WO2017158309A1 - Batterie thermique a matériau a changement de phase encapsulé - Google Patents

Batterie thermique a matériau a changement de phase encapsulé Download PDF

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thermal battery
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housing
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Kamel Azzouz
Patrick Boisselle
Véronique MONNET
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Valeo Systemes Thermiques
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Definitions

  • the present invention relates to the field of thermal batteries and more specifically that of thermal batteries comprising a phase change material.
  • Thermal batteries are generally used for heating the passenger compartment, in particular in electric and hybrid vehicles or for preheating a heat transfer fluid in a thermal management circuit.
  • the thermal batteries can also be used for preheating the engine oil or the automatic gearbox oil of internal combustion engine vehicles.
  • a thermal battery with a phase change material generally comprises an enclosure forming a reservoir inside which is placed the phase change material generally in encapsulated form, in particular in the form of tubes forming a bundle.
  • the performance of the thermal battery is dependent on the amount of phase change material that it can contain, ie the number of tubes present in the beam, but also the contact surface between the fluid passing through the thermal battery and said tubes. .
  • the tubes must therefore be kept at a distance from each other so that the fluid passing through the thermal battery can circulate. However, the tubes must also be quite close to each other in order to integrate the most phase change material within the thermal battery for the latter to be effective.
  • An object of the present invention is therefore to at least partially overcome the disadvantages of the prior art and to provide an improved thermal battery.
  • the present invention therefore relates to a thermal battery comprising an enclosure comprising an inlet and a fluid outlet and comprising, within it, a bundle comprising tubes of encapsulated phase-change material, the bundle being formed by a stack of tubesheets, webs having tubes arranged parallel to each other and being connected by webs of spacers and holding, said webs having on at least one of their faces individual housing, separated from each other by a side wall, each housing being able to receive a tube.
  • the bars allow a great modularity in the design of the thermal batteries, but also allow a reduction of the production costs.
  • the use of such strips allows a good maintenance and good organization of the tubes together so as to form a beam and limiting the pressure losses of the fluid passing through.
  • the spacing between the tubes within a sheet is defined by the width of the side wall between two housings.
  • the housing has a shape complementary to the shape of the tubes and an insertion opening smaller than the diameter of the tubes so that said tubes can be clipped into the housing.
  • the successive webs of strips are staggered on planes parallel to each other and perpendicular to the tubes.
  • the strips between two successive layers do not overlap and allow the fluid to flow between the tubes without there being too much pressure loss.
  • the successive webs of webs are grouped in two parallel planes and separated by a distance at least greater than the width of the webs.
  • the beam is contained in a frame.
  • the frame comprises flanges surrounding the bundle and external struts connecting said flanges.
  • the flanges comprise grooves in which are inserted bars.
  • the plies comprise internal spacers between the bars.
  • the layers are flat.
  • the beam is cylindrical and the plies are curved and concentric.
  • the bars comprise housings on two of their opposite faces, so as to maintain two superimposed layers, the spacing between said layers being defined by the thickness of the wall of said strips separating the housings located on both sides of the bars.
  • the housing on one side of the bars and the housing on the other side of said bars are arranged in staggered rows.
  • the bars comprise housings on only one of their faces.
  • the tubes of two successive layers are staggered, the tubes of the upper layer resting on the side wall of the strip of the lower layer, the spacing between the tubes of said layers being defined by the height of said side wall.
  • FIG. 1 shows a diagrammatic representation in exploded perspective of a thermal battery
  • FIG. 2 shows a schematic representation in longitudinal section of the thermal battery of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional representation of a stack of layers
  • FIG. 4 shows a schematic representation in perspective of a tube bundle
  • FIG. 5 shows a diagrammatic representation in exploded perspective of a bundle of tubes
  • FIG. 6 shows a schematic perspective representation of a bar portion according to a first embodiment
  • FIGS. 7a and 7b show respectively transverse and longitudinal diagrammatic representations of a superposition of webs with bars of FIG. 6,
  • FIG. 8 shows a schematic representation in perspective of the assembly of the bundle of tubes with a flange
  • FIG. 9 shows a schematic perspective representation of a bar portion according to a second embodiment
  • FIGS. 10a and 10b show respectively transverse and longitudinal diagrammatic representations of a stack of webs with bars of FIG. 9,
  • Figure 11 shows a schematic cross-sectional representation of a stack of webs according to an alternative embodiment.
