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Title:
FLUID CIRCULATION MODULE HAVING AT LEAST TWO PUMPS AND COOLING SYSTEM HAVING AT LEAST ONE SUCH MODULE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/227616
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a fluid circulation module (1) having at least two electric pumps (3, 3'), each pump (3, 3') comprising a stator (4, 4') and a rotor (5, 5') rigidly attached to a turbine (6) housed in its own transfer chamber (7, 7'), which transfer chamber has at least one fluid inlet (8, 8') and at least one fluid outlet (9, 9'), the module (1) also comprising electronic power components (10) and electronic control components (11) for powering and controlling the pumps (3, 3'). The module (1) is characterised in that the at least two stators (6, 6') and the different electronic components (10 and 11) of the at least two pumps (3, 3') are jointly accommodated in a single sealed common housing (12), the rotors (5, 5') being mounted on the outside of the single housing (12).

Inventors:
COLIN ERIC (FR)
JACQUET NICOLAS (FR)
Application Number:
PCT/EP2023/063813
Publication Date:
November 30, 2023
Filing Date:
May 23, 2023
Export Citation:
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Assignee:
SOGEFI AIR & COOLING (FR)
International Classes:
H02K5/12; F04D13/06; F04D13/12; H02K7/14; H02K9/197; H02K11/33; H02K16/00
Domestic Patent References:
WO2012072609A22012-06-07
Foreign References:
US20210254623A12021-08-19
DE102009029622A12011-03-24
US20150252808A12015-09-10
DE102012204212A12013-09-19
US20190013747A12019-01-10
US20210254623A12021-08-19
Attorney, Agent or Firm:
CABINET NUSS (FR)
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Claims:
Revendications

[Revendication 1 ] Module (1 ) de circulation de fluide à au moins deux pompes électriques (3, 3’), chaque pompe (3, 3’) comprenant un stator (4, 4’) et un rotor (5, 5’) solidaire d’un organe rotatoire (6, 6’) du type turbine ou roue à aubes, chaque organe rotatoire (6, 6’) étant logé dans une chambre de transfert (7, 7’) propre comportant au moins une entrée de fluide (8, 8’) et au moins une sortie de fluide (9, 9’), ledit module (1 ) comprenant également des composants électroniques de puissance (10) et des composants électroniques de gestion et de commande (1 1 ) assurant l’alimentation et le contrôle de fonctionnement des pompes (3, 3’), module (1 ) dans lequel lesdits au moins deux stators (6, 6’) et les différents composants électroniques (10 et 1 1 ) desdites au moins deux pompes (3, 3’) sont logés ensemble dans un unique boîtier commun (12) étanche, les rotors (5, 5’) avec leur organe rotatoire (6, 6’) respectivement associés étant montés extérieurement sur ledit boîtier (12) unique module (1 ) caractérisé en ce que les chambres de transfert (7, 7’) sont formées par coopération d’au moins un corps creux (13) avec ledit boîtier (12) sur lequel ce(s) corps creux est(sont) rapporté(s), en ce que l’ensemble des composants électroniques de puissance (10) et des composants électroniques de gestion et de commande (1 1 ) sont montés sur une unique carte de circuit imprimé (14), en ce qu’il comprend au moins un pont de transfert et de dissipation thermique (15, 16) reliant au moins les composants électroniques de puissance (10) ou une ou plusieurs zones de la carte de circuit imprimé (14) portant ces composants (10, 1 1 ), au fluide (F) transféré, le ou chaque pont de transfert et de dissipation thermique (15, 16) comprenant une plaque (15) en un matériau bon conducteur thermique, tel qu’un métal, en ce que la transmission calorique s’effectue à travers une portion (151 ) de cette plaque (15), qui est en contact direct avec le flux de fluide (F) circulant et constitue une partie de la paroi du boîtier étanche (12), et, en ce que cette plaque (15) est en contact direct, ou par l’intermédiaire d’une couche ou de coussinets de transfert thermique (16), avec au moins les composants électroniques de puissance (10) ou les zones de la carte (14) portant ces derniers, ladite plaque (15) servant le cas échéant de support à la carte de circuit imprimé (14).

[Revendication 2] Module (1 ) de circulation de fluide selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu’au moins certains composants électroniques de puissance (10) et/ou composants électroniques de gestion et de commande (1 1 ) sont affectés fonctionnellement aux deux, ou à au moins deux des, pompes (3, 3’), ce par une utilisation mutuellement partagée et/ou alternative de ces composants, par exemple par le biais de fenêtres temporelles d’exploitation complémentaires ou par le biais de partage de ressources matérielles et/ou logicielles.

[Revendication s] Module (1 ) de de circulation de fluide selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les composants électroniques de puissance (10) comprennent au moins un transistor à effet de champ à grille isolée et les composants électroniques de gestion et de commande (11 ) comprennent au moins un microcontrôleur.

