FR3081783A1 - THERMAL REGULATION SYSTEM FOR MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Système de régulation thermique (3) destiné à un véhicule automobile, comprenant un dispositif de ventilation (31), au moins un premier échangeur thermique (30) et au moins un deuxième échangeur thermique (30), caractérisé en ce que le dispositif de ventilation (31) comprend une entrée d'air axiale (310) et au moins deux sorties d'air radiales (311), chacun des flux d'air (FA1, FA2) qui quitte le dispositif de ventilation (31) par l'une de ces sorties d'air radiales (311) étant destiné à alimenter l'un des échangeurs thermiques (30).Thermal regulation system (3) for a motor vehicle, comprising a ventilation device (31), at least a first heat exchanger (30) and at least a second heat exchanger (30), characterized in that the ventilation device (31) comprises an axial air inlet (310) and at least two radial air outlets (311), each of the air flows (FA1, FA2) which leaves the ventilation device (31) through one of these radial air outlets (311) being intended to supply one of the heat exchangers (30).
Description
SYSTEME DE REGULATION THERMIQUE POUR VEHICULE AUTOMOBILETHERMAL REGULATION SYSTEM FOR MOTOR VEHICLE
Le domaine de la présente invention se rapporte aux systèmes de régulation thermique destinés aux véhicules automobiles, et plus particulièrement aux systèmes de régulation thermique destinés à être intégrés en face avant de tels véhicules.The field of the present invention relates to thermal regulation systems intended for motor vehicles, and more particularly to thermal regulation systems intended to be integrated on the front face of such vehicles.
Les véhicules automobiles sont couramment équipés de systèmes de régulation thermique destinés au traitement thermique de leur moteur, de leur habitacle, et éventuellement d’autres composants de ce véhicule. Classiquement, ces systèmes de régulation thermique comprennent un ou plusieurs échangeurs thermiques dans lesquels circule un fluide, par exemple un fluide réfrigérant ou un fluide caloporteur, apte à échanger des calories avec un flux d’air traversant ces échangeurs thermiques.Motor vehicles are commonly equipped with thermal regulation systems intended for the heat treatment of their engine, their cabin, and possibly other components of this vehicle. Conventionally, these thermal regulation systems comprise one or more heat exchangers in which a fluid circulates, for example a cooling fluid or a heat transfer fluid, capable of exchanging calories with an air flow passing through these heat exchangers.
Afin de capter une quantité d’air suffisante pour permettre un refroidissement efficace des différents éléments concernés, ces échangeurs thermiques sont généralement agencés en face avant du véhicule, c’est-à-dire devant le compartiment moteur de ce véhicule. Ainsi, le flux d’air destiné à traverser les échangeurs thermiques est généré au moins partiellement par le déplacement du véhicule. Ces systèmes de régulation thermique peuvent également comprendre un dispositif de ventilation qui permet de forcer l’arrivée d’air par exemple lorsque le véhicule est à l’arrêt.In order to capture a sufficient quantity of air to allow effective cooling of the various elements concerned, these heat exchangers are generally arranged on the front face of the vehicle, that is to say in front of the engine compartment of this vehicle. Thus, the air flow intended to pass through the heat exchangers is generated at least partially by the movement of the vehicle. These thermal regulation systems can also include a ventilation device which makes it possible to force the supply of air, for example when the vehicle is stationary.
L’espace en face avant des véhicules étant relativement restreint, il est courant d’empiler les échangeurs thermiques les uns après les autres le long d’une direction de déplacement principal du véhicule. Un inconvénient de cet agencement réside dans le fait que seul le premier de ces échangeurs thermiques, c’est-à-dire l’échangeur thermique agencé le plus en avant du véhicule, est alimenté par de l’air frais. On comprend en effet que le flux d’air qui traverse par exemple le deuxième échangeur thermique, c’est-à-dire l’échangeur thermique agencé immédiatement après le premier échangeur thermique, a déjà traversé ce premier échangeur thermique et est ainsi partiellement réchauffé. Dès lors, l’écart de température entre le fluide qui circule dans le deuxième échangeur thermique et le flux d’air qui traverse ce deuxième échangeur thermique est réduit, ce qui résulte en une diminution du rendement thermique de ce deuxième échangeur thermique. Bien entendu, ce phénomène de diminution du rendement est de plus en plus important pour les échangeurs en aval du sens de circulation d’air lorsque le nombre d’échangeurs thermiques empilés augmente.As the space on the front of vehicles is relatively small, it is common to stack heat exchangers one after the other along a main direction of movement of the vehicle. A drawback of this arrangement lies in the fact that only the first of these heat exchangers, that is to say the heat exchanger arranged furthest from the vehicle, is supplied with fresh air. It is in fact understood that the air flow which passes, for example, through the second heat exchanger, that is to say the heat exchanger arranged immediately after the first heat exchanger, has already passed through this first heat exchanger and is thus partially reheated . Consequently, the temperature difference between the fluid which circulates in the second heat exchanger and the air flow which crosses this second heat exchanger is reduced, which results in a reduction in the thermal efficiency of this second heat exchanger. Of course, this phenomenon of reduction in efficiency is increasingly important for the exchangers downstream from the direction of air circulation when the number of stacked heat exchangers increases.
