EP1515048A1 - Pulseur - Google Patents

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Publication number
EP1515048A1
EP1515048A1 EP04019385A EP04019385A EP1515048A1 EP 1515048 A1 EP1515048 A1 EP 1515048A1 EP 04019385 A EP04019385 A EP 04019385A EP 04019385 A EP04019385 A EP 04019385A EP 1515048 A1 EP1515048 A1 EP 1515048A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blower according
blower
region
ring
deflector ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04019385A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Djahanchah Bamdad-Soufi
Serge Pouysegur
Laurence Cornu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Climatisation SA
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Climatisation SA, Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Climatisation SA
Publication of EP1515048A1 publication Critical patent/EP1515048A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/161—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/162—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps of a centrifugal flow wheel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports

Definitions

  • the invention relates to a blower for apparatus for ventilation, heating and / or air conditioning
  • the invention proposes to work the shape of the ferrule taking into account the compactness requirements of this while reducing air leakage to the functional surfaces of the blower, especially at the blade level.
  • the profiled inner region of the ferrule has a convex curvature oriented towards a downstream end of the blades.
  • the thickness of the gap is less than 3 mm, preferably between 2 and 3 mm.
  • the outer region of the ring deflector has a convex profile facing the outside of the blower and either locally devoid of matter.
  • the zones devoid of materials of the Inner and outer zones with convex curvature of the deflector ring are constituted by grooves or non-through orifices.
  • the grooves are concentric and regularly spaced apart from each other.
  • the orifices are all the same diameter and are evenly distributed in the form of a ring.
  • the number of orifices substantially between 1 and 1000.
  • the ring deflector is hollow.
  • said deflector ring is made by gas injection of plastic material or in two connected parts mechanically between them, for example by thermo-welding.
  • the subject of the invention is also a ventilation apparatus, for heating and / or air conditioning for a passenger compartment of a motor vehicle equipped with a blower as defined above.
  • FIG. 1 represents, in half-sectional view, a blower 10 a typical ventilation, heating and / or air conditioning system for vehicle interior (not shown).
  • This blower 10 comprises a centrifugal turbine 12 mounted at the inside of an outer casing forming a volute 14.
  • the turbine 12 is movable in rotation about a central axis XX 'for laterally sucking air into upstream in order to reject it, under pressure downstream, thereby defining the meaning of air circulation in the blower.
  • a high pressure zone 10b is defined in volute 14 and a low pressure zone is defined upstream of the turbine 12, outside the volute 14.
  • This turbine 12 is provided for this purpose radial blades 16 distributed annularly around the axis XX '.
  • a bowl 18, for channeling the upstream air flow to the blades, is mechanically fixed to the turbine 12.