[Revendication 4] Module (1 ) de circulation de fluide selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les axes ou arbres de rotation (6”) des organes rotatoires (6, 6’) et des rotors (5, 5’) sont montés chacun dans un logement en creux (25) du boîtier (12), qui s’étend dans l’enroulement du stator (4, 4’) correspondant et est parcouru par le fluide, ce logement étant en communication fluidique avec la chambre de transfert (7, 7’) associée.

[Revendication 5] Module (1 ) de circulation de fluide, selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la portion de paroi (151 ) faisant partie du ou de chaque pont thermique (15, 16) constitue le fond du logement (25) respectivement correspondant, qu’il ferme de manière étanche et en ce que l’arbre de rotation (6”) considéré présente une structure creuse autorisant une circulation en boucle du flux de fluide (F) dans ce logement (25).

[Revendication 6] Module (1 ) de circulation de fluide, selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un capteur (17) de mesure d’une grandeur physique liée au fluide (F), en particulier un capteur de température, un capteur de pression, un capteur de débit et/ou un capteur de niveau, au moins la partie électronique du ou de chacun desdits capteurs (17) étant montée sur la ou une carte de circuit imprimé portant également les composants électroniques de puissance (10) et les composants électroniques de gestion et de commande (1 1 ).

[Revendication 7] Module (1 ) de circulation de fluide, selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un connecteur, préférentiellement un unique connecteur (18), comprenant des broches d’alimentation et des broches de transmission bidirectionnelle de signaux, ces dernières étant préférentiellement configurées pour former un bus de réseau interconnecté local selon la norme ISO 17987 ou bus LIN.

[Revendication 8] Module (1 ) de circulation de fluide, selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend deux pompes (3 et 3’), identiques ou non, de circulation d’un fluide (F) liquide, notamment d’un liquide de refroidissement, définissant chacune à travers sa chambre de transfert (7, 7’) respective, une voie de circulation entre son(ses) entrée(s) et sa(ses) sortie(s).

[Revendication 9] Module (1 ) de circulation de fluide, selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend deux pompes (3 et 3’), identiques ou non, de circulation d’un fluide (F) liquide, notamment d’un liquide de refroidissement, chaque pompe comportant son entrée (8, 8’) propre et indépendante et sa sortie (9, 9’) propre et indépendante.

[Revendication 10] Module (1 ) de circulation de fluide, selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les entrées (8, 8’) et les sorties (9, 9’) sont configurées et arrangées par rapport par rapport aux turbines (6, 6’) de telle manière que le flux de liquide (F) entre dans la chambre de transfert (7, 7’) d’une pompe (3, 3’) selon une direction axiale, c’est à dire selon la direction de l’axe de rotation (6”) de sa turbine (6, 6’), et en ressort selon une direction tangentielle à la turbine (6, 6’) concernée dans un plan perpendiculaire à cet axe.

[Revendication 1 1] Module (1 ) de circulation de fluide, selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu’il comprend, ou est associé à, au moins un organe de commutation (19), telle qu’une vanne multivoies rotative ou à tiroir, permettant de passer d’une configuration de voies de circulation séparées et arrangées en parallèle à une configuration de voies de circulation interconnectées et arrangées en série, les composants électroniques de gestion et de commande (1 1 ) comprenant avantageusement un microcontrôleur, notamment configuré pour commander l’état de cet organe (19), par exemple suite à l’évaluation d’un signal provenant d’un capteur (17) de mesure d’une grandeur physique liée au fluide (F).

[Revendication 12] Module (1 ) de circulation de fluide, selon l’une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que le corps du boîtier (12) est constitué de deux parties constitutives en matériau thermoplastique, assemblées entre elles au niveau d’un unique plan de joint, ledit corps intégrant éventuellement des sites de fixation (22) du module (1 ).

[Revendication 13] Système de refroidissement (20) d’un véhicule, notamment d’un véhicule automobile thermique ou électrique, comprenant au moins deux circuits (21 , 21 ’) de circulation d’un liquide de refroidissement (F), arrangés en parallèle, chaque circuit (21 , 21 ’) comprenant une pompe (3, 3’) destinée à la circulation dudit liquide de refroidissement (F) dans le circuit considéré, système caractérisé en ce que les au moins deux pompes (3 et 3’) font partie intégrante d’un module (1 ) de circulation de fluide selon l’une quelconque des revendications 1 à 12.

[Revendication 14] Système de refroidissement (20) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend, préférentiellement situé à proximité des pompes (3, 3’), et éventuellement intégré au module (1 ) de circulation de fluide, au moins un organe de commutation (19) arrangé pour être traversé par les flux de fluide (F) des deux circuits de circulation (21 et 21 ’) et configuré pour permettre audit système (20) de passer sélectivement d’une première configuration avec un arrangement en parallèle et séparé des circuits de circulation (21 , 21 ’) à une seconde configuration avec un arrangement en série et interconnecté de ces derniers, et réciproquement.