La présente invention s’inscrit dans ce contexte et propose un système de régulation thermique dans lequel tous les échangeurs thermiques sont traversés par de l’air frais, c‘est à dire de l’air n’ayant traversé aucun autre échangeur thermique en amont, tout en présentant un dimensionnement acceptable compte tenu de la localisation en face avant de ce système de régulation thermique.The present invention falls within this context and proposes a thermal regulation system in which all the heat exchangers are crossed by fresh air, that is to say air which has not passed through any other heat exchanger upstream. , while presenting an acceptable sizing taking into account the location on the front of this thermal regulation system.
Un objet de la présente invention concerne ainsi un système de régulation thermique pour véhicule automobile, comprenant un dispositif de ventilation, au moins un premier échangeur thermique et au moins un deuxième échangeur thermique. Selon l’invention, le dispositif de ventilation comprend une entrée d’air axiale et au moins deux sorties d’air radiales, chacun des flux d’air quittant le dispositif de ventilation par l’une de ces sorties d’air radiales étant destiné à alimenter l’un des échangeurs thermiques.An object of the present invention thus relates to a thermal regulation system for a motor vehicle, comprising a ventilation device, at least a first heat exchanger and at least a second heat exchanger. According to the invention, the ventilation device comprises an axial air inlet and at least two radial air outlets, each of the air flows leaving the ventilation device through one of these radial air outlets being intended to supply one of the heat exchangers.
Autrement dit, le dispositif de ventilation est configuré pour aspirer un flux d’air selon une direction axiale et pour générer au moins deux flux d’air qui se propagent selon des directions radiales, chacun de ces flux d’air radiaux étant destiné à alimenter l’un des échangeurs thermiques du système de régulation thermique. On comprend donc que chaque échangeur thermique est alimenté par un flux d’air frais qui lui est propre. On entend par «alimenter un échangeur thermique» le fait que le flux d’air concerné traverse un faisceau d’échange de chaleur de cet échangeur thermique, ce flux d’air étant apte à échanger des calories avec un fluide circulant dans ce faisceau d’échange de chaleur. Ce fluide peut être un fluide réfrigérant ou un fluide caloporteur.In other words, the ventilation device is configured to draw in an air flow in an axial direction and to generate at least two air flows which propagate in radial directions, each of these radial air flows being intended to supply one of the heat exchangers of the thermal regulation system. It is therefore understood that each heat exchanger is supplied by a flow of fresh air which is specific to it. By "supplying a heat exchanger" is meant the fact that the air flow concerned passes through a heat exchange bundle of this heat exchanger, this air flow being capable of exchanging calories with a fluid circulating in this bundle d heat exchange. This fluid can be a cooling fluid or a heat transfer fluid.
Ainsi, la présente invention permet avantageusement d’alimenter en air frais chacun des échangeurs thermiques du système de régulation thermique. L’écart de température entre le flux d’air qui alimente ces échangeurs thermiques et le fluide qui circule dans ces échangeurs thermiques est ainsi maximisé, ce qui améliore le rendement thermique de ces derniers. De plus, pour une surface d’échange de chaleur totale équivalente, le constructeur du véhicule automobile considéré dispose d’une plus grande liberté d’agencement s’il doit positionner deux échangeurs thermiques plutôt qu’un seul.Thus, the present invention advantageously makes it possible to supply fresh air to each of the heat exchangers of the thermal regulation system. The temperature difference between the air flow which feeds these heat exchangers and the fluid which circulates in these heat exchangers is thus maximized, which improves the thermal efficiency of the latter. In addition, for an equivalent total heat exchange surface, the manufacturer of the motor vehicle in question has greater freedom of arrangement if it has to position two heat exchangers rather than one.
Selon une caractéristique de la présente invention, ces sorties d’air radiales peuvent être ménagées par la présence d’un conduit agencé entre une tranche du dispositif de ventilation et l’un des échangeurs thermiques. Autrement dit, ce conduit est configuré pour être emprunté par l’un des flux d’air radiaux généré, au moins en partie, par le dispositif de ventilation et destiné à alimenter l’un des échangeurs thermiques du système de régulation. Avantageusement, au moins un conduit est associé à chacune des sorties d’air radiales du dispositif de ventilation et, respectivement, l’un des échangeurs thermiques. On comprend que ces conduits permettent de limiter les déperditions d’air entre la sortie d’air du dispositif de ventilation et l’échangeur thermique concerné et permettent ainsi d’optimiser le rendement de cet échangeur thermique.According to a characteristic of the present invention, these radial air outlets can be provided by the presence of a duct arranged between a section of the ventilation device and one of the heat exchangers. In other words, this duct is configured to be used by one of the radial air flows generated, at least in part, by the ventilation device and intended to supply one of the heat exchangers of the regulation system. Advantageously, at least one duct is associated with each of the radial air outlets of the ventilation device and, respectively, one of the heat exchangers. It is understood that these conduits make it possible to limit the air losses between the air outlet of the ventilation device and the heat exchanger concerned and thus make it possible to optimize the efficiency of this heat exchanger.
