Groupe moto-ventilateur incorporant un circuit hydraulique de
refroidissement d'un fluide caloporteur
Le domaine de la présente invention est celui des groupes moto-ventilateur équipant les véhicules automobiles pour refroidir l'un au moins de ses équipements soumis à une variation de température en fonctionnement. La présente invention s'inscrit plus spécifiquement dans le domaine des hélices équipant de tels groupes moto-ventilateur et des systèmes d'entraînement de l'hélice, comportant un moteur électrique associant un stator et un rotor.
Les véhicules automobiles comportent des équipements devant être refroidis par suite de leur élévation de température en fonctionnement. De tels équipements sont par exemples une batterie fournissant une énergie électrique de puissance au véhicule, un ou plusieurs composants électronique de puissance, ou encore le moteur propulsif du véhicule, ce dernier pouvant être électrique ou à combustion interne.
A cet effet, il est courant d'exploiter un système de refroidissement comprenant un radiateur à l'intérieur duquel circule un fluide caloporteur. Le fluide prélève des calories dégagées par l'équipement et est acheminé en circuit fermé entre l'équipement et le radiateur. Le fluide est refroidi à l'intérieur du radiateur par suite d'un échange de chaleur entre le radiateur et l'air ambiant. Selon l'équipement à refroidir, le radiateur est couramment ventilé par un groupe moto-ventilateur générant un flux d'air augmentant l'échange de chaleur entre le radiateur et l'air ambiant. Le groupe moto-ventilateur comprend classiquement un socle pour son montage sur le véhicule. Le socle est porteur d'un moteur d'entraînement en rotation d'au moins une hélice. L'hélice comporte typiquement un moyeu muni de moyens de liaison en rotation avec un arbre d'entraînement mû par le moteur d'entraînement. Le moyeu est porteur d'une pluralité de pales réparties à sa périphérie qui s'étendent radialement. Des moyens de commande régulent la mise en œuvre du moteur d'entraînement selon les besoins en refroidissement de l'équipement.
On pourra par exemple se reporter au document FR 3 008 132 (VALEO SYSTEMES THERMIQUES), qui décrit un tel groupe moto-ventilateur exploité pour le refroidissement d'un radiateur. II est opportun d'accroître au mieux les performances obtenues pour refroidir l'équipement rapidement et efficacement. La présente invention s'inscrit dans un tel cadre de recherche, en tenant compte des contraintes économiques imposant la recherche d'un compromis entre l'obtention des performances attendues pour le refroidissement de l'équipement, une organisation simple du système de refroidissement et une structure de ses composants permettant leur obtention à moindres coûts.
Dans un tel contexte de recherche, la présente invention a pour objet un groupe moto-ventilateur dédié au refroidissement d'un équipement de véhicule automobile, comprenant un dispositif de propulsion d'air, incorporant un circuit hydraulique d'écoulement d'un fluide caloporteur à son travers. Le dispositif de propulsion d'air comprend notamment une hélice et un système d'entraînement de l'hélice. La présente invention a encore pour objet un système de refroidissement d'un équipement du véhicule, comprenant un groupe moto-ventilateur conforme à la présente invention. La démarche menée par la présente invention a conduit ses concepteurs à exploiter le groupe moto-ventilateur pour refroidir un fluide caloporteur circulant à son travers, en exploitant le flux d'air généré par le groupe moto- ventilateur.
Plus particulièrement, le dispositif de propulsion d'air du groupe moto-ventilateur est structuré en organe d'échange de chaleur, apte à refroidir le fluide acheminé depuis l'équipement et circulant à travers l'hélice.
Ainsi, le groupe moto-ventilateur muni du dispositif de propulsion d'air de la présente invention procure une double fonction. Une première fonction est de générer un flux d'air et une deuxième fonction est de constituer un organe d'échange de chaleur par circulation du fluide à travers le dispositif de propulsion d'air. En d'autres termes, le groupe moto- ventilateur est non seulement exploité pour générer le flux d'air forcé qui traverse le radiateur, mais aussi pour refroidir le fluide exploité pour le refroidissement de l'équipement, à partir de sa circulation au moins dans un circuit hydraulique incorporé à
l'intérieur du dispositif de propulsion d'air. Le flux d'air et le fluide refroidi par le dispositif de propulsion d'air sont exploités conjointement pour refroidir l'équipement, au surplus via un échangeur de chaleur. Un tel échangeur de chaleur, utilisé en tant que radiateur principal participant au refroidissement du fluide, est notamment placé sur le circuit d'acheminement du fluide entre l'équipement et le dispositif de propulsion d'air . Le radiateur principal peut être indifféremment monté en série ou en parallèle avec le circuit hydraulique incorporé à l'intérieur du dispositif de propulsion d'air.
Ainsi, le radiateur principal et le dispositif de propulsion d'air composent un ensemble d'organes d'échange de chaleur participant par exemple conjointement au refroidissement du fluide circulant à travers l'équipement. L' échangeur de chaleur peut aussi comprendre accessoirement un radiateur annexe et/ou un condenseur refroidis par le flux d'air. Le refroidissement de l'équipement est ainsi plus performant, par exploitation combinée d'une part du flux d'air ventilant l'échangeur de chaleur, et d'autre part du fluide refroidi par dispositif de propulsion d'air, celui-ci se comportant alors comme un échangeur de chaleur supplémentaire. II est ainsi globalement proposé par la présente invention, de ménager un circuit hydraulique canalisant le fluide à travers le dispositif de propulsion d'air du groupe moto- ventilateur. Plus particulièrement, le dispositif de propulsion d'air est agencé pour ménager à l'intérieur d'un ou plusieurs de ses composants, des canaux de circulation du fluide. Le circuit hydraulique peut notamment être incorporé à l'hélice du groupe moto-ventilateur et/ou au système d'entraînement de l'hélice. Pour rappel, les composants de l'hélice comprennent au moins un moyeu et au moins une pale, voire une pluralité de pales, ainsi que de préférence une couronne, cette dernière reliant une extrémité des pales opposée à celle qui attache les pales sur le moyeu. Le circuit hydraulique est notamment agencé en boucle à circulation du fluide, entre une entrée du fluide à l'intérieur de l'hélice et/ou du système d'entraînement de l'hélice et une sortie du fluide hors de l'hélice et/ou du système d'entraînement de l'hélice. Un raccord hydraulique tournant monté coaxial sur le moyeu de l'hélice peut procurer le raccordement entre le circuit hydraulique de l'hélice et un circuit d'acheminement du
fluide entre l'équipement et l'hélice. Le conduit d'admission et le conduit d'évacuation peuvent aussi être raccordés à un circuit d'acheminement du fluide entre l'équipement et le stator. Le circuit d'acheminement du fluide peut avantageusement comprendre ledit échangeur de chaleur monté en série ou en parallèle avec le circuit hydraulique interne de l'hélice et/ou le stator, et avantageusement être ventilé par le flux d'air généré par le groupe moto-ventilateur.