[Revendication 15] Système de refroidissement (20) selon l’une quelconque des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce qu’une pièce de distribution multicanaux (23), préférentiellement en forme de plaque et intégrant des parties de conduits (24) constituant des portions des circuits (21 , 21 ’) de circulation, est rapportée sur le module (1 ) de circulation du côté du ou des corps creux (13) dudit module pour former avec lui une unité structurelle et fonctionnelle, lesdites parties de conduit (24) étant raccordées de manière étanche aux entrées et sorties de fluide (8, 8’, 9, 9’) des chambres de transfert (7, 7’).

[Revendication 16] Système de refroidissement (20) selon la revendication 15, caractérisé en ce que les ouvertures des parties de conduits (24) de la pièce de distribution multicanaux (23) non reliées aux entrées et sorties de fluide (8, 8’, 9, 9’) débouchent, au moins pour certaines d’entre elles, au niveau de la tranche de la plaque que forme la pièce de distribution multicanaux (23).

[Revendication 17] Système de refroidissement (20) selon l’une quelconques des revendications 13 à 16, caractérisé en ce qu’il comprend deux circuits de circulation distincts (21 et 21 ’), en ce que le module (1 ) comprend deux pompes (3 et 3’) et en ce que ledit organe de commutation (19) est actionné, en particulier pour faire passer ledit système (20) d’une configuration parallèle à une configuration série, en cas de dysfonctionnement ou de défaillance de l’une ou l’autre des deux pompes (3, 3’) intégrées chacune dans l’un des deux circuits de circulation (21 et 21 ’) de liquide de refroidissement (F), par exemple détecté(e) par un capteur (17) de mesure d’une grandeur physique liée au fluide (F) dans le circuit de circulation (21 ou 21 ’) de la pompe (3 ou 3’) défaillante.

Description:
Description

Titre de l'invention : Module de circulation de fluide à au moins deux pompes et système de refroidissement comportant au moins un tel module

[0001 ] La présente invention concerne le domaine des équipements de circulation et de distribution de fluide, en particulier dans des circuits embarqués, notamment les dispositifs de pompes ou organes analogues de mise en circulation et de transfert de fluide, en particulier les dispositifs multi-pompes, et plus spécifiquement les dispositifs de pompes à eau ou à liquide fonctionnel électriques.

[0002] Dans ce contexte, l’invention a pour objet un module de circulation de fluide à au moins deux pompes et un système de refroidissement comportant au moins un tel module.

[0003] Un tel module et un tel système trouveront une application particulière dans les systèmes de refroidissement pour véhicules automobiles thermiques ou électriques.

[0004] De manière connue de nombreux systèmes de refroidissement de véhicule nécessitent au moins deux circuits différents de circulation d’un fluide de refroidissement, chacun étant muni de sa propre pompe hydraulique générant la circulation du fluide au sein de son circuit.

[0005] Dans ces systèmes de refroidissement connus à au moins deux circuits distincts et séparés, chaque pompe possède sa propre structure hydraulique, son propre moteur, sa propre électronique de commande et/ou sa propre connectique : elles constituent ainsi des unités physiques distinctes et séparées, même si elles peuvent éventuellement être montées sur un même support de fixation. Plus particulièrement, dans ces systèmes, chaque pompe, appartenant à un circuit de circulation donné, possède ses éléments de fonctionnement électrique spécifiques dédiés, c’est-à-dire sa propre électronique de puissance et sa propre électronique de gestion, lesquelles commandent ensemble son activation et son fonctionnement pour permettre de contrôler la circulation du fluide.

[0006] Ainsi, au sein des systèmes de refroidissement connus, il est actuellement nécessaire de multiplier ces éléments de fonctionnement individuels, propres à chaque pompe, et souvent identiques, par le nombre de pompes présentes au sein du système.

[0007] En conséquence et de manière désavantageuse, la multiplication des pompes individuelles et séparées augmente la complexité structurelle du système de circulation qui les intègre, génère un encombrement important, complique les configurations et les connexions des circuits fluidiques et électriques et multiplie les zones d’interface problématiques (étanchéité, isolation électrique). De plus, la multiplication des composants intégrant les éléments de fonctionnement électriques/ électroniques propres à chaque pompe génère un coût de revient qui augmente proportionnellement au nombre de pompes présentes. En outre, ces composants standards sont souvent sous-exploités lorsqu’ils ne sont affectés qu’au fonctionnement d’une seule pompe.