Selon une autre caractéristique de la présente invention, un masque peut être agencé sur une tranche du dispositif de ventilation, ce masque présentant autant d’ajours que de sorties radiales à prévoir en regard des échangeurs thermiques. Selon cette caractéristique, on comprend que les flux d’air radiaux sont expulsés sur toute la tranche du dispositif de ventilation et que le masque ajouré permet alors avantageusement de diriger ces flux d’air radiaux vers les échangeurs thermiques à alimenter.According to another characteristic of the present invention, a mask can be arranged on a slice of the ventilation device, this mask having as many openings as there are radial outlets to be provided opposite the heat exchangers. According to this characteristic, it is understood that the radial air flows are expelled over the entire edge of the ventilation device and that the perforated mask then advantageously makes it possible to direct these radial air flows towards the heat exchangers to be supplied.
Selon un aspect de la présente invention, les échangeurs thermiques s’inscrivent chacun principalement dans un plan parallèle à l’entrée d’air axiale du dispositif de ventilation.According to one aspect of the present invention, the heat exchangers are each mainly in a plane parallel to the axial air inlet of the ventilation device.
Selon un premier exemple de réalisation de la présente invention, les échangeurs thermiques peuvent être agencés à des hauteurs différentes le long de la direction axiale. Avantageusement, cela permet de limiter l’encombrement total du système de régulation thermique selon l’invention et ainsi de l’adapter aux contraintes d’encombrement inhérentes à l’espace dans lequel il est reçu.According to a first embodiment of the present invention, the heat exchangers can be arranged at different heights along the axial direction. Advantageously, this makes it possible to limit the total size of the thermal regulation system according to the invention and thus to adapt it to the size constraints inherent in the space in which it is received.
Selon un deuxième exemple de réalisation, chaque échangeur thermique s’inscrit principalement dans un plan parallèle à au moins un plan dans lequel s’inscrit un autre échangeur thermique.According to a second embodiment, each heat exchanger is mainly located in a plane parallel to at least one plane in which is registered another heat exchanger.
Selon ce deuxième exemple de réalisation, le système de régulation thermique peut comprendre au moins un échangeur thermique additionnel empilé sur au moins l’un des échangeurs thermiques, le long d’un axe principal, l’échangeur thermique additionnel et l’échangeur thermique sur lequel il est empilé étant agencés à distance l’un de l’autre de sorte à créer un passage entre cet échangeur thermique additionnel et cet échangeur thermique, le système de régulation thermique comprenant en outre au moins un conduit agencé entre l’une des sorties d’air radiales du dispositif de ventilation et le passage ménagé entre l’échangeur thermique additionnel et l’échangeur thermique.According to this second embodiment, the thermal regulation system can comprise at least one additional heat exchanger stacked on at least one of the heat exchangers, along a main axis, the additional heat exchanger and the heat exchanger on which it is stacked being arranged at a distance from each other so as to create a passage between this additional heat exchanger and this heat exchanger, the thermal regulation system further comprising at least one duct arranged between one of the outlets of air from the ventilation device and the passage between the additional heat exchanger and the heat exchanger.
Avantageusement, le système de régulation thermique comprend autant d’échangeurs thermiques additionnels que d’échangeurs thermiques, chaque échangeur thermique additionnel étant empilé avec l’un des échangeurs thermiques le long de l’axe principal, chaque échangeur thermique additionnel étant agencé à distance de l’échangeur thermique sur lequel il est empilé de sorte à créer un passage entre chaque échangeur thermique additionnel et l’échangeur thermique sur lequel il est empilé, le système de régulation thermique comprenant en outre une pluralité de conduits, chacun de ces conduits étant agencé entre l’une des sorties d’air radiales du dispositif de ventilation et l’un des passages ménagés entre les échangeurs thermiques additionnels et les échangeurs thermiques sur lesquels ils sont empilés. Alternativement, les échangeurs thermiques et les échangeurs thermiques additionnels peuvent être empilés deux à deux le long d’axes principaux distincts et parallèles.Advantageously, the thermal regulation system comprises as many additional heat exchangers as heat exchangers, each additional heat exchanger being stacked with one of the heat exchangers along the main axis, each additional heat exchanger being arranged at a distance from the heat exchanger on which it is stacked so as to create a passage between each additional heat exchanger and the heat exchanger on which it is stacked, the thermal regulation system further comprising a plurality of conduits, each of these conduits being arranged between one of the radial air outlets of the ventilation device and one of the passages provided between the additional heat exchangers and the heat exchangers on which they are stacked. Alternatively, the heat exchangers and the additional heat exchangers can be stacked two by two along separate and parallel main axes.
On comprend que selon ce deuxième exemple de réalisation chaque flux d’air radial généré par le dispositif de ventilation est apte à alimenter un échangeur thermique et un échangeur thermique additionnel. Selon un aspect de la présente invention, des moyens de guidage peuvent être agencés entre chaque échangeur thermique additionnel et l’échangeur thermique sur lequel il est empilé. Avantageusement ces moyens de guidage sont alors configurés pour guider les flux d’air radiaux arrivant dans les passages ménagés entre ces échangeurs empilés de sorte que l’alimentation en air des échangeurs thermiques additionnels et des échangeurs thermiques soit uniforme. En d’autres termes, ces moyens de guidage sont configurés pour diviser chacun des flux d’air radiaux en deux flux d’air distincts respectivement destinés à alimenter l’échangeur thermique ou l’échangeur thermique additionnel.It is understood that according to this second embodiment, each radial air flow generated by the ventilation device is capable of supplying a heat exchanger and an additional heat exchanger. According to one aspect of the present invention, guide means can be arranged between each additional heat exchanger and the heat exchanger on which it is stacked. Advantageously, these guide means are then configured to guide the radial air flows arriving in the passages provided between these stacked exchangers so that the air supply to the additional heat exchangers and the heat exchangers is uniform. In other words, these guide means are configured to divide each of the radial air flows into two separate air flows respectively intended to supply the heat exchanger or the additional heat exchanger.