Les composants de l'hélice exploités pour la circulation interne du fluide sont avantageusement agencés en organes creux dont les évidements intérieurs forment des canaux à travers lesquels circule le fluide. De tels organes creux peuvent être obtenus à moindres coûts en simplifiant leurs structures individuelles par un agencement en double coques formées par moulage et assemblées l'une à l'autre. De surcroît, les coques formant respectivement le ou les composants de l'hélice peuvent être générées sous forme d'éléments d'hélice monobloc. Ces éléments peuvent être une partie du moyeu, une partie d'une ou plusieurs pales, et/ou une partie d'une couronne cerclant les pales.
Les éléments d'hélice peuvent être formés à moindres coûts par moulage et être assemblés entre eux, par exemple axialement. L'assemblage axial des éléments d'hélice l'un à l'autre peut être réalisé par scellement, notamment par collage ou soudage. Un tel assemblage par scellement procure une jonction étanche des coques entre-elles. Toute échappée du fluide hors des composants de l'hélice ménageant les canaux à leur travers est ainsi interdite.
Les composants de l'hélice peuvent être issus d'un matériau favorisant un échange de chaleur entre le flux d'air et le fluide caloporteur présent à l'intérieur de l'hélice. Le matériau est par exemple métallique ou synthétique. Un tel matériau synthétique est notamment constitué d'une résine chargée de fibres minérales agencées en nappe ou parcellisées. De telles fibres minérales sont par exemple des fibres de verre ou des fibres de carbone.
Il est aussi proposé d'optimiser le trajet parcouru par le fluide à travers l'hélice, pour refroidir au mieux le fluide circulant en son sein. A cet effet, les canaux de circulation du fluide s'étendent entre le moyeu de l'hélice, les pales de l'hélice montées sur le moyeu à leur extrémité proximale, et la couronne reliant entre-elles les pales à leur extrémité distale.
A partir d'une telle proposition, diverses configurations d'extension du circuit hydraulique à travers le dispositif de propulsion d'air peuvent être prévues pour définir le trajet parcouru par le fluide à travers le groupe moto-ventilateur, c'est-à-dire le circuit hydraulique du dispositif de propulsion d'air. Diverses configurations décrites plus loin à titre illustratif, répondent à des compromis respectifs entre :
-) la performance obtenue pour le refroidissement du fluide,
-) la rapidité de la circulation du fluide à travers l'hélice, pour une vitesse de circulation du fluide donnée, définissant ainsi la perte de charge du fluide caloporteur au travers de l'hélice,
-) la puissance développée par le groupe moto-ventilateur et les modalités de sa mise en fonctionnement, et/ou
-) la puissance du radiateur principal participant au refroidissement de l'équipement en étant refroidi conjointement par le fluide circulant à travers l'hélice et par le flux d'air généré par le groupe moto-ventilateur.
Ainsi, la présente invention peut se présenter sous la forme d'un premier mode de réalisation dans lequel le circuit hydraulique est incorporé à une hélice du groupe moto- ventilateur.
Une telle hélice comprend un moyeu porteur d'une pluralité de pale par son extrémité proximale. Les pales s'étendent de préférence radialement, en étant reliées entre elles à leur extrémité distale par une couronne. Il est compris que les notions d'axial et de radial sont des notions relatives considérées par rapport à l'axe de rotation de l'hélice.
Le circuit hydraulique s'étend de préférence en boucle entre le moyeu, les pales et la couronne.
Le circuit hydraulique forme alors un chemin où passe le fluide caloporteur, ce chemin pouvant s'étendre à travers plusieurs pales, successivement et/ou conjointement, selon la configuration du circuit hydraulique.
Le dispositif de connexion comprend avantageusement les caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison :
le moyeu peut comporter au moins un orifice d'entrée du fluide caloporteur et au moins un orifice de sortie du fluide caloporteur,
l'orifice d'entrée est relié à au moins un premier canal et l'orifice de sortie est relié à au moins un dernier canal s'étendant à l'intérieur de pales respectives, notamment une première pale et une dernière pale,
le premier canal et le dernier canal sont reliés entre eux par au moins un canal périphérique ménagé au moins en partie, voire en totalité, à l'intérieur de la couronne,
le premier canal et le dernier canal sont reliés entre eux par au moins un canal ménagé dans une pale additionnelle disposée entre une première pale, dans laquelle est ménagé le premier canal, et une dernière pale, dans laquelle est ménagé le dernier canal, Ainsi, le fluide est apte à circuler successivement le long de plusieurs canaux ménagés à l'intérieur de pales successivement adjacentes. En fin de parcours, le fluide est acheminé depuis un canal périphérique de la couronne vers un dernier canal distribuant le fluide vers le conduit de sortie ménagé à l'intérieur du moyeu. De telles dispositions permettent d'optimiser la longueur du trajet parcouru par le fluide à l'intérieur de l'hélice, c'est-à-dire la longueur du circuit hydraulique. En effet, le fluide circule à l'intérieur de l'hélice suivant un trajet s'étendant successivement le long des pales, par l'intermédiaire du moyeu et de la couronne,
le moyeu est agencé en au moins deux corps assemblés l'un à l'autre en ménageant entre eux au moins un conduit d'entrée relié d'une part à l'orifice d'entrée et d'autre part à au moins le premier canal, ainsi qu'au moins un conduit de sortie relié d'une part à l'orifice de sortie et d'autre part à au moins le dernier canal. L'un des corps du moyeu forme avantageusement un fond, comportant notamment à l'une de ses faces axiales un logement de réception d'un moteur d'entraînement en rotation de l'hélice. L'autre corps du moyeu forme avantageusement un couvercle coiffant le fond à son autre face axiale. Le fond et le couvercle ménagent entre eux le conduit d'entrée et le conduit de sortie,
- selon une forme de réalisation, ledit au moins un conduit d'entrée et ledit au moins un conduit de sortie sont formés par cloisonnement d'une chambre ménagée dans le couvercle. Le cloisonnement de la chambre délimite au moins deux compartiments à l'intérieur du moyeu, formant respectivement le conduit d'entrée et le conduit de sortie,
selon une autre forme de réalisation, ledit au moins un conduit d'entrée et ledit au moins un conduit de sortie sont formés par des gorges distinctes ménagées indifféremment dans l'épaisseur du couvercle et/ou dans l'épaisseur du fond. Lesdites gorges peuvent être par exemple ménagées côte à côte dans l'épaisseur du couvercle,
le moyeu est muni d'un raccord hydraulique tournant d'acheminement du fluide caloporteur entre l'extérieur de l'hélice et le circuit hydraulique de l'hélice. Un tel raccord hydraulique est de préférence monté sur un couvercle du moyeu. Compte tenu de la disposition du logement dédié à la réception du moteur d'entraînement, le raccord hydraulique tournant et le logement sont chacun de préférence disposés aux extrémités axialement opposées du moyeu,
