FR3138202A1 - Dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile, et ensemble de régulation thermique correspondant - Google Patents

Dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile, et ensemble de régulation thermique correspondant Download PDF

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Abstract

Dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile, et ensemble de régulation thermique correspondant L’invention concerne un dispositif (3) de régulation thermique d’au moins un composant (5) comportant un empilement d’au moins une première coquille (7A) définissant un premier canal de circulation de fluide caloporteur et au moins une deuxième coquille (7B) définissant un deuxième canal de circulation de fluide caloporteur. Les coquilles (7A, 7B) présentent au moins une surface plane (90) respective configurée pour être agencée en regard d’un composant (5) et au moins deux zones de connexion fluidique (13) respectives. Ledit dispositif (3) comporte d’une part des premiers collecteurs d’entrée (15E) et de sortie (15S) de fluide, raccordés aux zones de connexion fluidique (13) de l’au moins une première coquille (7A), et d’autre part un deuxième collecteur d’entrée (17E) de fluide et de sortie (17S) de fluide, raccordés aux zones de connexion fluidique (13) de l’au moins une deuxième coquille (7B). L’invention concerne également un ensemble (1) comportant un tel dispositif (3). Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Dispositif de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile, et ensemble de régulation thermique correspondant
La présente invention concerne un dispositif de régulation thermique de composants électriques et/ou électroniques susceptibles de dégager de la chaleur lors de leur fonctionnement, notamment dans le domaine automobile. L’invention concerne également un ensemble de régulation thermique comprenant un tel dispositif.
Les composants susceptibles d’être concernés par la présente invention peuvent être des éléments de stockage d’énergie électrique, notamment des éléments de batteries, ou d’électronique de puissance, par exemple de façon non limitative des semi-conducteurs, tels que des diodes ou transistors. Il pourrait s’agir aussi de composants de serveurs informatiques.
L’invention trouve une application avantageuse dans le domaine des dispositifs de régulation thermique d’un dispositif ou module d’électronique de puissance, c’est-à-dire comportant des composants électroniques de puissance, par exemple de façon non limitative des semi-conducteurs, tels que des diodes ou transistors. En fonctionnement la température d’un dispositif ou module d’électronique de puissance peut s’élever ce qui risque d’endommager certains des composants électroniques de puissance.
L’invention trouve également une application avantageuse dans le domaine des dispositifs de régulation thermique d’un dispositif de stockage d’énergie électrique, tel qu’un ensemble de batteries ou pack batterie pour véhicule automobile à motorisation électrique et/ou hybride. L’énergie électrique des véhicules à motorisation électrique et/ou hybride est fournie par une ou plusieurs batteries. Durant leur fonctionnement, les éléments de stockage d’énergie électrique tels que les batteries, sont amenés à chauffer et risquent ainsi de s’endommager.
En particulier, une technique de charge, dite de charge rapide, consiste à charger les éléments de stockage d’énergie sous une tension élevée et un ampérage élevé, en un temps réduit, notamment en un temps maximum d’une vingtaine de minutes. Cette charge rapide implique un échauffement important des éléments de stockage d’énergie électrique qu’il convient de traiter.
Il est connu d’utiliser un dispositif de régulation thermique, notamment pour le refroidissement, de composants par exemple de stockage d’énergie électrique, tels que des cellules de batteries.
Un tel dispositif de régulation thermique permet de modifier une température d’un dispositif de stockage d’énergie électrique, par exemple lors d’un démarrage d’un 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, en diminuant la température des éléments de batterie, qui tendent à s’échauffer au cours de leur utilisation.
Selon une solution connue, le dispositif de régulation thermique comporte des plaques de refroidissement intégrant des canaux de circulation d’un fluide caloporteur, tel qu’un liquide de refroidissement, agencées entre les composants par exemple de stockage d’énergie électrique.
Les plaques sont brasées entre elles et généralement également brasées à des collecteurs d’entrée et de sortie du liquide de refroidissement afin de garantir l’étanchéité. En particulier, lors de l’assemblage, de tels éléments de stockage d’énergie électrique par exemple et les paires de plaques sont empilées successivement. Cependant, un tel assemblage n’offre aucune flexibilité de montage quant à l’insertion des éléments de stockage d’énergie à refroidir dans le dispositif de régulation thermique.
Il a également été proposé de réaliser les collecteurs par une pluralité de connecteurs complémentaires s’emmanchant les uns dans les autres avec interposition de joints d’étanchéité, pour alimenter fluidiquement toutes les paires de plaques. Toutefois, en fonctionnement, lorsque les composants tels que des cellules de batterie chargent et déchargent, ces composants, notamment lorsqu’il s’agit de cellules de batterie lithium ion, ont tendance à gonfler et dégonfler avec un battement relativement, important. Ce battement peut provoquer un déchaussement d’un joint d’étanchéité entre deux connecteurs complémentaires ou au contraire l’un des connecteurs peut venir choquer le fond du connecteur complémentaire risquant d’endommager les connecteurs.
L’invention s’inscrit dans ce contexte et a pour objectif de pallier au moins partiellement un ou plusieurs des inconvénients précités en proposant une alternative aux dispositifs de régulation thermique connus qui permette une souplesse de montage du dispositif de régulation thermique tout en garantissant l’étanchéité et une régulation thermique efficace des composants électriques et/ou électroniques susceptibles de dégager de la chaleur lors de leur fonctionnement.
À cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de régulation thermique d’au moins un composant électronique et/ou électrique, notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif comportant un empilement d’au moins une première coquille et au moins une deuxième coquille, la première coquille définissant un premier canal de circulation de fluide caloporteur, la deuxième coquille définissant un deuxième canal de circulation de fluide caloporteur, et l’au moins un composant étant destiné à être agencé entre la première coquille et la deuxième coquille.
Selon l’invention, l’au moins une première coquille et l’au moins une deuxième coquille présentent au moins une surface plane respective configurée pour être agencée en regard d’un composant et au moins deux zones de connexion fluidique respectives en communication fluidique avec le premier ou deuxième canal de circulation de fluide caloporteur.
En outre, ledit dispositif comporte d’une part un premier collecteur d’entrée de fluide et un premier collecteur de sortie de fluide, et d’autre part un deuxième collecteur d’entrée de fluide et un deuxième collecteur de sortie de fluide.
Les premiers collecteurs d’entrée et de sortie de fluide sont raccordés aux zones de connexion fluidique de l’au moins une première coquille.
Les deuxièmes collecteurs d’entrée et de sortie de fluide sont raccordés aux zones de connexion fluidique de l’au moins une deuxième coquille.
Ainsi, deux circuits fluidiques distincts permettent d’alimenter une coquille sur deux. Cela permet par exemple d’allonger la longueur de connecteurs destinés à former les collecteurs, entre les premières ou deuxièmes coquilles et le circuit fluidique, laissant ainsi plus de place pour des variations d’épaisseur qui seraient dues à des gonflements/dégonflements des composants lorsqu’ils chargent et déchargent au cours de leur vie.
Le dispositif de régulation thermique peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes décrites ci-après, prises séparément ou en combinaison.