L’invention concerne également un véhicule automobile équipé du système de régulation thermique selon l’invention.The invention also relates to a motor vehicle equipped with the thermal regulation system according to the invention.
Selon une caractéristique de la présente invention, le système de régulation thermique est agencé en face avant de ce véhicule.According to a characteristic of the present invention, the thermal regulation system is arranged on the front face of this vehicle.
Par exemple, le véhicule sur lequel est intégré le système de régulation thermique peut comprendre un dispositif de stockage électrique destiné à l’alimentation d’un moteur électrique qui assure au moins en partie le déplacement du véhicule. Le système de régulation thermique peut alors être destiné au traitement thermique de ce dispositif de stockage électrique ainsi qu’au traitement thermique d’un habitacle du véhicule. On comprend donc que le système de régulation thermique selon l’invention est adapté à être intégré sur des véhicules électriques ou hybrides. Tel que mentionné ci-dessus, le système de régulation thermique selon l’invention présente un rendement supérieur au rendement des systèmes de régulation thermique actuels et est donc particulièrement adapté à ce genre de véhicules dans lesquels le dispositif de stockage électrique peut présenter un besoin en refroidissement important par exemple lorsqu’il est en phase de charge rapide. On entend par « charge rapide » une technique de charge de ces dispositifs de stockage électrique à haut voltage et haut ampérage qui permet avantageusement une charge plus rapide qu’une charge sur un réseau électrique domestique par exemple mais qui résulte en un échauffement plus important de ces dispositifs de stockage électrique. Autrement dit, cette technique de charge rapide implique un besoin en refroidissement auquel les systèmes de traitement thermique actuels ne sont pas capables de répondre contrairement au système de traitement thermique selon la présente invention.For example, the vehicle on which the thermal regulation system is integrated may include an electrical storage device intended for the supply of an electric motor which at least partly ensures the movement of the vehicle. The thermal regulation system can then be intended for the thermal treatment of this electrical storage device as well as for the thermal treatment of a passenger compartment of the vehicle. It is therefore understood that the thermal regulation system according to the invention is adapted to be integrated on electric or hybrid vehicles. As mentioned above, the thermal regulation system according to the invention has an efficiency greater than the efficiency of current thermal regulation systems and is therefore particularly suitable for this type of vehicle in which the electrical storage device may have a need for significant cooling, for example when it is in rapid charge phase. The term “rapid charge” is understood to mean a technique for charging these high voltage and high amperage electrical storage devices which advantageously allows charging faster than charging on a domestic electrical network for example, but which results in greater heating of these electrical storage devices. In other words, this rapid charging technique implies a cooling requirement which the current heat treatment systems are not able to meet unlike the heat treatment system according to the present invention.
D’autres détails, caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec les différents exemples de réalisation illustrés sur les figures suivantes :Other details, characteristics and advantages will emerge more clearly on reading the detailed description given below for information only in relation to the various embodiments illustrated in the following figures:
-la figure i illustre schématiquement une face avant, vue de côté, d’un véhicule automobile dans lequel est intégré un système de régulation thermique selon un premier exemple de réalisation de la présente invention ;FIG. 1 schematically illustrates a front face, seen from the side, of a motor vehicle in which a thermal regulation system is integrated according to a first embodiment of the present invention;
-la figure 2 illustre schématiquement le système de régulation thermique selon le premier exemple de réalisation de la présente invention ;FIG. 2 schematically illustrates the thermal regulation system according to the first exemplary embodiment of the present invention;
-la figure 3 illustre schématiquement un deuxième exemple de réalisation du système de régulation thermique selon l’invention.FIG. 3 schematically illustrates a second exemplary embodiment of the thermal regulation system according to the invention.
La figure 1 illustre, de façon schématique, une face avant 1 d’un véhicule 2 auquel est intégré un système de régulation thermique 3 selon l’invention. Ainsi, ce système de régulation thermique 3 est agencé devant un compartiment moteur du véhicule - non illustré ici - par rapport à un sens de déplacement principal D de ce véhicule 2.Figure 1 illustrates, schematically, a front face 1 of a vehicle 2 which is integrated a thermal regulation system 3 according to the invention. Thus, this thermal regulation system 3 is arranged in front of an engine compartment of the vehicle - not illustrated here - with respect to a main direction of movement D of this vehicle 2.
Le système de régulation thermique 3 comprend notamment au moins deux échangeurs thermiques 30 et un dispositif de ventilation 31. Selon les exemples illustrés ici, ce système de régulation thermique 3 comprend avantageusement quatre échangeurs thermiques 30, seulement trois étant visibles sur la figure 1.The thermal regulation system 3 notably comprises at least two heat exchangers 30 and a ventilation device 31. According to the examples illustrated here, this thermal regulation system 3 advantageously comprises four heat exchangers 30, only three being visible in FIG. 1.