  • FIGS 1 and 2 show a schematic representation of a thermal battery 1 having an enclosure 2 in which flows a fluid between an inlet 2a and a fluid outlet 2b.
  • the thermal battery 1 comprises within the chamber 2 a beam 3 composed of 3 'tubes of phase change material.
  • the tubes 3 'of the bundle 3 are arranged parallel to each other.
  • Beam 3 can for example be inserted into the chamber 2 through an opening 2c. Said opening 2c is closed after insertion of the beam 3 by a cover 2d.
  • the beam 3 is arranged parallel to the fluid flow flow inside the chamber 2.
  • the tubes 3 'of phase change material comprise a tubular wall, preferably made of plastic, for example polycarbonate, at the inside which is disposed a phase change material.
  • the tubular wall is sealed to the ends of the tubes 3 '.
  • the bundle 3 is formed by a stack of layers 4 of tubes 3 '.
  • These plies 4 comprise tubes 3 'placed parallel to each other and connected by spacer bars 5 and holding.
  • the bars 5 may be rectilinear as shown in Figure 3.
  • the sheets 4 are then flat and can be stacked on top of each other.
  • the length L of the webs 5 of a web 4 determines the width thereof and it is thus possible to vary the shape of the beam 3 by modulating the length L of the webs 5 and thus the width of the webs 4 between them.
  • An example of a beam 3 of generally cylindrical shape is thus illustrated in Figures 1 to 5.
  • Other forms of the beam 3, for example parallelepipedal, are however quite possible and imaginable.
  • the bars 5 are illustrated in greater detail in FIGS. 6 to 7b.
  • Said strips 5 comprise on at least one of their faces, individual housings 50, separated from each other by a side wall 51.
  • the housings 50 are intended to each receive a tube 3 'so as to form the sheet 4.
  • the spacing between the tubes 3 'within a sheet 4 is defined in particular by the width Lp of the side wall 51 between two housings 50.
  • the housings 50 may have a shape complementary to the shape of said tubes 3' and have an insertion opening 52 less than the diameter of the tubes 3 'so that said tubes 3' can be clipped into the housings 50.
  • the lateral walls 51 are then elastic and can deform and move away from each other to allow the insertion of a tube 3 'in the housing 50. Once the tube 3' inserted, the side walls 51 return to their initial position and partially enclose the tube 3 'to block it.
  • the bars 5 comprise closed housings 50 in which the tubes 3 'are threaded.
  • the bars 5 may, for example, be overmolded around the tubes 3 'so as to form the plies 4.
  • the strips 5 are preferably made of plastic and may be made of a long ribbon which will be cut to the desired length L as a function of the shape and size of the thermal battery 1.
  • the bars 5 thus allow a great modularity in the design of thermal batteries, but also allow a reduction in production costs.
  • the use of such strips 5 allows good maintenance and good organization of the tubes 3 'between them so as to form a beam 3 and limiting the pressure losses of the fluid passing through.
  • the bars 5 may comprise housing 50 on two of their opposite faces.
  • a bar 5 can thus hold the tubes 3 'of two superposed sheets 4, one on each of its faces.
  • the spacing between the plies 4 is then defined by the thickness E of the wall of said strips 5 separating said housings 50 located on either side of the bars 5.
  • the housings 50 on one side of the bars 5 and the housings 50 on the other side of said bars 5 are arranged in staggered rows.
  • staggered arrangement in the present case and in the remainder of the application, is meant a repetitive arrangement of elements, line by line, where every other line is offset from a certain portion, in particular by half of an element, with respect to the line that precedes or follows it.
  • the strips 5 of successive layers 4 are preferably arranged in staggered rows parallel to each other and perpendicular to the tubes 3 ', as shown in Figure 7b.
  • the bars 5 between two successive layers 4 do not overlap and allow the fluid, whose flow is represented by two black arrows, to flow between the tubes 3 'without there being too much pressure loss.
  • the webs 5 of successive webs 4 can be grouped in two parallel planes and separated by a distance D at least greater than the width Lb of the webs 5 so that the webs 5 are not contiguous and thus allow the flow of fluid as shown in Figure 7b.
  • Said bars 5 then form a holding unit 6.
  • the beam 3 may comprise several holding units 6. These holding assemblies 6 are also visible in FIGS. 2 and 5.
