FR3149680A1 - Thermal regulation device with housing including flow disruptors - Google Patents
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Abstract
Dispositif de régulation thermique (1) comprenant un échangeur thermique (4), et un boîtier (2), l’échangeur thermique (4) comprenant un premier circuit (37) destiné à être parcouru par un fluide réfrigérant et un deuxième circuit (22) destiné à être parcouru par un liquide caloporteur (7), l’échangeur thermique (4) étant logé dans le boîtier (2) en laissant un espace (30) agencé entre ledit échangeur thermique (4) et ledit boîtier (2), l’espace (30) délimitant un troisième circuit (23) destiné à être parcouru par un liquide caloporteur (7), le dispositif de régulation thermique (1) étant caractérisé en ce que le boîtier (2) comprend une pluralité de perturbateurs de flux (15) qui s’étendent au moins en partie dans l’espace (30). (Fig. 1)Thermal regulation device (1) comprising a heat exchanger (4), and a housing (2), the heat exchanger (4) comprising a first circuit (37) intended to be traversed by a refrigerant fluid and a second circuit (22) intended to be traversed by a heat transfer fluid (7), the heat exchanger (4) being housed in the housing (2) leaving a space (30) arranged between said heat exchanger (4) and said housing (2), the space (30) delimiting a third circuit (23) intended to be traversed by a heat transfer fluid (7), the thermal regulation device (1) being characterized in that the housing (2) comprises a plurality of flow disruptors (15) which extend at least partly into the space (30). (Fig. 1)
Description
La présente invention concerne le domaine des dispositifs de régulation thermique, et plus particulièrement des dispositifs de régulation thermique qui sont équipés de perturbateurs d’écoulement de fluide.The present invention relates to the field of thermal regulation devices, and more particularly to thermal regulation devices which are equipped with fluid flow disruptors.
Ces dispositifs de régulation thermique peuvent par exemple équiper un véhicule. Ils sont alors agencés au sein de ce véhicule pour permettre la régulation thermique d’un premier fluide circulant dans un premier circuit, d’un deuxième fluide circulant dans un deuxième circuit distinct du premier circuit, et d’un troisième fluide parcourant un troisième circuit annexe aux premier et deuxième circuits. Les fluides peuvent notamment être un fluide réfrigérant circulant au sein d’une boucle de climatisation du véhicule ou encore un liquide de refroidissement destiné à réguler la température d’un moteur thermique.These thermal regulation devices can, for example, equip a vehicle. They are then arranged within this vehicle to allow the thermal regulation of a first fluid circulating in a first circuit, of a second fluid circulating in a second circuit separate from the first circuit, and of a third fluid traveling through a third circuit annexed to the first and second circuits. The fluids can in particular be a refrigerant fluid circulating within an air conditioning loop of the vehicle or a coolant intended to regulate the temperature of a heat engine.
Au sein des dispositifs de régulation thermique et circuits thermodynamiques auxquels ils sont rattachés, les fluides circulent en dissipant ou en absorbant des calories. L’efficacité des dispositifs de régulation thermique et des circuits thermodynamiques est principalement déterminée par les échanges thermiques entre les fluides les parcourant. Il est donc recherché la conception de dispositifs de régulation thermique dans lesquels les échanges thermiques entre les fluides circulant en leur sein sont optimisés. A cette fin, il est connu d’équiper les dispositifs de régulation thermique de perturbateurs d’écoulement des fluides, de façon à augmenter les échanges thermiques entre les fluides.Within thermal regulation devices and thermodynamic circuits to which they are attached, fluids circulate by dissipating or absorbing calories. The efficiency of thermal regulation devices and thermodynamic circuits is mainly determined by the heat exchanges between the fluids flowing through them. It is therefore sought to design thermal regulation devices in which the heat exchanges between the fluids circulating within them are optimized. To this end, it is known to equip thermal regulation devices with fluid flow disruptors, so as to increase the heat exchanges between the fluids.
Un type de dispositif de régulation thermique utilisé dans le domaine automobile est un dispositif comprenant un sous-ensemble centralisant différentes fonctions du système de régulation thermique qui intègre des pompes, des vannes de distribution et éventuellement d’autres composants.One type of thermal control device used in the automotive field is a device comprising a subassembly centralizing different functions of the thermal control system which integrates pumps, distribution valves and possibly other components.
Ces multiples composants nécessitent une optimisation des performances du dispositif de régulation thermique pour assurer leur bon fonctionnement.These multiple components require optimization of the performance of the thermal regulation device to ensure their proper functioning.
La présente invention vise à pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un dispositif de régulation thermique comprenant un échangeur thermique dont les perturbateurs de flux sont configurés pour optimiser la perturbation de la circulation des fluides et par conséquent optimiser les performances de refroidissement du dispositif.The present invention aims to overcome the drawbacks of the prior art by proposing a thermal regulation device comprising a heat exchanger whose flow disruptors are configured to optimize the disruption of the circulation of fluids and consequently optimize the cooling performance of the device.
