Brevet FR3051894A1 (20171201)
REVENDICATIONS1/ - Procédé de refroidissement d'au moins une charge chaude à bord d'un véhicule tel qu'un aéronef comportant une boucle fluide de circulation d'un fluide caloporteur dans lequel : - pour chaque charge (12) chaude à refroidir, un débit dudit fluide caloporteur, dit débit de fluide caloporteur froid, est introduit dans un échangeur de chaleur, dit premier échangeur (11) de chaleur, d'un premier dispositif d'échange thermique associé à la charge (12) chaude de façon à transférer des calories de cette dernière vers le fluide caloporteur, refroidir la charge chaude et produire un débit dudit fluide caloporteur, dit débit de fluide caloporteur chaud, à une température supérieure à celle dudit débit de fluide caloporteur froid, - au moins une partie dudit débit de fluide caloporteur chaud issu d'au moins un tel premier échangeur (11) de chaleur est introduite dans au moins un échangeur de chaleur, dit deuxième échangeur (20) de chaleur, d'un deuxième dispositif d'échange thermique agencé pour pouvoir la refroidir par de l'air extérieur au véhicule, - un débit dudit fluide caloporteur est introduit dans au moins un échangeur de chaleur, dit troisième échangeur (24) de chaleur, d'un troisième dispositif d'échange thermique agencé pour pouvoir échanger un flux thermique entre ce débit dudit fluide caloporteur et au moins un accumulateur (25) thermique, distinct dudit fluide caloporteur, embarqué à bord du véhicule, - lorsque des critères de besoin de refroidissement sont remplis, au moins un tel troisième échangeur (24) de chaleur est alimenté selon un mode de circulation, dit mode direct, dans lequel il reçoit au moins une partie dudit débit de fluide caloporteur chaud issu d'au moins un tel premier échangeur (11) de chaleur, ledit troisième dispositif d'échange thermique correspondant transfèrant des calories depuis ce fluide caloporteur chaud vers l'accumulateur (24) thermique de façon à refroidir ledit fluide caloporteur, 3051894 - lorsque lesdits critères de besoin de refroidissement ne sont pas remplis, au moins un tel troisième (24) échangeur de chaleur est alimenté selon un mode de circulation, dit mode inverse dans lequel il reçoit un débit dudit fluide caloporteur est ledit troisième dispositif d'échange thermique correspondant transfère 5 des calories depuis l'accumulateur (25) thermique vers ce fluide caloporteur de façon à refroidir l'accumulateur (25) thermique. 2/ - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la boucle fluide est une boucle diphasique. 3/ - Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 ou 2 10 caractérisé en ce qu'en mode inverse, chaque troisième échangeur (24) de chaleur reçoit un débit de fluide caloporteur, dit débit de fluide caloporteur refroidi, issu d'un réservoir (13) de fluide caloporteur par l'intermédiaire d'un dispositif (35) de détente. 4/ - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que : 15 - lesdits critères de besoin de refroidissement comprennent au moins un critère, dit critère de température, selon lequel la température d'au moins une charge (12) chaude est supérieure à une température maximale admissible, - la température de chaque charge (12) chaude pour laquelle au moins un critère de température est défini est mesurée, 20 - au moins un tel troisième échangeur (24) de chaleur est alimenté : o en mode direct lorsque la température mesurée de chaque charge (12) chaude remplit chaque critère de température, o en mode inverse au moins lorsque la température mesurée de 25 chaque charge (12) chaude ne remplit pas chaque critère de température. 5/ - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que pour chaque premier échangeur (11) de chaleur associé à une charge (12) chaude, un unique troisième échangeur (24) de chaleur est agencé pour pouvoir 3051894 31 recevoir, en mode direct, une partie du débit de fluide caloporteur chaud issu de ce premier échangeur (11) de chaleur. 6/ - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que chaque accumulateur (25) thermique associé à un troisième dispositif d'échange 5 thermique est choisi dans le groupe formé des réservoirs de liquide, des réservoirs de gaz, des réservoirs de matériau à changement de phase, des pièces solides, et de leurs combinaisons. 7/ - Dispositif de refroidissement d'au moins une charge chaude à bord d'un véhicule tel qu'un aéronef comportant une boucle fluide de circulation 10 d'un fluide caloporteur comprenant : - pour chaque charge (12) chaude à refroidir, un premier dispositif d'échange thermique associé à la charge (12) chaude de façon à pouvoir transférer des calories de cette dernière vers un débit dudit fluide caloporteur, dit débit de fluide caloporteur froid, introduit dans un échangeur de chaleur, dit premier 15 échangeur (11) de chaleur, de ce premier dispositif d'échange thermique, refroidir la charge (12) chaude et produire un débit dudit fluide caloporteur, dit débit de fluide caloporteur chaud, à une température supérieure à celle dudit débit de fluide caloporteur froid, - au moins un deuxième dispositif d'échange thermique agencé 20 pour pouvoir refroidir par de l'air extérieur au véhicule au moins une partie dudit débit de fluide caloporteur chaud issu d'au moins un premier échangeur (11) de chaleur et introduite dans un échangeur de chaleur, dit deuxième échangeur (20) de chaleur, de ce deuxième dispositif d'échange thermique, - au moins un troisième dispositif d'échange thermique agencé 25 pour pouvoir échanger un flux thermique entre au moins un accumulateur (25) thermique, distinct dudit fluide caloporteur, embarqué à bord du véhicule et un débit dudit fluide caloporteur introduit dans un échangeur de