteur les traversant et au premier fluide caloporteur les entourant de sorte à prévenir le mélange de ces deux fluides. Tel qu’évoqué, de tels matériaux confèrent au réseau 31 de microfibres 32, une souplesse permettant la répartition des microfibres 32 dans l’intégralité du volume interne 300 de la poche 30 et contribuant à conférer au dispositif d’échange thermique 3 sa déformabilité afin qu’il puisse s’adapter aux formes des composants 20 électriques et/ou électroniques à traiter thermiquement.
Chaque microfibre 32 est caractérisée par une longueur et par une dimension principale de sa section. La longueur d’une microfibre est mesurée entre une première extrémité 321, d’entrée du deuxième fluide caloporteur dans la microfibre 32, et une deuxième extrémité 322, opposée à la première extrémité 321, de sortie du deuxième fluide caloporteur dans la microfibre 32 considérée. En d’autres termes, la première extrémité 321 de chacune des microfibres 32 du réseau 31 de microfibre 32 coopère avec le collecteur d’entrée 37, ou au moins l’un des collecteurs d’entrée 37, afin d’être alimentée en deuxième fluide caloporteur, tandis que la deuxième extrémité 322 de chacune de ces microfibres coopère avec le collecteur de sortie 38, ou au moins l’un des collecteurs de sortie 38, afin d’évacuer le deuxième fluide caloporteur vers le circuit 13. Avantageusement, au sein du réseau 31 de microfibres 32, la longueur mesurée varie d’une microfibre 32 à une autre afin de permettre la répartition du réseau 31 de microfibres 32 dans l’ensemble du volume interne 300 délimité par la poche 30 et donc d’assurer un traitement thermique homogène d’au moins le composant 20 électrique et/ou électronique.
Une dimension principale de la section d’une microfibre 32 donnée mesure une distance séparant deux points les plus éloignés compris dans cette section de la microfibre 32. A titre d’exemple, lorsque la microfibre 32 présente une section circulaire, on qualifie de «dimension principale» son diamètre, et lorsque la microfibre 32 présente une section sensiblement rectangulaire, on entend par «dimension principale» une diagonale de cette section. Particulièrement, selon la présente invention, les microfibres 32 présentent une section dont la dimension principale est comprise entre 0,5 mm et 1,5 mm. Au sein du réseau 31 de microfibres 32, la dimension de la section mesurée peut varier d’une microfibre 32 à une autre.
Au sein du dispositif d’échange thermique 3, il est avantageux de limiter la longueur des microfibres 32 composant le réseau 31 de microfibres 32 de sorte à limiter les pertes de charge subies par le deuxième fluide caloporteur parcourant ces dernières. Aussi, la longueur de chaque microfibre 32 est définie selon un compromis visant d’une part à réduire au maximum les pertes de charge et d’autre part à assurer une répartition homogène des microfibres 32 dans le volume interne 300 de la poche 30 afin d’assurer un transfert de chaleur lui aussi homogène entre le deuxième fluide caloporteur circulant dans le réseau 31 de microfibres 32 et le premier fluide caloporteur remplissant le volume interne 300.
Selon un exemple de réalisation de l’invention illustré sur les figures 4 à 6, la poche 30 présente une forme sensiblement parallélépipédique. Dans les exemples illustrés, l’axe principal 500 définit la direction d’extension principale du dispositif d’échange thermique 3 et une dimension la plus longue de la poche, appelée ci-après hauteur principale 320 de la poche 30, est mesurée entre deux parois 9 opposées, parallèlement à cet axe principal 500.
Selon un premier mode de réalisation du dispositif d’échange thermique 3, dont deux variantes sont illustrées aux figures 4 et 5, le collecteur d’entrée 37 est ménagé dans l’une des parois 9 souples de la forme parallélépipédique de la poche 30, appelée première paroi 91 et le collecteur de sortie 38 du deuxième fluide caloporteur est agencé dans une paroi 9 souple distincte, appelée deuxième paroi 92. Particulièrement, selon ce premier mode de réalisation, la première paroi 91 est opposée à la deuxième paroi 92 par rapport au centre 8 de la poche 30, la première paroi 91 et la deuxième paroi 92 étant équidistantes de ce centre 8.
Selon une première variante du premier mode de réalisation de la présente invention illustré à la figure 4, le collecteur d’entrée 37 et le collecteur de sortie 38 sont alignés le long d’une droite 650 perpendiculaire à l’axe principal 500 et qui passe par le centre 8 de la poche. Selon cette première variante, la direction D d’extension principale de la durite 34 est en outre transversale à cette droite 650 d’alignement des collecteurs d’entrée 37 et de sortie 38. Avantageusement, la direction D d’extension principale de la durite 34 est perpendiculaire à la droite 650 d’alignement des collecteurs 37, 38.