La présente invention a ainsi pour principal objet un dispositif de régulation thermique comprenant un échangeur thermique et un boîtier, l’échangeur thermique comprenant un premier circuit destiné à être parcouru par un fluide réfrigérant et un deuxième circuit destiné à être parcouru par un liquide caloporteur, l’échangeur thermique étant logé dans le boîtier en laissant un espace agencé entre ledit échangeur thermique et ledit boîtier, l’espace délimitant un troisième circuit destiné à être parcouru par un liquide caloporteur, le dispositif de régulation thermique étant caractérisé en ce que le boîtier comprend une pluralité de perturbateurs de flux qui s’étendent au moins en partie dans l’espace.The main subject of the present invention is thus a thermal regulation device comprising a heat exchanger and a housing, the heat exchanger comprising a first circuit intended to be traversed by a refrigerant fluid and a second circuit intended to be traversed by a heat transfer liquid, the heat exchanger being housed in the housing leaving a space arranged between said heat exchanger and said housing, the space delimiting a third circuit intended to be traversed by a heat transfer liquid, the thermal regulation device being characterized in that the housing comprises a plurality of flow disruptors which extend at least partly in the space.
Le dispositif de régulation thermique selon l’invention est configuré pour la circulation de fluides destinés à parcourir trois circuits de refroidissement distincts, une telle circulation des fluides permettant d’optimiser les échanges de chaleur, notamment par l’intermédiaire des perturbateurs de flux présents dans l’espace constituant le troisième circuit. Les perturbateurs de flux appartenant au boîtier logeant l’échangeur thermique, s’étendent vers l’espace délimitant le troisième circuit dans lequel circule un liquide caloporteur configuré pour absorber de l’énergie thermique, afin de perturber ce dernier pour optimiser les échanges de chaleur.The thermal regulation device according to the invention is configured for the circulation of fluids intended to travel through three separate cooling circuits, such circulation of fluids making it possible to optimize heat exchanges, in particular by means of the flow disruptors present in the space constituting the third circuit. The flow disruptors belonging to the housing housing the heat exchanger extend towards the space delimiting the third circuit in which a heat transfer liquid configured to absorb thermal energy circulates, in order to disrupt the latter to optimize heat exchanges.
Selon un mode de réalisation, le liquide caloporteur circulant dans l’espace constituant le troisième circuit sort dudit troisième circuit jusqu’à pénétrer dans le deuxième circuit. On comprend que le troisième circuit, externe à l’échangeur thermique, est prolongé par le deuxième circuit, interne à l’échangeur thermique. Dans ce mode de réalisation, un seul liquide caloporteur circule donc dans le dispositif de régulation thermique selon l’invention.According to one embodiment, the heat transfer fluid circulating in the space constituting the third circuit leaves said third circuit until it enters the second circuit. It is understood that the third circuit, external to the heat exchanger, is extended by the second circuit, internal to the heat exchanger. In this embodiment, a single heat transfer fluid therefore circulates in the thermal regulation device according to the invention.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, le boîtier comprend quatre parois et un fond relié aux quatre parois, l’espace s’étendant au moins en partie entre ces quatre parois du boîtier et l’échangeur thermique, la pluralité de perturbateurs de flux étant répartie sur au moins une desdites parois.According to an optional feature of the invention, the housing comprises four walls and a bottom connected to the four walls, the space extending at least partly between these four walls of the housing and the heat exchanger, the plurality of flow disruptors being distributed over at least one of said walls.
Les perturbateurs de flux sont des déformations d’au moins une paroi constitutive du boîtier logeant l’échangeur thermique et qui s’étendent vers ledit échangeur thermique afin d’occuper une partie de l’espace délimitant le troisième circuit dans lequel le liquide caloporteur circule. L’espace est délimité d’une part par les parois formant le boîtier, desquelles font saillie les perturbateurs de flux, et d’autre part par l’échangeur thermique.The flow disruptors are deformations of at least one wall constituting the housing housing the heat exchanger and which extend towards said heat exchanger in order to occupy a portion of the space delimiting the third circuit in which the heat transfer fluid circulates. The space is delimited on the one hand by the walls forming the housing, from which the flow disruptors protrude, and on the other hand by the heat exchanger.
La pluralité de perturbateurs de flux est répartie sur au moins deux des quatre parois du boîtier.The plurality of flow disruptors is distributed over at least two of the four walls of the housing.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, au moins un perturbateur de flux de la pluralité de perturbateurs de flux délimite une cavité qui s’étend dans une épaisseur de la paroi dont est issu le perturbateur de flux, ladite cavité étant ouverte sur un environnement extérieur du boîtier.According to another optional feature of the invention, at least one flow disruptor of the plurality of flow disruptors delimits a cavity which extends in a thickness of the wall from which the flow disruptor originates, said cavity being open to an external environment of the housing.
