FR3137167A1 - Thermal regulation device, in particular cooling - Google Patents

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FR3137167A1
FR3137167A1 FR2206321A FR2206321A FR3137167A1 FR 3137167 A1 FR3137167 A1 FR 3137167A1 FR 2206321 A FR2206321 A FR 2206321A FR 2206321 A FR2206321 A FR 2206321A FR 3137167 A1 FR3137167 A1 FR 3137167A1
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channel
cooling
sheet
disturbing
thermal regulation
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Cedric De Vaulx
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Abstract

Dispositif de régulation thermique, notamment de refroidissemen t L’invention concerne un dispositif de régulation thermique (1), notamment de refroidissement, pour composant (101) susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment pour un module de stockage d’énergie électrochimique, ce dispositif comportant au moins un canal (5) pour un fluide caloporteur, ce canal présentant une face de refroidissement (10) qui est en regard du composant à refroidir, ce canal (5) comprenant au moins un élément perturbateur de l’écoulement (11) adjacent à la face de refroidissement, cet élément perturbateur (11) faisant saillie depuis la face de refroidissement en formant une cavité (12) délimitée par l’élément perturbateur et la face de refroidissement, cette cavité (12) étant communicante, par au moins un orifice (14), avec le reste du canal (5) de sorte que la cavité (12) puisse se remplir de fluide caloporteur. Figure pour l’abrégé : Figure 2Thermal regulation device, in particular for cooling The invention relates to a thermal regulation device (1), in particular for cooling, for a component (101) capable of releasing heat during its operation, in particular for a storage module of electrochemical energy, this device comprising at least one channel (5) for a heat transfer fluid, this channel having a cooling face (10) which faces the component to be cooled, this channel (5) comprising at least one element disrupting the flow (11) adjacent to the cooling face, this disturbing element (11) projecting from the cooling face forming a cavity (12) delimited by the disturbing element and the cooling face, this cavity (12) being communicating, through at least one orifice (14), with the rest of the channel (5) so that the cavity (12) can be filled with heat transfer fluid. Figure for abstract: Figure 2

Description

Dispositif de régulation thermique, notamment de refroidissementThermal regulation device, in particular cooling

La présente invention concerne un dispositif de régulation thermique, notamment de refroidissement, notamment pour composant électrique susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment un dispositif de refroidissement d’au moins une batterie ou cellules de batterie de véhicule, par exemple un véhicule automobile.The present invention relates to a thermal regulation device, in particular a cooling device, in particular for an electrical component capable of releasing heat during its operation, in particular a device for cooling at least one vehicle battery or battery cells, for example a motor vehicle.

Le véhicule peut être de type terrestre, maritime ou aérien.The vehicle can be land, sea or air.

On connaît par la demande de brevet WO2018109368 un échangeur de chaleur à plaques comprenant une première et une deuxième plaques jointes de manière étanche. La première plaque est emboutie de sorte à former une pluralité de canaux séparés par des nervures et pourvus de protubérances espacées jouant le rôle de perturbateur d’écoulement. La perturbation de l’écoulement, qui génère des turbulences, permet de créer un meilleur échange de chaleur avec les cellules de batterie à refroidir. Ces protubérances sont en général placées à distance de la face de refroidissement au contact de laquelle les cellules de batterie sont refroidies. Ce placement est imposé par le fait que, si on prévoit les protubérances embouties sur la face de refroidissement, ces emboutis créeraient des cavités d’air à l’interface avec les cellules à refroidir, qui dégraderait la qualité des échanges thermiques.We know from patent application WO2018109368 a plate heat exchanger comprising a first and a second plates joined in a sealed manner. The first plate is stamped so as to form a plurality of channels separated by ribs and provided with spaced protuberances acting as flow disruptors. The disruption of the flow, which generates turbulence, creates better heat exchange with the battery cells to be cooled. These protuberances are generally placed at a distance from the cooling face in contact with which the battery cells are cooled. This placement is imposed by the fact that, if we provide the stamped protuberances on the cooling face, these stampings would create air cavities at the interface with the cells to be cooled, which would degrade the quality of the heat exchanges.

L’invention vise notamment à améliorer les échanges thermiques entre les canaux de fluide et les composants à refroidir.The invention aims in particular to improve the thermal exchanges between the fluid channels and the components to be cooled.

