Brevet FR3162484A1 — publié le 20251128

Dispositif de compression d’un fluide, ledit dispositif comprenant un boîtier définissant des premier et deuxième logements (14, 16), ledit deuxième logement (16) accueillant un ou des composants générateurs de chaleur (20), configurés pour un contrôle de la compression du fluide dans le premier logement (14), ledit boîtier comprenant une cloison (12) séparant les premier et deuxième logements (14, 16), ledit dispositif comprenant en outre, entre ladite cloison (12) et le ou lesdits composants générateurs de chaleur (18), une couche de matériau présentant des propriétés de conduction de chaleur supérieures aux propriétés de conduction de chaleur du boîtier (6), ladite couche de matériau se présentant sous la forme d’une ou plusieurs plaques (30). Figure pour l’abrégé : Figure 4 Dispositif de compression d’un fluide L’invention concerne un dispositif de compression d’un fluide, notamment un fluide réfrigérant. Elle vise, par exemple, des applications dans des systèmes de thermorégulation, en particulier pour le domaine automobile. Composition du modèle en ligne Dans ce domaine, il est connu des dispositifs de compression comprenant un boîtier définissant un logement principal pour un moteur électrique et des organes de compression entrainés par le moteur. Le boîtier comprend aussi un autre logement accueillant un système de contrôle du moteur. Ledit système de contrôle comprend un module de puissance muni de commutateurs électroniques permettant de réguler le courant d’alimentation du moteur. Un tel module de puissance génère une forte chaleur qu’il convient de dissiper pour éviter un échauffement trop important dudit système de contrôle et limiter les risques de défaillances des dispositifs de compression. Dans ce but, il est connu de faire circuler le fluide réfrigérant à comprimer dans le logement principal au contact d’une cloison séparant ledit logement principal et le logement dans lequel ledit système de contrôle est situé. Les calories dégagées par ledit système de contrôle peuvent de la sorte être évacuées dans le fluide réfrigérant par conduction à travers ladite cloison. Cependant, avec la puissance croissante des compresseurs et de leur système de contrôle, la quantité de chaleur à dissiper augmente et il demeure un besoin pour renforcer le refroidissement desdits systèmes de contrôle. L’invention a pour objectif de pallier au moins en partie les inconvénients précédents et propose à cette fin un dispositif de compression d’un fluide, ledit dispositif comprenant un boîtier définissant des premier et deuxième logements, ledit deuxième logement accueillant un ou des composants générateurs de chaleur, configurés pour un contrôle de la compression du fluide dans le premier logement, ledit boîtier comprenant une cloison séparant les premier et deuxième logements, ledit dispositif comprenant en outre, entre ladite cloison et le ou lesdits composants générateurs de chaleur, une couche de matériau présentant des propriétés de conduction de chaleur supérieures aux propriétés de conduction de chaleur du boîtier, ladite couche de matériau se présentant sous la forme d’une ou plusieurs plaques. Grâce à l’utilisation du matériau choisi pour la ou les plaques, la conduction de chaleur entre le premier logement et les composants générateurs de chaleur est renforcée par rapport à une épaisseur de matière formée uniquement de la cloison, pour une épaisseur totale identique. En outre, la constitution sous forme de plaque de ladite couche de matériau renforce la tenue à la pression du boîtier. Ainsi, selon l’invention, une diminution de résistance à la pression due à une éventuelle diminution de l’épaisseur de la cloison par rapport aux épaisseurs rencontrées dans l’état de l’art est de la sorte compensée par la ou les plaques tout en renforçant localement la conductivité thermique du boîtier entre les composants générateurs de chaleur et le fluide. Selon différentes caractéristiques supplémentaires de l’invention, qui pourront être prises