Brevet FR3127560A1 — publié le 20230331

Structure de répartition de fluide caloporteur La présente invention a pour objet une structure de répartition (1) de fluide caloporteur entre un conduit de distribution (2) et un orifice de circulation (31) d’une plaque de refroidissement (3), caractérisée en ce que la structure de répartition (1) comprend au moins un orifice de distribution (11) sous la forme d’un trou traversant l’épaisseur de la structure de répartition (1). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2 Structure de répartition de fluide caloporteur La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de distribution de fluide caloporteur pour la régulation thermique de cellules de batterie et plus particulièrement au domaine des mécanismes de répartition de fluide caloporteur entre le dispositif de distribution et une structure de refroidissement de batterie. Le refroidissement de batteries fait classiquement intervenir des plaques de refroidissement positionnées en contact contre la surface des batteries destinées à être refroidies. Chacune de ces plaques de refroidissement présente une structure creuse à l’intérieur de laquelle un fluide caloporteur est mis en circulation. Le contact d’une plaque de refroidissement contre la surface d’une batterie permet d’optimiser les échanges thermiques entre les deux surfaces. Le fluide caloporteur en déplacement à l’intérieur d’une plaque de refroidissement permet alors une extraction de la chaleur transférée depuis une batterie vers la plaque de refroidissement. La circulation de fluide caloporteur permet ainsi d’opérer un maintien optimisé des échanges thermiques entre une batterie et la plaque de refroidissement avec une extraction continue de la chaleur. A l’intérieur des plaques de refroidissement, le fluide caloporteur opère un déplacement entre deux orifices, d’entrée et de sortie, respectivement disposés selon un alignement au niveau de chaque extrémité des plaques. Le fluide caloporteur se trouve réparti entre différentes plaques de refroidissement disposées parallèlement entre elles par des conduits de distribution qui, d’une part, alimentent les orifices d’entrée de chacune des plaques de refroidissement et, d’autre part, récupèrent le fluide caloporteur au niveau des orifices de sortie de ces plaques. Ces conduits de distribution présentent classiquement une structure rectiligne de section sensiblement circulaire montée sur la plaque de refroidissement au niveau de l’entrée ou de la sortie du fluide caloporteur de la plaque de refroidissement, de façon à alimenter ou extraire le fluide caloporteur distribué à l’intérieur de la plaque de refroidissement. Il convient de relever que les plaques de refroidissement présentent généralement des circuits intérieurs qui répartissent le fluide caloporteur en déplacement de sorte que les échanges thermiques de la plaque de refroidissement avec une batterie juxtaposée soient optimisés. La répartition du fluide caloporteur entre un conduit de distribution monté sur une plaque de refroidissement et les différents circuits intérieurs à la plaque de refroidissement est alors fonction des orifices de circulation propres à chacun des circuits intérieurs. Classiquement, ces orifices de circulation sont réalisés au niveau de la surface de la plaque de refroidissement et présentent des dimensionnements sensiblement identiques. Toutefois, une telle construction des orifices d’admission est susceptible de conduire à une qualité d’alimentation différente tributaire de la position de la plaque de refroidissement le long du conduit de distribution, voire même plus particulièrement de la position de l’orifice propre à un circuit intérieur de la plaque de refroidissement le long du conduit de distribution. En conséquence, la qualité de fonctionnement d’une plaque de refroidissement est susceptible d’être dégradée en fonction de sa position le long du conduit de distribution. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant une solution autorisant un ajustement de l’alimentation de chacun des circuits intérieurs d’une plaque de refroidissement depuis un conduit de distribution, indépendamment de l’arrangement des orifices portés par la surface de la plaque de refroidissement. L’invention a ainsi pour objet une structure de répartition de fluide caloporteur entre un conduit de distribution et un orifice de circulation d’une plaque de refroidissement, caractérisée en ce que la structure de répartition comprend au moins un orifice de distribution sous la forme d’un trou traversant l’épaisseur de la structure de répartition. L’invention porte également sur un ensemble combinant une structure de répartition selon l’invention et au moins une plaque de refroidissement comprenant au moins un orifice pour la circulation de fluide caloporteur, caractérisée en ce que la structure de répartition présente un arrangement de forme sensiblement complémentaire à l’orifice de circulation de la plaque de refroidissement de façon à recouvrir l’orifice de circulation de la plaque de refroidissement. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à différents modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemple non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, lesquels : illustre une représentation schématique selon une vue éclatée d’un exemple de structure de répartition dans un ensemble combinant un conduit de distribution avec une plaque de refroidissement. illustre une représentation schématique selon une vue en section d’un premier exemple de structure de répartition intégrée dans un ensemble combinant un conduit de distribution monté sur une plaque de refroidissement. illustre une représentation schématique selon une vue en section d’un second exemple de structure de répartition intégrée dans un ensemble combinant un conduit de distribution monté sur une plaque de refroidissement. L’invention concerne une structure de répartition 1 de fluide caloporteur entre un conduit de distribution 2 et un orifice de circulation 31 d’une plaque de refroidissement 3, caractérisée en ce que la structure de répartition 1 comprend au moins un orifice de distribution 11 sous la forme d’un trou traversant l’épaisseur de la structure de répartition 1. Classiquement, un conduit de distribution 2 est monté sur la surface d’une plaque de refroidissement 3 au niveau d’un orifice de circulation 31 par l’intermédiaire d’une jonction étanche, réalisée par une soudure ou faisant intervenir un joint 4 d’étanchéité, par exemple élastique, positionné en compression entre, d’une part, le conduit de distribution 2 du liquide caloporteur et la surface de la plaque de refroidissement 3 ; la compression étant alors assurée et maintenue par un moyen de fixation 5 susceptible d’être arrangé pour coopérer avec la surface de la plaque de refroidissement 3. La structure de répartition 1 selon l’invention se rapporte ainsi à un élément structurellement indépendant, d’une part, de la plaque de refroidissement 3 et, d’autre part, du conduit de distribution 2. Cette structure de répartition 1 réalise alors un élément perforé et monté sur la plaque de refroidissement 3 de façon à opérer un ajustement de la distribution de fluide caloporteur depuis le conduit de distribution 2 vers l’intérieur de la plaque de refroidissement 3, et notamment vers chacun des circuits intérieurs à la plaque de refroidissement 3. Selon un exemple préférentiel de construction de la structure de répartition 1, celle-ci présente un arrangement sensiblement aplati. Un tel arrangement aplati permet d’opérer un positionnement de la structure de répartition 1 contre la plaque de refroidissement 3, voire à l’intérieur d’une partie du volume du conduit de distribution 2, sans pour autant réaliser un relief susceptible d’altérer la qualité de l’écoulement de fluide caloporteur à l’intérieur du conduit de distribution 2. Selon un exemple se rapportant à une variante de construction de la structure de répartition 1 selon l’invention, la structure de répartition 1 de fluide caloporteur présente un arrangement sensiblement allongé. Un tel arrangement autorise un positionnement entre le conduit de distribution 2 et la plaque de refroidissement 3 qui soit ajusté à l’arrangement classique d’un conduit de distribution 2 monté sur une plaque de refroidissement 3. En effet, généralement, le conduit de distribution 2 et les orifices de circulation 31 d’une plaque de refroidissement 3 présentent des arrangements ou des alignements sensiblement rectilignes. Un tel arrangement est notamment préféré pour faciliter le montage et l’assemblage d’une gamme élargie de combinaisons de plaques de refroidissement 3 et de type de conduits de distribution 2. Selon un exemple se rapportant à une autre variante de construction de la structure de répartition 1 selon l’invention et susceptible d’être combinée avec la variante de construction précédemment détaillée, la structure de répartition 1 de fluide caloporteur comprend une interface de coopération 12 avec le bord périphérique d’un orifice de circulation 31 d’une plaque de refroidissement 3. Cette coopération entre l’interface 12 de la structure de répartition 1 et la plaque de refroidissement 3 est notamment susceptible d’être réalisée par une complémentarité de forme entre une portion de la structure de répartition 1 et une portion de la surface de la plaque de refroidissement 3 disposée sur la périphérie de l’orifice de circulation 31. Selon un autre exemple de mise en œuvre de cette variante de construction, la coopération entre l’interface 12 de la structure de répartition 1 et la plaque de refroidissement 3 est effectuée par une complémentarité de forme entre le bord périphérique de la structure de répartition 1 et le bord intérieur de l’orifice de circulation 31 de la plaque de refroidissement 3. Une telle complémentarité de forme permet d’opérer un assemblage de la structure de répartition 1 sur la plaque de refroidissement 3 effectué par une intimité de coopération. A titre d’exemple, cette complémentarité de forme fait intervenir un ou plusieurs reliefs ou logements