En d’autres termes, dans un tel exemple de réalisation, les microfibres 32 s’étendent au moins en partie le long d’une deuxième dimension de la poche 30, qualifiée ci-après de largeur principale 310 de la poche, mesurée entre deux parois 9 opposées de la poche 30 et parallèlement à la droite 650 d’alignement des collecteurs 37, 38.
La figure 5 illustre une deuxième variante du premier mode de réalisation du dispositif d’échange thermique 3. Cette deuxième variante diffère de la première variante du premier mode de réalisation illustré sur la figure 4, notamment en ce que le collecteur d’entrée 37 et le collecteur de sortie 38 sont alignés le long de l’axe principal 500 de la poche 30. Autrement dit, selon cette deuxième variante du premier mode de réalisation, le collecteur d’entrée 37 et le collecteur de sortie 38 s’étendent majoritairement parallèlement à la direction principale D de la durite 34.
Selon une alternative non représentée, le collecteur d’entrée 37 et le collecteur de sortie 38 peuvent être disposés sur des parois 9 souples adjacentes l’une de l’autre.
Il est entendu que, la poche peut être configurée de sorte que la hauteur principale 320 et la larguer principale 310 soient sensiblement égales, auquel cas, les variantes illustrées aux figures 4 et 5 représenteront un même dispositif d’échange thermique 3.
La figure 6 illustre quant à elle un deuxième mode de réalisation du dispositif d’échange thermique 3 selon l’invention. Selon ce deuxième mode de réalisation le collecteur d’entrée 37 et le collecteur de sortie 38 sont tous deux agencés sur une même paroi 9 souple de la forme parallélépipédique de la poche 30. Dans l’exemple illustré, le collecteur d’entrée 37 et le collecteur de sortie 38 sont aménagés dans l’une des parois 9 souples, cette paroi 9 pouvant être l’une quelconque des parois 9 souples de la forme parallélépipédique de la poche 30.
Selon ce deuxième mode de réalisation de l’invention, les microfibres 32 du réseau 31 de microfibres 32 sont ainsi respectivement agencées selon une forme de «U». Le collecteur d’entrée 37 et les premières extrémités 321 des microfibres 32 participent à former une partie terminale d’une première branche de cette forme de «U», le collecteur de sortie 38 et les deuxièmes extrémités 322 des microfibres 32 forment une partie terminale d’une deuxième branche de cette forme de U et chaque microfibre 32 forme une base de cette forme de «U» ainsi qu’une partie de la première branche s’étendant entre la base et le collecteur d’entrée 37 et une partie de la deuxième branche s’étendant entre la base et le collecteur de sortie 38.
De par les variations de longueur observées d’une microfibre 32 à une autre, notamment afin d’assurer une bonne répartition des microfibres 32 du réseau 31 de microfibres 32 au sein du volume interne 300 de la poche, la forme de «U» présentée par chacune des microfibres 32 est plus ou moins marquée. Aussi, des microfibres s’étendant majoritairement au plus près de la paroi 9 dans laquelle sont ménagés le collecteur d’entrée 37 et le collecteur de sortie 38 seront caractérisées par des branches plus courtes et donc une forme en «U» moins marquée.
A l’inverse, plus les microfibres 32 s’étendent à proximité d’une paroi 9 opposée à la paroi 91 porteuse des collecteurs 37, 38 par rapport au centre 8 de la poche 8, plus les branches de la forme en «U» sont longues et la forme en «U» marquée.
Selon l’exemple illustré, la durite 34, fluidiquement raccordée au volume interne 300 de sorte à permettre, lors d’opérations d’entretien ou de maintenance par exemple, le remplacement du premier fluide caloporteur, est ménagée dans la même paroi 9 souple que le collecteur d’entrée 37 et le collecteur de sortie 38. Un tel arrangement permet notamment de limiter l’encombrement généré par le dispositif d’échange thermique 3.
Selon une alternative non représentée, la durite 34 pourra être disposée dans l’une quelconque des parois 9 souples de la poche 30.
Ainsi, dans le dispositif d’échange thermique 3, le deuxième fluide caloporteur circulant dans les microfibres 32 du réseau 31 de microfibres est configuré pour capter des calories issues du premier fluide caloporteur et permet le refroidissement de ce dernier. Avantageusement, ce refroidissement permet au premier fluide caloporteur d’atteindre une température inférieure à celle du ou des composants 20 électrique et/ou électronique, ce qui permet alors à ce premier fluide caloporteur refroidi de capter des calories du composant 20 de sorte à assurer le refroidissement de ce composant 20 jusqu’à une température adaptée. Autrement dit, on comprend que le premier fluide caloporteur est configuré pour capter les calories émises par le composant 20 et que le deuxième fluide caloporteur permet quant à lui d’assurer l’évacuation des calories ainsi captées par ce premier fluide caloporteur. Avantageusement, le deuxième fluide caloporteur permet ainsi une évacuation indirecte des calories émises par le composant 20 électrique et/ou électronique.