Les perturbateurs de flux sont de préférence réalisés par déformation du boîtier, par exemple par emboutissage de l’une des parois du boîtier.The flow disruptors are preferably made by deformation of the housing, for example by stamping one of the walls of the housing.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, les perturbateurs de flux sont issus de matière avec le boîtier.According to another optional feature of the invention, the flow disruptors are made of the same material as the housing.
Le boîtier et les perturbateurs de flux sont composés de matière synthétique.The housing and flow disruptors are made of synthetic material.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, les perturbateurs de flux sont des saillies de perturbation s’étendant depuis la paroi et en direction de l’échangeur thermique.According to another optional feature of the invention, the flow disruptors are disruption projections extending from the wall and towards the heat exchanger.
Les perturbateurs de flux s’étendent de préférence de façon perpendiculaire aux parois formant le boîtier en direction de l’échangeur thermique.The flow disruptors preferably extend perpendicular to the walls forming the housing in the direction of the heat exchanger.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, au moins un perturbateur de flux de la pluralité de perturbateurs de flux présente une dimension mesurée entre la paroi dont est issu le perturbateur de flux et un sommet de ce perturbateur de flux, la dimension étant comprise entre une largeur de l’espace mesurée perpendiculairement à une paroi dont est issu le perturbateur de flux et 10% de cette largeur de l’espace.According to another optional feature of the invention, at least one flow disruptor of the plurality of flow disruptors has a dimension measured between the wall from which the flow disruptor originates and a vertex of this flow disruptor, the dimension being between a width of the space measured perpendicular to a wall from which the flow disruptor originates and 10% of this width of the space.
La dimension est plus petite ou égale à la distance entre la paroi du boîtier et l’échangeur thermique au niveau du perturbateur de flux.The dimension is less than or equal to the distance between the housing wall and the heat exchanger at the flow disruptor.
La dimension est mesurée entre la paroi d’où fait saillie le perturbateur de flux et un plan passant par un sommet du perturbateur de flux, la dimension étant mesurée perpendiculairement au plan dans lequel s’inscrit la paroi d’où fait saillie le perturbateur de flux.The dimension is measured between the wall from which the flow disruptor projects and a plane passing through a vertex of the flow disruptor, the dimension being measured perpendicular to the plane in which the wall from which the flow disruptor projects is inscribed.
La largeur est mesurée entre un plan dans lequel s’inscrit la paroi d’où fait saillie le perturbateur de flux et un plan passant par une face de l’échangeur thermique disposé en regard de ladite paroi.The width is measured between a plane in which the wall from which the flow disruptor protrudes is inscribed and a plane passing through a face of the heat exchanger arranged opposite said wall.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, au moins un perturbateur de flux de la pluralité de perturbateurs de flux s’étend dans l’espace, suivant une direction perpendiculaire à la paroi dont est issu le perturbateur de flux, selon une dimension comprise entre 10mm et 100mm.According to another optional feature of the invention, at least one flow disruptor of the plurality of flow disruptors extends in space, in a direction perpendicular to the wall from which the flow disruptor originates, with a dimension of between 10 mm and 100 mm.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, au moins un perturbateur de flux de la pluralité de perturbateurs de flux présente une forme de cône tronqué ou de demi-boule.According to another optional feature of the invention, at least one flow disruptor of the plurality of flow disruptors has a truncated cone or half-ball shape.
Ce cône tronqué s’étend entre une base et un sommet, la base correspond à la portion qui joint la paroi du boîtier tandis que le sommet est la portion du perturbateur la plus éloignée de ce plan, le sommet formant une extrémité libre du cône tronqué disposée en regard de l’échangeur thermique.This truncated cone extends between a base and a summit, the base corresponds to the portion which joins the wall of the housing while the summit is the portion of the disruptor furthest from this plane, the summit forming a free end of the truncated cone arranged opposite the heat exchanger.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’échangeur thermique comprend un empilement monobloc de plaques, le boîtier étant fermé par une plaque terminale de l’échangeur thermique constitutive de l’empilement de plaques.According to another optional feature of the invention, the heat exchanger comprises a single-piece stack of plates, the housing being closed by an end plate of the heat exchanger constituting the stack of plates.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la plaque terminale comprend un premier orifice du premier circuit et un deuxième orifice du premier circuit, ainsi qu’une première bouche du troisième circuit débouchant dans l’espace.According to another optional feature of the invention, the terminal plate comprises a first orifice of the first circuit and a second orifice of the first circuit, as well as a first mouth of the third circuit opening into the space.
