FR2877270A1 - Dispositif de refroidissement d'au moins un composant electrique embarque a bord d'un vehicule automobile, et vehicule automobile correspondant - Google Patents
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Abstract
Ce dispositif de refroidissement d'au moins un composant électrique (4) embarqué à bord d'un véhicule automobile, du type comprenant un système de climatisation (2) de l'habitacle du véhicule automobile comportant un circuit d'air (5) et des moyens de ventilation (16) pour pulser de l'air dans le circuit (5), et un espace de réception (30) du composant électrique (4).L'espace de réception (30) est en communication fluidique avec une zone du circuit (5) se trouvant en dépression, lors du fonctionnement des moyens de ventilation (16), de sorte que l'air environnant le composant électrique (4) est aspiré dans le circuit (5).
Description
La présente invention concerne un dispositif de refroidissement d'au moins
un composant électrique embarqué à bord d'un véhicule automobile, du type comprenant un système de climatisation de l'habitacle du véhicule automobile comportant un circuit d'air et des moyens de ventilation pour
pulser de l'air dans le circuit, et un espace de réception du composant électrique.
Les composants électriques embarqués produisent lors de leur fonctionnement de la chaleur qu'il est souhaitable d'évacuer pour assurer leur bon fonctionnement.
Une première solution, coûteuse, consiste à prévoir sur chaque composant électrique un ventilateur dédié permettant de renouveler l'air autour du composant électrique.
Le document US 5 481 885 décrit un dispositif de refroidissement du type précité, comprenant un conduit débouchant à une première extrémité dans l'espace de réception à proximité du composant électrique et à une deuxième extrémité dans le circuit d'air en aval d'un ventilateur et en amont d'une unité de chauffage. Le conduit assure par conséquent l'amenée d'air frais non chauffé sur le composant électrique, en vue de son refroidissement.
Toutefois, dans cette solution, comme dans la première, l'air brassé autour du composant électrique, et chauffé par celui-ci, crée des flux d'air chaud parasites, notamment à proximité des passagers si le composant électrique se situe à l'intérieur du tableau de bord.
De tels flux d'air chaud, d'une part, gênent la régulation de température dans l'habitacle par le système de climatisation, et, d'autre part, risquent d'être ressentis par les passagers, ce qui est désagréable.
Un but de l'invention est de proposer un dispositif de refroidissement d'au moins un composant électrique embarqué à bord d'un véhicule automobile permettant d'éviter la création de flux d'air chaud parasites dans l'habitacle.
A cet effet, l'invention propose un dispositif de refroidissement du type précité, caractérisé en ce que l'espace de réception est en communication fluidique avec une zone du circuit se trouvant en dépression, lors du fonctionnement des moyens de ventilation, de sorte que l'air environnant le composant électrique est aspiré dans le circuit.
Selon d'autres modes de réalisation, le dispositif de refroidissement comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: l'espace de réception est séparé du circuit, le dispositif comprenant un conduit débouchant, à une première extrémité, dans l'espace de réception du composant électrique, à proximité du composant électrique, et, à une deuxième extrémité opposée, dans une zone du circuit se trouvant en dépression, lors du fonctionnement des moyens de ventilation, par rapport à l'espace de réception du composant électrique, l'espace de réception étant en communication fluidique avec l'habitacle ou l'extérieur du véhicule, de sorte que de l'air environnant le composant électrique est aspiré dans le conduit vers le circuit; - les moyens de ventilation comprennent un ventilateur, et la deuxième extrémité débouche dans le circuit en amont du ventilateur; - la première extrémité est munie d'une prise d'air entourant partiellement le composant électrique; - la prise d'air entoure des ailettes de refroidissement du composant électrique; le système de climatisation comprend des moyens de traitement de l'air par chauffage et/ou refroidissement, et la deuxième extrémité débouche dans le circuit en amont des moyens de traitement de l'air; - le système de climatisation comprend des moyens de filtrage de l'air circulant dans le circuit, et la deuxième extrémité débouche dans le circuit en amont des moyens de filtrage de l'air; - l'espace de réception est défini au moins en partie à l'intérieur du circuit, de sorte que le composant électrique se trouve un flux d'air circulant dans le circuit; - le système de climatisation comprend des moyens de traitement de l'air par chauffage et/ou refroidissement, et l'espace de réception se situe dans le circuit en amont des moyens de traitement de l'air; - le système de climatisation comprend des moyens de filtrage de l'air circulant dans le circuit, et l'espace de réception se situe dans le circuit en amont des moyens de filtrage de l'air.