  • the bars are also visible in FIGS. 8 to 10b.
  • a bar 5 can hold the tubes 3 'only of a single sheet 4.
  • the tubes 3' of two successive sheets 4 are arranged in staggered rows as shown in Figure 10a, to facilitate the flow of fluid and also to optimize the number of tubes 3 '.
  • the tubes 3 'of the upper ply 4 can thus rest on the side wall 51 of the bar 5 of the lower ply 4.
  • the spacing between the tubes 3 'of said plies 4 is then defined by the height Hp of said side wall 51 corresponding to the distance between the base and the end of said side wall 51.
  • the bars 5 between two successive layers 4 do not overlap and allow the fluid, whose flow is represented by two black arrows, to flow between the tubes 3 'without there being too much pressure loss.
  • the bars 5 can be grouped in two parallel planes and separated by a distance D at least greater than the width Lb of the bars 5 so that the bars 5 are not contiguous and thus allow fluid circulation as shown in Figure 7b. Said bars 5 then form a holding unit 6.
  • the beam 3 may comprise several holding units 6. These holding assemblies 6 are also visible in FIGS. 2 and 5.
  • the bundle 3 comprises at least one holding assembly 6 at each of its ends and at least one intermediate holding assembly 6 between said ends. This allows a constant spacing of the plies 4 between them and therefore a constant spacing of the tubes 3 'over the entire length of the beam 3.
  • the beam 3 comprises a total of four sets 6 of maintenance.
  • the beam 3 may also comprise, within the plies 4, inner struts 41, visible in FIGS. 4 and 5.
  • These internal struts 41 may more particularly be solid and rigid tubes made of plastic or metal material and which may in particular take the place of a tube 3 'in a sheet 4 and thus clipper in the housing 50 of the bars 5.
  • These internal spacers 41 stiffen the plies 4 and also to maintain the bars
  • the internal struts 41 make it possible to maintain the cohesion of the holding assemblies 6 and to maintain the spacing between them.
  • the internal struts 41 may comprise grooves 42, corresponding to a narrowing of the cross section. the internal spacer 41. These grooves 42 are inserted into the housings 50 of the bars 5. As a result, all translation movements of said bars 5 along the tubes 3 'and relative to each other are blocked.
  • the beam 3 is preferably contained in a frame 7 as shown in FIGS. 1, 2 4 and 5. This frame 7 makes it possible in particular to consolidate the shaping of the beam 3 as well as its holding. In addition, the frame 7 makes it possible to provide a certain rigidity to the beam 3.
  • the frame 7 may in particular comprise flanges 70 surrounding the beam 3 transversely and external struts 71 connecting said flanges 70.
  • the flanges 70 and the external struts 71 can be made of metal and / or plastic material.
  • the flanges 70 may also comprise grooves 701 in which the bars 5 are inserted. These grooves 701 more particularly allow a connection of said bars 5 with the frame 7 in order to keep said bars 5 in place in position. more because they can be clipped to the tubes 3 'and in addition to the possible presence of internal spacers 41. When the plies 4 are flat, it is the ends of the various bars 5 which are inserted into the grooves 701. The flanges 70 may then comprise at least two parallel grooves 701 and be positioned at the level of the holding assemblies 6.
  • the half-beams can for example be assembled and fixed together for example by means of male / female fasteners present at the flanges 70.
  • the plies 4 can be curved and stacked concentrically so as to form a cylindrical beam 3, as shown in FIG. 11.
  • the production of a bundle 3 by stacking 4 flat sheets is preferable.
  • the use of a frame 7 makes it possible in particular to maintain the curvature of said plies 4 as well as the cylindrical shape of the bundle 3.
  • the bars 5 do not include housing 50 only on one of their faces, it is the back, that is to say the portion not bearing housing 50, the bars 5 of the outer ply 4 which is inserted into the grooves 701 of the flanges 70.

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Abstract

La présente invention concerne une batterie thermique comportant une enceinte (2) comprenant en son sein un faisceau (3) comportant des tubes (3') de matériau à changement de phase encapsulé, le faisceau (3) étant réalisé par un empilement de nappes de tubes (3'), lesdites nappes comportant des tubes (3') disposés parallèles entre eux et étant reliés par des barrettes (5) d'entretoises et de maintien, lesdites barrettes (5) comportant sur au moins une de leurs faces des logements individuels, séparés les uns des autres par une paroi latérale, chaque logement pouvant recevoir un tube (3').