le moyeu comprend au moins un canal intermédiaire reliant entre eux au moins deux canaux ménagés dans deux pales immédiatement adjacentes, le moyeu est notamment agencé en organe évidé. Au moins un évidement du moyeu est radialement délimité par au moins une cloison qui s'étend selon la direction axiale de l'hélice. Au moins un premier évidement forme le conduit d'entrée et un deuxième évidement forme le conduit de sortie. La cloison axialement étendue peut être une paroi périphérique du moyeu ou une paroi interne du moyeu,
au moins un évidement du moyeu est axialement délimité entre des parois d'obturation disposées en vis-à-vis et s'étendant suivant un plan orthogonal à l'axe de rotation de l'hélice. Les parois d'obturation sont de préférence incorporées respectivement à deux corps constitutifs du moyeu assemblés axialement l'un à l'autre. L'un des corps forme un fond axialement coiffé par l'autre corps formé d'un couvercle,
le canal intermédiaire forme une cavité qui met en communication au moins trois canaux chacun ménagé dans une pale. On comprend ici que l'hélice est agencée pour que le fluide circule dans un même sens au travers d'au moins deux hélice immédiatement adjacente, notamment depuis le moyeu vers la couronne,
l'hélice comprend, ménagé à l'intérieur de la couronne, au moins un canal périphérique reliant entre eux au moins deux canaux ménagés dans deux pales immédiatement adjacentes. La couronne peut comporter un ou plusieurs
canaux périphériques selon la configuration du circuit hydraulique. La couronne peut à cet effet comprendre au moins un évidement intérieur formant le canal périphérique délimité par au moins une cloison de fermeture de l'évidement de la couronne. Plus particulièrement, le canal périphérique s'étend au moins partiellement le long de l'extension annulaire de la couronne. Ledit au moins un canal périphérique peut être ménagé entre deux cloisons de fermeture de l'évidement de la couronne. Plusieurs canaux périphériques peuvent être ménagés au moins en partie le long de la couronne, successivement et/ou parallèlement suivant l'extension annulaire de la couronne,
- selon un mode de réalisation, les pales sont creuses et comportent chacune à leur extrémité proximale une première bouche ouverte sur un conduit d'entrée et à leur extrémité distale une deuxième bouche ouverte sur un canal périphérique ménagé au moins en partie à l'intérieur de la couronne, le fluide caloporteur étant apte à circuler à travers les pales entre le conduit d'entrée et le canal périphérique,
au moins une pale incorpore au moins une chicane qui allonge la partie du circuit hydraulique parcourue par le fluide caloporteur traversant la pale. Ainsi, le refroidissement obtenu du fluide est accru comparé à une circulation du fluide à travers les pales suivant un trajet qui serait radialement direct entre les extrémités de la pale,
au moins une pale incorpore des reliefs de perturbation d'un écoulement du fluide caloporteur traversant la pale,
l'hélice est constituée de deux éléments d'hélice assemblés l'un à l'autre, chacun desdits éléments d'hélice incorporant solidairement au moins une portion de pale, une portion de couronne et l'un des corps constitutif du moyeu.
Selon une autre configuration du circuit hydraulique, un canal d'une première pale et un canal d'une deuxième pale sont reliés entre eux par un canal périphérique de la couronne qui leur est affecté. Le fluide circule ainsi entre une pluralité de jeux de canaux comprenant chacun deux canaux de pale et un canal périphérique. Dans ce contexte, les pales d'un couple de pales adjacentes sont par exemple reliées respectivement avec un conduit d'entrée et avec un conduit de sortie qui leurs sont individuellement affectés.
Selon une autre configuration du circuit hydraulique, les pales d'un premier groupe
de pales adjacentes sont en communication avec un conduit d'entrée commun. Les pales d'un deuxième groupe de pales adjacentes sont en communication avec un conduit de sortie commun. Les canaux du premier groupe de pales et les canaux du deuxième groupe de pale sont reliés entre eux par un unique canal périphérique de la couronne. Selon cette configuration, le fluide circule à travers les canaux du premier groupe de pales vers le canal périphérique qui conduit le fluide ensuite vers les canaux du deuxième groupe de pales. L'ensemble des canaux du premier groupe de pales est avantageusement alimenté en fluide par un conduit d'entrée unique et l'ensemble des canaux du deuxième groupe de pales est avantageusement relié à un conduit de sortie unique.
Selon une forme avantageuse de réalisation, les pales sont chacune agencées en double coques de pale axialement assemblées l'une à l'autre. Ces coques forment des portions d'hélice. L'une des coques de pale forme l'intrados de la pale et l'autre coque de pale forme l'extrados de la pale. Les coques de pales ménagent entre elles le canal de circulation de fluide caloporteur affecté à la pale que les coques de pale délimitent conjointement lorsqu'elles sont assemblées entre elles.
Selon encore une forme avantageuse de réalisation, la couronne est agencée en double coques de couronne axialement assemblées l'une à l'autre en ménageant entre elles au moins un canal périphérique, voire aussi une pluralité de canaux périphériques.
L'agencement en double coques des composants de l'hélice délimitant le circuit hydraulique, permet de former l'hélice par assemblage axial des deux éléments d'hélice. Pour rappel, de tels composants de l'hélice comprennent le moyeu, formé du fond et du couvercle, les pales formées chacune de deux coques de pale et la couronne formée de deux coques de couronne. Les éléments d'hélice peuvent être individuellement obtenus par moulage et être assemblés l'un à l'autre par scellement. Ainsi, L'hélice est avantageusement constituée de deux éléments d'hélice assemblés axialement l'un à l'autre. Chacun desdits éléments d'hélice incorpore solidairement une coque de pale, une coque de couronne et l'un des corps constitutif du moyeu.
La présente invention a aussi pour objet un système de refroidissement d'un équipement de véhicule automobile, qui comprend au moins un circuit d'acheminement du fluide caloporteur entre l'équipement et au moins une hélice conforme à l'invention ci-
dessus. Un tel système de refroidissement peut comprendre au moins un échangeur de chaleur disposé dans le circuit d'acheminement du fluide caloporteur entre l'équipement et l'hélice, l'échangeur de chaleur étant traversé par le flux d'air généré par l'hélice. Selon la présente invention, au moins un organe d'échange de chaleur comprend l'hélice d'un groupe de moto-ventilateur conforme à la présente invention. En d'autres termes, le système de refroidissement comprend au moins un premier organe d'échange de chaleur constitué par l'hélice du groupe moto-ventilateur. Dans ce contexte, l'échangeur de chaleur constitue un deuxième organe d'échange de chaleur équipant le système de refroidissement.