Le premier orifice et le deuxième orifice sont configurés pour le passage d’un fluide réfrigérant constituant un premier moyen de refroidissement. On comprend alors que le premier circuit, interne à l’échangeur thermique, s’étend du premier orifice qui peut être considéré comme un orifice d’entrée du fluide réfrigérant, jusqu’au deuxième orifice qui peut être considéré comme un orifice de sortie du fluide réfrigérant.The first orifice and the second orifice are configured for the passage of a refrigerant constituting a first cooling means. It is then understood that the first circuit, internal to the heat exchanger, extends from the first orifice which can be considered as an inlet orifice for the refrigerant, to the second orifice which can be considered as an outlet orifice for the refrigerant.
La première bouche est configurée pour l’entrée du liquide caloporteur dans l’espace délimité entre l’échangeur thermique et les parois formant le boîtier. On comprend que la première bouche est une bouche d’entrée de liquide caloporteur.The first mouth is configured for the entry of the heat transfer fluid into the space delimited between the heat exchanger and the walls forming the housing. It is understood that the first mouth is a heat transfer fluid inlet mouth.
Par ailleurs, une deuxième bouche est configurée pour la sortie du liquide caloporteur présent dans le troisième circuit et est constituée d’une entrée d’un collecteur d’entrée de liquide caloporteur agencé dans l’échangeur thermique. On comprend que la deuxième bouche est une bouche de sortie de liquide caloporteur.Furthermore, a second mouth is configured for the outlet of the heat transfer fluid present in the third circuit and is constituted by an inlet of a heat transfer fluid inlet manifold arranged in the heat exchanger. It is understood that the second mouth is a heat transfer fluid outlet mouth.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la première bouche est agencée dans une oreille de la plaque terminale, l’oreille fermant un renflement latéral du boîtier.According to another optional feature of the invention, the first mouth is arranged in an ear of the end plate, the ear closing a lateral bulge of the housing.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le dispositif de régulation thermique comprend un corps monobloc comportant le boîtier.According to another optional feature of the invention, the thermal regulation device comprises a single-piece body comprising the housing.
Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le corps monobloc comprend un réservoir, notamment un réservoir de dégazage, ledit réservoir étant configuré pour recevoir du liquide caloporteur.According to another optional characteristic of the invention, the single-block body comprises a tank, in particular a degassing tank, said tank being configured to receive heat transfer liquid.
Le corps monobloc comporte un support agencé pour porter au moins un composant à fonction fluidique, notamment une pluralité de composants à fonction fluidique.The single-piece body comprises a support arranged to carry at least one component with a fluidic function, in particular a plurality of components with a fluidic function.
Le composant à fonction fluidique est choisi parmi les éléments suivants :
une pompe pour pomper le liquide caloporteur, une vanne d’orientation du fluide réfrigérant ou du liquide caloporteur, notamment une vanne multivoies, une vanne anti-retour pour le fluide réfrigérant ou le liquide caloporteur, une vanne d’étranglement pour le fluide réfrigérant ou le liquide caloporteur, un échangeur de condensation, notamment un condenseur à eau, un dispositif de chauffage à résistance de chauffage électrique agencé pour chauffer le liquide caloporteur, une bouteille dessiccante, un filtre pour filtrer des particules présentes dans le fluide réfrigérant ou le liquide caloporteur, notamment un liquide diélectrique.The fluidic function component is chosen from the following elements:
a pump for pumping the heat transfer fluid, a valve for directing the refrigerant fluid or the heat transfer fluid, in particular a multi-way valve, a non-return valve for the refrigerant fluid or the heat transfer fluid, a throttle valve for the refrigerant fluid or the heat transfer fluid, a condensation exchanger, in particular a water condenser, a heating device with an electric heating resistance arranged to heat the heat transfer fluid, a desiccant bottle, a filter for filtering particles present in the refrigerant fluid or the heat transfer fluid, in particular a dielectric liquid.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et d’exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly from reading the description which follows on the one hand, and from examples of embodiment given for informational and non-limiting purposes with reference to the appended drawings on the other hand, in which:
Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.The features, variants and different embodiments of the invention may be combined with each other, in various combinations, to the extent that they are not incompatible or mutually exclusive. In particular, variants of the invention may be imagined comprising only a selection of features described below in isolation from the other features described, if this selection of features is sufficient to confer a technical advantage and/or to differentiate the invention from the prior art.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, elements common to several figures retain the same reference.
Dans la description détaillée qui va suivre, les dénominations « longitudinale », « transversale » et « verticale » se réfèrent à l’orientation d’un dispositif de régulation thermique 1 selon l’invention. Une direction longitudinale L correspond à une direction parallèle à un axe d’allongement principal du dispositif de régulation thermique 1. Une direction transversale T correspond à une direction parallèle à une largeur du dispositif de régulation thermique 1, perpendiculaire à la direction longitudinale L. Enfin, une direction verticale V correspond à une direction perpendiculaire aux directions longitudinale L et transversale T.In the detailed description that follows, the terms “longitudinal”, “transverse” and “vertical” refer to the orientation of a thermal regulation device 1 according to the invention. A longitudinal direction L corresponds to a direction parallel to a main elongation axis of the thermal regulation device 1. A transverse direction T corresponds to a direction parallel to a width of the thermal regulation device 1, perpendicular to the longitudinal direction L. Finally, a vertical direction V corresponds to a direction perpendicular to the longitudinal L and transverse T directions.