Description

Batterie thermique à matériau à changement de phase encapsulé
La présente invention concerne le domaine des batteries thermiques et plus précisément celui des batteries thermiques comportant un matériau à changement de phase.
Les batteries thermiques sont généralement utilisées pour le chauffage de l'habitacle, notamment dans des véhicules électriques et hybrides ou alors pour le préchauffage d'un fluide caloporteur dans un circuit de gestion thermique. Les batteries thermiques peuvent également être utilisées pour le préchauffage de l'huile moteur ou de l'huile de boîte de transmission automatique de véhicules à moteur à combustion interne.
Une batterie thermique à matériau à changement de phase comporte généralement une enceinte formant un réservoir à l'intérieur duquel est placé le matériau à changement de phase généralement sous forme encapsulée, notamment sous forme de tubes formant un faisceau. Les performances de la batterie thermique sont dépendantes de la quantité de matériau à changement de phase qu'elle peut contenir, soit le nombre de tubes présents dans le faisceau, mais également de la surface de contact entre le fluide traversant la batterie thermique et lesdits tubes. Les tubes doivent donc être maintenus à une certaine distance les uns des autres afin que le fluide traversant la batterie thermique puisse circuler. Cependant, les tubes doivent être également assez proches les uns des autres afin d'intégrer le plus de matériau à changement de phase au sein de la batterie thermique pour que cette dernière soit efficace.
Il est connu par exemple de maintenir les tubes de matériau à changement de phase à une certaine distance les uns des autres au moyen d'entretoises ou alors au moyen d'un matériau poreux de type mousse, pouvant être traversé par un fluide. Cependant ces solutions sont généralement coûteuses et difficiles à mettre en place dans un processus industriel ou alors génèrent de fortes pertes de charges du fluide, ce qui entraîne une baisse de l'efficacité de la batterie thermique.
Un des buts de la présente invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer une batterie thermique améliorée.
La présente invention concerne donc une batterie thermique comportant une enceinte comprenant une entrée et une sortie de fluide et comprenant en son sein un faisceau comportant des tubes de matériau à changement de phase encapsulé, le faisceau étant réalisé par un empilement de nappes de tubes, lesdites nappes comportant des tubes disposés parallèles entre eux et étant reliés par des barrettes d'entretoises et de maintien, lesdites barrettes comportant sur au moins une de leurs faces des logements individuels, séparés les uns des autres par une paroi latérale, chaque logement pouvant recevoir un tube.
Les barrettes permettent une grande modularité dans la conception des batteries thermiques, mais également permettent une réduction des coûts de production. De plus l'utilisation de telles barrettes permet un bon maintien et une bonne organisation des tubes entre eux de sorte à former un faisceau et ce en limitant les pertes de charge du fluide le traversant.
Selon un aspect de l'invention, l'écartement entre les tubes au sein d'une nappe est défini par la largeur de la paroi latérale entre deux logements.
Selon un autre aspect de l'invention, les logements ont une forme complémentaire à la forme des tubes et une ouverture d'insertion inférieure au diamètre des tubes de sorte que lesdits tubes puissent se clipper dans les logements.
Selon un autre aspect de l'invention, les barrettes de nappes successives sont disposées en quinconce sur des plans parallèles entre eux et perpendiculaires aux tubes. Ainsi, les barrettes entre deux nappes successives ne se chevauchent pas et permettent au fluide de circuler entre les tubes sans qu'il y ait une perte de charge trop importante. Selon un autre aspect de l'invention, les barrettes de nappes successives sont regroupées sur deux plans parallèles et séparés d'une distance au moins supérieure à la largeur des barrettes.
Selon un autre aspect de l'invention, le faisceau est contenu dans un cadre.
Selon un autre aspect de l'invention, le cadre comporte des brides entourant le faisceau et des entretoises externes reliant lesdites brides.
Selon un autre aspect de l'invention, les brides comportent des rainures dans lesquelles viennent s'insérer des barrettes.
Selon un autre aspect de l'invention, les nappes comportent des entretoises internes entre les barrettes. Selon un autre aspect de l'invention, les nappes sont planes.