L’invention a ainsi pour objet un dispositif de régulation thermique, notamment de refroidissement, pour composant susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment pour un module de stockage d’énergie électrochimique, ce dispositif comportant au moins un canal pour un fluide caloporteur, ce canal présentant une face de refroidissement qui est en regard du composant à refroidir, ce canal comprenant au moins un élément perturbateur de l’écoulement adjacent à la face de refroidissement, cet élément perturbateur faisant saillie depuis la face de refroidissement en formant une cavité délimitée par l’élément perturbateur et la face de refroidissement, cette cavité étant communicante, par au moins un orifice, avec le reste du canal de sorte que la cavité puisse se remplir de fluide caloporteur.The subject of the invention is thus a thermal regulation device, in particular a cooling device, for a component capable of releasing heat during its operation, in particular for an electrochemical energy storage module, this device comprising at least one channel for a heat transfer fluid, this channel having a cooling face which faces the component to be cooled, this channel comprising at least one element disrupting the flow adjacent to the cooling face, this disturbing element projecting from the cooling face forming a cavity delimited by the disturbing element and the cooling face, this cavity being communicating, through at least one orifice, with the rest of the channel so that the cavity can be filled with heat transfer fluid.

L’invention est avantageuse car la cavité remplie de fluide caloporteur permet de maintenir aussi basse que possible la résistance thermique à l’interface d’échange de chaleur avec le composant à refroidir. En effet, la conductivité de l'air est bien inférieure à celle d’un fluide de refroidissement classiquement utilisé (à titre d’exemple, 0.025 W/mK contre 0.4 W/mK). Par exemple, cette ou ces cavités remplies de fluide caloporteur offre une meilleure performance thermique que le cas où cette ou ces cavités seraient remplies d’air. La présence des éléments perturbateurs sur la face de refroidissement permet de créer des turbulences du fluide au plus près de cette face, ce qui améliore l’échange thermique avec les composants à refroidir.The invention is advantageous because the cavity filled with heat transfer fluid makes it possible to keep the thermal resistance as low as possible at the heat exchange interface with the component to be cooled. In fact, the conductivity of air is much lower than that of a conventionally used cooling fluid (for example, 0.025 W/mK compared to 0.4 W/mK). For example, this or these cavities filled with heat transfer fluid offer better thermal performance than the case where this or these cavities would be filled with air. The presence of disturbing elements on the cooling face makes it possible to create fluid turbulence as close as possible to this face, which improves heat exchange with the components to be cooled.

L’invention permet ainsi de placer le ou les éléments perturbateurs au plus près des cellules de batterie, de manière adjacente à la face de refroidissement, sans pour autant pénaliser l’échange thermique par la présence d’une résistance thermique trop importante du fait des cavités.The invention thus makes it possible to place the disturbing element(s) as close as possible to the battery cells, adjacent to the cooling face, without penalizing the heat exchange by the presence of too much thermal resistance due to the cavities.

Selon l’un des aspects de l’invention, le canal présente une hauteur mesurée suivant une direction perpendiculaire à la face de refroidissement, et l’élément perturbateur s’étend sur une partie seulement de la hauteur du canal.According to one of the aspects of the invention, the channel has a height measured in a direction perpendicular to the cooling face, and the disturbing element extends over only part of the height of the channel.

L’élément perturbateur selon cet aspect de l’invention se distingue d’un élément connu, appelé « hard dimple » en anglais, qui s’étend sur toute la hauteur du canal et qui joue un rôle de renfort mécanique.The disturbing element according to this aspect of the invention is distinguished from a known element, called "hard dimple" in English, which extends over the entire height of the channel and which plays a role of mechanical reinforcement.

Au contraire, l’élément perturbateur selon cet aspect de l’invention ne s’étend pas sur toute la hauteur du canal, ce qui permet de limiter les pertes de charge au sein de l’écoulement de fluide.On the contrary, the disturbing element according to this aspect of the invention does not extend over the entire height of the channel, which makes it possible to limit pressure losses within the fluid flow.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’élément perturbateur présente un sommet qui est perforé pour former l’orifice par lequel du fluide caloporteur peut remplir la cavité.According to one of the aspects of the invention, the disturbing element has a top which is perforated to form the orifice through which heat transfer fluid can fill the cavity.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’élément perturbateur présente une forme de dôme, notamment à base circulaire, ou une forme en chevron, ou une forme polygonale, ou une forme oblongue.According to one of the aspects of the invention, the disturbing element has a dome shape, in particular with a circular base, or a chevron shape, or a polygonal shape, or an oblong shape.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’orifice présente une forme circulaire, ou une forme en chevron, ou une forme polygonale, ou une forme oblongue.According to one of the aspects of the invention, the orifice has a circular shape, or a chevron shape, or a polygonal shape, or an oblong shape.

Selon l’un des aspects de l’invention, la hauteur de l’au moins un élément perturbateur est comprise entre au moins 0.1mm et la moitié de la hauteur du canal dans lequel est formé ledit élément perturbateur, de préférence entre ¼ et 1/3 de la hauteur de canal.According to one of the aspects of the invention, the height of the at least one disturbing element is between at least 0.1mm and half the height of the channel in which said disturbing element is formed, preferably between ¼ and 1 /3 of the channel height.

Selon l’un des aspects de l’invention, les éléments perturbateurs sont disposés suivants des rangées, notamment parallèles.According to one of the aspects of the invention, the disturbing elements are arranged in rows, in particular parallel.

