Brevet FR3040148A1 — publié le 20170224

CIRCUIT ET PROCEDE DE REFROIDISSEMENT SUR UN VEHICULE La présente invention concerne la circulation d'un fluide caloporteur dans un circuit de refroidissement de véhicule. Or, l'industrie dans ce domaine est invitée à accélérer la mise sur le marché de nouvelles technologies pouvant réduire les émissions de polluants, lisser d'éventuelles augmentations ponctuelles de charges par rapport à un fonctionnement nominal dimensionnant, mais aussi proposer des solutions pour décaler dans le temps la restitution d'une énergie disponible à un autre moment. En outre, par exemple dans le domaine automobile ou aéronautique, la tendance actuelle à intégrer dans les véhicules (autos, avions...) d'autres systèmes devant assurer une augmentation de la performance (turbo, super-capacités, ...) alourdit et tend à augmenter le besoin en capacité des systèmes de refroidissement de ces mêmes véhicules. Les objectifs ici visés concernent ainsi : - une performance énergétique élevée (stockage rapide d'une énergie thermique disponible préférentiellement au bout d'environ 5-20 minutes, maintien de cette énergie pendant 6 à 15 heures, avant sa restitution 20 rapide, typiquement en quelques minutes (en particulier moins de 2-3 mns), - des volumes (encombrements) et/ou poids limités, - des montages et cycles de fonctionnement fiables, simples à réaliser, installer et maintenir dans le temps, permettant favorablement de faire face aux situations critiques pouvant être rencontrés par ces véhicules, 25 - des coûts de fabrication, installation et fonctionnement fiables, compatibles avec une mise en oeuvre en grande série (comme dans le domaine automobile). C'est dans ce contexte qu'il est ici proposé un circuit de refroidissement comprenant, sur un véhicule, un chemin de circulation du 30 liquide (plus généralement du fluide) et, disposés sur le chemin : 3040148 2 - en série, un moyen de mise en circulation du liquide sur le chemin, le moteur dont des organes sont à placer en échange thermique avec le liquide et un radiateur présentant une entrée et une sortie pour ledit liquide afin de le placer en échange thermique avec un autre fluide, 5 - montée sur une première branche en parallèle entre l'entrée et la sortie du radiateur, une unité de stockage et de restitution d'une énergie thermique contenant au moins un volume : -- renfermant des éléments de stockage et de restitution (ultérieure) d'une énergie thermique, à matériau à changement de phase -MCP-, 10 placés en échange thermique avec ledit liquide, -- et autour duquel sont disposés au moins une première couche contenant un matériau MCP et une seconde couche contenant un matériau isolant thermique, de préférence poreux (voire nano-poreux) et intégré dans une structure P IV (panneau isolant sous vide), 15 - et des vannes placées pour répartir la circulation du liquide arrivant du moteur entre le radiateur et l'unité de stockage et de restitution d'énergie thermique. Il est précisé qu'un matériau à changement de phase -ou MCPdésignera tout matériau capable de changer d'état physique dans une plage de température restreinte. Le stockage thermique peut s'opérer par utilisation de sa Chaleur Sensible (CS) : le matériau peut céder ou stoker de l'énergie en voyant varier sa propre température, sans pour autant changer d'état, et/ou de sa Chaleur Latente (CL) : le matériau peut alors stocker ou céder de l'énergie par simple changement d'état, tout en conservant une température sensiblement constante, celle du changement d'état. Par ailleurs, les « véhicules » évoqués ci-avant seront ceux que déplacent les moteurs précités, dans les domaines automobiles (voitures, camions...), aéronautiques et maritimes (navires de surface, sous-marins, 30 engins flottants divers...), en particulier. Ceci a pour conséquence que le terme radiateur ci-avant inclut : 3040148 3 - tant un radiateur d'automobile ou d'avion en général du type échangeur fluide (air)/liquide (eau glycolée), - qu'un échangeur liquide/liquide comme sur les structures maritimes, tels les bateaux, où le radiateur sera typiquement un échangeur liquide (eau de 5 mer)/liquide (eau douce). Deux montages du circuit sont possibles : série ou parallèle. Dans le premier, il est proposé que, de préférence, les vannes comprennent : - une première vanne trois voies placée pour répartir la circulation du 10 liquide entre le radiateur et l'unité, - une deuxième vanne deux voies placée pour autoriser en état ouvert, et interdire en état fermé, la circulation du liquide dans le radiateur, - et une troisième vanne deux voies placée pour : -- dans une situation de charge de calories de l'unité, faire circuler le 15 liquide provenant du moteur dans l'unité en fermant un retour vers le moteur court-circuitant le radiateur, -- et, dans une situation de décharge de calories de l'unité, faire circuler vers le moteur le liquide sortant de l'unité. Avantageusement, le fonctionnement préféré sera alors le suivant : 20 - en fonctionnement nominal et en sortie du moteur, le liquide passera dans la première vanne et ensuite exclusivement dans le radiateur, sans passer