FR3126648A1

FR3126648A1 - Module de traitement thermique avec dispositif d’accumulation

Info

Publication number: FR3126648A1
Application number: FR2109329A
Authority: FR
Inventors: Julien Tissot; Kamel Azzouz; Moussa Nacer Bey; Julio Guerra
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2021-09-06
Filing date: 2021-09-06
Publication date: 2023-03-10
Anticipated expiration: 2041-09-06
Also published as: WO2023031469A1; FR3126648B1; EP4399469A1; US20240367479A1; WO2023031469A9; CN118076854A

Abstract

Module de traitement thermique avec dispositif d’accumulation La présente invention concerne un module de traitement thermique (1) pour système de traitement thermique d’un véhicule, comprenant un premier échangeur thermique (2), un deuxième échangeur thermique (3) et un échangeur de chaleur interne (4), le premier échangeur thermique (2) et le deuxième échangeur thermique (3) étant tous deux configurés pour opérer un échange de chaleur entre un fluide réfrigérant et un liquide caloporteur, l’échangeur de chaleur interne (4) étant configuré pour opérer un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant soumis dans le système de traitement thermique à deux niveaux de température différents, caractérisé en ce que le module de traitement thermique (1) comprend un dispositif d’accumulation (6) configuré pour contenir le fluide réfrigérant, l’échangeur de chaleur interne (4) comprenant une plateforme (40) sur laquelle est disposé le dispositif d’accumulation (6). (figure 1)

Description

Module de traitement thermique avec dispositif d’accumulation

La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de traitement thermique au sein d’un véhicule et porte plus particulièrement sur un module de traitement thermique au sein de tels systèmes de traitement thermique.

Les véhicules automobiles sont couramment équipés d’un circuit de fluide réfrigérant et d’au moins un circuit de liquide caloporteur, tous deux utilisés pour participer à un traitement thermique de différentes zones ou différents composants du véhicule. Il est notamment connu d’utiliser le circuit de fluide réfrigérant et/ou le circuit de liquide caloporteur pour traiter thermiquement un flux d’air envoyé dans un habitacle du véhicule équipé d’un tel circuit.

Dans une autre application de ce circuit, il est connu d’utiliser le circuit de liquide caloporteur pour refroidir des composants de la chaîne de traction du véhicule, tel que par exemple un dispositif de stockage électrique, ce dernier étant utilisé pour fournir une énergie à un moteur électrique capable de mettre en mouvement le véhicule. Le système de traitement thermique fournit ainsi l’énergie capable de refroidir le dispositif de stockage électrique pendant son utilisation.

Le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur circulent au sein de leur circuit respectif et interagissent entre eux par le biais d’une pluralité d’échangeurs thermiques assurant un échange de calories entre les deux fluides suscités. Afin d’améliorer la compacité du système de traitement thermique, plusieurs de ces échangeurs thermiques peuvent être regroupés en un module de traitement thermique. Les constructeurs automobiles étant dans une optique d’amélioration continuelle de leurs véhicules, un objectif d’amélioration de tels modules de traitement thermique est de regrouper davantage d’éléments du système de traitement thermique au sein des modules de traitement thermique.

La présente invention s’inscrit dans ce contexte en proposant un module de traitement thermique pour système de traitement thermique d’un véhicule, comprenant un premier échangeur thermique, un deuxième échangeur thermique et un échangeur de chaleur interne, le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique étant tous deux configurés pour opérer un échange de chaleur entre un fluide réfrigérant et un liquide caloporteur, l’échangeur de chaleur interne étant configuré pour opérer un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant soumis dans le système de traitement thermique à deux niveaux de température différents, caractérisé en ce que le module de traitement thermique comprend un dispositif d’accumulation configuré pour contenir le fluide réfrigérant, l’échangeur de chaleur interne comprenant une plateforme sur laquelle est disposé le dispositif d’accumulation.

Un tel module de traitement thermique selon l’invention permet ainsi de regrouper un dispositif d’accumulation et trois échangeurs assurant un échange de chaleur soit entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur, soit au sein même d’un circuit de fluide réfrigérant comme c’est le cas pour l’échangeur de chaleur interne. Une telle configuration permet ainsi d’intégrer le dispositif d’accumulation au module de traitement thermique, ce qui évite la mise en place d’un dispositif d’accumulation à distance du module de traitement thermique, ainsi que des conduites devant relier ce dispositif d’accumulation au module de traitement thermique.

Le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique assurent un échange thermique entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur, et ce afin d’assurer plusieurs fonctions dépendantes d’une température du fluide réfrigérant. A titre d’exemple, au sein de ces échangeurs thermiques, le liquide caloporteur peut condenser le fluide réfrigérant. Selon un autre exemple, le fluide réfrigérant peut refroidir le liquide caloporteur afin que ce dernier assure une fonction de traitement thermique des composants de la chaîne de traction du véhicule.

L’échangeur de chaleur interne est propre au circuit de fluide réfrigérant. Autrement dit, l’échangeur de chaleur interne permet un échange de chaleur entre deux niveaux de température du fluide réfrigérant afin d’opérer une régulation thermique du fluide réfrigérant et ainsi d’optimiser les performances thermiques du circuit de fluide réfrigérant.

Au cours de la circulation du fluide réfrigérant au sein du module de traitement thermique, et plus généralement au sein du système de traitement thermique, ledit fluide réfrigérant change d’état à plusieurs reprises en basculant d’un état liquide à un état gazeux et inversement. Il arrive ainsi que le fluide réfrigérant se retrouve dans un état diphasique. Or, le fluide réfrigérant est mis en circulation au sein du circuit de fluide réfrigérant par un dispositif de compression, qui n’est apte qu’à compresser le fluide réfrigérant qu’à l’état gazeux et risque de s’endommager en cas d’une circulation de fluide réfrigérant à l’état liquide. Le dispositif d’accumulation permet donc de contenir le fluide réfrigérant à l’état liquide afin d’éviter que celui-ci ne poursuive sa circulation jusqu’au dispositif de compression. Le dispositif d’accumulation assure ainsi la protection du dispositif de compression.

Le dispositif d’accumulation est disposé sur la plateforme. Cette dernière fait office de soutien mécanique au dispositif d’accumulation, celui-ci pouvant être lié à la plateforme par un quelconque moyen de fixation. La plateforme doit donc présenter des dimensions permettant la mise en place et la fixation du dispositif d’accumulation.

Selon une caractéristique de l’invention, l’échangeur de chaleur interne comprend un corps constitué d’une pluralité de plaques empilées le long d’un axe d’empilement, le corps s’inscrivant dans une projection sur un plan perpendiculaire à l’axe d’empilement des plaques, une projection du premier échangeur thermique et du deuxième échangeur thermique sur le plan perpendiculaire à l’axe d’empilement des plaques de l’échangeur de chaleur interne étant compris dans la projection du corps de l’échangeur de chaleur interne.

Les échangeurs à plaques se composent d’un empilement de plaques, lesdites plaques étant empilées selon un axe d’empilement. Lorsque le fluide réfrigérant circule au sein du corps de l’échangeur de chaleur interne, le fluide réfrigérant à deux températures différentes circule au sein d’interstices situés entre les plaques afin que l’échange de chaleur puisse être opéré. D’une manière avantageuse, la disposition des plaques forme une alternance de circulation entre le fluide réfrigérant à une première température et le fluide réfrigérant à une deuxième température. Une telle circulation en alternance garantit le bon déroulement de l’échange de chaleur au sein de l’échangeur de chaleur interne.