La surface plane peut être surface externe, c’est-à-dire à l’extérieur de la coquille. La surface interne peut également être plane ou sensiblement plane. La surface plane permet d’éviter d’endommager les composants en cas de gonflements/dégonflements des composants.
L’au moins une première ou deuxième coquille peut être réalisée par l’assemblage de deux plaques délimitant entre elles le premier ou deuxième canal de circulation de fluide caloporteur.
Chaque plaque peut présenter une telle surface plane ou sensiblement plane interne et/ou externe.
Selon un autre aspect de l’invention, l’au moins une première ou deuxième coquille comporte au moins un turbulateur agencé dans le premier ou deuxième canal de circulation de fluide caloporteur.
Au moins un intercalaire peut être agencé entre les deux plaques, l’intercalaire comprenant au moins un turbulateur de l’écoulement du fluide caloporteur dans le premier ou deuxième canal de circulation.
L’intercalaire est par exemple agencé à une distance non nulle d’au moins une bordure de la coquille attenant la zone de connexion fluidique. Une distance peut être inférieure ou égale à 20mm. Selon un mode de réalisation particulier, la distance d peut être de l’ordre de 1mm à 20mm.
Les coquilles peuvent présenter au moins un bossage respectif, agencé en dehors de la surface plane, et s’étendant en saillie à l’intérieur de la coquille. Un bossage peut être prévu au niveau d’au moins une, voire de chaque zone de connexion fluidique d’au moins une plaque formant une coquille. Le ou les bossages permettent de renforcer la tenue mécanique.
Les zones de connexion fluidique comportent par exemple chacune au moins un orifice traversant formé dans la plaque.
Lesdits collecteurs de fluide peuvent comporter respectivement au moins deux connecteurs creux complémentaires.
Au moins l’un des connecteurs peut présenter une partie mâle emmanchée dans une partie femelle du connecteur complémentaire.
Au moins l’un des connecteurs peut porter au moins un joint d’étanchéité. Le connecteur peut porter au moins deux joints d’étanchéité. Selon un mode préféré, le connecteur porte au moins un joint d’étanchéité quadrilobe.
Le joint d’étanchéité peut être agencé autour d’une partie mâle d’un connecteur, emmanchée dans une partie femelle d’un connecteur complémentaire. À cet effet, la partie mâle peut présenter une gorge et au moins un joint d’étanchéité, par exemple quadrilobe, est agencé dans la gorge.
Lesdits collecteurs de fluide peuvent être agencés pour une circulation en « I » du fluide caloporteur dans les premiers et deuxièmes canaux de circulation.
Les collecteurs de fluide peuvent être agencés pour une circulation à co-courant dans les premiers et deuxièmes canaux de circulation. En variante, Les collecteurs de fluide peuvent être agencés pour une circulation à contre-courant dans les premiers et deuxièmes canaux de circulation.
Selon un exemple, le premier collecteur d’entrée de fluide et le premier collecteur de sortie de fluide sont agencés, de part et d’autre dudit dispositif. Le deuxième collecteur d’entrée de fluide et le deuxième collecteur de sortie de fluide peuvent être agencés de part et d’autre dudit dispositif.
Le dispositif peut définir une forme générale parallélépipédique.
Le premier collecteur d’entrée de fluide peut être diagonalement opposé au premier collecteur de sortie de fluide. Le deuxième collecteur d’entrée de fluide peut être diagonalement opposé au deuxième collecteur de sortie de fluide.
Lesdits collecteurs de fluide peuvent être agencés pour une circulation en « U » du fluide caloporteur dans les premiers et deuxièmes canaux de circulation.
L’au moins une première, respectivement deuxième, coquille peut présenter au moins une nervure interne afin de séparer deux branches de circulation en « U » dudit canal de circulation.
De façon avantageuse, lesdits collecteurs de fluide sont agencés pour une circulation à contre-courant dans les premiers et deuxièmes canaux de circulation.
Le premier collecteur d’entrée de fluide et le premier collecteur de sortie de fluide peuvent être agencés d’un même côté dudit dispositif, et le deuxième collecteur d’entrée de fluide et le deuxième collecteur de sortie de fluide peuvent être agencés d’un même côté dudit dispositif.
Selon un exemple, le premier collecteur d’entrée de fluide et le deuxième collecteur d’entrée de fluide peuvent être agencés d’un premier côté dudit dispositif, et le premier collecteur de sortie de fluide et le deuxième collecteur de sortie de fluide peuvent être agencés d’un deuxième côté dudit dispositif opposé au premier côté.
Selon un autre exemple, le premier collecteur d’entrée de fluide et le deuxième collecteur d’entrée de fluide peuvent être agencés de part et d’autre dudit dispositif, et le premier collecteur de sortie de fluide et le deuxième collecteur de sortie de fluide peuvent être agencés de part et d’autre dudit dispositif.
Ledit dispositif peut comporter au moins un élément compressible qui peut être agencé d’au moins un côté de l’empilement des coquilles.
L’élément compressible peut être une mousse ou peut comporter une mousse. En alternative, il peut s’agir d’une ou plusieurs lames flexibles.
À l’opposé de l’élément compressible, le dispositif peut être fixe. Notamment une plaque d’extrémité, à l’opposé de l’élément compressible, peut être fixée à un boîtier dudit dispositif recevant l’empilement des coquilles.
Dans un état non comprimé, l’élément compressible tel qu’une mousse, peut présenter une épaisseur initiale fonction d’au moins une donnée parmi le du nombre de composants destinés à être intercalés entre les coquilles, l’amplitude de variation d’épaisseur des composants, au moins un coefficient.
L’invention concerne également un ensemble de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile, comportant au moins un composant électronique et/ou électrique, et un dispositif de régulation thermique tel que défini précédemment.
Les composants peuvent être des cellules de stockage d’énergie lithium ion.
La composition des composants peut comprendre au moins 5% de silicium, de préférence entre 5% et 10%.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
est une vue en perspective d’un ensemble de régulation thermique comprenant une pluralité de composants et un dispositif de régulation thermique des composants comportant un empilement de coquilles et quatre collecteurs de fluide caloporteur.
est une vue éclatée d’une coquille selon un premier mode de réalisation du dispositif de la .
est une vue agrandie d’une une zone de connexion fluidique d’une plaque et d’un intercalaire de la coquille de la .
est une vue de dessus de l’ensemble de la schématisant la circulation de fluide caloporteur en provenance de deux circuits de fluide caloporteur selon une circulation en I à contre-courant.
est une vue de dessus de l’ensemble de la schématisant la circulation de fluide caloporteur en provenance de deux circuits de fluide caloporteur selon une circulation en I à co-courant.
est une vue de dessus de l’ensemble de la schématisant la circulation de fluide caloporteur en provenance de deux circuits de fluide caloporteur selon une circulation en U.
est une vue éclatée d’une coquille selon un deuxième mode de réalisation.
montre un mode de réalisation d’un connecteur intermédiaire d’au moins un collecteur de fluide caloporteur de la .
montre deux connecteurs complémentaires assemblés l’un à l’autre.
est une vue en perspective d’un exemple de réalisation d’un connecteur d’extrémité d’un collecteur de fluide caloporteur obturé d’un côté.
est une vue en perspective d’un autre exemple de réalisation d’un connecteur d’extrémité d’un collecteur de fluide caloporteur obturé d’un côté.
est une vue en perspective d’un exemple de réalisation d’un connecteur d’extrémité d’un collecteur de fluide caloporteur présentant une connectique de raccordement à un circuit de fluide caloporteur.
est une vue en perspective d’un autre exemple de réalisation d’un connecteur d’extrémité d’un collecteur de fluide caloporteur présentant une connectique de raccordement à un circuit de fluide caloporteur.
est une vue de côté d’un ensemble de régulation thermique comprenant en outre une mousse de compression.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent uniquement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
Dans la description, certains éléments peuvent être indexés, par exemple il peut être mentionné un premier élément ou un deuxième élément. Il s’agit d’une simple indexation pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément par rapport à un autre et de telles dénominations peuvent être aisément interchangées sans sortir du cadre de la présente invention.