dans l'unité, la deuxième vanne étant ouverte et la troisième vanne fermée, - en situation de charge de calories de l'unité et en sortie du moteur, le liquide passera dans la première vanne qui le dirige exclusivement vers 25 l'unité après quoi le liquide passera dans le radiateur puis retourne au moteur, la deuxième vanne étant ouverte et la troisième vanne fermée, - et, en situation de décharge de calories de l'unité, le liquide passera dans la première vanne et ensuite exclusivement dans l'unité puis retourne au moteur, la deuxième vanne étant fermée et la troisième vanne ouverte. Un inconvénient de cette solution simple, aisée à mettre en oeuvre et efficace, est qu'elle ne permet pas de gérer les situations d'excès de 3040148 4 charge thermique du radiateur, lorsqu'il faudrait pouvoir effacer un pic de température de ce radiateur. Le second montage en parallèle, comme ci-dessous, l'autorise, lorsque : 5 - les vannes comprennent alors une première vanne trois voies, et des deuxième, troisième et quatrième vannes deux voies, - le branchement de l'unité vers la sortie du radiateur est, par rapport à la circulation du liquide, situé en aval d'une deuxième branche du chemin de circulation qui : 10 -- est raccordée à la première vanne, laquelle est placée pour répartir la circulation du liquide sortant du moteur entre le radiateur et ladite deuxième branche, -- et débouche en aval du radiateur pour permettre de le court-circuiter quand la première vanne est fermée vers le radiateur et ouverte vers 15 cette deuxième branche, - le branchement de l'unité vers l'entrée du radiateur est, par rapport à la circulation du liquide, situé en amont de la première vanne et comprend la deuxième vanne placée pour : -- autoriser en état ouvert la circulation du liquide dans l'unité, dans un 20 état ouvert de la première vanne, -- et interdire en état fermé, un retour vers la première vanne de liquide sortant de l'unité, - et une troisième branche du chemin de circulation comprend la troisième vanne et est branchée, sur le chemin, entre : 25 -- la deuxième vanne et l'unité pour, dans un état fermé de la troisième vanne et ouvert de la deuxième vanne, et dans une situation de charge de calories de l'unité, faire circuler le liquide sortant de la deuxième vanne vers l'unité, -- et l'aval de la troisième vanne qui, dans un état fermé, interdit un 30 retour de liquide vers le moteur sans passage à travers l'unité et, dans 3040148 5 un état ouvert, autorise un retour de liquide vers le moteur, quand la quatrième vanne est fermée, laquelle est placée pour : --- autoriser en état ouvert un tel retour du liquide, après son passage dans l'unité, dans la situation de charge de calories de 5 ladite unité, --- et interdire en état fermé, un retour du liquide vers le radiateur. Avantageusement, le fonctionnement préféré sera alors le suivant : - en fonctionnement nominal et en sortie du moteur, le liquide passera dans 10 la première vanne et ensuite dans le radiateur, sans passer dans l'unité, la quatrième vanne étant ouverte et les deuxième et troisième vannes fermées, - en situation de charge de calories de l'unité et en sortie du moteur, le liquide passera au moins en partie dans la deuxième vanne qui le dirige 15 vers l'unité, tandis qu'un passage à travers la première vanne vers le radiateur et dans la deuxième branche sera ajusté en fonction d'au moins un paramètre physique dans l'unité et dans le radiateur, après quoi le liquide retournera vers le moteur, la quatrième vanne étant ouverte et la troisième vanne fermée, 20 - en situation de décharge de calories de l'unité, le liquide passera dans la première vanne qui le dirige exclusivement dans l'unité par la deuxième branche, sans passage dans le radiateur, la quatrième vanne étant fermée, après quoi le liquide retourne vers le moteur, la deuxième vanne étant fermée et la troisième vanne ouverte. 25 Plus loin ci-après est décrit le fonctionnement alors possible en mode « excès de charge thermique du radiateur ». De ce qui précède on aura compris que l'unité précitée de stockage puis de restitution d'une énergie thermique permettra d'assurer la gestion thermique du fluide et même du circuit de refroidissement dans son 30 ensemble, d'autant plus si l'on peut maîtriser une possible surcharge thermique du radiateur., 3040148 6 Concernant la réalisation interne de l'unité, on a en outre cherché à lui appliquer des solutions complémentaires définies par les inventeurs : performance énergétique élevée, encombrement et/ou poids limités, montages et cycles de fonctionnement fiables, simples à réaliser, installer 5 et maintenir dans le temps, et coûts de fabrication, installation et fonctionnement performants. En outre, bien que leurs principes physiques semblent utiles, les matériaux MCP, comme les isolants poreux, ne semblent pouvoir répondre aux attentes du marché dans leurs mises en oeuvre actuelles, en particulier 10 dans la manière de réaliser l'environnement structurel où ils sont disposés. Aussi, conseille-t-on que soit respecté tout ou partie de ce qui suit : a) ledit volume de l'unité est pourvu de chicanes pour faire