Selon un autre aspect de l'invention, le faisceau est cylindrique et les nappes sont courbes et concentriques. Selon un autre aspect de l'invention, les barrettes comportent des logements sur deux de leurs faces opposées, de sorte à maintenir deux nappes superposées, l'espacement entre lesdites nappes étant défini par l'épaisseur de la paroi desdites barrettes séparant les logements situés de part et d'autre des barrettes. Selon un autre aspect de l'invention, les logements sur une face des barrettes et les logements sur l'autre face desdites barrettes sont disposés en quinconce.
Selon un autre aspect de l'invention, les barrettes comportent des logements sur une seule de leurs faces.
Selon un autre aspect de l'invention, les tubes de deux nappes successives sont disposés en quinconce, les tubes de la nappe supérieure reposant sur la paroi latérale de la barrette de la nappe inférieure, l'espacement entre les tubes desdites nappes étant défini par la hauteur de ladite paroi latérale.
D'autres caractéristiques et avantages 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 :
- la figure 1 montre une représentation schématique en perspective éclatée d'une batterie thermique,
la figure 2 montre une représentation schématique en coupe longitudinale de la batterie thermique de la figure 1,
la figure 3 montre une représentation schématique en coupe transversale d'un empilement de nappes,
la figure 4 montre une représentation schématique en perspective d'un faisceau de tubes,
la figure 5 montre une représentation schématique en perspective éclatée d'un faisceau de tubes,
- la figure 6 montre une représentation schématique en perspective d'une portion de barrette selon un premier mode de réalisation, les figures 7a et 7b montrent des représentations schématiques respectivement transversale et longitudinale d'une superposition de nappes avec des barrettes de la figure 6,
la figure 8 montre une représentation schématique en perspective de l'assemblage du faisceau de tubes avec une bride,
la figure 9 montre une représentation schématique en perspective d'une portion de barrette selon un deuxième mode de réalisation,
les figures 10a et 10b montrent des représentations schématiques respectivement transversale et longitudinale d'un empilement de nappes avec des barrettes de la figure 9,
la figure 11 montre une représentation schématique en coupe transversale d'un empilement de nappes selon un mode de réalisation alternatif.
Sur les différentes 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 seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations.
Les figures 1 et 2 montrent une représentation schématique d'une batterie thermique 1 comportant une enceinte 2 dans laquelle circule un fluide entre une entrée 2a et une sortie 2b de fluide. La batterie thermique 1 comporte au sein de l'enceinte 2 un faisceau 3 composé de tubes 3' de matériau à changement de phase. Les tubes 3' du faisceau 3 sont disposés parallèlement les uns par rapport aux autres. Le faisceau 3 peut par exemple être inséré dans l'enceinte 2 au travers d'une ouverture 2c. Ladite ouverture 2c est refermée après insertion du faisceau 3 par un couvercle 2d.
Le faisceau 3 est disposé parallèlement au flux de circulation du fluide à l'intérieur de l'enceinte 2. Les tubes 3' de matériau à changement de phase comportent une paroi tubulaire de préférence en matière plastique, par exemple en polycarbonate, à l'intérieur de laquelle est disposé un matériau à changement de phase. La paroi tubulaire est fermée de façon étanche aux extrémités des tubes 3'. Comme le montrent plus en détail les figures 3 et 4, le faisceau 3 est réalisé par un empilement de nappes 4 de tubes 3'. Ces nappes 4 comportent des tubes 3' placés parallèlement entre eux et reliés par des barrettes 5 d'entretoise et de maintien.
Les barrettes 5 peuvent être rectilignes comme illustré sur la figure 3. Les nappes 4 sont alors planes et peuvent être empilées les unes sur les autres. La longueur L des barrettes 5 d'une nappe 4 détermine la largeur de celle-ci et il est possible ainsi de faire varier la forme du faisceau 3 en modulant la longueur L des barrettes 5 et donc la largeur des nappes 4 entre elles. Un exemple d'un faisceau 3 de forme générale cylindrique est ainsi illustré aux figures 1 à 5. D'autres formes du faisceau 3, par exemple parallélépipédiques, sont cependant tout à fait possibles et imaginables.
Les barrettes 5 sont illustrées plus en détail aux figures 6 à 7b. Lesdites barrettes 5 comportent sur au moins une de leur faces, des logements 50 individuels, séparés les uns des autres par une paroi latérale 51. Les logements 50 sont destinés à recevoir chacun un tube 3' de sorte à former la nappe 4. L'écartement entre les tubes 3' au sein d'une nappe 4 est notamment défini par la largeur Lp de la paroi latérale 51 entre deux logements 50.