L'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un dispositif de refroidissement tel que défini ci-dessus.
L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de refroidissement conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 illustrant une variante.
Tel que représenté sur la figure 1, le dispositif de refroidissement 1 comprend un système de climatisation 2 et un conduit de refroidissement 3 agencés pour permettre le refroidissement d'un composant électrique 4.
Le système de climatisation 2 comprend un circuit d'air 5 s'étendant depuis une prise d'air amont 6 jusqu'à un, et de préférence plusieurs, aérateurs aval 8 débouchant dans l'habitacle (non représenté) d'un véhicule automobile dans lequel le système de climatisation 2 est installé.
Le circuit de climatisation 5 comprend depuis la prise d'air 6 jusqu'aux aérateurs 8, successivement: - un conduit d'admission 10; - une chambre de traitement 12 de l'air admis, dans laquelle débouche la conduite d'admission 10; et - un, et de préférence plusieurs, conduits de distribution 14 s'étendant entre la chambre de traitement 12 et les aérateurs 8, répartis dans l'habitacle.
Le système de climatisation 2 comprend un ventilateur 16 pour forcer une circulation d'air dans le circuit de climatisation 5, de la prise d'air 6 vers les aérateurs 8. Le ventilateur 16 est disposé dans le conduit d'admission 10. Dans une variante, le ventilateur 16 est disposé en aval de la chambre de traitement 12.
Lors du fonctionnement du ventilateur 16, la zone du circuit 5 en amont du ventilateur 16 est en dépression, et la zone en aval du ventilateur 16 est en surpression par rapport à la pression atmosphérique qui règne à l'intérieur et à l'extérieur du véhicule automobile.
L'air pénétrant dans la prise d'air 6 du système de climatisation 2 est de l'air venant de l'extérieur du véhicule automobile et/ou de l'air recyclé provenant de l'habitacle du véhicule automobile.
Le système de climatisation 2 comprend des moyens de filtrage de l'air admis, comprenant par exemple un filtre à air 18a placé en amont du ventilateur 16 et/ou un filtre à air 18b placé en aval du ventilateur 16.
Le système de climatisation 2 comprend des moyens de traitement 20 de l'air, par chauffage et/ou refroidissement, disposés à l'intérieur de la chambre de traitement 12.
Les moyens de traitement 20 comprennent de façon classique un dispositif de refroidissement 22, un dispositif de chauffage 24, et des volets 26, 28, chacun mobile entre deux positions (traits pleins et traits pointillés), pour dévier le flux d'air de façon qu'il traverse le dispositif de refroidissement 22 et/ou le dispositif de chauffage 24.
En variante, le système de climatisation 2 ne comprend pas de dispositif de refroidissement 22 et permet uniquement un chauffage de l'habitacle.
Le composant électrique 4 est de façon générale un assemblage d'éléments électriques complexes, du type circuit imprimé, microprocesseur, mémoire ROM, mémoire RAM, et d'éléments électriques simples du type bipôle, tripôle, résistance, capacité, inductance..., éventuellement enfermés dans un boîtier, et réalisant dans le véhicule automobile une fonction particulière.
A titre d'exemple, le composant électrique 4 est un système GPS, une radio, une unité de gestion du tableau de bord, une unité de gestion du système de climatisation 2, ...
Le composant électrique 4 est logé dans un espace de réception 30, qui est par exemple situé à l'intérieur d'un tableau de bord du véhicule. L'espace de réception 30 est en communication fluidique avec l'habitacle du véhicule automobile ou avec l'extérieur, et l'air situé dans cet espace de réception 30 et environnant le composant électrique 4 est sensiblement à la pression atmosphérique.
Le conduit de refroidissement 3 débouche à une première extrémité 36 dans une prise d'air 38, et à sa deuxième extrémité 40 dans le conduit d'admission d'air 10, en amont du ventilateur 16. La deuxième extrémité 40 débouche par exemple et de préférence en amont du filtre 18a.
La prise d'air 38 se présente sensiblement sous la forme d'un entonnoir venant partiellement entourer le composant 4 par sa grande ouverture et débouchant par sa petite ouverture dans la première extrémité 36 du conduit 3. La prise d'air 38 entoure une partie du composant électrique 4 qui comporte des ailettes de refroidissement 39.
Lors du fonctionnement du ventilateur 16, le conduit 10 est en dépression en particulier au droit de la deuxième extrémité 40 du conduit 3.