La
Le dispositif de régulation thermique 1 s’étend principalement selon une direction longitudinale L. Il comprend un boîtier 2 dans lequel est agencé l’échangeur thermique 4, et comprend un vase d’expansion 6 ainsi qu’un support 8. Le support 8, le boîtier 2 et le vase d’expansion 6 forment un corps monobloc 10 du dispositif de régulation thermique 1.The thermal regulation device 1 extends mainly in a longitudinal direction L. It comprises a housing 2 in which the heat exchanger 4 is arranged, and comprises an expansion tank 6 and a support 8. The support 8, the housing 2 and the expansion tank 6 form a single-piece body 10 of the thermal regulation device 1.
Le vase d’expansion 6 est configuré pour recevoir du liquide caloporteur 7. Le vase d’expansion 6 est fermé par un couvercle 21. Le couvercle 21 comprend un premier conduit 34 et un deuxième conduit 36, configurés pour dégazer certaines parties de la boucle de liquide caloporteur.The expansion tank 6 is configured to receive heat transfer fluid 7. The expansion tank 6 is closed by a cover 21. The cover 21 comprises a first conduit 34 and a second conduit 36, configured to degas certain parts of the heat transfer fluid loop.
Le support 8 est configuré pour porter au moins un composant à fonction fluidique, notamment une pluralité de composants à fonction fluidique qui ne sont pas représentés sur les figures. L’un des composants à fonction fluidique est une pompe configurée pour mettre en circulation le liquide caloporteur 7. Le support 8 comporte également une vanne d’orientation du fluide réfrigérant ou du liquide caloporteur 7, cette vanne peut par exemple être une vanne multivoies. Une vanne anti-retour est également prévue sur le support 8 pour le fluide réfrigérant ou le liquide caloporteur 7 ainsi qu’une vanne d’étranglement.The support 8 is configured to carry at least one fluidic function component, in particular a plurality of fluidic function components that are not shown in the figures. One of the fluidic function components is a pump configured to circulate the heat transfer fluid 7. The support 8 also comprises a valve for directing the refrigerant fluid or the heat transfer fluid 7; this valve may for example be a multi-way valve. A non-return valve is also provided on the support 8 for the refrigerant fluid or the heat transfer fluid 7 as well as a throttle valve.
Par ailleurs, le support 8 comprend un échangeur de condensation, notamment un condenseur à eau. Un dispositif de chauffage à résistance de chauffage électrique est également agencé sur le support pour chauffer le fluide réfrigérant ou le liquide caloporteur 7. Une bouteille dessiccante et un filtre pour filtrer des particules présentes dans le fluide réfrigérant ou dans le liquide caloporteur 7, notamment un fluide diélectrique, sont comportés par le support 8.Furthermore, the support 8 comprises a condensation exchanger, in particular a water condenser. An electric heating resistance heating device is also arranged on the support for heating the refrigerant or the heat transfer fluid 7. A desiccant bottle and a filter for filtering particles present in the refrigerant or in the heat transfer fluid 7, in particular a dielectric fluid, are included by the support 8.
On comprend alors que le corps monobloc 10 comprenant d’une part le boîtier 2 dans lequel est logé l’échangeur thermique 4 et d’autre part le support 8 ainsi que le vase d’expansion 6, permet de compacter différentes fonctions et a donc l’avantage de gagner de la place au sein du véhicule qu’il équipe.It is then understood that the single-block body 10 comprising on the one hand the housing 2 in which the heat exchanger 4 is housed and on the other hand the support 8 as well as the expansion tank 6, makes it possible to compact different functions and therefore has the advantage of saving space within the vehicle which it equips.
Tel que détaillé sur la
Le boîtier 2 est formé par quatre parois dont une première paroi 14a et une deuxième paroi 14b s’étendent selon les directions transversale T et longitudinale L, et dont une troisième paroi 14c et une quatrième paroi 14d s’étendent selon les directions verticale V transversale T. On comprend ici que la première paroi 14a et la deuxième paroi 14b s’étendent perpendiculairement à la troisième paroi 14c et à la quatrième paroi 14d. Les première, deuxième, troisième et quatrième parois 14a, 14b, 14c et 14d sont reliées entre elles par un fond 16 du boîtier 2.The housing 2 is formed by four walls, a first wall 14a and a second wall 14b of which extend in the transverse T and longitudinal L directions, and a third wall 14c and a fourth wall 14d of which extend in the vertical V and transverse T directions. It is understood here that the first wall 14a and the second wall 14b extend perpendicular to the third wall 14c and the fourth wall 14d. The first, second, third and fourth walls 14a, 14b, 14c and 14d are connected to each other by a bottom 16 of the housing 2.
