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FR3150280A1 - Dispositif de régulation thermique - Google Patents

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FR3150280A1
FR3150280A1 FR2306324A FR2306324A FR3150280A1 FR 3150280 A1 FR3150280 A1 FR 3150280A1 FR 2306324 A FR2306324 A FR 2306324A FR 2306324 A FR2306324 A FR 2306324A FR 3150280 A1 FR3150280 A1 FR 3150280A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
collector base
regulation device
thermal regulation
fluid
cover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2306324A
Other languages
English (en)
Inventor
Christophe DENOUAL
Frederic Tison
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority to FR2306324A priority Critical patent/FR3150280A1/fr
Publication of FR3150280A1 publication Critical patent/FR3150280A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927Liquid coolant without phase change
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • HELECTRICITY
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Abstract

Titre : Dispositif de régulation thermique L’invention a pour objet un dispositif de régulation thermique (1) pour le refroidissement et/ou le chauffage d’au moins un composant (2) dont le fonctionnement est sensible à la température, ce composant étant notamment un module électronique de puissance d’un onduleur ou une cellule de batterie, ce dispositif de régulation thermique comportant : un socle collecteur (4) configuré pour participer à la formation d’une cavité (5) de circulation de fluide, ce socle collecteur présentant une forme longitudinale ouverte à ses deux extrémités longitudinales (6) opposées,deux organes de fermeture (7) configurés chacun pour fermer de manière étanche les extrémités longitudinales (6) du socle collecteur,un couvercle (10) configuré pour fermer la cavité (5) de circulation de fluide, et comportant au moins une ouverture traversante formant une entrée (11) ou une sortie de fluide (12) dans le dispositif de régulation thermique, ce couvercle (10) étant fixé au socle collecteur (4). Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Dispositif de régulation thermique
La présente invention concerne un dispositif de régulation thermique pour le refroidissement et/ou le chauffage d’au moins un composant dont le fonctionnement est sensible à la température, ce composant étant notamment un module électronique de puissance d’un onduleur ou une cellule de batterie.
Il est connu, dans le cadre d’un refroidissement d’une carte électronique de puissance, comme celle utilisée dans un convertisseur DCDC (ce convertisseur étant destiné à transformer une tension d'un courant continu d’une première valeur de tension à une deuxième valeur de tension), d’employer un liquide de refroidissement circulant dans une plaque qui est en contact avec la carte électronique. Un tel système implique un débit de fluide important et est énergivore. De plus, l’architecture de la carte électronique peut compliquer l’accès, en termes de refroidissement, aux composants les plus chauds.
Il est également connu de nos jours d’équiper des véhicules électriques, thermiques ou hybrides de composants de stockage d’énergie électrique permettant une alimentation électrique des différents éléments du véhicule. Ces composants de stockage d’énergie électrique sont généralement composés de cellules de stockage d’énergie électrique positionnées dans un pack-batterie.
La présente invention vise notamment à améliorer encore la régulation thermique de composants, notamment pour les refroidir, en proposant des solutions thermiquement efficaces.
L’invention a ainsi pour objet un dispositif de régulation thermique pour le refroidissement et/ou le chauffage d’au moins un composant dont le fonctionnement est sensible à la température, ce composant étant notamment un module électronique de puissance d’un onduleur ou une cellule de batterie, ce dispositif de régulation thermique comportant :
  • un socle collecteur configuré pour participer à la formation d’une cavité de circulation de fluide, ce socle collecteur présentant une forme longitudinale ouverte à ses deux extrémités longitudinales opposées,
  • deux organes de fermeture configurés chacun pour fermer de manière étanche les extrémités longitudinales du socle collecteur,
  • un couvercle configuré pour fermer la cavité de circulation de fluide, et comportant au moins une ouverture traversante formant une entrée ou une sortie de fluide dans le dispositif de régulation thermique, ce couvercle étant fixé au socle collecteur.
Grâce à l’invention, le socle collecteur étant ouvert à ses deux extrémités longitudinales, il est possible de fabriquer ce socle collecteur avec des longueurs qui varient d'une application à l'autre. Le socle collecteur est ensuite fermé à ses extrémités longitudinales par les organes de fermeture qui, le cas échéant, peuvent être des organes de fermeture standardisés. Le socle collecteur peut être produit par découpe d'une pièce brute découpée à la longueur souhaitée. Nous expliquerons plus en détails cet aspect dans la suite. Les composants à refroidir sont notamment choisis parmi des cellules de batterie, des composants électroniques tels qu’un module électronique à transistors, par exemple à transistors IGBT, ou un module d’un convertisseur DCDC. Ces composants sont placés contre une face externe du socle collecteur pour être refroidis par conduction.