ensemble ou séparément et qui forment autant de modes de réalisation de l’invention: - le boîtier est en aluminium et/ou alliage d’aluminium, - la ou lesdites plaques sont en cuivre et/ou alliage de cuivre, - ledit dispositif présente des propriétés d’isolation électrique de la ou desdites plaques, - lesdites propriétés d’isolation électrique sont intégrées à la ou auxdites plaques, - ladite cloison présente une épaisseur comprise entre 3 et 6 mm, notamment entre 4 et 5 mm, notamment d’environ 4,5 mm, - ladite plaque et/ou lesdites plaques 30, prises ensemble, présentent une épaisseur comprise entre 1 et 4 mm, notamment entre 1,5 et 3 mm, notamment d’environ 2,3 mm, - la ou lesdites plaques sont fixées audit boîtier, - la ou lesdites plaques sont maintenues par prise en sandwich entre le ou lesdits composants générateurs de chaleur et ladite cloison, - ledit dispositif présente une couche d’interface thermique entre ladite cloison et la ou lesdites plaques et/ou entre la ou lesdites plaques et le ou lesdits composants générateurs de chaleur, - ladite cloison présente une forme en saillie en direction du deuxième logement, le ou lesdits composants générateurs de chaleur étant situés en regard de ladite forme en saillie, - ladite forme en saillie présente un sommet aplani, la ou lesdites plaques étant en regard dudit sommet, - ladite cloison présente des ailettes de dissipation thermique du côté du premier logement, - lesdites ailettes sont situées à proximité et/ou en regard de ladite forme en saillie. - le ou les composants générateurs de chaleur comprennent un module de puissance, - ledit module de puissance comprend des commutateurs électroniques et/ou des diodes, - ledit dispositif comprend une carte à circuit imprimé, - le ou lesdits composants générateurs de chaleur sont fixés à ladite carte, - ledit dispositif comprend des organes de fixation du module de puissance sur ledit boîtier, - la ou lesdites plaques présentent des orifices de passage desdits organes de fixation, - ladite cloison comprend des surépaisseurs de matière en forme de bossage muni d’alésages pour accueillir lesdits organes de fixation. L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'au moins un mode de réalisation de l’invention donné à titre d’exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés parmi lesquels : FIG. 1 illustre de façon schématique en vue de coupe un dispositif de compression auquel l’invention s’applique ; FIG. 2 illustre de façon schématique en perspective un dispositif de compression selon l’invention lors d’une de ses étapes de montage ; FIG. 3 illustre de façon schématique en vue de coupe une partie, repérée D à la FIG. 2 , dudit dispositif de compression, lors d’une étape ultérieure de montage ; FIG. 4 illustre de façon plus détaillée en vue de coupe ladite partie D ; FIG. 5 illustre de façon schématique en perspective le dispositif de compression de la FIG. 2 selon une étape initiale de montage ; FIG. 6 illustre de façon schématique en perspective le dispositif de compression de la FIG. 2 selon une étape de montage postérieure à celle des figures 3 et 4. Il faut tout d’abord noter que les termes « premier », « deuxième », « troisième », … sont uniquement utilisés pour distinguer les composants concernés entre eux et ne présagent ni d’un ordre ni d’une éventuelle importance desdits composants. Comme illustré à la FIG. 1 , l’invention concerne un dispositif de compression d’un fluide. Elle trouvera ses applications, par exemple, dans un véhicule automobile pour comprimer un fluide réfrigérant d’un système de thermorégulation de zones du véhicule, tels qu’un habitacle du véhicule, et/ou de composants du véhicule, tels qu’un dispositif de stockage d’énergie électrique, une machine électrique de motorisation du véhicule et/ou un dispositif électronique de contrôle de ladite machine électrique. Ledit fluide comprend, par exemple, un fluide réfrigérant et un fluide de lubrification. Ledit fluide réfrigérant est formé, notamment, d’un hydrofluorocarbure, tel que celui connu