FR3124318A1 - "Thermal regulation device for at least one electrical component" - Google Patents

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FR3124318A1
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Julien Tissot
Kamel Azzouz
Jeremy Blandin
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Abstract

Titre : « Dispositif de régulation thermique d’au moins un composant électrique » Dispositif de régulation thermique (3) destiné à au moins un composant électrique ou électronique (5) dont la température doit être régulée, le dispositif de régulation thermique (3) comportant au moins un boîtier (25) ouvert sur au moins un côté, notamment un couvercle configuré pour fermer le boîtier (25) sur au moins un côté, le boîtier (25) comprenant des parois parmi lesquelles au moins une pluralité de parois latérales (29), lesdites parois (29) délimitant un volume interne (500) du boîtier (25) dans lequel s’étend au moins le composant électrique ou électronique (5), le dispositif comportant en outre un premier circuit (15), configuré pour permettre la circulation d’un fluide diélectrique, caractérisé en ce qu’au moins l’une des parois (29) du boîtier comportant au moins un orifice d’aspersion du fluide diélectrique dans le volume interne (500) fluidiquement relié au premier circuit, le dispositif de régulation comportant également un deuxième circuit (21) configuré pour permettre la circulation d’un fluide caloporteur, notamment un fluide de refroidissement ou un fluide réfrigérant, de sorte à permettre un échange thermique entre le fluide diélectrique circulant dans le premier circuit (15) et le fluide caloporteur, notamment le fluide réfrigérant, circulant dans le deuxième circuit (21). Figure de l’abrégé : Fig. 4Title: "Thermal regulating device for at least one electrical component" Thermal regulating device (3) intended for at least one electrical or electronic component (5) whose temperature is to be regulated, the thermal regulating device (3) comprising at least one casing (25) open on at least one side, in particular a cover configured to close the casing (25) on at least one side, the casing (25) comprising walls among which at least a plurality of side walls (29 ), said walls (29) delimiting an internal volume (500) of the casing (25) in which extends at least the electrical or electronic component (5), the device further comprising a first circuit (15), configured to allow the circulation of a dielectric fluid, characterized in that at least one of the walls (29) of the casing comprising at least one orifice for spraying the dielectric fluid into the internal volume (500) fluidically connected to the first circuit, the device regulator also comprising a second circuit (21) configured to allow the circulation of a heat transfer fluid, in particular a cooling fluid or a refrigerant fluid, so as to allow a heat exchange between the dielectric fluid circulating in the first circuit (15) and the heat transfer fluid, in particular the refrigerant fluid, circulating in the second circuit (21). Abstract Figure: Fig. 4

Description

« Dispositif de régulation thermique d’au moins un composant électrique »"Thermal regulation device for at least one electrical component"

La présente invention se situe dans le domaine des dispositifs de régulation thermique d’au moins un composant électrique ou électronique, susceptibles de s’échauffer, et elle concerne notamment un dispositif de régulation thermique de systèmes électroniques comportant de tels composants.The present invention lies in the field of devices for thermal regulation of at least one electrical or electronic component, liable to heat up, and it relates in particular to a device for thermal regulation of electronic systems comprising such components.

Les systèmes électroniques susceptibles d’être concernés par la présente invention peuvent aussi bien consister en des serveurs informatiques qu’en des systèmes de stockage d’énergie électrique, notamment des éléments de batteries, pour des véhicules automobiles.The electronic systems likely to be concerned by the present invention can equally well consist of computer servers and of electrical energy storage systems, in particular battery elements, for motor vehicles.

Dans le domaine des véhicules automobiles, des dispositifs de régulation thermique permettent de modifier une température d’un système de stockage d’énergie électrique, que ce soit lors d’un démarrage du véhicule par temps froid, en augmentant sa température par exemple, ou que ce soit en cours de roulage ou lors d’une opération de recharge dudit système, en diminuant la température des éléments de batterie, qui tendent à s’échauffer au cours de leur utilisation.In the field of motor vehicles, thermal regulation devices make it possible to modify a temperature of an electrical energy storage system, whether this is when the vehicle is started in cold weather, by increasing its temperature for example, or either while driving or during a recharging operation of said system, by reducing the temperature of the battery elements, which tend to heat up during their use.

D’une manière générale, de tels dispositifs de régulation thermique de systèmes de stockage d’énergie électriques font appel à des échangeurs de chaleur. Les différents éléments de batterie d’un système de stockage d’énergie électrique peuvent notamment être refroidis au moyen d’une plaque froide à l’intérieur de laquelle circule un fluide de refroidissement, la plaque étant en contact avec les éléments de batterie à refroidir. Il a pu être constaté que de tels échangeurs de chaleur peuvent conduire à un refroidissement non homogène des éléments de batterie d’un même système de stockage d’énergie électrique, entrainant alors une diminution de la performance globale dudit système. Ces dispositifs de régulation thermique présentent en outre une résistance thermique élevée en raison des épaisseurs de matière présentes entre le fluide de refroidissement et les éléments de batterie.In general, such devices for thermal regulation of electrical energy storage systems make use of heat exchangers. The various battery elements of an electrical energy storage system can in particular be cooled by means of a cold plate inside which a cooling fluid circulates, the plate being in contact with the battery elements to be cooled . It has been observed that such heat exchangers can lead to inhomogeneous cooling of the battery elements of the same electrical energy storage system, thus leading to a decrease in the overall performance of said system. These thermal regulation devices also have a high thermal resistance due to the thicknesses of material present between the cooling fluid and the battery cells.

Par ailleurs, l’encombrement de tels dispositifs est important puisqu’ils nécessitent un dégagement suffisant entre les échangeurs de chaleur et les composants dont il faut réguler la température, ce qui implique de surdimensionner le boîtier dans lequel sont logés les composants électriques ou électroniques.Furthermore, the size of such devices is significant since they require sufficient clearance between the heat exchangers and the components whose temperature must be regulated, which implies oversizing the box in which the electrical or electronic components are housed.

Dans le but d’apporter une réponse à ces différentes problématiques, plusieurs dispositifs sont connus.In order to provide an answer to these different problems, several devices are known.

On connait notamment des dispositifs de refroidissement des éléments de batterie électriques de voitures électriques ou hybrides comprenant un boitier fermé hermétiquement dans lequel les éléments de batterie du système de stockage d’énergie électrique sont partiellement plongés dans un fluide diélectrique. On assure de la sorte un échange thermique entre les éléments de batterie et le fluide diélectrique, une cuve de fluide diélectrique étant située à l’extérieur du boitier et reliée audit boitier afin de permettre la circulation du fluide diélectrique.Devices are known in particular for cooling the electric battery elements of electric or hybrid cars comprising a hermetically sealed casing in which the battery elements of the electrical energy storage system are partially immersed in a dielectric fluid. In this way, a thermal exchange is ensured between the battery elements and the dielectric fluid, a tank of dielectric fluid being located outside the box and connected to said box in order to allow the circulation of the dielectric fluid.