serpenter le liquide ; b) au moins la seconde couche contenant le matériau isolant thermique est 15 contenue dans une enveloppe étanche audit matériau et à l'air pour que, un vide d'air étant établi dans ladite enveloppe, un panneau PIV soit constitué ; c) le ou chaque volume est limité latéralement par une paroi périphérique en un matériau polymère moulable et les première et seconde couches sont intégrées avec ledit matériau polymère ; 20 d) l'unité (1) comprend plusieurs modules adjacents distincts structurellement, empilés suivant un axe et contenant chacun un sous-volumes, - et certains au moins des modules comprennent individuellement un fond séparant deux modules adjacents transversalement audit axe, chaque fond 25 correspondant à une dite cloison où ledit au moins un passage de communication laisse entrer et sortir le liquide, les passages étant suivant l'axe décalés latéralement les uns par rapport aux autres. Par « PIV », on entend une enveloppe étanche sous vide d'air partiel (pression interne comprise entre 10 et 104 Pa) contenant au moins un 30 matériau isolant thermique a priori poreux. 3040148 7 « Poreux » désigne ici un matériau possédant des interstices permettant le passage de l'air. Les matériaux poreux, à cellules ouvertes, incluent donc les mousses mais également les matériaux fibreux (tels que la laine de verre ou de roche). Les interstices de passage que l'on peut 5 qualifier de pores ont des tailles inférieures à 1 ou 2mm de façon à pouvoir garantir une bonne isolation thermique, et de préférence à 1micron, et préférentiellement encore à 10-9m (structure nano-poreuse), pour des questions en particulier de tenue au vieillissement et donc de possible dépression moins forte dans l'enveloppe PIV. 10 Et la référence ci-avant à un corps en matériau moulable couvrira tant les résines thermoplastiques chargées de fibres et injectées que les résines thermodurcissables imprégnant un tissu ou un mat, tel un tissé ou un non tissé. Si nécessaire, les différents aspects de l'invention seront encore 15 mieux compris et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés (où ne sont pas montrés les possibles auxiliaires nécessaires à la bonne circulation des fluides : clapets antiretour, des filtres,...) et dans lesquels : 20 - les figures 1-3 d'une part et 4-8 d'autre part montrent deux exemples de circuits de refroidissement intégrant un stockeur/échangeur, respectivement en série et en parallèle, - les figures 9,10 schématisent deux versions de stockeur/échangeur, (figure 1), avec des détails concernant le(s) éléments qui le composent, 25 - la figure 11 schématise un module de stockeur/échangeur entouré latéralement barrière thermique active repérée 15/23 ci-après, au sein d'au moins une enveloppe étanche ; - et la figure 12 schématise en coupe verticale trois modules de stockeur/échangeur, superposés en intégrant, de moulage chacun, une 30 barrière thermique active dans leur parois latérale. 3040148 8 Les figures 1-8 illustrent donc deux modes de fonctionnement possibles Intégration d'un stockeur d'énergie thermique dans une boucle de refroidissement d'un véhicule. Deux types d'intégration sont donc possibles : 5 1. Intégration série ; figures 1-3 : Le circuit de refroidissement 1 prévu sur le véhicule équipé, pour son déplacement motorisé, du moteur thermique 2, et où circule ici de l'eau, comprenant un chemin de circulation 4, en circuit fermé. Y sont disposés en série, sur le circuit fermé de base 4a, un moyen 10 6 de mise en circulation du liquide, tel une pompe, le moteur 2, dont le bloc moteur est à refroidir par ce circuit d'eau, et le radiateur 8 (échangeur air/liquide de façon général). L'unité 10 de stockage et de restitution ultérieure de l'énergie thermique d'abord emmagasinée est montée sur une première branche 12 15 en parallèle entre l'entrée 8a et la sortie 8b du radiateur. Des vannes 14 (trois voies) et 16,18 (deux voies) sont placées pour répartir la circulation du liquide arrivant du moteur entre le radiateur et l'unité 10. Typiquement, il s'agira d'électrovannes commandées automatiquement par un logiciel d'un calculateur 28 distant. Les vannes 20 14,16 peuvent être de type tout ou rien, celle 14 à ouverture/fermeture variable, progressive. De façon classique, l'eau sort chaude du moteur (typiquement entre 70 et 95°C) et le radiateur 9 sert à la refroidir (entre 60 et 75°C). En tant que fluide caloporteur, on va donc pouvoir utiliser cette eau chaude pour 25 accumuler (charge) puis restituer (décharge) via l'unité 10 une partie de l'énergie thermique qu'elle contient. Pour cela, on voit figures 9-11, des réalisations possibles qui peuvent convenir pour assurer la double fonction ci-dessus, ces réalisations pouvant aussi s'appliquer au montage parallèle des figures 4-8. 30 En l'espèce, l'unité 10 contient au moins un (ici plusieurs) volume 7. 