Brevet FR3162483A1 — publié le 20251128

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 (4, 16), ledit dispositif comprenant un ou des dissipateurs thermiques (102) rapportés au niveau d’une zone de ladite cloison (12) se trouvant au moins en partie en regard du ou desdits composants générateur de chaleur (18), le ou lesdits dissipateurs (105) étant configurés pour être au moins en partie au contact dudit fluide. Figure pour l’abrégé : Figure 7 Dispositif de compression d’un fluide L’invention concerne un dispositif de compression d’un fluide, notamment un fluide frigorigène. Elle vise, par exemple, des applications dans des systèmes de thermorégulation, en particulier pour le domaine automobile. 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 un ou des dissipateurs thermiques rapportés au niveau d’une zone de ladite cloison se trouvant au moins en partie en regard du ou desdits composants générateur de chaleur, le ou lesdits dissipateurs étant configurés pour être au moins en partie au contact dudit fluide. Grâce à leur localisation, le ou les dissipateurs thermiques permettent de favoriser le refroidissement du ou des composants générateurs de chaleur à l’aide dudit fluide, soit directement, soit à travers à la cloison. En outre, prévoir des dissipateurs rapportés permet une plus grande liberté de configuration par rapport à des ailettes issues de matière. 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 ou lesdits dissipateurs de chaleur comprennent une base et des premières ailettes, - ladite cloison comprend un ou plusieurs orifices débouchant entre lesdits premier et deuxième logements, - le ou lesdits dissipateurs sont logés dans le ou lesdits orifices, - ladite base est en relation d’échange thermique avec le ou lesdits composants générateur de chaleur, - lesdites premières ailettes sont configurées pour être au contact dudit fluide, - ledit dispositif présente une couche d’interface thermique entre ladite cloison et le ou lesdits composants générateurs de chaleur, - ledit dispositif présente une couche d’interface thermique entre le ou lesdits dissipateurs thermiques et le ou lesdits composants générateurs de chaleur, - le ou lesdits dissipateurs thermiques sont en cuivre et/ou alliage de cuivre, - le boîtier est en aluminium et/ou alliage d’aluminium, - 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, le ou lesdits composants générateurs de chaleur étant situés en regard dudit sommet, - le ou lesdits orifices débouchant sont situés au niveau de ladite forme en saillie, notamment dudit sommet, - ladite cloison présente des deuxièmes ailettes de dissipation thermique, issues de matière du boîtier, du côté du premier logement, - lesdites deuxièmes 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 et/ou reliés à ladite carte, - ledit dispositif comprend des organes de fixation dudit module de puissance sur ledit boîtier, - ladite cloison comprend des surépaisseurs de matière en forme de bossages munis 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 par le dessus un premier exemple de 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 schématique en vue de dessous la partie repéré D à la FIG. 2 ; FIG. 5 illustre de façon schématique en vue de dessous une variante de réalisation de l’une des pièces du premier exemple de réalisation du dispositif de compression représenté aux figures 2 à 4 ; FIG. 6 illustre de façon schématique en perspective par le dessus un deuxième exemple de dispositif de compression selon l’invention lors d’une de ses étapes de montage ; FIG. 7 illustre de façon schématique en vue de coupe une partie, repérée D’ à la FIG. 6 , dudit dispositif de compression, lors d’une étape ultérieure de montage. 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 aux figures 2 et 6, le dispositif comprend ici un seul dit composant générateur de chaleur, destiné à être situé au niveau d’un emplacement 100. Avantageusement, ladite cloison 12 présente une forme en saillie 42 en direction du deuxième logement 16. Ladite forme en saillie 42 est réalisée, par exemple, sous la forme d’un bossage. Ladite forme en saillie 42 présente ici un sommet 44 aplani. Ledit composant générateur de chaleur est destiné à être situé en regard de ladite forme en saillie 42, plus particulièrement dudit sommet 44. Comme illustré aux figures 3 et 7, dans les modes de réalisation représentés, ledit composant générateur de chaleur, repéré 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 34 dudit module de puissance 20 opposée à une deuxième grande face 26. Après montage, ledit sommet 44, 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. Selon l’invention, ledit dispositif comprenant un ou des dissipateurs thermiques 102, rapportés au niveau d’une zone de ladite