Intégrer les plans de projection des échangeurs thermiques au sein du plan de projection de l’échangeur de chaleur interne permet de conserver au moins deux dimensions du module de traitement thermique égales aux dimensions de l’échangeur de chaleur interne. Une telle configuration renforce la compacité du module de traitement thermique.

Selon une caractéristique de l’invention, la plateforme de l’échangeur de chaleur interne s’étend au-delà de la projection du corps de l’échangeur de chaleur interne. La plateforme n’est donc pas intégrée au corps de l’échangeur de chaleur interne, et s’étend donc également au-delà de la projection de l’ensemble des deux échangeurs thermiques. Il s’agit d’un premier mode de réalisation de la plateforme du module de traitement thermique selon l’invention.

Selon une caractéristique de l’invention, la plateforme est soudée au corps de l’échangeur de chaleur interne. La plateforme peut être réalisée à part du module de traitement thermique et être liée à celui-ci par la suite. La liaison peut se faire par soudage, mais tout autre moyen de fixation est envisageable tant qu’il ne nuit pas au bon fonctionnement du module de traitement thermique.

Selon une caractéristique de l’invention, les plaques de l’échangeur de chaleur interne comportent une zone formant la plateforme. Une telle zone peut par exemple être un prolongement des plaques formant la plateforme. Cette configuration permet de se passer de la liaison de la plateforme au corps de l’échangeur de chaleur interne, la zone des plaques s’étendant hors de la projection pour délimiter la plateforme.

Selon une caractéristique de l’invention, la plateforme de l’échangeur de chaleur interne est contenue dans la projection du corps de l’échangeur de chaleur interne. Autrement dit, lorsque le dispositif d’accumulation est positionné sur la plateforme, celui-ci s’inscrit au moins partiellement à l’intérieur d’un périmètre défini par le corps de l’échangeur de chaleur interne. De ce fait, au moins l’un des échangeurs thermiques du module de traitement thermique doit présenter des dimensions réduites, et ce afin de ne pas interférer mécaniquement avec le dispositif d’accumulation.

Selon une caractéristique de l’invention, la plateforme est délimitée sur un premier côté par le premier échangeur thermique et sur un deuxième côté par le deuxième échangeur thermique. Le premier côté et le deuxième côté sont sécants entre eux, les autres côtés de la plateforme pouvant par exemple être délimités par une ou plusieurs extrémités du corps de l’échangeur de chaleur interne.

Selon une caractéristique de l’invention, au moins l’un des échangeurs thermiques présente une longueur inférieure à une longueur de l’échangeur de chaleur interne de manière à délimiter la plateforme. De par sa longueur réduite, l’un des échangeurs thermiques laisse libre une partie du corps de l’échangeur de chaleur interne. Cette partie laissée libre permet le positionnement du dispositif d’accumulation sans interférer mécaniquement avec l’échangeur thermique présentant une longueur réduite.

Selon une caractéristique de l’invention, le premier échangeur thermique comprend une première passe configurée pour être parcourue par le fluide réfrigérant et une deuxième passe configurée pour être parcourue par le liquide caloporteur, le deuxième échangeur thermique comprenant un premier passage configuré pour être parcouru par le fluide réfrigérant et un deuxième passage configuré pour être parcouru par le liquide caloporteur, l’échangeur de chaleur interne comprenant un premier canal configuré pour être parcouru par le fluide réfrigérant à une première température et un deuxième canal configuré pour être parcouru par le fluide réfrigérant à une deuxième température différente de la première température. L’échange de chaleur opéré au sein du premier échangeur thermique se fait entre le fluide réfrigérant circulant dans la première passe et le liquide caloporteur circulant dans la deuxième passe. Cet échange de chaleur peut par exemple servir à condenser le fluide réfrigérant ce qui facilite une potentielle détente par la suite. L’échange de chaleur peut également servir à chauffer le liquide caloporteur afin que celui-ci assure une fonction de chauffage d’un habitacle du véhicule.

Tout comme pour le premier échangeur thermique, l’échange de chaleur se déroulant dans le deuxième échangeur thermique se fait entre le fluide réfrigérant circulant dans le premier passage et le liquide caloporteur circulant dans le deuxième passage. Cet échange de chaleur peut être opéré entre le liquide caloporteur et le fluide réfrigérant détendu afin de refroidir le liquide caloporteur pour que ce dernier puisse par la suite refroidir les composants de la chaine de traction du véhicule.

L’échangeur de chaleur interne est configuré pour opérer un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant circulant dans le premier canal et le fluide réfrigérant circulant dans le deuxième canal. Tel que cela a été décrit précédemment, cet échange de chaleur opéré au sein de l’échangeur de chaleur interne permet d’optimiser la régulation thermique du fluide réfrigérant. C’est la différence de température entre la première température et la deuxième température qui permet la bonne opération de cet échange de chaleur.

Selon une caractéristique de l’invention, au moins la première passe du premier échangeur thermique et au moins le premier canal de l’échangeur de chaleur interne forment une première section configurée pour faire circuler le fluide réfrigérant à la première température. La première section s’étend entre une entrée de fluide réfrigérant du module de traitement thermique, et se termine au moment où le fluide réfrigérant bascule à la deuxième température, par exemple via un organe de détente. La première section correspond ainsi à la section où le fluide réfrigérant circule à la température la plus élevée, qui correspond à la première température.

Le premier échangeur thermique peut ainsi permettre à la fois de condenser le fluide réfrigérant, et éventuellement de chauffer le liquide caloporteur afin que ce dernier assure une fonction de chauffage de l’habitacle dans le cas où le système de traitement thermique associé présente une configuration de type pompe à chaleur indirecte.

L’échangeur de chaleur interne permet également de refroidir le fluide réfrigérant circulant à la première température grâce à un échange de chaleur effectué avec le fluide réfrigérant circulant à la deuxième température.

Selon une caractéristique de l’invention, au moins le premier passage du deuxième échangeur thermique, au moins le deuxième canal de l’échangeur de chaleur interne et au moins le dispositif d’accumulation forment une deuxième section configurée pour faire circuler le fluide réfrigérant à la deuxième température. La deuxième section assure la circulation du fluide réfrigérant à basse température, correspondant à la deuxième température. La circulation de fluide réfrigérant dans le premier passage permet ainsi de refroidir le liquide caloporteur circulant dans le deuxième passage, tout en évaporant le fluide réfrigérant. Le liquide caloporteur refroidi peut circuler par la suite hors du module de traitement thermique afin de refroidir les composants de la chaine de traction du véhicule ou au sein d’un échangeur placé dans l’HVAC pour refroidir l’air de l’habitacle. Le fluide réfrigérant circulant dans la deuxième section circule également au sein du deuxième canal de l’échangeur de chaleur interne, afin de participer à l’échange de chaleur se déroulant dans l’échangeur de chaleur interne tel qu’évoqué précédemment. Le dispositif d’accumulation est également intégré à la deuxième section, celui-ci stockant le fluide réfrigérant ne s’étant pas évaporé lors de l’échange de chaleur opéré au sein du deuxième échangeur thermique.