L'échangeur de chaleur prend notamment la forme d'au moins un radiateur principal, voire aussi d'un radiateur annexe et/ou encore d'un condenseur. Le radiateur principal est potentiellement un radiateur hautes températures ou basses températures, à travers lequel circule le fluide en provenance de l'équipement préalablement à son acheminement vers l'hélice du groupe moto-ventilateur. L'échangeur de chaleur, et notamment ledit au moins un radiateur principal, est placé pour son échange avec l'air sur le trajet du flux d'air généré par le dispositif de propulsion d'air du groupe moto-ventilateur, l'air étant mise en mouvement par l'hélice entraîné par le système d'entraînement.
On notera que le flux d'air peut traverser l'échangeur de chaleur par aspiration ou par soufflage du flux d'air. Selon un mode de réalisation, le fluide circule depuis l'équipement vers l'échangeur de chaleur, puis vers l'hélice du groupe moto-ventilateur. Le fluide est alors renvoyé vers l'équipement fournissant un fluide refroidi pour prélever des calories dégagées par l'équipement. Le circuit d'acheminement du fluide comporte une première portion interposée entre l'équipement et le radiateur principal, puis une deuxième portion entre le radiateur principal et l'hélice du groupe moto-ventilateur. Le radiateur principal et l'hélice sont potentiellement montés sur le circuit d'acheminement du fluide en série ou en parallèle.
Selon une forme de réalisation, le radiateur principal et l'hélice sont montés en parallèle sur le circuit d'acheminement du fluide. La deuxième portion du circuit d'acheminement du fluide peut alors être reliée à une boîte d'entrée du fluide à l'intérieur du radiateur principal et à une boîte de sortie du fluide hors du radiateur principal vers l'équipement.
Selon une variante alternative ou complémentaire, le radiateur principal et l'hélice sont montés en série sur le circuit d'acheminement du fluide. La deuxième portion du circuit d'acheminement du fluide peut alors être reliée à une boîte d'entrée du fluide à Γ intérieur du radiateur principal.
Selon une forme de réalisation, le raccord hydraulique tournant est de préférence axialement disposé à l'opposé du moteur d'entraînement de l'hélice prévu pour être placé sur le socle, en vis-à-vis sur l'échangeur de chaleur.
La présente invention peut aussi se présenter sous la forme d'un deuxième mode de réalisation dans lequel le circuit hydraulique est incorporé à un système d'entraînement d'une hélice du groupe moto-ventilateur. Le groupe moto-ventilateur est notamment dédié au refroidissement d'un équipement de véhicule automobile, au moins par génération d'un flux d'air circulant à travers au moins un échangeur de chaleur affecté à son refroidissement. Le système d'entraînement comprend un moteur électrique comportant un rotor et un stator, par exemple au moins en partie coaxiaux.
Le stator peut être équipé d'un bloc de refroidissement ventilé par le flux d'air généré par le groupe moto-ventilateur. Un tel bloc de refroidissement est apte à refroidir le fluide caloporteur soumis à une élévation de sa température par suite de la circulation de ce fluide dans l'équipement du véhicule. Dans ce contexte, le bloc de refroidissement peut par exemple être formé d'ailettes s 'étendant radialement entre un anneau périphérique du stator et un fût du stator ménageant un passage pour le rotor du moteur et/ou pour le moyeu de l'hélice. Il est compris que les notions d'axial et de radial sont des notions relatives considérées par rapport à l'axe de rotation du rotor.
Les ailettes du bloc de refroidissement peuvent avantageusement être mises à profit pour ménager à leur travers des canaux radiaux du circuit hydraulique, reliant l'un à l'autre des canaux extérieurs, par exemple de forme annulaire, ménagés à l'intérieur de l'anneau et des canaux intérieurs, par exemple de forme annulaire, ménagés à l'intérieur du fût.
L'efficacité du refroidissement du fluide circulant à travers le stator est renforcée, par un allongement du circuit hydraulique et donc du trajet parcouru par le fluide caloporteur à travers le stator. Les composants du stator à travers lesquels sont ménagés les canaux composant le circuit hydraulique sont agencés en organe creux. Les évidements intérieurs de tels organes creux délimitent les canaux constitutifs du circuit hydraulique. De tels organes creux peuvent être obtenus à moindres coûts en simplifiant leurs structures individuelles par un agencement en double coques formées par moulage et assemblées axialement l'une à l'autre. De surcroît, les coques formant respectivement les composants du stator peuvent être chacune incorporées dans des éléments de stator monobloc.
Certains éléments de stator peuvent être formés à moindres coûts par moulage et être axialement assemblés entre eux. L'assemblage axial des éléments de stator l'un à l'autre peut être réalisé par scellement, notamment par collage ou soudage étanche. Un tel assemblage par scellement procure une jonction étanche entre les différentes coques constitutives du ou des composants du stator logeant le ou les canaux du circuit hydraulique. Toute échappée du fluide hors des composants du stator ménageant les canaux à leur travers est ainsi interdite.
Le stator étant soumis au flux d'air généré par le groupe moto-ventilateur, le fluide caloporteur circulant à l'intérieur du stator est ainsi refroidi par ce flux d'air.
Le circuit hydraulique ménagé dans le stator comprend, notamment successivement un conduit d'admission du fluide caloporteur à l'intérieur du stator, au moins un canal, par exemple annulaire, ménagé à l'intérieur d'au moins un composant du stator et avantageusement un conduit d'évacuation du fluide hors du stator.
Le stator peut ainsi être raccordé à un circuit d'acheminement du fluide entre l'équipement et le stator par l'intermédiaire du conduit d'admission et du conduit
d'évacuation. Le canal délimite au moins en partie un chemin où circule le fluide caloporteur à l'intérieur du stator entre le conduit d'admission et le conduit d'évacuation.
Selon une forme de réalisation, au moins un canal d'extension par exemple annulaire, dit canal extérieur, est ménagé à l'intérieur d'un anneau périphérique du stator. Il est bien évidemment compris que l'anneau constitue un des composants du stator. Selon diverses configurations du circuit hydraulique, le canal extérieur est susceptible de s'étendre au moins en partie ou en quasi-totalité le long de l'anneau. L'anneau est susceptible de comprendre une pluralité de canaux extérieurs, pour accroître le trajet parcouru par le fluide à travers le stator. L'anneau périphérique du stator peut également entourer périphériquement l'hélice, le diamètre interne de l'anneau étant alors strictement supérieur au diamètre externe de l'hélice.
Selon une forme de réalisation, les canaux extérieurs peuvent s'étendre indifféremment concentriquement ou parallèlement à l'intérieur de l'anneau, en étant successivement reliés entre eux. En d'autres termes, le canal extérieur est susceptible d'être sensiblement agencé en spirale, chacune des spires du canal s 'étendant sensiblement le long de l'anneau. Ainsi, le fluide parcours un chemin s'étendant plusieurs fois le long de l'anneau.