[0008] De ce fait, la réalisation et la construction du système de de circulation peuvent devenir très complexes. En effet, et en particulier lorsque ces éléments de fonctionnement sont au moins en partie logés dans des boîtiers séparés des pompes elles-mêmes, il convient de gérer à la fois la connexion de ces différents éléments entre eux, ainsi que leur positionnement au sein du système ou encore leur encombrement dans l’espace, ceci afin de garantir le fonctionnement des pompes réparties au sein du système.

[0009] Par le document US 2021/0254623, on connait un module de circulation de fluide à deux pompes électriques, chaque pompe comprenant un stator et un rotor solidaire d’un organe rotatoire du type turbine ou roue à aubes, chaque organe rotatoire étant logé dans une chambre de transfert propre comportant au moins une entrée de fluide et au moins une sortie de fluide. Ces deux pompes sont reliées entre elles fluidiquement et ne peuvent desservir qu’un seul circuit, la sortie de l’une étant reliée constructivement à l’entrée de l’autre. En outre, les deux stators et les différents composants électroniques des deux pompes sont logés ensemble dans un unique boîtier commun étanche, les rotors avec leur organe rotatoire respectivement associés étant également montés dans un corps creux unique, de forme complexe, rapporté sur ledit boîtier et délimitant également les chambres de transfert. Toutefois, ni l’arrangement, ni l’utilisation des composants n’est optimisé, et il en résulte un encombrement total important. [0010] La présente invention a pour objectif principal de pallier au moins les principaux inconvénients de l’état de la technique exposés ci-dessus en proposant une solution multi-pompe alternative permettant la circulation d’un fluide dans un système à au moins deux circuits de circulation séparés. Elle vise également à proposer un module de circulation de fluide à au moins deux pompes distinctes, avec des coûts de fabrication réduit, de conception simplifiée et compacte, minimisant et limitant au maximum le nombre d’éléments, notamment de composants électriques/électroniques, nécessaires au fonctionnement desdites pompes et leur encombrement dans l’espace, ce tout en conservant des performances de circulation du fluide identiques à des pompes séparées. De plus, une régulation thermique efficiente des composants devra être assurée. En outre, la solution proposée devrait permettre une maintenance et/ou un remplacement de pièces d’usure aisé(e)(s).

[0011 ] Au moins les objectifs principaux exposés sont atteints par l’invention en proposant un module de circulation de fluide à au moins deux pompes électriques, chaque pompe comprenant un stator et un rotor solidaire d’un organe rotatoire du type turbine ou roue à aubes, chaque organe rotatoire étant logé dans une chambre de transfert propre comportant au moins une entrée de fluide et au moins une sortie de fluide, ledit module comprenant également des composants électroniques de puissance et des composants électroniques de gestion et de commande assurant l’alimentation et le contrôle de fonctionnement des pompes, lesdits au moins deux stators et les différents composants électroniques desdites au moins deux pompes étant logés ensemble dans un unique boîtier commun étanche, les rotors avec leur organe rotatoire respectivement associés étant montés extérieurement sur ledit boîtier unique, module caractérisé en ce que les chambres de transfert sont formées par coopération d’au moins un corps creux avec ledit boîtier sur lequel ce(s) corps creux est(sont) rapporté(s), en ce que l’ensemble des composants électroniques de puissance et des composants électroniques de gestion et de commande sont montés sur une unique carte de circuit imprimé, en ce qu’il comprend au moins un pont de transfert et de dissipation thermique reliant au moins les composants électroniques de puissance ou une ou plusieurs zones de la carte de circuit imprimé portant ces composants, au fluide transféré, la transmission calorique s’effectuant à travers une portion de paroi, le ou chaque pont de transfert et de dissipation thermique comprenant une plaque en un matériau bon conducteur thermique, tel qu’un métal, en ce que la transmission calorique s’effectue à travers une portion de cette plaque, qui est en contact direct avec le flux de fluide circulant et constitue une partie de la paroi du boîtier étanche, et, en ce que cette plaque est en contact direct, ou par l’intermédiaire d’une couche ou de coussinets de transfert thermique, avec au moins les composants électroniques de puissance ou les zones de la carte portant ces derniers, ladite plaque servant le cas échéant de support à la carte de circuit imprimé.

[0012] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre de modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées, dans lesquelles :

[0013] [Fig. 1 ] est une vue schématique de profil en coupe d’un module à deux pompes selon l’invention ;

[0014] [Fig. 2A] et

[0015] [Fig. 2B] sont des vues en perspective selon deux points de vue opposés d’un mode de réalisation pratique d’un module tel que représenté schématiquement sur la figure 1 ;

[0016] [Fig. 3A] et

[0017] [Fig. 3B] sont des vues identiques en élévation et en coupe selon un plan contenant les axes de rotation des turbines des deux pompes du module représenté figures 2, la circulation du fluide dans les chambres de transfert et autour des axes de rotations et des rotors étant indiquée schématiquement sur la figure 3B ;