portés par la surface de la plaque de refroidissement 3 ou le bord intérieur de l’orifice de circulation 31 de sorte que ces reliefs ou logements soient de formes complémentaires au bord périphérique de la structure de répartition 1 destinée à être associée à la plaque de refroidissement 3, voire à un orifice de circulation 31 particulier de la plaque 3. Selon un exemple se rapportant à une autre variante de construction de la structure de répartition 1 selon l’invention et susceptible d’être combinée avec la variante de construction précédemment détaillée, la structure de répartition 1 comprend une interface de coopération 13 avec une partie d’un conduit de distribution 2 de fluide caloporteur. Cette interface de coopération 13 entre la structure de répartition 1 et le conduit de distribution 2 est notamment susceptible d’être réalisée par une complémentarité de forme entre une portion de la structure de répartition 1, notamment une portion positionnée sur la périphérie de la structure de répartition 1 et une portion de la partie du conduit de distribution 2 destinée à être positionnée contre ou face à la surface de la plaque de refroidissement 3. Selon un exemple de mise en œuvre de cette variante de construction, cette coopération entre l’interface 13 de la structure de répartition 1 et le conduit de distribution 2 assure un maintien, par exemple en compression, de la structure de répartition 1 contre la plaque de refroidissement 3. Selon un autre exemple de mise en œuvre susceptible d’être combiné avec l’exemple précédent, la complémentarité de forme fait intervenir un ou plusieurs reliefs ou logements portés par une ou plusieurs portions de la partie du conduit de distribution 2 destinée à être positionnée contre ou face à la surface de la plaque de refroidissement 3. Il convient de relever que selon un exemple se rapportant à une variante de construction combinant les exemples précédemment détaillés, la structure de répartition 1 est arrangée pour coopérer, par chacune de ses interfaces 12, 13, avec le conduit de distribution 2 et/ou la plaque de refroidissement 3. Lorsque cette coopération fait intervenir une complémentarité de forme, le conduit de distribution 2 et la plaque de refroidissement 3 sont également susceptibles d’être arrangés pour réaliser entre eux une coopération qui permet de définir un ou plusieurs logements destinés à recevoir toute ou partie de la structure de répartition. Selon un exemple se rapportant à une autre variante de construction de la structure de répartition 1 selon l’invention et susceptible d’être combinée avec chacune des variantes de construction précédemment détaillée, la structure de répartition 1 comprend une pluralité d’orifices de distribution 11 présentant des formes et/ou des dimensionnements respectifs différents. Ces différents orifices de distribution 11 sont positionnés et répartis sur la structure de répartition 1 selon un arrangement défini en fonction de la distribution recherchée du fluide caloporteur dans la plaque de refroidissement 3 destinée à être associée avec la structure de répartition 1. Les formes et dimensions propres à chacun des orifices de distribution 11 sont également définies en fonction de la distribution recherchée du fluide caloporteur dans la plaque de refroidissement 3. Selon un exemple se rapportant à une autre variante de construction de la structure de répartition 1 selon l’invention et susceptible d’être combinée avec chacune des variantes de construction précédemment détaillée, la structure de répartition 1 présente, dans un plan en section, un arrangement de forme concave. Cet arrangement concave est alors assimilable à une forme de « U », de sorte que les deux faces opposées de la structure de répartition 1 permettent de définir, d’une part, une concavité destinée à être orientée en vis-à-vis de la plaque de refroidissement 3 et, d’autre part, une seconde surface destinée à être orientée en vis-à-vis du conduit de distribution 2. Cette seconde surface est alors susceptible de présenter un arrangement plan ou un arrangement convexe. Selon un exemple de construction, l’arrangement concave assimilable à une forme de « U » permet de définir, d’une part, deux branches dont les extrémités sont destinées à être positionnées en direction de la plaque de refroidissement 3 et, d’autre part, une surface de jonction de ces branches destinée à être positionnée en vis-à-vis du conduit de distribution 2. Aussi, les extrémités des branches de la section en « U » de la structure de répartition 1 se rapportent à deux portions du bord périphérique de la structure de répartition 1. Selon un exemple de construction, ces extrémités réalisent une interface de coopération 12 de la structure de répartition 1 avec le bord périphérique d’un orifice de circulation 31 d’une plaque de refroidissement 3. Selon un autre exemple de construction, les extrémités de la section en « U » présentent des prolongements latéraux de part et d’autre de l’arrangement en « U ». Ces prolongements présentent ainsi la forme de