cloison 12 se trouvant au moins en partie en regard du ou desdits composants générateurs de chaleur 18. Ici, un unique dissipateur 102 est prévu, ceci au niveau dudit emplacement 100. En outre, le ou lesdits dissipateurs 102 sont configurés pour être au moins en partie au contact dudit fluide circulant dans le premier logement 14. Grâce à une telle localisation, le ou les dissipateurs thermiques 102 permettent de favoriser le refroidissement du ou composants générateurs de chaleur à l’aide dudit fluide, soit directement, soit à travers à la cloison 12. En outre, prévoir des dissipateurs rapportés permet une plus grande liberté de configuration par rapport à des ailettes issues de matière d’un boîtier. Préférentiellement, le ou lesdits dissipateurs thermiques 102 sont en cuivre et/ou alliage de cuivre. Avantageusement, ledit dispositif présente une couche d’interface thermique 32 entre ladite cloison 12 et ledit composant générateur de chaleur 18, plus particulièrement sa première grand face 34. Ladite couche d’interface thermique 32 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 et/ou dudit module de puissance 20. Le ou lesdits dissipateurs de chaleur 102 comprennent une base 104 et des premières ailettes 106. Lesdites premières ailettes 106 sont configurées pour être au contact dudit fluide circulant dans ledit premier logement 14. Dans l’exemple de réalisation des figures 3 et 4, ladite cloison 12 est continue et non-percée, à tout le moins au niveau dudit composant générateur de chaleur 18 et le dissipateur 102 est rapporté sur ladite cloison 12, au niveau d’une de ses faces, dite interne, située en regard du premier logement 14. Ici, ladite base 104 dudit dissipateur 102 est fixée, avec contact, à ladite face interne de la cloison 12, par exemple par vissage. Les premières ailettes 106 s’étendent à partir de la base 104 en direction de l’intérieur du premier logement 14, notamment perpendiculairement à ladite base 104. Toujours selon le même exemple, comme illustré aux figures 4 et 5, ledit dissipateur 102 comprend des pattes 108 de fixation à la cloison 12. Lesdites pattes de fixation 108 présentent, par exemple, des alésages 110 permettant un passage d’une vis 112 de fixation dudit dissipateur 102 sur ladite cloison 12. Préférentiellement, lesdites pattes de fixation 108 s’étendent ici à partir de ladite base 104 de façon à être en contact avec ladite surface interne de la cloison 12. Ladite base 104 et/ou lesdites pattes de fixation 108 épousent ici ladite surface interne de la cloison 12, notamment un contour intérieur du bossage définissant ladite forme en saillie 42. Ledit dissipateur 102 s’étend, par exemple, transversalement, notamment perpendiculairement à une direction d’extension longitudinale de ladite forme en saillie 42. Ladite base 104 est logée, par exemple dans une rainure 114 définie en creux par ladite forme en saillie 42 et/ou lesdites pattes de fixation 108 s’étendent de part et d’autre de ladite rainure 114. Dans le mode de réalisation de la FIG. 4 , certaines au moins desdites premières ailettes 106 sont perpendiculaires à ladite direction d’extension longitudinale de ladite forme en saillie 42 et suivent donc ici une direction d’extension longitudinale dudit dissipateur 102. L’une des premières ailettes présente un profil courbé, configuré pour suivre une paroi interne 116 du boîtier 6. Dans le mode de réalisation de la FIG. 5 , lesdites premières ailettes 106 sont parallèles à ladite direction d’extension longitudinale de ladite forme en saillie 42 et sont donc ici perpendiculaire à une direction d’extension longitudinale dudit dissipateur 102. Dans l’exemple de réalisation des figures 6 et 7, ladite cloison 12 comprend un ou plusieurs orifices 120, ici un seul, débouchant entre lesdits premier et deuxième logements 14, 16. Le ou lesdits dissipateurs 102 sont logés dans le ou lesdits orifices 120, notamment de façon à assurer une étanchéité entre les premier et deuxième logements 14, 16. Comme cela est plus particulièrement visible à la FIG. 6 , le ou lesdits orifices 120 sont situés, par exemple, au niveau de ladite forme en saillie 42, notamment au niveau dudit sommet 44. A cette figure, on comprend que l’on distingue ledit dissipateur I02 à travers ledit orifice 120. Ledit orifice 120 présente ici un côté 124 suivant la paroi interne 116 du boîtier 6. Comme cela ressort de la FIG. 7 , ladite base 104 est en relation d’échange thermique avec le ou lesdits composants générateurs de chaleur 18. Pour cela, ici, ladite couche d’interface thermique 32 s’étend entre le ou lesdits dissipateurs thermique 102, notamment entre sa ou leur base 104, et le ou lesdits composants générateurs de chaleur 18. Alternativement, ladite base 104 est en relation d’échange