Toutefois, l’immersion des éléments de batterie électriques dans un fluide, notamment diélectrique, ne permet pas un refroidissement homogène desdits éléments. Le document FR3077683 divulgue un dispositif de refroidissement des éléments de batterie qui comporte également un boîtier hermétique dans lequel est disposé sur un fluide diélectrique, mais dans lequel le fluide diélectrique est projeté sur les éléments de batterie par un circuit et des moyens de projection appropriés. Au contact des éléments de batterie qui se sont échauffés lors de leur fonctionnement, le fluide diélectrique projeté a tendance à se vaporiser et la vapeur se propage dans le boîtier et notamment le long des parois délimitant le boîtier. Le document FR3077683 divulgue la présence d’une paroi de condensation, comprenant en son sein un circuit de fluide réfrigérant, la paroi étant dite de condensation en ce que la température de cette paroi permet de condenser la vapeur de sorte que le fluide diélectrique reprend une forme liquide.However, the immersion of electric battery elements in a fluid, in particular dielectric, does not allow homogeneous cooling of said elements. The document FR3077683 discloses a battery cell cooling device which also comprises a hermetic casing in which is placed on a dielectric fluid, but in which the dielectric fluid is sprayed onto the battery cells by a circuit and suitable spraying means. In contact with the battery cells which have heated up during their operation, the dielectric fluid sprayed tends to vaporize and the vapor spreads in the casing and in particular along the walls delimiting the casing. The document FR3077683 discloses the presence of a condensation wall, comprising within it a refrigerant circuit, the wall being said to be condensation in that the temperature of this wall makes it possible to condense the vapor so that the dielectric fluid takes on a liquid form.

Là, encore, conformément à ce qui a pu être présenté précédemment, une problématique multiple d’encombrement se pose. Les moyens nécessaires pour permettre la circulation puis la projection du fluide diélectrique consistent en une pluralité de conduites qui permettent la circulation du fluide diélectrique à l’intérieur du boîtier, en passant notamment à travers les parois du boîtier pour permettre l’entrée et la sortie du fluide dans le dispositif de régulation thermique. Le montage peut également être rendu compliqué du fait de cette multiplicité de conduites qu’il faut fixer par rapport aux parois du boîtier de sorte qu’elles ne viennent pas au contact des composants électriques ou électroniques avant que le fluide ne soit projeté.Here again, in accordance with what has been presented previously, a multiple problem of congestion arises. The means necessary to allow the circulation and then the projection of the dielectric fluid consist of a plurality of conduits which allow the circulation of the dielectric fluid inside the case, passing in particular through the walls of the case to allow entry and exit fluid in the temperature control device. The assembly can also be made complicated due to this multiplicity of pipes that must be fixed in relation to the walls of the box so that they do not come into contact with the electrical or electronic components before the fluid is projected.

L’invention s’inscrit dans ce contexte et a pour objectif d’offrir une alternative aux dispositifs de régulation thermique connus, notamment dans leur application à dispositif de stockage électrique tels que des batteries de véhicule automobile, qui permette entre autres de pallier les problèmes susmentionnés.The invention falls within this context and aims to offer an alternative to known thermal regulation devices, in particular in their application to electrical storage devices such as motor vehicle batteries, which makes it possible, among other things, to overcome the problems aforementioned.

Dans ce contexte, la présente invention concerne un dispositif de régulation thermique destiné à au moins un composant électrique ou électronique dont la température doit être régulée, le dispositif de régulation thermique comportant au moins un boîtier ouvert sur au moins un côté, notamment un couvercle configuré pour fermer le boîtier sur au moins un côté, le boîtier comprenant des parois parmi lesquelles au moins une pluralité de parois latérales, lesdites parois délimitant un volume interne du boîtier dans lequel s’étend au moins le composant électrique ou électronique, le dispositif comportant en outre un premier circuit, configuré pour permettre la circulation d’un fluide diélectrique, caractérisé en ce qu’au moins l’une des parois du boîtier comportant au moins un orifice d’aspersion du fluide diélectrique dans le volume interne fluidiquement relié au premier circuit, le dispositif de régulation comportant également un deuxième circuit configuré pour permettre la circulation d’un fluide caloporteur, notamment un fluide de refroidissement ou un fluide réfrigérant, de sorte à permettre un échange thermique entre le fluide diélectrique circulant dans le premier circuit et le fluide caloporteur, notamment le fluide réfrigérant, circulant dans le deuxième circuit, les premier et deuxième circuits comportant respectivement un tronçon formé au sein de l’une des parois du boitier, ces tronçons respectifs étant agencés pour permettre un échange thermique entre le fluide diélectrique circulant dans le tronçon du premier circuit et le fluide caloporteur circulant dans le tronçon du deuxième circuit.In this context, the present invention relates to a thermal regulation device intended for at least one electrical or electronic component whose temperature must be regulated, the thermal regulation device comprising at least one casing open on at least one side, in particular a cover configured to close the casing on at least one side, the casing comprising walls among which at least a plurality of side walls, the said walls delimiting an internal volume of the casing in which extends at least the electrical or electronic component, the device comprising in addition to a first circuit, configured to allow the circulation of a dielectric fluid, characterized in that at least one of the walls of the housing comprising at least one orifice for spraying the dielectric fluid into the internal volume fluidly connected to the first circuit , the regulation device also comprising a second circuit configured to allow the circulation of u n heat transfer fluid, in particular a cooling fluid or a refrigerant fluid, so as to allow a heat exchange between the dielectric fluid circulating in the first circuit and the heat transfer fluid, in particular the refrigerant fluid, circulating in the second circuit, the first and second circuits respectively comprising a section formed within one of the walls of the case, these respective sections being arranged to allow a heat exchange between the dielectric fluid circulating in the section of the first circuit and the heat transfer fluid circulating in the section of the second circuit.

Par « aspersion », on entend toute manière permettant de mettre en contact le fluide diélectrique avec le composant électrique et/ou électronique autrement qu’en immergeant ledit composant électrique et/ou électronique dans ledit fluide diélectrique. Il s’agit en particulier, et préférentiellement de pulvérisation, de projection ou de toute manière à produire une circulation dudit fluide de sorte à mettre au contact le fluide diélectrique avec le composant électrique et/ou électronique, sous la forme d’un film de fluide, de jets, de gouttelettes d’une brumisation ou autre. Il peut encore s’agir de fluide tombant par gravité sur le composant électrique et/ou électronique.By "spray" is meant any way to bring the dielectric fluid into contact with the electrical and/or electronic component other than by immersing said electrical and/or electronic component in said dielectric fluid. This is in particular, and preferably, spraying, spraying or in any way producing a circulation of said fluid so as to bring the dielectric fluid into contact with the electrical and/or electronic component, in the form of a film of fluid, jets, droplets of a mist or other. It may also be fluid falling by gravity onto the electrical and/or electronic component.

La présente invention préconise ainsi d’intégrer dans les parois du boitier, par exemple encore parfois appelé « casing», le fluide diélectrique et le liquide de refroidissement séparé par des cloisons communes.The present invention thus recommends integrating into the walls of the box, for example still sometimes called "casing", the dielectric fluid and the cooling liquid separated by common partitions.

L’invention permet les avantages ci-après.The invention allows the following advantages.

Un des avantages, c’est le gain de place à l’intérieur du boitier car, habituellement, pour être pulvérisé le fluide diélectrique doit être conduit dans des tubes jusqu’à des buses de pulvérisation. En incluant les conduits dans la paroi, cela simplifie les géométries et libère de la place au sein du boitier. Les buses de pulvérisations peuvent être incluses également dans la paroi du casing pulvérisant directement le fluide venant d’être refroidi.One of the advantages is the space saving inside the box because, usually, to be sprayed the dielectric fluid must be led in tubes to spray nozzles. By including the ducts in the wall, this simplifies the geometries and frees up space within the box. The spray nozzles can also be included in the wall of the casing directly spraying the fluid which has just been cooled.

Un autre avantage, c’est le gain de place à l’extérieur du boitier. En effet le liquide de refroidissement est placé dans la paroi du boitier conjointement au fluide diélectrique afin d’assurer les échanges thermiques et le refroidissement du fluide diélectrique. Cela permet d’augmenter la surface d’échange tout en réduisant le volume occupé par l’échangeur de chaleur, ou chiller, s’il était placé à l’extérieur.Another advantage is the space saving outside the case. Indeed the cooling liquid is placed in the wall of the case together with the dielectric fluid in order to ensure the heat exchanges and the cooling of the dielectric fluid. This makes it possible to increase the exchange surface while reducing the volume occupied by the heat exchanger, or chiller, if it were placed outside.