Selon l’un des aspects de l’invention, les éléments perturbateurs dans chaque rangée sont espacés de manière régulière. En variante, cet espacement peut être irrégulier.According to one of the aspects of the invention, the disturbing elements in each row are spaced regularly. Alternatively, this spacing may be irregular.

Selon l’un des aspects de l’invention, tous les canaux sont pourvus d’éléments perturbateurs.According to one of the aspects of the invention, all the channels are provided with disturbing elements.

En variante, certains canaux seulement sont pourvus d’éléments perturbateurs.Alternatively, only certain channels are provided with disturbing elements.

Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de régulation thermique comprend une plaque ou un tube formant la face de refroidissement, et un organe additionnel qui est pourvu de l’élément perturbateur, cet organe additionnel étant assemblé avec la plaque ou le tube.According to one of the aspects of the invention, the thermal regulation device comprises a plate or a tube forming the cooling face, and an additional member which is provided with the disturbing element, this additional member being assembled with the plate or the tube.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe additionnel comprend une feuille conformée, notamment par emboutissage, pour définir l’élément perturbateur.According to one of the aspects of the invention, the additional member comprises a shaped sheet, in particular by stamping, to define the disturbing element.

Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille est en métal, notamment en acier ou en aluminium.According to one of the aspects of the invention, the sheet is made of metal, in particular steel or aluminum.

Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de régulation thermique comprend une première plaque définissant la face de refroidissement et une deuxième plaque assemblée avec la première plaque pour définir ensemble au moins partiellement l’un des canaux.According to one of the aspects of the invention, the thermal regulation device comprises a first plate defining the cooling face and a second plate assembled with the first plate to together define at least partially one of the channels.

Selon l’un des aspects de l’invention, la première plaque, ou plaque supérieure, est plane.According to one of the aspects of the invention, the first plate, or upper plate, is flat.

Selon l’un des aspects de l’invention, les composants à refroidir, notamment des cellules de batterie, sont posés sur le côté extérieur de cette première plaque.According to one of the aspects of the invention, the components to be cooled, in particular battery cells, are placed on the exterior side of this first plate.

Selon l’un des aspects de l’invention, la deuxième plaque, ou plaque inférieure, comprend des régions renfoncées pour définir avec la première plaque, les canaux.According to one of the aspects of the invention, the second plate, or lower plate, comprises recessed regions to define, with the first plate, the channels.

Selon l’un des aspects de l’invention, le canal présente une section transversale en forme polygonale, notamment en forme de trapèze. En variante, cette forme est ronde ou oblongue.According to one of the aspects of the invention, the channel has a cross section in polygonal shape, in particular in the shape of a trapezoid. Alternatively, this shape is round or oblong.

Selon l’un des aspects de l’invention, la deuxième plaque comporte, entre les zones renfoncées, des zones de jonction, notamment planes, avec la première plaque.According to one of the aspects of the invention, the second plate comprises, between the recessed zones, junction zones, in particular flat, with the first plate.

Selon l’un des aspects de l’invention, les zones renfoncées sont des zones embouties dans la deuxième plaque.According to one of the aspects of the invention, the recessed zones are stamped zones in the second plate.

Selon l’un des aspects de l’invention, la deuxième plaque comprend au moins un élément perturbateur additionnel, notamment une pluralité d’éléments perturbateurs additionnels, disposés sur un fond de l’un au moins des canaux, ce fond de canal étant à l’opposé de la face de refroidissement.According to one of the aspects of the invention, the second plate comprises at least one additional disturbing element, in particular a plurality of additional disturbing elements, arranged on a bottom of at least one of the channels, this channel bottom being at opposite the cooling face.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces éléments perturbateurs additionnels sont formés par des formes embouties de la deuxième plaque.According to one of the aspects of the invention, these additional disturbing elements are formed by stamped shapes of the second plate.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’élément perturbateur additionnel présente une forme de dôme, notamment à base circulaire, ou une forme en chevron, ou une forme polygonale, ou une forme oblongue.According to one of the aspects of the invention, the additional disturbing element has a dome shape, in particular with a circular base, or a chevron shape, or a polygonal shape, or an oblong shape.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe additionnel est assemblé entre les première et deuxième plaques.According to one of the aspects of the invention, the additional member is assembled between the first and second plates.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe additionnel comprend une feuille qui définit le ou les éléments perturbateurs, et cette feuille est interposée entre les deux plaques.According to one of the aspects of the invention, the additional member comprises a sheet which defines the disturbing element(s), and this sheet is interposed between the two plates.

Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille est brasée avec les deux plaques.According to one aspect of the invention, the sheet is brazed with the two plates.

Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille s’étend sur une majeure partie de la superficie de la première plaque, notamment sur sensiblement toute la superficie de cette première plaque.According to one of the aspects of the invention, the sheet extends over a major part of the surface area of the first plate, in particular over substantially the entire surface area of this first plate.