sous le nom de R-134a. En variante, il s’agit, notamment, du fluide connu sous le nom de R1234yf ou encore de dioxyde de carbone, aussi connu sous le nom de R744. Ledit dispositif comprend un boîtier 6 définissant des premier et deuxième logements 14, 16. Ledit boîtier comprend en outre une cloison 12 séparant les premier et deuxième logements 14, 16. Le boîtier, y compris ladite cloison 12, est préférentiellement en aluminium et/ou alliage d’aluminium. Il est, par exemple, moulé et/ou forgé. Ledit deuxième logement 16 accueille un ou des composants générateurs de chaleur, non-illustrés à cette figure, configurés pour un contrôle de la compression du fluide dans le premier logement 14. Un exemple de tels composants générateurs de chaleur sera détaillé plus loin. Dans le mode de réalisation illustré, ledit dispositif comprend un système 10 de commande, situé dans ledit deuxième logement 16. Ledit système de commande 10 intègre avantageusement le ou lesdits composant générateurs de chaleur. Ledit dispositif, plus particulièrement ledit système de commande 10, comprend une carte à circuit imprimé 8. Le ou lesdits composants générateurs de chaleur sont fixés et/ou reliés électriquement à ladite carte 8. Dans le premier logement 14, ledit dispositif comprend ici un compresseur 2 dudit fluide et une moteur électrique 4 d’entrainement dudit compresseur 2. Ledit ou lesdits composants générateurs de chaleur sont destinés à la commande du moteur 4 notamment par l’intermédiaire dudit système de commande 10. Avantageusement, ledit boîtier 6 est configuré pour que ledit fluide traverse ledit premier logement 14 en permettant un refroidissement dudit système de commande 10, à tout le moins du ou desdits composants générateurs de chaleur. Plus en détail, ici, ledit boîtier 6 est configuré pour que ledit fluide traversant ledit premier logement 14 soit en contact avec ladite cloison 12, en particulier avant de traverser ledit moteur 8. De la sorte, par échange de chaleur à travers ladite cloison 12, ledit fluide refroidit ledit système de commande 10, à tout le moins le ou lesdits composants générateurs de chaleur. Ledit dispositif présente, par exemple, une entrée 22 dudit fluide dans ledit premier logement 14, notamment située à proximité de ladite cloison 12, et/ou une sortie 24 dudit fluide, notamment située à une extrémité longitudinale opposée dudit premier logement 14. Le fluide pénètre de la sorte dans le premier logement 14 par ladite entrée 22, à basse pression, lèche la cloison 22, traverse axialement ledit moteur 4 puis ledit compresseur 2 pour ressortir, à haute pression, par ladite sortie 24. Comme illustré à la FIG. 2 , le dispositif comprend ici un seul dit composant générateur de chaleur, repéré 18. Ledit composant générateur de chaleur 18 est ici illustré en position sur le boîtier 6, avant fixation et avant mise en place de la carte à circuit imprimé. Dans le mode de réalisation illustré, ledit composant générateur de chaleur 18 forme un module de puissance 20, c’est-à-dire, ici, un module destiné à alimenter ledit moteur 4 en courants électriques alternatifs, aussi appelés courants de puissance, à partir d’un courant continu et de courants de commande. Pour cela, ledit module de puissance 20 comprend, par exemple, des commutateurs électroniques, et/ou des diodes. Lesdits commutateurs sont formés, notamment, de transistors bipolaires à grille isolée ou transistors IGBT (selon l’acronyme anglais insulated-gate bipolar transistor). Ledit module de puissance 20 prend ici la forme d’un bloc de résine. Ledit bloc de résine enrobe des organes actifs, définissant notamment le ou lesdits commutateurs, ainsi que des conducteurs électriques reliés, d’une part, audit ou auxdites organes actifs et, d’autre part, à des terminaux de connexion dudit module 20. Ledit bloc de résine définit des faces extérieures dudit module de puissance 20. La chaleur émise par ledit composant générateur de chaleur 18 est évacuée par l’une au moins desdites faces à savoir ici une première grande face dudit