Selon l’invention, la première paroi 14a et la quatrième paroi 14d, par exemple, comportent des perturbateurs de flux 15 tels qu’ils seront décrits plus en détails en relation avec la
La plaque terminale 12 comprend un bloc de raccordement 18 comportant un premier orifice 20a et un deuxième orifice 20b configurés pour le passage du fluide réfrigérant destiné à parcourir un premier circuit constituant un premier moyen de refroidissement pour l’un des composants cibles du véhicule. Le premier circuit s’étend donc depuis le premier orifice 20a jusqu’au deuxième orifice 20b. Le premier circuit est interne à l’échangeur thermique 4.The end plate 12 comprises a connection block 18 having a first orifice 20a and a second orifice 20b configured for the passage of the refrigerant fluid intended to travel through a first circuit constituting a first cooling means for one of the target components of the vehicle. The first circuit therefore extends from the first orifice 20a to the second orifice 20b. The first circuit is internal to the heat exchanger 4.
Un deuxième circuit interne à l’échangeur thermique 4 est parcouru par le liquide caloporteur 7, et est prolongé par un troisième circuit 23 externe à l’échangeur thermique 4, délimité par l’espace 30 référencé
La plaque terminale 12 comprend une première bouche 22a configurée pour alimenter le troisième circuit 23 en liquide caloporteur 7. Les deuxième et troisième circuits constituent un deuxième moyen de refroidissement pour l’un des composants cibles du véhicule. Plus précisément, la première bouche 22a est agencée dans une oreille 24 de la plaque terminale 12. L’oreille 24 ferme un renflement latéral 27 du boîtier 2 tel que visible sur les figures 3 et 4.The end plate 12 comprises a first mouth 22a configured to supply the third circuit 23 with heat transfer fluid 7. The second and third circuits constitute a second cooling means for one of the target components of the vehicle. More precisely, the first mouth 22a is arranged in an ear 24 of the end plate 12. The ear 24 closes a lateral bulge 27 of the housing 2 as visible in FIGS. 3 and 4.
Le liquide caloporteur 7 pénètre initialement dans l’espace 30 formant le troisième circuit 23, entre le boîtier 2 et l’échangeur thermique 4, par la première bouche d’alimentation 22a. Le liquide caloporteur 7 circule dans le troisième circuit 23 jusqu’à sortir de l’espace 30 par une entrée d’un collecteur d’entrée de liquide caloporteur 7 présent dans l’échangeur thermique 4. On comprend que le deuxième circuit et le troisième circuit 23 sont connectés en série.The heat transfer fluid 7 initially enters the space 30 forming the third circuit 23, between the housing 2 and the heat exchanger 4, through the first supply opening 22a. The heat transfer fluid 7 circulates in the third circuit 23 until it exits the space 30 through an inlet of a heat transfer fluid inlet manifold 7 present in the heat exchanger 4. It is understood that the second circuit and the third circuit 23 are connected in series.
Puis, le liquide caloporteur 7 parcourt le corps de chauffe de l’échangeur thermique 4 jusqu’à sortir du corps de chauffe par une sortie 22b d’un collecteur de sortie de liquide caloporteur présent dans l’échangeur thermique 4, cette sortie 22b étant agencée sur une plaque terminale 12b de l’échangeur thermique, cette plaque terminale 12b étant disposée du côté opposé à la plaque terminale 12 sur l’échangeur thermique 4. Cette sortie 22b est connectée de manière étanche à un circuit de refroidissement externe au boîtier 2 par une tubulure mâle agencée sur la plaque terminale 12b et insérée dans une tubulure femelle d’une pompe d’alimentation non représentée. La pompe d’alimentation est extérieure au boîtier sauf au niveau de sa tubulure femelle, qui pénètre dans le boîtier 2 en étant montée dans une tubulure d’accès (visible
La
L’échangeur thermique 4 s’étend principalement selon une direction verticale V lorsqu’il est entreposé dans le boîtier 2. Il comporte une pluralité de plaques 26 qui s’étendent toutes dans les directions verticale V et longitudinale L. Plus particulièrement, l’échangeur thermique 4 est formé par un empilement 28 de plaques 26 qui sont superposées les unes sur les autres selon une direction d’empilement E parallèle à la direction transversale T.The heat exchanger 4 extends mainly in a vertical direction V when it is stored in the housing 2. It comprises a plurality of plates 26 which all extend in the vertical V and longitudinal L directions. More particularly, the heat exchanger 4 is formed by a stack 28 of plates 26 which are superimposed on one another in a stacking direction E parallel to the transverse direction T.
Chaque plaque 26 de l’empilement 28 présente une forme sensiblement rectangulaire.Each plate 26 of the stack 28 has a substantially rectangular shape.