Selon l’un des aspects de l’invention, les deux plaques forment ensemble une pluralité de canaux et l’organe additionnel comprend une pluralité d’éléments perturbateurs disposés dans la pluralité de canaux.According to one of the aspects of the invention, the two plates together form a plurality of channels and the additional member comprises a plurality of disturbing elements arranged in the plurality of channels.

Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille s’étend dans un plan principal et les éléments perturbateurs font saillie de ce plan.According to one of the aspects of the invention, the sheet extends in a main plane and the disturbing elements project from this plane.

Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille est plane sur toute son étendue, en dehors des éléments perturbateurs.According to one of the aspects of the invention, the sheet is flat over its entire extent, apart from the disturbing elements.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe additionnel comporte au moins une cloison de séparation, notamment une pluralité de cloisons de séparation, entre des canaux d’écoulement.According to one of the aspects of the invention, the additional member comprises at least one partition wall, in particular a plurality of partition walls, between flow channels.

Selon l’un des aspects de l’invention, les cloisons sont parallèles entre elles.According to one of the aspects of the invention, the partitions are parallel to each other.

Selon l’un des aspects de l’invention, les cloisons s’étendent depuis la première plaque jusqu’à la deuxième plaque.According to one of the aspects of the invention, the partitions extend from the first plate to the second plate.

Selon l’un des aspects de l’invention, la deuxième plaque, ou plaque inférieure, comprend un rebord périphérique et un fond plat à l’intérieur de ce rebord.According to one of the aspects of the invention, the second plate, or lower plate, comprises a peripheral rim and a flat bottom inside this rim.

Autrement dit, des canaux adjacents sont séparés entre eux par les cloisons de l’organe additionnel. La séparation latérale entre canaux voisins est réalisée par cet organe additionnel et non par la deuxième plaque, ou plaque inférieure.In other words, adjacent channels are separated from each other by the partitions of the additional organ. The lateral separation between neighboring channels is achieved by this additional member and not by the second plate, or lower plate.

Selon l’un des aspects de l’invention, des éléments perturbateurs sont placés de part et d’autre de ces cloisons.According to one of the aspects of the invention, disruptive elements are placed on either side of these partitions.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces cloisons sont formées par des plis de l’organe additionnel.According to one of the aspects of the invention, these partitions are formed by folds of the additional organ.

Selon l’un des aspects de l’invention, le pli comprend deux pans de feuille qui sont joints.According to one of the aspects of the invention, the fold comprises two sections of sheet which are joined.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces pans joints forme une seule cloison de séparation qui sépare deux canaux voisins. Dans ce cas, la cloison présente une double épaisseur de feuille du fait des deux pans joints.According to one of the aspects of the invention, these joined sections form a single partition wall which separates two neighboring channels. In this case, the partition has a double sheet thickness due to the two joined sides.

En variante, les plis comprennent deux pans de feuille qui sont disjoints et forment un canal entre ces pans de feuille.Alternatively, the folds comprise two sections of sheet which are disjointed and form a channel between these sections of sheet.

Autrement dit, chaque pan de feuille forme une cloison de séparation entre deux canaux voisins.In other words, each sheet section forms a dividing wall between two neighboring channels.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces pans disjoints se raccordent l’un à l’autre par une portion de fond qui définit un fond de canal.According to one of the aspects of the invention, these disjointed sections are connected to each other by a bottom portion which defines a channel bottom.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe additionnel présente, en section transversale perpendiculaire au canal, des ondulations ou créneaux formés par les pans.According to one of the aspects of the invention, the additional member has, in cross section perpendicular to the channel, undulations or crenellations formed by the sides.

L’invention a encore pour objet un ensemble comportant au moins un composant à refroidir et un dispositif de régulation thermique tel que décrit plus haut, le composant étant posé sur le dispositif de régulation thermique pour son refroidissement.The invention also relates to an assembly comprising at least one component to be cooled and a thermal regulation device as described above, the component being placed on the thermal regulation device for its cooling.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’ensemble comporte un boîtier agencé pour recevoir les composants à refroidir.According to one of the aspects of the invention, the assembly comprises a housing arranged to receive the components to be cooled.

Selon l’un des aspects de l’invention, le fluide caloporteur circulant dans les canaux est choisi parmi un fluide réfrigérant et eau glycolée.According to one of the aspects of the invention, the heat transfer fluid circulating in the channels is chosen from a refrigerant fluid and glycol water.