module de puissance 20 opposée à une deuxième grande face 26, visible. Comme illustré à la FIG. 3 , selon l’invention, ledit dispositif comprend, entre ladite cloison 12 et le ou lesdits composants générateurs de chaleur 18, une couche 28 de matériau présentant des propriétés de conduction de chaleur supérieures aux propriétés de conduction de chaleur du boîtier 6. En outre, ladite couche de matériau 28 se présente sous la forme d’une ou plusieurs plaques 30. Grâce à l’utilisation du matériau choisi pour la ou les plaques 30, la conduction de chaleur entre le premier logement 14 et le ou les composants 18 générateurs de chaleur est renforcée par rapport une épaisseur de matière formée uniquement de la cloison 12, pour une épaisseur totale identique. En outre, la constitution sous forme de plaques de ladite couche de matériau 28 renforce la tenue à la pression de la cloison 12 comparée à une couche de matériau formée uniquement d’un matériau pâteux. La ou lesdites plaques 30 sont préférentiellement en cuivre et/ou alliage de cuivre. Dans le mode de réalisation illustré, il est prévu un seule dite plaque 30. Avantageusement, ledit dispositif présente une couche d’interface thermique 32 entre ladite cloison 12 et la plaque 28 et/ou entre ladite plaque 28 et ledit composant générateur de chaleur 18, plus particulièrement sa première grand face, repérée 34 à cette figure. Ladite couche d’interface thermique est formée, par exemple, d’un matériau pâteux. Par sa viscosité, une telle couche d’interface thermique présente l’avantage de pouvoir combler les éventuels défauts de surface de la cloison 12, de la plaque 30 et/ou dudit module de puissance 20. Ladite plaque 30 est fixée, par exemple, audit boîtier 6. Pour cela, ici, elle est maintenue par prise en sandwich entre ledit composants générateur de chaleur 18 et ladite cloison 12. Plus précisément, dans le mode de réalisation illustré, ledit dispositif comprend des organes 36 de fixation du module de puissance 20 sur ledit boîtier 6. Lesdits organes de fixation 36 sont formés, notamment, de vis et/ou d’écrous. Ledit module de puissance 20 présente des lumières 38 de passage desdits organes de fixation 36. Ladite plaque 30 présente des orifices 40 de passage desdits organes de fixation 36 dans un prolongement desdites lumières 38. Ladite cloison 12 est munie d’alésages 41 permettant une mise en prise desdits organes de fixation 36 dans ladite cloison 12. Lesdits alésages 41 sont situés dans un prolongement desdites lumières 38 et desdits orifices 40. Lesdits organes de fixation 36 permettent de la sorte de maintenir le module de puissance 20 sur la cloison 12 en serrant ladite plaque 30 entre ledit module de puissance 20 et ladite cloison 12. Lesdits organes de fixation 36 sont ici situés au niveau de deux côtés longitudinalement opposés dudit module de puissance 20. Comme illustré à la FIG. 4 , ladite cloison 12 présente, par exemple, une épaisseur e1 comprise entre 3 et 6 mm, notamment entre 4 et 5 mm, notamment d’environ 4,5 mm. Ladite épaisseur de cloison est comprise comme une dimension de la cloison entre les premier et deuxième logements 14, 16 à distance de surépaisseurs ponctuelles formées, par exemple, d’éventuels bossages et/ou ailettes. Une telle épaisseur « e1 » a été représentée à la FIG. 4 , au droit dudit module de puissance 20. Ladite plaque et/ou lesdites plaques 30, prises ensemble, présentent, par exemple, une épaisseur e2 comprise entre 1 et 4 mm, notamment entre 1,5 et 3 mm, notamment d’environ 2,3 mm. Ladite cloison 12 présente ici une forme en saillie 42 en direction du deuxième logement 16. Ledit composant 18 générateur de chaleur est situé en regard de ladite forme en saillie 18. Comme cela est plus visible FIG. 5 , qui représente ledit boîtier 6 à nu, ladite forme en saillie 42 présente un sommet 44 aplani. Après montage, ladite plaque 18 est en regard dudit sommet 44. Ledit sommet 44, ladite plaque 18 et/ou ladite première grande face 34 du module de puissance 20 présentent sensiblement la même surface