Tel que cela sera plus amplement détaillé ci-après, le dispositif de ventilation 31 du système de régulation thermique 3 comprend au moins une entrée d’air axiale et au moins deux sorties d’air radiales. Selon un agencement illustré sur la figure i, un flux d’air FA est aspiré par le dispositif de ventilation selon une direction parallèle au sens de déplacement principal D du véhicule 2 sur lequel est intégré le système de régulation thermique 3. Ce flux d’air FA est ensuite envoyé vers chacun des échangeurs thermiques 30 selon des directions perpendiculaires à ce sens de déplacement principal D du véhicule 2. Tout autre agencement de ce système de régulation thermique 3 dans le véhicule 2 est par ailleurs envisageable sans sortir du contexte de l’invention : par exemple, le flux d’air FA pourrait être aspiré selon une direction verticale, c’est-à-dire une direction perpendiculaire à la route sur laquelle se déplace ce véhicule 2.As will be explained in more detail below, the ventilation device 31 of the thermal regulation system 3 comprises at least one axial air inlet and at least two radial air outlets. According to an arrangement illustrated in FIG. I, an air flow FA is sucked in by the ventilation device in a direction parallel to the main direction of movement D of the vehicle 2 on which the thermal regulation system 3 is integrated. This flow of FA air is then sent to each of the heat exchangers 30 in directions perpendicular to this main direction of movement D of the vehicle 2. Any other arrangement of this thermal regulation system 3 in the vehicle 2 is also possible without departing from the context of the invention: for example, the air flow FA could be sucked in a vertical direction, that is to say a direction perpendicular to the road on which this vehicle 2 moves.
Chacun de ces échangeurs thermiques 30 est configuré pour permettre un échange de chaleur entre un fluide, par exemple un fluide réfrigérant ou un fluide caloporteur, qui circule dans l’échangeur de chaleur 30 concerné et le flux d’air qui traverse cet échangeur de chaleur 30. Ces échangeurs de chaleur 30 sont agencés sur une ou plusieurs boucles de traitement thermique, ces boucles de traitement thermique pouvant par exemple être destinées au traitement thermique d’un moteur du véhicule 2, d’un habitacle de ce véhicule 2 ou de tout autre composant de ce véhicule 2.Each of these heat exchangers 30 is configured to allow a heat exchange between a fluid, for example a cooling fluid or a heat transfer fluid, which circulates in the heat exchanger 30 concerned and the air flow which passes through this heat exchanger 30. These heat exchangers 30 are arranged on one or more heat treatment loops, these heat treatment loops can for example be intended for heat treatment of an engine of vehicle 2, of a passenger compartment of this vehicle 2 or of any other component of this vehicle 2.
En référence aux figures 2 et 3, nous allons maintenant décrire plus en détails l’agencement et le fonctionnement du système de régulation thermique 3 selon l’invention.Referring to Figures 2 and 3, we will now describe in more detail the arrangement and operation of the thermal regulation system 3 according to the invention.
La figure 2 illustre schématiquement le dispositif de régulation thermique 3 selon un premier exemple de réalisation de la présente invention. Selon ce premier exemple de réalisation le système de régulation thermique 3 comprend quatre échangeurs thermiques 30 dont un est représenté en transparence afin de rendre notamment visible le dispositif de ventilation 31 de ce système de régulation thermique 3 agencé entre les échangeurs thermiques.FIG. 2 schematically illustrates the thermal regulation device 3 according to a first exemplary embodiment of the present invention. According to this first embodiment, the thermal regulation system 3 comprises four heat exchangers 30, one of which is shown in transparency in order to make in particular the ventilation device 31 of this thermal regulation system 3 arranged between the heat exchangers.
Tel qu’illustré, le dispositif de ventilation 31 comprend une entrée d’air axiale 310 par laquelle il aspire le flux d’air FA et une pluralité de sorties d’air radiales 311 par lesquelles plusieurs flux d’air FAi, FA2 sont expulsés. Dans la suite de la description le flux d’air FA qui est aspiré par le dispositif de ventilation 31 sera désigné comme «flux d’air axial FA» tandis que les flux d’air FAi, FA2 qui quittent le dispositif de ventilation 31 par les sorties d’air radiales seront désignés comme «flux d’air radiaux F Ai, FA2». On comprend que ces flux d’air radiaux FAi, FA2 sont respectivement destinés à l’alimentation de l’un des échangeurs thermiquesAs illustrated, the ventilation device 31 comprises an axial air inlet 310 by which it sucks the air flow FA and a plurality of radial air outlets 311 by which several air flows FAi, FA2 are expelled . In the following description, the air flow FA which is sucked in by the ventilation device 31 will be designated as "axial air flow FA" while the air flows FAi, FA2 which leave the ventilation device 31 by the radial air outlets will be designated as "radial air flows F Ai, FA2". It is understood that these radial air flows FAi, FA2 are respectively intended for supplying one of the heat exchangers
30.30.