Selon l’un des aspects de l’invention, le fluide réfrigérant est choisi parmi les fluides réfrigérants R134a, R1234yf ou R744.According to one of the aspects of the invention, the refrigerant fluid is chosen from the refrigerant fluids R134a, R1234yf or R744.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description, given by way of illustrative and non-limiting example, and the appended drawings among which:

– la illustre, schématiquement et partiellement, un dispositif de régulation thermique ;- there illustrates, schematically and partially, a thermal regulation device;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en coupe, un dispositif de régulation thermique selon un exemple de mise en œuvre de l’invention ;- there illustrates, schematically and partially, in section, a thermal regulation device according to an example of implementation of the invention;

- la illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, une feuille du dispositif de régulation de la ;- there illustrates, schematically and partially, in perspective, a sheet of the device for regulating the ;

- la illustre, schématiquement et partiellement, un dispositif de régulation thermique selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention ;- there illustrates, schematically and partially, a thermal regulation device according to another example of implementation of the invention;

- la illustre, schématiquement et partiellement, un dispositif de régulation thermique selon encore un autre exemple de mise en œuvre de l’invention ;- there illustrates, schematically and partially, a thermal regulation device according to yet another example of implementation of the invention;

- la illustre, schématiquement et partiellement, le dispositif de régulation thermique de la , à l’état assemblé ;- there illustrates, schematically and partially, the thermal regulation device of the , in the assembled state;

- la illustre, schématiquement et partiellement, un organe additionnel d’un dispositif de régulation thermique selon un autre exemple de mise en œuvre de l’invention.- there illustrates, schematically and partially, an additional member of a thermal regulation device according to another example of implementation of the invention.

On a représenté sur la un ensemble 100 comportant des cellules de batterie 101 à refroidir, ici disposées suivant une pluralité de rangées parallèles, et un dispositif de régulation thermique 1 agencé pour refroidir les cellules 101, qui sont en contact thermique avec une première plaque 2, ou plaque supérieure 2, du dispositif de refroidissement 1, comme expliqué plus bas. Cette première plaque 2 est plane et les composants 101 à refroidir, ici des cellules de batterie, sont posés sur le côté extérieur de cette première plaque 2.We represented on the a set 100 comprising battery cells 101 to be cooled, here arranged in a plurality of parallel rows, and a thermal regulation device 1 arranged to cool the cells 101, which are in thermal contact with a first plate 2, or upper plate 2 , of the cooling device 1, as explained below. This first plate 2 is flat and the components 101 to be cooled, here battery cells, are placed on the exterior side of this first plate 2.

Le dispositif de régulation thermique 1 comporte la plaque supérieure 2 et une plaque inférieure 3 assemblée avec la plaque supérieure 2 pour former ensemble un réseau de circulation 4 avec une pluralité de canaux 5 de circulation pour un fluide caloporteur liquide, notamment une eau glycolée, comme visible sur la .The thermal regulation device 1 comprises the upper plate 2 and a lower plate 3 assembled with the upper plate 2 to together form a circulation network 4 with a plurality of circulation channels 5 for a liquid heat transfer fluid, in particular a glycol water, such as visible on the .

Les canaux 5 sont alimentés en fluide, via une région de distribution de fluide, non représentée, qui communique avec une entrée de fluide 7 représentée sur la . Est également prévue une sortie de fluide 8. Une bride 9 peut être connectée à cette entrée 7 et cette sortie 8 pour assurer des raccordements avec un circuit externe de fluide, qui comprend, entre autres, une pompe.The channels 5 are supplied with fluid, via a fluid distribution region, not shown, which communicates with a fluid inlet 7 shown on the . A fluid outlet 8 is also provided. A flange 9 can be connected to this inlet 7 and this outlet 8 to ensure connections with an external fluid circuit, which includes, among other things, a pump.

Chaque canal 5 présente une face de refroidissement 10 qui est en regard du composant 101 à refroidir, et comprend des éléments 11 perturbateurs de l’écoulement qui sont adjacents à la face de refroidissement 10.Each channel 5 has a cooling face 10 which faces the component 101 to be cooled, and includes flow disrupting elements 11 which are adjacent to the cooling face 10.

Les éléments perturbateurs 11 font saillie depuis la face de refroidissement 10 en forment chacun une cavité 12 délimitée par l’élément perturbateur 11 et la face de refroidissement 10, chaque cavité 12 étant communicante, par un orifice 14, avec le reste du canal 5 de sorte que la cavité 12 puisse se remplir de fluide caloporteur.The disturbing elements 11 project from the cooling face 10, each forming a cavity 12 delimited by the disturbing element 11 and the cooling face 10, each cavity 12 being communicating, through an orifice 14, with the rest of the channel 5 of so that the cavity 12 can be filled with heat transfer fluid.

Les cavités 12 remplies de fluide caloporteur offrent une meilleure performance thermique que le cas où ces cavités 12 seraient étanches et remplies d’air.The cavities 12 filled with heat transfer fluid offer better thermal performance than the case where these cavities 12 are sealed and filled with air.