Le dispositif d’échange thermique 3 selon l’invention assure ainsi un traitement thermique du composant 20 amélioré par rapport à un échangeur thermique classique, d’une part en optimisant la surface d’échange thermique entre le deuxième fluide caloporteur et le premier fluide caloporteur par l’intermédiaire du réseau 31 de microfibres 32 et d’autre part en optimisant la surface de d’échange thermique entre la poche 30 et le composant 20 de par la déformabilité de la poche 30 et du réseau 31 de microfibres 32.
Les figures 7 et 8 sont des représentations schématiques de coupes réalisées le long d’un plan de section 1500, visible à la figure 2. Ces figures 7 et 8 illustrent deux exemples d’arrangements du système de régulation thermique 1, non limitatifs de la présente invention. Il est entendu que les dimensions propres aux dispositifs d’échange thermique 3, aux composants 20 électriques et/ou électroniques ou aux microfibres 32 sont ici exagérées à des fins de clarté et ne sont pas représentatives de la réalité. Il en va de même pour la forme, la répartition ou le positionnement relatif des microfibres 32 composant le réseau 31 de microfibres 32.
Dans les figures 7 et 8, les éléments de section circulaires illustrés comme s’étendant dans le premier fluide caloporteur FC1 remplissant la poche 30 du dispositif d’échange thermique 3 peuvent aussi bien représenter une unique microfibre 32 qu’une pluralité de microfibres 32 sans sortir du contexte de l’invention. Particulièrement chaque élément de section circulaire peut représenter un faisceau organisé de microfibres 32 pouvant, à titre d’exemple, être maintenu par au moins un organe de fixation, non représenté.
Également, tel que précédemment exposé, le circuit 13 de deuxième fluide caloporteur, comprenant au moins la pompe 132 et la conduite 131, peut majoritairement s’étendre dans le volume interne 300 ou, selon l’alternative illustrée en ligne pointillées, la pompe 132’ peut être disposée à l’extérieur du boîtier 10 du système de régulation thermique 1.
Le système de régulation thermique 1 tel qu’illustré comprend une pluralité de dispositifs d’échange thermique 3 tels que précédemment décrits. Chacun des dispositifs d’échange thermique 3 est disposé au contact d’au moins l’un des composants 20 électriques et/ou électroniques. Par exemple, ces composants 20 électriques et/ou électroniques peuvent être formés par des cellules de stockage d’énergie électrique destinées à l’alimentation électrique d’un moteur d’un véhicule automobile électrique ou hybride.
Notamment, le dispositif d’échange thermique 3 peut être interposé entre au moins l’une des parois 111, 112, 12 du boîtier 10 et au moins l’un des composants 20 électriques et/ou électroniques. On entend ici par «parois» du boîtier au moins l’une quelconque des parois latérales 112 ou paroi de fond 11 de la base 11 du boîtier ou, selon une alternative non représentée, le couvercle 12 fermant la base 11. Ainsi, le dispositif d’échange thermique 3 peut être interposé entre le couvercle 12 du boîtier et au moins l’un des composants 20 électriques et/ou électroniques. C’est le cas d’un premier dispositif d’échange thermique 301 qui s’étend entre l’une des parois latérales 112 et l’un des composants 20, au contact de la paroi latérale 112 comme du composant 20.
Alternativement ou additionnellement, un deuxième dispositif d’échange thermique 302, visible à la figure 8, peut être disposé entre la paroi de fond 111 du boîtier 10 et au moins l’un des composants 20 électriques et/ou électroniques, au contact de la paroi de fond 111 comme du ou des composants 20.
La flexibilité du réseau 31 de microfibres 32 et de la poche 30 composant chacun des dispositifs d’échange thermique 3 confère à celui-ci une capacité de déformation accrue. Aussi, le dispositif d’échange thermique 3 selon l’invention peut épouser les irrégularités des parois 111, 112, 12 du boîtier 10 et/ou du ou des composants 20 électrique et/ou électronique au contact desquels il est positionné, augmentant, tel que précédemment exposé, la surface d’échange thermique avec ces composants 20 ou parois et donc optimisant ainsi les échanges thermiques mis en œuvre.
Similairement, le dispositif d’échange thermique 3 peut être interposé entre au moins un premier composant 201 et un deuxième composant 202, la poche 30 du dispositif d’échange thermique 3 étant ainsi agencée au contact d’au moins le premier composant 201 et le deuxième composant 202. Une pluralité de composants 20 électriques et/ou électroniques et de dispositifs d’échange thermique 3, 303, 304, 305 peuvent ainsi, par exemple, être disposés les uns à côté des autres selon une direction d’empilement X au sein du volume principal 100 du boîtier 10. Plus particulièrement, on observe alors une alternance de composants 20 électriques et/ou électroniques et de dispositifs d’échange thermique 3 le long de cette direction d’empilement X.