thermique avec le ou lesdits composants générateurs de chaleur 18 en étant directement en contact du ou desdits composants générateurs de chaleur 18. Ladite base 104 est fixée à ladite cloison 12. Pour réaliser l’étanchéité entre lesdits premier et deuxième logements 14, 16, ledit module comprend ici un joint 122, situé, par exemple, entre une paroi périphérique de ladite base 104 et une paroi formée par une épaisseur de la cloison 12, au niveau dudit orifice 120. En variante, non-illustrée, ladite base 104 est, par exemple, brasée et/ou soudée à ladite cloison 12 au niveau dudit orifice 120. Si l’on se reporte de nouveau aux figures 3 et 7, on constate que, dans les modes de réalisation illustrés, 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 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. Lesdits organes de fixation 36 permettent de la sorte de maintenir le module de puissance 20 sur la cloison 12 au niveau dudit emplacement 100. Lesdits organes de fixation 36 sont ici situés au niveau de deux côtés longitudinalement opposés dudit module de puissance 20. A ces figures, on distingue en outre certains au moins des terminaux dudit module de puissance 20. Ils sont repérés 21. Ils sont orientés en direction de ladite carte 8, non représentée sur ces figures, afin d’être connectés électriquement à cette dernière par une de leurs extrémités. Avantageusement, ladite cloison 12 présente des deuxièmes ailettes de dissipation thermique du côté du premier logement 14. Lesdites deuxièmes ailettes 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 déjà évoqué, bien que cela ne soit pas illustrée, ladite carte 8 est, par exemple, montée dans ledit deuxième logement 16 au-dessus dudit module de puissance 20. Des évidements sont ménagés dans ladite carte 8 pour laisser un accès auxdites rondelles 50 et/ou auxdits organes de fixation 36. Selon une variante non-illustrée, ledit dispositif comprend, entre ladite cloison 12 et le ou lesdits composants générateurs de chaleur 18, une ou plusieurs plaques présentant des propriétés de conduction de chaleur supérieures aux propriétés de conduction de chaleur du boîtier 6. Dans le cas du mode de réalisation des figures 6 et 7, la ou lesdites plaques s’entendent en regard du ou desdits dissipateurs 102. Grâce à l’utilisation du matériau choisi pour la ou les plaques, 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 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 sont préférentiellement en cuivre et/ou alliage de cuivre. 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 (4, 16), ledit dispositif comprenant un ou des dissipateurs thermiques (102) rapportés au niveau d’une zone de ladite cloison (12) se trouvant au moins en partie en regard du ou desdits composants générateur de chaleur (18), le ou lesdits dissipateurs (105) étant configurés pour être au moins en partie au contact dudit fluide. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel ladite cloison (12) comprend un ou plusieurs orifices (120) débouchant entre lesdits premier et deuxième logements (14, 16), le ou lesdits dissipateurs (102) étant logés dans le ou lesdits orifices (120). Dispositif selon la revendication précédente dans lequel le ou lesdits dissipateurs de chaleur (102) comprennent une base (104) et des premières ailettes (106). Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel ladite base (104) est en relation d’échange thermique avec le ou lesdits composants générateurs de chaleur (18) et/ou lesdites premières ailettes (106) sont configurées pour être au contact dudit fluide. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 2 à 4 comprenant une couche d’interface thermique (32) entre ladite cloison (12) et le ou lesdits composants générateurs de chaleur (18) et/ou entre le ou lesdits dissipateurs thermiques (102) et le ou lesdits composants générateurs de chaleur (18). Dispositif selon l’une quelconque des revendications 2 à 5 dans lequel ladite cloison (12) présente une forme en saillie (42) en direction du deuxième logement (16), ladite forme en saillie (42) présentant un sommet (44) aplani, le ou lesdits composants générateurs de chaleur (18) étant situés en regard dudit sommet (44) Dispositif selon la revendication précédente dans lequel le ou lesdits orifices débouchant (120) sont situés au niveau de ladite forme en saillie (42), notamment dudit sommet (44). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le ou lesdits dissipateurs thermiques (102) sont en cuivre et/ou alliage de cuivre. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le boîtier (6) est en aluminium et/ou alliage d’aluminium. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le ou les composants générateurs de chaleur (18) comprennent un module de puissance (20).