La représente schématiquement un ensemble de régulation thermique 1 qui peut être destiné à équiper un véhicule notamment automobile.
L’ensemble de régulation thermique 1 comprend un dispositif de régulation thermique 3, notamment destiné à équiper un véhicule automobile. L’invention concerne en particulier le dispositif de régulation thermique 3 nommé ci-après dispositif 3 et décrit plus en détail par la suite.
L’ensemble de régulation thermique 1 comprend de plus un ou plusieurs composants 5 électriques ou électroniques. Ces composants 5 sont susceptibles de dégager de la chaleur lors de leur fonctionnement. Il peut s’agir notamment de composants de stockage électrique ou d’électronique de puissance, notamment dans le domaine automobile. L’invention peut s’appliquer en particulier pour des composants 5, tels que des cellules de batterie lithium ion, comprenant au moins 5% de silicium, par exemple entre 5% et 10%.
Le dispositif 3 est destiné à assurer la régulation thermique de ces composants 5, en particulier leur refroidissement.
À titre d’exemple non limitatif, l’ensemble de régulation thermique 1 peut être un pack batterie, pour véhicule notamment automobile, comprenant une pluralité de cellules de stockage d’énergie, formant les composants 5, dont la température doit être régulée par le dispositif 3.
Dans l’exemple illustré, le dispositif 3 présente une forme générale de parallélépipède, en particulier de parallélépipède rectangle, d’axe longitudinal L des plaques 9.
De façon générale, le dispositif 3 comporte un ensemble de coquilles 7A et 7B. Les coquilles 7A, 7B sont empilées selon un axe d’empilement A. Les composants 5 sont destinés à être intercalés entre les coquilles 7A, 7B. L’axe d’empilement A s’étend par exemple suivant la hauteur du dispositif 3.
En particulier, le dispositif comporte au moins une première coquille 7A et au moins une deuxième coquille 7B. La première coquille 7A définit un premier canal de circulation de fluide caloporteur. La deuxième coquille définit un deuxième canal de circulation de fluide caloporteur. Le fluide caloporteur est par exemple un liquide de refroidissement.
Dans l’exemple illustré, plusieurs premières coquilles 7A et deuxièmes coquilles 7B sont prévues. Les premières coquilles 7A et deuxièmes coquilles 7B sont empilées de façon alternée. Autrement dit, une deuxième coquille 7B peut être agencée entre deux premières coquilles 7A. De même, une première coquille 7A peut être agencée entre deux deuxièmes coquilles 7B.
Chaque composant 5 est destiné à être intercalé entre une première coquille 7A et une deuxième coquille 7B. Un empilement d’une première coquille 7A, d’un composant 5, d’une deuxième coquille 7B, et ainsi de suite, peut ainsi être formé selon l’axe d’empilement A.
Les coquilles 7A, 7B présentent avantageusement au moins une surface plane respective configurée pour être agencée en regard d’un composant. La surface plane est dépourvue de protubérance. Il peut s’agir notamment d’une surface externe de la coquille 7A, 7B, c’est-à-dire à l’extérieur de la coquille 7A, 7B. Au moins une surface interne, c’est-à-dire à l’intérieur de la coquille 7A, 7B peut également être plane ou sensiblement plane. La ou les surfaces planes permettent d’éviter d’endommager les composants 5 en cas de gonflements/dégonflements de ces composants 5.
De plus, deux coquilles d’extrémité sont prévues de part et d’autre de l’empilement. Un nombre prédéfini de coquilles 7A, 7B intermédiaires peut être disposé entre les deux coquilles d’extrémité 7A, 7B selon l’axe d’empilement A.
Chaque coquille 7A, 7B peut être réalisée par l’assemblage de deux plaques 9. Les plaques 9, définissent par paires, au moins un canal de circulation de fluide caloporteur.
Les plaques 9 sont de préférence réalisées dans un matériau métallique. Les plaques 9 peuvent être réalisées à partir de tôles embouties.
Chaque plaque 9 présente une demi-hauteur et lorsque deux plaques 9 sont assemblées elles définissent entre-elles le volume interne d’une coquille 7A, 7B destiné à être rempli de fluide caloporteur, tel qu’un liquide.
Les plaques 9 sont de préférence similaires, aussi bien lorsqu’elles sont destinées à former des premières coquilles 7A que lorsqu’elles sont destinées à former des deuxièmes coquilles 7B. De la sorte, la surface d’échange thermique avec un composant 5 est la même quel que soit le côté de la première ou deuxième coquille 7A, 7B contre lequel le composant 5 est destiné à être disposé.
Les plaques 9 sont donc conformées pour permettre, lorsqu’elles sont assemblées par paires, la circulation du fluide caloporteur entre elles. En particulier, les plaques 9 peuvent présenter chacune une forme sensiblement creuse ou de cuvette, de façon à permettre l’écoulement du fluide caloporteur entre les deux plaques 9 d’une paire après assemblage. Le fluide caloporteur peut s’écouler entre les plaques 9 d’une paire en une ou plusieurs passes selon un schéma d’écoulement linéaire ou non.
En particulier, chaque plaque 9 peut s’étendre suivant un plan perpendiculaire à l’axe d’empilement A. Les plaques 9 peuvent présenter une forme rectangulaire ou sensiblement rectangulaire, d’axe longitudinal coïncidant par exemple avec l’axe longitudinal L du dispositif 3. Les plaques 9 présentent dans cet exemple deux petits côtés ou côtés latéraux 9a opposés et deux grands côtés ou côtés longitudinaux 9b opposés.
La régulation thermique des composants 5 peut se faire par contact thermique avec les grandes faces des plaques 9, comme illustré.
Chaque plaque 9 peut présenter une surface plane ou sensiblement plane 90 qui est notamment externe. En complément, la surface interne des plaques 9 peut également être une surface plane ou sensiblement plane 90.
Les plaques 9 peuvent être réunies deux à deux de façon étanche au niveau de bordures périphériques respectives. Les plaques 9 sont avantageusement réalisées dans un matériau métallique et peuvent être reliées de façon étanche par exemple par brasage.