Selon une autre forme de réalisation, l'anneau peut comporter une pluralité de canaux extérieurs distincts les uns des autres. Plus particulièrement, de tels canaux extérieurs peuvent renvoyer le fluide successivement depuis l'anneau vers un autre composant du stator. Un tel autre composant du stator peut être notamment formé par un fût délimitant un passage pour le rotor et/ou pour le moyeu de l'hélice destinée à être entraînée en rotation par le système d'entraînement.
Le stator est de préférence équipé d'un bloc de refroidissement s'étendant radialement entre l'anneau et le fût de passage du rotor. Il est bien évidemment compris que le fût constitue un deuxième composant du stator, alors que le bloc de refroidissement représente un troisième composant du stator. Selon un mode de réalisation de l'invention, le bloc de refroidissement est utilisé en tant qu'échangeur thermique, en s'étendant notamment dans le plan radial du stator.
Un tel bloc de refroidissement est apte à dissiper les calories du fluide caloporteur à la suite de la circulation de ce fluide au travers du stator. Le bloc de refroidissement restitue alors à l'air ambiant les calories qu'il absorbe, en étant refroidi par le flux d'air généré par le groupe moto-ventilateur.
Selon un exemple de réalisation, le bloc de refroidissement est agencé en une pluralité d'ailettes radiales réparties angulairement entre l'anneau et le fût, autour de l'axe de rotation du rotor.
Le bloc de refroidissement ainsi constitué comprend donc des canaux radiaux interposés entre le canal annulaire extérieur ménagé dans l'anneau et le canal annulaire intérieur ménagé à l'intérieur d'une paroi cylindrique délimitant le fût. Selon une forme avantageuse de réalisation mettant à profit le bloc de refroidissement, les canaux radiaux s'étendent respectivement à l'intérieur des ailettes constitutives du bloc de refroidissement. Ainsi, le circuit hydraulique s'étend successivement au moins entre un canal extérieur et un canal intérieur par l'intermédiaire d'au moins un canal radial.
Dans le contexte d'un tel agencement du bloc de refroidissement et selon diverses variantes de réalisation, l'admission et/ou l'évacuation du fluide peuvent être effectuées par l'intermédiaire de l'anneau et/ou du fût. En effet, le conduit d'admission et le conduit d'évacuation sont susceptibles d'être indifféremment reliés :
-) à des premiers canaux ménagés dans l'anneau,
-) indifféremment à un premier canal ménagé dans l'anneau et à un deuxième canal,
-) à des deuxièmes canaux ménagés dans le fût.
Selon une forme de réalisation, le circuit hydraulique est ménagé entre deux éléments de stator formés par moulage et axialement assemblés entre eux. Les éléments de stator forment alors conjointement le ou les composants du stator logeant le ou les canaux constitutifs du circuit hydraulique.
Les éléments de stator sont notamment agencés en deux coques respectives, dont l'une au moins est évidée. Les coques ménagent entre elles ledit au moins un canal. Les éléments de stator constituent deux tronçons axiaux qui délimitent au moins l'anneau, voire aussi le fût et voire encore le bloc de refroidissement, notamment les ailettes. Les éléments de stator ménagent entre eux ledit au moins un canal extérieur, ledit au moins un canal intérieur, et/ou le ou les canaux radiaux.
La présente invention a aussi pour objet un groupe moto-ventilateur comportant une hélice et un système d'entraînement de l'hélice conforme à la présente invention. Le moteur du système d'entraînement est notamment monté sur un socle constituant un organe de montage du groupe moto-ventilateur sur le véhicule.
La présente invention a encore pour objet un système de refroidissement d'un équipement de véhicule automobile. Un tel système de refroidissement comprend un circuit d'acheminement du fluide entre l'équipement et au moins le stator intégrant le circuit hydraulique.
Plus particulièrement, le fluide circule dans l'environnement de l'équipement pour prélever des calories dégagées par celui-ci. Le fluide est ensuite acheminé vers au moins échangeur de chaleur pour son refroidissement. Le fluide refroidi est ensuite renvoyé vers l'équipement.
Dans ce contexte, le système de refroidissement de la présente invention est principalement reconnaissable en ce qu'il comprend un stator d'un groupe de moto- ventilation conforme à la présente invention et exploité pour refroidir le fluide caloporteur.
En d'autres termes, le système de refroidissement comprend un organe d'échange de chaleur constitué par le stator du moteur électrique que comporte le groupe moto- ventilateur. Le système de refroidissement comprend de préférence un échangeur de chaleur utilisé en tant que radiateur, notamment en tant que radiateur principal. Le radiateur principal est interposé sur le circuit d'acheminement du fluide entre l'équipement et le stator constitutif du moteur électrique équipant le groupe moto-ventilateur.
Le radiateur principal est aussi de préférence placé pour son refroidissement sur le trajet du flux d'air généré par le groupe moto-ventilateur. On notera que le flux d'air générer par ce groupe moto-ventilateur peut fonctionner par aspiration ou par soufflage du flux d'air.
Le système de refroidissement peut encore comprendre un radiateur annexe et/ou un condenseur, en plus du radiateur principal. Ce radiateur principal est potentiellement un radiateur basses températures ou hautes températures, à travers lequel circule le fluide caloporteur en provenance de l'équipement préalablement ou postérieurement à son acheminement vers le stator selon l'invention.
Le circuit d'acheminement du fluide comporte notamment une première portion interposée entre l'équipement et le radiateur principal, puis une deuxième portion interposée entre le radiateur principal et le stator. La deuxième portion peut alors être reliée à une conduite d'entrée du fluide à l'intérieur du radiateur principal et s'étendre vers le stator. La deuxième portion peut aussi alors être reliée à une conduite de sortie du fluide hors du radiateur principal et canalisant le fluide caloporteur vers l'équipement à refroidir. Le radiateur principal et le stator sont de préférence montés en série sur le circuit d'acheminement du fluide. Dans ce cas, la deuxième portion peut comprendre une conduite aval reliant directement le stator à l'équipement. L'invention couvre également la possibilité de monter le radiateur principal et le stator en parallèle sur le circuit d'acheminement du fluide.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec les figures des planches annexées, lesquelles :
- la figure 1 est composée de deux schémas (a) et (b), illustrant respectivement en perspective divers agencements d'un premier mode de réalisation de système de refroidissement d'un équipement de véhicule automobile conforme à la présente invention.
- la figure 2 est une illustration en perspective éclatée d'un groupe moto- ventilateur conforme au premier mode de réalisation de la présente invention.
- la figure 3 est composée de deux schémas (c) et (d), illustrant un exemple d'une configuration d'un circuit hydraulique incorporé à une hélice conforme au premier mode de réalisation de la présente invention.
- la figure 4 est composée de deux illustrations en perspective (e) et (f), illustrant respectivement des corps formant conjointement un moyeu d'une hélice conforme au premier mode de réalisation de la présente invention.