Dans un exemple de réalisation de l'invention, le socle collecteur comprend deux paroi longitudinales opposées, parallèles entre elles.
La distance entre ces deux parois longitudinales définit la largeur du dispositif de régulation thermique.
Selon l’un des aspects de l’invention, le socle collecteur peut présenter, en section transversale, une forme en U avec une paroi de fond à laquelle se raccordent les deux parois longitudinales.
Selon l’un des aspects de l’invention, la section transversale du socle collecteur est sensiblement rectangulaire.
Selon l’un des aspects de l’invention, le socle collecteur est ouvert sur le côté opposé à la paroi de fond.
Selon l’un des aspects de l’invention, le socle collecteur reçoit une plaque de distribution disposée sous le couvercle qui forme avec cette plaque de distribution, une boîte de distribution configurée pour distribuer, à travers la plaque de distribution, du fluide qui provient de l'entrée de fluide sur le couvercle.
Par exemple, la plaque de distribution est préalablement fixée au couvercle, par exemple par brasage ou soudage.
En variante, la plaque de distribution est d'abord fixée sur le socle collecteur puis le couvercle est fixé sur la plaque de distribution et le socle collecteur.
Selon l’un des aspects de l’invention, le couvercle comporte des reliefs, notamment formés par emboutissage, qui définissent avec la plaque de distribution des zones de collecte de fluide pour l'entrée et la sortie.
Selon l’un des aspects de l’invention, le socle collecteur est réalisé en métal.
En variante, le socle collecteur est réalisé à base de matière plastique.
Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, le socle collecteur présente en section transversale un pourtour fermé.
Dans ce cas, le socle collecteur comporte une paroi supérieure opposée à la paroi de fond, paroi supérieure qui comprend des fentes d'entrée et de sortie de fluide. Cette paroi supérieure forme une plaque de distribution au sens de l’invention.
La paroi supérieure est monobloc avec le reste du socle collecteur.
Autrement dit, l'invention prévoit deux cas possibles, l’un avec un profil ouvert du socle collecteur et l’autre cas avec un profil fermé du socle collecteur.
Dans les deux cas décrits, le socle collecteur est un profilé issu d'une pièce brute découpée à une longueur prédéterminée. Ainsi avec la même pièce brute, il est possible de réaliser différents socles collecteurs avec des longueurs différentes en fonction des applications.
Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque de distribution, qu’elle soit une pièce distincte du socle collecteur ou monobloc avec la paroi supérieure du socle collecteur, est pourvue de fentes d'entrée et de sortie de fluide.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le dispositif de régulation thermique comprend plusieurs cavités de circulation de fluide séparées l'une de l'autre par une cloison. Dans ce cas, l’écoulement de fluide se fait par exemple par une entrée débouchant au centre de la cavité et l’écoulement se divisant ensuite en deux parties pour sortir sur deux côtés opposés de chaque cavité.
Le nombre de cavités de circulation de fluide peut être de 3 ou plus.
Selon l’un des aspects de l’invention, les cavités de circulation de fluide sont disposées suivant une rangée dans le sens longitudinal du socle collecteur.
Selon l’un des aspects de l’invention, les cavités peuvent être identiques les unes par rapport aux autres ou, en variante, être de formes et/ou dimensions différentes.
Selon l’un des aspects de l’invention, la ou les cloisons sont formées par des pièces rapportées sur ou dans le socle collecteur.
La ou les cloisons sont formées par des pièces rapportées, par exemple en forme de pavé allongé, entièrement disposées à l’intérieur du socle collecteur, notamment perpendiculairement au sens longitudinal du socle collecteur.
En variante, le socle collecteur comporte une fente d’insertion, notamment de forme allongée et notamment perpendiculaire au sens longitudinal du socle collecteur, dans laquelle est insérée la cloison. Chaque cloison présente, en section transversale, une forme en L avec la plus grande branche du L qui est insérée, de manière étanche, à travers la fente d’insertion du socle collecteur. La plus petite branche du L est disposée contre une face externe du socle collecteur. Ainsi la cloison présente une portion qui est en dehors de la cavité de circulation de fluide. La cloison est insérée à travers la fente d’insertion du socle collecteur depuis l’extérieur.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque cavité s’étend d'une paroi longitudinale à l'autre du socle collecteur.