Au moins un turbulateur peut être agencé au sein des coquilles 7A, 7B. Le turbulateur est plus précisément disposé dans le premier ou deuxième canal de circulation de fluide caloporteur. Le turbulateur permet de perturber l’écoulement du fluide caloporteur dans le premier ou deuxième canal de circulation. La hauteur du ou des turbulateurs peut correspondre à toute la hauteur disponible au sein d’une coquille 7A, 7B, dite « hauteur d’eau ».
Selon un exemple de réalisation représenté sur la , au moins un intercalaire 11 comprenant au moins un tel turbulateur peut être agencé au sein des coquilles 7A, 7B. L’intercalaire 11 est par exemple agencé entre les deux plaques 9 définissant ensemble une coquille 7A ou 7B.
L’intercalaire 11 peut être réalisé par au moins une plaque ondulée, crantée, ou présentant des protubérances en saillie dans le volume interne de la coquille 7A, 7B. Un tel intercalaire 11 peut définir une multitude de canaux de circulation.
L’intercalaire 11 est avantageusement agencé à une distance d non nulle d’au moins une bordure de la coquille, notamment une bordure d’une plaque 9, comme schématisé sur la . Il s’agit par exemple d’une bordure latérale au niveau d’un petit côté 9a d’une plaque de forme générale rectangulaire.
À titre d’exemple, la distance d est inférieure ou égale à 20mm. Selon un mode de réalisation particulier, la distance d peut être de l’ordre de 1mm à 20mm.
Par ailleurs, les première(s) 7A et deuxième(s) 7B coquilles présentent au moins deux zones de connexion fluidique 13 respectives. Plus précisément, chaque plaque 9 d’une paire formant une première coquille 7A ou une deuxième coquille 7B présente au moins deux zones de connexion fluidique 13 respectives.
La bordure de la coquille, notamment de la plaque 9, à distance d de laquelle l’intercalaire 11 est agencé, est par exemple une bordure attenant une zone de connexion fluidique 13. La distance d permet au fluide caloporteur en provenance d’une zone de connexion fluidique 13 d’être réparti dans tous les canaux de circulation. De façon complémentaire, le fluide caloporteur ayant circulé dans tous les canaux de circulation peut grâce à la distance, s’écouler en direction de l’autre zone de connexion fluidique 13 pour être évacué.
Les zones de connexion fluidique 13 sont de préférence ménagées sur les coquilles 7A, 7B de façon à ne pas être, ou peu, en contact direct avec les composants 5 lorsqu’ils sont intercalés entre les coquilles 7A, 7B.
Les zones de connexion fluidique 13 peuvent être ménagées sur deux côtés opposés d’une coquille 7A, 7B, et notamment de chaque plaque 9. Les zones de connexion fluidique 13 peuvent être prévues sur les petits côtés 9a de chaque plaque 9, par exemple au niveau de coins, notamment deux coins opposés diagonalement, comme dans les exemples illustrés sur les figures 1 à 5. De façon alternative, comme représenté sur les figures 6 et 7, les zones de connexion fluidique 13 peuvent être ménagées sur un même côté d’une coquille 7A, 7B, et notamment de chaque plaque 9. Les zones de connexion fluidique 13 peuvent être prévues sur un petit côté 9a de chaque plaque 9.
Les zones de connexion fluidique 13 comportent par exemple chacune au moins un orifice 91 traversant qui peut être formé dans chaque plaque 9.
Les orifices 91 peuvent être bordés de collets 92 (voir ). Les collets 92 sont par exemple de forme générale cylindrique.
Les collets 92 s’étendent par exemple vers l’extérieur de la coquille 7A, 7B, c’est-à-dire vers l’extérieur du canal de circulation de fluide caloporteur, défini entre deux plaques 9 d’une même paire.
Les coquilles 7A, 7B peuvent présenter au moins un bossage 93 respectif, agencé en dehors de la surface plane.
De tels bossages 93 s’étendent en saillie à l’intérieur des coquilles 7A, 7B. Les bossages 93 sont prévus sur les faces internes des coquilles 7A, 7B. Notamment, un bossage 93 peut être prévu sur la face interne d’au moins une plaque 9 d’une paire formant une coquille 7A, 7B. En particulier, un bossage 93 peut être prévu au niveau d’au moins une, voire de chaque zone de connexion fluidique 13 de la plaque 9 formant une coquille 7A, 7B. Cela permet de renforcer la tenue mécanique des coquilles 7A, 7b, des plaques 9, près des zones de connexion fluidique 13 en cas de gonflement des composants 5 par exemple.
Par ailleurs, le dispositif 3 comporte au moins deux collecteurs pour l’entrée et pour la sortie du fluide caloporteur 15E, 15S, 17E, 17S, pour chaque groupe de coquilles 7A, 7B. Selon le mode de réalisation décrit, le dispositif 3 comporte deux premiers collecteurs pour l’entrée et pour la sortie du fluide caloporteur 15E, 15S dans les premières coquilles 7A et deux deuxièmes collecteurs pour l’entrée et pour la sortie du fluide caloporteur 17E, 17S dans les deuxièmes coquilles 7B.
Les premiers collecteurs d’entrée et de sortie de fluide 15E, 15S sont raccordés aux zones de connexion fluidique 13 de l’au moins une première coquille 7A et en communication fluidique avec le premier canal de circulation de fluide caloporteur.
Les deuxièmes collecteurs d’entrée et de sortie de fluide 17E, 17S sont raccordés aux zones de connexion fluidique 13 de l’au moins une deuxième coquille 7B et en communication fluidique avec le deuxième canal de circulation de fluide caloporteur.
L’un des collecteurs de fluide 15E, 17E permet au fluide caloporteur, en particulier froid, de circuler et d’être amené et distribué aux différentes coquilles 7A, 7B, l’autre collecteur de fluide 15S, 17S assure le retour du fluide caloporteur, en particulier chaud, après passage de celui-ci dans les paires coquilles 7A, 7B.
Les premiers collecteurs d’entrée et de sortie de fluide 15E, 15S sont raccordés à un premier circuit de fluide caloporteur. Les deuxièmes collecteurs d’entrée et de sortie de fluide 17E, 17S sont raccordés à un deuxième circuit de fluide caloporteur distinct du premier circuit de fluide caloporteur. Ainsi, les deux circuits de fluide caloporteur permettent d’alimenter une coquille 7A, 7B sur deux.
Les collecteurs de fluide 15E, 15S, 17E, 17S peuvent être agencés pour une circulation en « I » ou en « U » du fluide caloporteur dans les premiers et deuxièmes canaux de circulation. De plus, ils peuvent être agencés pour une circulation à co-courant ou à contre-courant dans les premiers et deuxièmes canaux de circulation. La circulation du fluide caloporteur dans les premiers canaux de circulation est schématisée par des flèches F1 noires sur les figures 4 à 6. La circulation du fluide caloporteur dans les deuxièmes canaux de circulation est schématisée par des flèches F2 blanches sur les figures 4 à 6.
Par exemple, les collecteurs d’entrée et de sortie de fluide 15E, 15S, 17E, 17S peuvent être disposés de deux côtés opposés du dispositif 3, de sorte que le fluide caloporteur peut s’écouler de façon générale selon une circulation dite en « I » dans les premières coquilles 7A et dans les deuxièmes coquilles 7B.