  • the bowl 18 has a zone 18a substantially facing an upstream portion 14a of the volute 14.
  • a gap 20 is provided between the bowl and this upstream part of the volute, it measures typically less than 3 mm and preferably between 2 and 3 mm so as to make the air boundary layer detachments at this location virtually nil.
  • a deflector ring 22 is disposed opposite the bowl 18.
  • deflector ring 22 is integral with a downstream portion 14b the volute 14 which forms a ferrule.
  • the deflector ring 22 has an inner region 22a with convex curvature oriented towards the radial blades 16, which themselves present a corresponding concave shape 16b matching that of the inner convex region 22a.
  • An air gap 25 is arranged between the concave shape 16b of the blades 16 and the convex interior region 22a of the deflector ring.
  • the thickness E of this air gap 25 typically measures less than 3 mm and preferably between 2 and 3 mm so as to render almost no leaks by recirculating air from the high pressure zone 10b to the low pressure zone of the blower 10.
  • the deflector ring 22 also has a region Outer 22b convex profile directed towards the outside of the blower 10.
  • the ring deflector 14 is locally devoid of material, in order to guarantee a good cooling and a good distribution of the plastic avoiding the unnecessary thicknesses during injection molding under pressure deflector ring 14.
  • convex inner region 22a is provided with annular grooves 23a shown in section AA1 in FIG.
  • the convex outer region 22b of the deflector ring is provided with annular grooves 23b shown in section AA2 in FIG.
  • one or both convex inner and outer regions are provided 23c not circular through holes from one convex region to another.
  • the distribution of orifices 23c in the form of a ring is illustrated by FIG. 5.
  • baffle shown in Figure 7 it is hollow.
  • a gas injection process in the material still fluid plastic can be used for this type of embodiment.
  • This solution also makes it possible to obtain a substantial gain in material.
  • the hollow deflector ring can be made of two parts mechanically linked to one another, for example by thermo-welding, as shown in Figure 8.
  • the holes may have shapes, diameters and / or different depths.
  • the throats may have, intrinsically or in relation to one another, shapes, widths and / or different depths.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un pulseur (10) pour appareil de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'habitacle de véhicule automobile comportant au moins : une volute (14), une zone à haute pression d'air (10b) étant définie dans la volute (14) et une zone à basse pression d'air étant définie à l'extérieur de la volute (14), une turbine centrifuge (12) montée tournante à l'intérieur de la volute (14) et munie d'une pluralité de pales radiales (16) réparties annulairement, un anneau déflecteur (22) faisant partie de la volute (14) pour former une virole, l'anneau déflecteur (22) présentant au moins une région intérieure profilée (22a), un entrefer (25) étant aménagé entre ladite région intérieure profilée (22a) et l'extrémité aval (16b) des pales (16), caractérisé en ce que l'épaisseur de l'entrefer (25) est ajustée pour que les fuites par recirculation d'air de la zone haute pression (10b) vers la zone basse pression du pulseur soient sensiblement nulles. <IMAGE>

