WO2026002467A1 - Module de traitement thermique de véhicule comportant une plaque de distribution - Google Patents
Module de traitement thermique de véhicule comportant une plaque de distributionInfo
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- F28F2280/06—Adapter frames, e.g. for mounting heat exchanger cores on other structure and for allowing fluidic connections
Definitions
- the invention relates to the technical field of vehicles, preferably motor vehicles. More particularly, the invention relates to the field of heat pumps for motor vehicles adapted for heating, ventilation and air conditioning systems (abbreviated as HVAC in English).
- HVAC heating, ventilation and air conditioning systems
- a vehicle's heat pump can therefore provide both heating and cooling for one or more compartments of the vehicle, as needed.
- the pump typically includes at least one compressor and a heat treatment module consisting of one or more heat exchangers. The large number of components in the pump results in a significant size.
- the published patent document FR 3 126 647 A1 discloses a heat treatment module for a motor vehicle featuring a more compact design, and more specifically, a more compact design of the heat exchangers and an internal heat exchanger forming said module.
- An expansion valve is also coupled to the heat treatment module.
- a space is specifically dedicated within the module to group the various fluid connectors linking the different components of the pump and the expansion valve. However, in this configuration, these connectors still occupy a considerable amount of space.
- the invention aims to overcome at least one of the drawbacks of the aforementioned prior art. More specifically, the invention aims to reduce the space occupied by the fluidic connectors, thereby reducing the size of the heat pump.
- the invention also aims to reduce the size of the heat treatment module and to improve the robustness of the desiccant bottle integrated into the heat pump.
- the invention also aims to facilitate the manufacture of a heat treatment module according to the invention.
- the present invention proposes a heat treatment module for vehicles, particularly electric vehicles, said module comprising: - a distribution plate comprising a first face and a second face, said distribution plate forming, at least partially, a wall of a bottle, in particular an accumulator or a desiccant bottle, said distribution plate comprising first integrated conduits configured to be put into fluidic communication with said bottle, - a first heat exchanger, attached to the first face, said module being characterized in that it comprises a second heat exchanger, attached to the second face.
- the heat transfer module facilitates heat exchange between two different temperature levels of a refrigerant.
- This refrigerant is, for example, of the type R134a, R1234yf, R744, or R290.
- This module also performs heat exchange between the refrigerant and one or more heat transfer fluids circulating within its various components. This heat exchange allows the module to regulate the temperature of vehicle compartments, such as the engine compartment or the passenger compartment.
- the heat transfer fluid can be, for example, water, a mixture of water and ethylene glycol, or a dielectric fluid.
- At least one of the first and second heat exchangers is fluidly connected to a first circuit and a second circuit.
- the first circuit is a heat transfer fluid circuit and the second circuit is a refrigerant fluid circuit.
- the distribution plate forms, at least partially, the bottle, while serving as a support, on both sides, for the first and second heat exchangers.
- the bottle can be either a storage or a desiccant bottle.
- the bottle is a desiccant bottle.
- the formulation "configured to form, at least partially, a wall of the bottle” means that part of the dispensing plate can form all or part of the wall and adapt to any shape or size of the bottle, whether it is a storage or a desiccant bottle.
- the desiccant bottle in a heat pump serves primarily to remove moisture and impurities from the refrigerant. This reduces the damage caused by the refrigerant to the secondary circuit, decreasing the risk of corrosion and preventing alterations to the refrigerant's properties.
- the desiccant bottle also ensures the refrigerant circulates in a liquid state within the unit.
- this bottle also acts as a refrigerant reservoir to guarantee the proper functioning of the fluid circuit, which depends on the pump's operating conditions and the presence or absence of micro-leaks in the fluid circuit.
- a desiccant bottle is generally placed in the high-pressure part of a refrigerant circuit, particularly downstream of an air-cooled or water-cooled condenser.
- the accumulator serves as a storage unit for the refrigerant. It also acts as a desiccant by trapping moisture and impurities from the refrigerant flowing through it.
- An accumulator is generally located in the low-pressure part of a refrigerant circuit, particularly upstream of a compressor.
- the first heat exchanger is a plate water evaporator, or "chiller.” It is configured to extract heat from the heat transfer fluid and transfer it to the low-pressure refrigerant, which then evaporates. It can be used, in particular, to cool the batteries of an electric vehicle.
- the second heat exchanger is an internal plate heat exchanger, or IHX for "Internal Heat Exchanger".
- the internal heat exchanger is configured to perform heat exchange between low-pressure refrigerant and high-pressure refrigerant.
- the distribution plate comprises a first sub-plate, forming the first face of said distribution plate, and a second sub-plate, forming the second face of said distribution plate.
- one of the first sub-plate and the second sub-plate is configured to form, at least partially, the wall of the bottle.
- said first and second sub-plates are assembled together to form, at least partially, the wall of the bottle.
- the first and second sub-plates comprise, respectively, first and second parts configured to form, at least partially, the wall of the bottle.
- the bottle is directly formed by the sub-plates, which simplifies manufacturing, as the bottle does not need to be attached to the distribution plate.
- the parts of the first and second sub-plates configured to form, at least partially, the wall of the bottle are fixed together at a connection oriented parallel to a longitudinal axis of the bottle.
- the joint allows the two sub-plates to be joined together to form the distribution plate. This joint also secures and seals the two sub-plates, facilitating the positioning and sealing of connectors and simplifying assembly.
- the joint is secured using methods known to those skilled in the art, such as welding, brazing, or bolting.
- the parts of the sub-plates are fixed together by a junction positioned at a distance from the connection and oriented parallel to the longitudinal axis of the bottle.
- This joint thus forms a second connection between the subplates.
- the joint is preferably made using methods known to those skilled in the art, such as brazing or welding.
- This second connection between the subplates improves the reliability and lifespan of the heat treatment module.
- the distance between the connection and the joint can vary depending, for example, on the manufacturing constraints of the subplates. For instance, the joint is located on the side of the cylinder opposite the connection, allowing for the production of subplates of similar sizes, thus simplifying their manufacture.
- the parts of the first and second sub-plates are fixed together by the link and by the junction, the wall of the bottle also being closed by at least a first end portion, or first stopper, at a first longitudinal end of the bottle.
- the bottle wall comprises the first and second sub-plates and the end portion, which are fixed together.
- This variant is particularly preferred because it simplifies the design and assembly of the heat pump's thermal processing module, while also reducing its mass.
- the first end portion and the sub-plates are fixed together using methods known to those skilled in the art, such as brazing or welding.
- the first end portion is screwed to the parts of the first and second sub-plates to form the bottle.
- the distribution plate includes a through hole, preferably said through hole being elongated in shape, at the longitudinal end of the bottle opposite the first end portion.
- said through hole is configured to allow the insertion of a second end portion, or second plug.
- the first and second stoppers allow the ends of the bottle to be sealed.
- the first and second end portions are circular in shape.
- At least the second portion or second plug is inserted through the hole passing perpendicularly through the plate.
- the parts of the first and second subplates are fixed together by the connection and by the junction, the wall of the bottle also being closed, at a first longitudinal end of the bottle, by a first end portion, or first stopper, and at a second longitudinal end of the bottle, by a second end portion, or second stopper.
- the distribution plate including the through hole is stamped.
- the distribution plate including the through hole is stamped.
- the through hole is formed in the distribution plate before the distribution plate is stamped.
- the through hole simplifies the manufacturing process, particularly the stamping, by offering the distribution plate an additional degree of freedom during production.
- the bottle is thus formed from the first and second sub-plates, in the form of two shells, each forming a half-cylinder.
- the first and second end portions allow the bottle to be closed at each of its longitudinal ends.
- At least the second end portion and the sub-plates are fixed together using methods known to those skilled in the art, such as brazing or welding.
- the first end portion, the second end portion, and the sub-plates are fixed together using methods known to those skilled in the art, such as brazing or welding.
- first end portion and/or the second end portion are screwed to the parts of the first and second sub-plates to form the bottle.
- the first heat exchanger is attached to the first sub-plate, the second heat exchanger being attached to the second sub-plate.
- the manufacture of the module is facilitated, being limited to the manufacture and assembly of the first and second heat exchangers and two sub-plates.
- the distribution plate includes at least one orifice, in particular a plurality of orifices, configured to put the first heat exchanger in fluidic relation with the second heat exchanger.
- the module does not require specific pipes to ensure fluid circulation between the first and second heat exchangers. Fluid communication between the first and second heat exchangers is achieved directly via the distribution plate, specifically through the faces of the first and second heat exchangers in contact with the distribution plate.
- the first integrated conduits are configured to be fluidly connected to the second circuit.
- the first integrated conduits are fluidly connected to the bottle.
- channels are formed in the first sub-plate and/or in the second sub-plate, the assembly of the first and second sub-plates closing said channels to form the first integrated conduits.
- Creating shaped channels in the distribution plate simplifies the assembly of the module, bottle and distribution plate, reducing the number of connectors and pipes to be manufactured and installed in the pump.
- the channels are formed in both the first subplate and the second subplate.
- the channels are stamped into the first sub-plate, with the second sub-plate closing off these channels to form the first integrated conduits.
- the channels can also be stamped into the second sub-plate or into the distribution plate when a single plate is used to form the bottle wall.
- Stamping is a technique familiar to those skilled in the art and easy to implement, which simplifies the manufacturing of plates, sub-plates, and channels. Sealing can be ensured by fastening methods known to those skilled in the art, such as welding, brazing, or bolting; this seal allows for proper fluid circulation between the cylinder and the secondary refrigerant circuit.
- At least one of the integrated conduits connects the bottle and/or the first heat exchanger to the second heat exchanger via fluid flow.
- At least one of the integrated conduits extends between two orifices, so as to connect the first heat exchanger with the second heat exchanger via fluidic means.
- the distribution plate is configured to thermally insulate, at least partially, the first heat exchanger from the second heat exchanger.
- first and second heat exchangers are thermally decoupled.
- the distribution plate includes a first insulating interface, in particular in the form of a layer of insulating material, said insulating interface being inserted between the first and second heat exchangers, in particular between the first and second sub-plates.
- the insulating interface in particular the insulating material, allows the first and second heat exchangers to be thermally decoupled.
- the insulating interface is for example made of polystyrene or polyurethane or wood fiber.
- the distribution plate includes at least a first opening configured to thermally insulate, at least partially, the first heat exchanger from the second heat exchanger.
- each of the first and second sub-plates includes at least one opening configured to thermally insulate, at least partially, the first heat exchanger from the second heat exchanger. These openings overlap at least partially.
- the module includes a third heat exchanger, at least partially attached to the first or second face, said third heat exchanger being in particular directly fluidly connected to the first integrated conduits.
- the third heat exchanger is a plate water condenser, or "Water Cooled Condenser". It is configured to transfer heat from the high-pressure refrigerant, which undergoes condensation, to the heat transfer fluid.
- the condenser is thus directly connected to the bottle, which eliminates the need for connecting pipes.
- the third heat exchanger is attached to the first sub-plate or to the second sub-plate.
- the distribution plate comprises a first portion and a second portion, the second portion being, for example, arranged in line with the first portion.
- the first heat exchanger and the second heat exchanger are attached to the first portion, said first portion being at least partially intercalated between the first heat exchanger and the second heat exchanger, the third heat exchanger being attached to the second portion.
- the distribution plate comprises a first sub-plate, forming the first face of said distribution plate, and a second sub-plate, forming the second face of said distribution plate: - the first portion is formed by a first segment of the first and second subplates, - the second portion is formed by a second segment of the first and second subplates.
- the distribution plate formed by the first and second sub-plates, extends from the first portion to the second portion.
- the first portion of the distribution plate extends along a first plane
- the second portion extends along a second plane, in particular different from the first plane, in particular parallel to the first plane.
- the first plane is perpendicular to the second plane.
- the height of the module that is to say the dimension of the module in a first direction, perpendicular to one of the first and/or second planes, is improved, in particular in the case where the height of the third heat exchanger, measured along the first direction, is greater than the height of the first heat exchanger, measured along the first direction, and/or the height of the second heat exchanger, measured along the first direction.
- the module height corresponds to a minimum of: - the stacking height of the first heat exchanger, the distribution plate, and the second heat exchanger, - the stacking height of the third heat exchanger and the distribution plate.
- the distribution plate comprises a third portion, said third portion extending at least partially along a third plane, in particular different from the first and second planes, in particular intersecting the first and second planes.
- the third portion comprises the wall of the bottle.
- a first angle formed between, on the one hand, the first plane and/or the second plane, and, on the other hand, the third plane, said first angle is between 15° and 85°, preferably between 30° and 60°.
- the distribution plate comprises at least one angled section, ensuring the connection between the third portion and one of the first and second portions.
- the bottle can be tilted at a given angle so as to limit the volume occupied by the module.
- the first portion and the second portion of the distribution plate are separated by at least one cutout in said distribution plate.
- This cut allows for thermal decoupling between the first and second portions.
- the distribution plate comprises two angled sections, the first angled section providing the connection between the third portion and the first portion, the second angled section providing the connection between the third portion and the second portion.
- the first portion and the second portion of the distribution plate extend on either side of the wall of the bottle.
- the bottle and/or the cutouts form a thermal barrier between the first portion and the second portion.
- the second portion of the distribution plate includes a second opening, in particular opposite the third heat exchanger.
- This opening helps to limit the weight of material of the distribution plate, and to limit the conduction between the distribution plate and said third heat exchanger.
- the module comprises a plurality of first connectors forming inlets and outlets of heat transfer fluid, said first connectors being fluidically connected to the first heat transfer fluid circuit, said first connectors being attached to the first face of the distribution plate and/or to the first heat exchanger.
- the third heat exchanger is attached to the first face, in particular to the first sub-plate, at least one of the first connectors, in particular two of the first connectors, are attached to said third heat exchanger.
- At least one of the first connectors are attached to the second portion of the distribution plate, in particular to the first face of the distribution plate.
- At least one of the first connectors are attached to the first sub-plate or to the second sub-plate.
- the module comprises a plurality of second connectors forming refrigerant fluid inlets and outlets, said second connectors being fluidically connected to the second refrigerant fluid circuit, said second connectors being attached to the second face of the distribution plate and/or to the second heat exchanger.
- At least one of the second connectors are attached to said third heat exchanger.
- At least one of the second connectors are attached to the first sub-plate or to the second sub-plate.
- the module includes one or more third fluidic connectors adapted to each receive a fluid expansion device.
- said third fluidic connectors are attached to the second heat exchanger.
- said third fluidic connectors are attached to the second sub-plate.
- said third fluidic connectors are attached to the first sub-plate.
- Expansion valves reduce the pressure and temperature of the refrigerant entering the heat exchangers. This improves heat transfer between the refrigerant and the heat transfer fluid circulating within the heat exchanger, resulting in more efficient refrigerant cooling. Integrating these valves also improves temperature control, making the fluid more precise. Furthermore, this integration reduces the number of components required by simplifying the module's design and manufacturing.
- the distribution plate comprises at least one second integrated conduit, said second integrated conduit fluidly connecting the second heat exchanger to the third heat exchanger.
- the third heat exchanger is a water condenser, said third heat exchanger comprising a first fraction, called condensation, and a second fraction, called subcooling, the second fraction being interposed between the distribution plate and the first fraction.
- the module includes a fourth heat exchanger, said fourth heat exchanger being attached to the first heat exchanger, so that said first heat exchanger is interposed between the distribution plate and said fourth heat exchanger.
- the fourth heat exchanger is, for example, a plate water evaporator, or "chiller.” It is configured to extract heat from the heat transfer fluid and transfer it to the low-pressure refrigerant, which then evaporates. Specifically, the fourth heat exchanger is designed to cool the heat transfer fluid coming from an air cooler, which is used to cool the passenger compartment, particularly when R290 is used as the refrigerant.
- At least one of the first connectors is attached to the fourth heat exchanger.
- the distribution plate comprises a fourth portion extending at least partially along a fourth plane, intersecting the first and second planes.
- the fourth portion extends from the first portion or the second portion, said fourth portion having a free end, opposite to the first portion or the second portion from which it extends.
- the distribution plate comprises at least one angled section, ensuring the connection between the fourth portion and one of the first and second portions.
- the fourth portion comprises the wall of the bottle.
- the bottle can be tilted at a given angle, so as to limit the volume occupied by the module.
- the first heat exchanger is a plate water condenser, or "Water Cooled Condenser”. It is configured to transfer heat from the high-pressure refrigerant, which undergoes condensation, to the heat transfer fluid.
- the first heat exchanger is directly fluidically connected to the first integrated conduits.
- the condenser is thus directly connected to the bottle, which eliminates the need for connecting pipes.
- the third heat exchanger is a plate water evaporator, or "chiller.” It is configured to extract heat from the heat transfer fluid and transfer it to the low-pressure refrigerant, which then evaporates. It can be used, in particular, to cool the batteries of an electric vehicle.
- the third heat exchanger is at least partially attached to the second heat exchanger, in particular the second heat exchanger being interposed at least partially between the distribution plate and the third heat exchanger.
- This design simplifies the manufacturing of the heat treatment module by attaching the third heat exchanger to the second, thus directly connecting the second and third heat exchangers.
- This has the advantage of reducing the module's mass by decreasing the amount of metal required for its manufacture. Consequently, this reduces the vehicle's weight and the manufacturing cost of the heat pump, while also increasing battery life, particularly in hybrid or electric vehicles.
- said first connectors are attached to the second face of the distribution plate and/or to the third heat exchanger.
- said second connectors are attached to the first face of the distribution plate and/or to the first heat exchanger.
- said third fluidic connectors are attached to the first face of the distribution plate.
- the first heat exchanger is a water condenser, said first heat exchanger comprising the first fraction, called condensation, and the second fraction, called subcooling, the second fraction being interposed between the distribution plate and the first fraction.
- said heat treatment module is configured to thermally insulate, at least partially, the second heat exchanger from the third heat exchanger.
- the second and third heat exchangers are thermally decoupled.
- said heat treatment module includes a second insulating interface, in particular in the form of an air gap, said second insulating interface being inserted between the second and third heat exchangers.
- the second heat exchanger comprises a first end plate
- the third heat exchanger comprises a second end plate
- said first and second end plates being configured to thermally insulate the second heat exchanger from the third heat exchanger.
- the first end plate comprises a first rib directed towards the third heat exchanger, said first rib surrounding a first open passage in the first end plate
- - the second end plate comprises a second rib directed towards the second heat exchanger, said second rib surrounding a second open passage in the second end plate, said first and second ribs being in contact, for example welded or brazed together, so as to ensure a watertight fluidic communication between the first and second passages.
- the third heat exchanger is only in contact with the second heat exchanger at the junction between the first and second ribs.
- a second insulating interface formed for example by an air gap or an insulating material, thus thermally isolates the second heat exchanger from the third heat exchanger.
- the first and second ribs are, for example, circular, triangular or rectangular in shape.
- the first and second passages are, for example, circular, triangular or rectangular in shape.
- the first and second ribs thus form ridges around the first and second passages.
- the first and second end plates ensure a leak-proof fluidic communication between the second and third heat exchangers.
- the first passage is in fluidic communication with a manifold of the second heat exchanger
- the second passage is in fluidic communication with a manifold of the third heat exchanger.
- the first and second end plates ensure a sealed fluidic communication between the second and third heat exchangers.
- the module includes the fourth heat exchanger
- said fourth heat exchanger is attached to the third heat exchanger, so that said third heat exchanger is interposed between the second heat exchanger and said fourth heat exchanger.
- the invention also relates to a heat pump for a vehicle, the heat pump comprising a thermal processing module according to the invention.
- the distribution plate has at least one angle, in particular two angles, of different plate extension, thus forming in particular angled sections.
- the distribution plate has at least one angle, in particular two, at the level of angled sections, the angle or angles being between 15° and 85°, preferably between 30° and 60°.
- this angle or these angles is achieved in particular by bending or folding, preferably after the brazing of the plates, which is carried out on the plates when they are generally flat in order to ensure a better quality brazing.
- the channels act as stiffeners and are deformed, which causes a reduction in the hydraulic cross-section and a thinning of the wall of said channels.
- the present invention also relates to a module in which the distribution plate includes areas of curvature delimiting at least a first portion and a second portion, the channels at the level of these areas of curvature including means for reinforcing the channels.
- the distribution plate includes, at the bending zones, orifices in channel-free areas, the orifices being configured to facilitate the bending of said distribution plate.
- openings which can for example be made by cutting the plate or each plate as appropriate, advantageously facilitate the bending or folding of the plate by reducing the amount of material to be curved.
- openings may, for example, have oblong shapes, some oblong shapes having enlarged longitudinal ends to further simplify the folding step of the plate.
- the distribution plate includes at the bending areas at least one, in particular a plurality of orifices in channel areas, each orifice separating a channel into two parts, the module further comprising at least one pipe having reinforcing means, in particular ridges, the pipe being assembled to the two parts of said channel in order to connect them in a watertight manner.
- the pipes are preferably joined to the duct sections by placing them between the two plates of the distribution plate before the plates are welded, particularly by furnace brazing, to the pipes. This allows for a simple assembly and ensures a watertight connection.
- the pipe(s) are made of aluminum, steel, or an aluminum-steel composite.
- the pipe(s) are made by hydroforming.
- the pipe(s) exhibit a lower resistance to deformation than the sub-plates.
- the pipe(s) have grooves to facilitate their deformation during the folding or bending of the plate.
- the means for reinforcing the channels are made before the bending of the distribution plate, preferably before the assembly of the two plates forming the distribution plate.