Selon une caractéristique de l’invention, le module de traitement thermique comprend un organe de détente au moins solidaire du premier échangeur thermique et du deuxième échangeur thermique. L’organe de détente sépare la première section de la deuxième section au sein du module de traitement thermique. L’organe de détente assure une détente du fluide réfrigérant correspondant à une diminution de la pression. Cette détente peut être facilitée par l’échange de chaleur opéré au sein du premier échangeur thermique qui participe à la condensation du fluide réfrigérant. La détente du fluide réfrigérant s’accompagne d’une diminution de la température. C’est donc l’organe de détente qui permet de faire varier la température du fluide réfrigérant de la première température vers la deuxième température et qui sépare ainsi la première section de la deuxième section.

L’organe de détente est mécaniquement solidarisé au moins aux deux échangeurs thermiques afin de l’intégrer au module de traitement thermique. En fonction d’un positionnement de l’organe de détente au niveau du module de traitement thermique, l’organe de détente assure une connexion fluidique entre les deux échangeurs thermiques, ou entre l’un des échangeurs thermiques et l’échangeur de chaleur interne.

Selon une caractéristique de l’invention, le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique comprennent chacun un bloc d’échange de chaleur au bout duquel est disposé une paroi supérieure pour le premier échangeur thermique et une face supérieure pour le deuxième échangeur thermique, l’organe de détente étant disposé au niveau de la paroi supérieure du premier échangeur thermique et de la face supérieure du deuxième échangeur thermique, la paroi supérieure du premier échangeur thermique et la face supérieure du deuxième échangeur thermique étant agencées à l’opposé de l’échangeur de chaleur interne par rapport au bloc d’échange de chaleur d’au moins l’un des échangeurs thermiques. Il s’agit d’un premier exemple d’agencement de l’organe de détente au sein du module de traitement thermique selon l’invention. Le bloc d’échange de chaleur correspond à une zone structurelle de chacun des échangeurs thermiques au sein duquel se déroule l’échange de chaleur qui lui est propre. L’organe de détente est quant à lui agencé de sorte à être mécaniquement lié à la fois à la paroi supérieure du premier échangeur thermique et à la face supérieure du deuxième échangeur thermique. Les deux échangeurs thermiques peuvent par exemple être au contact de l’échangeur de chaleur interne, la paroi supérieure du premier échangeur thermique et la face supérieure du deuxième échangeur thermique correspondant à la partie opposée par rapport au bloc d’échange de chaleur.

Selon une caractéristique de l’invention, le premier échangeur thermique comprend une passe additionnelle, l’organe de détente assurant une connexion fluidique directe entre la passe additionnelle du premier échangeur thermique et le premier passage du deuxième échangeur thermique. La passe additionnelle permet de connecter fluidiquement le premier canal de l’échangeur de chaleur interne à l’organe de détente, et ce en traversant le premier échangeur thermique via la passe additionnelle. Contrairement à la première passe, il n’y a pas d’échange de chaleur opéré avec le fluide réfrigérant circulant dans la passe additionnelle. Cette dernière permet ainsi une connexion entre le premier canal de l’échangeur de chaleur interne et le premier passage du deuxième échangeur thermique en passant par l’organe de détente.

Selon une caractéristique de l’invention, le deuxième canal de l’échangeur de chaleur interne s’étend jusqu’à la plateforme dudit échangeur de chaleur interne, le dispositif d’accumulation étant fluidiquement connecté au deuxième canal de l’échangeur de chaleur interne via un canal intermédiaire ménagé au sein de la plateforme. Le canal intermédiaire permet de faire circuler le fluide réfrigérant entre le deuxième canal et le dispositif d’accumulation au sein même de la structure de la plateforme. On comprend ainsi que la plateforme peut présenter une fonction de connexion fluidique au dispositif d’accumulation, en plus d’assurer sa fonction de maintien mécanique du dispositif d’accumulation.

Selon une caractéristique de l’invention, la plateforme de l’échangeur de chaleur interne comprend un embout interagissant avec le dispositif d’accumulation, l’embout participant à la connexion fluidique entre le canal intermédiaire de l’échangeur de chaleur interne et le dispositif d’accumulation. L’embout constitue ainsi une extrémité du canal intermédiaire, et peut par exemple faire saillie de la plateforme pour que le dispositif d’accumulation puisse y être emboité. Le fluide réfrigérant pénètre ainsi dans le dispositif d’accumulation via un fond de celui-ci.

Selon une caractéristique de l’invention, le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique forment un ensemble, l’organe de détente étant disposé au sein d’un espace interposé entre l’ensemble formé par les échangeurs thermiques et l’échangeur de chaleur interne. Il s’agit d’un deuxième exemple d’agencement de l’organe de détente au sein du module de traitement thermique selon l’invention. L’espace formé entre l’ensemble des deux échangeurs thermiques et l’échangeur de chaleur interne permet de loger l’organe de détente ainsi que des éléments assurant par exemple une connexion fluidique entre l’ensemble des échangeurs thermiques et l’échangeur de chaleur interne.

Selon une caractéristique de l’invention, l’espace loge un bloc de raccordement assurant une connexion fluidique entre la première passe du premier échangeur thermique et le premier canal de l’échangeur de chaleur interne. Après avoir participé à l’échange de chaleur au sein du premier échangeur thermique, le fluide réfrigérant doit rejoindre le premier canal de l’échangeur de chaleur interne. C’est le bloc de raccordement qui permet au fluide réfrigérant de traverser l’espace entre l’ensemble des échangeurs thermiques et l’échangeur de chaleur interne. A ce titre, le bloc de raccordement peut comprendre un conduit s’étendant au sein de sa structure interne afin d’assurer la circulation du fluide réfrigérant.

Selon une caractéristique de l’invention, l’espace loge au moins un élément de raccordement participant à une connexion fluidique entre le dispositif d’accumulation et l’échangeur de chaleur interne. D’une manière avantageuse, l’espace loge deux éléments de raccordement permettant respectivement l’entrée dans l’échangeur de chaleur interne puis la sortie de l’échangeur de chaleur interne, cette dernière marquant la fin de la deuxième section du module de traitement thermique.

Le dispositif d’accumulation est agencé entre le premier passage du deuxième échangeur thermique et l’élément de raccordement permettant l’accès au deuxième canal de l’échangeur de chaleur interne. Comme cela a été mentionné précédemment, le dispositif d’accumulation est agencé de sorte à stocker le fluide réfrigérant à l’état liquide après que ce dernier a été au moins partiellement évaporé lors de l’échange de chaleur se déroulant dans le deuxième échangeur thermique.

Selon une caractéristique de l’invention, au moins un échangeur thermique est un échangeur à plaques comprenant une première plaque terminale et une deuxième plaque terminale entre lesquelles est disposé un empilement de plaques, l’organe de détente étant solidaire d’au moins l’une des plaques terminales. Tout comme l’échangeur de chaleur interne, les échangeurs thermiques peuvent également être des échangeurs à plaques, le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur circulant au sein des blocs d’échanges thermiques de chacun des échangeurs thermiques circulant entre les plaques formant lesdits échangeurs thermiques.