Tel que visible sur la
Tel que détaillé sur les figures 3 et 4, les quatre parois du boîtier 14a, 14b, 14c, 14d sont reliées par le fond 16 de boîtier 2.As detailed in Figures 3 and 4, the four walls of the housing 14a, 14b, 14c, 14d are connected by the bottom 16 of the housing 2.
Le fond 16 du boîtier 2 présente également un dégagement 33 configuré pour y loger au moins en partie la tubulure d’accès du boîtier 2 permettant le raccordement étanche du deuxième circuit à une pompe d’alimentation externe au boîtier 2. Ce dégagement permet à ce raccordement de ne pas nécessiter un espace trop important entre le fond 16 du boîtier 2 et la plaque terminale 12b proximale à ce fond 16.The bottom 16 of the housing 2 also has a clearance 33 configured to house at least part of the access tubing of the housing 2 allowing the sealed connection of the second circuit to a supply pump external to the housing 2. This clearance allows this connection not to require too large a space between the bottom 16 of the housing 2 and the terminal plate 12b proximal to this bottom 16.
Des perturbateurs de flux 15 font saillie des quatre parois 14a, 14b, 14c, 14d du boîtier 2 vers l’échangeur thermique 4 logé dans ledit boîtier 2. Un perturbateur de flux 15 est ici un cône tronqué ou une demi-boule qui est issu de matière avec au moins l’une des quatre parois 14a, 14b, 14c, 14d du boîtier 2. En présence de plusieurs cônes tronqués, ceux-ci sont répartis selon un motif régulier. Les parois du boîtier 14a, 14b, 14c, 14d présentent également des portions lisses 36 interposées entre ces motifs réguliers comprenant les perturbateurs de flux 15.Flow disruptors 15 project from the four walls 14a, 14b, 14c, 14d of the housing 2 towards the heat exchanger 4 housed in said housing 2. A flow disruptor 15 is here a truncated cone or a half-ball which is made of material with at least one of the four walls 14a, 14b, 14c, 14d of the housing 2. In the presence of several truncated cones, these are distributed according to a regular pattern. The walls of the housing 14a, 14b, 14c, 14d also have smooth portions 36 interposed between these regular patterns comprising the flow disruptors 15.
Selon l’invention et tel que visible sur les figures 2 et 3, les perturbateurs de flux 15 s’étendent dans l’espace 30 selon une direction perpendiculaire à la paroi dont est issu le perturbateur afin de perturber le liquide caloporteur 7 circulant dans ledit espace 30. Le perturbateur de flux 15 s’étend selon une dimension D comprise entre 10mm et 100mm. Cette dimension D est définie par une mesure prise entre la base agencée dans l’une des parois 14a, 14b, 14c, 14d du boîtier 2 et le sommet 25 du perturbateur de flux 15 qui est perpendiculairement disposé à l’une des parois 32a, 32b, 32c, 32d de l’échangeur thermique 4. Plus précisément, la base du perturbateur de flux est jointe à l’une des parois 14a, 14b, 14c, 14d du boîtier 2 et le sommet 25 est en regard de l’intérieur du boîtier 2. La dimension D est comprise entre une largeur L1 de l’espace 30 mesurée perpendiculairement à l’une des parois 14a, 14b, 14c, 14d dont est issu le perturbateur de flux 15 et dix pour cent de cette largeur L1. La largeur L1 est mesurée entre un plan dans lequel s’inscrit l’une des parois 14a, 14b, 14c, 14d du boîtier 2 dont est issu le perturbateur de flux 15 et un plan passant par une face 32a, 32b, 32c, 32d de l’échangeur thermique 4.According to the invention and as visible in Figures 2 and 3, the flow disruptors 15 extend in the space 30 in a direction perpendicular to the wall from which the disruptor originates in order to disturb the heat transfer liquid 7 circulating in said space 30. The flow disruptor 15 extends in a dimension D of between 10 mm and 100 mm. This dimension D is defined by a measurement taken between the base arranged in one of the walls 14a, 14b, 14c, 14d of the housing 2 and the top 25 of the flow disruptor 15 which is perpendicularly arranged to one of the walls 32a, 32b, 32c, 32d of the heat exchanger 4. More precisely, the base of the flow disruptor is joined to one of the walls 14a, 14b, 14c, 14d of the housing 2 and the top 25 is opposite the interior of the housing 2. The dimension D is between a width L1 of the space 30 measured perpendicularly to one of the walls 14a, 14b, 14c, 14d from which the flow disruptor 15 originates and ten percent of this width L1. The width L1 is measured between a plane in which one of the walls 14a, 14b, 14c, 14d of the housing 2 from which the flow disruptor 15 comes is inscribed and a plane passing through a face 32a, 32b, 32c, 32d of the heat exchanger 4.