- the present invention also relates to a method for manufacturing a module as described above, which comprises the following steps: - Supply of the flat sub-plates for the distribution plate, - Stamping to form the channels, with the formation during this step of grooves to reinforce the channels in the areas of curvature, and optionally cutting of the sub-plates in the areas of curvature to form orifices to facilitate the curvature, - Brazing of the plates together, including the reinforcement means - Curvature of the distribution plate thus formed
- the present invention also relates to a method for manufacturing a module as described above, which comprises the following steps: - Supply of the flat sub-plates for the distribution plate, - Stamping to form the channels and cutting of the sub-plates in the curved areas to form openings, at least in the channel areas. - Adding pipes at the openings in each channel to connect the two parts of a channel, - Brazing of the plates and reinforcing means together.
- the process further includes an additional step of supplying and assembling at least one, preferably several, heat exchangers to the distribution plate before the brazing step.
- the invention also relates to a heat treatment module for vehicles, particularly electric vehicles.
- This module comprises a bottle formed at least partially by the distribution plate.
- the bottle includes an end portion, also called a cap, for closing the bottle, and a filtration assembly.
- the cap is reversibly attached to the bottle for closure, and the filtration assembly is attached to the cap.
- the cap is reversibly fixed to the bottle by screwing.
- Other suitable reversible fixing methods may be used.
- the fluid inlet and outlet of the bottle are formed by conduits integrated directly into the bottle wall.
- the cap does not have a fluid inlet or outlet.
- the filtration assembly includes a rod connected to the stopper and extending inside the bottle.
- the rod carries at least one, preferably two, filter support(s), in particular circular ones.
- Each filter support is configured to be in contact with the bottle wall around its entire circumference, so as to achieve a leak-proof seal.
- the filter support has a circumference substantially equal to that of the inner wall of the bottle.
- the bottle wall includes a radial ridge or rib configured to form a stop in contact with a filter support, in particular the filter support furthest from the cap, in order to allow easy and reliable sealing.
- the filtration assembly further includes desiccant, in particular desiccant beads, arranged between the two filter supports.
- each filter support has orifices to form a filter in combination with a desiccant, such as desiccant beads. These orifices allow the fluid to be filtered to pass through but not the desiccant, thus retaining the moisture present in the fluid.
- the desiccant in particular the desiccant beads, are thus blocked between the two filter supports and allow dehydration.
- the invention thus allows for easy replacement of the desiccant, particularly the desiccant beads, by simply removing the bottle cap and replacing it with another cap incorporating a filtration assembly. This also reduces the cost of maintenance during air conditioning system servicing and limits the risk of reintroducing moisture into the system during vehicle maintenance.
- a desiccant is understood to be a hygroscopic substance used to induce or maintain a state of dryness, that is to say, with little or no moisture.
- Desiccant beads can of course take different forms and be gathered in a desiccant bag.
- the cap is configured to allow connection to a desiccant filling/suction machine (not shown), particularly for desiccant beads.
- the stem is then hollow and includes at least one, preferably two, holes located between the two filter supports carried by the stem.
- the holes in the stem are preferably advantageously sized to allow for the addition or removal of desiccant, particularly desiccant beads.
- FIG. 1 diagrams a first variant of the realization of a two-fluid circuit of a heat pump comprising a thermal treatment module according to a first embodiment of the invention.
- FIG. 1 is a perspective view of a heat treatment module according to the first embodiment of the invention.
- FIG. 1 is a perspective view of a distribution plate of the heat treatment module of the .
- FIG. 1 is a side view of the distribution plate of the .
- FIG. 1 is an exploded view of the heat treatment module of the .
- FIG. 1 diagrams a second variant of the implementation of a two-fluid circuit of a heat pump comprising a thermal treatment module according to a second embodiment of the invention.
- FIG. 1 is a perspective view of a heat treatment module according to the second embodiment of the invention.
- FIG. 1 is a perspective view of a heat treatment module according to a third embodiment of the invention.
- FIG. 1 is a perspective view of a heat treatment module according to a fourth embodiment of the invention.
- FIG. 1 is an exploded view of the heat treatment module of the .
- FIG. 1 is an exploded view of a first end plate of a second heat exchanger and a second end plate of a third heat exchanger of the thermal processing module of the .
- FIG. 1 is a perspective view of part of a heat treatment module according to a fifth embodiment of the invention.
- FIG. 1 is a perspective view of part of a heat treatment module according to a sixth embodiment of the invention.
- FIG. 1 is a perspective view of a portion of a heat treatment module according to another embodiment of the invention.
- FIG. 1 is a perspective view of the detail of the filtration assembly according to one embodiment of the invention.
- FIG. 5 is a top view of a heat treatment module according to a fifth embodiment.
- FIG. 100 represents a two-fluid circuit of a heat pump for a motor vehicle, according to a first embodiment.
- This two-fluid circuit 100 comprises a refrigerant loop 101 through which a refrigerant, for example R134a, R744, or R290, circulates; a first heat transfer fluid loop 102 (shown schematically) through which a first heat transfer fluid, for example glycol water or a dielectric fluid, circulates; and a second heat transfer fluid loop 103 (shown schematically) through which a second heat transfer fluid, for example glycol water or a dielectric fluid, circulates.
- the first and second heat transfer fluids may be of the same type or different types.
- the refrigerant loop 101 comprises, in the direction of refrigerant flow: - a 104 compressor, - a first two-fluid heat exchanger 105, located downstream of the compressor 104, configured to extract heat from the high-pressure refrigerant by its condensation and transfer it to the heat transfer fluid of the first heat transfer fluid loop 102, this exchanger can be designated as a water condenser or as WCDS for "Water Cooled Condenser" in English, - a desiccant bottle 106 or a bottle configured to capture moisture from the refrigerant, - a high-pressure pass of a second internal heat exchanger 107 (generally designated as an internal heat exchanger or IHX for "Internal Heat eXchanger” in English abbreviation) configured to cool the refrigerant by heat exchange between the high-pressure refrigerant of the high-pressure pass and the low-pressure refrigerant of a low-pressure pass of the second internal heat exchanger 107, - a first branch 101
- the refrigerant loop 101 also includes a third branch 101C directly connecting, in the direction of refrigerant flow, the compressor 104 to the low-pressure pass of the second internal heat exchanger 107.
- the third branch 101C includes a third expansion valve 112.
- This third circulation branch 101C allows, in a so-called "lossy mode," the injection of steam from the outlet of compressor 104 to the low-pressure inlet of the second internal heat exchanger 107.
- the third two-fluid heat exchanger 109 and the fourth air-cooled heat exchanger 111 are inactive.
- the fluid downstream of the third and fourth heat exchangers 109 and 111 is therefore a low-pressure liquid-vapor two-phase fluid.
- This low-pressure liquid-vapor two-phase fluid is mixed with the steam from compressor 104, which has been expanded by the third expansion valve 112. This mixing ensures that the fluid exiting the low-pressure pass of the second internal heat exchanger 107 is indeed in a vapor state, so as not to damage compressor 104.
- the refrigerant loop 101 is not described in further detail as it is known from the prior art. The same applies to the first and second heat transfer fluid loops 102, 103.
- Figures 2 to 5 represent a heat treatment module 1 for a vehicle, in particular for an electric vehicle, according to a first embodiment of the invention.
- said module comprises: - a distribution plate 20 comprising a first face 21 and a second face 22, said distribution plate 20 forming, at least partially, a wall 31 of a bottle 30, in particular an accumulator or a desiccant bottle, said distribution plate 20 comprising first integrated conduits 40 configured to be put into fluidic communication with said bottle 30, - a first heat exchanger 50, attached to the first face 21, said module 1 being characterized in that it comprises a second heat exchanger 60, attached to the second face 22.
- the thermal processing module 1 performs the heat exchange between two different temperature levels of a refrigerant.
- This refrigerant is, for example, of type R134a, R1234yf, R744 or R290.
- This module 1 also performs heat exchanges between the refrigerant and one or more heat transfer fluids circulating in different components of said module 1. These heat exchanges allow module 1 to regulate the temperature of vehicle compartments, such as the engine compartment or the passenger compartment.
- the heat transfer fluid can be, for example, water, a mixture of water and ethylene glycol, or a dielectric fluid.
- At least one of the first and second heat exchangers 50, 60 is fluidically connected to a first circuit and a second circuit.
- the first circuit is a heat transfer fluid circuit and the second circuit is a refrigerant fluid circuit.
- the first heat exchanger 50 is connected to the first circuit and the second circuit.
- the distribution plate 20 forms the bottle 30, while also serving as a support, on both sides, for the first and second heat exchangers 50, 60.
- the bottle 30 can be either a desiccant bottle 106 or an accumulator.
- the bottle 30 is a desiccant bottle.
- the formulation "configured to form, at least partially, a wall 31 of the bottle 30" means that a portion of the distribution plate 20 can form all or part of the wall and adapt to any shape or size of the bottle 30, whether it is an accumulator or a desiccant bottle.
- the desiccant bottle of a heat pump serves primarily to remove moisture and impurities from the refrigerant. It therefore reduces the damage caused by the refrigerant to the secondary circuit, decreasing the risk of corrosion in that circuit and preventing alteration of the refrigerant's properties.
- the desiccant bottle also ensures the circulation of the refrigerant in a liquid state within the unit.
- this bottle also serves as a refrigerant reservoir to guarantee the proper functioning of the fluid circuit in which it circulates, which depends on the pump's operating conditions and the presence or absence of micro-leaks in the fluid circuit.
- the accumulator serves as a storage unit for the refrigerant. It also acts as a desiccant by trapping moisture and impurities from the refrigerant flowing through it.
- the first heat exchanger 50 corresponds, for example, to the third two-fluid heat exchanger 109 of the The first heat exchanger, 50, is a plate water evaporator, or "chiller.” It is configured to extract heat from the heat transfer fluid and transfer it to the low-pressure refrigerant, which then evaporates. It can be used, in particular, to cool the batteries of an electric vehicle.
- the second heat exchanger 60 corresponds, for example, to the second internal heat exchanger 107 of the
- the second heat exchanger 60 is an internal plate heat exchanger, or IHX for "Internal Heat Exchanger".
- the internal heat exchanger is configured to perform heat exchange between low-pressure refrigerant and high-pressure refrigerant.
- the distribution plate 20 comprises a first sub-plate 210, forming the first face 21 of said distribution plate 20, and a second sub-plate 220, forming the second face 22 of said distribution plate 20.
- Said first and second sub-plates 210, 220 are assembled together to form, at least partially, the wall 31 of the bottle 30.
- the first heat exchanger 50 is attached to the first sub-plate 210, the second heat exchanger 60 being attached to the second sub-plate 220.
- module 1 is facilitated, being limited to the assembly of the first and second heat exchangers 50, 60 and two sub-plates 210, 220.
- the distribution plate 20 includes at least one orifice 23, in particular a plurality of orifices 23, configured to put the first heat exchanger 50 in fluidic relationship with the second heat exchanger 60.
- module 1 does not require specific pipes to ensure fluid circulation between the first and second heat exchangers 50, 60.
- Fluid communication between the first and second heat exchangers 50, 60 is obtained directly through the distribution plate 20, in particular via the faces of the first and second heat exchangers 50, 60 in contact with the distribution plate 20.
- the first and second subplates 210, 220 comprise, respectively, first and second parts 211, 221 configured to form, at least partially, the wall 31 of the bottle 30.
- the bottle 30 is directly formed by the sub-plates 210, 220, which simplifies manufacturing, as the bottle 30 does not need to be fixed to the distribution plate 20.
- the first and second parts 211, 221 of the first and second sub-plates 210, 220 configured to form, at least partially, the wall 31 of the bottle 30, are fixed together at a connection 24 oriented parallel to a longitudinal axis of the bottle 30.
- connection 24 allows the two sub-plates 210 and 220 to be joined together to form the distribution plate 20.
- This connection 24 also allows the two sub-plates 210 and 220 to be fixed and sealed, thus facilitating the positioning and sealing of connectors and simplifying assembly.
- the orientation of the connection 24, parallel to the longitudinal axis of the bottle 30, also minimizes the overall size of the module 1 and the bottle 30, and provides structural reinforcement.
- the fastening is achieved using methods known to those skilled in the art, such as welding, brazing, or bolting.
- the parts 211, 221 of the sub-plates 210, 220 are fixed together by a junction 25 positioned at a distance from the link 24 and oriented parallel to the longitudinal axis of the bottle 30.
- This junction 25 thus forms a second connection between the sub-plates 210 and 220.
- the junction 25 is therefore preferably made using methods known to those skilled in the art, such as brazing or welding.
- This second connection between the sub-plates 210 and 220 improves the reliability and service life of the heat treatment module 1.
- the distance between the link 24 and the junction 25 can vary depending, for example, on the manufacturing constraints of the sub-plates 210 and 220.
- the junction 25 is located on the side of the bottle 30 opposite the link 24, allowing the formation of sub-plates 210 and 220 of similar sizes, thus facilitating their manufacture.
- the parts 211, 221 of the first and second sub-plates 210, 220 are fixed together by the link 24 and by the junction 25, the wall 31 of the bottle 30 also being closed by at least a first end portion 32, or first stopper.
- the wall 31 of the bottle 30 comprises the portions 211, 221 of the first and second sub-plates 210, 220 and the first end portion 32, which are fixed together.
- This variant is particularly preferred because it simplifies the design and assembly of the heat treatment module 1 of the heat pump, while also limiting its mass.
- the first end portion 32 and the sub-plates 210, 220 are fixed together using methods known to those skilled in the art, such as brazing or welding.
- the first end portion 32 is screwed to the parts 211, 221 of the first and second sub-plates 210, 220 to form the bottle 30.
- the first 40 integrated conduits are configured to be fluidly connected to the second circuit.
- the aforementioned first integrated conduits 40 are fluidly connected to the bottle 30.
- Channels 41 are formed in the first sub-plate 210 and/or in the second sub-plate 220, the assembly of the first and second sub-plates 210, 220 closing said channels 41 to form the first integrated conduits 40.
- channels 41 formed in the distribution plate 20 simplifies the assembly of module 1, bottle 30 and distribution plate 20, reducing the number of connectors and pipes to be manufactured and installed in the pump.
- the channels 41 are formed in both the first sub-plate 210 and the second sub-plate 220.
- the channels 41 are stamped into the first sub-plate 210, the second sub-plate 220 closing said channels 41 to form the first integrated conduits 40.
- the channels 40 can also be stamped into the second sub-plate 210 or into the distribution plate 20, when a single plate is used to form the wall 31 of the bottle 30.
- Stamping is a technique familiar to those skilled in the art and easy to implement, which facilitates the manufacture of plates, sub-plates, and channels. Sealing can be ensured by fastening methods known to those skilled in the art, such as welding, brazing, or bolting; this seal allows for proper fluid circulation between the cylinder 30 and the second refrigerant circuit.
- the distribution plate 20 is configured to thermally insulate, at least partially, the first heat exchanger 50 from the second heat exchanger 60.
- first and second heat exchangers 50, 60 are thermally decoupled.
- the distribution plate 20 includes a first insulating interface, in particular in the form of a layer of insulating material 90, said insulating interface being inserted between the first and second heat exchangers 50, 60, in particular between the first and second sub-plates 210, 220.
- the insulating interface in particular the insulating material 90, allows the first and second heat exchangers 50, 60 to be thermally decoupled.
- the insulating interface is, for example, made of polystyrene, polyurethane, or wood fiber.
- the distribution plate 20 includes at least a first opening configured to thermally insulate, at least partially, the first heat exchanger 50 from the second heat exchanger 60.
- each of the first and second subplates 210, 220 includes at least one opening configured to thermally insulate, at least partially, the first heat exchanger 50 from the second heat exchanger 60. Said openings overlap at least partially.
- Module 1 includes a third heat exchanger 70, at least partially attached to the first or second face 21, 22, said third heat exchanger 70 being in particular directly fluidically connected to the first integrated conduits 40.
- the third heat exchanger 70 corresponds, for example, to the first two-fluid heat exchanger 105 of the
- the third heat exchanger 70 is a plate water condenser, or "Water Cooled Condenser". It is configured to transfer heat from the high-pressure refrigerant, which undergoes condensation, to the heat transfer fluid.
- the condenser is directly connected to the 30 bottle, which eliminates the need for connecting pipes.
- the third heat exchanger 70 is attached to the first sub-plate 210 or to the second sub-plate 220, here to the second sub-plate 220.
- the distribution plate 20 comprises a first portion 26 and a second portion 27, the first heat exchanger 50 and the second heat exchanger 60 being attached to the first portion 26, said first portion 26 being at least partially intercalated between the first heat exchanger 50 and the second heat exchanger 60.
- the third heat exchanger 70 is, for its part, attached to the second portion 27.
- the first portion 26 is formed by a first segment of the first and second sub-plates 210, 220
- - the second portion 27 is formed by a second segment of the first and second subplates 210, 220.
- the distribution plate 20, formed of the first and second sub-plates 210, 220, extends from the first portion 26 to the second portion 27.
- the first portion 26 of the distribution plate 20 extends along a first plane P1
- the second portion 27 extends along a second plane P2, different from the first plane P1, here parallel to the first plane P1.
- the height of module 1, that is to say the dimension of module 1 in a first direction D, perpendicular to the first and second planes P1, P2, is improved, in particular in the case where the height of the third heat exchanger 70, measured along the first direction D, is greater than the height of the first heat exchanger 50, measured along the first direction D, added to the height of the second heat exchanger 60, measured along the first direction D.
- the height of module 1 corresponds to the minimum of: - the stacking height of the first heat exchanger 50, the distribution plate 20 and the second heat exchanger 60, - the height of the stack of the third heat exchanger 70 and the distribution plate 20.
- the distribution plate 20 includes a third portion 2627, said third portion 2627 extending at least partially along a third plane P3, intersecting the first and second planes P1, P2.
- Said third portion 2627 comprises the wall 31 of the bottle 30.
- a first angle A1, formed between the first plane P1 and the third plane P3, is between 15° and 85°, preferably between 30° and 60°.
- the distribution plate 20 includes at least one angled section 28, ensuring the connection between the first portion 26 and the second portion 27.
- the distribution plate 20 has two angled sections 28, ensuring the connection on the one hand between the third portion 2627 and the first portion 26, on the other hand between the third portion 2627 and the second portion 27.
- bottle 30 can be tilted at a given angle so as to limit the volume occupied by module 1.
- first portion 26 and the second portion 27 of the distribution plate 20 are separated by at least one cutout 29 of said distribution plate 20.
- This cut 29 allows thermal decoupling between the first and second portions 26, 27.
- the first portion 26 and the second portion 27 of the distribution plate 20 extend on either side of the wall 31 of the bottle 30.
- the bottle 30 and the cutouts 29 form thermal barriers between the first portion 26 and the second portion 27.
- the second portion 27 of the distribution plate 20 includes a second opening 91, illustrated , in particular with regard to the third heat exchanger 70.
- This opening helps to limit the weight of material of the distribution plate 20, and to limit the conduction between the distribution plate 20 and said third heat exchanger 70.
- the module comprises a plurality of first connectors 42 forming inlets and outlets of heat transfer fluid, said first connectors 42 being fluidly connected to the first heat transfer fluid circuit.
- the said first connectors 42 are attached to the first face 21 of the distribution plate 20 and to the first heat exchanger 50.
- the third heat exchanger 70 is attached to the first face 21, in particular to the first sub-plate 210, at least one of the first connectors 42, in particular the first two connectors 42, are attached to said third heat exchanger 70.
- At least one of the first connectors 42 are attached to the second portion 27 of the distribution plate 20, in particular to the first face 21 of the distribution plate 20.
- At least one of the first connectors 42 are attached to the first sub-plate 210 or to the second sub-plate 220.
- the module includes a plurality of second connectors 43 forming refrigerant inlets and outlets, said second connectors 43 being fluidly connected to the second refrigerant circuit, said second connectors 43 being attached to the second face 22 of the distribution plate 20 and/or to the second heat exchanger 60.
- the third heat exchanger 70 is attached to the second face 22, in particular to the second sub-plate 220, at least one of the second connectors 43, in particular two second connectors 43, are attached to said third heat exchanger 70.
- At least one of the second connectors 43 are attached to the first sub-plate 210 or to the second sub-plate 220.
- Module 1 includes one or more third fluid connectors 44, each adapted to receive a fluid expansion member 45, corresponding, for example, to the first and second expansion members 108, 110 of the said third fluidic connectors 44 being attached to the second heat exchanger 60.
- the expansion valves 45 serve to reduce the pressure and temperature of the refrigerant at the inlet of the heat exchangers. This improves heat exchange between the refrigerant and the heat transfer fluid circulating in the heat exchanger, thus enabling more efficient cooling of the refrigerant.
- the integration of these valves also improves temperature control, making it more precise. This integration also reduces the number of parts required by simplifying the design and manufacturing of module 1.
- the distribution plate 20 includes at least one second integrated conduit 400, said second integrated conduit 400 fluidly connecting the second heat exchanger 60 to the third heat exchanger 70.
- the third heat exchanger 70 is a water condenser, said third heat exchanger 70 comprising a first fraction 71, called condensation, and a second fraction 72, called subcooling, the second fraction 72 being interposed between the distribution plate 20 and the first fraction 71.
- FIG. 100 represents a two-fluid circuit of a heat pump for a motor vehicle, according to a second embodiment.
- This two-fluid circuit 100 comprises a refrigerant loop 101 through which a refrigerant circulates, a first heat transfer fluid loop 102 (shown schematically) through which a first heat transfer fluid, for example glycol water or a dielectric fluid, circulates, a second heat transfer fluid loop 103 (shown schematically) through which a second heat transfer fluid, for example glycol water or a dielectric fluid, circulates, and a third heat transfer fluid loop 104 (shown schematically) through which a third heat transfer fluid, for example glycol water or a dielectric fluid, circulates.
- the first, second, and third heat transfer fluids may be of the same type or of different types.