Selon l’un des aspects de l’invention, les organes de fermeture sont configurés pour boucher les extrémités longitudinales du socle collecteur.
Les organes de fermeture agissent ainsi comme des bouchons qui ferment le socle collecteur.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’un au moins des organes de fermeture peut comporter une patte de fixation configurée pour permettre la fixation du dispositif de régulation thermique à un composant de son environnement.
La fixation peut être réalisée par vis.
La patte de fixation comporte par exemple un orifice pour le passage d’une vis.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque cavité reçoit une structure de distribution de fluide. Cette structure de distribution de fluide permet de perturber efficacement la circulation du fluide dans le canal afin d’améliorer le facteur dimensionnant puissance thermique / pertes de charge liquide.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure de distribution de fluide présente un profil ondulé.
Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque de distribution comporte des fentes d'entrée et de sortie de fluide.
Selon l’un des aspects de l’invention, les fentes d’entrée de fluide sont disposées entre les fentes de sortie de fluide.
Selon l’un des aspects de l’invention, les fentes d'entrée et de sortie de fluide présentent chacune une forme longitudinale.
L’invention est particulièrement avantageuse car les différents éléments qui forment le dispositif de régulation thermique peuvent être standardisés, par exemple les organes de fermeture et les cloisons.
Il est possible de fabriquer un dispositif de régulation thermique avec des dimensions souhaitées et ce, à partir d'éléments standardisés, le socle collecteur pouvant être commun à différentes applications, avec une longueur adaptée.
Le socle collecteur peut être obtenu à partir d'une pièce brute de grande longueur fabriquée avec des tolérances sévères en termes de dimensionnement.
Le dispositif de régulation thermique obtenu peut ainsi présenter des dimensions précises.
Le choix des organes de fermeture avec la fonction de fixation peut être fait en fonction du type de fixation nécessaire pour intégrer le dispositif de régulation thermique à son environnement.
L’invention permet également de simplifier le procédé d'assemblage grâce à ce socle collecteur qui présente un profil relativement simple.
Le socle collecteur permet en outre d’adapter facilement la chaîne de production pour passer d'un socle collecteur d'une certaine longueur à une autre longueur.
L'invention a encore pour objet un procédé d'assemblage d'un dispositif de régulation thermique tel que décrit plus haut, le procédé comportant l’étape suivante :
  • fabriquer le socle collecteur à partir d'une pièce brute qui est découpée à la longueur souhaitée.
Selon l’un des aspects de l’invention, le procédé comporte en outre l'étape suivante :
  • placer dans le socle collecteur les organes de fermeture aux extrémités longitudinales de ce socle collecteur.
Selon l’un des aspects de l’invention, le procédé comporte également l'étape suivante :
  • placer dans le socle collecteur des cloisons configurées pour définir plusieurs cavités de circulation de fluide.
Selon l’un des aspects de l’invention, le procédé comporte l'étape suivante :
  • placer dans l'une moins des cavités une structure de distribution de fluide, notamment une structure de distribution de profil ondulé.
Selon l’un des aspects de l’invention, le procédé comporte l'étape suivante :
  • fixer une plaque de distribution distincte sur le socle collecteur.
Une étape peut être prévue comme suit :
  • fixer le couvercle au socle collecteur pour fermer la cavité de circulation de fluide.