Ainsi, les deux premiers collecteurs de fluide 15E, 15S peuvent être disposés de part et d’autre du dispositif 3, plus précisément des premières coquilles 7A, c’est-à-dire qu’ils sont agencés de deux côtés opposés du dispositif 3, plus précisément des premières coquilles 7A. Comme dans l’exemple illustré, il peut s’agir de deux côtés opposés selon l’axe longitudinal L.
De même, les deux deuxièmes collecteurs de fluide 17E, 17S peuvent être disposés de part et d’autre du dispositif 3, plus précisément des deuxièmes coquilles 7B, c’est-à-dire qu’ils sont agencés de deux côtés opposés du dispositif 3, plus précisément des deuxièmes coquilles 7B. Comme dans l’exemple illustré, il peut s’agir de deux côtés opposés selon l’axe longitudinal L.
Une telle configuration pour une circulation en « I » est représentée sur les figures 1 et 4 et 5.
De plus, selon la disposition des premiers collecteurs de fluide 15E, 15S par rapport aux deuxièmes collecteurs de fluide 17E, 17S, la circulation du fluide caloporteur peut se faire à co-courant ou à contre-courant dans les premiers et deuxièmes canaux de circulation.
Par exemple, pour une circulation à contre-courant, le premier collecteur d’entrée de fluide 15E et le deuxième collecteur d’entrée de fluide 17E peuvent être agencés de part et d’autre du dispositif 3, c’est-à-dire de deux côtés opposés du dispositif 3, et plus précisément de l’empilement des coquilles 7A, 7B. De même, le premier collecteur de sortie de fluide 15S et le deuxième collecteur de sortie de fluide 17S peuvent être agencés de part et d’autre du dispositif 3, c’est-à-dire de deux côtés opposés du dispositif 3, et plus précisément de l’empilement des coquilles 7A, 7B. Comme dans l’exemple illustré, il peut s’agir de deux côtés opposés selon l’axe longitudinal L du dispositif 3.
De plus, afin de favoriser une répartition du fluide caloporteur de façon homogène au sein de toute la première coquille 7A ou deuxième coquille 7B, chaque collecteur d’entrée de fluide 15E, 17E et le collecteur de sortie de fluide 15S, 17S correspondant peuvent être disposés de part et d’autre d’une diagonale du dispositif 3, notamment lorsque ce dernier définit une forme générale de parallélépipède. Les premiers collecteurs d’entrée et de sortie de fluide 15E, 15S sont donc opposés selon une première diagonale. Et, les deuxièmes collecteurs d’entrée et de sortie de fluide 17E, 17S sont opposés selon une deuxième diagonale distincte de la première diagonale. Un tel agencement est schématisé sur les figures 1 et 4. Le fluide caloporteur dans les premiers canaux de circulation et le fluide caloporteur dans les deuxièmes canaux de circulation peuvent ainsi se croiser à contre-courant, en direction des collecteurs de sortie de fluide 15S, 17S opposés selon l’axe longitudinal L. Ainsi, le fluide caloporteur chaud dans les premiers, respectivement deuxièmes, canaux de circulation croise le fluide caloporteur froid dans les deuxièmes, respectivement premiers, canaux de circulation. Ceci permet d’homogénéiser les températures des composants 5.
En variante, pour une circulation à co-courant, le premier collecteur d’entrée de fluide 15E et le deuxième collecteur d’entrée de fluide 17E peuvent agencés d’un même côté du dispositif 3, notamment d’un premier côté du dispositif 3. De même, le premier collecteur de sortie de fluide 15S et le deuxième collecteur de sortie de fluide 17S peuvent être agencés d’un même côté du dispositif 3, notamment d’un deuxième côté opposé au premier côté.
De plus, chaque collecteur d’entrée de fluide 15E, 17E et le collecteur de sortie de fluide 15S, 17S correspondant peuvent être disposés de part et d’autre d’une diagonale du dispositif 3, notamment lorsque ce dernier définit une forme générale de parallélépipède. Les premiers collecteurs d’entrée et de sortie de fluide 15E, 15S sont donc opposés selon une première diagonale. Et, les deuxièmes collecteurs d’entrée et de sortie de fluide 17E, 17S sont opposés selon une deuxième diagonale distincte de la première diagonale. Un tel agencement est schématisé sur la . Le fluide caloporteur dans les premiers canaux de circulation et le fluide caloporteur dans les deuxièmes canaux de circulation peuvent ainsi se croiser en direction des collecteurs de sortie de fluide 15S, 17S d’un même côté du dispositif 3.
D’autres schémas d’écoulement peuvent être envisagés, comme la circulation dite en « U », avec l’entrée et la sortie de fluide qui peuvent être disposées d’un même côté du dispositif 3 pour chaque ensemble de premières coquilles 7A et de deuxièmes coquilles 7B. Une telle configuration pour une circulation en « U » est schématisée sur la .
Ainsi, le premier collecteur d’entrée de fluide 15E et le premier collecteur de sortie de fluide 15S peuvent être agencés d’un même côté du dispositif 3, plus précisément d’un même côté des premières coquilles 7A. Le deuxième collecteur d’entrée de fluide 17E et le deuxième collecteur de sortie de fluide 17S peuvent être agencés d’un même côté du dispositif 3, plus précisément des deuxièmes coquilles 7B.
Plus précisément, les premiers collecteurs 15E, 15S sont agencés à l’opposé des deuxièmes collecteurs de fluide 17E, 17S.
En particulier, le premier collecteur d’entrée de fluide 15E et le deuxième collecteur de sortie de fluide 17E peuvent être alignés selon l’axe longitudinal L. De même, le premier collecteur de sortie de fluide 15S et le deuxième collecteur de sortie de fluide 17S peuvent être alignés selon l’axe longitudinal L.
De plus, dans le cas d’une circulation en « U » au sein d’une coquille 7A, 7B, au moins une nervure 19 interne ( ), par exemple réalisée par emboutissage, peut être prévue. La nervure 19 s’étend donc sur au moins une face interne de la coquille 7A, 7B. Une telle nervure 19 est prévue sur la face interne, d’au moins une plaque 9, voire de chaque plaque 9, formant une coquille 7A, 7B.
La nervure 19 s’étend notamment depuis un côté de la coquille 7A, 7B, d’une plaque 9, jusqu’à l’intercalaire 11 par exemple, afin de séparer les deux branches ou passes de circulation du « U », ou autrement dit afin de définir un trajet d’écoulement en « U ».
La nervure 19 s’étend notamment du côté de la coquille 7A, 7B, de la plaque 9, présentant les zones de connexion fluidique 13. La nervure 19 s’étend par exemple depuis un petit côté 9a de la plaque 9. Elle peut être centrale par exemple par rapport aux deux zones de distribution 13.
Chaque collecteur de fluide 15E, 15S, 17E, 17S, s’étend longitudinalement selon l’axe d’empilement A. Au moins l’un des collecteurs de fluide 15E, 15S, 17E, 17S peut être défini par des connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d, creux, rapportés distincts des coquilles 7A, 7B, distinctes des plaques 9. Les connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d sont avantageusement réalisés en matériau métallique, tel qu’en aluminium ou en alliage d’aluminium.