- la figure 5 est composée de trois schémas (g), (h) et (i), illustrant un autre exemple d'une configuration d'un circuit hydraulique incorporé à une hélice conforme au premier mode de réalisation de la présente invention.
- la figure 6 est composée de trois schémas (j), (k) et (1), illustrant un autre exemple d'une configuration d'un circuit hydraulique incorporé à une hélice conforme au premier mode de réalisation de la présente invention.
- la figure 7 est une illustration en perspective éclatée d'une hélice conforme au premier mode de réalisation de la présente invention.
- la figure 8 est composée de trois schémas (m), (n), (o), illustrant respectivement diverses configurations d'un système de refroidissement selon le premier mode de réalisation de l'invention.
- la figure 9 est composée de deux schémas (a) et (b), illustrant respectivement en perspective divers agencements d'un système de refroidissement d'un équipement de véhicule automobile conforme au deuxième mode de réalisation de la présente invention.
- la figure 10 est une illustration de face d'un groupe moto-ventilateur conforme au deuxième mode de réalisation de la présente invention.
- la figure 11 est composée de trois schémas (c), (d) et (e), illustrant respectivement divers agencements d'un circuit hydraulique incorporé à un stator que comporte un groupe moto- ventilateur conforme au deuxième mode de réalisation de la présente invention.
- la figure 12 est composée de quatre schémas (f), (g) et (h), illustrant respectivement diverses configurations d'un système de refroidissement illustré sur le schéma (b) de la figure 9. II est à noter que les figures exposent la présente invention de manière détaillée et selon des modalités particulières de sa mise en œuvre, et que lesdites figures peuvent bien entendu servir le cas échéant à mieux définir la présente invention, tant dans ses particularités que dans sa généralité.
Par ailleurs, pour clarifier et rendre aisée la lecture de la description qui va être faite de la présente invention, les organes communs représentés sur les différentes figures sont respectivement identifiés dans les descriptions propres à ces figures avec les mêmes numéros et/ou lettres de référence, sans impliquer une forme de réalisation nécessairement identique.
Sur les schémas (a) et (b) de la figure 1 et sur les schémas (m) à (o) de la figure 8, un équipement 1 de véhicule automobile est pourvu d'un système de refroidissement 2 par échange de chaleur entre un fluide caloporteur Fe et un flux d'air Fx. L'équipement 1 à refroidir est potentiellement :
-) un moteur à combustion interne, un turbocompresseur ou une boucle de climatisation et d'une manière générale tous composants de la chaîne de traction du véhicule procurée par une motorisation thermique, et/ou
-) un moteur électrique, et d'une manière générale tous composants de la chaîne de traction du véhicule procurée par une motorisation électrique, et/ou
-) un ou plusieurs composants électroniques de puissance, dans les cas où la propulsion du véhicule est procurée par une motorisation électrique, une motorisation thermique ou une motorisation hybride associant une motorisation thermique et une motorisation électrique. II est à noter que la liste des exemples d'applications de la présente invention qui vient d'être donnée est mentionnée à titre indicatif et ne saurait être considérée comme exhaustive. En effet, la présente invention peut être appliquée au refroidissement par échange de chaleur au moyen d'un fluide caloporteur de l'un au moins d'un quelconque équipement à refroidir d'un véhicule automobile.
Dans ce contexte, le système de refroidissement 2 de l'équipement 1 met en œuvre un groupe moto-ventilateur 3 mettant en mouvement un flux d'air Fx qui traverse un échangeur de chaleur 8 destiné à dissiper des calories générées par l'équipement 1. Un tel échangeur de chaleur prend par exemple la forme d'au moins un radiateur principal 8a participant de préférence au refroidissement de l'équipement 1. L'échangeur de chaleur peut par exemple être aussi formé par un refroidis seur de gaz ou un condenseur d'une boucle de climatisation.
Le système de refroidissement 2 comprend un circuit d'acheminement 4 du fluide caloporteur Fe entre l'équipement 1 et un circuit hydraulique intégré dans une hélice 5 équipant le groupe moto- ventilateur 3. On notera que le circuit hydraulique intégré à l'hélice 5, décrit plus loin en relation avec les figures 3 à 7, n'est pas représenté sur les schémas de la figure 1 et de la figure 8 pour ne pas surcharger ces figures.
Plus particulièrement, le groupe moto-ventilateur 3 comprend essentiellement un socle 6 porteur d'un moteur 7 d'entraînement en rotation de l'hélice 5. Le socle 6 constitue un organe de montage du groupe moto-ventilateur 3 sur un élément structurel du véhicule ou sur l'échangeur de chaleur. Le moteur 7 d'entraînement est indifféremment un moteur hydraulique ou un moteur électrique en prise sur un moyeu 9 de l'hélice 5.
Sur les schémas de la figure 1 et sur la figure 2, le moyeu 9 est porteur de pales 10 qui mettent en mouvement le flux d'air Fx par suite de la mise en rotation de l'hélice 5. Les pales 10 s'étendent radialement entre leur extrémité proximale en prise sur le moyeu 9 et leur extrémité distale en prise sur une couronne 11 s'étendant en périphérie de l'hélice 5. Sur la figure 2, le moyeu 9 comporte par exemple un logement 12 de réception du moteur 7 d'entraînement. Ce logement 12 peut notamment être muni d'organes de liaison 13 en rotation entre le moyeu 9 de l'hélice 5 et un arbre d'entraînement équipant le moteur 7, tel que par exemple illustré sur le schéma (e) de la figure 4.
Sur les schémas de la figure 1 et de la figure 8, le système de refroidissement 2 comprend essentiellement une source de calories formée par l'équipement 1. Les calories dégagées par l'équipement 1 par suite de sa montée en température sont transférées par le circuit d'acheminement 4 vers le circuit hydraulique incorporé à l'hélice 5 du groupe moto- ventilateur 3. Une partie au moins de ces calories sont dissipées dans le flux d'air Fx par l'hélice 5 de l'invention. Le fluide caloporteur Fe peut également être acheminé à un échangeur de chaleur 8, par exemple utilisé comme un radiateur 8a pour dissiper les calories dans le flux d'air Fx. Le cheminement du fluide caloporteur Fe dans l'échangeur de chaleur 8 et le cheminement du fluide caloporteur dans l'hélice 5 peuvent être en série ou en parallèle, l'échangeur de chaleur 8 pouvant être en amont ou en aval de l'hélice 5, selon le sens de circulation du fluide Fe.
Sur le schéma (a) de la figure 1, le circuit d'acheminement 4 comprend une conduite amont 16 acheminant le fluide caloporteur Fe depuis l'équipement 1 vers l'hélice 5 du groupe moto- ventilateur 3, et une conduite aval 17 acheminant le fluide caloporteur Fe depuis l'hélice 5 du groupe moto-ventilateur 3 vers l'équipement 1.