On comprend que l'invention permet une plus grande flexibilité dans la conception du dispositif de régulation thermique, en fonction des besoins, notamment en fonction du nombre de composants électroniques à refroidir. Par exemple, le socle collecteur peut être fabriqué avec une longueur requise en positionnant la découpe là où cela est nécessaire. Il est également possible de définir « à la carte » le type d'éléments internes à placer dans le dispositif de régulation thermique. L'invention permet de manière générale de réduire la masse globale du dispositif de régulation thermique, grâce à la conception du socle collecteur. L'invention permet également une meilleure intégration du dispositif de régulation thermique chez le client car il est possible de réaliser le dispositif de régulation thermique, notamment le socle collecteur, avec des tolérances plus exigeantes. Les organes de fermeture peuvent être choisis en fonction des spécifications du client, notamment en fonction du type de fixation nécessaire dans l'environnement de l'intégration du dispositif de régulation thermique. Enfin l'invention permet de simplifier le procédé de fabrication car il est possible de passer d'une version à une autre de dispositif de régulation thermique avec un nombre limité d'opérations nécessaires au changement de version. Par exemple, pour ajuster la longueur du socle collecteur, il suffit de régler la longueur de découpe.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
La est une représentation en perspective d’un dispositif de régulation thermique selon l’invention ;
La est une représentation en perspective du dispositif de régulation thermique de la , sans le couvercle ;
La est une représentation en perspective du dispositif de régulation thermique de la , sans le couvercle ni la plaque de distribution ;
La est une représentation en perspective du dispositif de régulation thermique de la , montrant les cavités ;
La est une représentation en perspective d’une structure de distribution du dispositif de régulation thermique de la ;
La est une représentation en perspective d’un dispositif de régulation thermique selon un autre exemple de réalisation de l’invention ;
La est une représentation en perspective du dispositif de régulation thermique de la , sans le couvercle ;
La est une représentation de différents éléments du dispositif de régulation thermique de la ;
La est une vue en coupe du dispositif de régulation thermique de la .
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.
On a représenté, sur la , un dispositif de régulation thermique 1 pour le refroidissement et/ou le chauffage de composants 2 dont le fonctionnement est sensible à la température, ce dispositif de régulation thermique 1 comportant :
  • un socle collecteur 4 configuré pour participer à la formation de cavités 5 (au nombre de trois ici) de circulation de fluide, ce socle collecteur 4 présentant une forme longitudinale de direction X, ouverte à ses deux extrémités longitudinales opposées 6,
  • deux organes de fermeture 7 configurés chacun pour fermer de manière étanche les extrémités longitudinales 6 du socle collecteur 4,
  • un couvercle 10 configuré pour fermer les cavités 5 de circulation de fluide, et comportant une ouverture traversante formant une entrée de fluide 11 et une ouverture traversante formant une sortie de fluide 12 dans le dispositif de régulation thermique 1, ce couvercle 10 étant fixé au socle collecteur.
Les composants 2 à refroidir sont notamment choisis parmi des cellules de batterie, des composants électroniques tels qu’un module électronique à transistors, par exemple à transistors IGBT, ou un module d’un convertisseur DCDC. Ces composants 2 sont placés contre une face externe 100 du socle collecteur 4 pour être refroidis par conduction.
Le socle collecteur 4 comprend deux paroi longitudinales 14 opposées, parallèles entre elles.
La distance entre ces deux parois longitudinales 14 définit la largeur du dispositif de régulation thermique 1.
Le socle collecteur 4 présente, en section transversale (suivant une coupe perpendiculaire à l’axe X), une forme en U avec une paroi de fond 15 à laquelle se raccordent les deux parois longitudinales 14. Chaque paroi longitudinale 14 comprend un élargissement 16 le long de son bord libre, opposé à la paroi de fond 15. Les élargissements 16 sont configurés pour participer à la fixation du couvercle 10 sur le socle collecteur 4.
La section transversale du socle collecteur 4 est sensiblement rectangulaire, et est ouvert sur le côté opposé à la paroi de fond 15.
Le socle collecteur 4 reçoit une plaque de distribution 18 disposée sous le couvercle 10 qui forme avec cette plaque de distribution 18, une boîte de distribution 19 configurée pour distribuer, à travers la plaque de distribution 18, du fluide qui provient de l'entrée de fluide 11 sur le couvercle 10.
La plaque de distribution 18 est préalablement fixée au couvercle 10, par exemple par brasage ou soudage.
En variante, la plaque de distribution 18 est d'abord fixée sur le socle collecteur 4 puis le couvercle 10 est fixé sur la plaque de distribution 18 et le socle collecteur 4.
Le couvercle 10 comporte des reliefs 20 formés par emboutissage, qui définissent avec la plaque de distribution 18 une zone de collecte de fluide 21 pour l'entrée et deux zones de collecte de fluide 22 pour la sortie. Les zones de collecte 22 pour la sortie sont disposées de part et d’autre de la zone de collecte de fluide 21 pour l'entrée, zone 21 qui est centrale. Ces zones de collecte 21 et 22 s’étendent sur une majeure partie de la longueur du couvercle 10.
Le couvercle 10 est réalisé en métal, ou à base de matière plastique.
Le socle collecteur 4 est un profilé issu d'une pièce brute découpée à une longueur prédéterminée. Ainsi avec la même pièce brute, il est possible de réaliser différents socles collecteurs 4 avec des longueurs différentes en fonction des applications.