Pour un bon maintien des tubes 3', les logements 50 peuvent avoir une forme complémentaire de la forme desdits tubes 3' et avoir une ouverture 52 d'insertion inférieure au diamètre des tubes 3' de sorte que lesdits tubes 3' puissent se clipper dans les logements 50. Les parois latérales 51 sont alors élastiques et peuvent se déformer et s'écarter l'une de l'autre pour permettre l'insertion d'un tube 3' dans le logement 50. Une fois le tube 3' inséré, les parois latérales 51 retrouvent leur position initiale et enserrent partiellement le tube 3' pour le bloquer.
Il est également possible d'imaginer que les barrettes 5 comportent des logements 50 fermés dans lesquels les tubes 3' sont enfilés. Les barrettes 5 peuvent par exemple être surmoulées autour des tubes 3' de sorte à former les nappes 4. Les barrettes 5 sont de préférence réalisées en matière plastique et peuvent être fabriquées en un long ruban qui sera découpé à la longueur L désirée en fonction de la forme et de la taille de la batterie thermique 1.
Les barrettes 5 permettent ainsi une grande modularité dans la conception des batteries thermiques, mais également permettent une réduction des coûts de production. De plus l'utilisation de telles barrettes 5 permet un bon maintien et une bonne organisation des tubes 3' entre eux de sorte à former un faisceau 3 et ce en limitant les pertes de charge du fluide le traversant. Selon un premier mode de réalisation illustré aux figures 6 à 7b, les barrettes 5 peuvent comporter des logements 50 sur deux de leurs faces opposées. Une barrette 5 peut ainsi maintenir les tubes 3' de deux nappes 4 superposées, une sur chacune de ses faces. L'espacement entre les nappes 4 est alors défini par l'épaisseur E de la paroi desdites barrettes 5 séparant lesdits logements 50 situés de part et d'autre des barrettes 5. De préférence, pour faciliter l'écoulement du fluide et également pour optimiser le nombre de tubes 3', les logements 50 sur une face des barrettes 5 et les logements 50 sur l'autre face desdites barrettes 5 sont disposés en quinconce.
Par disposé en quinconce, on entend dans le cas présent et dans le reste de la demande, une disposition répétitive d'éléments, ligne à ligne, où une ligne sur deux est en décalage d'une certaine portion, notamment de la moitié d'un élément, par rapport à la ligne qui la précède ou qui la suit.
Les barrettes 5 de nappes 4 successives sont de préférence disposées en quinconce sur des plans parallèles entre eux et perpendiculaires aux tubes 3', comme illustré sur la figure 7b. Ainsi, les barrettes 5 entre deux nappes 4 successives ne se chevauchent pas et permettent au fluide, dont le flux est représenté par deux flèches noires, de circuler entre les tubes 3' sans qu'il y ait une perte de charge trop importante.
Du fait qu'une barrette 5 maintient deux nappes 4 superposées, toutes les nappes 4 sont maintenues ensemble ce qui permet de maintenir à cohésion et la forme du faisceau 3.