De préférence, tous les collecteurs de fluide 15E, 15S, 17E, 17S comportent respectivement au moins deux connecteurs creux complémentaires 21, 21a, 21b, 21c, 21d.
Plus précisément, une série d’au moins deux connecteurs creux complémentaires 21, 21a, 21b, 21c, 21d permet de former chaque collecteur de fluide 15E, 15S, 17E, 17S. Ainsi, selon le mode de réalisation décrit avec deux premiers collecteurs d’entrée et de sortie de fluide 15E, 15S et deux deuxièmes collecteurs d’entrée et de sortie de fluide 17E, 17S, quatre séries d’au moins deux connecteurs creux complémentaires 21, 21a, 21b, 21c, 21d sont prévues. Deux séries de connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d sont agencées pour mettre en communication fluidique les premières coquilles 7A. De façon similaire, deux autres séries de connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d sont agencées pour mettre en communication fluidique les deuxièmes coquilles 7B.
Chaque connecteur 21, 21a, 21b, 21c, 21d est ainsi assemblé à une première coquille 7A ou une deuxième coquille 7B associée.
Les connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d comportent au moins deux connecteurs d’extrémité 21a, 21b, 21c, 21d et éventuellement un nombre prédéfini de connecteurs intermédiaires 21 assemblés de façon à définir un collecteur de fluide 15E, 15S, 17E, 17S.
Selon une configuration minimale d’un dispositif 3 avec au moins deux coquilles d’extrémité, chaque série comporte au moins deux connecteurs d’extrémité 21a, 21b, 21c, 21d assemblés entre eux et à une première coquille 7A ou une deuxième coquille 7B.
Si au moins une coquille 7A, 7B intermédiaire est disposée entre les deux coquilles d’extrémité, chaque collecteur de fluide 15E, 15S, 17E, 17S comporte au moins un connecteur intermédiaire 21 outre les deux connecteurs d’extrémité 21a, 21b, 21c, 21d. Lorsque plusieurs connecteurs intermédiaires 21 sont prévus, ils sont de préférence similaires. Les connecteurs d’extrémité 21a, 21b, 21c, 21d sont différents des connecteurs intermédiaires 21.
Les connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d, sont agencés au niveau des zones de connexion fluidique 13, notamment des orifices 91 des plaques 9. Chaque connecteur 21, 21a, 21b, 21c, 21d traverse par exemple deux orifices 91 en vis-à-vis des deux plaques 9 formant une première coquille 7A ou une deuxième coquille 7B.
Les connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d sont dans cet exemple de forme au moins en partie complémentaire à la forme des orifices 91. Les connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d présentent par exemple une forme générale tubulaire ou cylindrique dont l’axe de révolution est confondu avec l’axe d’empilement A.
Des exemples de réalisation de connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d sont représentés sur les figures 8 a, 8b et 9a à 9d.
Au moins l’un des connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d peut présenter une partie mâle 23 emmanchée dans une partie femelle 25 d’un connecteur complémentaire. De façon complémentaire, au moins l’un des connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d peut présenter une telle partie femelle 25.
En particulier, les connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d assemblés à deux premières coquilles 7A successives ou deux deuxièmes coquilles 7B successives, comprennent des parties mâle 23 et femelle 25 complémentaires, emmanchées l’une dans l’autre. Les parties mâle 23 et femelle 25 complémentaires sont emmanchées l’une dans l’autre selon l’axe d’empilement A.
Les parties mâle 23 et femelle 25 sont de sections différentes.
Les parties mâles 23 et femelles 25 peuvent être dimensionnées de sorte qu’une partie mâle 23 est emmanchée avec une partie femelle 25 avec un jeu axial j entre la fin de la partie femelle 25 et l’extrémité de la partie mâle 23. La fin de la partie femelle 25 est par exemple définie par un épaulement. Selon l’axe d’empilement A, la longueur de la partie mâle 23 est donc inférieure à la longueur de la partie femelle 25. La longueur de la partie mâle 23 est toutefois choisie suffisante pour permettre de coulisser les connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d l’un par rapport à l’autre et de les maintenir assemblés. La longueur d’une partie mâle 23 et la profondeur d’une partie femelle 25 sont donc calculées, de sorte qu’à l’emmanchement de l’une dans l’autre, la partie mâle 23 ne vienne pas en butée contre la fin de la partie femelle 25. De plus, le jeu axial j est défini en fonction des tolérances des composants 5, et notamment de leur gonflement ou dégonflement en cours de fonctionnement.
Au moins l’un des connecteurs 21, 21a porte au moins un joint d’étanchéité 27. Il peut s’agir d’un joint torique. Le connecteur 21, 21a peut porter au moins deux joints d’étanchéité, tels que des joints toriques. Selon un mode de réalisation préféré, le connecteur 21, 21a porte au moins un joint d’étanchéité 27, et de préférence un seul joint d’étanchéité 27, à au moins deux lèvres ou quadrilobe. L’utilisation d’un seul joint d’étanchéité 27 permet de limiter l’encombrement.
Le joint d’étanchéité 27 peut être agencé autour d’une partie mâle 23 d’un connecteur 21, 21a. Pour ce faire, la partie mâle 23 présente une gorge 28 dans laquelle le joint d’étanchéité 27 par exemple quadrilobe peut être agencé.
En outre, les parties mâle 23 et femelle 25 sont avantageusement dimensionnées de sorte qu’à l’assemblage, les joints d’étanchéité 13 portés par la partie mâle 23 soient toujours à l’intérieur d’une partie femelle 25, afin de garantir une zone d’étanchéité suffisante.
La solidarisation des connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d aux coquilles 7A, 7B peut se faire par brasage. On assure ainsi une liaison étanche résistante.
De façon générale, les connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d comprennent au moins une zone de distribution respective, qui peut présenter au moins une fente 29, par exemple deux fentes 29. Les fentes 29 débouchent dans le premier ou deuxième canal de circulation de fluide caloporteur défini par la première coquille 7A ou la deuxième coquille 7B.
Un exemple de connecteur intermédiaire 21 est représenté sur les figures 8a, 8b. Le connecteur intermédiaire 21 comporte d’un côté une partie mâle 23 et de l’autre côté une partie femelle 25. La partie mâle 23 du connecteur intermédiaire 21 peut comporter la zone de distribution, les fentes 29.
La partie mâle 23 et notamment la zone de distribution peuvent être dimensionnées de façon à traverser les orifices 91 en vis-à-vis des deux plaques 9 formant une première coquille 7A ou une deuxième coquille 7B. À l’état assemblé, la zone de distribution, avec les fentes 29 dans cet exemple, est agencée au niveau des orifices 91 des deux plaques 9 d’une paire formant une première coquille 7A ou une deuxième coquille 7B.
À titre d’exemple, la partie femelle 25 peut présenter un diamètre supérieur au diamètre de la partie mâle 23 et/ou de la zone de distribution. Le connecteur intermédiaire 21 présente ainsi un épaulement 31 entre la zone de distribution et la partie femelle 25 configuré pour venir en butée contre le collet 92 d’une plaque 9 à l’assemblage du connecteur intermédiaire 21 avec une paire de plaques 9. On assure ainsi le positionnement du connecteur intermédiaire 21. La partie femelle 25 est d’un côté de la coquille 7A, 7B tandis que la partie mâle 23 est de l’autre côté de cette coquille 7A, 7B.