- the refrigerant loop 101 comprises, in the direction of refrigerant flow: - a 104 compressor, - a first two-fluid heat exchanger 105, located downstream of the compressor 104, configured to extract heat from the high-pressure refrigerant by its condensation and transfer it to the heat transfer fluid of the first heat transfer fluid loop 102, this exchanger can be designated as a water condenser or as WCDS for "Water Cooled Condenser" in English, - a desiccant bottle 106 or a bottle configured to capture moisture from the refrigerant, - a high-pressure pass of a second internal heat exchanger 107 (generally designated as an internal heat exchanger or IHX for "Internal Heat eXchanger” in English abbreviation) configured to cool the refrigerant by heat exchange between the high-pressure refrigerant of the high-pressure pass and the low-pressure refrigerant of a low-pressure pass of the second internal heat exchanger 107, - a first branch 101
- the refrigerant loop 101 also includes a third branch 101C directly connecting, in the direction of refrigerant flow, the compressor 104 to the low-pressure pass of the second internal heat exchanger 107.
- the third branch 101C includes a third expansion valve 112.
- This third circulation branch 101C allows, in a so-called "lossy mode," the injection of steam from the outlet of compressor 104 to the low-pressure inlet of the second internal heat exchanger 107.
- the third bi-fluid heat exchanger 109 and the fourth bi-fluid heat exchanger 111 are inactive.
- the fluid downstream of the third and fourth heat exchangers 109 and 111 is therefore a low-pressure liquid-vapor two-phase fluid.
- This low-pressure liquid-vapor two-phase fluid is mixed with the steam from compressor 104, which has been expanded by the third expansion valve 112. This mixing ensures that the fluid exiting the low-pressure pass of the second internal heat exchanger 107 is indeed in a vapor state, so as not to damage compressor 104.
- the refrigerant loop 101 is not described in further detail as it is known from the state of the art. The same applies to the first, second and third heat transfer fluid loops 102, 103, 104.
- thermo treatment module 1 for a vehicle, in particular for an electric vehicle, according to a second embodiment of the invention.
- module 1 includes a fourth heat exchanger 80, corresponding, for example, to the second two-fluid heat exchanger 111.
- the fourth heat exchanger 80 is a plate water evaporator, or "chiller.” It is configured to extract heat from the heat transfer fluid and transfer it to the low-pressure refrigerant, which then evaporates.
- the fourth heat exchanger 80 is intended to cool the heat transfer fluid from a heat exchanger known as an air cooler, which is used to cool the passenger compartment, especially when R290 is used as the refrigerant.
- the said fourth heat exchanger 80 is here attached to the first heat exchanger 50, so that the said first heat exchanger 50 is interposed between the distribution plate 20 and the said fourth heat exchanger 80.
- the said first heat exchanger 50 can notably be used to cool the batteries of the electric vehicle.
- said fourth heat exchanger 80 is associated with an expansion device, not shown.
- each of the first and fourth heat exchangers 50, 80 having its own expansion device, the pressure levels, and therefore the temperature levels, within said first and fourth heat exchangers 50, 80 can be controlled independently so as to meet the cooling requirements of the batteries and the passenger compartment, respectively.
- At least one of the first connectors 42 is attached to the fourth heat exchanger 80.
- thermo treatment module 1 for a vehicle, in particular for an electric vehicle, according to a third embodiment of the invention.
- the distribution plate 20 comprises a fourth portion 2628, said fourth portion 2628 extending at least partially along a fourth plane P4, intersecting the first, second and third planes P1, P2, P3.
- the said fourth portion 2628 comprises the wall 31 of the bottle 30.
- the said fourth portion 2628 extends from the second portion 27 and has a free end 200, opposite the second portion 27 from which it extends.
- the distribution plate 20 has an angled section 28, ensuring the connection between the fourth portion 2628 and the second portion 27.
- bottle 30 can be tilted at a given angle so as to limit the volume occupied by module 1.
- Figures 9 to 11 represent a heat treatment module 1 for a vehicle, in particular for an electric vehicle, according to a fourth embodiment of the invention.
- the first heat exchanger 50 corresponds, for example, to the first bifluid heat exchanger 105 of the
- the first heat exchanger 50 is a plate water condenser, or "Water Cooled Condenser". It is configured to transfer heat from the high-pressure refrigerant, which undergoes condensation, to the heat transfer fluid.
- the first heat exchanger 50 is directly fluidically connected to the first integrated conduits 40.
- the water condenser is thus directly connected to the 30 bottle, which eliminates the need for connecting pipes.
- the second heat exchanger 60 corresponds, for example, to the second internal heat exchanger 107 of the
- the second heat exchanger 60 is an internal plate heat exchanger, or IHX for "Internal Heat Exchanger".
- the internal heat exchanger is configured to perform heat exchange between low-pressure refrigerant and high-pressure refrigerant.
- the third heat exchanger 70 corresponds to the third bifluid heat exchanger 109 of the
- the third heat exchanger, 70 is a plate water evaporator, or "chiller.” It is configured to extract heat from the heat transfer fluid and transfer it to the low-pressure refrigerant, which then evaporates. It can be used, in particular, to cool the batteries of an electric vehicle.
- said first connectors 42 are attached to the second face 22 of the distribution plate 20 and to the third heat exchanger 70.
- said second connectors 43 are attached to the first face 21 of the distribution plate 20 and to the first heat exchanger 50.
- the said third fluidic connectors 44 are attached to the first face 21 of the distribution plate 20.
- the first heat exchanger 50 is a water condenser, said first heat exchanger 50 comprising the first fraction 71, called condensation, and the second fraction 72, called subcooling, the second fraction 72 being interposed between the distribution plate 20 and the first fraction 71.
- the third heat exchanger 70 is at least partially attached to the second heat exchanger 60, the second heat exchanger 60 being interposed at least partially between the distribution plate 20 and the third heat exchanger 70.
- said heat treatment module 1 is configured to thermally insulate, at least partially, the second heat exchanger 60 from the third heat exchanger 70.
- the second and third heat exchangers 60, 70 are thermally decoupled.
- the said heat treatment module 1 includes a second insulating interface, in particular in the form of an air gap, said second insulating interface being inserted between the second and third heat exchangers 60, 70.
- the second heat exchanger 60 comprises a first end plate 610
- the third heat exchanger 70 comprises a second end plate 710, said first and second end plates being configured to thermally insulate the second heat exchanger 60 from the third heat exchanger 70.
- the first end plate 610 comprises a first rib 620 directed towards the third heat exchanger 70, said first rib 620 surrounding a first passage 630 open in the first end plate 610
- - the second end plate 710 comprises a second rib 720 directed towards the second heat exchanger 60, said second rib 720 surrounding a second passage 730 open in the second end plate 710, said first and second ribs 620, 720 being in contact, for example welded or brazed together, so as to ensure a sealed fluidic communication between the first and second passages 630, 730 between the second and third heat exchangers 60, 70.
- the third heat exchanger 70 is in contact with the second heat exchanger 60 only at the junction between the first and second ribs 620, 720.
- a second insulating interface formed by an air gap, thus thermally insulates the second heat exchanger 60 from the third heat exchanger 70.
- the first and second ribs 620, 720 are for example circular, triangular or rectangular in shape.
- the first and second passages 630, 730 are for example circular, triangular or rectangular in shape.
- first and second end plates 610, 710 ensure a sealed fluidic communication between the second and third heat exchangers 60, 70.
- the first passage 630 is in fluidic communication with a manifold of the second heat exchanger 60
- the second passage 730 is in fluidic communication with a manifold of the third heat exchanger 70.
- the first and second end plates 610, 710 ensure a sealed fluidic communication between the second and third heat exchangers 60, 70.
- said third fluidic connectors 44 are attached to the first sub-plate 210.
- a fourth heat exchanger 80 is attached to the third heat exchanger 70, so that said third heat exchanger 70 is interposed between the second heat exchanger 60 and said fourth heat exchanger 80.
- the distribution plate 20 includes a through hole 90, preferably elongated, opposite the first end portion 32.
- This through hole 90 is configured to allow the insertion of a second end portion 33, or second plug.
- the first and second end portions 32, 33 are preferably circular.
- the parts 211, 221 of the first and second sub-plates 210, 220 are fixed together by the link 24 and by the junction 25, the wall 31 of the bottle 30 also being closed, at a first longitudinal end of the bottle 30, by a first end portion 32, or first stopper, and at a second longitudinal end of the bottle 30, by a second end portion 33, or second stopper.
- the bottle 30 has a convex, or concave, shape at the longitudinal end of the bottle 30 opposite the first end portion 32.
- the through hole 90 thus improves and simplifies this manufacturing process by providing an additional degree of freedom to the distribution plate 20 during the manufacturing process. The distribution of mechanical stresses is thereby improved, reducing the risk of degradation of mechanical properties.
- the bottle 30 is thus formed from the portions 211 and 221 of the first and second sub-plates 210 and 220, in the form of two shells, each forming a half-cylinder.
- the first and second end portions 32 and 33 allow the bottle 30 to be closed at each of its longitudinal ends.
- the wall 31 of the bottle 30 comprises the portions 211, 221 of the first and second sub-plates 210, 220 and the first end portion 32 and the second end portion 33, which are fixed together.
- This variant is particularly preferred because it simplifies the design and assembly of the heat treatment module 1 of the heat pump, while limiting its mass.
- At least the second end portion 33 and the sub-plates 210, 220 are fixed together using methods known to those skilled in the art, such as brazing or welding.
- the first end portion 32, the second end portion 33, and the sub-plates 210, 220 are fixed together using methods known to those skilled in the art, such as brazing or welding.
- the shape of the distribution plates incorporating the cylinder can be modified.
- the distribution plate (20) has at least one, or in particular two, different angles of extension. This allows, in particular, for managing the cylinder's footprint in relation to the heat exchangers.
- a portion of the distribution plate (20) has at least one angle, in particular two, the angle or angles being between 15° and 85°, preferably between 30° and 60°.
- this angle or these angles is achieved in particular by bending, preferably after the brazing of the plates which is carried out on the plates when they are generally flat in order to ensure a better quality brazing.
- the channels act as stiffeners and are deformed, which causes a reduction in the hydraulic cross-section and a thinning of the wall of said channels.
- the distribution plate includes curvature zones 28 delimiting at least a first portion and a second portion, the channels at the level of these curvature zones including channel reinforcement means 290.
- the distribution plate 20 includes, at the bending zones 28, orifices 291 in areas without channels, the orifices being configured to facilitate the bending of said distribution plate 20.
- openings which can for example be made by cutting the plate or each plate as appropriate, advantageously facilitate the bending or folding of the plate by reducing the amount of material to be curved.
- These orifices 291 can, for example, have oblong shapes, some oblong shapes having enlarged longitudinal ends as shown in the in order to further simplify the folding step of the plate.
- the distribution plate includes at the bending areas 28 at least one, in particular a plurality of orifices 291 in channel areas, each orifice separating a channel into two parts, the module further comprising at least one pipe 292 having reinforcement means, in particular ridges, the pipe being assembled to the two parts of said channel in order to connect them in a watertight manner.
- the assembly of these 292 pipes to the channel sections is preferably carried out by placing the pipes between the two plates of the distribution plate before these plates are welded, in particular by furnace brazing, to said pipes. This allows for a simple assembly ensuring a watertight connection.
- the pipe(s) are made of aluminum, steel, or an aluminum-steel composite.
- the pipe(s) are made by hydroforming.
- the pipe(s) exhibit a lower resistance to deformation than the sub-plates.
- the pipe(s) have grooves to facilitate their deformation during the folding or bending of the plate.
- the means for reinforcing the channels are made before the bending of the distribution plate (20), preferably before the assembly of the two plates forming the distribution plate.
- the present invention also relates to a method for manufacturing a module as described above, which comprises the following steps: - Supply of the flat sub-plates for the distribution plate, - Stamping to form the channels, with the formation during this step of 290 grooves to reinforce the channels in the areas of curvature, and optionally cutting of the sub-plates in the areas of curvature to form orifices to facilitate the curvature, - Brazing of the plates together, including the reinforcement means - Curvature of the distribution plate thus formed
- the present invention also relates to a method for manufacturing a module as described above, which comprises the following steps: - Supply of the flat sub-plates for the distribution plate, - Stamping to form the channels and cutting of the sub-plates in the curved areas to form openings, at least in the channel areas. - Adding pipes 291 at the orifices in each channel to connect the two parts of a channel, - Brazing of the plates and reinforcing means together.
- the process further includes an additional step of supplying and assembling at least one, preferably several, heat exchangers to the distribution plate before the brazing step.
- the invention also relates to a heat treatment module 1 for a vehicle, in particular for an electric vehicle, said module comprising a bottle 30 formed at least partially by the distribution plate 20, this bottle comprising an end portion, also called a cap 32, closing said bottle 30, and a filtration assembly 320, the cap 32 being reversibly fixed to the bottle in order to close it and the filtration assembly being fixed to the cap.
- the cap 32 is reversibly fixed to the bottle by screwing.
- Other suitable reversible fixing methods can be used without departing from the invention.
- the fluid inlet 401 and outlet 402 of the bottle 30 are formed by the integrated conduits 40 directly at the level of the wall of the bottle 30.
- the cap 32 does not have a fluid inlet or outlet.
- the filtration assembly 320 includes a rod 321 connected to the stopper 32 and extending inside the bottle, the rod 321 carrying at least one, preferably two, filter support(s) 322, in particular circular, each filter support 322 being configured to be in contact with the wall of the bottle 30 over its entire circumference, so as to achieve a tight contact at the point of contact.
- the filter support 322 has a circumference substantially equal to that of the inner wall of the bottle 30.
- the bottle wall includes a radial ridge or rib 301 configured to form a stop in contact with a filter support 322, in particular the filter support 322 furthest from the stopper, in order to allow easy and reliable sealing.
- the filtration assembly 320 further includes desiccant 325, in particular desiccant beads 325, arranged between the two filter supports 322.
- each filter support 322 has orifices 323 to form a filter in combination with desiccant, in particular desiccant beads 325. Indeed, the orifices 323 allow the fluid to be filtered to pass through but not the desiccant, thus allowing the moisture present in the fluid to be retained.
- the desiccant in particular the desiccant beads, are thus blocked between the two filter supports and allow dehydration.
- the invention thus allows for easy change of the desiccant, in particular the desiccant beads, by simply removing the cap 32 from the bottle 30 and replacing it with another cap 32 comprising a filtration assembly 320. This also makes it possible, during maintenance of the air conditioning loop, to reduce the cost of the "maintenance" function and to limit the risk of reintroducing moisture into the loop during vehicle maintenance operations.
- a desiccant is understood to be a hygroscopic substance used to induce or maintain a state of dryness, that is to say, with little or no moisture.
- Desiccant beads 325 can of course take different forms and be collected in a desiccant bag.
- the cap 32 is configured to allow a connection 326 to a desiccant filling/suction machine (not shown), in particular desiccant beads 325.
- the rod 321 is then hollow and includes at least one, preferably holes 324 located between the two filter supports 322 carried by the rod 321, the holes 324 of the rod 321 being preferably advantageously sized to add or remove desiccant, in particular desiccant beads 325.
- the bottle formed by the walls of the heat treatment module further comprises internal stiffening means (310) configured to balance pressure stresses, the internal stiffening means comprising: - an internal cylindrical stiffening wall (311) extending longitudinally in the direction of extension of the longitudinal wall (31) of the bottle and parallel to it, so as to form an open cylinder internal to the bottle, - spacers (314) extending radially between the bottle wall and the internal stiffening wall so as to separate them, said spacers (314) comprising a first portion (312) and a second portion (313), the first portion (312) extending radially with respect to a central longitudinal axis (X) of the cylindrical inner wall and in a longitudinal direction parallel to said central longitudinal axis (X), from the internal stiffening wall (311) towards the wall of the bottle and so as to separate them, the second portion (313) extending radially with respect to the central longitudinal axis of the cylindrical inner wall (311) and perpendicularly to the
- each spacer (314) acts as a longitudinal spacer between the cylindrical inner wall and the longitudinal wall of the bottle, while the second portion (313) acts as a spacer between the cylindrical inner wall (311), in particular one of the ends of the cylindrical inner wall (311) and the bottom of the bottle.
- central longitudinal axis (X) of the cylindrical wall forming a cylinder, or axis of revolution when the cylinder is a cylinder of revolution is parallel to the longitudinal axis of the bottle (30).
- This design advantageously distributes pressure stresses across all cylindrical walls and struts, thereby stiffening the assembly without significantly reducing the bottle's capacity. These stresses are illustrated as an example in Figure 20A.
- Figure 20B represents an embodiment of the stiffening means formed in one piece, for example by injection or molding.
- the first and second portions (312, 313) came from matter.
- the interstitials (314) join at their second portion (313).
- the junction occurs at the central longitudinal axis.
- the junction can then be planar or form a point. This is particularly the case when the stiffening means are formed by injection molding.
- the junction occurs at a theoretical circle centered on the aforementioned central longitudinal axis. This alternative is particularly preferred for brazing.
- the spacers (313) extend longitudinally over at least 80% of the length of the cylindrical inner wall, in particular extend over the entire length of the cylindrical inner wall.
- the second portion (313) is in contact with the wall forming the bottom of the bottle.
- the internal cylindrical stiffening wall (311) has windows (316), in particular circular or rectangular ones.
- the internal stiffening means (310) are formed by a cylindrical wall (311) independent of its struts (314), the two being fixed to each other before or during their attachment to the bottle (31).
- the internal cylindrical stiffening wall (311) is formed of a succession of several cylindrical strips (3111) connected to each other by the spacers (314).
- the walls (31) of the bottle are cylindrical and circular.
- the walls (31) of the bottle are cylindrical and include a change in section, for example having a ridge or a groove
- the spacers (314) are configured to follow this change in section, for example by having a groove (315) or a ridge complementary to the shape of the walls (31) of the bottle.
- the internal stiffening means (310) and the walls of the bottle are formed from a single monobloc piece, in particular by injection or molding.
- the two plates of the module forming the walls of the bottle thus include the internal stiffening means (310).
- the internal stiffening means (310) are formed from a single piece, in particular by molding, machining or injection.
- the internal stiffening means (310) are formed of a first part forming the cylindrical internal wall (311) and a plurality of second elements each forming a spacer (314).
- the internal stiffening means (310) are formed of a plurality of first elements each forming a part of the cylindrical internal wall (311), in particular a strip of the cylindrical internal wall (311), and a plurality of second elements each forming a spacer (314).
- Figures 18A, 18B, 18C and 18D present different possible embodiments of the internal stiffening means (310), some of which include windows (316). These windows can be circular points (Figure 18B) or rectangular ( Figure 18C) or separate different parts of the cylindrical stiffening wall (311) ( Figure 18D).
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Abstract
Module de traitement thermique (1) pour véhicule, notamment pour véhicule électrique, ledit module comportant : • une plaque de distribution (20), ladite plaque de distribution (20) comprenant une première face (21) et une deuxième face (22), ladite plaque de distribution (20) formant, au moins partiellement, une paroi (31) d'une bouteille (30), notamment un accumulateur ou une bouteille dessiccante, ladite plaque de distribution (20) comprenant des premiers conduits intégrés (40) configurés pour être mis en communication fluidique avec ladite bouteille (30), • un premier échangeur de chaleur (50), attaché à la première face (21), • un deuxième échangeur de chaleur (60), attaché à la deuxième face (22).
Description
L’invention concerne le domaine technique des véhicules, préférentiellement des véhicules automobiles. Plus particulièrement, l’invention concerne le domaine des pompes à chaleur de véhicules automobiles adaptées pour des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (et dont l’abréviation est HVAC, en anglais).
A l’heure actuelle, la plupart des véhicules automobiles comprennent un système de climatisation, un système de ventilation et un système de chauffage dont les fonctionnements sont complémentaires, et sont préférentiellement gérés grâce à une pompe à chaleur. Or, dans les véhicules automobiles, les systèmes de chauffage et de climatisation traditionnels occupent un espace important dans le compartiment moteur, limitant les options de conception et de configuration d'autres composants essentiels.
La pompe à chaleur d’un véhicule permet donc à la fois le chauffage ou le refroidissement d’un ou plusieurs compartiments dudit véhicule, selon les besoins. La pompe comprend préférentiellement au moins un compresseur et un module de traitement thermique constitué par un ou plusieurs échangeurs de chaleur. Le nombre important de composants constituant ladite pompe fait que sa conception résulte en un encombrement important.
Le document de brevet publié FR 3 126 647 A1 divulgue un module de traitement thermique pour un véhicule automobile présentant une conception plus compacte, et plus spécifiquement une conception plus compacte des échangeurs thermiques et d’un échangeur de chaleur interne formant ledit module. Un organe de détente est également couplé au module de traitement thermique. Un espace est spécifiquement dédié dans le module pour regrouper les différents connecteurs fluidiques reliant les différents composants de la pompe et l’organe de détente. Cependant, dans cette configuration, ces connecteurs prennent encore beaucoup de place.
L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de diminuer la place prise par les connecteurs fluidiques, donc de diminuer la taille de la pompe à chaleur.
L’invention a encore pour objet de diminuer l’encombrement du module de traitement thermique, et d’améliorer la solidité de la bouteille dessiccante intégrée dans la pompe à chaleur.
L’invention a également pour objet de faciliter la fabrication d’un module de traitement thermique selon l’invention.
A cette fin, la présente invention propose un module de traitement thermique pour véhicule, notamment pour véhicule électrique, ledit module comportant :
- une plaque de distribution comprenant une première face et une deuxième face, ladite plaque de distribution formant, au moins partiellement, une paroi d’une bouteille, notamment un accumulateur ou une bouteille dessiccante, ladite plaque de distribution comprenant des premiers conduits intégrés configurés pour être mis en communication fluidique avec ladite bouteille,
- un premier échangeur de chaleur, attaché à la première face,
ledit module étant caractérisé en ce qu’il comprend un deuxième échangeur de chaleur, attaché à la deuxième face.