Description

L'invention se rapporte à un pulseur pour appareil de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation
Les pulseurs actuels pour appareil de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour habitacle de véhicule automobile sont souvent volumineux, en particulier leur virole qui présente des zones de surépaisseur au voisinage des pales de la turbine.
Par ailleurs, dans une configuration d'arrivée d'air radiale, lorsque qu'il est tenu compte des questions d'encombrement de la virole et notamment lorsque sa hauteur est réduite, les fuites d'air entre les zones haute pression et basse pression ainsi que les risques de décollement de couche limite au voisinage du bol et des pales sont encore trop importantes pour garantir une bonne efficacité du pulseur.
En résumé, à la fois les performances aérauliques et la compacité du pulseur, tel par exemple que celui décrit dans FR 2 789 447, doivent être améliorées.
Pour résoudre ce problème, l'invention propose de travailler sur la forme de la virole en tenant compte des exigences de compacité de celle-ci tout en réduisant les fuites d'air aux surfaces fonctionnelles du pulseur, en particulier au niveau des pales.
Plus précisément, l'invention a pour objet un pulseur pour appareil de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'habitacle de véhicule automobile comportant au moins :
  • une volute, une zone à haute pression d'air étant définie dans la volute et une zone à basse pression d'air étant définie à l'extérieur de la volute,
  • une turbine centrifuge montée tournante à l'intérieur de la volute et munie d'une pluralité de pales radiales réparties annulairement,
  • un anneau déflecteur faisant partie de la volute pour former une virole, l'anneau déflecteur présentant une région intérieure profilée et une région extérieure, un entrefer étant aménagé entre ladite région intérieure profilée et l'extrémité aval des pales,
   dans lequel l'épaisseur de l'entrefer est ajustée pour que les fuites par recirculation d'air de la zone haute pression vers la zone basse pression du pulseur soient sensiblement nulles.
Avantageusement, la région intérieure profilée de la virole présente une courbure convexe orientée vers une extrémité aval des pales.
De préférence, l'épaisseur de l'entrefer est inférieure à 3 mm, de préférence comprise entre 2 et 3 mm.
Afin de garantir un bon refroidissement et bonne répartition de la matière plastique évitant les surépaisseurs inutiles lors du moulage par injection par exemple sous pression de l'anneau déflecteur, et donc un surpoids de la pièce, il est prévu que la région intérieure à courbure convexe dudit anneau déflecteur soit localement dépourvue de matière.
De même, il est prévu que la région extérieure de l'anneau déflecteur présente un profil convexe orienté vers l'extérieur du pulseur et soit localement dépourvue de matière.
Avantageusement, les zones dépourvues de matières des zones intérieure et extérieure à courbure convexe de l'anneau déflecteur sont constituées par des gorges ou des orifices non traversant(e)s.
De préférence, les gorges sont concentriques et régulièrement espacées les unes par rapport aux autres.
En variante de réalisation, les orifices sont tous de même diamètre et sont répartis régulièrement sous forme d'un anneau.
Avantageusement, le nombre d'orifices compris sensiblement entre 1 et 1000.
Selon des modes préférés de réalisation de l'invention :
  • le ratio Rw/Vw entre la largeur des gorges, ou le diamètre des orifices, et la largeur de l'anneau déflecteur est compris entre sensiblement 0,05 et 0,5 ;
  • le ratio Rh/Vh entre la profondeur des gorges, ou des orifices, et la hauteur axiale de l'anneau déflecteur est compris entre sensiblement 0,01 et 0,95 ;
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'anneau déflecteur est creux.
Avantageusement, ledit anneau déflecteur est réalisé par injection gaz de matière plastique ou bien en deux parties reliées mécaniquement entre elles, par exemple par thermo-soudage.
L'invention a également pour objet un appareil de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour habitacle de véhicule automobile équipé d'un pulseur tel que défini précédemment.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemple qui représentent respectivement :
  • la figure 1, une demi-vue partielle en coupe d'un pulseur conforme à l'invention,
  • la figure 2, une demi-vue partielle en coupe d'une variante de réalisation de la figure 1,
  • la figure 3, une vue en coupe de la figure 1 selon la ligne AA1 ou de la figure 2 selon la ligne AA2,
  • la figure 4, une demi-vue en coupe d'une autre variante de réalisation du pulseur selon l'invention,
  • la figure 5, une vue en coupe de la figure 4 selon la ligne AA3 ou AA4,
  • la figure 6 une vue de détail de la figure 4,
  • la figure 7, une demi-vue en coupe d'une autre variante de réalisation du pulseur selon l'invention, et
  • la figure 8, une demi-vue en coupe d'une autre variante de réalisation du pulseur selon l'invention,