La partie mâle 23 du connecteur intermédiaire 21 est destinée à coopérer avec une partie femelle 25 complémentaire d’un autre connecteur intermédiaire 21 ou d’un connecteur d’extrémité 21b, 21c, 21d. De façon similaire, la partie femelle 25 du connecteur intermédiaire 21 est destinée à coopérer avec une partie mâle 23 complémentaire d’un autre connecteur intermédiaire 21 ou d’un connecteur d’extrémité 21a. Chaque partie mâle 23 est destinée à être emmanchée avec une partie femelle 25 complémentaire.
Le connecteur intermédiaire 21 peut comprendre de plus une collerette 33, par exemple autour de la partie femelle 25. Une telle collerette 33 est avantageusement destinée à coopérer avec un outil d’assemblage, pour l’emmanchement de deux connecteurs complémentaires. La collerette 33 présente dans cet exemple une forme générale annulaire.
La collerette 33 présente de façon avantageuse une surface de détrompage 35. Cela permet d’assurer le montage du connecteur 9 dans une position précise, notamment avant brasage. La surface de détrompage 35 peut de façon non limitative être formée par un méplat.
Des exemples de réalisation des connecteurs d’extrémité 21a, 21b, 21c, 21d sont représentés sur les figures 9a à 9d.
Contrairement au connecteur intermédiaire 21 précédemment décrit, chaque connecteur d’extrémité 21a, 21b, 21c, 21d comprend d’un côté, soit une partie mâle 23, soit une partie femelle 25, telles que décrites précédemment. De l’autre côté, soit le connecteur d’extrémité 21a, 21b comprend une contre-partie 23’, 25’ qui est obturée comme représenté sur les figures 9a, 9b, soit le connecteur d’extrémité 21c, 21d comprend une contre-partie 23’’ présentant une connectique 37, comme représenté sur les figures 9c, 9d, permettant un raccordement au circuit de fluide caloporteur correspondant.
Les contre-parties 23’, 23’’, 25’ peuvent présenter au moins une partie similaire aux parties mâle 23 et femelle 25 telles que précédemment décrites, ou avoir des caractéristiques en commun avec ces dernières, telles que la zone de distribution avec les fentes 29, ou encore l’épaulement 31, la collerette 33, et la surface de détrompage 35.
Chaque collecteur d’entrée ou de sortie de fluide comporte à une extrémité un connecteur d’extrémité 21a ou 21b obturé d’un côté et à l’autre extrémité un connecteur d’extrémité 21c ou 21d avec la connectique 37 de raccordement fluidique.
L’obturation peut se faire au moyen d’une paroi borgne 39 du connecteur d’extrémité 21a ou 21b. À l’état assemblé, la paroi borgne 39 est située d’un côté opposé à l’empilement du dispositif 3 à l’état assemblé, comme visible sur la . Selon une alternative non représentée, le connecteur d’extrémité pourrait être obturé par une plaque d’extrémité qui ne présenterait pas d’orifice.
La connectique 37 quant à elle assure la liaison fluidique entre le dispositif 3 et les deux circuits de fluide caloporteur. La connectique 37 peut présenter une forme générale creuse, telle qu’une forme cylindrique. À l’état assemblé, la connectique 37 s’étend depuis une coquille d’extrémité à l’opposé de l’empilement du dispositif 3. Une telle connectique 37 est avantageusement formée ou réalisée d’une seule pièce avec le connecteur d’extrémité 21c, 21d.
Par ailleurs, le dispositif 3 peut comporter au moins un élément compressible 41 agencé d’au moins un côté de l’empilement des coquilles 7A, 7B, comme représenté sur la .
À titre d’exemple, l’élément compressible 41 peut être une mousse ou comporter une mousse. Une telle mousse est aussi nommée mousse de compression. En alternative, il peut s’agir d’une ou plusieurs lames flexibles.
L’élément compressible 41 permet d’absorber des variations d’épaisseur, notamment lorsque les composants 5 gonflent ou dégonflent en cours de fonctionnement.
Dans un état non comprimé, l’élément compressible 41 tel qu’une mousse, peut présenter une épaisseur initiale. L’épaisseur est réduite lorsqu’il est comprimé. Selon un exemple de réalisation, l’épaisseur initiale de l’élément compressible 41 peut être fonction d’une ou plusieurs données parmi le nombre de composants 5 destinés à être intercalés entre les coquilles 7A, 7B, de l’amplitude de variation d’épaisseur des composants 5, d’au moins un coefficient prédéfini.
Selon un exemple particulier, l’épaisseur initiale de l’élément compressible 41 peut être le produit du nombre de composants 5 destinés à être intercalés entre les coquilles, de l’amplitude de variation d’épaisseur des composants 5, et d’un coefficient prédéfini. Ainsi, l’épaisseur initiale de l’élément compressible 41 peut être selon la formule suivante : e0 = N x Δe x K, avec e0 correspondant à l’épaisseur initiale de l’élément compressible 41, N correspondant au nombre de composants 5 destinés à être intercalés entre les coquilles 7A, 7B, Δe correspondant à l’amplitude de variation d’épaisseur des composants 5, et K correspondant à un coefficient.
Le coefficient K peut dépendre du taux de compression et de l’effort de compression de l’élément compressible 41 tel qu’une mousse. Le taux de compression est par exemple choisi entre 40% et 70% suivant le type de mousse de compression. Le coefficient K est par exemple compris entre 1,7 et 3,3.
À titre d’exemple illustratif non limitatif, lorsque sept composants 5 sont destinés à être intercalés entre les coquilles 7A, 7B, avec une amplitude de variation d’épaisseur des composants 5 de l’ordre de 1mm +/-0,5mm, et le coefficient K compris entre 1,7 et 3,3, l’épaisseur initiale de l’élément compressible 41 peut être compris entre 11,9mm et 23,1mm.
Par ailleurs, le dispositif 3 peut comprendre un boîtier (non représenté sur les figures) destiné à recevoir l’empilement de coquilles 7A, 7B, les collecteurs de fluide 15E, 15S, 17E, 17S, les composants 5, et éventuellement l’élément compressible 41. De façon classique, le boîtier peut comporter une paroi de fond reliant des parois latérales, et un couvercle opposé à la paroi de fond peut venir fermer le boîtier.
À l’opposé de l’élément compressible 41, le dispositif 3 peut être fixe. Notamment la coquille d’extrémité, à l’opposé de l’élément compressible 41, peut être fixée au boîtier (non représenté) du dispositif 3.
Ainsi, à l’assemblage, les connecteurs creux complémentaires 21, 21a, 21b, 21c, 21d définissant les premiers collecteurs de fluide 15E, 15S, sont emmanchés les uns dans les autres, et raccordés fluidiquement aux premières coquilles 7A. Les connecteurs creux complémentaires 21, 21a, 21b, 21c, 21d définissant les deuxièmes collecteurs de fluide 17E, 17S sont emmanchés les uns dans les autres et raccordés fluidiquement aux deuxièmes coquilles 7B. L’étanchéité est assurée au niveau des connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d grâce aux joints d’étanchéité 27 équipant les parties mâles 23.