L’invention permet encore de réduire le volume de fluide diélectrique car il est possible de se passer du chiller.The invention also makes it possible to reduce the volume of dielectric fluid because it is possible to dispense with the chiller.

Selon l’un des aspects de l’invention, le tronçon du premier circuit formé dans la paroi comporte au moins un canal de distribution formé dans la paroi et débouchant sur l’orifice d’aspersion, ce canal étant agencé pour permettre un échange thermique avec le tronçon du deuxième circuit.According to one of the aspects of the invention, the section of the first circuit formed in the wall comprises at least one distribution channel formed in the wall and leading to the spray orifice, this channel being arranged to allow heat exchange with the section of the second circuit.

Selon l’un des aspects de l’invention, le tronçon du deuxième circuit présente, au moins sur une partie de sa longueur, une forme en U avec deux branches, et ledit canal de distribution du premier circuit s’étend entre les deux branches du U du tronçon du deuxième circuit.According to one of the aspects of the invention, the section of the second circuit has, at least over part of its length, a U-shape with two branches, and said distribution channel of the first circuit extends between the two branches of the U of the section of the second circuit.

Ainsi, du fait des formes choisies, ce canal de distribution peut échanger efficacement des calories avec le tronçon du deuxième circuit.Thus, due to the shapes chosen, this distribution channel can effectively exchange calories with the section of the second circuit.

Selon l’un des aspects de l’invention, le tronçon du deuxième circuit présente une forme en serpentin avec une succession de U, et le tronçon du premier circuit comporte une pluralité de canaux de distribution de fluide diélectrique, et chaque canal de distribution est disposé entre deux branche de l’un des U du serpentin du premier circuit.According to one of the aspects of the invention, the section of the second circuit has a serpentine shape with a succession of U, and the section of the first circuit comprises a plurality of dielectric fluid distribution channels, and each distribution channel is arranged between two branches of one of the U of the coil of the first circuit.

Selon l’un des aspects de l’invention, un ou plusieurs canaux de distribution est voisin d’une seule branche du deuxième circuit. Il s’agit de canaux de distribution à l’extrémité.According to one of the aspects of the invention, one or more distribution channels is close to a single branch of the second circuit. These are distribution channels at the end.

Selon l’un des aspects de l’invention, le premier circuit comporte un canal nourricier auquel se raccordent les canaux de distribution qui débouchent sur les orifices d’aspersion.According to one of the aspects of the invention, the first circuit comprises a feeder channel to which are connected the distribution channels which lead to the spray orifices.

Selon l’un des aspects de l’invention, le canal nourricier s’étend sur un coté du tronçon du deuxième circuit présente une forme en serpentin.According to one of the aspects of the invention, the feeder channel extends on one side of the section of the second circuit has a serpentine shape.

Selon l’un des aspects de l’invention, le canal nourricier s’étend sur au moins deux faces latérales, notamment trois faces latérales, du boitier.According to one of the aspects of the invention, the feeder channel extends over at least two side faces, in particular three side faces, of the box.

Selon l’un des aspects de l’invention, le tronçon du deuxième circuit, notamment ayant une forme en serpentin, s’étend sur au moins deux faces latérales, notamment trois faces latérales, du boitier.According to one of the aspects of the invention, the section of the second circuit, in particular having a serpentine shape, extends over at least two side faces, in particular three side faces, of the box.

Selon l’un des aspects de l’invention, le canal nourricier et le tronçon du deuxième circuit, notamment ayant une forme en serpentin, s’étendent sur un même nombre de faces, notamment trois faces, du boitier.According to one of the aspects of the invention, the feeder channel and the section of the second circuit, in particular having a serpentine shape, extend over the same number of faces, in particular three faces, of the box.

Selon l’un des aspects de l’invention, la paroi du boitier qui loge les tronçons des premier et deuxième circuits sont formés entre un compartiment intérieur, notamment réalisé en aluminium, et une enveloppe extérieure, notamment réalisée en matériau composite à base de plastique, le compartiment et l’enveloppe faisant partie du dispositif de régulation thermique.According to one of the aspects of the invention, the wall of the box which houses the sections of the first and second circuits are formed between an interior compartment, in particular made of aluminum, and an outer casing, in particular made of composite material based on plastic , the compartment and the envelope forming part of the thermal regulation device.

Selon l’un des aspects de l’invention, le compartiment intérieur comporte des premiers sillons participant à la formation du ou des tronçons du premier circuit et des deuxièmes sillons participant à la formation du ou des tronçons du deuxième circuit.According to one of the aspects of the invention, the interior compartment comprises first grooves participating in the formation of the section or sections of the first circuit and second grooves participating in the formation of the section or sections of the second circuit.

Selon l’un des aspects de l’invention, les premiers et deuxièmes sillons sont séparés par une cloison, notamment réalisée d’un seul tenant avec le compartiment intérieur, cloison notamment réalisée en aluminium.According to one of the aspects of the invention, the first and second grooves are separated by a partition, in particular made in one piece with the interior compartment, partition in particular made of aluminum.

Cette cloison commune permet de servir d’interface pour les transferts thermiques entre le fluide diélectrique et le fluide de refroidissement.This common partition serves as an interface for heat transfer between the dielectric fluid and the cooling fluid.

Selon l’un des aspects de l’invention, cette cloison présente une forme en serpentin.According to one of the aspects of the invention, this partition has a serpentine shape.

Selon l’un des aspects de l’invention, cette cloison s’étend sur autant de faces du boitier que le nombre de faces sur lesquelles s’étendent les tronçons formés au sein des parois.According to one of the aspects of the invention, this partition extends over as many faces of the case as the number of faces over which the sections formed within the walls extend.

Selon l’un des aspects de l’invention, les sillons forment des reliefs sur le côté intérieur du compartiment intérieur.According to one of the aspects of the invention, the grooves form reliefs on the interior side of the interior compartment.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’enveloppe extérieure, qui est notamment formée en matériau composite à base de plastique, comporte au moins un sillon qui s’étend parallèlement au sillon formant le deuxième circuit sur le compartiment intérieur.According to one of the aspects of the invention, the outer casing, which is in particular formed from a plastic-based composite material, comprises at least one groove which extends parallel to the groove forming the second circuit on the interior compartment.

Selon l’un des aspects de l’invention, le compartiment intérieur comporte une pluralité d’orifices d’aspersion de fluide diélectrique, notamment des orifices de projection, sur lesquels débouchent les canaux de distribution.According to one of the aspects of the invention, the interior compartment comprises a plurality of orifices for spraying dielectric fluid, in particular projection orifices, onto which the distribution channels open.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque canal de distribution débouche sur 2 orifices de projection de fluide diélectrique.According to one of the aspects of the invention, each distribution channel leads to 2 dielectric fluid projection orifices.

Selon l’un des aspects de l’invention, le compartiment intérieur comporte deux cuves séparées par une cloison en forme de pont.According to one of the aspects of the invention, the interior compartment comprises two tanks separated by a partition in the form of a bridge.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque cuve est équipée de son propre premier et deuxième circuits.According to one of the aspects of the invention, each tank is equipped with its own first and second circuits.

Selon l’un des aspects de l’invention, les cuves et leurs tronçons respectifs sont symétriques l’un par rapport à l’autre suivant un plan de symétrie passant par la cloison en forme de pont.According to one of the aspects of the invention, the tanks and their respective sections are symmetrical with respect to each other along a plane of symmetry passing through the bridge-shaped partition.

