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Title:
METHOD FOR HEAT EXCHANGE AND CONDITIONING OF A HEAT EXCHANGER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/212201
Kind Code:
A4
Abstract:
The invention relates to a method for heat exchange in which: - a) at a first time, in a thermal energy accumulator (260), an at least partially previously accumulated thermal energy is discharged into a first fluid (3), by heat exchange, - b) then, at a second later time, when the first fluid (3) has been heated to a higher temperature than the temperature of a second fluid (5), the second fluid (5) receives thermal energy by heat exchange with said first fluid (3) which then circulates on the other side of a first wall (11), which wall prevents the first and second fluids (3, 5) from mixing.

Inventors:
CHOPARD FABRICE (FR)
CHAUVET BORIS (FR)
Application Number:
PCT/FR2017/051485
Publication Date:
February 01, 2018
Filing Date:
June 09, 2017
Export Citation:
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Assignee:
HUTCHINSON (FR)
International Classes:
F28D9/00; F28D20/02; F28D20/00
Attorney, Agent or Firm:
GUTMANN, Ernest et al. (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS MODIFIÉES

reçues par le Bureau international le 06 décembre 2017 (06.12.2017)

1. Procédé d'échange thermique dans lequel :

- a) à un premier moment (T1), dans un stockeur d'énergie thermique, une énergie thermique au moins en partie préalablement accumulée, sous forme de calories, est déchargée vers un premier fluide (3), pour chauffer le premier fluide par cet échange thermique,

- b) puis, à un deuxième moment (T2) postérieur, alors que ledit premier fluide (3) a, lors de l'étape a), été ainsi chauffé à une température supérieure à la température d'un deuxième fluide (5), le deuxième fluide (5) reçoit une énergie calorifique par échange thermique avec ledit premier fluide (3) qui circule alors de l'autre côté d'une première paroi (11) qui empêche le premier et le deuxième fluides (3,5) de se mélanger,

le stockeur d'énergie thermique comprenant au moins un matériau à changement d'états (MCP,13) qui, audit premier moment (T1), contient sous forme de calories l'énergie thermique au moins en partie préalablement accumulée qui est déchargée vers le premier fluide (3), ladite énergie thermique préalablement accumulée l'ayant été lors d'un précédent fonctionnement d'un moteur (8), au cours d'un précédent échange thermique avec le premier fluide (3) qui était alors, là et au moment où s'est déroulé ledit échange thermique précédent, à une température supérieure à la température de changement d'états du(de l'un au moins desdits) matériau(x) MCP (13), ledit procédé étant mis en œuvre sur un véhicule pourvu dudit moteur (8), à un croisement entre :

soit un premier circuit (6) d'air du véhicule, en tant que premier fluide (3), et un second circuit (16) d'eau du véhicule passant par un autre échangeur thermique (18) du véhicule, en tant que deuxième fluide (5), soit un premier circuit (6) d'huile du véhicule, en tant que premier fluide (3), et un second circuit (16) d'un autre liquide du véhicule ayant un coefficient de transfert thermique supérieur, tel que de l'eau, en tant que deuxième fluide (5).

2. Procédé selon la revendication 1 , où audit deuxième moment (T2), la température à laquelle le premier fluide (3) a été chauffé étant supérieure à la température de changement d'états du(de l'un au moins de ce(s)) matériau(x) MCP (13) :

- ledit au moins un matériau à changement d'états (MCP) se charge en calories par échange thermique avec le premier fluide (3) dans le stockeur d'énergie thermique,

- et l'étape b) de la revendication 1 est réalisée.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 où, dans le stockeur d'énergie thermique (260,1 ,210), ledit matériau MCP équipant une deuxième paroi qui sépare,- à l'écart -de la première paroi, en plusieurs sous-flux un flux d'entrée du premier fluide (3), on fait circuler le long de cette deuxième paroi, lesdits sous-flux (3a, 3b) :

- lors de l'étape a), à une température inférieure à la température de changement d'état dudit matériau MCP (13),

- et, lors de l'étape b) à une température supérieure à la température de changement d'état dudit matériau MCP.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes où, à travers la première paroi (11), on place en échange thermique direct, sans interposition de MCP (13), les premier et deuxième fluides (3,5).