- une plaque de distribution comprenant une première face et une deuxième face, ladite plaque de distribution formant, au moins partiellement, une paroi d’une bouteille, notamment un accumulateur ou une bouteille dessiccante, ladite plaque de distribution comprenant des premiers conduits intégrés configurés pour être mis en communication fluidique avec ladite bouteille,
- un premier échangeur de chaleur, attaché à la première face,
ledit module étant caractérisé en ce qu’il comprend un deuxième échangeur de chaleur, attaché à la deuxième face.
Dans la pompe à chaleur, le module de traitement thermique réalise les échanges de chaleur entre deux niveaux différents de température d’un fluide réfrigérant. Ce fluide réfrigérant est par exemple de type R134a, R1234yf, R744 ou R290.
Ce module réalise également les échanges de chaleur entre le fluide réfrigérant et un ou plusieurs fluides caloporteurs circulant dans différents composants dudit module. Ces échanges de chaleur permettent au module de réguler la température des compartiments du véhicule, tels que le compartiment moteur ou l’habitacle.
Le fluide caloporteur peut être, par exemple, de l’eau, un mélange d’eau et d'éthylène glycol, ou un fluide diélectrique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins l’un des premier et deuxième échangeurs de chaleur est relié fluidiquement à un premier circuit et à un deuxième circuit.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le premier circuit est un circuit de fluide caloporteur et le deuxième circuit est un circuit de fluide réfrigérant.
Selon l’invention, la plaque de distribution forme, au moins partiellement, la bouteille, tout en servant de support, de part et d’autre, aux premier et deuxième échangeurs de chaleur.
La bouteille peut être, de manière indifférenciée, un accumulateur ou une bouteille dessiccante. De manière particulièrement préférée, la bouteille est une bouteille dessiccante. La formulation « configurée pour former, au moins partiellement, une paroi de la bouteille » signifie qu’une partie de la plaque de distribution peut former tout ou partie de la paroi et s’adapter à n’importe quelle forme ou taille de la bouteille, qu’elle soit un accumulateur ou une bouteille dessiccante.
Plus spécifiquement, la bouteille dessiccante d’une pompe à chaleur sert notamment à retirer l'humidité et les impuretés du fluide réfrigérant. Elle permet donc de réduire les dégradations causées par le fluide au deuxième circuit, en diminuant le risque de corrosion dudit circuit, et d’éviter d’altérer les propriétés du fluide réfrigérant. La bouteille dessiccante assure également la circulation à l’état liquide du fluide réfrigérant dans le module. Enfin, cette bouteille sert également de réserve en fluide afin de garantir le bon fonctionnement du circuit fluidique dans lequel il circule, ce qui dépend des conditions d’utilisation de la pompe et de la présence ou non de micro-fuites dans le circuit fluidique.
Une bouteille dessiccante est généralement disposée dans la partie haute pression d’un circuit de fluide réfrigérant, notamment en aval d’un condenseur à air ou d’un condenseur à eau.
L’accumulateur, ou accumulateur de chaleur, sert de stockage au fluide réfrigérant. Il joue également le rôle de dessiccant en piégeant l’humidité et les impuretés du fluide réfrigérant qui le traverse.
Un accumulateur est généralement disposé dans la partie basse pression d’un circuit de fluide réfrigérant, notamment en amont d’un compresseur.
Selon un mode de réalisation particulier, le premier échangeur de chaleur est un évaporateur à eau à plaques, ou « chiller » en anglais. Il est configuré pour extraire de la chaleur du fluide caloporteur et pour la transférer au fluide réfrigérant basse pression, qui subit une évaporation. Il peut notamment servir au refroidissement des batteries du véhicule électrique.
Selon un mode de réalisation particulier, le deuxième échangeur de chaleur est un échangeur de chaleur interne à plaques, ou IHX pour « Internal Heat eXchanger » en anglais. L’échangeur de chaleur interne est configuré pour opérer un échange de chaleur entre du fluide réfrigérant basse pression et du fluide réfrigérant haute pression.
D’autres caractéristiques avantageuses du module objet de l’invention sont listées ci-dessous. Chacune de ces caractéristiques peut être considérée seule ou en combinaison avec les caractéristiques remarquables définies ci-dessus. Chacune de ces caractéristiques contribue, le cas échéant, à la résolution de problèmes techniques spécifiques définis plus avant dans la description et auxquels ne participent pas nécessairement les caractéristiques remarquables définies ci-dessus. Ces dernières peuvent faire l’objet, le cas échéant, d’une ou plusieurs demandes de brevet divisionnaires.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution comprend une première sous-plaque, formant la première face de ladite plaque de distribution, et une deuxième sous-plaque, formant la deuxième face de ladite plaque de distribution.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’une parmi la première sous-plaque et la deuxième sous-plaque est configurée pour former, au moins partiellement, la paroi de la bouteille.
Selon un mode de réalisation de l’invention, lesdites première et deuxième sous-plaques sont assemblées entre elles pour former, au moins partiellement, la paroi de la bouteille.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les première et deuxième sous-plaques comportent, respectivement, des première et deuxième parties configurées pour former, au moins partiellement, la paroi de la bouteille.
De cette façon, la bouteille est directement formée par les sous-plaques, ce qui simplifie la fabrication, la bouteille ne devant pas être fixée à la plaque de distribution.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les parties des premières et deuxièmes sous-plaques configurées pour former, au moins partiellement, la paroi de la bouteille, sont fixées ensemble au niveau d’une liaison orientée parallèlement à un axe longitudinal de la bouteille.
La liaison permet la fixation des deux sous-plaques ensemble pour former la plaque de distribution. Cette liaison permet également de fixer et d’étanchéifier les deux sous-plaques afin de faciliter le positionnement et l’étanchéification de connecteurs, tout en simplifiant l’assemblage. Le sens de la liaison, parallèle à l’axe longitudinal de la bouteille, permet également de minimiser l’encombrement du module et de la bouteille, et de la renforcer structurellement. La fixation est réalisée par des méthodes connues de l’homme du métier, telles que le soudage, le brasage ou le boulonnage.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les parties des sous-plaques sont fixées ensemble par une jonction positionnée à distance de la liaison et orientée parallèlement à l’axe longitudinal de la bouteille.
Cette jonction forme donc une deuxième fixation entre les sous-plaques. Ainsi, la jonction est préférentiellement réalisée grâce à des méthodes de fixation connues de l’homme du métier, telles que le brasage ou le soudage par exemple. Cette deuxième fixation entre les sous-plaques améliore la fiabilité et la durée de vie du module de traitement thermique. La distance entre la liaison et la jonction peut varier selon par exemple les contraintes de fabrication des sous-plaques. A titre d’exemple, la jonction est située du côté de la bouteille opposé à la liaison, permettant la formation de sous-plaques de tailles similaires, facilitant leur fabrication.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les parties des première et deuxième sous-plaques sont fixées ensemble par la liaison et par la jonction, la paroi de la bouteille étant également refermée par au moins une première portion d’extrémité, ou premier bouchon, à une première extrémité longitudinale de la bouteille.
Avantageusement, la paroi de la bouteille comprend les parties des première et deuxième sous-plaques et la portion d’extrémité qui sont fixées ensemble. Cette variante est particulièrement préférée car elle simplifie la conception et le montage du module de traitement thermique de la pompe à chaleur, tout en limitant sa masse. La première portion d’extrémité et les sous-plaques sont fixées ensemble grâce à des méthodes connues de l’homme du métier, telles que le brasage ou le soudage par exemple.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la première portion d’extrémité est vissée aux parties des première et deuxième sous-plaques pour former la bouteille.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution comprend un trou traversant, de préférence ledit trou traversant étant de forme allongée, à l’extrémité longitudinale de la bouteille opposée à la première portion d’extrémité.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ledit trou traversant est configuré pour permettre l’insertion d’une deuxième portion d’extrémité, ou deuxième bouchon.
Avantageusement, les premier et deuxième bouchons permettent d’étancher les extrémités de la bouteille.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les première et deuxième portions d’extrémité sont de forme circulaire.
Selon certains modes de réalisation de l’invention, au moins la deuxième portion ou deuxième bouchon est inséré par le trou traversant perpendiculairement à plaque.
Ainsi, selon certains modes de réalisation, les parties des première et deuxième sous-plaques sont fixées ensemble par la liaison et par la jonction, la paroi de la bouteille étant également refermée, à une première extrémité longitudinale de la bouteille, par une première portion d’extrémité, ou premier bouchon, et à une deuxième extrémité longitudinale de la bouteille, par une deuxième portion d’extrémité, ou deuxième bouchon.
Dans certains modes de réalisation, la plaque de distribution comprenant le trou traversant est emboutie.
Dans certains modes de réalisation, la plaque de distribution comprenant le trou traversant est emboutie.
Dans certains modes de réalisation, le trou traversant est formé dans la plaque de distribution avant que ladite plaque de distribution soit emboutie.
Rev. de process
En effet, le trou traversant permet de simplifier le procédé de fabrication, au moins notamment l’emboutissage, en offrant un degré supplémentaire de liberté à la plaque de distribution au cours du procédé de fabrication. La bouteille est ainsi formée des parties des première et deuxième sous-plaques, sous formes de deux coques formant notamment chacune un demi cylindre, les première et deuxième portions d’extrémités permettant de refermer la bouteille à chacune des extrémités longitudinales de celle-ci.
Avantageusement, au moins la deuxième portion d’extrémité et les sous-plaques sont fixées ensemble grâce à des méthodes connues de l’homme du métier, telles que le brasage ou le soudage par exemple. Selon un mode de réalisation de l’invention, la première portion d’extrémité, la deuxième portion d’extrémité et les sous-plaques sont fixées ensemble grâce à des méthodes connues de l’homme du métier, telles que le brasage ou le soudage par exemple.
En variante, la première portion d’extrémité et/ou la deuxième portion d’extrémité sont vissée aux parties des première et deuxième sous-plaques pour former la bouteille.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le premier échangeur de chaleur est attaché à la première sous-plaque, le deuxième échangeur de chaleur étant attaché à la deuxième sous-plaque.
De cette façon, la fabrication du module est facilitée, étant limitée à la fabrication et à l’assemblage des premier et deuxième échangeurs de chaleur et de deux sous-plaques.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution comprend au moins un orifice, notamment une pluralité d’orifices, configurés pour mettre le premier échangeur de chaleur en relation fluidique avec le deuxième échangeur de chaleur.
Ainsi, le module ne nécessite pas de tuyaux spécifiques pour assurer la circulation de fluide entre les premier et deuxième échangeurs de chaleur. La communication fluidique entre les premier et deuxième échangeurs de chaleur est directement obtenue par l’intermédiaire de la plaque de distribution, en particulier via les faces des premier et deuxième échangeurs de chaleur en contact avec la plaque de distribution.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les premiers conduits intégrés sont configurés pour être reliés fluidiquement au deuxième circuit.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les premiers conduits intégrés sont reliés fluidiquement à la bouteille.
Selon un mode de réalisation de l’invention, des canaux sont conformés dans la première sous-plaque et/ou dans la deuxième sous-plaque, l’assemblage des première et deuxième sous-plaques venant fermer lesdits canaux pour former les premiers conduits intégrés.
La réalisation de canaux conformés dans la plaque de distribution permet de simplifier l’assemblage du module, de la bouteille et de la plaque de distribution, en diminuant le nombre de connecteurs et de tuyaux à fabriquer et à installer dans la pompe.
De manière préférée, les canaux sont conformés à la fois dans la première sous-plaque et dans la deuxième sous-plaque.
Alternativement, les canaux sont emboutis dans la première sous-plaque, la deuxième sous-plaque venant fermer lesdits canaux pour former les premiers conduits intégrés. Encore alternativement, les canaux peuvent également être emboutis dans la deuxième sous-plaque ou dans la plaque de distribution, lorsqu’une seule plaque est utilisée pour former la paroi de la bouteille.
L’emboutissage est une technique connue de l’homme du métier et facile à mettre en œuvre, ce qui facilite la fabrication des plaques, des sous-plaques et des canaux. L’étanchéité peut être assurée par des méthodes de fixation connues de l’homme du métier, telles que le soudage, le brasage ou le boulonnage, cette étanchéité permettant la bonne circulation du fluide entre la bouteille et le deuxième circuit de fluide réfrigérant.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins un des conduits intégrés met en relation fluidique la bouteille et/ou le premier échangeur de chaleur au deuxième échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins un des conduits intégrés s’étend entre deux orifices, de sorte à mettre en relation fluidique le premier échangeur de chaleur avec le deuxième échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution est configurée pour isoler thermiquement, au moins partiellement, le premier échangeur de chaleur du deuxième échangeur de chaleur.
De cette façon, les premier et deuxième échangeurs de chaleur sont découplés thermiquement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution comprend une première interface isolante, en particulier sous forme d’une couche de matériau isolant, ladite interface isolante étant insérée entre les premier et deuxième échangeurs de chaleur, en particulier entre les première et deuxième sous-plaques.
De cette façon, l’interface isolante, en particulier le matériau isolant, permet de découpler thermiquement les premier et deuxième échangeurs de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’interface isolante est par exemple en polystyrène ou en polyuréthane ou en fibre de bois.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution comprend au moins une première ouverture configurée pour isoler thermiquement, au moins partiellement, le premier échangeur de chaleur du deuxième échangeur de chaleur.
En particulier, chacune des première et deuxième sous-plaques comprend au moins une ouverture configurée pour isoler thermiquement, au moins partiellement, le premier échangeur de chaleur du deuxième échangeur de chaleur. Lesdites ouvertures se superposent au moins partiellement.
De cette façon, une lame de gaz, notamment d’air, ou de vide, s’étendant entre les premier et deuxième échangeurs de chaleur, constitue l’interface isolante et découple thermiquement les premier et deuxième échangeurs de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend un troisième échangeur de chaleur, au moins partiellement attaché à la première ou à la deuxième face, ledit troisième échangeur de chaleur étant notamment directement relié fluidiquement aux premiers conduits intégrés.
Selon un mode de réalisation particulier, le troisième échangeur de chaleur est un condenseur à eau à plaques, ou « Water Cooled Condenser » en anglais. Il est configuré pour céder de la chaleur au fluide caloporteur depuis le fluide réfrigérant haute pression, qui subit une condensation.
Le condenseur est ainsi directement relié à la bouteille, ce qui permet de s’affranchir de l’utilisation de tuyaux de raccordement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le troisième échangeur de chaleur est attaché à la première sous-plaque ou à la deuxième sous-plaque.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution comprend une première portion et une deuxième portion, la deuxième portion étant par exemple disposée dans le prolongement de la première portion.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur sont attachés à la première portion, ladite première portion étant au moins partiellement intercalée entre le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur, le troisième échangeur de chaleur étant attaché à la deuxième portion.
Selon un mode de réalisation, pour lequel la plaque de distribution comprend une première sous-plaque, formant la première face de ladite plaque de distribution, et une deuxième sous-plaque, formant la deuxième face de ladite plaque de distribution :
- la première portion est formée par un premier segment des première et deuxième sous-plaques,
- la deuxième portion est formée par un deuxième segment des première et deuxième sous-plaques.
- la première portion est formée par un premier segment des première et deuxième sous-plaques,
- la deuxième portion est formée par un deuxième segment des première et deuxième sous-plaques.
Ainsi, la plaque de distribution, formée des première et deuxième sous-plaques, s’étend depuis la première portion jusqu’à la deuxième portion.
De cette façon, les échanges thermiques entre les premier et deuxième échangeurs de chaleur d’une part et le troisième échangeur de chaleur d’autre part sont limités.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la première portion de la plaque de distribution s’étend selon un premier plan, la deuxième portion s’étendant selon un deuxième plan, en particulier différent de premier plan, notamment parallèle au premier plan.
Selon un mode de réalisation particulier, le premier plan est perpendiculaire au deuxième plan.
De cette façon, la hauteur du module, c'est-à-dire la dimension du module dans une première direction, perpendiculaire à l’un des premier et/ou deuxième plans, est améliorée, en particulier dans le cas où la hauteur du troisième échangeur de chaleur, mesurée selon la première direction, est supérieure à hauteur du premier échangeur de chaleur, mesurée selon la première direction, et/ou à la hauteur du deuxième échangeur de chaleur, mesurée selon la première direction.
De cette façon, les premier et deuxième échangeurs de chaleur étant attachés de part et d’autre de la première portion et le troisième échangeur de chaleur étant attaché à la deuxième portion, décalée de la première portion selon la première direction, la hauteur du module correspond au minimum de :
- la hauteur de l’empilement du premier échangeur de chaleur, de la plaque de distribution et du deuxième échangeur de chaleur,
- la hauteur de l’empilement du troisième échangeur de chaleur et de la plaque de distribution.
- la hauteur de l’empilement du premier échangeur de chaleur, de la plaque de distribution et du deuxième échangeur de chaleur,
- la hauteur de l’empilement du troisième échangeur de chaleur et de la plaque de distribution.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution comprend une troisième portion, ladite troisième portion s’étendant au moins partiellement selon un troisième plan, en particulier différent des premier et deuxième plans, notamment sécant aux premier et deuxième plans.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la troisième portion comporte la paroi de la bouteille.
Selon un mode de réalisation de l’invention, un premier angle formé entre, d’une part, le premier plan et/ou le deuxième plan, et, d’autre part, le troisième plan, ledit premier angle est compris entre 15° et 85°, de préférence entre 30° et 60°.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution comporte au moins une section coudée, assurant la liaison entre la troisième portion et l’une parmi la première portion et la deuxième portion.
De cette façon, la bouteille peut être inclinée d’un angle donné de sorte à limiter le volume occupé par le module.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la première portion et la deuxième portion de la plaque de distribution sont séparées par au moins une découpe de ladite plaque de distribution.
Cette découpe permet un découplage thermique entre les première et deuxième portions.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution comporte deux sections coudées, la première section coudée assurant la liaison entre la troisième portion et la première portion, la deuxième section coudée assurant la liaison entre la troisième portion et la deuxième portion.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la première portion et la deuxième portion de la plaque de distribution s’étendent de part et d’autre de la paroi de la bouteille.
De cette façon, la bouteille et/ou les découpes forment une barrière thermique entre la première portion et la deuxième portion.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la deuxième portion de la plaque de distribution comprend une deuxième ouverture, en particulier en vis-à-vis du troisième échangeur de chaleur.
Cette ouverture permet de limiter le poids de matière de la plaque de distribution, et de limiter la conduction entre la plaque de distribution et ledit troisième échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend une pluralité de premiers connecteurs formant des entrées et sorties de fluide caloporteur, lesdits premiers connecteurs étant reliés fluidiquement au premier circuit de fluide caloporteur, lesdits premiers connecteurs étant attachés à la première face de la plaque de distribution et/ou au premier échangeur de chaleur.
De cette façon, tous les connecteurs associés au premier circuit de fluide caloporteur sont rassemblés d’un même côté de la plaque de distribution, ce qui facilite la connexion du module audit premier circuit.
Selon un mode de réalisation particulier, dans lequel le troisième échangeur de chaleur est attaché à la première face, notamment à la première sous-plaque, au moins un des premiers connecteurs, notamment deux des premiers connecteurs, sont attachés audit troisième échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins un des premiers connecteurs, notamment deux premiers connecteurs, sont attachés à la deuxième portion de la plaque de distribution, en particulier à la première face de la plaque de distribution.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins un des premiers connecteurs, notamment deux premiers connecteurs, sont attachés à la première sous-plaque ou à la deuxième sous-plaque.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend une pluralité de deuxièmes connecteurs formant des entrées et sorties de fluide réfrigérant, lesdits deuxièmes connecteurs étant reliés fluidiquement au deuxième circuit de fluide réfrigérant, lesdits deuxièmes connecteurs étant attachés à la deuxième face de la plaque de distribution et/ou au deuxième échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation particulier, au moins un des deuxièmes connecteurs, notamment deux deuxièmes connecteurs, sont attaché audit troisième échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins un des deuxièmes connecteurs, notamment deux deuxièmes connecteurs, sont attachés à la première sous-plaque ou à la deuxième sous-plaque.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comporte un ou plusieurs troisièmes connecteurs fluidiques adaptés pour recevoir chacun un organe de détente de fluide.
Selon un mode de réalisation particulier, lesdits troisièmes connecteurs fluidiques sont attachés au deuxième échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, lesdits troisièmes connecteurs fluidiques sont attachés à la deuxième sous-plaque.
De cette façon, tous les connecteurs associés au deuxième circuit de fluide réfrigérant sont rassemblés d’un même côté de la plaque de distribution, ce qui facilite la connexion du module audit deuxième circuit.
Selon un mode de réalisation de l’invention, lesdits troisièmes connecteurs fluidiques sont attachés à la première sous-plaque.
Les organes de détente servent à diminuer la pression et la température du fluide réfrigérant à l’entrée des échangeurs de chaleur. Cela permet d’améliorer les échanges de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur circulant dans l’échangeur de chaleur, et permet donc un refroidissement plus efficace du fluide réfrigérant. L’intégration de ces organes améliore également le contrôle de la température du fluide, qui est donc plus précis. Cette intégration permet également de réduire le nombre de pièces nécessaires en simplifiant le design et la fabrication du module.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution comprend au moins un deuxième conduit intégré, ledit deuxième conduit intégré reliant fluidiquement le deuxième échangeur de chaleur au troisième échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le troisième échangeur de chaleur est un condenseur à eau, ledit troisième échangeur de chaleur comprenant une première fraction, dite de condensation, et une deuxième fraction, dite de sous-refroidissement, la deuxième fraction étant intercalée entre la plaque de distribution et la première fraction.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le module comprend un quatrième échangeur de chaleur, ledit quatrième échangeur de chaleur étant attaché au premier échangeur de chaleur, de sorte à ce que ledit premier échangeur de chaleur soit intercalé entre la plaque de distribution et ledit quatrième échangeur de chaleur.