Selon l’un des aspects de l’invention, le premier circuit comporte une bouche d’entrée de fluide diélectrique qui notamment débouche sur le canal nourricier.According to one of the aspects of the invention, the first circuit comprises a dielectric fluid inlet mouth which in particular leads to the feeder channel.

Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de régulation comporte une cavité de récupération disposé sur un fond du volume interne et agencé pour récupérer du fluide diélectrique s’accumulant dans ce fond.According to one of the aspects of the invention, the regulation device comprises a recovery cavity disposed on a bottom of the internal volume and arranged to recover dielectric fluid accumulating in this bottom.

Selon l’un des aspects de l’invention, cette cavité de récupération est formée entre un bac de fond et une paroi de fond du compartiment intérieur, cette paroi de fond étant notamment perforé d’orifices pour permettre au fluide diélectrique de s’écouler dans cette cavité de récupération.According to one of the aspects of the invention, this recovery cavity is formed between a bottom tank and a bottom wall of the interior compartment, this bottom wall being in particular perforated with orifices to allow the dielectric fluid to flow in this recovery cavity.

Selon l’un des aspects de l’invention, le premier circuit comporte un tronçon formé par un ou plusieurs canaux de distribution débouchant chacun sur un ou plusieurs orifices d’aspersion de fluide diélectrique, ce tronçon étant disposé dans un couvercle agencée pour fermer le volume interne du boitier.According to one of the aspects of the invention, the first circuit comprises a section formed by one or more distribution channels each opening onto one or more orifices for spraying dielectric fluid, this section being arranged in a cover arranged to close the internal volume of the case.

Selon l’un des aspects de l’invention, ce couvercle forme une paroi au sens de la présente invention.According to one of the aspects of the invention, this cover forms a wall within the meaning of the present invention.

Selon l’un des aspects de l’invention, ce couvercle comporte, outre ce tronçon appartenant au premier circuit de fluide diélectrique, un tronçon appartenant au deuxième circuit, les tronçons des premier et deuxième circuits étant formés au sein de la paroi qui définit le couvercle, ces tronçons respectifs étant agencés pour permettre un échange thermique entre le fluide diélectrique circulant dans le tronçon du premier circuit et le fluide caloporteur, notamment le fluide réfrigérant, circulant dans le tronçon du deuxième circuit.According to one of the aspects of the invention, this cover comprises, in addition to this section belonging to the first circuit of dielectric fluid, a section belonging to the second circuit, the sections of the first and second circuits being formed within the wall which defines the lid, these respective sections being arranged to allow heat exchange between the dielectric fluid flowing in the section of the first circuit and the heat transfer fluid, in particular the refrigerant fluid, flowing in the section of the second circuit.

Selon l’un des aspects de l’invention, le couvercle comporte une plaque, notamment réalisée en aluminium, et une enveloppe, notamment réalisée en matériau composite à base de plastique, et les tronçons des premier et deuxième circuits sont formés entre cette plaque et cette enveloppe.According to one of the aspects of the invention, the cover comprises a plate, in particular made of aluminum, and an envelope, in particular made of a plastic-based composite material, and the sections of the first and second circuits are formed between this plate and this envelope.

Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque comporte des orifices d’aspersion agencés pour le passage de fluide diélectrique en vue d’asperger le ou les composants électriques et/ou électroniques.According to one of the aspects of the invention, the plate comprises spray orifices arranged for the passage of dielectric fluid in order to spray the electrical and/or electronic component(s).

Selon l’un des aspects de l’invention, le tronçon du deuxième circuit présente une forme en serpentin entre une bouche d’entre de fluide et une bouche de sortie de fluide.According to one of the aspects of the invention, the section of the second circuit has a serpentine shape between a fluid inlet mouth and a fluid outlet mouth.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces bouches sont raccordées à une tubulure de connexion de fluide pour être reliées à des arrivée et sortie de fluide, notamment de fluide caloporteur.According to one of the aspects of the invention, these outlets are connected to a fluid connection pipe to be connected to fluid inlets and outlets, in particular heat transfer fluid.

D’une manière générale, une ou plusieurs tubulures sont prévues pour les entrées et sorties de fluide diélectrique du premier circuit et de fluide caloporteur du deuxième circuit.In general, one or more pipes are provided for the inlets and outlets of the dielectric fluid of the first circuit and of the heat transfer fluid of the second circuit.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces tubulures sont sur le boitier.According to one of the aspects of the invention, these pipes are on the box.

Selon l’un des aspects de l’invention, le couvercle compote deux moitiés chacune étant équipée de ses propres tronçons de premier et deuxième circuits.According to one of the aspects of the invention, the lid has two halves, each of which is equipped with its own first and second circuit sections.

Selon l’un des aspects de l’invention, le premier circuit comporte une pompe, notamment une pompe électrique, pour forcer la circulation de fluide diélectrique dans le ou les tronçons de ce premier circuit.According to one of the aspects of the invention, the first circuit comprises a pump, in particular an electric pump, to force the circulation of dielectric fluid in the section(s) of this first circuit.

Selon l’un des aspects de l’invention, la pompe est agencée pour alimenter le couvercle et des parois latérales du boitier en fluide diélectrique.According to one of the aspects of the invention, the pump is arranged to supply the cover and the side walls of the case with dielectric fluid.

Selon l’un des aspects de l’invention, le compartiment intérieur et/ou la plaque du couvercle sont formés par emboutissage, notamment sur un matériau qui est notamment l’aluminium.According to one of the aspects of the invention, the interior compartment and/or the cover plate are formed by stamping, in particular on a material which is in particular aluminum.

Selon l’un des aspects de l’invention, le ou les composants électriques ou électroniques sont une batterie, notamment des cellules de batterie, notamment disposées suivant une ou plusieurs rangées.According to one of the aspects of the invention, the electrical or electronic component or components are a battery, in particular battery cells, in particular arranged in one or more rows.

Notamment, le matériau composite précité peut comprendre un thermoplastique consolidé avec des fibres de carbone ou des fibres d’aluminium.In particular, the aforementioned composite material may comprise a thermoplastic consolidated with carbon fibers or aluminum fibers.

A titre d’exemple, le fluide réfrigérant peut être de l’eau glycolée, ou d’autres liquides réfrigérants du type R134a ou 1234yf. Il est à noter que, dans la présente invention, le premier circuit et le deuxième circuit sont distincts, de sorte que le fluide diélectrique, circulant dans le premier circuit, et le fluide caloporteur ou fluide réfrigérant, circulant dans le deuxième circuit, ne sont pas mélangés.By way of example, the refrigerant fluid can be glycol water, or other refrigerant liquids of the R134a or 1234yf type. It should be noted that, in the present invention, the first circuit and the second circuit are distinct, so that the dielectric fluid, circulating in the first circuit, and the heat transfer fluid or refrigerant fluid, circulating in the second circuit, are not not mixed.

La présente invention concerne également un système de régulation thermique comportant au moins le dispositif de régulation thermique tel que précédemment exposé, au moins un organe de mise en circulation du fluide diélectrique dans le premier circuit et au moins un moyen de mise en circulation du fluide caloporteur dans le deuxième circuit, ces organes de mise en circulation étant notamment des pompes.The present invention also relates to a thermal regulation system comprising at least the thermal regulation device as previously described, at least one member for circulating the dielectric fluid in the first circuit and at least one means for circulating the heat transfer fluid in the second circuit, these circulating members being in particular pumps.