En d’autres termes, le dispositif de ventilation 31 est un dispositif de type ventilateur centrifuge avec une unique entrée d’air axiale 310 et une pluralité de sorties d’air radiales. Afin d’optimiser l’utilisation de l’air frais et s’assurer que l’air sortant radialement du dispositif de ventilation 31 pénètre bien dans les échangeurs thermiques 30 agencés au voisinage du dispositif de ventilation 31, il est prévu avantageusement autant de sorties d’air radiales 311 que le système de régulation thermique 3 comprend d’échangeurs thermiques 30. Tel qu’illustré sur la figure 2, les sorties d’air radiales 311 sont ménagées sur une tranche 314 du dispositif de ventilation 31. Par exemple, cette tranche 314 peut être équipé d’ailettes par lesquelles les flux d’air radiaux FAi, FA2 sont aptes à quitter le dispositif de ventilation 31. Autrement dit de l’air sort alors indifféremment sur tout le pourtour du dispositif de ventilation 31. Selon cet exemple, un masque 312 ajouré peut être agencé sur cette tranche 314 du dispositif de ventilation 31. On comprend que les ajours 313 de ce masque 312 sont alors disposés en regard de chaque échangeur thermique 30 à alimenter. Sur la figure 2, pour faciliter la compréhension des figures, seules trois de ces ajours 312 sont illustrés et seuls deux flux d’air radiaux FAi, FA2 sont représentés mais on comprend que le système de régulation thermique 3 tel que représenté pourrait comprendre un masque 312 percé d’au moins quatre ajours 313 et le flux d’air frais en sortie du dispositif de ventilation centrifuge pourrait ainsi être scindé en au moins quatre flux d’air frais radiaux. Ainsi, chacun de ces échangeurs thermiques 30 est alimenté par un flux d’air frais, directement en sortie du dispositif de ventilationIn other words, the ventilation device 31 is a centrifugal fan type device with a single axial air inlet 310 and a plurality of radial air outlets. In order to optimize the use of fresh air and ensure that the air leaving radially from the ventilation device 31 does indeed penetrate into the heat exchangers 30 arranged in the vicinity of the ventilation device 31, there are advantageously provided as many outlets of radial air 311 that the thermal regulation system 3 comprises heat exchangers 30. As illustrated in FIG. 2, the radial air outlets 311 are formed on a section 314 of the ventilation device 31. For example, this section 314 can be fitted with fins by which the radial air flows FAi, FA2 are capable of leaving the ventilation device 31. In other words, air then leaves indifferently around the entire periphery of the ventilation device 31. According to this example, an openwork mask 312 can be arranged on this edge 314 of the ventilation device 31. It is understood that the openings 313 of this mask 312 are then placed facing each other. that heat exchanger 30 to supply. In FIG. 2, to facilitate the understanding of the figures, only three of these openings 312 are illustrated and only two radial air flows FAi, FA2 are shown but it is understood that the thermal regulation system 3 as shown could include a mask 312 pierced with at least four openings 313 and the flow of fresh air at the outlet of the centrifugal ventilation device could thus be split into at least four flows of radial fresh air. Thus, each of these heat exchangers 30 is supplied with a flow of fresh air, directly at the outlet of the ventilation device.
31, qui lui est propre. L’écart de température entre le fluide circulant dans les échangeurs thermiques 30 et les flux d’air FAi, FA2 traversant ces échangeurs thermiques 30 est ainsi maximisé ce qui permet avantageusement d’augmenter le rendement thermique de ces échangeurs thermiques 30.31, which is its own. The temperature difference between the fluid circulating in the heat exchangers 30 and the air flows FAi, FA2 passing through these heat exchangers 30 is thus maximized which advantageously makes it possible to increase the thermal efficiency of these heat exchangers 30.
Selon le premier exemple de réalisation illustré sur la figure 2, les échangeurs thermiques 30 sont agencés de manière à s’inscrire principalement dans des plans parallèles à l’entrée d’air axiale 310, c’est-à-dire dans des plans dans lesquels s’inscrit la direction axiale selon laquelle le dispositif de ventilation 31 aspire le flux d’air FA. On note par ailleurs que ces échangeurs thermiques 30 sont agencés à des hauteurs variables le long de cette direction axiale. De plus, selon l’exemple illustré ici, les échangeurs thermiques 30 s’inscrivent dans des plans parallèles deux à deux mais il est entendu qu’il ne s’agit que d’un exemple d’agencement et que tout autre agencement de ces échangeurs thermiques autour du dispositif de ventilation est envisageable sans sortir du contexte de l’invention.According to the first exemplary embodiment illustrated in FIG. 2, the heat exchangers 30 are arranged so as to be inscribed mainly in planes parallel to the axial air inlet 310, that is to say in planes in which fits the axial direction in which the ventilation device 31 sucks the air flow FA. Note also that these heat exchangers 30 are arranged at variable heights along this axial direction. In addition, according to the example illustrated here, the heat exchangers 30 are in parallel planes two by two but it is understood that this is only an example of arrangement and that any other arrangement of these heat exchangers around the ventilation device can be envisaged without departing from the context of the invention.