La plaque de distribution 18 est pourvue de trois fentes d'entrée de fluide 24 et de fentes de sortie de fluide 25 disposées en deux rangées de trois fentes 25, comme on peut le voir par exemple sur la .
La rangée de fentes d’entrée de fluide 24 (en face de la zone de collecte de fluide 21 pour l'entrée) est disposée entre deux rangées de fentes de sortie de fluide 25 (en face des deux zones de collecte de fluide 22 pour la sortie).
Les fentes 24, 25 d'entrée et de sortie de fluide présentent chacune une forme longitudinale dans le sens de l’axe X.
Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, les cavités 5 de circulation de fluide sont séparées l'une de l'autre par une cloison 30. Dans ce cas, l’écoulement de fluide se fait par une fente 24 débouchant au centre de la cavité 5 et l’écoulement se divisant ensuite en deux parties pour sortir sur deux côtés opposés de chaque cavité 5 par les fentes 25.
Le nombre de cavités 5 de circulation de fluide peut être de 3 ou plus.
Les cavités 5 de circulation de fluide sont disposées suivant une rangée dans le sens longitudinal du socle collecteur 4.
Les cavités 5 peuvent être identiques les unes par rapport aux autres ou, en variante, être de formes et/ou dimensions différentes.
La ou les cloisons 30 sont formées par des pièces rapportées sur le socle collecteur 4. Les cloisons 30 sont formées par des pièces rapportées, en forme de pavé allongé, entièrement disposées à l’intérieur du socle collecteur 4, perpendiculairement au sens longitudinal X du socle collecteur 4.
Chaque cavité 5 s’étend d'une paroi longitudinale 14 à l'autre du socle collecteur 4.
Les organes de fermeture 7 sont configurés pour boucher les extrémités longitudinales 6 du socle collecteur 4.
Les organes de fermeture 7 agissent ainsi comme des bouchons qui ferment le socle collecteur 4 aux extrémités 6.
Chaque organe de fermeture 7 comporte une patte de fixation 31 configurée pour permettre la fixation du dispositif de régulation thermique 1 à un composant de son environnement dans le véhicule automobile.
La fixation peut être réalisée par vis ou tirant.
La patte de fixation 31 comporte par exemple un orifice 32 pour le passage d’une vis ou d’un tirant.
Comme illustré sur les figures 3 à 5, chaque cavité 5 reçoit une structure de distribution de fluide 35. Cette structure de distribution de fluide 35 permet de perturber efficacement la circulation du fluide dans le chemin de fluide afin d’améliorer le facteur dimensionnant puissance thermique / pertes de charge liquide.
La structure de distribution de fluide 35 est pourvue d’une pluralité d’ouvertures 36, dont certaines sont en regard de la fente d’entrée 24 et d’autres sont regard de la fente de sortie de fluide 25, ces ouvertures 36 étant configurées pour permettre une distribution de fluide dans la cavité 5, entre la fente d’entrée 24 et la fente de sortie de fluide 25.
Les ouvertures 36 sont disposées suivant trois rangées R1, R2 et R3 respectivement le long des fentes d'entrée 24 et des fentes de sortie de fluide 25.
Les rangées R1, R2 et R3 d'ouvertures 36 sont à équidistance les unes des autres.
Les ouvertures 36 sont formées sur un sommet 42 de la structure de distribution 35.
La structure de distribution 35 est réalisée de manière monobloc, à savoir cette structure de distribution 35 est faite sur une pièce monobloc.
Les ouvertures 36 sont obtenues par découpe.
La structure de distribution 35 présente, en profil latéral, des ondulations 55.
Les ondulations 55 de la structure de distribution 35 présentent un pas régulier.
En variante, les ondulations présentent un pas irrégulier.
La structure de distribution 35 comprend une succession de sommets 42 et de creux 43 qui s'étendent sur une largeur W de la cavité 5.
Les sommets 42 et les creux 43 sont formés par des méplats.
Les ouvertures 36 sont formées sur les sommets 42 des ondulations 55.
Ces ouvertures 36 sont séparées, dans chaque rangée, les unes les autres par un espace intercalaire 45 ouvert sur la fente d’entrée et/ou de sortie.
Autrement dit, chaque fente d'entrée et/ou de sortie 24, 25 voit une succession d’ouvertures 36 et d'espaces intercalaires 45.