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 :Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the description which follows on the one hand, and several examples of embodiment given by way of indication and not limitation with reference to the appended schematic drawings on the other. part, on which:

représente un système de régulation thermique comprenant au moins un dispositif de régulation selon l’invention ; represents a thermal regulation system comprising at least one regulation device according to the invention;

représente une vue en perspective du dispositif de régulation thermique, assemblé ; shows a perspective view of the thermal regulation device, assembled;

représente une vue en perspective éclatée du dispositif de régulation thermique tel qu’illustré à la ; shows an exploded perspective view of the thermal control device as shown in ;

représente une vue en perspective, et en coupe, du dispositif de régulation thermique de la ; shows a perspective view, and in section, of the thermal regulation device of the ;

est une vue schématique des circuits de fluide du dispositif de régulation thermique tel qu’illustré à la . is a schematic view of the fluid circuits of the thermal control device as shown in .

La représente schématiquement un système de régulation thermique 1 comprenant au moins un dispositif de régulation thermique 3 associé à un dispositif de stockage électrique, comportant un ou plusieurs composants électriques ou électroniques dont la température doit être régulée, par exemple diminuée.There schematically represents a thermal regulation system 1 comprising at least one thermal regulation device 3 associated with an electrical storage device, comprising one or more electrical or electronic components whose temperature must be regulated, for example reduced.

Le système de régulation thermique 1 comprend une première boucle 7 de fluide diélectrique (FD) et une deuxième boucle 9 de fluide réfrigérant (FR).The thermal regulation system 1 comprises a first loop 7 of dielectric fluid (FD) and a second loop 9 of refrigerant fluid (FR).

Le fluide réfrigérant pourrait être remplacé par un fluide qui permet de chauffer le ou les composants.The refrigerant fluid could be replaced by a fluid which makes it possible to heat the component or components.

Le fluide diélectrique peut être monophasique ou diphasique.The dielectric fluid can be single-phase or two-phase.

Dans le cas d’un fluide diélectrique monophasique, lors du fonctionnement du dispositif selon l’invention, le fluide diélectrique transfert des calories en restant dans une même phase. Ce fluide monophasique reste dans une même phase lors de sa circulation dans le premier circuit.In the case of a single-phase dielectric fluid, during operation of the device according to the invention, the dielectric fluid transfers calories while remaining in the same phase. This single-phase fluid remains in the same phase during its circulation in the first circuit.

Dans le cas d’un fluide diélectrique diphasique, lors du fonctionnement du dispositif selon l’invention, le fluide diélectrique transfert des calories en changeant de phase, par exemple en passant d’une phase liquide à une phase gazeuse.In the case of a two-phase dielectric fluid, during operation of the device according to the invention, the dielectric fluid transfers calories by changing phase, for example by passing from a liquid phase to a gaseous phase.

La première boucle 7 comprend au moins un organe de mise en circulation 11 du fluide diélectrique, tel qu’une pompe, et comporte ici un réservoir de stockage 13 dudit fluide. Également, la première boucle 7 comprend au moins un premier circuit 15 permettant la circulation du fluide diélectrique, ici schématiquement représenté par une première ligne pointillée, ledit premier circuit 15 étant formé au moins partiellement dans le dispositif de régulation thermique 3.The first loop 7 comprises at least one member 11 for circulating the dielectric fluid, such as a pump, and here comprises a storage tank 13 of said fluid. Also, the first loop 7 comprises at least a first circuit 15 allowing the circulation of the dielectric fluid, here schematically represented by a first dotted line, said first circuit 15 being formed at least partially in the thermal regulation device 3.

La deuxième boucle 9 comprend au moins un moyen de mise en circulation 17 du fluide réfrigérant, tel qu’une pompe, et au moins un réservoir de stockage 19 dudit fluide. En outre, la deuxième boucle 9 comprend au moins un deuxième circuit 21, permettant la circulation du fluide réfrigérant et étant formé au moins en partie dans le dispositif de régulation thermique 3 et représenté par une seconde ligne pointillée. Notamment, le deuxième circuit 21 peut s’étendre au moins en partie dans au moins une plaque 23, par exemple une plaque 23 froide, au moins configurée pour fonctionner en tant que condenseur.The second loop 9 comprises at least one means 17 for circulating the refrigerant fluid, such as a pump, and at least one storage tank 19 of said fluid. In addition, the second loop 9 comprises at least a second circuit 21, allowing the circulation of the refrigerant fluid and being formed at least in part in the thermal regulation device 3 and represented by a second dotted line. In particular, the second circuit 21 can extend at least partly in at least one plate 23, for example a cold plate 23, at least configured to operate as a condenser.

Au sein du système de régulation thermique 1, le dispositif de régulation thermique 3 est ainsi configuré pour mettre en œuvre au moins un échange thermique entre le fluide diélectrique circulant dans le premier circuit 15 et le fluide réfrigérant circulant dans le deuxième circuit 21, tel que cela sera décrit plus en détails ci-après.Within the thermal regulation system 1, the thermal regulation device 3 is thus configured to implement at least one thermal exchange between the dielectric fluid circulating in the first circuit 15 and the refrigerant fluid circulating in the second circuit 21, such as this will be described in more detail below.

On va maintenir décrire en détails en référence aux figures 2 à 5 un dispositif de régulation thermique 3 selon un exemple de mise en œuvre de l’invention.We will now describe in detail with reference to Figures 2 to 5 a thermal regulation device 3 according to an example of implementation of the invention.

Ce dispositif de régulation thermique 3 est destiné à au moins un composant électrique ou électronique 5 dont la température doit être régulée, le dispositif de régulation thermique 3 comportant un boîtier 25 ouvert sur au moins un côté.This thermal regulation device 3 is intended for at least one electrical or electronic component 5 whose temperature must be regulated, the thermal regulation device 3 comprising a housing 25 open on at least one side.

Le boîtier 25 comprend des parois parmi lesquelles au moins une pluralité de parois latérales 29 délimitant un volume interne 500 du boîtier 25 dans lequel s’étend au moins le composant électrique ou électronique.The casing 25 comprises walls among which at least a plurality of side walls 29 delimiting an internal volume 500 of the casing 25 in which extends at least the electrical or electronic component.

Le dispositif 3 comportant en outre le premier circuit 15 configuré pour permettre la circulation de fluide diélectrique FD.The device 3 further comprising the first circuit 15 configured to allow the circulation of dielectric fluid FD.

Les parois 29 du boîtier comportant des orifices d’aspersion du fluide diélectrique dans le volume interne 500, ces orifices étant fluidiquement reliés au premier circuit 15.The walls 29 of the case comprising orifices for spraying the dielectric fluid into the internal volume 500, these orifices being fluidically connected to the first circuit 15.

Le dispositif de régulation 3 comporte également le deuxième circuit 21 configuré pour permettre la circulation d’un fluide réfrigérant de sorte à permettre un échange thermique entre le fluide diélectrique circulant dans le premier circuit 15 et le fluide réfrigérant circulant dans le deuxième circuit 21.The regulation device 3 also comprises the second circuit 21 configured to allow the circulation of a refrigerant fluid so as to allow a heat exchange between the dielectric fluid circulating in the first circuit 15 and the refrigerant fluid circulating in the second circuit 21.

Les premier et deuxième circuits 15 et 21 comportent respectivement un tronçon 30, respectivement 32, formé au sein de parois latérales 29 du boitier, ces tronçons 30 et 32 respectifs étant agencés pour permettre un échange thermique entre le fluide diélectrique circulant dans le tronçon 30 du premier circuit 15 et le fluide réfrigérant circulant dans le tronçon 32 du deuxième circuit 21.The first and second circuits 15 and 21 respectively comprise a section 30, respectively 32, formed within the side walls 29 of the case, these respective sections 30 and 32 being arranged to allow heat exchange between the dielectric fluid flowing in the section 30 of the first circuit 15 and the refrigerant fluid circulating in section 32 of second circuit 21.

La montre ces tronçons 30 et 32, par transparence à travers les parois 29.There shows these sections 30 and 32, by transparency through the walls 29.