[0018] [Fig. 4] est une vue en élévation et en coupe selon un plan perpendiculaire à celui des figures 3 d’une des deux pompes du module représenté figures 2 et 3, ledit plan de coupe contenant également l’axe de rotation de la turbine de cette pompe ;

[0019] [Fig. 5] est une vue en coupe similaire à celle de la figure 4, mais dans un plan parallèle décalé, illustrant la constitution du boîtier et de la chambre de transfert de la pompe concernée (certains éléments fonctionnels ayant été supprimés de la figure pour une meilleure compréhension) ;

[0020] [Fig. 6A] et

[0021 ] [Fig. 6B] sont des vues en perspective selon deux points de vue opposés d’un mode de réalisation pratique d’une unité structurelle et fonctionnelle comprenant un module tel que représenté sur les figures 2 à 5 ;

[0022] [Fig. 6C] est une vue partielle en élévation et en coupe selon un plan perpendiculaire aux axes de rotation des turbines des deux pompes du module des figures 6A et 6B, la coupe étant réalisée au niveau des chambres de transfert ;

[0023] [Fig. 7A] et [Fig. 7B] sont des représentations schématiques simplifiées d’un ensemble de deux circuits de circulation d’un système de refroidissement intégrant un module à deux pompes de l’invention, ledit ensemble étant constitué soit de deux circuits indépendants intégrant chacun une pompe, soit d’un unique circuit comprenant les deux circuits de la figure 7A et les deux pompes mis en série fluidiquement, ce en fonction de la position d’un organe de commutation du type vanne rotative.

[0024] Les figures 1 à 5 en particulier montrent un module (1 ) de circulation de fluide à au moins deux pompes électriques (3, 3’). Chaque pompe (3, 3’) comprend un stator (4, 4’) et un rotor (5, 5’) solidaire d’un organe rotatoire (6, 6’) du type turbine ou roue à aubes, chaque organe rotatoire (6, 6’) étant logé dans une chambre de transfert (7, 7’) propre comportant au moins une entrée de fluide (8, 8’) et au moins une sortie de fluide (9, 9’). Ledit module (1 ) comprend également des composants électroniques de puissance (10) et des composants électroniques de gestion et de commande (1 1 ) assurant l’alimentation et le contrôle de fonctionnement des pompes (3, 3’). Ces composants sont connus en eux-mêmes et ne nécessitent pas une description plus détaillée. [0025] De plus, lesdits au moins deux stators (6, 6’) et les différents composants électroniques (10 et 1 1 ) desdites au moins deux pompes (3, 3’) sont logés ensemble dans un unique boîtier commun (12) étanche, et les rotors (5, 5’) avec leur organe rotatoire (6, 6’) respectivement associés sont montés extérieurement sur ledit boîtier (12) unique.

[0026] Conformément à l’invention, les chambres de transfert (7, 7’) étant formées par coopération d’au moins un corps creux (13) avec ledit boîtier (12) sur lequel ce(s) corps creux est(sont) rapporté(s).

[0027] Préférentiellement, et comme le montrent les figures 1 et 2B, chaque pompe (3, 3’) comporte son propre corps creux (13), mais bien entendu les chambres de transfert des différentes pompes peuvent être définies par assemblage étanche d’un unique corps creux (13) avec le boîtier (12). Ainsi, les deux corps creux séparés (1 ) illustrés sur les figures 2B, 3 et 6C peuvent, en variante, être formés d’un seul tenant. En réalisant les chambres de transfert (7, 7’), qui logent les turbines (6, 6’), par assemblage d’un ou de plusieurs corps creux (13) en forme de coques, intégrant structurellement aussi les entrées (8, 8’) et les sorties (9, 9’), avec le boîtier (12), on aboutit à une construction simple, autorisant en plus un remplacement aisé des turbines et des rotors.

[0028] Grâce à ce regroupement physique des composantes des différentes pompes dans une même structure constructive, il résulte une utilisation optimale de l’espace disponible et une mise en commun de moyens (limitation de la complexité, réduction du cout et maintenance facilitée). L’interfaçage électrique et fluidique est par voie de conséquence également simplifié. De plus, en regroupant les pompes dans un même boîtier, la ou les carte(s) à circuit imprimé peu(ven)t être de plus grande dimension (volume intérieur d’un seul tenant du boîtier unique plus important que les volumes de plusieurs boîtiers individuels, et utilisation des volumes intermédiaires entre pompes), autorisant une meilleure répartition des circuits électroniques (10, 1 1 ) regroupés et donc une meilleure dissipation thermique. Enfin, la connectique avec l’extérieur peut être réunie en un seul connecteur éventuellement, simplifiant les branchements électriques et ne nécessitant qu’un unique accès dégagé au niveau de l’environnement proche. [0029] Bien entendu, les différentes pompes (3, 3’) intégrées du module (1 ) peuvent avoir des fonctionnements totalement indépendants, partiellement indépendants ou dépendants, et faire partie soit de circuits séparés et indépendants, soit d’un même circuit, ce en fonction des branchements de leurs entrées et de leurs sorties.