Le canal 5 présente une hauteur hc mesurée suivant une direction perpendiculaire à la face de refroidissement 10, et les éléments perturbateurs 11, ici tous identiques, s’étendent sur une partie seulement de la hauteur hc du canal 5, comme bien visible sur la .Channel 5 has a height hc measured in a direction perpendicular to the cooling face 10, and the disturbing elements 11, here all identical, extend over only part of the height hc of channel 5, as clearly visible on the .

L’élément perturbateur 11 se distingue d’un élément connu, appelé «hard dimple» en anglais, qui s’étend sur toute la hauteur du canal 5 et qui joue un rôle de renfort mécanique.The disturbing element 11 is distinguished from a known element, called " hard dimple " in English, which extends over the entire height of channel 5 and which plays a role of mechanical reinforcement.

Chaque élément perturbateur 11 présente un sommet qui est perforé pour former l’orifice 14 par lequel du fluide caloporteur peut remplir la cavité 12.Each disturbing element 11 has a top which is perforated to form the orifice 14 through which heat transfer fluid can fill the cavity 12.

L’élément perturbateur 11 présente une forme de dôme 16, à base circulaire.The disturbing element 11 has the shape of a dome 16, with a circular base.

L’orifice 14 présente une forme circulaire.The orifice 14 has a circular shape.

La hauteur de l’au moins un élément perturbateur est comprise entre au moins 0.1mm et la moitié de la hauteur du canal dans lequel est formé ledit élément perturbateur, de préférence entre ¼ et 1/3 de la hauteur de canal.The height of the at least one disturbing element is between at least 0.1mm and half the height of the channel in which said disturbing element is formed, preferably between ¼ and 1/3 of the channel height.

Dans l’exemple décrit, les éléments perturbateurs 11 sont disposés suivants des rangées parallèles, espacés de manière régulière, comme illustré sur la .In the example described, the disturbing elements 11 are arranged in parallel rows, spaced regularly, as illustrated in the .

Tous les canaux 5 sont pourvus d’éléments perturbateurs 11.All channels 5 are provided with disturbance elements 11.

Le dispositif de régulation thermique 1 comprend un organe additionnel 17 qui comprend les éléments perturbateurs 11. Cet organe additionnel 17 est assemblé avec les plaques 2 et 3.The thermal regulation device 1 comprises an additional member 17 which includes the disturbing elements 11. This additional member 17 is assembled with the plates 2 and 3.

Comme on peut le voir sur , l’organe additionnel 17 est une feuille conformée, par emboutissage, pour définir les éléments perturbateur 11.As can be seen on , the additional member 17 is a sheet shaped, by stamping, to define the disturbing elements 11.

La feuille 17 est en métal, en acier ou en aluminium, et est assemblée entre les première et deuxième plaques 2 et 3.Sheet 17 is made of metal, steel or aluminum, and is assembled between the first and second plates 2 and 3.

La feuille 17 est interposée entre les deux plaques 2 et 3, et brasée avec ces deux plaques 2 et 3.Sheet 17 is interposed between the two plates 2 and 3, and brazed with these two plates 2 and 3.

La feuille 17 s’étend sur sensiblement toute la superficie de cette première plaque 2, dans un plan principal PP et les éléments perturbateurs 11 font saillie de ce plan PP.The sheet 17 extends over substantially the entire surface of this first plate 2, in a main plane PP and the disturbing elements 11 project from this plane PP.

La feuille 17 est plane sur toute son étendue, en dehors des éléments perturbateurs 11.The sheet 17 is flat over its entire extent, apart from the disturbing elements 11.

On a décrit, en référence à la , un autre exemple de mise en œuvre de l’invention, qui se distingue de l’exemple précédent principalement par le fait que la feuille 20 comprend des éléments perturbateurs 21 en forme de chevrons.We have described, with reference to the , another example of implementation of the invention, which differs from the previous example mainly by the fact that the sheet 20 comprises disturbing elements 21 in the form of chevrons.

Dans l’exemple décrit, la deuxième plaque 3, ou plaque inférieure 3, comprend des régions renfoncées 22 pour définir avec la première plaque 2, les canaux 5.In the example described, the second plate 3, or lower plate 3, comprises recessed regions 22 to define, with the first plate 2, the channels 5.

Chaque canal 5 présente une section transversale en forme polygonale, ici en forme de trapèze.Each channel 5 has a polygonal cross section, here in the shape of a trapezoid.

La deuxième plaque 3 comporte, entre les zones renfoncées 22, des zones de jonction planes 23 avec la première plaque 2.The second plate 3 comprises, between the recessed zones 22, flat junction zones 23 with the first plate 2.

Les zones renfoncées 22 sont des zones embouties dans la deuxième plaque 3.The recessed areas 22 are stamped areas in the second plate 3.

Dans le présent exemple, la deuxième plaque 3 comprend des éléments perturbateurs additionnels 25 disposés sur un fond 26 des canaux 5, ce fond 26 de canal étant à l’opposé de la face de refroidissement 10.In the present example, the second plate 3 comprises additional disturbing elements 25 arranged on a bottom 26 of the channels 5, this channel bottom 26 being opposite the cooling face 10.