On entend par plaques terminales les deux plaques situées aux extrémités du bloc d’échange de chaleur. Autrement dit il s’agit des deux plaques qui ne sont pas encadrées de part et d’autre par deux plaques adjacentes. Ainsi, lorsque l’un des échangeurs thermiques est un échangeur à plaques, l’organe de détente est solidaire de l’une des plaques terminales de cet ou de ces échangeurs à plaques.

Selon une caractéristique de l’invention, l’organe de détente est solidaire de la première plaque terminale de chacun des échangeurs thermiques. La première plaque terminale des échangeurs thermiques correspond à la paroi supérieure du premier échangeur thermique et à la face supérieure du deuxième échangeur thermique. Autrement dit c’est au niveau de la première plaque terminale de chacun des échangeurs thermiques que l’organe de détente est solidaire selon le premier exemple d’agencement de l’organe de détente tel que décrit précédemment.

Selon une caractéristique de l’invention, l’organe de détente est solidaire de la deuxième plaque terminale de chacun des échangeurs thermiques. La deuxième plaque terminale correspond à la plaque de chacun des échangeurs thermiques agencée en regard de l’échangeur de chaleur interne. C’est donc dans le cadre du deuxième exemple d’agencement de l’organe de détente que celui-ci est solidaire de la deuxième plaque terminale de chacun des échangeurs thermiques.

Selon une caractéristique de l’invention, l’échangeur de chaleur interne comprend au moins une plaque d’extrémité, l’organe de détente étant solidaire de la plaque d’extrémité. La plaque d’extrémité de l’échangeur de chaleur interne correspond à l’une des deux plaques non encadrées de part et d’autre par deux plaques adjacentes. Plus précisément, la plaque d’extrémité de l’échangeur de chaleur interne correspond à la plaque agencée en regard des échangeurs thermiques. Selon le deuxième exemple d’agencement de l’organe de détente, ce dernier est agencé dans l’espace entre l’ensemble regroupant les deux échangeurs thermiques et l’échangeur de chaleur interne. L’organe de détente est donc solidaire des deux échangeurs thermiques et de l’échangeur de chaleur interne.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers 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 :

représente un premier mode de réalisation d’un module de traitement thermique selon l’invention,

représente le premier mode de réalisation du module de traitement thermique pourvu d’un premier exemple d’agencement d’un organe de détente intégré au module de traitement thermique,

représente un premier exemple de circulation d’un fluide réfrigérant et d’un liquide caloporteur au sein du premier mode de réalisation du module de traitement thermique pourvu du premier exemple d’agencement de l’organe de détente,

représente un deuxième exemple de circulation du fluide réfrigérant et du liquide caloporteur au sein du premier mode de réalisation du module de traitement thermique pourvu du premier exemple d’agencement de l’organe de détente,

représente le premier mode de réalisation du module de traitement thermique pourvu d’un deuxième exemple d’agencement de l’organe de détente intégré au module de traitement thermique,

représente une première partie du premier exemple ou du deuxième exemple de circulation du fluide réfrigérant et du liquide caloporteur au sein du premier mode de réalisation du module de traitement thermique pourvu du deuxième exemple d’agencement de l’organe de détente,

représente une deuxième partie du premier exemple de la circulation du fluide réfrigérant et du liquide caloporteur au sein du premier mode de réalisation du module de traitement thermique pourvu du deuxième exemple d’agencement de l’organe de détente,

représente une deuxième partie du deuxième exemple de la circulation du fluide réfrigérant et du liquide caloporteur au sein du premier mode de réalisation du module de traitement thermique pourvu du deuxième exemple d’agencement de l’organe de détente,

représente un deuxième mode de réalisation du module de traitement thermique selon l’invention, et de la circulation du fluide réfrigérant et du liquide caloporteur au sein de celui-ci et avec le premier exemple d’agencement de l’organe de détente.

La représente un premier mode de réalisation d’un module de traitement thermique 1 selon l’invention. Le module de traitement thermique 1 fait partie d’un système de traitement thermique d’un véhicule, ledit système pouvant simultanément assurer un traitement thermique d’un habitacle du véhicule et un traitement thermique de différents composants d’une chaine de traction du véhicule. Pour cela, le système de traitement thermique comporte au moins un circuit de fluide réfrigérant et au moins un circuit de liquide caloporteur, et le module de traitement thermique 1 comporte des portions de ces deux circuits. Le module de traitement thermique 1 est ainsi apte à assurer la circulation d’un fluide réfrigérant et d’un liquide caloporteur en son sein. A titre d’exemple, le fluide réfrigérant peut être un fluide de type R134a ou R1234yf et le liquide caloporteur peut être de l’eau glycolée.

Le module de traitement thermique 1 regroupe un premier échangeur thermique 2, un deuxième échangeur thermique 3 et un échangeur de chaleur interne 4, chacun assurant une fonction propre permettant le bon fonctionnement du système de traitement thermique du véhicule. Ainsi le premier échangeur thermique 2 et le deuxième échangeur thermique 3 sont configurés pour assurer un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur, l’échange de chaleur au sein chacun des échangeurs thermiques 2, 3 étant propre à une ou plusieurs fonctions du système de traitement thermique. Chaque échangeur thermique 2, 3 comprend un bloc d’échange de chaleur 15 au sein duquel se déroule l’échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur.

L’échangeur de chaleur interne 4 assure un échange de chaleur intrinsèque au circuit de fluide réfrigérant, mais entre deux niveaux de température dudit fluide réfrigérant, à savoir à une première température et à une deuxième température. Les détails concernant la circulation du fluide réfrigérant et du liquide caloporteur ainsi que l’ensemble des échanges de chaleur se produisant au sein du module de traitement thermique 1 seront décrits par la suite.

Afin de faire entrer et sortir le fluide réfrigérant du module de traitement thermique 1, ce dernier comprend une entrée de fluide réfrigérant 7 et une sortie de fluide réfrigérant 8. Sur la , l’entrée de fluide réfrigérant 7 est positionnée au niveau du premier échangeur thermique 2 et la sortie de fluide réfrigérant 8 est positionnée au niveau du deuxième échangeur thermique 3, mais ces positions peuvent être diverses en fonction de la circulation du fluide réfrigérant au sein du module de traitement thermique 1.

Par ailleurs, le premier échangeur thermique 2 comprend une entrée de liquide caloporteur 9 et une sortie de liquide caloporteur 10, tandis que le deuxième échangeur thermique 3 comprend un orifice d’entrée 11 et un orifice de sortie 12. Contrairement au fluide réfrigérant, le liquide caloporteur entrant au sein de l’un des échangeurs thermiques 2, 3 ne circule qu’au sein dudit échangeur thermique 2, 3. Ainsi, le liquide caloporteur entrant respectivement via l’entrée de liquide caloporteur 9 ou l’orifice d’entrée 11 ressort nécessairement respectivement par la sortie de liquide caloporteur 10 ou l’orifice de sortie 12.

Le premier échangeur thermique 2 et le deuxième échangeur thermique 3 comprennent respectivement un premier orifice de connexion 46 et un deuxième orifice de connexion 47. Ces orifices de connexion 46, 47 permettent la fixation d’un organe de détente tel que cela sera décrit par la suite, ou bien la fixation de conduites, elles-mêmes reliées audit organe de détente.