[0030] De même, chaque pompe peut disposer de ses propres composants, même lorsque leurs fonctionnements sont mutuellement dépendants.

[0031 ] Toutefois, de manière avantageuse, et en vue d’une optimisation en termes d’exploitation des ressources et de limitation des coûts, de la complexité et de l’encombrement, il est prévu qu’au moins certains composants électroniques de puissance (10) et/ou composants électroniques de gestion et de commande (11 ) sont affectés fonctionnellement aux deux, ou à au moins deux des, pompes (3, 3’), ce par une utilisation mutuellement partagée et/ou alternative de ces composants, par exemple par le biais de fenêtres temporelles d’exploitation complémentaires ou par le biais de partage de ressources matérielles et/ou logicielles.

[0032] De même, lorsqu’un composant donné est surdimensionné par rapport à son utilisation par une seule pompe, ou lorsqu’il possède plusieurs canaux de traitement, il peut aussi être partagé par au moins deux pompes différentes, même si celles-ci présentent des fonctionnements totalement indépendants.

[0033] En accord avec l’invention, l’ensemble des composants électroniques de puissance (10) et des composants électroniques de gestion et de commande (1 1 ) sont montés sur une unique carte de circuit imprimé (14), les composants électroniques de puissance (10) comprenant avantageusement au moins un transistor à effet de champ à grille isolée et les composants électroniques de gestion et de commande (1 1 ) comprenant avantageusement au moins un microcontrôleur.

[0034] On aboutit ainsi à une construction compacte et avec une densité d’occupation élevée du volume intérieur du boîtier (peu d’espace mort perdu). L’encombrement global du module (1 ) peut optimalement réduit lorsque les deux pompes le constituant sont arrangées de manière coplanaire, préférentiellement dans un plan parallèle à celui du circuit imprimé (14).

[0035] Préférentiellement, le module (1 ) comprend deux pompes (3 et 3’), identiques ou non, de circulation d’un fluide (F) liquide, notamment d’un liquide de refroidissement, chaque pompe comportant son entrée (8, 8’) propre et indépendante et sa sortie (9, 9’) propre et indépendante.

[0036] Avantageusement, et comme le montrent les figures annexées, les entrées (8, 8’) et les sorties (9, 9’) sont configurées et arrangées par rapport par rapport aux turbines (6, 6’) de telle manière que le flux de liquide (F) entre dans la chambre de transfert (7, 7’) d’une pompe (3, 3’) selon une direction axiale, c’est à dire selon la direction de l’axe de rotation (6”) de sa turbine (6, 6’), et en ressort selon une direction tangentielle à la turbine (6, 6’) concernée dans un plan perpendiculaire à cet axe.

[0037] Une construction sensiblement plate et globalement particulièrement compacte peut être atteinte lorsque les pompes (3, 3’) sont situées dans un même plan et que ce plan est parallèle à celui du circuit imprimé (14).

[0038] Également en accord avec l’invention et en vue de sécuriser le fonctionnement du moteur de chaque pompe, en particulier compte tenu du regroupement de son électronique avec celle(s) du ou des autres moteurs dans un espace restreint et confiné, le module comprend, comme le montrent par exemple les figures 1 et 3 à 5, au moins un pont de transfert et de dissipation thermique (15, 16) reliant au moins les composants électroniques de puissance (10), préférentiellement une majorité ou l’ensemble des différents composants (10 et 1 1 ), ou une ou plusieurs zones d’une carte de circuit imprimé (14) portant ces composants (10, 1 1 ), au fluide (F) transféré, la transmission calorique s’effectuant à travers une portion de paroi (151 ), préférentiellement exposée directement au flux de fluide (F).

[0039] Bien entendu, et comme le montre schématiquement la figure 1 (pour un type de circulation donné), chaque composant de puissance (10) notamment ou chaque zone de la carte (14) portant ces derniers peut être en contact direct ou non (interposition d’une couche 16 de transfert thermique - cf. figure 1 à titre d’exemple) avec une telle portion de paroi. De plus, la portion de paroi (151 ) précitée peut bien entendu consister en une portion de la paroi formant le boîtier (12) ou l’une des parties constitutives de ce dernier (en particulier une zone amincie de la paroi du boîtier lorsque ce dernier est réalisé en matériau plastique).