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, où le premier circuit (6) d'huile est un circuit de boîte de vitesses du véhicule.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes où, audit premier moment (T1) : - c) lors de l'étape a), de l'huile destinée à lubrifier ledit moteur (8) et circulant dans ledit premier circuit (6) d'huile du véhicule arrive dans le stockeur d'énergie thermique (260,1 ,210) à une température inférieure à la température de changement d'états dudit au moins un matériau MCP,

- d) et il n'y a alors pas d'échange thermique entre le premier (3) et le deuxième fluides (5), la circulation dudit autre liquide du second circuit (16) vers ledit entre le premier fluide (3) étant alors interrompue alors que cet autre liquide circule par ailleurs dans le moteur (8) et s'y chauffe, en échange thermique avec des éléments (140,141 ) dudit moteur.

7. Procédé Selon la revendication 6 où, après l'étape c), on réalise l'étape b), en établissant la circulation dudit autre liquide (5) du second circuit (16) vers l'échange thermique avec ledit le premier fluide (3) lorsque la température dudit autre liquide du second circuit est supérieure à la température du premier fluide (3) arrivant pour ledit échange thermique.

8. Procédé selon la revendication 1 ou 2 où, ladite première paroi (11 ) étant pourvue dudit matériau MCP (13), on fait circuler, le long de cette paroi, d'un premier côté le premier fluide (3) et, d'un second côté, le deuxième fluide (5), simultanément, à partir dudit deuxième moment (T2).

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 , 2 ou 8, où le premier circuit (6) est un circuit d'air passant par un turbocompresseur (12) puis par au moins une chambre (14) de combustion du véhicule.

10. Procédé selon la revendication 9 où, audit premier moment (T1 ), alors que le turbocompresseur (12) est encore arrêté, on préchauffe de l'air arrivant dudit premier circuit (6) d'air vers la(les) chambre(s) de combustion (14), en réalisant l'étape a), via ledit au moins un matériau MCP (13) qui est alors à une température supérieure à sa température de changement d'états.

11 . Procédé selon la revendication 9 ou 10 où, lors dudit premier moment (T1 ), la circulation d'eau du second circuit (16) d'eau vers là

5 où se déroule ledit échange thermique entre l'air et ledit(l'un au moins des) matériau(x) MCP ( 3) est interrompue, de sorte qu'il n'y a alors pas d'échange thermique entre le premier (3) et le deuxième fluide (5).

12. Procédé selon les revendications 2, 8 et 9 seules ou en 10 combinaison avec la revendication 11 où, pendant le fonctionnement du turbocompresseur (12), audit deuxième moment (T2), l'étape b) de la revendication 1 est réalisée à travers ladite première paroi (11 ) pourvue dudit matériau MCP.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, où le véhicule comprend un circuit de refroidissement du moteur (8) qui inclut ledit second circuit (16).

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes où on réalise une succession d'étapes a) et b), dans des étages (27a, 270a, 27b, 270b) d'échanges thermiques respectifs différents

20 entre eux et empilés pour se succéder suivant une direction (A).

15. Procédé pour conditionner un échangeur thermique (1 ,210) à capacité de stockage d'énergie thermique et y réaliser des échanges d'énergie thermique, caractérisé en ce que :

- on dispose les étages (27a, 270a, 27b, 270b) selon la revendication 25 14 dans un boîtier isolant ( 83) comprenant des parois isolantes (165) pourvues de panneaux PIV contenant au moins un matériau isolant thermique (171 ),

- et, dans lesdits étages, on réalise le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.