L’échangeur de chaleur interne 4 est un échangeur à plaques. Le premier échangeur thermique 2 et/ou le deuxième échangeur thermique 3 peuvent également être des échangeurs à plaques. Sur la , les deux échangeurs thermiques 2, 3 sont des échangeurs à plaques. Chacun de ces échangeurs à plaques comprend une pluralité de plaques 30 empilées les unes sur les autres selon un axe d’empilement 31. L’axe d’empilement 31 des échangeurs thermique 2, 3 et de l’échangeur de chaleur interne 4 sont parallèles ou sensiblement parallèles entre eux.

C’est l’empilement de plaques 30 qui permet la circulation du fluide réfrigérant, et du liquide caloporteur pour les échangeurs thermiques 2, 3, ces derniers circulant entre les plaques 30. Préférentiellement, la circulation entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur pour les échangeurs thermiques 2, 3 et la circulation entre le fluide réfrigérant à la première température et le fluide réfrigérant à la deuxième température au sein de l’échangeur de chaleur interne 4 se fait de manière alternée d’une plaque 30 à une autre, et ce afin d’optimiser l’échange de chaleur.

Le premier échangeur thermique 2 et le deuxième échangeur thermique 3 comprennent chacun une première plaque terminale 32 et une deuxième plaque terminale 33, chacune correspondant aux plaques extrêmes de chacun des échangeurs thermiques 2, 3. Autrement dit, ces plaques terminales 32, 33 viennent refermer le bloc d’échange de chaleur 15 à chacune de ses extrémités. Sur la , la première plaque terminale 32 des deux échangeurs thermiques 2, 3 correspond à la plaque 30 opposée à l’échangeur de chaleur interne 4 par rapport au bloc d’échange de chaleur 15, tandis que la deuxième plaque terminale 33 des deux échangeurs thermiques 2, 3 correspond à la plaque 30 en regard de l’échangeur de chaleur interne 4. L’échangeur de chaleur interne 4 comprend quant à lui un corps 16 également formé par un empilement de plaques 30 et qui est fermé par une plaque d’extrémité 34 qui correspond à la plaque 30 agencée en regard des deux échangeurs thermiques 2, 3.

L’échangeur de chaleur interne 4 s’inscrit dans une projection P perpendiculaire à l’axe d’empilement 31 des plaques 30 dudit échangeur de chaleur interne 4. Il est à noter qu’une projection du premier échangeur thermique 2 et du deuxième échangeur thermique 3 sont compris dans la projection P de l’échangeur de chaleur interne 4. Un tel agencement permet d’améliorer la compacité du module de traitement thermique 1.

La particularité du module de traitement thermique 1 selon l’invention est qu’il comprend également un dispositif d’accumulation 6, ainsi qu’une plateforme 40 assurant le maintien mécanique du dispositif d’accumulation 6. Le dispositif d’accumulation 6 est relié au circuit de fluide réfrigérant et permet de stocker une partie du fluide réfrigérant à l’état liquide afin d’éviter que ce dernier ne poursuive sa circulation et n’endommage des composants du système de traitement thermique ne pouvant interagir qu’avec le fluide réfrigérant à l’état gazeux, par exemple un dispositif de compression, non représenté.

Selon le premier mode de réalisation du module de traitement thermique, la plateforme 40 s’étend au-delà de la projection P de l’échangeur de chaleur interne 4. La plateforme 40 peut par exemple être une pièce indépendante du module de traitement thermique 1 qui peut être fixée à celui-ci, par exemple par soudage. La plateforme 40 peut également comprendre un embout 45 faisant saillie de celle-ci, et sur lequel vient s’emboiter le dispositif d’accumulation 6 afin qu’une connexion fluidique soit assurée entre le dispositif d’accumulation 6 et la plateforme 40.

La représente le premier mode de réalisation du module de traitement thermique 1, mais ce dernier est ici en plus pourvu d’un organe de détente 5 directement solidaire du premier échangeur thermique 2 et du deuxième échangeur thermique 3. Seules les différences par rapport au module de traitement thermique 1 de la seront décrits ici. On se reportera donc à la description de la pour les caractéristiques structurelles et fonctionnelles communes au module de traitement thermique 1 illustré à la et au module de traitement thermique 1 illustré à la .

L’organe de détente 5 assure la détente du fluide réfrigérant lorsque ce dernier traverse l’organe de détente 5. Tel que cela est représenté sur la , l’organe de détente 5 est solidaire mécaniquement du premier échangeur thermique 2 et du deuxième échangeur thermique 3. Une telle solidarisation de l’organe de détente 5 peut par exemple être effectuée par soudage ou par vissage. L’organe de détente 5 comprend une commande électronique 17 permettant de contrôler un niveau de détente du fluide réfrigérant au sein de l’organe de détente 5.

Le premier échangeur thermique 2 comprend une paroi supérieure 13 tandis que le deuxième échangeur thermique 3 comprend une face supérieure 14. Si le premier échangeur thermique 2 et le deuxième échangeur thermique 3 sont des échangeurs à plaques, la paroi supérieure 13 et la face supérieure 14 peuvent correspondre à la première plaque terminale 32 de chacun des échangeurs thermiques 2, 3. La paroi supérieure 13 et la face supérieure 14 correspondent à la paroi et à la face opposées à l’échangeur de chaleur interne 4 par rapport au bloc d’échange de chaleur 15 respectif à chacun des échangeurs thermiques 2, 3. L’organe de détente 5 est, selon la , agencé selon un premier exemple d’agencement, c’est-à-dire en étant solidaire de la paroi supérieure 13 du premier échangeur thermique 2 et de la face supérieure 14 du deuxième échangeur thermique 3. La présence de l’organe de détente 5 au sein du module de traitement thermique 1 participe à renforcer la compacité de celui-ci.

La plateforme 40 est également différente de ce qui a été décrit sur la . En effet, la plateforme 40 est ici formée par une zone 41 définie par les plaques 30 de l’échangeur de chaleur interne 4. Il ne s’agit ici donc pas d’une pièce indépendante fixée à l’échangeur de chaleur interne 4 mais d’un prolongement des plaques 30 hors de la projection P du corps 16 de l’échangeur de chaleur interne 4.

La représente un premier exemple de circulation du fluide réfrigérant et du liquide caloporteur au sein du premier mode de réalisation du module de traitement thermique 1 pourvu du premier exemple d’agencement de l’organe de détente. Sur la , la circulation du fluide réfrigérant et du liquide caloporteur est représentée par des traits de différentes épaisseurs, les trais les plus épais correspondant à la circulation du fluide réfrigérant au sein d’une première section 18, les traits les plus fins correspondant à la circulation du fluide réfrigérant au sein d’une deuxième section 19 et les traits d’épaisseur intermédiaires correspondant à la circulation du liquide caloporteur.

Comme cela a été décrit précédemment, le fluide réfrigérant circule dans le module de traitement thermique 1 à deux températures différentes. Ainsi, le fluide réfrigérant circulant dans la première section 18 correspond au fluide réfrigérant à la première température, tandis que le fluide réfrigérant circulant dans la deuxième section 19 correspond au fluide réfrigérant à la deuxième température. L’organe de détente 5 sépare la première section 18 de la deuxième section 19 car en détendant le fluide réfrigérant, ce dernier bascule de la première température à la deuxième température, la première température étant supérieure à la deuxième température.