La figure 3 illustre quant à elle un deuxième exemple de réalisation de la présente invention. Ce deuxième exemple de réalisation diffère du premier exemple de réalisation notamment par l’agencement des échangeurs thermiques 30 par rapport au dispositif de ventilation 31. Comme précédemment, les échangeurs thermiques 30 sont agencés de manière à s’inscrire principalement dans des plans parallèles à la direction axiale selon laquelle est aspiré le flux d’air axial FA, ces plans étant par ailleurs dans cet exemple de réalisation parallèles entre eux. Selon l’exemple illustré sur cette figure 3, les échangeurs thermiques 30 sont agencés à des hauteurs équivalentes ou sensiblement équivalentes le long de la direction axiale mais il est entendu que ces échangeurs thermiques 30 pourraient être agencés à des hauteurs différentes sans nuire à l’invention. Dans ce deuxième exemple de réalisation, un échangeur thermique additionnel 300 est empilé sur chaque échangeur thermique 30 le long d’un axe principal X perpendiculaire à la direction axiale d’aspiration du flux d’air axial FA, un passage étant ménagé entre chaque échangeur thermique 30 et l’échangeur thermique additionnel 300 avec lequel il est empilé. Autrement dit, selon l’exemple illustré sur la figure 3, les deux échangeurs thermiques 30 et les deux échangeurs thermiques additionnels 300 sont empilés deux à deux le long d’un unique axe principal X mais il est entendu que ces échangeurs thermiques 30 et ces échangeurs thermiques additionnels 300 pourraient être empilés deux à deux le ίο long de deux axes distincts et parallèles entre eux sans sortir du contexte de l’invention.Figure 3 illustrates a second embodiment of the present invention. This second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment in particular by the arrangement of the heat exchangers 30 relative to the ventilation device 31. As previously, the heat exchangers 30 are arranged so as to fit mainly in planes parallel to the axial direction in which the axial air flow FA is sucked in, these planes also being parallel to each other in this embodiment. According to the example illustrated in this FIG. 3, the heat exchangers 30 are arranged at equivalent or substantially equivalent heights along the axial direction but it is understood that these heat exchangers 30 could be arranged at different heights without harming the invention. In this second embodiment, an additional heat exchanger 300 is stacked on each heat exchanger 30 along a main axis X perpendicular to the axial direction of suction of the axial air flow FA, a passage being provided between each exchanger thermal 30 and the additional heat exchanger 300 with which it is stacked. In other words, according to the example illustrated in FIG. 3, the two heat exchangers 30 and the two additional heat exchangers 300 are stacked two by two along a single main axis X but it is understood that these heat exchangers 30 and these additional heat exchangers 300 could be stacked two by two along two separate axes which are parallel to each other without departing from the context of the invention.
Tel que représenté, le système de régulation thermique 3 selon ce deuxième exemple de réalisation comprend en outre deux conduits 33 agencés entre chaque sortie d’air radiale 311 et chacun des passages 32 ménagés entre les échangeurs thermiques 30. Ces conduits 33 sont ainsi aptes à acheminer chacun des flux d’air radiaux FAi, FA2 jusqu’aux passages 32, et donc jusqu’aux échangeurs thermiques 30.As shown, the thermal regulation system 3 according to this second embodiment further comprises two conduits 33 arranged between each radial air outlet 311 and each of the passages 32 formed between the heat exchangers 30. These conduits 33 are thus able to conveying each of the radial air flows FAi, FA2 to the passages 32, and therefore to the heat exchangers 30.
Avantageusement, on comprend donc que, selon ce deuxième exemple de réalisation, chaque flux d’air radial FAi, FA2 est configuré pour alimenter simultanément un échangeur thermique 30 et un échangeur thermique additionnel 300. A cet effet, des moyens de guidage - non illustrés ici - peuvent être agencés dans les passages 32 ménagés entre les échangeurs thermiques additionnels 300 et les échangeurs thermiques 30 sur lesquels ils sont empilés. Ainsi, lorsque le flux d’air radial FAi, FA2 quitte son conduit 33 pour rejoindre le passage 32 concerné, il est divisé en au moins deux flux d’air secondaires qui se propagent selon deux sens opposés tel que représenté par les doubles flèches FAi’, FA2’ sur la figure 3.Advantageously, it is therefore understood that, according to this second embodiment, each radial air flow FAi, FA2 is configured to supply simultaneously a heat exchanger 30 and an additional heat exchanger 300. For this purpose, guide means - not illustrated here - can be arranged in the passages 32 formed between the additional heat exchangers 300 and the heat exchangers 30 on which they are stacked. Thus, when the radial air flow FAi, FA2 leaves its duct 33 to join the passage 32 concerned, it is divided into at least two secondary air flows which propagate in two opposite directions as represented by the double arrows FAi ', FA2' in Figure 3.