Chaque tronçon 30 du premier circuit 15 formé dans la paroi 29 comporte des canaux de distribution 34 formés dans la paroi 29 et débouchant chacun sur plusieurs orifices d’aspersion 36, ici au nombre de deuxEach section 30 of the first circuit 15 formed in the wall 29 comprises distribution channels 34 formed in the wall 29 and each opening onto several spray orifices 36, here two in number.

Les canaux 34 sont agencés pour permettre un échange thermique avec le tronçon 32 du deuxième circuit 21.Channels 34 are arranged to allow heat exchange with section 32 of second circuit 21.

Les canaux de distribution 34 peuvent être de forme identique comme on peut le voir sur les figures.The distribution channels 34 can be of identical shape as can be seen in the figures.

Le tronçon 32 du deuxième circuit 21 présente une forme en serpentin avec une succession de U avec chacun deux branches 38.Section 32 of second circuit 21 has a serpentine shape with a succession of U's each with two branches 38.

Le canal de distribution 34 du premier circuit s’étend entre les deux branches 38 du U du tronçon 32 du deuxième circuit 21.The distribution channel 34 of the first circuit extends between the two branches 38 of the U of the section 32 of the second circuit 21.

Le premier circuit 15 comporte un canal nourricier 90 auquel se raccordent les canaux de distribution 34 qui débouchent sur les orifices d’aspersion 36.The first circuit 15 comprises a feeder channel 90 to which are connected the distribution channels 34 which lead to the spray orifices 36.

Le canal nourricier 90 s’étend sur un coté du tronçon 32 du deuxième circuit 21 présente une forme en serpentin.The feeder channel 90 extends on one side of the section 32 of the second circuit 21 has a serpentine shape.

Le canal nourricier 90 présente des formes concaves arrondies 91 pour épouser les sommets 92 des U du serpentin du tronçon 32.The feeder channel 90 has rounded concave shapes 91 to marry the vertices 92 of the U of the coil of the section 32.

Le canal nourricier 90 s’étend sur trois faces latérales du boitier.The feeder channel 90 extends over three side faces of the case.

Le tronçon 32 du deuxième circuit s’étend sur trois faces du boitier.
Le canal nourricier 90 et le tronçon 32 du deuxième circuit s’étendent sur un même nombre de faces, ici trois faces, du boitier.Section 32 of the second circuit extends over three sides of the box.
Feeder channel 90 and section 32 of the second circuit extend over the same number of faces, here three faces, of the box.

La paroi 29 du boitier qui loge les tronçons 30 et 32 les premier et deuxième circuits sont formés entre un compartiment intérieur 94, ici réalisé en aluminium, et une enveloppe extérieure 95, ici réalisée en matériau composite à base de plastique renforcé de fibres de verre, le compartiment 94 et l’enveloppe 95 faisant partie du dispositif de régulation thermique.The wall 29 of the box which houses the sections 30 and 32 the first and second circuits are formed between an interior compartment 94, here made of aluminum, and an outer casing 95, here made of composite material based on glass fiber reinforced plastic , the compartment 94 and the casing 95 forming part of the thermal regulation device.

Le compartiment intérieur 94 comporte des premiers sillons 96 participant à la formation du ou des tronçons 30 du premier circuit et des deuxièmes sillons 97 participant à la formation du ou des tronçons 32 du deuxième circuit.The interior compartment 94 comprises first grooves 96 participating in the formation of the section(s) 30 of the first circuit and second grooves 97 participating in the formation of the section(s) 32 of the second circuit.

Les premiers et deuxièmes sillons 96 et 97 sont séparés par une cloison 98, réalisée d’un seul tenant avec le compartiment intérieur, cloison notamment réalisée en aluminium. Les échanges de chaleur entre les tronçons 30 et 32 peuvent se faire à travers cette cloison 98.The first and second grooves 96 and 97 are separated by a partition 98, made in one piece with the interior compartment, partition in particular made of aluminum. Heat exchanges between sections 30 and 32 can take place through this partition 98.

Cette cloison 98 présente une forme en serpentin.This partition 98 has a serpentine shape.

Cette cloison 98 s’étend sur autant de faces du boitier que le nombre de faces sur lesquelles s’étendent les tronçons formés au sein des parois.This partition 98 extends over as many faces of the case as the number of faces over which the sections formed within the walls extend.

Les sillons 96 et 97 forment des reliefs sur le côté intérieur du compartiment intérieur 94.The grooves 96 and 97 form reliefs on the interior side of the interior compartment 94.

L’enveloppe extérieure 95, qui est notamment formée en matériau composite à base de plastique, comporte un sillon 99 qui s’étend parallèlement au sillon 97 formant le deuxième circuit sur le compartiment intérieur 94.The outer casing 95, which is in particular formed from a plastic-based composite material, comprises a groove 99 which extends parallel to the groove 97 forming the second circuit on the inner compartment 94.

Le compartiment intérieur 94 comporte une pluralité d’orifices 36 d’aspersion de fluide diélectrique, notamment des orifices de projection, sur lesquels débouchent les canaux de distribution 34.The interior compartment 94 comprises a plurality of orifices 36 for spraying dielectric fluid, in particular projection orifices, onto which the distribution channels 34 open.

Chaque canal de distribution 34 débouche sur deux orifices 36 de projection de fluide diélectrique.Each distribution channel 34 opens into two orifices 36 for the projection of dielectric fluid.

Le compartiment intérieur 94 comporte deux cuves 101 séparées par une cloison 102 en forme de pont.The interior compartment 94 comprises two tanks 101 separated by a partition 102 in the form of a bridge.

Chaque cuve 101 est équipée de son propre premier et deuxième circuits avec ses tronçons 30 et 32.Each tank 101 is equipped with its own first and second circuits with its sections 30 and 32.

Les cuves 101 et leurs tronçons 30, 32 respectifs sont symétriques l’un par rapport à l’autre suivant un plan de symétrie PS passant par la cloison 102 en forme de pont.The tanks 101 and their respective sections 30, 32 are symmetrical with respect to each other along a plane of symmetry PS passing through the partition 102 in the form of a bridge.

Dans l’exemple décrit, il y a deux enveloppes associées chacune à l’une des cuves. Ainsi le dispositif comporte un compartiment intérieur 94 et deux enveloppes extérieures 95 pour former pour chaque cuve les tronçons de premier et deuxième circuits.In the example described, there are two envelopes each associated with one of the tanks. Thus the device comprises an inner compartment 94 and two outer casings 95 to form the first and second circuit sections for each tank.

Le premier circuit 15 comporte une bouche d’entrée 103 de fluide diélectrique qui notamment débouche sur le canal nourricier 90.The first circuit 15 includes a dielectric fluid inlet 103 which in particular opens out into the feeder channel 90.

Le dispositif de régulation comporte une cavité de récupération 73 disposé sur un fond 109 du volume interne et agencé pour récupérer du fluide diélectrique s’accumulant dans ce fond.The regulation device comprises a recovery cavity 73 disposed on a bottom 109 of the internal volume and arranged to recover dielectric fluid accumulating in this bottom.

Cette cavité de récupération 73 est formée entre un bac de fond 110 et une paroi de fond 111 du compartiment intérieur, cette paroi de fond 111 étant perforé d’orifices 112 pour permettre au fluide diélectrique de s’écouler dans cette cavité de récupération 73.This recovery cavity 73 is formed between a bottom tray 110 and a bottom wall 111 of the interior compartment, this bottom wall 111 being perforated with orifices 112 to allow the dielectric fluid to flow into this recovery cavity 73.