3040148 9 Chaque volume renferme des éléments 13 de stockage et de restitution d'énergie, à matériau à changement de phase -MCP-, placés en échange thermique avec le liquide en circulation. Autour de chaque volume sont disposés au moins une première 5 couche 15 contenant un matériau MCP et une seconde couche 23 contenant un matériau isolant thermique poreux. A la sortie du bloc moteur 2, l'eau qui circule dans peut être amenée directement à l'élément refroidisseur (radiateur 8). Elle peut aussi être déviée totalement (100 %) ou partiellement vers le(s) volume(s) de 10 stockage de l'unité 10, pour assurer sa charge énergétique. En fonctionnement NOMINAL, comme figure 1: 0% du liquide circulant dans le circuit 4 passe par l'unité 10. Par contre 100% de ce fluide alimente le radiateur 8. La vanne 18 est fermée. La vanne 16 est ouverte. En fonctionnement de CHARGE de l'unité 10, comme figure 2 : 0% 15 du liquide circule par le radiateur 8, tandis que 100% de ce fluide alimente l'unité 10. La vanne 18 est fermée. La vanne 16 est ouverte. En fonctionnement de DECHARGE de l'unité 10, comme figure 3 : 0% du liquide circule par le radiateur 8, tandis que 100% de ce fluide alimente l'unité 10.. La vanne 18 est ouverte. La vanne 16 est fermée. 20 Ainsi, sur le circuit 4 : - la première vanne trois voies 14 est placée pour répartir la circulation du liquide entre le radiateur 8 et l'unité 10, - et la deuxième vanne deux voies 16 est placée pour autoriser en état ouvert, et interdire en état fermé, la circulation du liquide dans le radiateur, 25 - tandis que la troisième vanne deux voies 18 est placée pour : -- dans la situation de charge de calories de l'unité 10 (figure 2), faire circuler le liquide provenant du moteur 2 dans l'unité 10, en fermant le retour 10a de la branche 10 vers le moteur court-circuitant le radiateur, -- et, dans la situation de décharge de calories de l'unité 10 (figure 3), 30 faire circuler vers le moteur 2 le liquide sortant de cette unité 10. 3040148 10 Avec le montage ci-avant présenté, le fonctionnement détaillé est le suivant, comme on l'a certainement déjà noté : En fonctionnement nominal et en sortie du moteur 2, le liquide passe dans la première vanne 14 et ensuite exclusivement dans le radiateur 8, 5 sans passer dans l'unité 10. La deuxième vanne 16 est ouverte et la troisième vanne 18 fermée. En situation de charge de calories de l'unité 10, et en sortie du moteur, le liquide passe dans la première vanne 14 qui le dirige exclusivement vers l'unité 10, après quoi le liquide passe dans le radiateur 10 8 puis retourne au moteur. La deuxième vanne 16 est ouverte et la troisième vanne 18 fermée. En situation de décharge de calories de l'unité, le liquide passe dans la première vanne 14 et ensuite exclusivement dans l'unité10 puis retourne au moteur 2. La deuxième vanne 14 est fermée et la troisième vanne 18 15 ouverte. 2. Intégration parallèle ; figures 4-8 : Dans ce cas, les vannes comprennent une première vanne trois voies 14, et des deuxième 16, troisième 18 et quatrième 20 vannes deux voies. Ladite première branche 12 qui comprend l'unité 10, comprend aussi 20 la deuxième vanne 16. Le branchement de l'unité 10 vers la sortie 8b du radiateur est, par rapport à la circulation du liquide, situé en aval d'une deuxième branche 22 du chemin de circulation qui : - est raccordée à la première vanne 14, laquelle est placée pour répartir la 25 circulation du liquide sortant du moteur 2 entre le radiateur 8 et ladite deuxième branche 22, - et débouche en aval du radiateur 8 pour permettre de le court-circuiter quand la première vanne 14 est fermée vers le radiateur et ouverte vers cette deuxième branche. 30 La première branche 12 est ainsi branchée, sur le circuit fermé de base 4a, entre l'amont de la première vanne 14 et l'aval du branchement 3040148 11 de la deuxième branche 22, entre la sortie du radiateur 8 et la quatrième 20 vanne. Par ailleurs, le branchement de l'unité 10 vers l'entrée du radiateur est, par rapport à la circulation du liquide, situé en amont de la première 5 vanne 14 (entre elle et la sortie du moteur 2) et comprend la deuxième vanne 16, laquelle est placée pour : - autoriser en état ouvert la circulation du liquide dans l'unité 10, dans un état ouvert de la première vanne 14, - et interdire en état fermé, un retour vers la première vanne de liquide 10 sortant de l'unité. Une troisième branche 24 du chemin de circulation comprend la troisième vanne 18 et est branchée, sur la première branche 10 entre la deuxième vanne 16 et l'unité 10 et l'aval de la troisième vanne, sur le circuit de base 4a. 15 Ainsi, la troisième branche 24 permet, dans un état fermé de la troisième vanne 18 et ouvert de la deuxième vanne 16, et dans une situation de charge de calories de l'unité 10, faire circuler le liquide sortant de cette deuxième vanne vers ladite unité. Et, dans un état fermé, la troisième vanne 18 interdit un retour direct 20 de liquide vers le moteur 2 sans passage à travers l'unité 10 et, dans un état ouvert, autorise un tel retour direct, quand la quatrième vanne 20 est fermée. De fait, le montage de cette la quatrième vanne 20 sur le circuit fermé de base 4a, entre le branchement aval de la première branche 12 et le 25 moteur 2, lui permet : - d'autoriser en état ouvert un retour du liquide vers le moteur, après son passage dans l'unité 10, dans la situation de charge de calories de ladite unité, - et interdire en état fermé, un retour de ce liquide vers le radiateur 8, l'unité 30 1 ou la deuxième branche 22. 