On remarque en outre que les conduits 33 permettant d’acheminer les flux d’air radiaux FAi, FA2 jusqu’aux passages 32 ménagés entre les échangeurs thermiques 30 et les échangeurs thermiques additionnels 300 peuvent être coudés. Cette flexibilité des conduits 33 permet notamment de faciliter le positionnement du système de régulation thermique 3 en face avant du véhicule auquel il est destiné. En effet, quelle que soit la position des échangeurs thermiques 30 et des échangeurs thermiques additionnels 300, il suffit d’adapter la forme et/ou la disposition des conduits 33 afin d’acheminer les flux d’air radiaux FAi, FA2 jusqu’à eux, et plus précisément jusqu’aux passages 32 ménagés entre ces échangeurs thermiques 30 et les échangeurs thermiques additionnels 300.It will also be noted that the conduits 33 making it possible to route the radial air flows FAi, FA2 to the passages 32 formed between the heat exchangers 30 and the additional heat exchangers 300 can be bent. This flexibility of the conduits 33 makes it possible in particular to facilitate the positioning of the thermal regulation system 3 on the front face of the vehicle for which it is intended. In fact, whatever the position of the heat exchangers 30 and of the additional heat exchangers 300, it suffices to adapt the shape and / or the arrangement of the conduits 33 in order to route the radial air flows FAi, FA2 up to them, and more precisely up to the passages 32 formed between these heat exchangers 30 and the additional heat exchangers 300.
Il est entendu que les caractéristiques décrites ci-dessus en référence au premier exemple de réalisation ou au deuxième exemple de réalisation peuvent être combinées sans sortir du contexte de l’invention. Notamment, le système de régulation thermique 3 selon le premier exemple de réalisation peut comprendre des conduits 33 agencés entre chaque sortie d’air radiale 311 et chaque échangeur thermique 30 et le système de régulation thermique 3 selon le deuxième exemple de réalisation peut quant à lui comprendre le masque 312 ajouré agencé sur la tranche 314 du dispositif de ventilation 31.It is understood that the characteristics described above with reference to the first exemplary embodiment or to the second exemplary embodiment can be combined without departing from the context of the invention. In particular, the thermal regulation system 3 according to the first exemplary embodiment can comprise conduits 33 arranged between each radial air outlet 311 and each heat exchanger 30 and the thermal regulation system 3 according to the second exemplary embodiment can meanwhile comprise the openwork mask 312 arranged on the edge 314 of the ventilation device 31.
La présente invention permet donc de manière particulièrement avantageuse d’alimenter au moins deux échangeurs thermiques 30 simultanément par un flux d’air frais, c’est-à-dire un flux d’air qui n’a encore traversé aucun échangeur thermique. Tel que précédemment mentionné, le rendement de ces échangeurs thermiques 30, et donc du système de régulation thermique 3 comprenant ces échangeurs thermiques 30, est ainsi amélioré sans que leurs dimensions n’aient à être augmentées.The present invention therefore makes it possible, in a particularly advantageous manner, to supply at least two heat exchangers 30 simultaneously with a flow of fresh air, that is to say a flow of air which has not yet passed through any heat exchanger. As previously mentioned, the efficiency of these heat exchangers 30, and therefore of the thermal regulation system 3 comprising these heat exchangers 30, is thus improved without their dimensions having to be increased.
On comprend de ce qui précède que le système de régulation thermique 3 selon l’invention présente, pour un dimensionnement équivalent, de meilleures performances thermiques que les systèmes de régulation thermiques actuels. Ce système de régulation thermique 3 est ainsi particulièrement adapté à des situations dans lesquelles le besoin en refroidissement des différents composants du véhicule est important. Par exemple, le système de régulation thermique 3 selon la présente invention est particulièrement adapté à être intégré sur un véhicule électrique ou hybride. En effet, ces véhicules sont équipés d’au moins un dispositif de stockage électrique destiné à l’alimentation d’un moteur électrique qui assure tout ou partie du déplacement de ce véhicule. Ces dispositifs de stockage électriques doivent être régulièrement chargés et de nouvelles techniques de charge rapide ont récemment fait leur apparition. Ces techniques de charge rapide présentent l’avantage de permettre un rechargement rapide, c’est-à-dire en quelques dizaines de minutes, des dispositifs de stockage électrique mais entraînent un échauffement important de ces derniers. Le système de régulation thermique 3 selon l’invention permet avantageusement de répondre à ces nouveaux besoins en refroidissement.It is understood from the above that the thermal regulation system 3 according to the invention has, for equivalent dimensioning, better thermal performance than current thermal regulation systems. This thermal regulation system 3 is thus particularly suitable for situations in which the need for cooling of the various components of the vehicle is significant. For example, the thermal regulation system 3 according to the present invention is particularly suitable for being integrated on an electric or hybrid vehicle. Indeed, these vehicles are equipped with at least one electrical storage device intended for supplying an electric motor which ensures all or part of the movement of this vehicle. These electrical storage devices must be regularly charged and new rapid charging techniques have recently appeared. These rapid charging techniques have the advantage of allowing rapid recharging, that is to say in a few tens of minutes, of the electrical storage devices but entail a significant heating of the latter. The thermal regulation system 3 according to the invention advantageously makes it possible to meet these new cooling needs.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et toute configuration équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens. En particulier la forme des échangeurs thermiques et leur disposition par 5 rapport au dispositif de ventilation peuvent modifiées sans sortir du contexte de la présente invention à condition qu’elles remplissent les fonctionnalités décrites et illustrées dans le présent document.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 configuration and to any technically effective combination of such means. In particular, the shape of the heat exchangers and their arrangement with respect to the ventilation device can be modified without departing from the context of the present invention, provided that they fulfill the functions described and illustrated in this document.
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