Le quatrième échangeur de chaleur est par exemple un évaporateur à eau à plaques, ou « chiller » en anglais. Il est configuré pour extraire de la chaleur du fluide caloporteur et pour la transférer au fluide réfrigérant basse pression, qui subit une évaporation. En particulier, le quatrième échangeur de chaleur est destiné à refroidir le fluide caloporteur en provenance d’un échangeur de chaleur dit refroidisseur d’air, destiné à refroidir l’habitacle, notamment dans le cas où du R290 est utilisé comme fluide réfrigérant.
Selon un mode de réalisation de l’invention, un au moins des premiers connecteurs est attaché au quatrième échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution comprend une quatrième portion s’étendant au moins partiellement selon un quatrième plan, sécant aux premier et deuxième plans.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la quatrième portion s’étend depuis la première portion ou la deuxième portion, ladite quatrième portion comportant une extrémité libre, opposée à la première portion ou la deuxième portion depuis laquelle elle s’étend.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution comporte au moins une section coudée, assurant la liaison entre la quatrième portion et l’une parmi la première portion et la deuxième portion.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la quatrième portion comporte la paroi de la bouteille.
De cette façon, la bouteille peut être inclinée d’un angle donné, de sorte à limiter le volume occupé par le module.
Selon un mode de réalisation particulier, le premier échangeur de chaleur est un condenseur à eau à plaques, ou « Water Cooled Condenser » en anglais. Il est configuré pour céder de la chaleur au fluide caloporteur depuis le fluide réfrigérant haute pression, qui subit une condensation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le premier échangeur de chaleur est directement relié fluidiquement aux premiers conduits intégrés.
Le condenseur est ainsi directement relié à la bouteille, ce qui permet de s’affranchir de l’utilisation de tuyaux de raccordement.
Selon ce mode de réalisation particulier, le troisième échangeur de chaleur est un évaporateur à eau à plaques, ou « chiller » en anglais. Il est configuré pour extraire de la chaleur du fluide caloporteur et pour la transférer au fluide réfrigérant basse pression, qui subit une évaporation. Il peut notamment servir au refroidissement des batteries du véhicule électrique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le troisième échangeur de chaleur est au moins partiellement attaché au deuxième échangeur de chaleur, notamment le deuxième échangeur de chaleur étant intercalé au moins partiellement entre la plaque de distribution et le troisième échangeur de chaleur.
De cette façon, la communication fluidique entre les deuxième et troisième échangeurs de chaleur est directement obtenue via les face des deuxième et troisième échangeurs de chaleur en contact.
Cette conception simplifie la fabrication du module de traitement thermique en attachant le troisième échangeur de chaleur au deuxième échangeur de chaleur, permettant ainsi de relier directement les deuxième et troisième échangeurs de chaleur. Elle présente donc l’avantage de diminuer la masse du module en diminuant la quantité de métal nécessaire à sa fabrication. Cela diminue donc le poids du véhicule et le coût de fabrication de la pompe à chaleur, en augmentant la durée de fonctionnement des batteries, tout particulièrement lorsque le véhicule est un véhicule hybride ou électrique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, lesdits premiers connecteurs sont attachés à la deuxième face de la plaque de distribution et/ou au troisième échangeur de chaleur.
De cette façon, tous les connecteurs associés au premier circuit de fluide caloporteur sont rassemblés d’un même côté de la plaque de distribution, ce qui facilite la connexion du module audit premier circuit.
Selon un mode de réalisation de l’invention, lesdits deuxièmes connecteurs sont attachés à la première face de la plaque de distribution et/ou au premier échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, lesdits troisièmes connecteurs fluidiques sont attachés à la première face de la plaque de distribution.
De cette façon, tous les connecteurs associés au deuxième circuit de fluide réfrigérant sont rassemblés d’un même côté de la plaque de distribution, ce qui facilite la connexion du module audit deuxième circuit.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le premier échangeur de chaleur est un condenseur à eau, ledit premier échangeur de chaleur comprenant la première fraction, dite de condensation, et la deuxième fraction, dite de sous-refroidissement, la deuxième fraction étant intercalée entre la plaque de distribution et la première fraction.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ledit module de traitement thermique est configuré pour isoler thermiquement, au moins partiellement, le deuxième échangeur de chaleur du troisième échangeur de chaleur.
De cette façon, les deuxième et troisième échangeurs de chaleur sont découplés thermiquement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ledit module de traitement thermique comprend une deuxième interface isolante, en particulier sous forme d’une lame d’air, ladite deuxième interface isolante étant insérée entre les deuxième et troisième échangeurs de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le deuxième échangeur de chaleur comprend une première plaque d’extrémité, le troisième échangeur de chaleur comprend une deuxième plaque d’extrémité, lesdites première et deuxièmes plaques d’extrémité étant configurées pour isoler thermiquement le deuxième échangeur de chaleur du troisième échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention :
- la première plaque d’extrémité comprend une première nervure dirigée vers le troisième échangeur de chaleur, ladite première nervure entourant un premier passage ouvert dans la première plaque d’extrémité,
- la deuxième plaque d’extrémité comprend une deuxième nervure dirigée vers le deuxième échangeur de chaleur, ladite deuxième nervures entourant un deuxième passage ouvert dans la deuxième plaque d’extrémité,
lesdites première et deuxième nervures étant en contact, par exemple soudées ou brasées ensemble, de sorte à assurer une communication fluidique étanche entre les premier et deuxième passages.
- la première plaque d’extrémité comprend une première nervure dirigée vers le troisième échangeur de chaleur, ladite première nervure entourant un premier passage ouvert dans la première plaque d’extrémité,
- la deuxième plaque d’extrémité comprend une deuxième nervure dirigée vers le deuxième échangeur de chaleur, ladite deuxième nervures entourant un deuxième passage ouvert dans la deuxième plaque d’extrémité,
lesdites première et deuxième nervures étant en contact, par exemple soudées ou brasées ensemble, de sorte à assurer une communication fluidique étanche entre les premier et deuxième passages.
De cette façon, le troisième échangeur de chaleur n’est en contact du deuxième échangeur de chaleur qu’au niveau de la jonction entre les première et deuxième nervures. Une deuxième interface isolante, formée par exemple d’une lame d’air ou d’un matériau isolant, isole ainsi thermiquement le deuxième échangeur de chaleur du troisième échangeur de chaleur.
Les première et deuxième nervures sont par exemple de forme circulaire, triangulaire ou rectangulaire.
Les premier et deuxième passages sont par exemple de forme circulaire, triangulaire ou rectangulaire.
Les première et deuxième nervures forment ainsi des bourrelets autour des premier et deuxième passages.
Lorsque les première et deuxième nervures sont en contact, par exemple soudées, brasées ou collées, les première et deuxième plaques d’extrémité assurent une communication fluidique étanche entre les deuxième et troisième échangeurs de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le premier passage est en communication fluidique avec un collecteur du deuxième échangeur de chaleur, le deuxième passage est en communication fluidique avec un collecteur du troisième échangeur de chaleur. De cette façon, les première et deuxième plaques d’extrémité assurent une communication fluidique étanche entre les deuxième et troisième échangeurs de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, dans lequel le module comprend le quatrième échangeur de chaleur, ledit quatrième échangeur de chaleur est attaché au troisième échangeur de chaleur, de sorte à ce que ledit troisième échangeur de chaleur soit intercalé entre le deuxième échangeur de chaleur et ledit quatrième échangeur de chaleur.
L’invention se rapporte également à une pompe à chaleur pour un véhicule, la pompe à chaleur comprenant un module de traitement thermique selon l’invention.
Selon un aspect de l’invention, la plaque de distribution présente au moins un angle, notamment deux angles, d’extension de la plaque différents, formant notamment ainsi des sections coudées.
Cela permet avantageusement de gérer l’encombrement de la bouteille vis-à-vis des échangeurs de chaleurs.
Selon un aspect de l’invention, la plaque de distribution présente au moins un angle, notamment deux, au niveau de sections coudées, le ou les angles étant compris entre 15° et 85°, de préférence entre 30° et 60°.
La formation de cet angle ou de ces angles, est notamment réalisé par cintrage ou pliage, de préférence après le brasage des plaques qui est réalisé sur les plaques lorsqu’elles sont généralement planes afin de s’assurer un brasage de meilleure qualité.
Cependant, lors de l’opération de cintrage, les canaux jouent le rôle de raidisseurs et sont déformés ce qui provoque une réduction de la section hydraulique et un amincissement de la paroi desdits canaux.
De manière surprenante, les inventeurs ont trouvé que réaliser un renforcement au niveau des canaux dans ces zones de courbures permettait d’empêcher partiellement voire totalement la réduction de la section hydraulique et l’amincissement de la paroi des canaux.
Ainsi, la présente invention concerne aussi un module dans lequel la plaque de distribution comprend des zones de courbures délimitant au moins une première portion et une deuxième portion, les canaux au niveau de ces zones de courbures comprenant des moyens de renforcement des canaux.
Selon un aspect de l’invention, la plaque de distribution comprend au niveau des zones de courbures des orifices dans des zones sans canaux, les orifices étant configurés pour faciliter la courbure de ladite plaque de distribution.
Ces orifices, pouvant par exemple étant réalisés par découpe de la plaque ou de chaque plaque le cas échéant, permettent avantageusement de faciliter le cintrage ou pliage de la plaque en réduisant la quantité de matière à courber.
Ces orifices peuvent par exemple présenter des formes oblongues, certaines formes oblongues pouvant présenter des extrémités longitudinales élargies afin de simplifier encore l’étape de pliage de la plaque.
Dans certains modes de réalisation, la plaque de distribution comprend au niveau des zones de courbures au moins un, notamment une pluralité d’orifices dans des zones de canaux, chaque orifice séparant un canal en deux parties, le module comprenant en outre au moins un tuyau présentant des moyens de renforcement, notamment des stries, le tuyau étant assemblé aux deux parties dudit canal afin de les connecter de manière étanche.
L’assemblage de ces tuyaux aux parties des canaux est de préférence réalisé par mise en place des tuyaux entre les deux plaques de la plaque de distribution avant que celles-ci soient soudées, notamment par brasage en four, avec lesdits tuyaux. Ainsi, cela permet d’obtenir un assemblage simple de façon à permettre une connexion étanche.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le ou les tuyaux sont réalisés en aluminium, en acier ou dans un composite aluminium et acier
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le ou les tuyaux sont réalisés par hydroformage.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le ou les tuyaux présentent une résistance à la déformation moins éevée que les sous plaques.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le ou les tuyaux présentent des stries de façon à faciliter leur déformation lors du pliage ou cintrage de la plaque.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, les moyens de renforcement des canaux sont réalisés avant la courbure de la plaque de distribution, de préférence avant l’assemblage des deux plaques formant la plaque de distribution.
La présente invention concerne aussi un procédé de fabrication d’un module tel que décrit précédemment, qui comprend les étapes suivantes :
- Fourniture des sous plaques planes de la plaque de distribution,
- Emboutissage afin de former les canaux, avec formation lors de cette étape de stries de façon à renforcer les canaux dans les zones de courbures, et optionnellement découpe des sous plaques dans les zones de courbures de façon à former des orifices de façon à faciliter la courbure,
- Brasage entre elles des plaques comprenant les moyens de renforcement
- Courbure de la plaque de distribution ainsi formée
- Fourniture des sous plaques planes de la plaque de distribution,
- Emboutissage afin de former les canaux, avec formation lors de cette étape de stries de façon à renforcer les canaux dans les zones de courbures, et optionnellement découpe des sous plaques dans les zones de courbures de façon à former des orifices de façon à faciliter la courbure,
- Brasage entre elles des plaques comprenant les moyens de renforcement
- Courbure de la plaque de distribution ainsi formée
La présente invention concerne aussi un procédé de fabrication d’un module tel que décrit précédemment, qui comprend les étapes suivantes :
- Fourniture des sous plaques planes de la plaque de distribution,
- Emboutissage afin de former les canaux et découpe des sous plaques dans les zones de courbures de façon à former des orifices au moins dans les zones de canaux,
- Ajout des tuyaux au niveau des orifices dans chaque canal de façon à connecter les deux parties d’un canal,
- Brasage entre elles des plaques et des moyens de renforcement.
- Fourniture des sous plaques planes de la plaque de distribution,
- Emboutissage afin de former les canaux et découpe des sous plaques dans les zones de courbures de façon à former des orifices au moins dans les zones de canaux,
- Ajout des tuyaux au niveau des orifices dans chaque canal de façon à connecter les deux parties d’un canal,
- Brasage entre elles des plaques et des moyens de renforcement.
Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend en outre une étape supplémentaire de fourniture et d’assemblage d’au moins un, de préférence de plusieurs échangeurs de chaleurs à la plaque de distribution avant l’étape de brasage.
Cela permet avantageusement d’avoir une unique étape de brasage pour l’ensemble des composants du module entre eux.
L’invention concerne aussi un module de traitement thermique pour véhicule, notamment pour véhicule électrique. Ce module comporte une bouteille formée au moins partiellement par la plaque de distribution. La bouteille comprend une portion d’extrémité, aussi nommée bouchon, fermant ladite bouteille, et un assemblage de filtration. Le bouchon est fixé de manière réversible à la bouteille afin de la fermer et l’assemblage de filtration est fixé au bouchon.
Cela permet avantageusement de remplacer aisément les composants de filtration sans avoir à changer la bouteille complète. Cela est d’autant plus intéressant car la bouteille est au moins partiellement formée par la plaque de distribution du module de traitement thermique. Le remplacement complet de la bouteille impliquerait le remplacement complet du module entier, potentiellement comprenant plusieurs échangeurs de chaleur fixés sur celui-ci.
Dans certains modes de réalisation, le bouchon est fixé réversiblement à la bouteille par vissage. D’autres modes de fixation réversibles adaptés peuvent être utilisés.
Dans certains modes de réalisation, les entrée et sortie de fluide de la bouteille sont formées par les conduits intégrés directement au niveau de la paroi de la bouteille. En d’autres termes, le bouchon ne comporte pas d’entrée ou de sortie de fluide.
Dans certains modes de réalisation, l’assemblage de filtration comprend une tige connectée au bouchon et s’étendant à l’intérieur de la bouteille. La tige porte au moins un, de préférence deux, support(s) de filtre, notamment circulaire(s). Chaque support de filtre est configuré pour être en contact avec la paroi de la bouteille sur toute sa circonférence, de façon à réaliser un contact étanche.
Ainsi, dans certains modes de réalisation, le support de filtre présente une circonférence sensiblement égale à celle de la paroi interne de la bouteille.
Dans certains modes de réalisation, la paroi de la bouteille comprend un bourrelet ou une nervure radiale configuré pour former une butée en contact avec un support de filtre, notamment le support de filtre le plus éloigné du bouchon, afin de permettre une étanchéité aisée et fiable.
Dans les modes de réalisation où la tige comprend deux supports de filtre, l’assemblage de filtration comprend en outre du déshydratant, notamment des billes de déshydratant, disposé(es) entre les deux supports de filtre.
Dans certains modes de réalisation, chaque support de filtre présente des orifices afin de former un filtre en combinaison avec du déshydratant, notamment des billes de déshydratant. En effet, les orifices permettent de laisser passer le fluide à filtrer mais pas le déshydratant, ce qui permet ainsi de retenir l’humidité présente dans le fluide.
Le déshydratant, notamment les billes de déshydratant sont ainsi bloquées entre les deux supports de filtre et permettent la déshydratation.
L’invention permet ainsi un changement facilité du déshydratant, notamment des billes de déshydratant en enlevant simplement le bouchon de la bouteille pour le remplacer par un autre bouchon comprenant un assemblage de filtration. Cela permet aussi lors de l'entretien de la boucle de climatisation de réduire le coût de la fonction « entretien » et de limiter le risque de réintroduire de l'humidité dans la boucle lors des opérations d'entretien du véhicule.
On comprend par déshydratant, une substance hygroscopique utilisée pour induire ou maintenir un état de sécheresse, c’est-à-dire sans ou avec le moins possible d’humidité.
Les billes de déshydratant peuvent bien sûr prendre différentes formes et être rassemblées dans un sac de déshydratant.
Dans certains modes de réalisation, le bouchon est configuré pour permettre une connexion à une machine de remplissage/aspiration (non représentée) de déshydratant, notamment de billes de déshydratant. La tige est alors creuse et comprend au moins un, de préférence des trous situés entre les deux supports de filtre portés par la tige. Les trous de la tige étant de préférence avantageusement dimensionnés pour ajouter ou retirer du déshydratant, notamment de billes de déshydratant.
D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
Afin de faciliter la lecture des figures, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l’échelle. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Certains éléments ou paramètres peuvent être indexés, c'est-à-dire désignés par exemple par premier élément ou deuxième élément, ou encore premier paramètre et second paramètre, etc. Cette indexation a pour but de différencier des éléments ou paramètres similaires, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, ou paramètre par rapport à un autre. On peut ainsi interchanger les dénominations ‘premier’, ’deuxième’, ‘troisième’, etc....
La représente un circuit bifluide 100 d’une pompe à chaleur, pour véhicule automobile, selon une première variante de réalisation. Ce circuit bifluide 100 comporte une boucle de fluide réfrigérant 101 dans laquelle circule un fluide réfrigérant, par exemple du R134a, du R744 ou du R290, une première boucle de fluide caloporteur 102 (représentée de manière très schématique) dans lequel circule un premier fluide caloporteur, par exemple de l’eau glycolée ou un fluide diélectrique, une deuxième boucle de fluide caloporteur 103 (représentée de manière très schématique) dans laquelle circule un deuxième fluide caloporteur, par exemple de l’eau glycolée ou un fluide diélectrique. Le premier fluide caloporteur et le deuxième fluide caloporteur peuvent être de même nature, ou de nature différente.
La boucle de fluide réfrigérant 101 comporte, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant :
- un compresseur 104,
- un premier échangeur de chaleur 105 bifluide, disposé en aval du compresseur 104, configuré pour extraire de la chaleur du fluide réfrigérant haute pression par sa condensation et la transférer au fluide caloporteur de la première boucle de fluide caloporteur 102, cet échangeur pouvant être désigné par condenseur à eau ou par WCDS pour « Water Cooled Condenser » en anglais,
- une bouteille dessiccante 106 ou bouteille configurée pour capter l’humidité du fluide réfrigérant,
- une passe haute pression d’un deuxième échangeur de chaleur 107 interne (en général désigné par échangeur de chaleur interne ou IHX pour « Internal Heat eXchanger » en abréviation anglaise) configuré pour refroidir le fluide réfrigérant par échange de chaleur entre le fluide réfrigérant haute pression de la passe haute pression et le fluide réfrigérant basse pression d’une passe basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne,
- une première branche 101A comprenant :
-- un premier organe de détente 108, ce premier organe de détente 108 étant relié à un troisième échangeur de chaleur 109 bifluide,
-- ledit troisième échangeur de chaleur 109 bifluide, configuré pour extraire de la chaleur du fluide caloporteur de la deuxième boucle de fluide caloporteur 103 et la transférer au fluide réfrigérant basse pression par son évaporation, cet échangeur pouvant être désigné par évaporateur à eau (ou « Water Chiller » en anglais),
- une deuxième branche 101B, en parallèle de la première branche 101A, comprenant :
-- un deuxième organe de détente 110, ce deuxième organe de détente 110 étant relié à un quatrième échangeur de chaleur 111 à air,
-- ledit quatrième échangeur de chaleur 111 à air, configuré pour extraire de la chaleur d’un flux d’air intérieur Fi le traversant et la transférer au fluide réfrigérant basse pression par son évaporation, cet échangeur pouvant être désigné par évaporateur à air,
- la passe basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne.
- un compresseur 104,
- un premier échangeur de chaleur 105 bifluide, disposé en aval du compresseur 104, configuré pour extraire de la chaleur du fluide réfrigérant haute pression par sa condensation et la transférer au fluide caloporteur de la première boucle de fluide caloporteur 102, cet échangeur pouvant être désigné par condenseur à eau ou par WCDS pour « Water Cooled Condenser » en anglais,
- une bouteille dessiccante 106 ou bouteille configurée pour capter l’humidité du fluide réfrigérant,
- une passe haute pression d’un deuxième échangeur de chaleur 107 interne (en général désigné par échangeur de chaleur interne ou IHX pour « Internal Heat eXchanger » en abréviation anglaise) configuré pour refroidir le fluide réfrigérant par échange de chaleur entre le fluide réfrigérant haute pression de la passe haute pression et le fluide réfrigérant basse pression d’une passe basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne,
- une première branche 101A comprenant :
-- un premier organe de détente 108, ce premier organe de détente 108 étant relié à un troisième échangeur de chaleur 109 bifluide,
-- ledit troisième échangeur de chaleur 109 bifluide, configuré pour extraire de la chaleur du fluide caloporteur de la deuxième boucle de fluide caloporteur 103 et la transférer au fluide réfrigérant basse pression par son évaporation, cet échangeur pouvant être désigné par évaporateur à eau (ou « Water Chiller » en anglais),
- une deuxième branche 101B, en parallèle de la première branche 101A, comprenant :
-- un deuxième organe de détente 110, ce deuxième organe de détente 110 étant relié à un quatrième échangeur de chaleur 111 à air,
-- ledit quatrième échangeur de chaleur 111 à air, configuré pour extraire de la chaleur d’un flux d’air intérieur Fi le traversant et la transférer au fluide réfrigérant basse pression par son évaporation, cet échangeur pouvant être désigné par évaporateur à air,
- la passe basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne.