Selon le premier exemple de circulation illustré en , le fluide réfrigérant entre au sein du module de traitement thermique 1, plus particulièrement au sein d’une première passe 20 du premier échangeur thermique 2. C’est au niveau de cette première passe 20 que débute la première section 18, où le fluide réfrigérant est à la première température. De manière simultanée, le liquide caloporteur circule au sein d’une deuxième passe 21 du premier échangeur thermique 2. L’échange de chaleur se déroulant dans le premier échangeur thermique 2 se fait donc entre le fluide réfrigérant circulant dans la première passe 20 et le liquide caloporteur circulant dans la deuxième passe 21. Au sein du premier échangeur thermique 2, le fluide réfrigérant est à une température plus élevée que le liquide caloporteur. L’objectif de cet échange de chaleur est notamment de condenser le fluide réfrigérant via le liquide caloporteur, et ce afin de faciliter la détente de celui-ci via l’organe de détente 5. Cet échange de chaleur peut également servir à chauffer le liquide caloporteur dans le cadre d’une configuration de type pompe à chaleur si c’est le cas pour le système de traitement thermique associé.

Après avoir circulé au sein de la première passe 20, le fluide réfrigérant circule au sein de l’échangeur de chaleur interne 4 via un premier canal 24 afin d’opérer un échange de chaleur avec le fluide réfrigérant circulant dans la deuxième section 19. L’échange de chaleur opéré au sein de l’échangeur de chaleur interne 4 permet d’optimiser les performances thermiques du circuit de fluide réfrigérant.

Après avoir traversé le premier canal 24, le fluide réfrigérant retourne dans le premier échangeur thermique 2 et circule au sein d’une passe additionnelle 26. Cette passe additionnelle 26 permet de fluidiquement connecter la première passe 24 à l’organe de détente 5. Ainsi le fluide réfrigérant circulant dans la passe additionnelle 26 ne subit pas d’échange de chaleur malgré le fait qu’il traverse le premier échangeur thermique 2.

Le fluide réfrigérant rejoint ainsi l’organe de détente 5 qui, en détendant le fluide réfrigérant, effectue la transition entre la première section 18 et la deuxième section 19.

Le fluide réfrigérant sort de l’organe de détente 5 à la deuxième température et circule au sein d’un premier passage 22 agencé dans le deuxième échangeur thermique 3. De manière simultanée, le liquide caloporteur circule au sein d’un deuxième passage 23 du deuxième échangeur thermique 3. L’échange de chaleur se déroulant dans le deuxième échangeur thermique 3 se fait donc entre le fluide réfrigérant circulant dans le premier passage 22 et le liquide caloporteur circulant dans le deuxième passage 23. Au sein du deuxième échangeur thermique 3, le fluide réfrigérant est à une température plus faible que le liquide caloporteur. L’objectif de cet échange de chaleur est notamment de refroidir le liquide caloporteur via le fluide réfrigérant. Le liquide caloporteur ainsi refroidi permet par la suite de circuler jusqu’à un ou plusieurs éléments de la chaine de traction du véhicule et de traiter thermiquement ces derniers. Cet échange de chaleur permet également d’évaporer au moins partiellement le fluide réfrigérant afin d’optimiser les performances du circuit de fluide réfrigérant.

En sortie du premier passage 22, le fluide réfrigérant retourne dans l’échangeur de chaleur interne 4 mais cette fois via un deuxième canal 25. L’échange de chaleur se déroulant au sein de l’échangeur de chaleur interne 4 se fait donc entre le fluide réfrigérant circulant dans le premier canal 24 et le fluide réfrigérant circulant dans le deuxième canal 25.

Après avoir circulé au sein du deuxième canal 25, le fluide réfrigérant poursuit sa circulation jusqu’à la plateforme 40 et circule jusqu’à un canal intermédiaire 44 formé au sein de la plateforme 40. Le canal intermédiaire 44 est fluidiquement connecté au deuxième canal 25 et assure la circulation du fluide réfrigérant jusqu’au dispositif d’accumulation 6. Plus particulièrement, le fluide réfrigérant passe à travers l’embout 45 pour se retrouver au sein du dispositif d’accumulation 6. Ainsi le fluide réfrigérant non évaporé est maintenu au fond du dispositif d’accumulation 6, tandis que le fluide réfrigérant à l’état gazeux est apte à sortir du dispositif d’accumulation 6, par exemple par un sommet de celui-ci. La circulation du fluide réfrigérant se poursuit ainsi hors du module de traitement thermique 1, par exemple jusqu’à un dispositif de compression non représenté.

La représente un deuxième exemple de circulation du fluide réfrigérant et du liquide caloporteur au sein du premier mode de réalisation du module de traitement thermique 1 pourvu du premier exemple d’agencement de l’organe de détente. Selon ce deuxième exemple de circulation, la circulation du fluide réfrigérant au sein de la première section 18 et la circulation du liquide caloporteur au sein du module de traitement thermique 1 sont identiques par rapport au premier exemple de circulation des fluides. On se reportera donc à la description de la pour la description de ces parties communes aux deux exemples de circulation des fluides.

Selon le deuxième exemple de circulation, le fluide réfrigérant circulant au sein de la deuxième section 19 a été détendu par l’organe de détente 5 et circule au sein du premier passage 22. Par la suite, au lieu de s’étendre jusqu’à l’échangeur de chaleur interne 4 tel que cela est décrit en , le premier passage 22 s’étend jusqu’à la sortie de fluide réfrigérant du deuxième échangeur thermique 3, ladite sortie de fluide réfrigérant étant illustrée sur les figures 1 et 2.

Après être sorti du deuxième échangeur thermique 3, le fluide réfrigérant peut par exemple circuler au sein d’une conduite externe 29 jusqu’à rejoindre le dispositif d’accumulation 6, qui ici ne comporte donc pas d’embout. Tel que cela a été décrit précédemment, le dispositif d’accumulation 6 contient une potentielle fraction liquide de fluide réfrigérant qui n’a pas été évaporé lors de l’échange de chaleur opéré dans le deuxième échangeur thermique 3. Ainsi, un mélange de fluide réfrigérant à l’état liquide et à l’état gazeux sort du dispositif d’accumulation 6.

Le fluide réfrigérant poursuit alors sa circulation dans la conduite externe 29 afin de rejoindre l’échangeur de chaleur interne 4. L’entrée au sein de l’échangeur de chaleur interne 4 peut par exemple se faire via un canal additionnel 48 formé au sein de la plateforme 40, et n’interagissant pas avec le dispositif d’accumulation 6. Le canal additionnel 48 permet ainsi de fluidiquement connecter la conduite externe 29 au deuxième canal 25. Le fluide réfrigérant circule ainsi au sein du deuxième canal 25, permettant ainsi l’échange de chaleur avec le fluide réfrigérant circulant dans le premier canal 24. Le fluide réfrigérant circulant dans le deuxième canal 25 sort ensuite du dispositif de traitement thermique 1 afin par exemple de rejoindre le dispositif de compression susmentionné, toujours non représenté.

La représente le premier mode de réalisation du module de traitement thermique 1 pourvu d’un deuxième exemple d’agencement de l’organe de détente 5. Ce deuxième exemple d’agencement correspond à la seule caractéristique qui diffère de ce qui a été décrit précédemment. On se réfèrera donc à la description de la et/ou à la pour tout ce qui concerne les caractéristiques communes décrites précédemment.