de sorte que leur contour s’empilent en coïncidant. En se reportant de nouveau à la FIG. 4 , on constate que l’épaisseur « e1 » de la cloison 12 spécifiée plus haut correspond à une épaisseur au niveau dudit sommet 44. On distingue en outre à cette figure certains au moins des terminaux dudit module de puissance 20. Ils sont repérés 21. Avantageusement, ladite cloison 12 présente des ailettes 46 de dissipation thermique du côté du premier logement 14. Lesdites ailettes 46 sont situées, par exemple, à proximité et/ou en regard de ladite forme en saillie 42. Elles s’étendent sensiblement perpendiculairement audit sommet 44. Ladite cloison 12 comprend en outre ici des surépaisseurs de matière en forme de bossage 48 muni des alésages 41 destinés à accueillir lesdits organes de fixation 36. Ledit dispositif comprend en outre ici des rondelles 50 destinées à coopérer avec lesdits organes de fixation 36 en étant situées entre des têtes 52 desdits organes de fixation 36 et ledit module de puissance 20. Lesdites rondelles 50 sont, par exemple en forme de cuvette. Comme illustré la FIG. 6 , ou l’on voit ladite carte 8 montée dans ledit deuxième logement 16 au-dessus dudit module de puissance 20, des évidements 54 sont ménagés dans ladite carte 8 pour laisser un accès auxdites rondelles 50 et/ou auxdits organes de fixation 36. Dispositif de compression d’un fluide, ledit dispositif comprenant un boîtier (6) définissant des premier et deuxième logements (14, 16), ledit deuxième logement (16) accueillant un ou des composants générateurs de chaleur (18), configurés pour un contrôle de la compression du fluide dans le premier logement (14), ledit boîtier (6) comprenant une cloison (12) séparant les premier et deuxième logements (14, 16), ledit dispositif comprenant en outre, entre ladite cloison (12) et le ou lesdits composants générateurs de chaleur (18), une couche de matériau (28) présentant des propriétés de conduction de chaleur supérieures aux propriétés de conduction de chaleur du boîtier (6), ladite couche de matériau (28) se présentant sous la forme d’une ou plusieurs plaques (30). Dispositif selon la revendication précédente dans lequel la ou lesdites plaques (30) sont en cuivre et/ou alliage de cuivre et/ou ledit boîtier (6) est en aluminium et/ou alliage d’aluminium. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel ladite cloison (12) présente une épaisseur comprise entre 3 et 6 mm, notamment entre 4 et 5 mm, notamment d’environ 4,5 mm. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel ladite plaque et/ou lesdites plaques (30), prises ensemble, présentent une épaisseur comprise entre 1 et 4 mm, notamment entre 1,5 et 3 mm, notamment d’environ 2,3 mm. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel la ou lesdites plaques (30) sont fixées audit boîtier (6) en étant maintenues par prise en sandwich entre le ou lesdits composants générateur de chaleur (18) et ladite cloison (12). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes présentant une couche d’interface thermique (32) entre ladite cloison (12) et la ou lesdites plaques (30) et/ou entre la ou lesdites plaques (30) et le ou lesdits composants générateurs de chaleur (18). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel ladite cloison (12) présente une forme en saillie (42) en direction du deuxième logement (16), le ou lesdits composants générateurs de chaleur (18) étant situés en regard de ladite forme en saillie (42). Dispositif selon la revendication précédente dans lequel ladite forme en saillie (42) présente un sommet aplani (44), la ou lesdites plaques (30) étant en regard dudit sommet (44). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le ou les composants générateurs de chaleur (18) comprennent un module de puissance (20). Dispositif selon la revendication précédente dans lequel ledit dispositif comprend des organes (36) de fixation du module de puissance (20) sur ledit boîtier (6), la ou lesdites plaques (30) présentant des orifices (40) de passage desdits organes de fixation (36).