De préférence, sur une section transversale du faisceau 3, les barrettes 5 de nappes 4 successives peuvent être regroupées sur deux plans parallèles et séparés d'une distance D au moins supérieure à la largeur Lb des barrettes 5 afin que les barrettes 5 ne soient pas accolées et ainsi permettre la circulation du fluide comme illustré à la figure 7b. Lesdites barrettes 5 forment alors un ensemble 6 de maintien. Sur sa longueur, le faisceau 3 peut comporter plusieurs ensembles 6 de maintien. Ces ensembles 6 de maintien sont également visibles sur les figures 2 et 5. Selon un deuxième mode de réalisation illustré aux figures 8 à 10b, les barrettes
5 peuvent ne comporter des logements 50 que sur une seule de leurs faces. A contrario du premier mode de réalisation, une barrette 5 ne peut maintenir les tubes 3' que d'une seule nappe 4. De préférence, dans ce deuxième mode de réalisation, les tubes 3' de deux nappes 4 successives sont disposés en quinconce comme le montre la figure 10a, afin de faciliter l'écoulement du fluide et également pour optimiser le nombre de tubes 3'. Les tubes 3' de la nappe 4 supérieure peuvent ainsi reposer sur la paroi latérale 51 de la barrette 5 de la nappe 4 inférieure. L'espacement entre les tubes 3' desdites nappes 4 est alors défini par la hauteur Hp de ladite paroi latérale 51 correspondant à la distance entre la base et l'extrémité de ladite paroi latérale 51. Au même titre que pour le premier mode de réalisation, les barrettes 5 de nappes
4 successives sont de préférence disposées en quinconce sur des plans parallèles entre eux et perpendiculaires aux tubes 3', comme illustré sur la figure 10b. Ainsi, les barrettes 5 entre deux nappes 4 successives ne se chevauchent pas et permettent au fluide, dont le flux est représenté par deux flèches noires, de circuler entre les tubes 3' sans qu'il y ait une perte de charge trop importante. De même, sur une section transversale du faisceau 3, les barrettes 5 peuvent être regroupées sur deux plans parallèles et séparés d'une distance D au moins supérieure à la largeur Lb des barrettes 5 afin que les barrettes 5 ne soient pas accolées et ainsi permettre la circulation du fluide comme illustré à la figure 7b. Lesdites barrettes 5 forment alors un ensemble 6 de maintien. Sur sa longueur, le faisceau 3 peut comporter plusieurs ensembles 6 de maintien. Ces ensembles 6 de maintien sont également visibles sur les figures 2 et 5.
De préférence, le faisceau 3 comporte au moins un ensemble 6 de maintien au niveau de chacune de ses extrémités et au moins un ensemble 6 de maintien intermédiaire entre lesdites extrémités. Cela permet un écartement constant des nappes 4 entre-elles et donc un espacement constant des tubes 3' sur toute la longueur du faisceau 3. Sur l'exemple présenté aux figures 1, 2, 4 et 6, le faisceau 3 comporte un total de quatre ensembles 6 de maintien.
Le faisceau 3 peut également comporter, au sein même des nappes 4, des entretoises internes 41, visibles sur les figures 4 et 5. Ces entretoises internes 41 peuvent être plus particulièrement des tubes pleins et rigides réalisés en matière plastique ou métallique et qui peuvent notamment prendre la place d'un tube 3' dans une nappe 4 et donc se clipper dans les logements 50 des barrettes 5. Ces entretoises internes 41 permettent de rigidifier les nappes 4 et également de maintenir les barrettes
5 à une certaine distance les unes des autres. De même, ces entretoises internes 41 permettent de maintenir la cohésion des ensembles 6 de maintien et de maintenir l'espacement entre eux. Au niveau des barrettes 5, les entretoises internes 41 peuvent comporter des rainures 42, correspondant à un rétrécissement de la section de l'entretoise interne 41. Ces rainures 42 sont insérées dans les logements 50 des barrettes 5. De ce fait, tous mouvements de translation desdites barrettes 5 le long des tubes 3' et les unes par rapport aux autres sont bloqués. Le faisceau 3 est de préférence contenu dans un cadre 7 comme le montrent les figures 1, 2 4 et 5. Ce cadre 7 permet notamment de consolider la mise en forme du faisceau 3 ainsi que sa tenue. De plus, le cadre 7 permet d'assurer une certaine rigidité au faisceau 3. Le cadre 7 peut notamment comporter des brides 70 entourant transversalement le faisceau 3 et des entretoises externes 71 reliant lesdites brides 70. Les brides 70 ainsi que les entretoises externes 71 peuvent être réalisées en matière métallique et/ou plastique.
Comme le montre la figure 8, les brides 70 peuvent également comporter des rainures 701 dans lesquelles viennent s'insérer les barrettes 5. Ces rainures 701 permettent plus particulièrement une liaison desdites barrettes 5 avec le cadre 7 afin de maintenir lesdites barrettes 5 en place en plus du fait qu'elles puissent être clippées aux tubes 3' et en plus de l'éventuelle présence d'entretoises internes 41. Lorsque les nappes 4 sont planes, ce sont les extrémités des différentes barrettes 5 qui viennent s'insérer dans les rainures 701. Les brides 70 peuvent alors comporter au moins deux rainures 701 parallèles et être positionnées au niveau des ensembles 6 de maintien.
Afin de faciliter le montage et la production de faisceaux 3, ces derniers peuvent être assemblés en deux demi-faisceaux qui sont accolés entre eux. Les demi-faisceaux peuvent par exemple être assemblés et fixés entre eux par exemple au moyen de dispositifs de fixation mâle/femelle présents au niveau des brides 70.