Ces éléments perturbateurs additionnels 25 sont formés par des formes embouties de la deuxième plaque 3, avec une forme en chevron par exemple.These additional disturbing elements 25 are formed by stamped shapes of the second plate 3, with a chevron shape for example.

Les deux plaques 2 et 3 forment ensemble la pluralité de canaux 5 et l’organe additionnel 20 comprend la pluralité d’éléments perturbateurs 21 disposés dans la pluralité de canaux 5. Dans cet exemple de la , la feuille 20 ne participe pas à la formation des délimitations entre les canaux 5.The two plates 2 and 3 together form the plurality of channels 5 and the additional member 20 comprises the plurality of disturbing elements 21 arranged in the plurality of channels 5. In this example of the , the sheet 20 does not participate in the formation of the boundaries between the channels 5.

En variante, dans l’exemple illustré sur les figures 5 et 6, il est prévu un organe additionnel ou feuille 30 qui comporte des cloisons 31, chacune entre deux canaux d’écoulement 5 voisins.Alternatively, in the example illustrated in Figures 5 and 6, an additional member or sheet 30 is provided which comprises partitions 31, each between two neighboring flow channels 5.

Ces cloisons 31 sont parallèles entre elles, et s’étendent depuis la première plaque 2 jusqu’à une deuxième plaque 33, ou plaque inférieure 33.These partitions 31 are parallel to each other, and extend from the first plate 2 to a second plate 33, or lower plate 33.

Cette deuxième plaque 33, ou plaque inférieure 33, comprend un rebord périphérique 34 et un fond plat 35 à l’intérieur de ce rebord 34.This second plate 33, or lower plate 33, comprises a peripheral rim 34 and a flat bottom 35 inside this rim 34.

Autrement dit, des canaux adjacents 5 sont séparés entre eux par les cloisons 31 de l’organe additionnel 30. La séparation latérale entre canaux 5 voisins est réalisée par les cloisons 31 de cet organe additionnel 30 et non par la deuxième plaque 33, ou plaque inférieure 33.In other words, adjacent channels 5 are separated from each other by the partitions 31 of the additional member 30. The lateral separation between neighboring channels 5 is produced by the partitions 31 of this additional member 30 and not by the second plate 33, or plate lower 33.

Des éléments perturbateurs 21 en forme de chevrons sont placés de part et d’autre de ces cloisons 31.Disturbing elements 21 in the shape of chevrons are placed on either side of these partitions 31.

Ces cloisons 31 sont formées par des plis 37 de la feuille 30.These partitions 31 are formed by folds 37 of the sheet 30.

Dans l’exemple illustré sur les figures 5 et 6, le pli 37 comprend deux pans 38 de feuille qui sont joints.In the example illustrated in Figures 5 and 6, the fold 37 comprises two sections of sheet 38 which are joined.

Deux pans 38 joints forme une seule cloison de séparation 31 qui sépare deux canaux 5 voisins. Dans ce cas, la cloison 31 présente une double épaisseur de feuille du fait des deux pans 38 joints.Two joined sections 38 form a single partition wall 31 which separates two neighboring channels 5. In this case, the partition 31 has a double sheet thickness due to the two joined sides 38.

En variante, comme illustré sur la , il peut être prévu une feuille 40, à la place de la feuille 30 précédemment décrite, dont les plis 41 comprennent deux pans de feuille 42 qui sont disjoints et forment un canal 5 entre ces pans 42.Alternatively, as illustrated in the , a sheet 40 can be provided, in place of the sheet 30 previously described, whose folds 41 comprise two sections of sheet 42 which are disjoint and form a channel 5 between these sections 42.

Autrement dit, chaque pan 42 de feuille forme une cloison de séparation 43 entre deux canaux 5 voisins.In other words, each sheet section 42 forms a dividing wall 43 between two neighboring channels 5.

Ces pans 42 disjoints se raccordent l’un à l’autre par une portion de fond 45 qui définit un fond de canal 5.These disjointed sections 42 are connected to each other by a bottom portion 45 which defines a bottom of channel 5.

Dans l’exemple décrit, l’organe additionnel ou feuille 40 présente, en section transversale perpendiculaire aux canaux 5, une succession de créneaux formés par les pans 42.In the example described, the additional member or sheet 40 presents, in cross section perpendicular to the channels 5, a succession of slots formed by the sides 42.

Des éléments perturbateurs 47 selon l’invention, dont un seul est représenté sur la feuille 40, sont prévus entre les cloisons 43.Disturbing elements 47 according to the invention, only one of which is shown on sheet 40, are provided between the partitions 43.

Le fluide caloporteur circulant dans les canaux 5 est choisi parmi un fluide réfrigérant et eau glycolée.The heat transfer fluid circulating in the channels 5 is chosen from a refrigerant fluid and glycol water.