Selon une variante de réalisation particulière, la boucle de fluide réfrigérant 101 comprend également une troisième branche 101C reliant directement, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, le compresseur 104 à la passe basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne. La troisième branche 101C comprend un troisième organe de détente 112.
Cette troisième branche de circulation 101C permet, dans un mode dit « pertes », ou « lossy mode » en anglais, d’injecter de la vapeur depuis la sortie du compresseur 104 vers l’entrée basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne. Dans ce mode, le troisième échangeur de chaleur 109 bifluide et le quatrième échangeur de chaleur 111 à air sont inactifs. Le fluide en aval des troisième et quatrième échangeurs de chaleurs 109, 111 est donc un fluide diphasique liquide-vapeur à basse pression. Ce fluide diphasique liquide-vapeur basse pression est mélangé à la vapeur issue du compresseur 104, détendue par le troisième organe de détente 112. Ce mélange permet de s’assurer que le fluide en sortie de la passe basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne soit bien à l’état vapeur, de sorte à ne pas endommager le compresseur 104.
La boucle de fluide réfrigérant 101 n’est pas décrite plus en détails car étant connue de l’état de l’art. Il en va de même pour les première et deuxième boucles de fluide caloporteur 102, 103.
Les figures 2 à 5 représentent un module de traitement thermique 1 pour véhicule, notamment pour véhicule électrique, selon un premier mode de réalisation de l’invention.
Selon le premier mode de réalisation de l’invention, ledit module comporte :
- une plaque de distribution 20 comprenant une première face 21 et une deuxième face 22, ladite plaque de distribution 20 formant, au moins partiellement, une paroi 31 d’une bouteille 30, notamment un accumulateur ou une bouteille dessiccante, ladite plaque de distribution 20 comprenant des premiers conduits intégrés 40 configurés pour être mis en communication fluidique avec ladite bouteille 30,
- un premier échangeur de chaleur 50, attaché à la première face 21,
ledit module 1 étant caractérisé en ce qu’il comprend un deuxième échangeur de chaleur 60, attaché à la deuxième face 22.
- une plaque de distribution 20 comprenant une première face 21 et une deuxième face 22, ladite plaque de distribution 20 formant, au moins partiellement, une paroi 31 d’une bouteille 30, notamment un accumulateur ou une bouteille dessiccante, ladite plaque de distribution 20 comprenant des premiers conduits intégrés 40 configurés pour être mis en communication fluidique avec ladite bouteille 30,
- un premier échangeur de chaleur 50, attaché à la première face 21,
ledit module 1 étant caractérisé en ce qu’il comprend un deuxième échangeur de chaleur 60, attaché à la deuxième face 22.
Dans la pompe à chaleur, le module de traitement thermique 1 réalise les échanges de chaleur entre deux niveaux différents de température d’un fluide réfrigérant. Ce fluide réfrigérant est par exemple de type R134a, R1234yf, R744 ou R290.
Ce module 1 réalise également les échanges de chaleur entre le fluide réfrigérant et un ou plusieurs fluides caloporteurs circulant dans différents composants dudit module 1. Ces échanges de chaleur permettent au module 1 de réguler la température des compartiments du véhicule, tels que le compartiment moteur ou l’habitacle.
Le fluide caloporteur peut être, par exemple, de l’eau, un mélange d’eau et d'éthylène glycol, ou un fluide diélectrique.
Au moins l’un des premier et deuxième échangeurs de chaleur 50, 60 est relié fluidiquement à un premier circuit et à un deuxième circuit.
Le premier circuit est un circuit de fluide caloporteur et le deuxième circuit est un circuit de fluide réfrigérant.
Selon le mode de réalisation illustré figures 2 à 5, le premier échangeur de chaleur 50 est relié au premier circuit et au deuxième circuit.
La plaque de distribution 20 forme la bouteille 30, tout en servant de support, de part et d’autre, aux premier et deuxième échangeurs de chaleur 50, 60.
La bouteille 30 peut être, de manière indifférenciée, une bouteille dessiccante 106 ou un accumulateur. De manière particulièrement préférée, la bouteille 30 est une bouteille dessiccante. La formulation « configurée pour former, au moins partiellement, une paroi 31 de la bouteille 30 » signifie qu’une partie de la plaque de distribution 20 peut former tout ou partie de la paroi et s’adapter à n’importe quelle forme ou taille de la bouteille 30, qu’elle soit un accumulateur ou une bouteille dessiccante.
Plus spécifiquement, la bouteille dessiccante d’une pompe à chaleur sert notamment à retirer l'humidité et les impuretés du fluide réfrigérant. Elle permet donc de réduire les dégradations causées par le fluide au deuxième circuit, en diminuant le risque de corrosion dudit circuit, et d’éviter l’altération des propriétés du fluide réfrigérant. La bouteille dessiccante assure également la circulation à l’état liquide du fluide réfrigérant dans le module. Enfin, cette bouteille sert également de réserve en fluide afin de garantir le bon fonctionnement du circuit fluidique dans lequel il circule, ce qui dépend des conditions d’utilisation de la pompe et de la présence ou non de micro-fuites dans le circuit fluidique.
L’accumulateur, ou accumulateur de chaleur, sert de stockage au fluide réfrigérant. Il joue également le rôle de dessiccant en piégeant l’humidité et les impuretés du fluide réfrigérant qui le traverse.
Selon le premier mode de réalisation, illustré notamment , le premier échangeur de chaleur 50 correspond par exemple au troisième échangeur de chaleur 109 bifluide de la . Le premier échangeur de chaleur 50 est ici un évaporateur à eau à plaques, ou « chiller » en anglais. Il est configuré pour extraire de la chaleur du fluide caloporteur et pour la transférer au fluide réfrigérant basse pression, qui subit une évaporation. Il peut notamment servir au refroidissement des batteries du véhicule électrique.
Selon ce mode de réalisation, le deuxième échangeur de chaleur 60 correspond par exemple au deuxième échangeur de chaleur 107 interne de la . Le deuxième échangeur de chaleur 60 est ici un échangeur de chaleur interne à plaques, ou IHX pour « Internal Heat eXchanger » en anglais. L’échangeur de chaleur interne est configuré pour opérer un échange de chaleur entre du fluide réfrigérant basse pression et du fluide réfrigérant haute pression.
Tel qu’illustré , la plaque de distribution 20 comprend une première sous-plaque 210, formant la première face 21 de ladite plaque de distribution 20, et une deuxième sous-plaque 220, formant la deuxième face 22 de ladite plaque de distribution 20. Lesdites première et deuxième sous-plaques 210, 220 sont assemblées entre elles pour former, au moins partiellement, la paroi 31 de la bouteille 30.
Selon l’exemple illustré , le premier échangeur de chaleur 50 est attaché à la première sous-plaque 210, le deuxième échangeur de chaleur 60 étant attaché à la deuxième sous-plaque 220.
De cette façon, la fabrication du module 1 est facilitée, étant limitée à l’assemblage des premier et deuxième échangeurs de chaleur 50, 60 et de deux sous-plaques 210, 220.
Tel qu’illustré , la plaque de distribution 20 comprend au moins un orifice 23, notamment une pluralité d’orifices 23, configurés pour mettre le premier échangeur de chaleur 50 en relation fluidique avec le deuxième échangeur de chaleur 60.
Ainsi, le module 1 ne nécessite pas de tuyaux spécifiques pour assurer la circulation de fluide entre les premier et deuxième échangeurs de chaleur 50, 60. La communication fluidique entre les premier et deuxième échangeurs de chaleur 50, 60 est directement obtenue par l’intermédiaire de la plaque de distribution 20, en particulier via les faces des premier et deuxième échangeurs de chaleur 50, 60 en contact avec la plaque de distribution 20.
Les première et deuxième sous-plaques 210, 220 comportent, respectivement, des première et deuxième parties 211, 221 configurées pour former, au moins partiellement, la paroi 31 de la bouteille 30.
De cette façon, la bouteille 30 est directement formée par les sous-plaques 210, 220, ce qui simplifie la fabrication, la bouteille 30 ne devant pas être fixée à la plaque de distribution 20.
Les première et deuxième parties 211, 221 des premières et deuxièmes sous-plaques 210, 220 configurées pour former, au moins partiellement, la paroi 31 de la bouteille 30, sont fixées ensemble au niveau d’une liaison 24 orientée parallèlement à un axe longitudinal de la bouteille 30.
La liaison 24 permet la fixation des deux sous-plaques 210, 220 ensemble pour former la plaque de distribution 20. Cette liaison 24 permet également de fixer et d’étanchéifier les deux sous-plaques 210, 220 afin de faciliter le positionnement et l’étanchéification de connecteurs, tout en simplifiant l’assemblage. Le sens de la liaison 24, parallèle à l’axe longitudinal de la bouteille 30, permet également de minimiser l’encombrement du module 1 et de la bouteille 30, et de la renforcer structurellement. La fixation est réalisée par des méthodes connues de l’homme du métier, telles que le soudage, le brasage ou le boulonnage.
Les parties 211, 221 des sous-plaques 210, 220 sont fixées ensemble par une jonction 25 positionnée à distance de la liaison 24 et orientée parallèlement à l’axe longitudinal de la bouteille 30.
Cette jonction 25 forme donc une deuxième fixation entre les sous-plaques 210, 220. Ainsi, la jonction 25 est préférentiellement réalisée grâce à des méthodes de fixation connues de l’homme du métier, telles que le brasage ou le soudage par exemple. Cette deuxième fixation entre les sous-plaques 210, 220 améliore la fiabilité et la durée de vie du module de traitement thermique 1. La distance entre la liaison 24 et la jonction 25 peut varier selon par exemple les contraintes de fabrication des sous-plaques 210, 220. A titre d’exemple, la jonction 25 est située du côté de la bouteille 30 opposé à la liaison 24, permettant la formation de sous-plaques 210, 220 de tailles similaires, facilitant leur fabrication.
Les parties 211, 221 des première et deuxième sous-plaques 210, 220 sont fixées ensemble par la liaison 24 et par la jonction 25, la paroi 31 de la bouteille 30 étant également refermée par au moins une première portion d’extrémité 32, ou premier bouchon.
Avantageusement, la paroi 31 de la bouteille 30 comprend les parties 211, 221 des première et deuxième sous-plaques 210, 220 et la première portion d’extrémité 32 qui sont fixées ensemble. Cette variante est particulièrement préférée car elle simplifie la conception et le montage du module de traitement thermique 1 de la pompe à chaleur, tout en limitant sa masse. La première portion d’extrémité 32 et les sous-plaques 210, 220 sont fixées ensemble grâce à des méthodes connues de l’homme du métier, telles que le brasage ou le soudage par exemple.
Selon un mode particulier de l’invention, non représenté, la première portion d’extrémité 32 est vissée aux parties 211, 221 des première et deuxième sous-plaques 210, 220 pour former la bouteille 30.
Les premiers conduits intégrés 40 sont configurés pour être reliés fluidiquement au deuxième circuit.
Lesdits premiers conduits intégrés 40 sont reliés fluidiquement à la bouteille 30.
Des canaux 41, illustrés notamment , sont conformés dans la première sous-plaque 210 et/ou dans la deuxième sous-plaque 220, l’assemblage des première et deuxième sous-plaques 210, 220 venant fermer lesdits canaux 41 pour former les premiers conduits intégrés 40.
La réalisation de canaux 41 conformés dans la plaque de distribution 20 permet de simplifier l’assemblage du module 1, de la bouteille 30 et de la plaque de distribution 20, en diminuant le nombre de connecteurs et de tuyaux à fabriquer et à installer dans la pompe.
De manière préférée, les canaux 41 sont conformés à la fois dans la première sous-plaque 210 et dans la deuxième sous-plaque 220.
Alternativement, les canaux 41 sont emboutis dans la première sous-plaque 210, la deuxième sous-plaque 220 venant fermer lesdits canaux 41 pour former les premiers conduits intégrés 40. Encore alternativement, les canaux 40 peuvent également être emboutis dans la deuxième sous-plaque 210 ou dans la plaque de distribution 20, lorsqu’une seule plaque est utilisée pour former la paroi 31 de la bouteille 30.
L’emboutissage est une technique connue de l’homme du métier et facile à mettre en œuvre, ce qui facilite la fabrication des plaques, des sous-plaques et des canaux. L’étanchéité peut être assurée par des méthodes de fixation connues de l’homme du métier, telles que le soudage, le brasage ou le boulonnage, cette étanchéité permettant la bonne circulation du fluide entre la bouteille 30 et le deuxième circuit de fluide réfrigérant.
La plaque de distribution 20 est configurée pour isoler thermiquement, au moins partiellement, le premier échangeur de chaleur 50 du deuxième échangeur de chaleur 60.
De cette façon, les premier et deuxième échangeurs de chaleur 50, 60 sont découplés thermiquement.
Selon le premier mode de réalisation illustré notamment , la plaque de distribution 20 comprend une première interface isolante, en particulier sous forme d’une couche de matériau isolant 90, ladite interface isolante étant inséré entre les premier et deuxième échangeurs de chaleur 50, 60, en particulier entre les première et deuxième sous-plaques 210, 220.
De cette façon, l’interface isolante, en particulier le matériau isolant 90, permet de découpler thermiquement les premier et deuxième échangeurs de chaleur 50, 60.
L’interface isolante est par exemple en polystyrène ou en polyuréthane ou en fibre de bois.
Selon un autre mode alternatif de réalisation de l’invention, non illustré, la plaque de distribution 20 comprend au moins une première ouverture configurée pour isoler thermiquement, au moins partiellement, le premier échangeur de chaleur 50 du deuxième échangeur de chaleur 60.
En particulier, chacune des première et deuxième sous-plaques 210, 220 comprend au moins une ouverture configurée pour isoler thermiquement, au moins partiellement, le premier échangeur de chaleur 50 du deuxième échangeur de chaleur 60. Lesdites ouvertures se superposent au moins partiellement.
De cette façon, une lame de gaz, notamment d’air, ou de vide, s’étendant entre les premier et deuxième échangeurs de chaleur 50, 60, constitue l’interface isolante et découple thermiquement les premier et deuxième échangeurs de chaleur 50, 60.
Le module 1 comprend un troisième échangeur de chaleur 70, au moins partiellement attaché à la première ou à la deuxième face 21, 22, ledit troisième échangeur de chaleur 70 étant notamment directement relié fluidiquement aux premiers conduits intégrés 40.
Selon le premier mode de réalisation, le troisième échangeur de chaleur 70 correspond par exemple au premier échangeur de chaleur 105 bifluide de la . Le troisième échangeur de chaleur 70 est ici un condenseur à eau à plaques, ou « Water Cooled Condenser » en anglais. Il est configuré pour céder de la chaleur au fluide caloporteur depuis le fluide réfrigérant haute pression, qui subit une condensation.
Le condenseur est directement relié à la bouteille 30, ce qui permet de s’affranchir de l’utilisation de tuyaux de raccordement.
Le troisième échangeur de chaleur 70 est attaché à la première sous-plaque 210 ou à la deuxième sous-plaque 220, ici à la deuxième sous-plaque 220.
La plaque de distribution 20 comprend une première portion 26 et une deuxième portion 27, le premier échangeur de chaleur 50 et le deuxième échangeur de chaleur 60 étant attachés à la première portion 26, ladite première portion 26 étant au moins partiellement intercalée entre le premier échangeur de chaleur 50 et le deuxième échangeur de chaleur 60. Le troisième échangeur de chaleur 70 est, quant à lui, attaché à la deuxième portion 27.
Selon le premier mode de réalisation :
- la première portion 26 est formée par un premier segment des première et deuxième sous-plaques 210, 220,
- la deuxième portion 27 est formée par un deuxième segment des première et deuxième sous-plaques 210, 220.
- la première portion 26 est formée par un premier segment des première et deuxième sous-plaques 210, 220,
- la deuxième portion 27 est formée par un deuxième segment des première et deuxième sous-plaques 210, 220.
Ainsi, la plaque de distribution 20, formée des première et deuxième sous-plaques 210, 220, s’étend depuis la première portion 26 jusqu’à la deuxième portion 27.
De cette façon, les échanges thermiques entre les premier et deuxième échangeurs de chaleur 50, 60 d’une part et le troisième échangeur de chaleur 70 d’autre part sont limités.
Tel qu’illustré figures 3 et 4, la première portion 26 de la plaque de distribution 20 s’étend selon un premier plan P1, la deuxième portion 27 s’étendant selon un deuxième plan P2, différent de premier plan P1, ici parallèle au premier plan P1.
De cette façon, la hauteur du module 1, c'est-à-dire la dimension du module 1 dans une première direction D, perpendiculaire aux premier et deuxième plans P1, P2, est améliorée, en particulier dans le cas où la hauteur du troisième échangeur de chaleur 70, mesurée selon la première direction D, est supérieure à hauteur du premier échangeur de chaleur 50, mesurée selon la première direction D, additionnée à la hauteur du deuxième échangeur de chaleur 60, mesurée selon la première direction D.
De cette façon, les premier et deuxième échangeurs de chaleur 50, 60 étant attachés de part et d’autre de la première portion 26 et le troisième échangeur de chaleur 70 étant attaché à la deuxième portion 27, décalée de la première portion 27 selon la première direction D, la hauteur du module 1 correspond au minimum de :
- la hauteur de l’empilement du premier échangeur de chaleur 50, de la plaque de distribution 20 et du deuxième échangeur de chaleur 60,
- la hauteur de l’empilement du troisième échangeur de chaleur 70 et de la plaque de distribution 20.
- la hauteur de l’empilement du premier échangeur de chaleur 50, de la plaque de distribution 20 et du deuxième échangeur de chaleur 60,
- la hauteur de l’empilement du troisième échangeur de chaleur 70 et de la plaque de distribution 20.
Comme illustré notamment , la plaque de distribution 20 comprend une troisième portion 2627, ladite troisième portion 2627 s’étendant au moins partiellement selon un troisième plan P3, sécant aux premier et deuxième plans P1, P2.
Ladite troisième portion 2627 comporte la paroi 31 de la bouteille 30.
Un premier angle A1, formé entre le premier plan P1 et le troisième plan P3, est compris entre 15° et 85°, de préférence entre 30° et 60°.
La plaque de distribution 20 comporte au moins une section coudée 28, assurant la liaison entre la première portion 26 et la deuxième portion 27.
En particulier, la plaque de distribution 20 comporte deux sections coudées 28, assurant la liaison d’une part entre la troisième portion 2627 et la première portion 26, d’autre part entre la troisième portion 2627 et la deuxième portion 27.
De cette façon, la bouteille 30 peut être inclinée d’un angle donné de sorte à limiter le volume occupé par le module 1.
En particulier, la première portion 26 et la deuxième portion 27 de la plaque de distribution 20 sont séparées par au moins une découpe 29 de ladite plaque de distribution 20.
Cette découpe 29 permet un découplage thermique entre les première et deuxième portions 26, 27.
La première portion 26 et la deuxième portion 27 de la plaque de distribution 20 s’étendent de part et d’autre de la paroi 31 de la bouteille 30.
De cette façon, la bouteille 30 et les découpes 29 forment des barrières thermiques entre la première portion 26 et la deuxième portion 27.
La deuxième portion 27 de la plaque de distribution 20 comprend une deuxième ouverture 91, illustrée , en particulier en vis-à-vis du troisième échangeur de chaleur 70.
Cette ouverture permet de limiter le poids de matière de la plaque de distribution 20, et de limiter la conduction entre la plaque de distribution 20 et ledit troisième échangeur de chaleur 70.
Le module comprend une pluralité de premiers connecteurs 42 formant des entrées et sorties de fluide caloporteur, lesdits premiers connecteurs 42 étant reliés fluidiquement au premier circuit de fluide caloporteur.
Lesdits premiers connecteurs 42 sont attachés à la première face 21 de la plaque de distribution 20 et au premier échangeur de chaleur 50.
De cette façon, tous les connecteurs associés au premier circuit de fluide caloporteur sont rassemblés d’un même côté de la plaque de distribution 20, ce qui facilite la connexion du module 1 audit premier circuit.
Selon un mode de réalisation non illustré, dans lequel le troisième échangeur de chaleur 70 est attaché à la première face 21, notamment à la première sous-plaque 210, au moins un des premiers connecteurs 42, notamment deux premiers connecteurs 42, sont attachés audit troisième échangeur de chaleur 70.
Selon un mode de réalisation particulier, au moins un des premiers connecteurs 42, notamment deux premiers connecteurs 42, sont attachés à la deuxième portion 27 de la plaque de distribution 20, en particulier à la première face 21 de la plaque de distribution 20.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins un des premiers connecteurs 42, notamment deux premiers connecteurs 42, sont attachés à la première sous-plaque 210 ou à la deuxième sous-plaque 220.
Le module comprend une pluralité de deuxièmes connecteurs 43 formant des entrées et sorties de fluide réfrigérant, lesdits deuxièmes connecteurs 43 étant reliés fluidiquement au deuxième circuit de fluide réfrigérant, lesdits deuxièmes connecteurs 43 étant attachés à la deuxième face 22 de la plaque de distribution 20 et/ou au deuxième échangeur de chaleur 60.
Selon le premier mode de réalisation, dans lequel le troisième échangeur de chaleur 70 est attaché à la deuxième face 22, notamment à la deuxième sous-plaque 220, au moins un des deuxièmes connecteurs 43, notamment deux deuxièmes connecteurs 43, sont attaché audit troisième échangeur de chaleur 70.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins un des deuxièmes connecteurs 43, notamment deux deuxièmes connecteurs 43, sont attachés à la première sous-plaque 210 ou à la deuxième sous-plaque 220.