En fonction de leur profondeur, les perturbateurs de flux 15 participent également au maintien et au centrage de l’échangeur thermique 4 dans le boîtier 2. Lorsque les plaques 26 sont assemblées selon la direction d’empilement E dans le but de former l’échangeur thermique 4, les sommets 25 des perturbateurs de flux 15 faisant saillie d’une paroi 14a, 14b, 14c, 14d du boîtier 2 par leur base, sont perpendiculaires à la direction d’empilement E selon laquelle sont empilées les plaques 26 de l’empilement 28.. Le cône tronqué présente un profil circulaire vu de dessus et un sommet plat.Depending on their depth, the flow disruptors 15 also participate in maintaining and centering the heat exchanger 4 in the housing 2. When the plates 26 are assembled in the stacking direction E in order to form the heat exchanger 4, the tops 25 of the flow disruptors 15 projecting from a wall 14a, 14b, 14c, 14d of the housing 2 by their base, are perpendicular to the stacking direction E in which the plates 26 of the stack 28 are stacked. The truncated cone has a circular profile seen from above and a flat top.
La présente invention propose ainsi d’une part
- un dispositif de régulation thermique 1 comprenant un boîtier 2 sur lequel sont disposés des perturbateurs de flux 15, les perturbateurs de flux 15 étant configurés pour optimiser la perturbation de la circulation des fluides au sein de l’échangeur thermique 4, et d’autre part
- un dispositif de régulation thermique 1 comportant un corps monobloc 10 formant le boîtier 2 logeant l’échangeur thermique 4, le support 8 à éléments à compositions fluidiques ainsi que le vase d’expansion 6 ; cela permet de gérer de façon optimale les échanges de calories en centralisant différentes fonctions dans un seul et même ensemble monobloc.The present invention thus proposes on the one hand
- a thermal regulation device 1 comprising a housing 2 on which flow disruptors 15 are arranged, the flow disruptors 15 being configured to optimize the disruption of the circulation of fluids within the heat exchanger 4, and on the other hand
- a thermal regulation device 1 comprising a single-piece body 10 forming the housing 2 housing the heat exchanger 4, the support 8 with elements with fluidic compositions as well as the expansion tank 6; this makes it possible to optimally manage the heat exchanges by centralizing different functions in a single single-piece assembly.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen équivalent et toute configuration équivalente ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens.The present invention cannot, however, be limited to the means and configurations described and illustrated here and it also extends to any equivalent means and any equivalent configuration as well as to any technically operative combination of such means.
Claims (10)
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2305732A FR3149680B1 (en) | 2023-06-07 | 2023-06-07 | Thermal regulation device with housing containing flow disruptors |
| FR2305732 | 2023-06-07 |
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Family Applications (1)
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4139054A (en) * | 1977-10-28 | 1979-02-13 | Sea Solar Power | Plate-fin heat exchanger |
| JP2004060920A (en) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Denso Corp | Heat exchanger |
| DE102006051000A1 (en) * | 2005-10-26 | 2007-07-12 | Behr Gmbh & Co. Kg | Exhaust gas heat exchanger for internal combustion engine of motor vehicle, has sealing unit provided in sectional contact with one of mediums, and turbulence generator provided within housing, where medium is passed within generator |
| WO2009016102A1 (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Valeo Termico S.A. | Heat exchanger for gas, particularly for the exhaust gases of an engine |
| US20190039440A1 (en) * | 2017-08-04 | 2019-02-07 | Tesla, Inc. | Technologies for manifolds |
| JP2019189098A (en) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | カルソニックカンセイ株式会社 | Vehicular air-conditioning system |
| EP3819580A1 (en) * | 2019-11-06 | 2021-05-12 | Valeo Autosystemy SP. Z.O.O. | A heat exchanger |
-
2023
- 2023-06-07 FR FR2305732A patent/FR3149680B1/en active Active
-
2024
- 2024-06-04 WO PCT/EP2024/065246 patent/WO2024251684A1/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4139054A (en) * | 1977-10-28 | 1979-02-13 | Sea Solar Power | Plate-fin heat exchanger |
| JP2004060920A (en) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Denso Corp | Heat exchanger |
| DE102006051000A1 (en) * | 2005-10-26 | 2007-07-12 | Behr Gmbh & Co. Kg | Exhaust gas heat exchanger for internal combustion engine of motor vehicle, has sealing unit provided in sectional contact with one of mediums, and turbulence generator provided within housing, where medium is passed within generator |
| WO2009016102A1 (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Valeo Termico S.A. | Heat exchanger for gas, particularly for the exhaust gases of an engine |
| US20190039440A1 (en) * | 2017-08-04 | 2019-02-07 | Tesla, Inc. | Technologies for manifolds |
| JP2019189098A (en) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | カルソニックカンセイ株式会社 | Vehicular air-conditioning system |
| EP3819580A1 (en) * | 2019-11-06 | 2021-05-12 | Valeo Autosystemy SP. Z.O.O. | A heat exchanger |
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| Publication number | Publication date |
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