chaleur, dit troisième échangeur (24) de chaleur, de ce troisième dispositif d'échange thermique, 3051894 32 - pour chaque troisième échangeur (24) de chaleur, un circuit, dit circuit d'inversion, comprenant un dispositif (29, 35,\n<CLM>\1\td'inversion commandé comportant au moins une vanne commandée, ledit circuit d'inversion et le dispositif d'inversion commandé étant agencés pour pouvoir faire circuler ledit fluide caloporteur 5 dans le troisième échangeur (24) de chaleur selon un mode de circulation choisi parmi : o un mode direct dans lequel le troisième échangeur (24) de chaleur reçoit au moins une partie dudit débit de fluide caloporteur chaud issu d'au moins un premier échangeur (11) de chaleur et le troisième dispositif d'échange thermique transfère des calories depuis ce fluide caloporteur chaud vers l'accumulateur 10 (25) thermique de façon à refroidir ce fluide caloporteur chaud, et o un mode inverse dans lequel le troisième échangeur (24) de chaleur reçoit un débit dudit fluide caloporteur et le troisième dispositif d'échange thermique correspondant transfère des calories depuis l'accumulateur (25) thermique vers ce débit de fluide caloporteur de façon à refroidir l'accumulateur (25) thermique. 15 8/ - Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la boucle fluide est une boucle diphasique. 9/ - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir (13) de fluide caloporteur et au moins un dispositif (35) de détente interposé entre le réservoir de fluide caloporteur et un tel 20 troisième (24) échangeur de chaleur et agencé pour délivrer, en mode inverse, à ce troisième échangeur (24) de chaleur un débit de fluide caloporteur, dit débit de fluide caloporteur refroidi, à une température inférieure à celle de chaque accumulateur (25) thermique associé à ce troisième échangeur de chaleur. 10/ - Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé 25 en ce qu'il comporte une unité (39) de commande adaptée pour pouvoir commander au moins un tel dispositif (29, 35,\n<CLM>\1\td'inversion : - en mode direct lorsque des critères de besoin de refroidissement sont remplis, 3051894 33 - en mode inverse lorsque lesdits critères de besoin de refroidissement ne sont pas remplis. 11/ - Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que lesdits critères de besoin de refroidissement comprennent au moins un critère, dit 5 critère de température, selon lequel la température d'au moins une charge (12) chaude est supérieure à une température maximale admissible, et en ce que l'unité (39) de commande est adaptée pour : - recevoir des signaux de mesure de température de chaque charge chaude pour laquelle au moins un critère de température est défini, 10 vérifier si chaque critère de température est rempli, commander au moins un tel dispositif (29, 35,\n<CLM>\1\td'inversion : o en mode direct lorsque la température mesurée de chaque charge (12) chaude remplit chaque critère de température, 15 o en mode inverse au moins lorsque la température mesurée de chaque charge (12) chaude ne remplit pas chaque critère de température. 12/ - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 11 caractérisé en ce que pour chaque premier échangeur (11) de chaleur d'un premier dispositif d'échange thermique associé à une charge (12) chaude, un unique troisième 20 échangeur (24) de chaleur est agencé pour pouvoir recevoir, en mode direct, une partie du débit de fluide caloporteur chaud issu de ce premier échangeur (11) de chaleur. 13/ - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 12 caractérisé en ce qu'un dispositif (29, 35,\n<CLM>\1\td'inversion commandé d'au moins un tel troisième échangeur de chaleur comporte une vanne (29) trois voies commandée 25 présentant : - une sortie reliée à une conduite (18) à l'aval d'au moins un premier échangeur (11) de chaleur, - une entrée reliée à une conduite (19) reliée à un deuxième échangeur (20) de chaleur, 3051894 - 34 - une entrée/sortie reliée à une première bouche (27) du troisième échangeur (24) de chaleur, et en ce que l'unité (39) de commande est reliée à la vanne (29) trois voies et adaptée pour : 5 - en mode direct relier l'entrée de la vanne (29) trois voies à son entrée/sortie qui fait office de sortie pour un débit dudit fluide caloporteur prélevé de la conduite (19) d'entrée du deuxième échangeur (20) de chaleur, - en mode inverse relier l'entrée/sortie de la vanne (29) trois voies à sa sortie, l'entrée/sortie faisant office d'entrée pour un débit dudit fluide 10 caloporteur issu du troisième échangeur (24) de chaleur, ledit fluide caloporteur issu de la sortie de la vanne (29) trois voies étant mélangé audit fluide caloporteur de ladite conduite (18) de sortie. 14/ - Dispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce que le troisième échangeur (24) comporte une deuxième bouche (30) reliée : 15 - en mode direct à une conduite (23) de sortie d'au moins un deuxième échangeur (20) de chaleur, ledit fluide caloporteur issu de cette deuxième bouche (30) du troisième échangeur (24) étant mélangé audit fluide caloporteur de cette conduite (23) de sortie, - en mode inverse à un dispositif (35) de détente d'un débit 20 dudit fluide caloporteur. 15/ - Dispositif selon l'une des revendications 7 à 14 caractérisé en ce que chaque accumulateur (25) thermique associé à un troisième dispositif d'échange thermique est choisi dans le groupe formé des réservoirs de liquide, des réservoirs de gaz, des réservoirs de matériau à changement de phase, des pièces 25 solides, et de leurs combinaisons. 16/ - Véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une des revendications 7 à 15 de refroidissement d'au moins une charge (12) chaude embarquée à bord du véhicule.