En fonctionnement, les premières coquilles 7A sont alimentées en fluide caloporteur par le premier circuit de fluide caloporteur et les deuxièmes coquilles 7B sont alimentées en fluide caloporteur par le deuxième circuit de fluide caloporteur. Les deux circuits de fluide caloporteur, au lieu d’un seul circuit comme dans les solutions antérieures, permettent d’alimenter une coquille sur deux. La longueur des connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d peut être augmentée, par rapport à une solution antérieure avec un seul circuit de fluide permettant d’alimenter fluidiquement coquille après coquille.
L’ensemble des premières coquilles 7A et deuxièmes coquilles 7B avec les composants 5 intercalés, ainsi que l’ensemble des connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d avec les joints d’étanchéité 27 sur les parties mâles 23 des connecteurs 21, peut être compressé afin de garantir un contact thermique entre les composants et les plaques 9.
En cas de gonflement ou dégonflement des composants 5, les connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d, vont se déplacer selon l’axe d’empilement A, notamment de façon similaire à un piston. Les connecteurs 21, 21a, 21b, 21c, 21d étant plus longs que dans les solutions antérieures, cela limite les risques de déchaussement des joints d’étanchéité 27 quand les composants 5 gonflent ou que les parties mâles ne tapent au fond des parties femelles associées quand les composants 5 dégonflent.

Claims (10)

  1. Dispositif (3) de régulation thermique d’au moins un composant (5) électronique et/ou électrique, notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif (3) comportant un empilement d’au moins une première coquille (7A) et au moins une deuxième coquille (7B), la première coquille (7A) définissant un premier canal de circulation de fluide caloporteur, la deuxième coquille (7B) définissant un deuxième canal de circulation de fluide caloporteur, et l’au moins un composant (5) étant destiné à être agencé entre la première coquille (7A) et la deuxième coquille (7B),caractérisé en ce que:
    • l’au moins une première coquille (7A) et l’au moins une deuxième coquille (7B) présentent au moins une surface plane (90) respective configurée pour être agencée en regard d’un composant (5) et au moins deux zones de connexion fluidique (13) respectives en communication fluidique avec le premier ou deuxième canal de circulation de fluide caloporteur, eten ce que
    • ledit dispositif (3) comporte d’une part un premier collecteur d’entrée de fluide (15E) et un premier collecteur de sortie de fluide (15S), et d’autre part un deuxième collecteur d’entrée de fluide (17E) et un deuxième collecteur de sortie de fluide (17S), tels que :
      • les premiers collecteurs d’entrée et de sortie de fluide (15E, 15S) sont raccordés aux zones de connexion fluidique (13) de l’au moins une première coquille (7A), et
      • les deuxièmes collecteurs d’entrée et de sortie de fluide (17E, 17S) sont raccordés aux zones de connexion fluidique (13) de l’au moins une deuxième coquille (7B).
  2. Dispositif (3) selon la revendication précédente, dans lequel lesdits collecteurs de fluide (15E, 15S, 17E, 17S) comportent respectivement au moins deux connecteurs (21, 21a, 21b, 21c, 21d) creux complémentaires, et dans lequel au moins l’un des connecteurs (21, 21a) présente une partie mâle (23) emmanchée dans une partie femelle (25) du connecteur (21, 21b, 21c, 21d) complémentaire, la partie mâle (23) présentant une gorge (28) et au moins un joint d’étanchéité (27) quadrilobe est agencé dans la gorge (28).
  3. Dispositif (3) selon la revendication précédente, dans lequel les coquilles (7A, 7B) présentent au moins un bossage (93) respectif, agencé en dehors de la surface plane (90), et s’étendant en saillie à l’intérieur de la coquille (7A, 7B).
  4. Dispositif (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel :
    • l’au moins une première (7A) ou deuxième (7B) coquille est réalisée par l’assemblage de deux plaques (9) délimitant entre elles le premier ou deuxième canal de circulation de fluide caloporteur, et dans lequel
    • au moins un intercalaire (11) est agencé entre les deux plaques (9), l’intercalaire (11) comprenant au moins un turbulateur de l’écoulement du fluide caloporteur dans le premier ou deuxième canal de circulation.
  5. Dispositif (3) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel :
    • lesdits collecteurs de fluide (15E, 15S, 17E, 17S) sont agencés pour une circulation en « I » du fluide caloporteur dans les premiers et deuxièmes canaux de circulation, et dans lequel
    • lesdits collecteurs de fluide (15E, 15S, 17E, 17S) sont agencés pour une circulation à co-courant ou à contre-courant dans les premiers et deuxièmes canaux de circulation.
  6. Dispositif (3) selon la revendication précédente, dans lequel :
    • le premier collecteur d’entrée de fluide (15E) et le premier collecteur de sortie de fluide (15S) sont agencés, de part et d’autre dudit dispositif (3), et
    • le deuxième collecteur d’entrée de fluide (17E) et le deuxième collecteur de sortie de fluide (17S) sont agencés de part et d’autre dudit dispositif (3).
  7. Dispositif (3) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel :
    • lesdits collecteurs de fluide (15E, 15S, 17E, 17S) sont agencés pour une circulation en « U » du fluide caloporteur dans les premiers et deuxièmes canaux de circulation, et pour une circulation à contre-courant dans les premiers et deuxièmes canaux de circulation, et dans lequel
    • l’au moins une première (7A), respectivement deuxième (7B), coquille présente au moins une nervure interne (19) afin de séparer deux branches de circulation en « U » dudit canal de circulation.
  8. Dispositif (3) selon la revendication précédente, dans lequel le premier collecteur d’entrée de fluide (15E) et le premier collecteur de sortie de fluide (15S) sont agencés d’un même côté dudit dispositif (3), et le deuxième collecteur d’entrée de fluide (17E) et le deuxième collecteur de sortie de fluide (17S) sont agencés d’un même côté dudit dispositif (3).
  9. Dispositif (3) selon l’une des revendications 5 à 8, dans lequel :
    • le premier collecteur d’entrée de fluide (15E) et le deuxième collecteur d’entrée de fluide (17E) sont agencés de part et d’autre dudit dispositif (3), et
    • le premier collecteur de sortie de fluide (15S) et le deuxième collecteur de sortie de fluide (17S) sont agencés de part et d’autre dudit dispositif (3).
  10. Ensemble (1) de régulation thermique, notamment pour véhicule automobile, ledit ensemble (1) comportant au moins un composant (5) électronique et/ou électrique, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif (3) de régulation thermique selon l’une des revendications précédentes.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2702830A1 (fr) * 1993-02-04 1994-09-23 France Etat Armement Installation thermo-électrique comportant des échangeurs thermiques à plaques modulaires.
WO2014132047A2 (fr) * 2013-02-26 2014-09-04 Williams Grand Prix Engineering Limited Dispositif de transfert de chaleur
FR3105382A1 (fr) * 2019-12-20 2021-06-25 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de régulation thermique et procédé d’assemblage correspondant

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