3040148 12 Avec un tel montage, à la sortie du bloc moteur, l'eau peut être amenée à circuler à la fois dans l'unité 10 ou dans le radiateur 8. L'unité 10 peut être alimentée à partir du fluide circulant vers le radiateur ou à partir du fluide en retour du radiateur. 5 En fonctionnement NOMINAL : 0% du fluide circule par l'unité 10 ; les vannes 16,18 sont fermées, tandis que par la première vanne, ouverte, jusqu'à 100% peut circuler par le radiateur 8, en sortie du moteur 2. L'ajustement du débit dans le radiateur, via la vanne 14, dépend de la charge thermique produite par le moteur 2 et donc de l'ouverture de cette 10 vanne 14. En fonctionnement de CHARGE de l'unité 10,: le réglage de la première vanne 14 peut être ajusté en fonction de la température de sortie de l'unité 10 et du radiateur. En fonctionnement DECHARGE de l'unité 10 : 0% du fluide circule par 15 le radiateur, tandis que 100% de ce fluide provenant du moteur 2, et donc à refroidir, circule par le by-pass (branche de court-circuit) 22 du radiateur. La troisième vanne 18 est ouverte. Les deuxième et quatrième vannes sont fermées. Le contrôle de ces trois vannes donne une circulation à 100% par l'unité 10. 20 Ainsi, en fonctionnement NOMINAL et en sortie du moteur, le liquide passera dans la première vanne 14 et ensuite dans le radiateur, sans passer dans l'unité 10, la quatrième vanne 20 étant ouverte et les deuxième et troisième vannes 16,18 fermées. En situation de charge de calories de l'unité et en sortie du moteur, 25 le liquide passera au moins en partie dans la deuxième vanne 16 qui le dirigea vers l'unité 10, tandis qu'un passage à travers la première vanne 14 vers le radiateur et dans la deuxième branche 22 sera ajusté en fonction d'au moins un paramètre physique dans l'unité et dans le radiateur, après quoi le liquide retournera vers le moteur, la quatrième vanne 20 étant 30 ouverte et la troisième vanne 16 fermée. 3040148 13 Enfin, lors d'une décharge de calories de l'unité 10, le liquide passera dans la première vanne 14 qui le dirigera exclusivement dans l'unité par la deuxième branche 22, sans passage dans le radiateur, la quatrième vanne 20 étant fermée. Après cela, le liquide retournera vers le 5 moteur 2, la deuxième vanne 16 étant fermée et la troisième vanne 18 ouverte. Comme paramètre physique pour ajuster le passage à travers la première vanne 14 en situation de charge, on recommande de choisir une température, de préférence la température de sortie du radiateur, qui 10 pourra être relevée par une sonde 26 reliée au calculateur 28.. Ainsi, en particulier en fonctionnement nominal, la première vanne 14 répartira la circulation du liquide sortant du moteur 2 entre le radiateur et la deuxième branche 22, en fonction de cette donnée de température liée au radiateur. 15 Par ailleurs, comme indiqué ci-avant le montage suivant cette intégration en montage parallèle des figures 4-8 va permettre d'absorber la situation où, en fonctionnement nominal, un problème de puissance surviendra sur le radiateur 8, suite à une surcharge thermique détectée par une sonde de température, telle la sonde 26 (par exemple une température 20 de plus de 75°C ). Dans ce cas, la quatrième vanne 20 se fermera et la troisième vanne 18 s'ouvrira, pour assurer alors une circulation du liquide dans l'unité 10 après passage dans le radiateur 8 (voir figure 7). 100% du débit pourra être de nouveau amené à circuler dans l'unité, 25 où on peut notamment prévoir des éléments MCP dédiés, ayant par exemple une température de fusion à 90°C, au lieu des 70 / 75°C des autres éléments de la couche 15, permettent ainsi d'effacer le pic de température. Ensuite, une fois que la sonde de température aura détecté la fin de 30 la surcharge thermique (par exemple une température de moins de 70°C), la première vanne 14 répartira de nouveau la circulation du liquide sortant 3040148 14 du moteur entre le radiateur 8 et ladite deuxième branche 22, tandis qu'elle avait dirigé le liquide exclusivement vers le radiateur 8, sans passage donc dans cette deuxième branche, après détection de la surcharge thermique par la sonde de température 26 (voir figure 8). Le fonctionnement nominal 5 pourra alors être rétabli. Concernant la constitution de l'unité 10, on peut se reporter aux exemples privilégiés des figures 9 à 11. Le schéma de la figure 9 montre un dispositif thermique ou unité 10 où entre et d'où sort un fluide 9 (caloporteur dans l'application au circuit de 10 refroidissement), sa circulation y étant assurée via des moyens de circulation 6, telle qu'une pompe. Le stockeur-échangeur 10 de chaleur disposé sur le circuit 4 est donc une unité qui va emmagasiner de l'énergie thermique par changement(s) de phase d'au moins un matériau MCP, puis ultérieurement 15 restituer une partie au moins de cette énergie par nouveau(x) changement(s) de phase (d'au moins certains) de ce(s) matériau(x) MCP. L'unité 10 comprend donc un ou plusieurs modules 3 renfermant chacun un volume intérieur 7 où circule le fluide 9 et où sont disposés des éléments 13 de stockage et de restitution d'une énergie thermique, à 20 matériau MCP, en contact avec le fluide, pour des échanges thermiques. Comme le montre la figure 10, le(chaque) volume intérieur 7 sera favorablement pourvu de chicanes. Pour les définir, pourront être prévues, sur le chemin du fluide, une série de cloisons 29 : - scindant le volume 7 en une succession de sous-volumes, tels 25 7a,7b,7c... où seront disposés, par lots, les éléments 13 autour et/ou dans lesquels le fluide circulera, en échanges thermiques, - et présentant au moins un passage 30 de communication entre les sous-volumes. Chaque module peut être ouvert en 31 et fermé par un fond 290. 