L’assemblage et l’étanchéité entre le compartiment interne et l’enveloppe peuvent être réalisés par exemple par soudure par ultrason, par collage ou encore avec des joints en compression si la différence de pression entre les deux circuits n’est pas trop importante. Dans les cas où le compartiment interne et l’enveloppe sont en aluminium, le tout peut être brasé.Assembly and sealing between the internal compartment and the casing can be achieved, for example, by ultrasonic welding, by gluing or even with compression seals if the pressure difference between the two circuits is not too great. In cases where the internal compartment and the envelope are made of aluminum, the whole can be brazed.

Le premier circuit 15 comporte un tronçon 113 formé par plusieurs canaux de distribution 34 débouchant chacun sur plusieurs orifices d’aspersion de fluide diélectrique, ce tronçon 113 étant disposé dans un couvercle 114 agencée pour fermer le volume interne du boitier.The first circuit 15 comprises a section 113 formed by several distribution channels 34 each opening onto several orifices for spraying dielectric fluid, this section 113 being arranged in a cover 114 arranged to close the internal volume of the case.

Ce couvercle 114 forme une paroi 29 au sens de la présente invention.This lid 114 forms a wall 29 within the meaning of the present invention.

Ce couvercle 114 comporte, outre le tronçon 113 appartenant au premier circuit de fluide diélectrique, un tronçon 115 appartenant au deuxième circuit.This cover 114 comprises, in addition to the section 113 belonging to the first dielectric fluid circuit, a section 115 belonging to the second circuit.

Les tronçons 113 et 115 des premier et deuxième circuits sont formés au sein de la paroi 29 qui définit le couvercle 114.The sections 113 and 115 of the first and second circuits are formed within the wall 29 which defines the cover 114.

Les canaux de distribution 34 se raccordent au canal nourricier de manière perpendiculaire, le long de ce canal nourricier. Les canaux 34 ne communiquent pas directement entre eux.The distribution channels 34 connect to the feeder channel perpendicularly, along this feeder channel. The 34 channels do not communicate directly with each other.

Ces tronçons 113 et 115 respectifs sont agencés pour permettre un échange thermique entre le fluide diélectrique circulant dans le tronçon du premier circuit et le fluide réfrigérant circulant dans le tronçon du deuxième circuit.These respective sections 113 and 115 are arranged to allow heat exchange between the dielectric fluid flowing in the section of the first circuit and the refrigerant fluid flowing in the section of the second circuit.

Le couvercle 114 comporte une plaque 116, ici réalisée en aluminium, et une enveloppe 117, ici réalisée en matériau composite à base de plastique, et les tronçons 113 et 115 des premier et deuxième circuits sont formés entre cette plaque 116 et cette enveloppe 117.The cover 114 comprises a plate 116, here made of aluminum, and an envelope 117, here made of a plastic-based composite material, and the sections 113 and 115 of the first and second circuits are formed between this plate 116 and this envelope 117.

La plaque 117 comporte des orifices d’aspersion 118 agencés pour le passage de fluide diélectrique en vue d’asperger le ou les composants électriques et/ou électroniques.The plate 117 has spray orifices 118 arranged for the passage of dielectric fluid in order to spray the electrical and/or electronic component(s).

Le tronçon 115 du deuxième circuit présente une forme en serpentin entre une bouche d’entre de fluide 119 et une bouche de sortie de fluide 120.The section 115 of the second circuit has a serpentine shape between a fluid inlet mouth 119 and a fluid outlet mouth 120.

Ces bouches 119 et 120 sont raccordées à une tubulure 121 de connexion de fluide pour être reliées à des arrivée et sortie de fluide, notamment de fluide réfrigérant.These mouths 119 and 120 are connected to a fluid connection pipe 121 to be connected to fluid inlets and outlets, in particular of refrigerant fluid.

D’une manière générale, plusieurs tubulures 121 sont prévues pour les entrées et sorties de fluide diélectrique du premier circuit et de fluide réfrigérant du deuxième circuit.In general, several pipes 121 are provided for the inlets and outlets of the dielectric fluid of the first circuit and of the refrigerant fluid of the second circuit.

Ces tubulures 121 sont sur le boitier.These pipes 121 are on the box.

Dans l’exemple décrit, le couvercle 114 compote deux moitiés 122 chacune étant équipée de ses propres tronçons de premier et deuxième circuits.In the example described, the cover 114 consists of two halves 122 each being equipped with its own first and second circuit sections.

Chaque moitié 122 est associée à l’une des cuves 101.Each half 122 is associated with one of the tanks 101.

Le premier circuit 15 comporte une pompe 11, notamment une pompe électrique, pour forcer la circulation de fluide diélectrique dans le ou les tronçons de ce premier circuit.The first circuit 15 comprises a pump 11, in particular an electric pump, to force the circulation of dielectric fluid in the section(s) of this first circuit.

La pompe 11 est agencée pour alimenter le couvercle 114 et des parois latérales 29 du boitier en fluide diélectrique.Pump 11 is arranged to supply cover 114 and side walls 29 of the box with dielectric fluid.

Le compartiment intérieur et/ou la plaque du couvercle sont formés par emboutissage, notamment sur un matériau qui est notamment l’aluminium.The interior compartment and/or the cover plate are formed by stamping, in particular on a material which is in particular aluminum.

La cavité de récupération 73 communique avec une conduite 127 agencée pour prélever le fluide diélectrique présent dans cette cavité et le diriger vers la pompe 11, laquelle pompe redistribue ce fluide diélectrique vers deux conduites 128 connectées aux tronçons des parois latérales et du couvercle 114.The recovery cavity 73 communicates with a pipe 127 arranged to take the dielectric fluid present in this cavity and direct it to the pump 11, which pump redistributes this dielectric fluid to two pipes 128 connected to the sections of the side walls and of the cover 114.

Le fluide diélectrique susceptible de circuler dans le premier circuit est choisi en fonction de ses températures de changement de phase. Plus particulièrement, le fluide diélectrique doit être caractérisé au moins par une température de changement de phase telle que ce fluide diélectrique, pulvérisé en direction des composants électriques ou électroniques à l’état liquide, est apte à être vaporisé au contact de ces composants. On parle ainsi de fluide diélectrique diphasique en ce qu’il présente deux phases différentes au cours de sa circulation dans le dispositif de régulation thermique. A titre d’exemple, le fluide diélectrique doit présenter une température d’évaporation à pression atmosphérique supérieure à une température de l’ordre de 32- 34°C et une température de condensation inférieure à une température de l’ordre de 29-31°C.The dielectric fluid capable of circulating in the first circuit is chosen according to its phase change temperatures. More particularly, the dielectric fluid must be characterized at least by a phase change temperature such that this dielectric fluid, sprayed in the direction of the electrical or electronic components in the liquid state, is able to be vaporized in contact with these components. We thus speak of a two-phase dielectric fluid in that it has two different phases during its circulation in the thermal regulation device. By way of example, the dielectric fluid must have an evaporation temperature at atmospheric pressure higher than a temperature of the order of 32-34° C. and a condensation temperature lower than a temperature of the order of 29-31 °C.

Le fluide réfrigérant susceptible de circuler dans le deuxième circuit peut notamment consister en de l’eau glycolée, ou d’autres liquides réfrigérants du type R134a ou 1234yf.The refrigerant capable of circulating in the second circuit may in particular consist of glycol water, or other refrigerant liquids of the R134a or 1234yf type.