On comprend de ce qui précède que la présente invention propose un dispositif d’échange thermique comprenant une poche réalisée dans un matériau souple et élastiquement déformable et un réseau de microfibres qui permettent de maximiser une surface de contact entre un premier fluide caloporteur compris dans ce dispositif d’échange thermique et au moins un composant électrique et/ou électronique destiné à être traité thermiquement par ce dispositif.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tout moyen et configuration équivalent ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens. Ces moyens et configurations pourront être modifiés sans nuire à l’invention dans la mesure où ils remplissent les fonctionnalités décrites dans le présent document.

Claims (10)

  1. Dispositif d’échange thermique (3) pour un composant (20) électrique et/ou électronique, le dispositif (3) comprenant au moins une poche (30) réalisée dans un matériau souple et un réseau (31) de microfibres (32), la poche (30) délimitant un volume interne (300) dans lequel sont reçus au moins un premier fluide caloporteur (FC1) et le réseau (31) de microfibres (32), le réseau (31) de microfibres (32) étant au moins en partie immergé dans le premier fluide caloporteur (FC1) et le réseau (31) de microfibres (32) étant configuré pour être relié à au moins un circuit (13) de deuxième fluide caloporteur (FC2) et pour assurer la circulation dudit deuxième fluide caloporteur dans le dispositif d’échange thermique (3).
  2. Dispositif d’échange thermique (3) selon la revendication précédente, dans lequel le réseau (31) de microfibres (32) est majoritairement immergé dans le premier fluide caloporteur (FC1).
  3. Dispositif d’échange thermique (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la poche (30) présente la forme d’au moins un feuillet (33) au moins en partie réalisé dans un matériau métallique déformable élastiquement.
  4. Dispositif d’échange thermique (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les microfibres (32) présentent une section dont une dimension principale est comprise entre 0,5 mm et 1,5 mm.
  5. Dispositif d’échange thermique (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins un collecteur d’entrée (37) et au moins un collecteur de sortie (38) du deuxième fluide caloporteur fluidiquement reliés au réseau (31) de microfibres (32), le collecteur d’entrée (37) étant configuré pour répartir le deuxième fluide caloporteur (FC2) dans au moins une partie des microfibres (32) du réseau (31) de microfibres (32) et le collecteur de sortie (38) étant configuré pour collecter le deuxième fluide caloporteur (FC2) sortant de cette au moins une partie des microfibres (32).
  6. Dispositif d’échange thermique (3) selon la revendication précédente, dans lequel la poche (30) présente une forme parallélépipédique, ou sensiblement parallélépipédique, le collecteur d’entrée (37) étant ménagé dans une première paroi (91) de la forme parallélépipédique et le collecteur de sortie (38) étant agencé dans une deuxième paroi (92) de la forme parallélépipédique, opposée à la première paroi (91) par rapport à un centre (8) de la poche (30) équidistant de la première paroi (91) et de la deuxième paroi (92).
  7. Dispositif d’échange thermique (3) selon la revendication 5, dans lequel la poche (30) présente une forme parallélépipédique, ou sensiblement parallélépipédique, le collecteur d’entrée (37) et le collecteur de sortie (38) étant tous deux agencés sur une même paroi (9) de cette forme parallélépipédique.
  8. Système de régulation thermique (1) pour au moins un composant (20) électrique et/ou électronique dont la température doit être régulée, le composant (20) électrique et/ou électronique étant susceptible de dégager de la chaleur, le système de régulation thermique (1) comportant un boîtier (10) configuré pour loger au moins le composant (20), et au moins un dispositif d’échange thermique (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositif d’échange thermique (3) étant fluidiquement relié à au moins un circuit (13) de deuxième fluide caloporteur (FC2) configuré pour assurer la circulation dudit deuxième fluide caloporteur dans le dispositif d’échange thermique (3) et le dispositif d’échange thermique (3) étant agencé au contact du composant (20) électrique et/ou électronique.
  9. Système de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif d’échange thermique (3) est interposé entre au moins une paroi (11, 112, 12) du boîtier (10) et le composant (20) électrique et/ou électronique.
  10. Système de régulation thermique (1) selon la revendication 8 ou 9, comprenant une pluralité de composants (20) électrique et/ou électronique, le dispositif d’échange thermique (3) étant interposé entre au moins un premier composant (201) électrique et/ou électronique et un deuxième composant (202) électrique et/ou électronique et le dispositif d’échange thermique (3) étant agencé au contact du premier composant (201) électrique et/ou électronique et du deuxième composant (202) électrique et/ou électronique.
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