Sur le schéma (b) de la figure 1 et sur les schémas (m) à (o) de la figure 8, le circuit d'acheminement 4 comprend une première portion 16a, 17a du circuit d'acheminement 4 et une deuxième portion 16b, 17b du circuit d'acheminement 4. La première portion 16a, 17a s'étend entre l'équipement 1 et l'échangeur de chaleur 8, qui comporte à cet effet une boîte d'entrée 16c du fluide caloporteur Fe pour l'admission du fluide caloporteur Fe circulant à son travers. La deuxième portion 16b, 17b s'étend entre l'échangeur de chaleur 8 et l'hélice 5, cette dernière étant reliée à l'échangeur de chaleur 8 par l'intermédiaire d'une boîte de sortie 17c du fluide caloporteur Fe constitutive de l'échangeur de chaleur 8. La boîte de sortie 17c concentre le fluide caloporteur Fe en vue de son évacuation hors de l'échangeur de chaleur 8, et est reliée à la première portion 17a du circuit d'acheminement 4 du fluide caloporteur Fe pour son retour vers l'équipement 1.
Dans ce contexte, l'équipement 1 est refroidi par l'échangeur de chaleur 8 et/ou par l'hélice 5.
La deuxième portion 16b, 17b du circuit d'acheminement 4 du fluide caloporteur Fe est reliée au circuit hydraulique intégré à l'hélice 5 par un raccord hydraulique 18 tournant équipant le groupe moto- ventilateur 3. Le raccord hydraulique 18 constitue un organe d'acheminement du fluide caloporteur
Fe depuis l'extérieur de l'hélice 5 vers le circuit hydraulique qu'elle incorpore. Le raccord hydraulique 18 est monté coaxial sur le moyeu 9 de l'hélice 5. Un tel raccord hydraulique tournant 18 comporte au moins deux éléments hydrauliques 18a, 18b comportant des passages de fluide caloporteur Fe entre eux. Un premier élément hydraulique 18a est monté coaxial solidairement du moyeu 9, de sorte à tourner avec l'hélice 5. Le deuxième élément hydraulique 18b est monté fixe autour du premier élément hydraulique 18a.
Sur les schémas de la figure 1 et de la figure 8, il est à relever que le raccord hydraulique 18 est de préférence disposé à une première extrémité du groupe moto-
ventilateur 3 située axialement à l'opposé d'une seconde extrémité porteuse du moteur 7 d'entraînement. L'hélice 5 est ainsi interposée entre le moteur d'entraînement 7 et le raccord hydraulique tournant 18. Concernant les positions relatives entre le groupe moto-ventilateur 3 et l'équipement
1, le moteur 7 d'entraînement est axialement disposé en vis-à-vis de l'équipement 1 tandis que le raccord hydraulique tournant 18 est axialement disposé sur le groupe moto- ventilateur 3 à l'opposé du moteur 7 d'entraînement.
Sur le schéma (b) de la figure 1, l'échangeur de chaleur 8 et l'hélice 5 sont montés en parallèle l'un par rapport à l'autre sur le circuit d'acheminement 4 du fluide caloporteur. Dans ce cas, les deux conduits composant la deuxième portion 16b, 17b relient l'échangeur de chaleur 8 et le circuit hydraulique intégré à l'hélice 5. Sur les schémas (m) à (o) de la figure 8, l'échangeur de chaleur 8 et l'hélice 5 sont montés en série l'un par rapport à l'autre sur le circuit d'acheminement 4 du fluide caloporteur. Dans ce cas, un premier conduit 16b de la deuxième portion 16b, 17b du circuit d'acheminement 4 canalise le fluide caloporteur Fe vers l'hélice 5 et un deuxième conduit 16b de cette deuxième portion 16b, 17b achemine directement le fluide caloporteur Fe depuis l'hélice 5 vers l'équipement 1.
Les figures 3 et 4, la figure 5 et la figure 6 illustrent des exemples de configuration du circuit hydraulique s 'étendant à l'intérieur de l'hélice 5.
Sur ces figures, le moyeu 9 comporte des évidements pour procurer une circulation du fluide caloporteur Fe entre l'hélice 5 et le raccord hydraulique tournant 18. Le moyeu 9 comporte au moins un orifice d'entrée 19a et au moins un orifice de sortie 19b. Le ou les orifices d'entrée 19a délimitent une admission du fluide caloporteur Fe depuis le raccord hydraulique tournant 18 à l'intérieur d'au moins un conduit d'entrée 20a formé par un premier évidement du moyeu 9. Le conduit d'entrée 20a relie l'orifice d'entrée 19a avec au moins un premier canal 21a s'étendant à l'intérieur d'une pale 10, ici la première pale traversée par le circuit hydraulique de l'hélice 5. Le ou les orifices de sortie 19b délimitent une évacuation du fluide caloporteur Fe vers le raccord hydraulique tournant 18 hors d'au moins un conduit de sortie 20b formé par un deuxième évidement du moyeu 9. Le conduit de sortie 21b relie l'orifice de sortie 19b avec au moins un dernier canal 21b s'étendant à
l'intérieur d'une pale 10, notamment la dernière pale traversée par le circuit hydraulique de l'hélice 5.
Selon un mode de réalisation, l'orifice d'entrée 19a, le conduit d'entrée 20a, le conduit de sortie 20b et l'orifice de sortie 19b font parties du circuit hydraulique intégré à l'hélice selon l'invention.
Sur la figure 4, le moyeu 9 est agencé en deux corps 9a, 9b assemblés l'un à l'autre, par exemple selon un mouvement axial d'un corps vers l'autre. L'un des corps du moyeu 9 forme un fond 9a et est axialement coiffé par un couvercle 9b constituant l'autre corps du moyeu 9. L'emboîtement entre le fond 9a et le couvercle 9b est complété par une liaison étanche, par exemple un collage ou une soudure ultrasons, conférant au moyeu 9 une étanchéité entre son volume intérieur et l'extérieur. Le fond 9a et le couvercle 9b comportent chacun une paroi d'obturation 23a, 23b entre lesquelles sont ménagés le conduit d'entrée 20a et le conduit de sortie 20b. Les parois d'obturation 23a, 23b sont prévues pour être placées axialement l'une contre l'autre par suite de l'assemblage axial du fond 9a et du couvercle 9b l'un à l'autre. Le conduit d'entrée 20a et le conduit de sortie 20b sont ménagés dans l'épaisseur du couvercle 9b, en s'étendant axialement entre les parois d'obturation 23a, 23b respectives du fond 9a et du couvercle 9b.
Le fond 9a comporte le logement 12 de réception du moteur 7 d'entraînement. Le logement 12 débouche sur l'extérieur du moyeu 9 à l'une de ses faces axiales opposée à son autre face axiale coiffée du couvercle 9b.