Au lieu d'être planes, les nappes 4 peuvent être courbes et empilées de façon concentrique de sorte à former un faisceau 3 cylindrique, comme illustré sur la figure 11. Toutefois, afin de limiter les contraintes sur les barrettes 5, en particulier du fait du rayon de courbure, la réalisation d'un faisceau 3 par empilement de nappes 4 planes est préférable. Lorsque les nappes 4 sont courbes et concentriques, l'utilisation d'un cadre 7 permet notamment de maintenir la courbure desdites nappes 4 ainsi que la forme cylindrique du faisceau 3. Dans ce cas de figure, et notamment lorsque les barrettes 5 ne comportent des logements 50 que sur une seule de leurs faces, c'est le dos, c'est-à-dire la partie ne portant pas de logement 50, des barrettes 5 de la nappe 4 extérieure qui vient s'insérer dans les rainures 701 des brides 70.
Ainsi, on voit bien que du fait de l'utilisation de barrettes 5 pour former des entretoises entre les tubes 3' et les organiser en nappes 4, il est plus aisé de monter les faisceaux 3 dans le but de fabriquer des batteries thermiques 1.

Claims

REVENDICATIONS
1. Batterie thermique (1) comportant une enceinte (2) comprenant une entrée (2a) et une sortie (2b) de fluide et comprenant en son sein un faisceau (3) comportant des tubes (3') de matériau à changement de phase encapsulé, caractérisée en ce que le faisceau (3) est réalisé par un empilement de nappes (4) de tubes (3'), lesdites nappes (4) comportant des tubes (3') disposés parallèles entre eux et étant reliés par des barrettes (5) d'entretoises et de maintien, lesdites barrettes (5) comportant sur au moins une de leurs faces des logements (50) individuels, séparés les uns des autres par une paroi latérale (51), chaque logement (50) pouvant recevoir un tube (3').
2. Batterie thermique (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'écartement entre les tubes (3') au sein d'une nappe (4) est défini par la largeur (Lp) de la paroi latérale (51) entre deux logements (50).
3. Batterie thermique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les logements (50) ont une forme complémentaire à la forme des tubes (3') et une ouverture (52) d'insertion inférieure au diamètre des tubes (3') de sorte que lesdits tubes (3') puissent se clipper dans les logements (50).
4. Batterie thermique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les barrettes (5) de nappes (4) successives sont disposées en quinconce sur des plans parallèles entre eux et perpendiculaires aux tubes (3').
5. Batterie thermique (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les barrettes (5) de nappes (4) successives sont regroupées sur deux plans parallèles et séparés d'une distance (D) au moins supérieure à la largeur (Lb) des barrettes (5).
6. Batterie thermique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le faisceau (3) est contenu dans un cadre (7).
Batterie thermique (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le cadre (7) comporte des brides (70) entourant le faisceau (3) et des entretoises externes (71) reliant lesdites brides (70).
Batterie thermique (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que les brides (70) comportent des rainures (701) dans lesquelles viennent s'insérer des barrettes (5).
9. Batterie thermique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les nappes (4) comportent des entretoises internes (41) entre les barrettes (5).
10. Batterie thermique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les nappes (4) sont planes.
11. Batterie thermique (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le faisceau (3) est cylindrique et que les nappes (4) sont courbes et concentriques.
12. Batterie thermique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les barrettes (5) comportent des logements (50) sur deux de leurs faces opposées, de sorte à maintenir deux nappes (4) superposées, l'espacement entre lesdites nappes (4) étant défini par l'épaisseur (E) de la paroi desdites barrettes (5) séparant les logements (50) situés de part et d'autre des barrettes (5).
13. Batterie thermique (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les logements (50) sur une face des barrettes (5) et les logements (50) sur l'autre face desdites barrettes (5) sont disposés en quinconce.
14. Batterie thermique (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que les barrettes (5) comportent des logements (50) sur une seule de leurs faces.
15. Batterie thermique (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les tubes (3') de deux nappes (4) successives sont disposés en quinconce, les tubes (3') de la nappe (4) supérieure reposant sur la paroi latérale (51) de la barrette (5) de la nappe (4) inférieure, l'espacement entre les tubes (3') desdites nappes (4) étant défini par la hauteur de ladite paroi latérale (51).
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