La figure 1 représente, en demi-vue en coupe, un pulseur 10 d'un appareil typique de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour habitacle de véhicule (non représenté).
Ce pulseur 10 comprend une turbine centrifuge 12 montée à l'intérieur d'un boítier externe formant une volute 14. La turbine 12 est mobile en rotation autour d'un axe central XX' pour aspirer latéralement de l'air en amont afin de la rejeter, sous pression en aval, définissant ainsi le sens de circulation de l'air dans le pulseur. Une zone haute pression 10b est définie dans la volute 14 et une zone basse pression est définie en amont de la turbine 12, à l'extérieur de la volute 14. Cette turbine 12 est munie à cet effet de pales radiales 16 réparties de manière annulaire autour de l'axe XX'.
Un bol 18, destiné à canaliser le flux d'air amont vers les pales, est fixé mécaniquement à la turbine 12. Le bol 18 présente une zone 18a faisant sensiblement face à une partie amont 14a de la volute 14. Un entrefer 20 est prévu entre le bol et cette partie amont de la volute, il mesure typiquement moins de 3 mm et de préférence entre 2 et 3 mm de manière à rendre quasiment nuls les décollements de couche limite d'air à cet endroit.
Un anneau déflecteur 22 est disposé à l'opposé du bol 18. Cet anneau déflecteur 22 est solidaire d'une partie aval de 14b la volute 14 qui forme une virole. L'anneau déflecteur 22 présente une région intérieure profilée 22a à courbure convexe orientée vers les pales radiales 16, lesquelles présentent elles-mêmes une forme concave correspondante 16b épousant celle de la région intérieure convexe 22a. Un entrefer 25 est aménagé entre la forme concave 16b des pales 16 et la région intérieure convexe 22a de l'anneau déflecteur. L'épaisseur E de cet entrefer 25 mesure typiquement moins de 3 mm et de préférence entre 2 et 3 mm de manière à rendre quasiment nulles les fuites par recirculation d'air de la zone haute pression 10b vers la zone basse pression du pulseur 10.
L'anneau déflecteur 22 présente également une région extérieure 22b à profil convexe dirigé vers l'extérieur du pulseur 10.
Comme cela est visible sur les figures 1, 2 et 4, l'anneau déflecteur 14 est localement dépourvu de matière, ceci afin de garantir un bon refroidissement et une bonne répartition de la matière plastique évitant les surépaisseurs inutiles lors du moulage par injection sous pression dudit anneau déflecteur 14.
Selon un premier mode de réalisation illustré par la figure 1, la région intérieure convexe 22a est pourvue de gorges annulaires 23a représentées en coupe AA1 sur la figure 3.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré par la figure 2, la région extérieure convexe 22b de l'anneau déflecteur est pourvue de gorges annulaires 23b représentées en coupe AA2 sur la figure 3.
Bien entendu, ces deux modes de réalisation peuvent être combinés dès lors que les gorges ne débouchent d'une région convexe à l'autre.
Selon un troisième mode de réalisation illustré par la figure 4, une ou les deux régions intérieure et extérieure convexes sont pourvues d'orifices circulaires 23c non traversants d'une région convexe à l'autre. La répartition des orifices 23c sous la forme d'un anneau est illustrée par la figure 5.
Encore une fois, cette solution peut également être combinée avec les précédentes, les orifices étant situés entre les gorges, voire au fond des gorges.
Pour permettre une meilleure répartition de la matière lord du moulage et un meilleur démoulage de la pièce finie, les relations entre certaines paramètres, représentés sur la vue de détail de la figure 6, ont été définies de la manière suivante :
  • 0 < Nr < 1000, avec Nr représentant le nombre d'orifices ;
  • 0,05 < Rw/Vw <0,5, avec Rw représentant le diamètre des orifices, ou la largeur des gorges, et Vw la largeur de l'anneau déflecteur ;
  • 0,01 < Rh/Vh < 0,95, avec Rh représentant la profondeur des orifices, ou des gorges, et Vh l'épaisseur de l'anneau déflecteur.
    • Selon un autre mode de réalisation du déflecteur représenté par la figure 7, celui-ci est creux. Un procédé d'injection gaz dans la matière plastique encore fluide peut être utilisé pour ce type de réalisation. Cette solution permet également d'obtenir un gain de matière conséquent.
    En variante, l'anneau déflecteur creux peut être réalisé en deux pièces liées mécaniquement l'une à l'autre, par exemple par thermo-soudage, comme cela est illustré par la figure 8.
    Il doit être bien entendu toutefois que ces exemples sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'Invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation.
    Ainsi, la répartition des gorges ou des orifices peut être parfaitement aléatoire. Les orifices peuvent avoir des formes, des diamètres et/ou des profondeurs différent(e)s. De même, les gorges peuvent avoir, intrinsèquement ou les unes par rapport aux autres, des formes, des largeurs et/ou des profondeurs différentes.