[0040] En accord avec l’invention et en vue d’assurer un meilleur transfert de chaleur, et comme cela ressort également des figures 3 à 5 précitées, le pont de transfert et de dissipation thermique (15, 16) comprend une plaque (15) en un matériau bon conducteur thermique, tel qu’un métal (tôle d’acier, plaque d’aluminium, dont une portion (151 ) est en contact direct avec le fluide (F) circulant et constitue une partie de la paroi du boîtier étanche (12), cette plaque (15) étant en contact direct, ou par l’intermédiaire d’une couche ou de coussinets de transfert thermique (16), avec au moins les composants électroniques de puissance (10), préférentiellement avec une majorité ou l’ensemble des différents composants (10 et 1 1 ), ou les zones de la carte (14) portant ces derniers, ladite plaque servant le cas échéant de support à la carte de circuit imprimé (14). Dans ce dernier cas, elle participe aussi au renforcement structurel du module.

[0041 ] Comme le montrent les figures 3 et 4 notamment, les axes ou arbres de rotation (6”) des organes rotatoires (turbines 6, 6’) et des rotors (5, 5’) sont montés chacun dans un logement en creux (25) du boîtier (12) s’étendant dans l’enroulement du stator (4, 4’) correspondant et parcouru par le fluide (ce logement étant en communication fluidique avec la chambre de transfert associée). La portion de paroi (151 ) faisant partie du pont thermique (15, 16) correspondant constitue le fond de ce logement (25), qu’il ferme de manière étanche (joint d’étanchéité 26) et l’arbre ou axe de rotation (6”) considéré présentant une structure creuse autorisant une circulation en boucle du flux de fluide (F) dans ce logement (voir figure 3B à titre d’exemple de sens de circulation). La circulation du fluide entre ledit axe de rotation (6”) et la paroi latérale du logement (25) qui le reçoit peut éventuellement être dirigée dans des structures directrices telles que des canaux ou des structures de guidage similaires (25’).

[0042] Ainsi, les composants (10) de puissance, communs aux deux pompes (3, 3’), sont refroidis par un courant secondaire de fluide (F), dérivé du flux principal transitant à travers les deux chambres de transfert (7, 7’), et ce par le biais de deux portions de paroi/plaque (151 ) directement en contact avec le fluide. Comme le montrent les flèches sue les figures 1 et 3B, le flux secondaire impactant les portions de paroi (151 ) des ponts thermiques (15, 16) lèchent également les parois des logements (25) du boîtier (12) derrière lesquelles sont disposées les bobines des stators (4, 4’).

[0043] Afin de permettre un contrôle de la circulation de fluide, intégré au niveau du module et une gestion adaptée des pompes, ledit module (1 ) peut comprendre au moins un capteur (17) de mesure d’une grandeur physique liée au fluide (F), en particulier un capteur de température, un capteur de pression, un capteur de débit et/ou un capteur de niveau, au moins la partie électronique du ou de chacun desdits capteurs (17) étant montée sur la ou une carte de circuit imprimé portant également les composants électroniques de puissance (10) et les composants électroniques de gestion et de commande (1 1 ).

[0044] En intégrant un certain nombre de fonctions de contrôle et de sécurité dans le module (1 ), on aboutit à un module dit « intelligent >> pouvant fonctionner de manière autonome, au moins partiellement.

[0045] Cette indépendance fonctionnelle au moins partielle du module (1 ) facilite également sa connectique avec l’extérieur.

[0046] Ainsi, il peut comprendre (figures 2A et 6A) au moins un connecteur, préférentiellement un unique connecteur (18), comprenant des broches d’alimentation et des broches de transmission bidirectionnelle de signaux, ces dernières étant préférentiellement configurées pour former un bus de réseau interconnecté local selon la norme ISO 17987 ou bus LIN.

[0047] En accord avec une réalisation préférée de l’invention, le module (1 ) comprend deux pompes, identiques ou non, de circulation d’un fluide (F) liquide, notamment d’un liquide de refroidissement, définissant chacune à travers sa chambre de transfert (7, 7’) respective, une voie de circulation entre son(ses) entrée(s) et sa(ses) sortie(s). Comme le montrent les figures 1 , 2B, 3B, 4 et 6C, les entrées (8, 8’) et les sorties (9, 9’) sont arrangées et configurées de telle manière que le flux de liquide entre dans la chambre de transfert d’une pompe selon une direction axiale (selon la direction de l’axe de rotation 6” de la turbine 6, 6’ correspondante) et en ressort selon une direction tangentielle dans un plan perpendiculaire à cet axe.