Claims (11)

Dispositif de régulation thermique (3) destiné à au moins un composant électrique ou électronique (5) dont la température doit être régulée, le dispositif de régulation thermique (3) comportant au moins un boîtier (25) ouvert sur au moins un côté, notamment un couvercle configuré pour fermer le boîtier (25) sur au moins un côté, le boîtier (25) comprenant des parois parmi lesquelles au moins une pluralité de parois latérales (29), lesdites parois (29) délimitant un volume interne (500) du boîtier (25) dans lequel s’étend au moins le composant électrique ou électronique (5), le dispositif comportant en outre un premier circuit (15), configuré pour permettre la circulation d’un fluide diélectrique, caractérisé en ce qu’au moins l’une des parois (29) du boîtier comportant au moins un orifice d’aspersion du fluide diélectrique dans le volume interne (500) fluidiquement relié au premier circuit, le dispositif de régulation comportant également un deuxième circuit (21) configuré pour permettre la circulation d’un fluide caloporteur, notamment un fluide de refroidissement ou un fluide réfrigérant, de sorte à permettre un échange thermique entre le fluide diélectrique circulant dans le premier circuit (15) et le fluide caloporteur, notamment le fluide réfrigérant, circulant dans le deuxième circuit (21), les premier et deuxième circuits comportant respectivement un tronçon (30, 32) formé au sein de l’une des parois du boitier, ces tronçons respectifs étant agencés pour permettre un échange thermique entre le fluide diélectrique circulant dans le tronçon du premier circuit (15) et le fluide caloporteur circulant dans le tronçon du deuxième circuit (21).Thermal regulation device (3) intended for at least one electrical or electronic component (5) whose temperature is to be regulated, the thermal regulation device (3) comprising at least one housing (25) open on at least one side, in particular a cover configured to close the housing (25) on at least one side, the housing (25) comprising walls among which at least a plurality of side walls (29), said walls (29) delimiting an internal volume (500) of the casing (25) in which extends at least the electrical or electronic component (5), the device further comprising a first circuit (15), configured to allow the circulation of a dielectric fluid, characterized in that at least one of the walls (29) of the casing comprising at least one orifice for spraying the dielectric fluid into the internal volume (500) fluidically connected to the first circuit, the regulation device also comprising a second circuit (21) configured to allow re the circulation of a heat transfer fluid, in particular a cooling fluid or a refrigerant fluid, so as to allow a heat exchange between the dielectric fluid circulating in the first circuit (15) and the heat transfer fluid, in particular the refrigerant fluid, circulating in the second circuit (21), the first and second circuits respectively comprising a section (30, 32) formed within one of the walls of the case, these respective sections being arranged to allow a heat exchange between the dielectric fluid circulating in the section of the first circuit (15) and the heat transfer fluid circulating in the section of the second circuit (21). Dispositif de régulation thermique (3) selon la revendication précédente, dans lequel le tronçon (30) du premier circuit formé dans la paroi comporte au moins un canal de distribution (34) formé dans la paroi et débouchant sur l’orifice d’aspersion, ce canal étant agencé pour permettre un échange thermique avec le tronçon du deuxième circuit.Thermal regulation device (3) according to the preceding claim, in which the section (30) of the first circuit formed in the wall comprises at least one distribution channel (34) formed in the wall and opening onto the spray orifice, this channel being arranged to allow heat exchange with the section of the second circuit. Dispositif de régulation thermique (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le tronçon (32) du deuxième circuit présente, au moins sur une partie de sa longueur, une forme en U avec deux branches, et ledit canal de distribution (34) du premier circuit s’étend entre les deux branches du U du tronçon du deuxième circuit.Thermal regulation device (3) according to one of the preceding claims, in which the section (32) of the second circuit has, at least over part of its length, a U-shape with two branches, and the said distribution channel ( 34) of the first circuit extends between the two branches of the U of the section of the second circuit. Dispositif de régulation thermique (3) selon la revendication précédente, dans lequel le tronçon (32) du deuxième circuit présente une forme en serpentin avec une succession de U, et le tronçon du premier circuit comporte une pluralité de canaux de distribution (34) de fluide diélectrique, et chaque canal de distribution est disposé entre deux branche de l’un des U du serpentin du premier circuit.Thermal regulation device (3) according to the preceding claim, in which the section (32) of the second circuit has a serpentine shape with a succession of U, and the section of the first circuit comprises a plurality of distribution channels (34) of dielectric fluid, and each distribution channel is arranged between two branches of one of the U of the coil of the first circuit. Dispositif de régulation thermique (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier circuit comporte un canal nourricier auquel se raccordent les canaux de distribution qui débouchent sur les orifices d’aspersion.Thermal regulation device (3) according to one of the preceding claims, in which the first circuit comprises a feeder channel to which are connected the distribution channels which open into the spray orifices. Dispositif de régulation thermique (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la paroi du boitier qui loge les tronçons (30, 32) des premier et deuxième circuits sont formés entre un compartiment intérieur (94), notamment réalisé en aluminium, et une enveloppe extérieure (117), notamment réalisée en matériau composite à base de plastique, le compartiment et l’enveloppe faisant partie du dispositif de régulation thermique.Thermal regulation device (3) according to one of the preceding claims, in which the wall of the box which houses the sections (30, 32) of the first and second circuits are formed between an interior compartment (94), in particular made of aluminum, and an outer casing (117), in particular made of a plastic-based composite material, the compartment and the casing forming part of the thermal regulation device. Dispositif de régulation thermique (3) selon la revendication précédente, dans lequel le compartiment intérieur (94) comporte des premiers sillons (96) participant à la formation du ou des tronçons du premier circuit et des deuxièmes sillons (97) participant à la formation du ou des tronçons du deuxième circuit.Thermal regulation device (3) according to the preceding claim, in which the interior compartment (94) comprises first grooves (96) participating in the formation of the section(s) of the first circuit and second grooves (97) participating in the formation of the or sections of the second circuit. Dispositif de régulation thermique (3) selon la revendication précédente, dans lequel les premiers et deuxièmes sillons (96, 97) sont séparés par une cloison (98), notamment réalisée d’un seul tenant avec le compartiment intérieur, cloison notamment réalisée en aluminium.Thermal regulation device (3) according to the preceding claim, in which the first and second grooves (96, 97) are separated by a partition (98), in particular made in one piece with the interior compartment, the partition in particular made of aluminum . Dispositif de régulation thermique (3) selon l’une des revendications 6 à 8, dans lequel le compartiment intérieur (94) comporte une pluralité d’orifices d’aspersion de fluide diélectrique, notamment des orifices de projection, sur lesquels débouchent les canaux de distribution.Thermal regulation device (3) according to one of Claims 6 to 8, in which the interior compartment (94) comprises a plurality of dielectric fluid spray orifices, in particular spray orifices, onto which the distribution. Dispositif de régulation thermique (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de régulation comporte une cavité de récupération (73) disposé sur un fond du volume interne et agencé pour récupérer du fluide diélectrique s’accumulant dans ce fond.Thermal regulation device (3) according to one of the preceding claims, in which the regulation device comprises a recovery cavity (73) arranged on a bottom of the internal volume and arranged to recover dielectric fluid accumulating in this bottom. Dispositif de régulation thermique (3) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier circuit comporte un tronçon formé par un ou plusieurs canaux de distribution débouchant chacun sur un ou plusieurs orifices d’aspersion de fluide diélectrique, ce tronçon étant disposé dans un couvercle (114) agencée pour fermer le volume interne du boitier.Thermal regulation device (3) according to one of the preceding claims, in which the first circuit comprises a section formed by one or more distribution channels each opening onto one or more orifices for spraying dielectric fluid, this section being arranged in a cover (114) arranged to close the internal volume of the case.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR3077683A1 (en) 2018-02-05 2019-08-09 Valeo Systemes Thermiques DEVICE FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF A BATTERY USING A DIELECTRIC FLUID AND BATTERY PACK COMPRISING SUCH A DEVICE
WO2020099740A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 Valeo Systemes Thermiques Device for thermal processing of an electrical element liable to get hot and method implementing the thermal processing device

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