30 Dans la direction 27 de superposition des modules 3, de part et d'autre de la pile qu'ils forment, un couvercle 32 fermera alors chaque 3040148 15 ouverture 31 et pourra être doublé par une poche 34 à constitution PIV. Une plaque 36 de protection mécanique pourra fermer le tout, suivant l'axe 27, comme illustré. Des moyens 40 de fixation, qui peuvent être des tirants, fixent ici mécaniquement ensemble les modules, suivant l'axe 27. 5 Pour la lisibilité des figures, les figures 10,11 ne montrent pas les éléments 13. On les voit figure 9. Ce peut être des sphères ou des ovoïdes. La figure 10 permet de comprendre que les chicanes 12 peuvent être formées par le fait que les cloisons 29 sont ici des fonds de corps ou modules 3 qui sont disposés en ligne (direction 27), les uns à la suite des 10 autres, en communication deux à deux par un passage 30 ménagé dans chaque fond 29. Chaque module 3 est constitué d'une paroi périphérique latérale 5 que complète le fond percé 290. Chaque paroi transversale 290 et son passage traversant 30 forment ainsi un ralentisseur à la libre circulation du 15 fluide entre son entrée 33 et sa sortie 35. De préférence, deux passages 30 de modules successifs seront décalés latéralement, par rapport à l'axe 27 comme schématisé. A l'opposé du fond, chaque module est ouvert, en 31, de sorte que, sortant d'un passage 30, le fluide arrive directement dans le volume interne du module adjacent. La circulation dans l'unité, entre les 20 sous-volumes, peut être en série ou en parallèle. Autour des modules est encore disposé un boîtier 96 (ici fermé sur toutes les faces) qui assure une protection mécanique et les réunit ensemble. L'unité 10 pourrait ne comprendre qu'un seul module 3. Chaque module de la figure 9 peut être celui de la figure 10 ou 11 complété par les 25 éléments 13. Dans un module de la solution de la figure 10, les chicanes 12 sont (essentiellement) créées par les cloisons internes 29 qui, à l'intérieur de l'espace 7 délimité par la paroi périphérique 5 et le fond percé 290, scindent cet espace en sous-volumes 7a,... 7c. Chaque cloison 29 s'interrompant à 30 l'une de ses extrémités latérales avant d'atteindre la paroi 5, c'est là qu'est défini l'un des passages 30 qui, en liaison avec la cloison concernée et de 3040148 16 préférence une alternance dans l'extrémité latérale ainsi ouverte, crée une chicane. Les flèches de la figure 10 montre le fluide qui serpente. Dans chaque cas, en tant que constitution des éléments 13, on pourra prévoir une composition de caoutchouc telle que décrite dans 5 EP2690137 ou dans EP2690141, à savoir dans le second cas une composition réticulée à base d'au moins un élastomère silicone « RTV » vulcanisé à température ambiante et comprenant au moins un matériau à changement de phase (MCP), ledit au moins un élastomère silicone présentant une viscosité mesurée à 25°C selon la norme ISO 3219 qui est 10 inférieure ou égale à 5000 mPa.s. Le matériau à changement de phase (MCP) thermique pourra constitué de n-hexadécane, d'eicosane ou d'un sel de lithium, tous présentant des points de fusion inférieurs à 40° C. En alternative, le matériau MCP pourrait être à base d'acide gras, de paraffine, ou de sel eutectique ou hydraté, ou encore d'alcools gras, par exemple. 15 Autour du/de chaque volume 7, une barrière thermique active (15/23) assure une isolation thermique vis-à-vis de l'extérieur et au moins une fonction de retardateur dans la transmission de l'énergie thermique entre l'intérieur et l'extérieur de l'unité. Cette barrière thermique active sera : 20 - soit intégrée en tout ou partie à la paroi périphérique latérale 5 (comme figure 12, pour les deux couches 15/23 noyée de moulage dans la paroi, ou figure 11 où la couche 15 est disposée dans des fentes de la paroi), - soit disposée autour de la paroi 5 (figures 9,10 et aussi 11 pour la couche 23) 25 La barrière comprendra donc au moins une première couche 15 contenant un matériau MCP et une seconde couche 23 contenant un matériau isolant thermique. A priori la seconde couche 23 sera disposée autour de la première couche 15. Afin d'optimiser l'efficacité thermique de la barrière active, il est 30 conseillé qu'elle comprenne au moins un panneau PIV formant une poche 19 sous vide où sera disposée au moins la seconde couche 23, laquelle 3040148 17 coexistera de préférence avec la couche à matériau MCP 15 au sein d'une même enveloppe étanche. La ou les feuilles ou