pattes ou de bords de coopération avec le conduit de distribution 2 et/ou avec la plaque de refroidissement 3, en portant, d’une part, une interface de coopération 12 avec une partie de la plaque de refroidissement 3 et, d’autre part, une interface de coopération 13 avec une partie d’un conduit de distribution 2. Chacune de ces deux interfaces de coopération 12, 13 est alors portée par les faces opposées réalisées de part et d’autre des pattes ou bords de coopération de la structure de répartition 1. La forme de ces pattes ou bords de coopération réalisent ainsi une ou plusieurs portions structurelles de la structure de répartition 1 susceptibles de présenter une complémentarité de forme avec le conduit de distribution 2 et/ou avec la plaque de refroidissement 3. Selon un exemple se rapportant à une autre variante de construction de la structure de répartition 1 selon l’invention et susceptible d’être combinée avec chacune des variantes de construction précédemment détaillée, la structure de répartition 1 présente, au niveau de sa face surface destinée à être positionnée en vis-à-vis de la plaque de refroidissement 3 et plus particulièrement au niveau de la portion de la surface destinée à être positionnée en vis-à-vis de l’orifice de circulation 31, un relief arrangé pour optimiser un cloisonnement entre les orifices d’admission respectifs de chacun des circuits intérieurs de la plaque de refroidissement 3. Ainsi, lorsque la plaque de refroidissement 3 comprend un orifice de circulation 31 à l’intérieur duquel sont disposés des orifices d’admission identiques et propres à chacun des circuits intérieurs de la plaque de refroidissement 3, la structure de répartition 1 opère un cloisonnement des différents orifices d’admission de sorte que la distribution du fluide caloporteur entre les différents circuits intérieurs de la plaque de refroidissement 3 est conditionnée par la forme et les dimensions propres à chacun des orifices de distribution 11 de la structure de répartition 1 respectivement positionnés en vis-à-vis d’un orifice d’admission auquel il est dédié. Selon un exemple particulier de construction, le relief porté par la structure de répartition 1 et arrangé pour optimiser un cloisonnement entre différents orifices de circuits intérieurs de la plaque de refroidissement 3, présente une complémentarité de forme avec la concavité de l’orifice de circulation 31 sur la plaque de refroidissement 3. L’invention a également pour objet un ensemble combinant une structure de répartition 1 selon l’invention et au moins une plaque de refroidissement 3 comprenant au moins un orifice 31 pour la circulation de fluide caloporteur, caractérisée en ce que la structure de répartition 1 présente un arrangement de forme sensiblement complémentaire à l’orifice de circulation 31 de la plaque de refroidissement 3 de façon à recouvrir l’orifice de circulation 31 de la plaque de refroidissement 3. Ce recouvrement permet notamment de contraindre la circulation du fluide caloporteur au travers de la structure de répartition 1 lors de son déplacement depuis le conduit de distribution 2 vers l’intérieur de la plaque de refroidissement 3. Selon un exemple se rapportant à une variante de construction de l’ensemble selon l’invention, celui-ci comprend également au moins un moyen de fixation de la structure de répartition 1 contre l’orifice de circulation 31 de la plaque de refroidissement 3. Ce moyen de fixation est susceptible de prendre la forme d’une soudure. De façon complémentaire ou alternative, ce moyen de fixation est susceptible de prendre la forme d’une pluralité de pièces de clipsage, d’agrafes, ou de vis réparties sur la longueur de la structure de répartition 1 de sorte que chaque pièce du moyen de fixation opère un ancrage de la structure de répartition 1 avec la surface de la plaque de refroidissement 3. Selon un exemple se rapportant à une autre variante de construction de l’ensemble selon l’invention et susceptible d’être combinée avec la variante de construction précédemment détaillée, celui-ci comprenant également un conduit de distribution 2, la structure de répartition 1 se trouve disposée dans le volume intérieur du conduit de distribution 2 de sorte que le positionnement de la structure de répartition 1 contre la plaque de refroidissement 3 divise le volume intérieur du conduit de distribution 2 en deux sous-volumes disposés de part et d’autre de la structure de répartition 1. Il convient de relever qu’une telle variante est notamment susceptible d’être obtenue lorsque l’une des faces de la structure de répartition 1 positionnée en vis-à-vis du conduit de distribution 2 présente un arrangement convexe et/ou réalise un relief par rapport à la surface de la plaque de refroidissement 3 au niveau de laquelle la structure de répartition 1 est positionnée. Selon un exemple se rapportant à une autre variante de construction de l’ensemble selon l’invention et susceptible d’être combinée avec chacune des variantes de construction précédemment détaillée, la coopération de la structure