Le deuxième exemple d’agencement de l’organe de détente 5 se distingue du premier exemple d’agencement en ce que le module de traitement thermique 1 comprend un espace 35 séparant un ensemble formé par le premier échangeur thermique 2 et le deuxième échangeur thermique 3 et l’échangeur de chaleur interne 4. L’espace 35 permet de loger une pluralité d’éléments, notamment l’organe de détente 5 qui est donc ici interposé entre les deux échangeurs thermiques 2, 3 et l’échangeur de chaleur interne 4. Ainsi, selon ce deuxième exemple d’agencement, l’organe de détente 5 est solidaire du premier échangeur thermique 2, du deuxième échangeur thermique 3 et de l’échangeur de chaleur interne 4, par exemple par soudage.

Il est également possible d’observer que l’espace 35 loge également un bloc de raccordement 36. Ce dernier assure une connexion fluidique entre le premier échangeur thermique 2 et l’échangeur de chaleur interne 4 et permet ainsi au fluide réfrigérant de traverser l’espace 35.

Selon le deuxième exemple d’agencement, c’est à la deuxième plaque terminale 33 du premier échangeur thermique 2 et du deuxième échangeur thermique 3 qu’est solidarisé l’organe de détente 5. Comme cela a été évoqué précédemment, la deuxième plaque terminale 33 correspond à la plaque 30 du premier échangeur thermique 2 et du deuxième échangeur thermique 3 agencée en regard de l’échangeur de chaleur interne 4. L’organe de détente 5 étant ici au contact de l’échangeur de chaleur interne 4, ledit organe de détente 5 est donc solidaire de la plaque d’extrémité 34 dudit échangeur de chaleur interne 4.

La illustre schématiquement la circulation du fluide réfrigérant au sein de la première section 18, ainsi que la circulation du liquide caloporteur au sein du premier échangeur thermique 2. Cette première partie de circulation des fluides est commune aux deux exemples de circulation des fluides évoqués précédemment. Tout comme pour les figures 3 et 4, les circulations de fluide des figures 6, 7 et 8 sont représentées par des traits de différentes épaisseurs, les trais les plus épais correspondant à la circulation du fluide réfrigérant au sein de la première section 18, les traits les plus fins correspondant à la circulation du fluide réfrigérant au sein de la deuxième section 19 et les traits d’épaisseur intermédiaires correspondant à la circulation du liquide caloporteur.

Le fluide réfrigérant entre dans la première passe 20 du premier échangeur thermique 2 via l’entrée de fluide réfrigérant 7 tandis que le liquide caloporteur entre dans la deuxième passe 21 via l’entrée de liquide caloporteur 9. Tout comme pour le premier exemple d’agencement de l’organe de détente, l’échange de chaleur opéré dans le premier échangeur thermique 2 se fait entre le fluide réfrigérant circulant dans la première passe 20 et le liquide caloporteur circulant dans la deuxième passe 21. Suite à cet échange de chaleur, le liquide caloporteur sort du premier échangeur thermique 2 via la sortie de liquide caloporteur 10.

Le fluide réfrigérant rejoint quant à lui le premier canal 24 de l’échangeur de chaleur interne 4 en passant par le bloc de raccordement 36 évoqué précédemment. Après avoir participé à l’échange de chaleur opéré au sein de l’échangeur de chaleur interne 4, le fluide réfrigérant peut alors directement rejoindre l’organe de détente 5. On comprend ainsi que le deuxième exemple d’agencement de l’organe de détente 5, permet d’éviter de mettre en place la passe additionnelle, comme pour le premier exemple d’agencement. L’organe de détente 5 permet ainsi une connexion fluidique directe entre le premier canal 24 de l’échangeur de chaleur interne 4 et le premier passage du deuxième échangeur thermique.

La illustre la suite de la circulation du fluide réfrigérant selon le premier exemple de circulation, c’est-à-dire la deuxième section 19 du circuit de fluide réfrigérant, après que le fluide réfrigérant a été détendu par l’organe de détente 5. La permet également d’illustrer que l’espace 35, en plus de loger l’organe de détente 5 et le bloc de raccordement, loge également un premier élément de raccordement 37 et un deuxième élément de raccordement 38 permettant au fluide réfrigérant d’accéder au deuxième canal 25 et d’en sortir depuis l’extérieur du module de traitement thermique 1.

Après avoir été détendu par l’organe de détente 5, le fluide réfrigérant circule au sein du premier passage 22 du deuxième échangeur thermique 3. Le fluide réfrigérant étant à la deuxième température en circulant dans la deuxième section 19, celui-ci permet de refroidir le liquide caloporteur circulant dans le deuxième passage 23 après être entrée via l’orifice d’entrée 11 et avant de sortir via l’orifice de sortie 12.

Le fluide réfrigérant, après avoir été au moins partiellement évaporé lors de l’échange de chaleur opéré dans le deuxième échangeur thermique 3, sort de ce dernier via la sortie de fluide réfrigérant 8 et peut par exemple circuler au sein de la conduite externe 29 jusqu’à rejoindre directement le premier élément de raccordement 37 afin de circuler au sein du deuxième canal 25 pour que l’échange de chaleur s’opère au sein de l’échangeur de chaleur interne 4 entre le premier canal illustré sur la et le deuxième canal 25.

Suite à cela, le fluide réfrigérant circule au sein du canal intermédiaire 44 agencé au sein de la plateforme 40 et rejoint le dispositif d’accumulation 6 via l’embout 45. Seul un faible pourcentage d’huile et de fluide réfrigérant à l’état liquide mélangé au fluide réfrigérant à l’état gazeux sort du dispositif d’accumulation 6 afin de rejoindre le dispositif de compression non représenté. On observe ainsi que lorsque le fluide réfrigérant circule selon le premier exemple de circulation, le deuxième élément de raccordement 38 n’est pas utilisé.

La illustre la suite du deuxième exemple de circulation du fluide réfrigérant, c’est-à-dire la deuxième section 19 du circuit de fluide réfrigérant, après que le fluide réfrigérant a été détendu par l’organe de détente 5.

le dispositif d’accumulation 6, qui ici ne comporte donc pas d’embout. Tel que cela a été décrit précédemment, le dispositif d’accumulation 6 contient une potentielle fraction liquide de fluide réfrigérant qui n’a pas été évaporé lors de l’échange de chaleur opéré dans le deuxième échangeur thermique 3. Ainsi, un mélange de fluide réfrigérant à l’état liquide et à l’état gazeux sort du dispositif d’accumulation et circule dans la conduite externe 29 jusqu’au premier élément de raccordement 37 afin de circuler dans le deuxième canal 25. L’échange de chaleur opéré dans l’échangeur de chaleur interne 4 est effectué avec le fluide réfrigérant circulant dans le premier canal, tel qu’illustré sur la . Le fluide réfrigérant circulant dans le deuxième canal 25 sort ensuite par le deuxième élément de raccordement 38 afin de rejoindre le dispositif de compression, non illustré.