Le fluide traversant la fente d'entrée 24 circule alors à travers les ouvertures 36 de la structure de distribution 35 et dans les espaces intercalaires 45 entre les ouvertures 36.
La structure de distribution 35 permet ainsi de distribuer de manière appropriée le fluide qui entre par les fentes d'entrée 24.
Les sommets 42 et les creux 43 de la structure de distribution 35 ondulée sont reliées entre elles par des flancs 41.
Ces flancs 41 sont sensiblement parallèles les uns aux autres.
Les flancs 41 qui relient les creux 43 et les sommets 42 consécutifs présentent des persiennes 50 ménageant des passages latéraux 51 de fluide à travers les flancs 41, permettant au fluide passant par les ouvertures 36 des sommets 42 de se distribuer dans les espaces intercalaires 45 à travers les persiennes 50.
Ceci permet d'avoir une distribution uniforme du fluide à travers les ondulations 55 de la structure de distribution 35.
Les persiennes 50 jouent également le rôle de perturbateur dans l'écoulement de fluide, ce qui permet d'améliorer la capacité d'échange thermique grâce à la présence de turbulences dans le fluide.
Grâce aux ondulations, la structure de distribution 35 forme des chemins de fluide les uns à côté des autres.
Ces chemins peuvent communiquer entre eux pour permettre une uniformisation du fluide dans la cavité.
La structure de distribution 35 peut être obtenue à partir d’une tôle en métal dans laquelle des découpes sont réalisées pour former les ouvertures 36 et les persiennes 50.
L’invention est particulièrement avantageuse car les différents éléments qui forment le dispositif de régulation thermique peuvent être standardisés, par exemple les organes de fermeture 7 et les cloisons 30.
Il est possible de fabriquer un dispositif de régulation thermique avec des dimensions souhaitées et ce, à partir d'éléments standardisés, le socle collecteur 4 pouvant être commun à différentes applications, avec une longueur adaptée.
Le socle collecteur 4 peut être obtenu à partir d'une pièce brute de grande longueur fabriquée avec des tolérances sévères en termes de dimensionnement.
Par exemple, le socle collecteur peut être extrudé à partir d’une pièce brute puis usinée et découpée. Dans un autre mode de réalisation, le collecteur est obtenu par emboutissage d’une pièce brute puis découpe de celle-ci. D’autres procédés sont envisageables, tels que par exemple l’obtention du collecteur par impression 3D à partir de métal tel que de l’aluminium, ou encore moulage de la pièce. De préférence, le socle collecteur est obtenu par extrusion d’une pièce brute et découpe de celle-ci.
L’invention permet également de simplifier le procédé d'assemblage grâce à ce socle collecteur 4 qui présente un profil relativement simple.
Le socle collecteur 4 permet en outre d’adapter facilement la chaîne de production pour passer d'un socle collecteur 4 d'une certaine longueur à une autre longueur.
Le procédé d'assemblage du dispositif de régulation thermique 1 comporte l’étape suivante :
  • fabriquer le socle collecteur 4 à partir d'une pièce brute qui est découpée à la longueur souhaitée,
  • placer dans le socle collecteur 4 les organes de fermeture 7 aux extrémités longitudinales de ce socle collecteur 4,
  • placer dans le socle collecteur 4 des cloisons 30 configurées pour définir plusieurs cavités 5 de circulation de fluide,
  • placer dans les cavités 5 une structure de distribution 35 de fluide 30,
  • fixer une plaque de distribution 18 distincte sur le socle collecteur 4.
Dans un autre exemple de réalisation de l'invention illustré aux figures 6 à 9, le socle collecteur 44 présente en section transversale un pourtour fermé, au lieu d’un pourtour ouvert comme pour le socle collecteur 4 précédemment décrit.
Dans ce cas, le socle collecteur 44 comporte une paroi supérieure 38 opposée à la paroi de fond 15, paroi supérieure 38 qui comprend des fentes 24, 25 d'entrée et de sortie de fluide. Cette paroi supérieure 38 forme une plaque de distribution 18 comme décrit plus haut.
La paroi supérieure 38 est monobloc avec le reste du socle collecteur 44.
Autrement dit, l'invention prévoit deux cas possibles, l’un avec un profil ouvert du socle collecteur 4 et l’autre cas avec un profil fermé du socle collecteur 44.