Claims (11)

Dispositif de régulation thermique (1), notamment de refroidissement, pour composant (101) susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment pour un module de stockage d’énergie électrochimique, ce dispositif comportant au moins un canal (5) pour un fluide caloporteur, ce canal présentant une face de refroidissement (10) qui est en regard du composant à refroidir, ce canal (5) comprenant au moins un élément perturbateur de l’écoulement (11 ; 21 ; 47) adjacent à la face de refroidissement, cet élément perturbateur (11 ; 21 ; 47) faisant saillie depuis la face de refroidissement en formant une cavité (12) délimitée par l’élément perturbateur et la face de refroidissement, cette cavité (12) étant communicante, par au moins un orifice (14), avec le reste du canal (5) de sorte que la cavité (12) puisse se remplir de fluide caloporteur.Thermal regulation device (1), in particular cooling, for a component (101) capable of releasing heat during its operation, in particular for an electrochemical energy storage module, this device comprising at least one channel (5) for a heat transfer fluid, this channel having a cooling face (10) which faces the component to be cooled, this channel (5) comprising at least one flow disrupting element (11; 21; 47) adjacent to the face of cooling, this disturbing element (11; 21; 47) projecting from the cooling face forming a cavity (12) delimited by the disturbing element and the cooling face, this cavity (12) being communicating, by at least one orifice (14), with the rest of the channel (5) so that the cavity (12) can be filled with heat transfer fluid. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le canal (5) présente une hauteur (hc) mesurée suivant une direction perpendiculaire à la face de refroidissement (10), et l’élément perturbateur (11 ; 21 ; 47) s’étend sur une partie seulement de la hauteur (hc) du canal (5).Device according to the preceding claim, in which the channel (5) has a height (hc) measured in a direction perpendicular to the cooling face (10), and the disturbing element (11; 21; 47) extends over a only part of the height (hc) of the channel (5). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément perturbateur (11 ; 21 ; 47) présente un sommet qui est perforé pour former l’orifice (14) par lequel du fluide caloporteur peut remplir la cavité, l’élément perturbateur présentant notamment une forme de dôme, notamment à base circulaire, ou une forme en chevron, ou une forme polygonale, ou une forme oblongue.Device according to one of the preceding claims, in which the disturbing element (11; 21; 47) has a top which is perforated to form the orifice (14) through which heat transfer fluid can fill the cavity, the disturbing element having in particular a dome shape, in particular with a circular base, or a chevron shape, or a polygonal shape, or an oblong shape. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de régulation thermique comprend une plaque (2) ou un tube formant la face de refroidissement (10), et un organe additionnel (17 ; 20) qui est pourvu de l’élément perturbateur (11), cet organe additionnel étant assemblé avec la plaque ou le tube.Device according to one of the preceding claims, in which the thermal regulation device comprises a plate (2) or a tube forming the cooling face (10), and an additional member (17; 20) which is provided with the element disruptor (11), this additional member being assembled with the plate or the tube. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel l’organe additionnel comprend une feuille (17 ; 20) conformée, notamment par emboutissage, pour définir l’élément perturbateur.Device according to the preceding claim, in which the additional member comprises a sheet (17; 20) shaped, in particular by stamping, to define the disturbing element. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la feuille (17) est plane sur toute son étendue, en dehors des éléments perturbateurs (11).Device according to the preceding claim, in which the sheet (17) is flat over its entire extent, apart from the disturbing elements (11). Dispositif selon l’une des revendications 4 et 5, dans lequel l’organe additionnel (30 ; 40) comporte au moins une cloison de séparation (31 ; 43), notamment une pluralité de cloisons de séparation, entre des canaux d’écoulement.Device according to one of claims 4 and 5, in which the additional member (30; 40) comprises at least one partition wall (31; 43), in particular a plurality of partition walls, between flow channels. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel ces cloisons sont formées par des plis (37 ; 41) de l’organe additionnel (30 ; 40).Device according to the preceding claim, in which these partitions are formed by folds (37; 41) of the additional member (30; 40). Dispositif selon les revendications 5 et 8, dans lequel le pli (37) comprend deux pans (38) de feuille qui sont joints.Device according to claims 5 and 8, in which the fold (37) comprises two sections (38) of sheet which are joined. Dispositif selon les revendications 5 et 8, dans lequel les plis comprennent deux pans (42) de feuille qui sont disjoints et forment un canal entre ces pans de feuille.Device according to claims 5 and 8, in which the folds comprise two sections (42) of sheet which are disjoint and form a channel between these sections of sheet. Ensemble (100) comportant au moins un composant à refroidir et un dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, le composant étant posé sur le dispositif de régulation thermique pour son refroidissement.Assembly (100) comprising at least one component to be cooled and a thermal regulation device (1) according to one of the preceding claims, the component being placed on the thermal regulation device for its cooling.
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