film(s) constituant chaque poche pourront typiquement être réalisés comme un film multicouche comportant des films 5 polymère (PE et PET) et de l'aluminium sous forme par exemple laminée (feuille d'épaisseur de l'ordre d'une dizaine de micromètre) ou métallisée (dépôt sous vide d'un film de quelques dizaines de nanomètre). Le matériau de la couche 23 se composera favorablement d'un matériau poreux, tel une poudre de silice ou un aérogel, confiné dans un 10 feuille déformable ou conformable qui ne laissera passer ni la vapeur d'eau ni les gaz. Le PIV obtenu sera vidé de son air pour obtenir par exemple une pression de quelques millibars, puis pourra être scellé. Typiquement, la conductivité thermique À d'un tel PIV sera de 0.004/0,008 W/m.K. Des exemples, pouvant ici s'appliquer, de panneau PIV et de matériau super- 15 isolant sont fournis dans PCT/FR2014/050267 et dans W02014060906 (matériau poreux), respectivement. Les solutions présentées ci-avant permettront favorablement, dans un volume et poids acceptables notamment par des constructeurs aéronautiques ou automobiles, un stockage rapide d'une énergie thermique 20 disponible au bout d'environ 6-10 minutes, le maintien de cette énergie pendant 12 à 15 heures, avant sa restitution rapide, typiquement quelques minutes (en particulier moins de 2/3). 25 REVENDICATIONS1. Circuit de refroidissement par un liquide caloporteur (9), tel que de l'eau, sur un véhicule, le circuit comprenant un chemin de circulation du 5 liquide et, disposés sur le chemin : - en série, un moyen de mise en circulation du liquide sur le chemin, un moteur (2) dont des organes sont à placer en échange thermique avec le liquide et un radiateur (8) présentant une entrée et une sortie pour ledit liquide afin de le placer en échange thermique avec un autre fluide, 10 - montée sur une première branche (12) en parallèle entre l'entrée et la sortie du radiateur, une unité (10) de stockage et de restitution d'une énergie thermique contenant au moins un volume : -- renfermant des éléments (13) de stockage et de restitution d'une énergie thermique, à matériau à changement de phase -MCP-, placés 15 en échange thermique avec ledit liquide (9), -- et autour duquel sont disposés au moins une première couche (15) contenant un matériau MCP et une seconde couche (23) contenant un matériau isolant thermique poreux, - et des vannes (14,16,18,20) placées pour répartir la circulation du liquide 20 arrivant du moteur entre le radiateur et l'unité de stockage et de restitution d'énergie thermique. 2. Circuit selon la revendication 1, où les vannes comprennent : - une première vanne trois voies (14) placée pour répartir la circulation du liquide (9) entre le radiateur et l'unité, 25 - une deuxième vanne deux voies (16) placée pour autoriser en état ouvert, et interdire en état fermé, la circulation du liquide dans le radiateur, - et une troisième vanne deux voies (18) placée pour : -- dans une situation de charge de calories de l'unité (10), faire circuler le liquide provenant du moteur dans l'unité en fermant un 30 retour vers le moteur court-circuitant le radiateur (8), 3040148 19 -- et, dans une situation de décharge de calories de l'unité, faire circuler vers le moteur le liquide sortant de l'unité. 3. Circuit selon la revendication 1, où : - les vannes comprennent une première vanne trois voies (14), et des 5 deuxième, troisième et quatrième vannes deux voies (16,18,20), - le branchement de l'unité (10) vers la sortie du radiateur (8) est, par rapport à la circulation du liquide (9), situé en aval d'une deuxième branche (22) du chemin de circulation qui : -- est raccordée à la première vanne, laquelle est placée pour 10 répartir la circulation du liquide sortant du moteur (2) entre le radiateur et ladite deuxième branche (22), -- et débouche en aval du radiateur pour permettre de le court-circuiter quand la première vanne (14) est fermée vers le radiateur et ouverte vers cette deuxième branche, 15 - le branchement de l'unité vers l'entrée du radiateur est, par rapport à la circulation du liquide, situé en amont de la première vanne et comprend la deuxième vanne (16) placée pour : -- autoriser en état ouvert la circulation du liquide dans l'unité, dans un état ouvert de la première vanne, 20 -- et interdire en état fermé, un retour vers la première vanne de liquide sortant de l'unité (10), - et une troisième branche (24) du chemin de circulation comprend la troisième vanne (18) et est branchée, sur le chemin, entre : -- la deuxième vanne et l'unité pour, dans un état fermé de la 25 troisième vanne et ouvert de la deuxième vanne (16), et dans une situation de charge de calories de l'unité (2), faire circuler le liquide sortant de la deuxième vanne vers l'unité, -- et l'aval de la troisième vanne (18) qui, dans un état fermé, interdit un retour de liquide vers le moteur sans passage à travers l'unité et, 30 dans un état ouvert, autorise un retour de liquide vers le moteur, quand la quatrième vanne (20) est fermée, laquelle est placée pour : 3040148 20 --- autoriser en état ouvert un tel retour du liquide, après son passage dans l'unité (10), dans la situation de charge de calories de ladite unité, --- et interdire en état fermé, un retour du liquide vers le radiateur. 