Le module 1 comporte un ou plusieurs troisièmes connecteurs fluidiques 44 adaptés pour recevoir chacun un organe de détente de fluide 45, correspondant par exemple aux premier et deuxième organes de détente 108, 110 de la , lesdits troisièmes connecteurs fluidiques 44 étant attachés au deuxième échangeur de chaleur 60.
De cette façon, tous les connecteurs associés au deuxième circuit de fluide réfrigérant sont rassemblés d’un même côté de la plaque de distribution 20, ce qui facilite la connexion du module 1 audit deuxième circuit.
Les organes de détente 45 servent à diminuer la pression et la température du fluide réfrigérant à l’entrée des échangeurs de chaleur. Cela permet d’améliorer les échanges de chaleur entre le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur circulant dans l’échangeur de chaleur, et permet donc un refroidissement plus efficace du fluide réfrigérant. L’intégration de ces organes améliore également le contrôle de la température du fluide, qui est donc plus précis. Cette intégration permet également de réduire le nombre de pièces nécessaires en simplifiant le design et la fabrication du module 1.
La plaque de distribution 20 comprend au moins un deuxième conduit intégré 400, ledit deuxième conduit intégré 400 reliant fluidiquement le deuxième échangeur de chaleur 60 au troisième échangeur de chaleur 70.
Le troisième échangeur de chaleur 70 est un condenseur à eau, ledit troisième échangeur de chaleur 70 comprenant une première fraction 71, dite de condensation, et une deuxième fraction 72, dite de sous-refroidissement, la deuxième fraction 72 étant intercalée entre la plaque de distribution 20 et la première fraction 71.
La représente un circuit bifluide 100 d’une pompe à chaleur, pour véhicule automobile, selon une deuxième variante de réalisation. Ce circuit bifluide 100 comporte une boucle de fluide réfrigérant 101 dans laquelle circule un fluide réfrigérant, une première boucle de fluide caloporteur 102 (représentée de manière très schématique) dans lequel circule un premier fluide caloporteur, par exemple de l’eau glycolée ou un fluide diélectrique, une deuxième boucle de fluide caloporteur 103 (représentée de manière très schématique) dans laquelle circule un deuxième fluide caloporteur, par exemple de l’eau glycolée ou un fluide diélectrique, une troisième boucle de fluide caloporteur 104 (représentée de manière très schématique) dans laquelle circule un troisième fluide caloporteur, par exemple de l’eau glycolée ou un fluide diélectrique. Le premier fluide caloporteur, le deuxième fluide caloporteur et le troisième fluide caloporteur peuvent être de même nature, ou de nature différente.
La boucle de fluide réfrigérant 101 comporte, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant :
- un compresseur 104,
- un premier échangeur de chaleur 105 bifluide, disposé en aval du compresseur 104, configuré pour extraire de la chaleur du fluide réfrigérant haute pression par sa condensation et la transférer au fluide caloporteur de la première boucle de fluide caloporteur 102, cet échangeur pouvant être désigné par condenseur à eau ou par WCDS pour « Water Cooled Condenser » en anglais,
- une bouteille dessiccante 106 ou bouteille configurée pour capter l’humidité du fluide réfrigérant,
- une passe haute pression d’un deuxième échangeur de chaleur 107 interne (en général désigné par échangeur de chaleur interne ou IHX pour « Internal Heat eXchanger » en abréviation anglaise) configuré pour refroidir le fluide réfrigérant par échange de chaleur entre le fluide réfrigérant haute pression de la passe haute pression et le fluide réfrigérant basse pression d’une passe basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne,
- une première branche 101A comprenant :
-- un premier organe de détente 108, ce premier organe de détente 108 étant relié à un troisième échangeur de chaleur 109 bifluide,
-- ledit troisième échangeur de chaleur 109 bifluide, configuré pour extraire de la chaleur du fluide caloporteur de la deuxième boucle de fluide caloporteur 103 et la transférer au fluide réfrigérant basse pression par son évaporation, cet échangeur pouvant être désigné par évaporateur à eau (ou « Chiller » en anglais),
- une deuxième branche 101B, en parallèle de la première branche 101A, comprenant :
-- un deuxième organe de détente 110, ce deuxième organe de détente 110 étant relié à un quatrième échangeur de chaleur 111,
-- ledit quatrième échangeur de chaleur 111 étant, selon cette seconde variante de réalisation, un échangeur de chaleur bifluide, configuré pour extraire de la chaleur du fluide caloporteur de la troisième boucle de fluide caloporteur 104 et la transférer au fluide réfrigérant basse pression par son évaporation, cet échangeur pouvant être désigné par évaporateur à eau (ou « Chiller » en anglais),
- la passe basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne.
- un compresseur 104,
- un premier échangeur de chaleur 105 bifluide, disposé en aval du compresseur 104, configuré pour extraire de la chaleur du fluide réfrigérant haute pression par sa condensation et la transférer au fluide caloporteur de la première boucle de fluide caloporteur 102, cet échangeur pouvant être désigné par condenseur à eau ou par WCDS pour « Water Cooled Condenser » en anglais,
- une bouteille dessiccante 106 ou bouteille configurée pour capter l’humidité du fluide réfrigérant,
- une passe haute pression d’un deuxième échangeur de chaleur 107 interne (en général désigné par échangeur de chaleur interne ou IHX pour « Internal Heat eXchanger » en abréviation anglaise) configuré pour refroidir le fluide réfrigérant par échange de chaleur entre le fluide réfrigérant haute pression de la passe haute pression et le fluide réfrigérant basse pression d’une passe basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne,
- une première branche 101A comprenant :
-- un premier organe de détente 108, ce premier organe de détente 108 étant relié à un troisième échangeur de chaleur 109 bifluide,
-- ledit troisième échangeur de chaleur 109 bifluide, configuré pour extraire de la chaleur du fluide caloporteur de la deuxième boucle de fluide caloporteur 103 et la transférer au fluide réfrigérant basse pression par son évaporation, cet échangeur pouvant être désigné par évaporateur à eau (ou « Chiller » en anglais),
- une deuxième branche 101B, en parallèle de la première branche 101A, comprenant :
-- un deuxième organe de détente 110, ce deuxième organe de détente 110 étant relié à un quatrième échangeur de chaleur 111,
-- ledit quatrième échangeur de chaleur 111 étant, selon cette seconde variante de réalisation, un échangeur de chaleur bifluide, configuré pour extraire de la chaleur du fluide caloporteur de la troisième boucle de fluide caloporteur 104 et la transférer au fluide réfrigérant basse pression par son évaporation, cet échangeur pouvant être désigné par évaporateur à eau (ou « Chiller » en anglais),
- la passe basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne.
Selon une variante de réalisation particulière, la boucle de fluide réfrigérant 101 comprend également une troisième branche 101C reliant directement, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, le compresseur 104 à la passe basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne. La troisième branche 101C comprend un troisième organe de détente 112.
Cette troisième branche de circulation 101C permet, dans un mode dit « pertes », ou « lossy mode » en anglais, d’injecter de la vapeur depuis la sortie du compresseur 104 vers l’entrée basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne. Dans ce mode, le troisième échangeur de chaleur 109 bifluide et le quatrième échangeur de chaleur 111 bifluide sont inactifs. Le fluide en aval des troisième et quatrième échangeurs de chaleurs 109, 111 est donc un fluide diphasique liquide-vapeur à basse pression. Ce fluide diphasique liquide-vapeur basse pression est mélangé à la vapeur issue du compresseur 104, détendue par le troisième organe de détente 112. Ce mélange permet de s’assurer que le fluide en sortie de la passe basse pression du deuxième échangeur de chaleur 107 interne soit bien à l’état vapeur, de sorte à ne pas endommager le compresseur 104.
La boucle de fluide réfrigérant 101 n’est pas décrite plus en détails car étant connue de l’état de l’art. Il en va de même pour les première, deuxième et troisième boucles de fluide caloporteur 102, 103, 104.
La représente un module de traitement thermique 1 pour véhicule, notamment pour véhicule électrique, selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
Par la suite, nous ne décrirons que les caractéristiques qui différencient le deuxième mode de réalisation du premier mode de réalisation.
Selon le deuxième mode de réalisation de l’invention, le module 1 comprend un quatrième échangeur de chaleur 80 correspondant par exemple au deuxième échangeur de chaleur 111 bifluide. Le quatrième échangeur de chaleur 80 est ici un évaporateur à eau à plaques, ou « chiller » en anglais. Il est configuré pour extraire de la chaleur du fluide caloporteur et pour la transférer au fluide réfrigérant basse pression, qui subit une évaporation. En particulier, le quatrième échangeur de chaleur 80 est destiné à refroidir le fluide caloporteur en provenance d’un échangeur de chaleur dit refroidisseur d’air, destiné à refroidir l’habitacle, notamment dans le cas où du R290 est utilisé comme fluide réfrigérant.
Ledit quatrième échangeur de chaleur 80 est ici attaché au premier échangeur de chaleur 50, de sorte à ce que ledit premier échangeur de chaleur 50 soit intercalé entre la plaque de distribution 20 et ledit quatrième échangeur de chaleur 80.
Ledit premier échangeur de chaleur 50 peut notamment servir au refroidissement des batteries du véhicule électrique.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, ledit quatrième échangeur de chaleur 80 est associé à un organe de détente, non illustré. De cette façon, chacun des premier et quatrième échangeurs de chaleur 50, 80 disposant de son propre organe de détente, les niveaux de pressions, et donc de température, au seins desdits premier et quatrième échangeurs de chaleur 50, 80 peuvent être contrôlés indépendamment de sorte à répondre aux besoins, respectivement, de refroidissement des batteries et de l’habitacle.
Selon le deuxième mode de réalisation de l’invention, un au moins des premiers connecteurs 42 est attaché au quatrième échangeur de chaleur 80.
La représente un module de traitement thermique 1 pour véhicule, notamment pour véhicule électrique, selon un troisième mode de réalisation de l’invention.
Par la suite, nous ne décrirons que les caractéristiques qui différencient le troisième mode de réalisation du premier mode de réalisation.
Selon le troisième mode de réalisation de l’invention, la plaque de distribution 20 comprend une quatrième portion 2628, ladite quatrième portion 2628 s’étendant au moins partiellement selon un quatrième plan P4, sécant aux premier, deuxième et troisième plans P1, P2, P3.
Ladite quatrième portion 2628 comporte la paroi 31 de la bouteille 30.
Ladite quatrième portion 2628 s’étend depuis la deuxième portion 27 et comporte une extrémité libre 200, opposée à la deuxième portion 27 depuis laquelle elle s’étend.
La plaque de distribution 20 comporte une section coudée 28, assurant la liaison entre la quatrième portion 2628 et la deuxième portion 27.
De cette façon, la bouteille 30 peut être inclinée d’un angle donné de sorte à limiter le volume occupé par le module 1.
Les figures 9 à 11 représentent un module de traitement thermique 1 pour véhicule, notamment pour véhicule électrique, selon un quatrième mode de réalisation de l’invention.
Par la suite, nous ne décrirons que les caractéristiques qui différencient le quatrième mode de réalisation du premier mode de réalisation.
Selon le quatrième mode de réalisation de l’invention, le premier échangeur de chaleur 50 correspond par exemple au premier échangeur de chaleur 105 bifluide de la . Le premier échangeur de chaleur 50 est ici un condenseur à eau à plaques, ou « Water Cooled Condenser » en anglais. Il est configuré pour céder de la chaleur au fluide caloporteur depuis le fluide réfrigérant haute pression, qui subit une condensation.
Le premier échangeur de chaleur 50 est directement relié fluidiquement aux premiers conduits intégrés 40.
Le condenseur à eau est ainsi directement relié à la bouteille 30, ce qui permet de s’affranchir de l’utilisation de tuyaux de raccordement.
Le deuxième échangeur de chaleur 60 correspond par exemple au deuxième échangeur de chaleur 107 interne de la . Le deuxième échangeur de chaleur 60 est ici un échangeur de chaleur interne à plaques, ou IHX pour « Internal Heat eXchanger » en anglais. L’échangeur de chaleur interne est configuré pour opérer un échange de chaleur entre du fluide réfrigérant basse pression et du fluide réfrigérant haute pression.
Selon le quatrième mode de réalisation de l’invention, le troisième échangeur de chaleur 70 correspond au troisième échangeur de chaleur 109 bifluide de la . Le troisième échangeur de chaleur 70 est ici un évaporateur à eau à plaques, ou « chiller » en anglais. Il est configuré pour extraire de la chaleur du fluide caloporteur et pour la transférer au fluide réfrigérant basse pression, qui subit une évaporation. Il peut notamment servir au refroidissement des batteries du véhicule électrique.
Selon ce quatrième mode de réalisation de l’invention, lesdits premiers connecteurs 42 sont attachés à la deuxième face 22 de la plaque de distribution 20 et au troisième échangeur de chaleur 70.
De cette façon, tous les connecteurs associés au premier circuit de fluide caloporteur sont rassemblés d’un même côté de la plaque de distribution 20, ce qui facilite la connexion du module 1 audit premier circuit.
Selon ce mode de réalisation, lesdits deuxièmes connecteurs 43 sont attachés à la première face 21 de la plaque de distribution 20 et au premier échangeur de chaleur 50.
Lesdits troisièmes connecteurs fluidiques 44 sont attachés à la première face 21 de la plaque de distribution 20.
De cette façon, tous les connecteurs associés au deuxième circuit de fluide réfrigérant sont rassemblés d’un même côté de la plaque de distribution 20, ce qui facilite la connexion du module 1 audit deuxième circuit.
Le premier échangeur de chaleur 50 est un condenseur à eau, ledit premier échangeur de chaleur 50 comprenant la première fraction 71, dite de condensation, et la deuxième fraction 72, dite de sous-refroidissement, la deuxième fraction 72 étant intercalée entre la plaque de distribution 20 et la première fraction 71.
Selon ce mode de réalisation, le troisième échangeur de chaleur 70 est au moins partiellement attaché au deuxième échangeur de chaleur 60, le deuxième échangeur de chaleur 60 étant intercalé au moins partiellement entre la plaque de distribution 20 et le troisième échangeur de chaleur 70.
De cette façon, la communication fluidique entre les deuxième et troisième échangeurs de chaleur 60, 70 est directement obtenue via les face des deuxième et troisième échangeurs de chaleur 60, 70 en contact.
Selon ce mode de réalisation, ledit module de traitement thermique 1 est configuré pour isoler thermiquement, au moins partiellement, le deuxième échangeur de chaleur 60 du troisième échangeur de chaleur 70.
De cette façon, les deuxième et troisième échangeurs de chaleur 60, 70 sont découplés thermiquement.
Ledit module de traitement thermique 1 comprend une deuxième interface isolante, en particulier sous forme d’une lame d’air, ladite deuxième interface isolante étant insérée entre les deuxième et troisième échangeurs de chaleur 60, 70.
Selon ce mode de réalisation, le deuxième échangeur de chaleur 60 comprend une première plaque d’extrémité 610, le troisième échangeur de chaleur 70 comprend une deuxième plaque d’extrémité 710, lesdites première et deuxièmes plaques d’extrémité étant configurées pour isoler thermiquement le deuxième échangeur de chaleur 60 du troisième échangeur de chaleur 70.
Selon ce mode de réalisation, tel qu’illustré :
- la première plaque d’extrémité 610 comprend une première nervure 620 dirigée vers le troisième échangeur de chaleur 70, ladite première nervure 620 entourant un premier passage 630 ouvert dans la première plaque d’extrémité 610,
- la deuxième plaque d’extrémité 710 comprend une deuxième nervure 720 dirigée vers le deuxième échangeur de chaleur 60, ladite deuxième nervures 720 entourant un deuxième passage 730 ouvert dans la deuxième plaque d’extrémité 710,
lesdites première et deuxième nervures 620, 720 étant en contact, par exemple soudées ou brasées ensemble, de sorte à assurer une communication fluidique étanche entre les premier et deuxième passages 630, 730 entre les deuxième et troisième échangeurs de chaleur 60, 70.
- la première plaque d’extrémité 610 comprend une première nervure 620 dirigée vers le troisième échangeur de chaleur 70, ladite première nervure 620 entourant un premier passage 630 ouvert dans la première plaque d’extrémité 610,
- la deuxième plaque d’extrémité 710 comprend une deuxième nervure 720 dirigée vers le deuxième échangeur de chaleur 60, ladite deuxième nervures 720 entourant un deuxième passage 730 ouvert dans la deuxième plaque d’extrémité 710,
lesdites première et deuxième nervures 620, 720 étant en contact, par exemple soudées ou brasées ensemble, de sorte à assurer une communication fluidique étanche entre les premier et deuxième passages 630, 730 entre les deuxième et troisième échangeurs de chaleur 60, 70.
De cette façon, le troisième échangeur de chaleur 70 n’est en contact du deuxième échangeur de chaleur 60 qu’au niveau de la jonction entre les première et deuxième nervures 620, 720. Une deuxième interface isolante, formée d’une lame d’air, isole ainsi thermiquement le deuxième échangeur de chaleur 60 du troisième échangeur de chaleur 70.
Les première et deuxième nervures 620, 720 sont par exemple de forme circulaire, triangulaire ou rectangulaire.
Les premier et deuxième passages 630, 730 sont par exemple de forme circulaire, triangulaire ou rectangulaire.
Les première et deuxième nervures 620, 720 forment ainsi des bourrelets autour des premier et deuxième passages 630, 730.
Lorsque les première et deuxième nervures 620, 720 sont en contact, par exemple soudées, brasées ou collées, les première et deuxième plaques d’extrémité 610, 710 assure une communication fluidique étanche entre les deuxième et troisième échangeurs de chaleur 60, 70.
Le premier passage 630 est en communication fluidique avec un collecteur du deuxième échangeur de chaleur 60, le deuxième passage 730 est en communication fluidique avec un collecteur du troisième échangeur de chaleur 70. De cette façon, les première et deuxième plaques d’extrémité 610, 710 assurent une communication fluidique étanche entre les deuxième et troisième échangeurs de chaleur 60, 70.
Selon le quatrième mode de réalisation de l’invention, lesdits troisièmes connecteurs fluidiques 44 sont attachés à la première sous-plaque 210.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, non représenté, un quatrième échangeur de chaleur 80 est attaché au troisième échangeur de chaleur 70, de sorte à ce que ledit troisième échangeur de chaleur 70 soit intercalé entre le deuxième échangeur de chaleur 60 et ledit quatrième échangeur de chaleur 80.
Suivant un cinquième mode de réalisation du module de traitement thermique 1, illustré , la plaque de distribution 20 comprend un trou traversant 90, de préférence de forme allongée, à l’opposé de la première portion d’extrémité 32. Ledit trou traversant 90 est configuré pour permettre l’insertion d’une deuxième portion d’extrémité 33, ou deuxième bouchon. Les première et deuxième portions d’extrémité 32, 33 sont de préférence de forme circulaire.
Ainsi, selon ce cinquième mode de réalisation, les parties 211, 221 des première et deuxième sous-plaques 210, 220 sont fixées ensemble par la liaison 24 et par la jonction 25, la paroi 31 de la bouteille 30 étant également refermée, à une première extrémité longitudinale de la bouteille 30, par une première portion d’extrémité 32, ou premier bouchon, et à une deuxième extrémité longitudinale de la bouteille 30, par une deuxième portion d’extrémité 33, ou deuxième bouchon.
En effet, dans les modes de réalisation du module de traitement thermique 1 des figures 2, 7, 8 et 9, la bouteille 30 présente une forme bombée, ou concave, à l’extrémité longitudinale de la bouteille 30 opposée à la première portion d’extrémité 32. Le trou traversant 90 permet ainsi d’améliorer et de simplifier ce procédé de fabrication, en offrant un degré supplémentaire de liberté à la plaque de distribution 20 au cours du procédé de fabrication. La répartition des contraintes mécaniques est ainsi améliorée avec une réduction de risques de dégradation des propriétés mécaniques. La bouteille 30 est ainsi formée des parties 211, 221 des première et deuxième sous-plaques 210, 220, sous formes de deux coques formant chacune un demi cylindre, les première et deuxième portions d’extrémités 32, 33 permettant de refermer la bouteille 30 à chacune des extrémités longitudinales de celle-ci.
Avantageusement, la paroi 31 de la bouteille 30 comprend les parties 211, 221 des première et deuxième sous-plaques 210, 220 et la première portion d’extrémité 32 et la deuxième portion 33 qui sont fixées ensemble. Cette variante est particulièrement préférée car elle simplifie la conception et le montage du module de traitement thermique 1 de la pompe à chaleur, tout en limitant sa masse. Au moins la deuxième portion d’extrémité 33 et les sous-plaques 210, 220 sont fixées ensemble grâce à des méthodes connues de l’homme du métier, telles que le brasage ou le soudage par exemple. Selon un mode préféré de l’invention, la première portion d’extrémité 32, la deuxième portion d’extrémité 33 et les sous-plaques 210, 220 sont fixées ensemble grâce à des méthodes connues de l’homme du métier, telles que le brasage ou le soudage par exemple.
Dans certains modes de réalisation, et suivant les contraintes d’intégration dans le volume alloué sur le véhicule, la forme des plaques de distribution intégrant la bouteille peut être modifiée. A titre d’exemple comme visible sur les figures 2 à 8, la plaque de distribution (20) présente au moins un angle, notamment deux angles, d’extension de la plaque différents. Cela permet notamment de gérer l’encombrement de la bouteille vis-à-vis des échangeurs de chaleurs.