[0048] En vue de pouvoir créer notamment un mode de fonctionnement de sécurité ou par défaut, ou simplement de pouvoir assurer deux modes de circulation alternatifs, le module (1 ) peut en outre comprendre, ou être associé à, au moins un organe de commutation (19), telle qu’une vanne multivoies rotative ou à tiroir, permettant de passer d’une configuration de voies de circulation séparées et arrangées en parallèle (figure 7A) à une configuration de voies de circulation interconnectées et arrangées en série (figure 7B). Les composants électroniques de gestion et de commande (11 ) comprennent avantageusement un microcontrôleur, notamment configuré pour commander l’état de cet organe (19), par exemple suite à l’évaluation d’un signal provenant d’un capteur (17) de mesure d’une grandeur physique liée au fluide (F). Les représentations symboliques des figures 7A et 7B montrent comment l’organe de commutation (19), ici une vanne rotative à deux voies, permet de passer d’une configuration à deux circuits séparés, arrangés en parallèle par rapport au module (1 ) et intégrant chacun une seule des deux pompes (3, 3’) - figure 7A -, à une configuration à circuit unique intégrant les deux pompes (3 et 3’) arrangés fluidiquement en série - figure 7B

[0049] Typiquement, le corps du boîtier (12) peut être constitué de deux parties constitutives (12’, 12”) en matériau thermoplastique, assemblées entre elles au niveau d’un unique plan de joint (PJ), ledit corps intégrant éventuellement des sites de fixation (22) du module (1 ). L’assemblage étanche de ces deux parties constitutives peut être réalisé par soudage, rivetage, vissage collage ou clippage, par exemple. Un second plan de joint (PJ’) existe entre le boîtier (12) et le ou chaque corps creux (13).

[0050] L’invention fournit aussi un module multi pompe dont les composants mobiles sont facilement interchangeables.

[0051 ] L’invention concerne également, comme cela ressort de manière schématique de la figure 6, un système de refroidissement (20) d’un véhicule, notamment d’un véhicule automobile thermique ou électrique, comprenant au moins deux circuits (21 , 21 ’) de circulation d’un liquide de refroidissement (F), arrangés en parallèle, chaque circuit (21 , 21 ’) comprenant une pompe (3, 3’) destinée à la circulation dudit liquide de refroidissement (F) dans le circuit considéré.

[0052] Selon l’invention, ce système est caractérisé en ce que les au moins deux pompes (3 et 3’) font partie intégrante d’un module (1 ) de circulation de fluide tel que mentionné ci-dessus.

[0053] Ce système peut en outre comprendre, préférentiellement situé à proximité des pompes (3, 3’), et éventuellement intégré au module (1 ) de circulation de fluide, au moins un organe de commutation (19) arrangé pour être traversé par les flux de fluide (F) des deux circuits de circulation (21 et 21 ’) et configuré pour permettre audit système (20) de passer sélectivement d’une première configuration avec un arrangement en parallèle et séparé des circuits de circulation (21 , 21 ’) à une seconde configuration avec un arrangement en série et interconnecté de ces derniers, et réciproquement.

[0054] En accord avec une variante de réalisation encore d’avantage intégrée, illustrée à titre d’exemple sur les figure 6, une pièce de distribution multicanaux (23), préférentiellement en forme de plaque et intégrant des parties de conduits (24) constituant des portions des circuits (21 , 21 ’) de circulation, est rapportée sur le module (1 ) de circulation du côté du ou des corps creux (13) dudit module pour former avec lui une unité structurelle et fonctionnelle, lesdites parties de conduit (24) étant raccordées de manière étanche aux entrées et sorties de fluide (8, 8’, 9, 9’) des chambres de transfert (7, 7’). On constitue ainsi une unité structurelle et fonctionnelle pouvant le cas échéant incorporer l’organe de commutation (19) dans ladite pièce de distribution (23). Certains des sites de fixation (22) du module (1 ) peuvent alors servir pour son assemblage avec ladite pièce (23). Et ladite pièce (23) peut comporter ses propres sites de fixation (22’) pour le montage de l’unité (1 , 23) dans l’environnement d’installation (espace sous capot d’un véhicule par exemple).

[0055] Comme le montrent aussi les figures 6, et en fonction de la configuration de raccordement souhaitée ou imposée, les ouvertures des parties de conduits (24) de la pièce de distribution multicanaux (23) non reliées aux entrées et sorties de fluide (8, 8’, 9, 9’) débouchent, au moins pour certaines d’entre elles, au niveau de la tranche de la plaque que forme la pièce de distribution multicanaux (23).

[0056] Selon une variante constructive préférée, le système de refroidissement (20) comprend deux circuits de circulation distincts (21 et 21 ’), le module (1 ) comprend deux pompes (3 et 3’) et ledit organe de commutation (19) est actionné, en particulier pour faire passer ledit système (20) d’une configuration parallèle à une configuration série, en cas de dysfonctionnement ou de défaillance de l’une ou l’autre des deux pompes (3, 3’) intégrées chacune dans l’un des deux circuits de circulation (21 et 21 ’) de liquide de refroidissement (F), par exemple détecté(e) par un capteur (17) de mesure d’une grandeur physique liée au fluide (F) dans le circuit de circulation (21 ou 21 ’) de la pompe (3 ou 3’) défaillante. [0057] 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.