4. Circuit selon l'une des revendications précédentes, où le volume de ladite unité (10) est pourvu de chicanes (12) pour faire serpenter le liquide. 5. Circuit selon l'une des revendications précédentes, où l'unité renferme, sur le chemin du liquide, une série de cloisons (29) : - scindant le volume en une succession de sous-volumes (7a,7b...) où sont 10 disposés, par lots, lesdits éléments (13) de stockage et de restitution ultérieure de l'énergie thermique, - et présentant au moins un passage (30) de communication entre les sous-volumes. 6. Circuit selon l'une des revendications précédentes, où au moins la 15 seconde couche contenant le matériau isolant thermique (23) est contenue dans une poche (19) étanche audit matériau et à l'air pour que, un vide d'air étant établi dans ladite poche, un panneau PIV soit constitué. 7. Circuit selon l'une des revendications précédentes, où le ou chaque volume (7) est limité latéralement par une paroi périphérique (5) en un 20 matériau polymère moulable et les première et seconde couches (15,23) sont intégrées avec ledit matériau polymère. 8. Circuit selon la revendication 5, seule ou en combinaison avec l'une des revendications 6,7, où : - l'unité (10) comprend plusieurs modules (3) adjacents distincts 25 structurellement, empilés suivant un axe (27) et contenant chacun un sous-volumes (7a,7b...), - et certains au moins des modules comprennent individuellement un fond (290) séparant deux modules adjacents transversalement audit axe, chaque fond correspondant à une dite cloison où ledit au moins un passage 30 (30) de communication laisse entrer et sortir le liquide (9), les passages étant suivant l'axe décalés latéralement les uns par rapport aux autres. 3040148 21 9. Procédé de refroidissement sur un véhicule pourvu du circuit selon la revendication 2, où : - en fonctionnement nominal et en sortie du moteur (2), le liquide passe dans la première vanne (14) et ensuite exclusivement dans le radiateur (8), 5 sans passer dans l'unité (10), la deuxième vanne (16) étant ouverte et la troisième vanne (18) fermée, - en situation de charge de calories de l'unité et en sortie du moteur, le liquide passe dans la première vanne qui le dirige exclusivement vers l'unité après quoi le liquide passe dans le radiateur (8) puis retourne au 10 moteur, la deuxième vanne (16) étant ouverte et la troisième vanne fermée, - et, en situation de décharge de calories de l'unité (10), le liquide passe dans la première vanne (14) et ensuite exclusivement dans l'unité puis retourne au moteur (2), la deuxième vanne étant fermée et la troisième vanne (18) ouverte. 15 10. Procédé de refroidissement sur un véhicule pourvu du circuit selon la revendication 3, où : - en fonctionnement nominal et en sortie du moteur, le liquide (9) passe dans la première vanne (14) et ensuite dans le radiateur, sans passer dans l'unité, la quatrième vanne (20) étant ouverte et les deuxième et troisième 20 vannes (16,18) fermées, - en situation de charge de calories de l'unité (10) et en sortie du moteur, le liquide passe au moins en partie dans la deuxième vanne (16) qui le dirige vers l'unité, tandis qu'un passage à travers la première vanne (18) vers le radiateur et dans la deuxième branche (22) est ajusté en fonction d'au 25 moins un paramètre physique dans l'unité et dans le radiateur, après quoi le liquide retourne vers le moteur, la quatrième vanne (20) étant ouverte et la troisième vanne fermée, - en situation de décharge de calories de l'unité, le liquide passe dans la première vanne (14) qui le dirige exclusivement dans l'unité par la 30 deuxième branche (22), sans passage dans le radiateur (8), la quatrième 3040148 22 vanne étant fermée, après quoi le liquide retourne vers le moteur, la deuxième vanne(16) étant fermée et la troisième vanne ouverte. 11. Procédé selon la revendication 10, où le paramètre physique dans l'unité (10) et dans le radiateur (8) est une température, de préférence une 5 température de sortie. 12. Procédé selon la revendication 10 ou 11 où, en fonctionnement nominal, la première vanne (14) répartit la circulation du liquide sortant du moteur entre le radiateur et ladite deuxième branche (22) en fonction d'une donnée de température liée au radiateur. 13. Procédé selon la revendication 12 où, en fonctionnement nominal, si un problème de puissance survient sur le radiateur (8) due à une surcharge thermique détectée par une sonde de température (26), la quatrième vanne (20) se ferme et la troisième vanne (18) s'ouvre, pour assurer une circulation du liquide dans l'unité (10) après passage dans le radiateur, puis, une fois que la sonde de température détecte une fin de la surcharge thermique, la première vanne (14) répartit de nouveau la circulation du liquide sortant du moteur entre le radiateur et ladite deuxième branche, alors qu'elle avait dirigé le liquide exclusivement vers le radiateur, sans passage donc dans la deuxième branche (22), après détection de la surcharge thermique par la sonde de température (26).