Le socle collecteur 44 comporte des fentes d’insertion 46, de forme allongée et perpendiculaire au sens longitudinal du socle collecteur 4. Dans chaque fente d’insertion 46 est insérée une cloison 47 qui joue le même rôle que la cloison 30 de l’exemple précédent.
Chaque cloison 47 présente, en section transversale, une forme en L avec la plus grande branche 48 du L qui est insérée, de manière étanche, à travers la fente d’insertion 46 du socle collecteur 4. La plus petite branche 49 du L est disposée contre une face externe 100 du socle collecteur 4. Ainsi la cloison 47 présente une portion qui est en dehors de la cavité 5 de circulation de fluide. La cloison 47 est insérée à travers la fente d’insertion 46 du socle collecteur 44 depuis l’extérieur.

Claims (14)

  1. Dispositif de régulation thermique (1) pour le refroidissement et/ou le chauffage d’au moins un composant (2) dont le fonctionnement est sensible à la température, ce composant (2) étant notamment un module électronique de puissance d’un onduleur ou une cellule de batterie, ce dispositif de régulation thermique comportant :
    • un socle collecteur (4; 44) configuré pour participer à la formation d’une cavité (5) de circulation de fluide, ce socle collecteur (4; 44) présentant une forme longitudinale ouverte à ses deux extrémités longitudinales (6) opposées,
    • deux organes de fermeture (7) configurés chacun pour fermer de manière étanche les extrémités longitudinales (6) du socle collecteur (4; 44),
    • un couvercle (10) configuré pour fermer la cavité (5) de circulation de fluide, et comportant au moins une ouverture traversante formant une entrée (11) ou une sortie de fluide (12) dans le dispositif de régulation thermique, ce couvercle (10) étant fixé au socle collecteur (4; 44).
  2. Dispositif de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le socle collecteur (4) présente, en section transversale, une forme en U avec une paroi de fond (15) à laquelle se raccordent deux parois longitudinales (14) opposées, parallèles entre elles, et le socle collecteur (4) est ouvert sur le côté opposé à la paroi de fond (15).
  3. Dispositif de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le socle collecteur (4 ; 44) reçoit une plaque de distribution (18) disposée sous le couvercle (10) qui forme avec cette plaque de distribution, une boîte de distribution (19) configurée pour distribuer, à travers la plaque de distribution (18), du fluide qui provient de l'entrée de fluide sur le couvercle.
  4. Dispositif de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel la plaque de distribution (18) est pourvue de fentes (24, 25) d'entrée et de sortie de fluide.
  5. Dispositif de régulation thermique (1) selon la revendication 1, dans lequel le socle collecteur (44) présente en section transversale un pourtour fermé.
  6. Dispositif de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le socle collecteur (44) comporte une paroi supérieure (38) opposée à la paroi de fond, paroi supérieure (38) qui comprend des fentes (24, 25) d'entrée et de sortie de fluide, et cette paroi supérieure forme une plaque de distribution (18).
  7. Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le socle collecteur (4 ; 44) est un profilé issu d'une pièce brute découpée à une longueur prédéterminée.
  8. Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de régulation thermique comprend plusieurs cavités (5) de circulation de fluide séparées l'une de l'autre par une cloison (30).
  9. Dispositif de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel la ou les cloisons (30) sont formées par des pièces rapportées sur ou dans le socle collecteur (4).
  10. Dispositif de régulation thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le socle collecteur (44) comporte une fente d’insertion (46), notamment de forme allongée et notamment perpendiculaire au sens longitudinal du socle collecteur, dans laquelle est insérée la cloison (47).
  11. Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’un au moins des organes de fermeture (7) comporte une patte de fixation (31) configurée pour permettre la fixation du dispositif de régulation thermique à un composant de son environnement.
  12. Dispositif de régulation thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque cavité (5) reçoit une structure de distribution de fluide (35), notamment une structure de distribution de fluide présentant un profil ondulé.
  13. Procédé d'assemblage d'un dispositif de régulation thermique (1) selon l'une des revendications précédentes, le procédé comportant l’étape suivante :
    • fabriquer le socle collecteur (4) à partir d’un profilé issu d’une pièce brute qui est découpée à la longueur souhaitée.
  14. Procédé selon la revendication précédente, comportant en outre les étapes suivantes :
    • placer dans le socle collecteur (4) les organes de fermeture (7) aux extrémités longitudinales de ce socle collecteur (4),
    • fixer le couvercle (10) au socle collecteur pour fermer la cavité (5) de circulation de fluide.
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