de répartition 1 avec le conduit de distribution 2 et/ou la plaque de refroidissement 3 fait intervenir au moins un joint d’étanchéité. Selon un exemple de construction, le joint d’étanchéité est positionné en compression entre la structure de répartition 1 et le conduit de distribution 2 et/ou la plaque de refroidissement 3. Selon un exemple correspondant à une variante particulière de construction, au moins un joint d’étanchéité comprend au moins une partie positionnée au niveau d’un logement porté par l’une et/ou l’autre des interfaces de coopération 12, 13 de la structure de répartition 1. De même, au moins une partie d’un joint d’étanchéité est susceptible d’être positionnée au niveau d’un logement porté par une partie de la surface d’appui du conduit de distribution 2 contre l’interface de coopération 13 de la structure de répartition 1 et/ou contre la surface de la plaque de refroidissement 3. De façon similaire, au moins une partie d’un joint d’étanchéité est également susceptible d’être positionnée au niveau d’un logement porté par une partie de la surface de la plaque de refroidissement 3 destinée à interagir avec l’interface de coopération 12 de la structure de répartition 1 et/ou avec une surface d’appui du conduit de distribution 2. Selon un exemple de construction, au moins une portion du joint d’étanchéité est réalisée en éthylène-propylène-diène monomère également appelé EPDM, en butadiène-acrylonitrile hydrogéné également appelé HNBR et/ou en silicone. L’éthylène-propylène-diène monomère ou EPDM, comme les matériaux préférentiellement sélectionnés pour participer à la réalisation du joint d’étanchéité présentent comme propriété d’avoir une bonne résistance chimique à un composé tel que le glycol, un fluide présentant des propriétés caloporteur particulièrement intéressante. Par ailleurs, ces matériaux présentent également des propriétés élastiques qui assurent au joint d’étanchéité une tenue dans le temps notamment face aux efforts en compression exercés entre la structure de répartition 1 et le conduit de distribution 2 et/ou la plaque de refroidissement 3. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Structure de répartition (1) de fluide caloporteur entre un conduit de distribution (2) et un orifice de circulation (31) d’une plaque de refroidissement (3), caractérisée en ce que la structure de répartition (1) comprend au moins un orifice de distribution (11) sous la forme d’un trou traversant l’épaisseur de la structure de répartition (1). Structure de répartition (1) de fluide caloporteur selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle présente un arrangement sensiblement allongé. Structure de répartition (1) de fluide caloporteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure de répartition (1) comprend une interface de coopération (12) avec le bord périphérique d’un orifice de circulation (31) d’une plaque de refroidissement (3). Structure de répartition (1) de fluide caloporteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure de répartition (1) comprend une interface de coopération (13) avec une partie d’un conduit de distribution (2) de fluide caloporteur. Structure de répartition (1) de fluide caloporteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure de répartition (1) comprend une pluralité d’orifices de distribution (11) présentant des formes et/ou des dimensionnements respectifs différents. Structure de répartition (1) de fluide caloporteur selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure de répartition (1) présente, dans un plan en section, un arrangement en forme de « U ». Ensemble combinant une structure de répartition (1) selon une des revendications 1 à 6 et au moins une plaque de refroidissement (3) comprenant au moins un orifice (31) pour la circulation de fluide caloporteur, caractérisée en ce que la structure de répartition (1) présente un arrangement de forme sensiblement complémentaire à l’orifice de circulation (31) de la plaque de refroidissement (3) de façon à recouvrir l’orifice de circulation (31) de la plaque de refroidissement (3). Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’ensemble comprend également au moins un moyen de fixation de la structure de répartition (1) contre l’orifice de circulation (31) de la plaque de refroidissement (3). Ensemble selon une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que, l’ensemble comprenant également un conduit de distribution (2), la structure de répartition (1) se trouve disposée dans le volume intérieur du conduit de distribution (2) de sorte que le positionnement de la structure de répartition (1) contre la plaque de refroidissement (3) divise le volume intérieur du conduit de distribution (2) en deux sous-volumes disposés de part et d’autre de la structure de répartition (1). Ensemble selon une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la coopération de la structure de répartition avec le conduit de distribution (2) et/ou la plaque de refroidissement (3) fait intervenir au moins un joint d’étanchéité.