Du fait de la différence de pression entre la première extrémité 36 et la deuxième extrémité 40 du conduit 3, un courant d'air se crée dans le conduit 3 de la première extrémité 36 vers la deuxième extrémité 40.
Il en résulte une aspiration d'air au niveau de la prise d'air 38 comme illustré par les flèches A. Ainsi, le dispositif de refroidissement 30 aspire l'air chaud environnant le composant électrique 4, et le réinjecte dans le circuit d'air 5 en amont du ventilateur 16.
L'air chaud autour du composant électrique 4 étant aspiré, aucun flux d'air chaud parasite ne risque de se former vers l'habitacle.
L'air autour du composant électrique 4 étant renouvelé, le composant électrique 4 est refroidi.
Par ailleurs, l'air aspiré est filtré dans les filtres 18a et/ou 18b, ce qui préserve la qualité de l'air dans l'habitacle, et il est traité dans la chambre de traitement 12. Il est donc pris en compte dans le système de climatisation 2 en tant que source de chaleur et la régulation de température dans l'habitacle s'en trouve améliorée.
Dans la variante illustrée sur la figure 2, l'espace de réception 30 est défini en partie dans le circuit d'air 5, en amont du ventilateur 16 et de préférence en amont du filtre 18a.
Ainsi, le composant 4 se situe directement dans le flux d'air aspiré par le système de climatisation 2.
Dans une variante, l'espace de réception 30 est défini entièrement dans le circuit d'air 5. i
Claims (10)
1.- Dispositif de refroidissement d'au moins un composant électrique (4) embarqué à bord d'un véhicule automobile, du type comprenant un système de climatisation (2) de l'habitacle du véhicule automobile comportant un circuit d'air (5) et des rnoyens de ventilation (16) pour pulser de l'air dans le circuit (5), et un espace de réception (30) du composant électrique (4), caractérisé en ce que l'espace de réception (30) est en communication fluidique avec une zone du circuit (5) se trouvant en dépression, lors du fonctionnement des moyens de ventilation (16), de sorte que l'air environnant le composant électrique (4) est aspiré dans le circuit (5).
2.- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'espace de réception (30) est séparé du circuit (5), le dispositif comprenant un conduit (3) débouchant, à une première extrémité (36), dans l'espace de réception (30) du composant électrique (4), à proximité du composant électrique (4), et, à une deuxième extrémité (40) opposée, dans une zone du circuit (5) se trouvant en dépression, lors du fonctionnement des moyens de ventilation (16), par rapport à l'espace de réception (30) du composant électrique (4) , l'espace de réception (30) étant en communication fluidique avec l'habitacle ou l'extérieur du véhicule, de sorte que de l'air environnant le composant électrique (4) est aspiré dans le conduit (3) vers le circuit (5).
3.- Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les moyens de ventilation comprennent un ventilateur (16), et la deuxième extrémité (40) débouche dans le circuit (5) en amont du ventilateur (16).
4.- Dispositif selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la première extrémité (36) est munie d'une prise d'air (38) entourant partiellement le composant électrique (4).
5.- Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la prise d'air (38) entoure des ailettes (39) de refroidissement du composant électrique (4).
6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le système de climatisation (2) comprend des moyens de traitement (22, 24) de l'air par chauffage et/ou refroidissement, et la deuxième extrémité (40) débouche dans le circuit (5) en amont des moyens de traitement (22, 24) de l'air.
7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel le système de climatisation (2) comprend des moyens de filtrage (18a, 18b) de l'air circulant dans le circuit (5), et la deuxième extrémité (40) débouche dans le circuit (5) en amont des moyens de filtrage (18a, 18b) de l'air.
8.- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'espace de réception (30) est défini au moins en partie à l'intérieur du circuit (5), de sorte que le composant électrique (4) se trouve dans un flux d'air circulant dans le circuit (5).
9.- Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le système de climatisation (2) comprend des moyens de traitement (22, 24) de l'air par chauffage et/ou refroidissement, et l'espace de réception (30) se situe dans le circuit (5) en amont des moyens de traitement (22, 24) de l'air.
10.- Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, dans lequel le système de climatisation (2) comprend des moyens de filtrage (18a, 18b) de l'air circulant dans le circuit (5), et l'espace de réception (30) se situe dans le circuit (5) en amont des moyens de filtrage (18a, 18b) de l'air 11.- Véhicule automobile comprenant un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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