La représente un deuxième mode de réalisation du module de traitement thermique 1 selon l’invention, ainsi qu’une circulation du fluide réfrigérant et du liquide caloporteur au sein d’un tel module de traitement thermique 1. Sur la , le deuxième mode de réalisation du module de traitement thermique 1 est pourvu du premier exemple d’agencement de l’organe de détente 5. Les traits pointillés correspondent à la circulation du fluide réfrigérant au sein de la première section 18 et à la circulation du liquide caloporteur au sein du premier échangeur thermique 2. Les traits pleins correspondent à la circulation du fluide réfrigérant au sein de la deuxième section 19 et à la circulation du liquide caloporteur au sein du deuxième échangeur thermique 3.

Pour ce deuxième mode de réalisation, la plateforme 40 sur laquelle est disposé le dispositif d’accumulation 6 est contenue à la projection P du corps 16 de l’échangeur de chaleur interne 4, contrairement au premier mode de réalisation où la plateforme 40 s’étend au-delà de la projection P de l’échangeur de chaleur interne 4. Ici, tel qu’illustré sur la , la plateforme 40 s’inscrit à l’intérieur d’un périmètre défini par le corps 16 de l’échangeur de chaleur interne 4. Le dispositif d’accumulation 6 est également au moins partiellement inclus dans la projection P de l’échangeur de chaleur interne 4. De ce fait l’échangeur de chaleur interne 4 ne nécessite pas de canal intermédiaire entre le deuxième canal 25 et le dispositif d’accumulation 6. La plateforme 40 étant directement intégrée au corps 16 de l’échangeur de chaleur interne 4, le deuxième canal 25 peut directement rejoindre le dispositif d’accumulation 6.

Du fait que le dispositif d’accumulation 6 est au moins partiellement inclus dans la projection P de l’échangeur de chaleur interne 4, au moins l’un des échangeurs thermiques 2, 3 doit présenter une longueur réduite afin de ne pas interférer mécaniquement avec le dispositif d’accumulation 6. Sur la , c’est le deuxième échangeur thermique 3 qui présente une longueur inférieure à celle du premier échangeur thermique 2. Ainsi, la plateforme 40 est délimitée sur un premier côté 42 par le premier échangeur thermique 2 et sur un deuxième côté 43 par le deuxième échangeur thermique 3, le premier côté 42 et le deuxième côté 43 étant sécants l’un par rapport à l’autre. Les autres côtés de la plateforme 40 sont quant à eux délimités par la projection P de l’échangeur de chaleur interne 4.

La circulation du fluide réfrigérant et du liquide caloporteur au sein du module de traitement thermique 1 est sensiblement identique à ce qui a été décrit en . On se reportera donc à la description de la pour la description de la circulation des différents fluides au sein du module de traitement thermique 1. La seule différence provient du fait qu’il n’y a pas de canal intermédiaire entre le deuxième canal 25 et le dispositif d’accumulation 6, le deuxième canal 25 étant directement connecté fluidiquement au dispositif d’accumulation 6.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.

L’invention, telle qu’elle vient d’être décrite, atteint bien le but qu’elle s’était fixée, et permet de proposer un module de traitement thermique regroupant deux échangeurs thermiques, un échangeur de chaleur interne et un dispositif d’accumulation. Des variantes non décrites ici pourraient être mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent un module de traitement thermique conforme à l’invention.

Claims

Module de traitement thermique (1) pour système de traitement thermique d’un véhicule, comprenant un premier échangeur thermique (2), un deuxième échangeur thermique (3) et un échangeur de chaleur interne (4), le premier échangeur thermique (2) et le deuxième échangeur thermique (3) étant tous deux configurés pour opérer un échange de chaleur entre un fluide réfrigérant et un liquide caloporteur, l’échangeur de chaleur interne (4) étant configuré pour opérer un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant soumis dans le système de traitement thermique à deux niveaux de température différents, caractérisé en ce que le module de traitement thermique (1) comprend un dispositif d’accumulation (6) configuré pour contenir le fluide réfrigérant, l’échangeur de chaleur interne (4) comprenant une plateforme (40) sur laquelle est disposé le dispositif d’accumulation (6).
Module de traitement thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le premier échangeur thermique (2) comprend une première passe (20) configurée pour être parcourue par le fluide réfrigérant et une deuxième passe (21) configurée pour être parcourue par le liquide caloporteur, le deuxième échangeur thermique (3) comprenant un premier passage (22) configuré pour être parcouru par le fluide réfrigérant et un deuxième passage (23) configuré pour être parcouru par le liquide caloporteur, l’échangeur de chaleur interne (4) comprenant un premier canal (24) configuré pour être parcouru par le fluide réfrigérant à une première température et un deuxième canal (25) configuré pour être parcouru par le fluide réfrigérant à une deuxième température différente de la première température.
Module de traitement thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel au moins la première passe (20) du premier échangeur thermique (2) et au moins le premier canal (24) de l’échangeur de chaleur interne (4) forment une première section (18) configurée pour faire circuler le fluide réfrigérant à la première température.
Module de traitement thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel au moins le premier passage (22) du deuxième échangeur thermique (3), au moins le deuxième canal (25) de l’échangeur de chaleur interne (4) et au moins le dispositif d’accumulation (6) forment une deuxième section (19) configurée pour faire circuler le fluide réfrigérant à la deuxième température.
Module de traitement thermique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un organe de détente (5) au moins solidaire du premier échangeur thermique (2) et/ou du deuxième échangeur thermique (3).
Module de traitement thermique (1) selon la revendication précédente, combiné à l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le premier échangeur thermique (2) et le deuxième échangeur thermique (3) comprennent chacun un bloc d’échange de chaleur (15) au bout duquel est disposé une paroi supérieure (13) pour le premier échangeur thermique (2) et une face supérieure (14) pour le deuxième échangeur thermique (3), l’organe de détente (5) étant disposé au niveau de la paroi supérieure (13) du premier échangeur thermique (2) et de la face supérieure (14) du deuxième échangeur thermique (3), la paroi supérieure (13) du premier échangeur thermique (2) et la face supérieure (14) du deuxième échangeur thermique (3) étant agencées à l’opposé de l’échangeur de chaleur interne (4) par rapport au bloc d’échange de chaleur (15) d’au moins l’un des échangeurs thermiques (2, 3).
Module de traitement thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le deuxième canal (25) de l’échangeur de chaleur interne (4) s’étend jusqu’à la plateforme (40) dudit échangeur de chaleur interne (4), le dispositif d’accumulation (6) étant fluidiquement connecté au deuxième canal (25) de l’échangeur de chaleur interne (4) via un canal intermédiaire (44) ménagé au sein de la plateforme (40).
Module de traitement thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel la plateforme (40) de l’échangeur de chaleur interne (4) comprend un embout (45) interagissant avec le dispositif d’accumulation (6), l’embout (45) participant à la connexion fluidique entre le canal intermédiaire (44) de l’échangeur de chaleur interne (4) et le dispositif d’accumulation (6).
Module de traitement thermique (1) selon la revendication 5, combiné à l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le premier échangeur thermique (2) et le deuxième échangeur thermique (3) forment un ensemble, l’organe de détente (5) étant disposé au sein d’un espace (35) interposé entre l’ensemble formé par les échangeurs thermiques (2, 3) et l’échangeur de chaleur interne (4).
Module de traitement thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’espace (35) loge au moins un élément de raccordement (37, 38) participant à une connexion fluidique entre le dispositif d’accumulation (6) et l’échangeur de chaleur interne (4).