Ainsi, dans certains modes de réalisation, une portion de la plaque de distribution (20) présente au moins un angle, notamment deux, le ou les angles étant compris entre 15° et 85°, de préférence entre 30° et 60°.
La formation de cet angle ou de ces angles, est notamment réalisé par cintrage, de préférence après le brasage des plaques qui est réalisé sur les plaques lorsqu’elles sont généralement planes afin de s’assurer un brasage de meilleure qualité.
Cependant, lors de l’opération de cintrage, les canaux jouent le rôle de raidisseurs et sont déformés ce qui provoque une réduction de la section hydraulique et un amincissement de la paroi desdits canaux.
De manière surprenantes, les inventeurs ont trouvé que réaliser un renforcement au niveau des canaux dans ces zones de courbures permettait d’empêcher partiellement voire totalement la réduction de la section hydraulique et l’amincissement de la paroi des canaux.
Ainsi, dans certains modes de réalisation, tels que représentés aux figures 12 et 13, la plaque de distribution comprend des zones de courbures 28 délimitant au moins une première portion et une deuxième portion, les canaux au niveau de ces zones de courbures comprenant des moyens de renforcement 290 des canaux.
Dans certains modes de réalisation, la plaque de distribution 20 comprend au niveau des zones de courbures 28 des orifices 291 dans des zones sans canaux, les orifices étant configurés pour faciliter la courbure de ladite plaque de distribution 20.
Ces orifices, pouvant par exemple étant réalisés par découpe de la plaque ou de chaque plaque le cas échéant, permettent avantageusement de faciliter le cintrage ou pliage de la plaque en réduisant la quantité de matière à courber.
Ces orifices 291 peuvent par exemple présenter des formes oblongues, certaines formes oblongues pouvant présenter des extrémités longitudinales élargies comme représenté sur la afin de simplifier encore l’étape de pliage de la plaque.
Dans certains modes de réalisation, comme visible à titre d’exemple à la , la plaque de distribution comprend au niveau des zones de courbures 28 au moins un, notamment une pluralité d’orifices 291 dans des zones de canaux, chaque orifice séparant un canal en deux parties, le module comprenant en outre au moins un tuyau 292 présentant des moyens de renforcement, notamment des stries, le tuyau étant assemblé aux deux parties dudit canal afin de les connecter de manière étanche.
L’assemblage de ces tuyaux 292 aux parties des canaux est de préférence réalisé par mise en place des tuyaux entre les deux plaques de la plaque de distribution avant que celles-ci soient soudées, notamment par brasage en four, avec lesdits tuyaux. Ainsi, cela permet d’obtenir un assemblage simple de façon à permettre une connexion étanche.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le ou les tuyaux sont réalisés en aluminium, en acier ou dans un composite aluminium et acier
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le ou les tuyaux sont réalisés par hydroformage.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le ou les tuyaux présentent une résistance à la déformation moins éevée que les sous plaques.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le ou les tuyaux présentent des stries de façon à faciliter leur déformation lors du pliage ou cintrage de la plaque.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, les moyens de renforcement des canaux sont réalisés avant la courbure de la plaque de distribution (20), de préférence avant l’assemblage des deux plaques formant la plaque de distribution.
La présente invention concerne aussi un procédé de fabrication d’un module tel que décrit précédemment, qui comprend les étapes suivantes :
- Fourniture des sous plaques planes de la plaque de distribution,
- Emboutissage afin de former les canaux, avec formation lors de cette étape de stries 290 de façon à renforcer les canaux dans les zones de courbures, et optionnellement découpe des sous plaques dans les zones de courbures de façon à former des orifices de façon à faciliter la courbure,
- Brasage entre elles des plaques comprenant les moyens de renforcement
- Courbure de la plaque de distribution ainsi formée
- Fourniture des sous plaques planes de la plaque de distribution,
- Emboutissage afin de former les canaux, avec formation lors de cette étape de stries 290 de façon à renforcer les canaux dans les zones de courbures, et optionnellement découpe des sous plaques dans les zones de courbures de façon à former des orifices de façon à faciliter la courbure,
- Brasage entre elles des plaques comprenant les moyens de renforcement
- Courbure de la plaque de distribution ainsi formée
La présente invention concerne aussi un procédé de fabrication d’un module tel que décrit précédemment, qui comprend les étapes suivantes :
- Fourniture des sous plaques planes de la plaque de distribution,
- Emboutissage afin de former les canaux et découpe des sous plaques dans les zones de courbures de façon à former des orifices au moins dans les zones de canaux,
- Ajout des tuyaux 291 au niveau des orifices dans chaque canal de façon à connecter les deux parties d’un canal,
- Brasage entre elles des plaques et des moyens de renforcement.
- Fourniture des sous plaques planes de la plaque de distribution,
- Emboutissage afin de former les canaux et découpe des sous plaques dans les zones de courbures de façon à former des orifices au moins dans les zones de canaux,
- Ajout des tuyaux 291 au niveau des orifices dans chaque canal de façon à connecter les deux parties d’un canal,
- Brasage entre elles des plaques et des moyens de renforcement.
Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend en outre une étape supplémentaire de fourniture et d’assemblage d’au moins un, de préférence de plusieurs échangeurs de chaleurs à la plaque de distribution avant l’étape de brasage.
Cela permet avantageusement d’avoir une unique étape de brasage pour l’ensemble des composants du module entre eux.
L’invention concerne aussi un module de de traitement thermique 1 pour véhicule, notamment pour véhicule électrique, ledit module comportant une bouteille 30 formée au moins partiellement par la plaque de distribution 20, cette bouteille comprenant une portion d’extrémité, aussi nommée bouchon 32, fermant ladite bouteille 30, et un assemblage de filtration 320, le bouchon 32 étant fixé de manière réversible à la bouteille afin de la fermer et l’assemblage de filtration étant fixé au bouchon.
Cela permet avantageusement de permettre le remplacement aisé des composants de filtration sans avoir à changer la bouteille complète. Cela est d’autant plus intéressant dans la présente invention dans laquelle la bouteille est au moins partiellement formée par la plaque de distribution du module de traitement thermique, là où le remplacement complet de la bouteille impliquerait le remplacement complet du module entier, potentiellement comprenant plusieurs échangeurs de chaleur fixé sur celui-ci.
Dans certains modes de réalisation, le bouchon 32 est fixé réversiblement à la bouteille par vissage. D’autres modes de fixation réversibles adaptés peuvent être utilisés sans se départir de l’invention.
Dans certains modes de réalisation, comme représenté à titre d’exemple à la , les entrée 401 et sortie 402 de fluide de la bouteille 30 sont formées par les conduits intégrés 40 directement au niveau de la paroi de la bouteille 30. En d’autres termes, le bouchon 32 ne comporte pas d’entrée ou de sortie de fluide.
Dans certains modes de réalisation, l’assemblage de filtration 320 comprend une tige 321 connectée au bouchon 32 et s’étendant à l’intérieur de la bouteille, la tige 321 portant au moins un, de préférence deux, support(s) de filtre 322, notamment circulaire(s), chaque support de filtre 322 étant configuré pour être contact avec la paroi de la bouteille 30 sur toute sa circonférence, de façon à réaliser un contact étanche au niveau de ce contact.
Ainsi, dans certains modes de réalisation, le support de filtre 322 présente une circonférence sensiblement égale à celle de la paroi interne de la bouteille 30.
Dans certains modes de réalisation, la paroi de la bouteille comprend un bourrelet ou une nervure radiale 301 configuré pour former une butée en contact avec un support de filtre 322, notamment le support de filtre 322 le plus éloigné du bouchon, afin de permettre une étanchéité aisée et fiable.
Dans les modes de réalisation où la tige 321 comprend deux supports de filtre 322, l’assemblage de filtration 320 comprend en outre du déshydratant 325, notamment des billes de déshydratant 325, disposé(es) entre les deux supports de filtre 322.
Dans certains modes de réalisation, chaque support de filtre 322 présente des orifices 323 afin de former un filtre en combinaison avec du déshydratant, notamment des billes de déshydratant 325. En effet, les orifices 323 permettent de laisser passer le fluide à filtrer mais pas le déshydratant, ce qui permet ainsi de retenir l’humidité présente dans le fluide.
Le déshydratant, notamment les billes de déshydratant sont ainsi bloquées entre les deux supports de filtre et permettent la déshydratation.
L’invention permet ainsi un changement facilité du déshydratant, notamment des billes de déshydratant en enlevant simplement le bouchon 32 de la bouteille 30 pour le remplacer par un autre bouchon 32 comprenant un assemblage de filtration 320. Cela permet aussi lors de l'entretien de la boucle de climatisation de réduire le coût de la fonction « entretien » et de limiter le risque de réintroduire de l'humidité dans la boucle lors des opérations d'entretien du véhicule.
On comprend par déshydratant, une substance hygroscopique utilisée pour induire ou maintenir un état de sécheresse, c’est-à-dire sans ou avec le moins possible d’humidité.
Les billes de déshydratant 325 peuvent bien sûr prendre différentes formes et être rassemblées dans un sac de déshydratant.
Dans certains modes de réalisation, comme représenté à titre d’exemple à la , le bouchon 32 est configuré pour permettre une connexion 326 à une machine de remplissage/aspiration (non représentée) de déshydratant, notamment de billes de déshydratant 325. La tige 321 est alors creuse et comprend au moins un, de préférence des trous 324 situés entre les deux supports de filtre 322 portés par la tige 321, les trous 324 de la tige 321 étant de préférence avantageusement dimensionnés pour ajouter ou retirer du déshydratant, notamment de billes de déshydratant 325.
Dans certains modes de réalisation, comme représenté à titre d’exemple à la , la bouteille formée par les parois du module de traitement thermique comprend en outre des moyens de rigidification internes (310) configurés pour équilibrer les contraintes de pression, les moyens de rigidification internes comprenant :
- une paroi interne cylindrique (311) de rigidification qui s’étend longitudinalement dans le sens d’extension de la paroi longitudinale (31) de la bouteille et parallèlement à celle-ci, de façon à former un cylindre ouvert interne à la bouteille,
- des entretoises (314) s’étendant radialement entre la paroi de la bouteille et la paroi interne de rigidification de façon à les séparer, lesdites entretoises (314) comprenant une première portion (312) et une seconde portion (313),
la première portion (312) s’étendant radialement par rapport à un axe longitudinal central (X) de la paroi interne cylindrique et selon une direction longitudinale parallèle audit axe longitudinal central (X), depuis la paroi interne de rigidification (311) vers la paroi de la bouteille et de façon à les séparer,
la seconde portion (313) s’étendant radialement par rapport à l’axe longitudinal central de la paroi interne cylindrique (311) et perpendiculairement à la première portion (312), ladite première portion (312) s’étendant depuis la paroi interne cylindrique vers l’axe longitudinal central de la paroi interne cylindrique (311).
- une paroi interne cylindrique (311) de rigidification qui s’étend longitudinalement dans le sens d’extension de la paroi longitudinale (31) de la bouteille et parallèlement à celle-ci, de façon à former un cylindre ouvert interne à la bouteille,
- des entretoises (314) s’étendant radialement entre la paroi de la bouteille et la paroi interne de rigidification de façon à les séparer, lesdites entretoises (314) comprenant une première portion (312) et une seconde portion (313),
la première portion (312) s’étendant radialement par rapport à un axe longitudinal central (X) de la paroi interne cylindrique et selon une direction longitudinale parallèle audit axe longitudinal central (X), depuis la paroi interne de rigidification (311) vers la paroi de la bouteille et de façon à les séparer,
la seconde portion (313) s’étendant radialement par rapport à l’axe longitudinal central de la paroi interne cylindrique (311) et perpendiculairement à la première portion (312), ladite première portion (312) s’étendant depuis la paroi interne cylindrique vers l’axe longitudinal central de la paroi interne cylindrique (311).
On comprend ainsi que la première portion (312) de chaque entretoise (314) agit comme un espaceur longitudinal entre la paroi interne cylindrique et la paroi longitudinale de la bouteille, tandis que la deuxième portion (313) agit comme un espaceur entre la paroi interne cylindrique (311), notamment une des extrémités de la paroi interne cylindrique (311) et le fond de la bouteille.
On comprend que l’axe longitudinal central (X) de la paroi cylindrique formant un cylindre, ou axe de révolution lorsque le cylindre est un cylindre de révolution, est parallèle à l’axe longitudinal de la bouteille (30).
Cela permet avantageusement de répartir les contraintes de pression sur l’ensemble des parois cylindriques et sur les entretoises de façon à rigidifier l’ensemble sans perdre de façon significative la capacité de la bouteille. Ces contraintes sont représentées à titre d’exemple à la figure 20A.
La figure 20B représente un mode de réalisation des moyens de rigidifications formés d’un seul tenant, par exemple par injection ou moulage.
Dans certains modes de réalisations, les premières et seconde portions (312, 313) sont venues de matière.
Dans certains modes de réalisations, tels que représentés sur les figures 17A et 18, les entroises (314) se rejoignent au niveau de leur seconde portion (313). Dans certains de ces modes de réalisation, la jonction s’effectue au niveau de l’axe longitudinal central. La jonction peut alors être plane ou former une pointe. C’est notamment le cas quand les moyens de rigidifications sont formés par injection. Dans des modes de réalisation alternatifs, tels que représentés à titre d’exemple sur la figures 17B, la jonction s’effectue au niveau d’un cercle théorique ayant pour centre ledit axe longitudinal central. Cette alternative est notamment préférée pour lors du jonction par brasage.
Dans certains modes de réalisations, les entretoises (313) s’étendent longitudinalement sur au moins 80% de la longueur de la paroi interne cylindrique, notamment s’étend sur la totalité de la longueur de la paroi interne cylindrique.
Dans certains modes de réalisations, la seconde portion (313) est en contact avec la paroi formant le fond de la bouteille.
Dans certains modes de réalisations, la paroi interne cylindrique (311) de rigidification présente des fenêtres (316), notamment circulaires ou rectangulaires.
Dans certains modes de réalisations, tels que représentés à titre d’exemple à la figure 19A, les moyens de rigidification internes (310) sont formés par une paroi cylindrique (311) indépendante de ses entretoises (314), les deux étant fixés l’un à l’autre avant ou durant leur fixation à la bouteille (31).
Dans certains modes de réalisations, tels que représentés à titre d’exemple à la figure 19B, la paroi interne cylindrique (311) de rigidification est formée d’une succession de plusieurs bandes cylindriques (3111) reliées entre elles par les entretoises (314).
Dans certains modes de réalisations dans lequel la bouteille comprend des moyens de rigidification internes (310), les parois (31) de la bouteille sont cylindriques et circulaires.
Dans certains modes de réalisations dans lequel la bouteille comprend des moyens de rigidification internes (310), les parois (31) de la bouteille sont cylindriques et comprennent un changement de section, par exemple présente un bourrelet ou une rainure, les entretoises (314) sont configurées pour suivre ce changement de section, par exemple en présentant une rainure (315) ou un bourrelet complémentaire de la forme des parois (31) de la bouteille.
Dans certains modes de réalisations, les moyens de rigidification internes (310) et les parois de la bouteille sont formés d’une seule pièce monobloc, notamment par injection ou moulage.
Dans le cas de la présente invention et de ces modes de réalisations particuliers, les deux plaques du module formant les parois de la bouteille comprennent ainsi les moyens de rigidification internes (310). Cela permet avantageusement de produire l’ensemble des plaques et de la bouteille avec ses moyens de rigidification en une seule fois, par injection ou moulage, en utilisant le côté ouvert de la bouteille pour le sens d’injection ou de moulage.
Dans certains modes de réalisations, les moyens de rigidification internes (310) sont formés d’une seule pièce monobloc, notamment par moulage, usinage ou injection.
Dans certains modes de réalisations, les moyens de rigidification internes (310) sont formés d’une première partie formant la paroi interne cylindrique (311) et d’une pluralité de seconds éléments formant chacun une entretoise (314).
Dans certains modes de réalisations, les moyens de rigidification internes (310) sont formés d’une pluralité de premiers éléments formant chacun une partie de la paroi interne cylindrique (311), notamment une bande de la paroi interne cylindrique (311), et d’une pluralité de seconds éléments formant chacun une entretoise (314).
Les figures 18A, 18B, 18C et 18D présentent différents modes de réalisations possibles des moyens de rigidification internes (310), certains présentant des fenêtres (316). Ces fenêtres peuvent être ponctuelles circulaires (figure 18B) ou rectangulaires (figure 18C) ou encore séparer différentes parties de la paroi de rigidification cylindrique (311) (figure 18D).
Claims (11)
- Module de traitement thermique (1) pour véhicule, notamment pour véhicule électrique, ledit module comportant :
- une plaque de distribution (20) comprenant une première face (21) et une deuxième face (22), ladite plaque de distribution (20) formant, au moins partiellement, une paroi (31) d’une bouteille (30), notamment un accumulateur ou une bouteille dessiccante, ladite plaque de distribution (20) comprenant des premiers conduits intégrés (40) configurés pour être mis en communication fluidique avec ladite bouteille (30),
- un premier échangeur de chaleur (50), attaché à la première face (21),
ledit module (1) étant caractérisé en ce qu’il comprend un deuxième échangeur de chaleur (60), attaché à la deuxième face (22). - Module de traitement thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel la plaque de distribution (20) comprend une première sous-plaque (210), formant la première face (21) de ladite plaque de distribution (20), et une deuxième sous-plaque (220), formant la deuxième face (22) de ladite plaque de distribution (20), lesdites première et deuxième sous-plaques (210, 220) étant assemblées entre elles pour former, au moins partiellement, la paroi (31) de la bouteille (30), le premier échangeur de chaleur (50) étant attaché à la première sous-plaque (210), le deuxième échangeur de chaleur (60) étant attaché à la deuxième sous-plaque (220).
- Module de traitement thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la plaque de distribution (20) comprend au moins un orifice (23), notamment une pluralité d’orifices (23), configurés pour mettre le premier échangeur de chaleur (50) en relation fluidique avec le deuxième échangeur de chaleur (60).
- Module de traitement thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premiers conduits intégrés (40) sont reliés fluidiquement à la bouteille (30).
- Module de traitement thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la plaque de distribution (20) est configurée pour isoler thermiquement, au moins partiellement, le premier échangeur de chaleur (50) du deuxième échangeur de chaleur (60).
- Module de traitement thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module (1) comprend un troisième échangeur de chaleur (70), au moins partiellement attaché au deuxième échangeur de chaleur (60), le deuxième échangeur de chaleur (60) étant intercalé entre la plaque de distribution (20) et le troisième échangeur de chaleur (70), ledit premier échangeur de chaleur (50) étant notamment directement relié fluidiquement aux premiers conduits intégrés (40).
- Module de traitement thermique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le module (1) comprend un troisième échangeur de chaleur (70), au moins partiellement attaché à la première ou à la deuxième face (21, 22), ledit troisième échangeur de chaleur (70) étant notamment directement relié fluidiquement aux premiers conduits intégrés (40).
- Module de traitement thermique (1) selon la revendication 7, dans lequel la plaque de distribution (20) comprend une première portion (26) et une deuxième portion (27), le premier échangeur de chaleur (50) et le deuxième échangeur de chaleur (60) étant attachés à la première portion (26), ladite première portion (26) étant au moins partiellement intercalée entre le premier échangeur de chaleur (50) et le deuxième échangeur de chaleur (60), le troisième échangeur de chaleur (70) étant attaché à la deuxième portion (27).
- Module de traitement thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel la première portion (26) et la deuxième portion (27) de la plaque de distribution (20) s’étendent de part et d’autre de la paroi (31) bouteille (30).
- Module de traitement thermique (1) selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel le module (1) comprend :
- une pluralité de premiers connecteurs (42) formant des entrées et sorties de fluide caloporteur, lesdits premiers connecteurs (42) étant reliés fluidiquement à un premier circuit de fluide caloporteur, lesdits premiers connecteurs (42) étant attachés à la première face (21) de la plaque de distribution (20) et/ou au premier échangeur de chaleur (50) et/ou au troisième échangeur de chaleur (70),
- une pluralité de deuxièmes connecteurs (43) formant des entrées et sorties de fluide réfrigérant, lesdits deuxièmes connecteurs (43) étant reliés fluidiquement à un deuxième circuit de fluide réfrigérant, lesdits deuxièmes connecteurs (43) étant attachés à la deuxième face (22) de la plaque de distribution (20) et/ou au deuxième échangeur de chaleur (60) et/ou au troisième échangeur de chaleur (70). - Module de traitement thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module (1) comporte un ou plusieurs troisièmes connecteurs fluidiques (44) adaptés pour recevoir chacun un organe de détente de fluide (45), lesdits troisièmes connecteurs fluidiques (44) étant attachés à la première face (21) ou au deuxième échangeur de chaleur (60).
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| EP2350542B1 (fr) * | 2008-11-26 | 2017-08-16 | Valeo Systèmes Thermiques | Condenseur pour circuit de climatisation avec échangeur interne intégré |
| FR3126647A1 (fr) | 2021-09-06 | 2023-03-10 | Valeo Systemes Thermiques | Module de traitement thermique avec organe de detente |
| US20240133584A1 (en) * | 2022-10-18 | 2024-04-25 | Mahle International Gmbh | Heat exchanger module and motor vehicle having the same |
-
2025
- 2025-05-15 WO PCT/EP2025/063429 patent/WO2026002467A1/fr active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2350542B1 (fr) * | 2008-11-26 | 2017-08-16 | Valeo Systèmes Thermiques | Condenseur pour circuit de climatisation avec échangeur interne intégré |
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| US20240133584A1 (en) * | 2022-10-18 | 2024-04-25 | Mahle International Gmbh | Heat exchanger module and motor vehicle having the same |
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