    Claims (18)

    1. Pulseur (10) pour appareil de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'habitacle de véhicule automobile comportant au moins :
      une volute (14), une zone à haute pression d'air étant définie dans la volute (14) et une zone à basse pression d'air étant définie à l'extérieur de la volute (14),
      une turbine centrifuge (12) montée tournante à l'intérieur de la volute (14) et munie d'une pluralité de pales radiales (16) réparties annulairement,
      un anneau déflecteur (22) faisant partie de la volute (14) pour former une virole, l'anneau déflecteur (22) présentant une région intérieure profilée (22a) et une région extérieure (22b), un entrefer (25) étant aménagé entre ladite région intérieure profilée (22a) et l'extrémité aval (16b) des pales (16),
         caractérisé en ce que l'épaisseur (E) de l'entrefer (25) est ajustée pour que les fuites par recirculation d'air de la zone haute pression vers la zone basse pression du pulseur soient sensiblement nulles.
    2. Pulseur selon la revendication 1, dans lequel la région intérieure profilée (22a) de la virole présente une courbure convexe orientée vers une extrémité aval (16b) des pales (16).
    3. Pulseur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'épaisseur (E) de l'entrefer (25) est inférieure à 3 mm, de préférence comprise entre 2 et 3 mm.
    4. Pulseur selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la région intérieure à courbure convexe (22a) de l'anneau déflecteur (22) est localement dépourvue de matière.
    5. Pulseur selon la revendication 4, dans lequel les zones dépourvues de matières de la région intérieure à courbure convexe (22a) de l'anneau déflecteur (22) sont constituées par des gorges (23a) non traversantes en direction de la région extérieure (22b).
    6. Pulseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la région extérieure (22b) de l'anneau déflecteur (22) présente un profil convexe orienté vers l'extérieur du pulseur (10).
    7. Pulseur selon la revendication 6, dans lequel la région extérieure à profil convexe (22b) de l'anneau déflecteur (22) est localement dépourvue de matière.
    8. Pulseur selon la revendication 7, dans lequel les zones dépourvues de matières de la région extérieure à profil convexe (22b) de l'anneau déflecteur (22) sont constituées par des gorges (23b) non traversantes en direction de la région intérieure (22a).
    9. Pulseur selon la revendication 5 ou 8, dans lequel les gorges (23a ; 23b) sont concentriques.
    10. Pulseur selon la revendication 9, dans lequel les gorges (23a ; 23b) sont régulièrement espacées les unes par rapport aux autres.
    11. Pulseur selon la revendication 4 ou 7, dans lequel la région extérieure et/ou intérieure convexe (22a ; 22b) de l'anneau déflecteur (22) est(sont) munie(s) d'orifices (23c) non débouchant d'une région à l'autre.
    12. Pulseur selon la revendication 11, dans lequel les orifices (23c) sont tous de même diamètre et sont répartis régulièrement sous forme d'un anneau.
    13. Pulseur selon l'une quelconque des revendications 5 à 12 dans lequel le ratio RwNw entre la largeur Rw des gorges (23a ; 23b), ou le diamètre des orifices (23c), et la largeur Vw de l'anneau déflecteur (22) est compris entre sensiblement 0,05 et 0,5.
    14. Pulseur selon l'une quelconque des revendications 5 à 13, dans lequel le ratio RhNh entre la profondeur Rh des gorges (23a ; 23b) , ou des orifices (23c), et la hauteur axiale Vh de l'anneau déflecteur (22) est compris entre sensiblement 0,01 et 0,95.
    15. Pulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'anneau déflecteur (22) est creux.
    16. Pulseur selon la revendication 15, dans lequel l'anneau déflecteur (22) est réalisé en injection gaz de matière plastique.
    17. Pulseur selon la revendication 15, dans lequel l'anneau déflecteur (22) est réalisé en deux parties reliées mécaniquement entre elles, par exemple par thermo-soudage.
    18. Appareil de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour habitacle de véhicule automobile comprenant un pulseur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
    EP04019385A 2003-09-09 2004-08-16 Pulseur Withdrawn EP1515048A1 (fr)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR0310596 2003-09-09
    FR0310596A FR2859508B1 (fr) 2003-09-09 2003-09-09 Pulseur pour appareil de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un habitacle de vehicule

    Publications (1)

    Publication Number Publication Date
    EP1515048A1 true EP1515048A1 (fr) 2005-03-16

    Family

    ID=34130768

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP04019385A Withdrawn EP1515048A1 (fr) 2003-09-09 2004-08-16 Pulseur

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    Country Link
    EP (1) EP1515048A1 (fr)
    FR (1) FR2859508B1 (fr)

    Citations (3)

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    DE804394C (de) * 1949-02-11 1951-04-23 Siemens Schuckertwerke A G Labyrinthspaltdichtung
    DE19852895A1 (de) * 1998-11-17 2000-05-18 Abb Research Ltd Vorrichtung und Verfahren zur gezielten Unterdrückung mechanischer Schwingungsmoden bei einer Rotationsmaschine
    DE10004279A1 (de) * 1999-02-10 2000-08-17 Valeo Climatisation Heiz- und/oder Klimaanlage mit einem Zentrifugalgebläse

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    Also Published As

    Publication number Publication date
    FR2859508A1 (fr) 2005-03-11
    FR2859508B1 (fr) 2005-11-11

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