Tel que précédemment visé, des organes de liaison 13 sont ménagés à l'intérieur du logement 12 pour procurer un blocage en rotation entre le moyeu 9 et le moteur 7 d'entraînement. Sur l'exemple de réalisation illustré, de tels organes de liaison 13 forment un crènelage axialement étendu ménagé le long d'une paroi périphérique du fond 9a et orientés radialement vers l'intérieur du logement 12. Le fond 9a comporte aussi de préférence un fût 25 de centrage.
On notera que les dispositions qui viennent d'être décrites en relation avec la figure 4 sont transposables à diverses configurations du circuit hydraulique, telles que les configurations respectivement illustrées sur la figure 3, la figure 5 et la figure 6. Sur la figure 4 et le schéma (d) de la figure 3, le conduit d'entrée 20a et le conduit de sortie 20b sont plus spécifiquement formés par des gorges 26a, 26b respectives ménagées dans l'épaisseur de la paroi d'obturation 23b du couvercle 9b.
Sur la figure 5 et la figure 6, le conduit d'entrée 20a et le conduit de sortie 20b sont ménagés par cloisonnement intérieur d'une chambre 27 formée dans l'épaisseur du couvercle 9b. Au moins une cloison 28 axialement étendue divise la chambre 27 en au moins deux compartiments formant respectivement le conduit d'entrée 20a et le conduit de sortie 20b. Sur la figure 5, la chambre 27 est divisée par une cloison 28 unique en deux compartiments formant respectivement un unique conduit d'entrée 20a et un unique conduit de sortie 20b. Sur la figure 6, la chambre 27 est divisée par plusieurs cloisons 28 en une pluralité de compartiments ménageant plusieurs canaux d'entrée 20a et plusieurs canaux de sortie 20b.
Dans ce contexte sur la figure 3, la figure 5 et la figure 6, au moins un conduit d'entrée 20a distribue le fluide caloporteur Fe vers au moins un canal ménagé dans une première pale 10, ce canal formant alors un premier canal 21a. Le ou les canaux 21a des pales 10 sont respectivement reliés à au moins un canal périphérique 29 s 'étendant le long de la couronne 11. Selon un exemple de réalisation, la couronne 11 est intérieurement évidée pour délimiter au moins le canal périphérique 29, en comportant une ou plusieurs cloisons 30 de fermeture de cet évidement. De telles cloisons 30 s'étendent par exemple radialement pour segmenter évidement intérieur de la couronne 11 en au moins un canal périphérique 29.
Ainsi, un ou plusieurs canaux périphériques 29 s'étendent au moins partiellement le long de la couronne 11. Le ou les canaux périphériques 29 sont par ailleurs respectivement reliés à au moins un canal débouchant sur un conduit de sortie 20b, appelé dernier canal 21b.
La référence S illustre le sens de circulation du fluide caloporteur Fe depuis son admission à l'intérieur de l'hélice 5 à travers l'orifice d'entrée 19a jusqu'à son évacuation hors de l'hélice 5 à travers l'orifice de sortie 19b. Tenant compte du sens S de circulation du fluide caloporteur Fe à travers l'hélice 5, des circuits hydrauliques 31a, 31b, 31c respectivement illustrés sur les figures 3, 5 et 6, sont au moins chacun successivement composés d'au moins un orifice d'entrée 19a, d'au moins un conduit d'entrée 20a, d'au moins un premier canal 21a, d'au moins un canal périphérique 29, d'au moins un dernier canal 21b, d'au moins un conduit de sortie 20b et d'au moins un orifice de sortie 19b. Plus particulièrement sur les schémas (c) et (d) de la figure 3, un premier circuit hydraulique 31a comprend un orifice d'entrée 19a distribuant le fluide caloporteur Fe vers le conduit d'entrée 20a. Ce dernier distribue le fluide caloporteur Fe vers une première pale 10 logeant le premier canal 21a. Le premier canal 21a débouche sur un premier canal périphérique 32a ménagé à l'intérieur de la couronne 11 en s'étendant partiellement le long de son extension annulaire. Le premier canal périphérique 32a relie le premier canal 21a avec un deuxième canal 21a ménagé à l'intérieur d'une deuxième pale 10 adjacente à la première pale 10. Ainsi, un couple de canaux 21a, respectivement ménagés à l'intérieur d'un couple de pales 10 adjacentes, sont reliés entre eux par le premier canal périphérique 32a.
Le deuxième canal 21a débouche sur un canal intermédiaire 33a ménagé à l'intérieur du moyeu 9. Le canal intermédiaire 33a est formé par une cavité ménagée dans l'épaisseur de la paroi d'obturation 23b du couvercle 9b, tel que particulièrement visible sur le schéma (f) de la figure 4. Le canal intermédiaire 33a est relié à un troisième canal 21a ménagé à l'intérieur d'une troisième pale 10 voisine du couple de pales 10 composé par la première pale 10 et la deuxième pale 10. Le troisième canal 21a débouche sur un deuxième canal périphérique 32b. Le deuxième canal périphérique 32b est un canal d'acheminement du fluide caloporteur Fe vers un quatrième canal 21a ménagé dans une pale 10 adjacente. Ainsi, le fluide caloporteur Fe chemine le long d'une pluralité de canaux 21a respectivement ménagés dans une succession de pales 10 adjacentes, par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs canaux intermédiaires 33a, 33b et d'un ou plusieurs canaux périphériques 32a, 32b, formant le canal périphérique 29. En fin d'écoulement du fluide caloporteur Fe à l'intérieur de l'hélice 5, un canal périphérique terminal renvoie le fluide
caloporteur Fe vers le conduit de sortie 20b par l'intermédiaire d'un dernier canal 21b ménagé dans une dernière pale 10.
Par ailleurs sur le schéma (d) de la figure 3, les pales 10 sont munies d'une ou plusieurs chicanes 34 procurant un allongement du trajet parcouru par le fluide caloporteur Fe le long du ou des canaux 21a, 21b, comparé à un trajet en ligne droite selon une direction radiale passant par la pale 10. En outre, des reliefs 35 peuvent être ménagés en saillie à l'intérieur de la partie du circuit hydraulique ménagée dans les pales 10 pour perturber l'écoulement linéaire du fluide caloporteur Fe à leur travers. Bien que de telles dispositions soient illustrées seulement sur la figure 3, on notera que les formations respectives des chicanes 34 et/ou des reliefs 35 à l'intérieur des canaux des pales 10, sont transposables à une quelconque configuration du circuit hydraulique 31b, 31c, telles que les autres configurations respectivement illustrées sur la figure 5 et la figure 6. Sur les schémas (g), (h) et (i) de la figure 5, le moyeu 9 comporte un orifice d'entrée
19a et un orifice de sortie 19b respectivement reliés à un conduit d'entrée 20a et à un conduit de sortie 20b. Le conduit d'entrée 20a distribue le fluide caloporteur Fe vers une pluralité de premiers canaux 21a respectivement ménagés à l'intérieur de premières pales 10 adjacentes, ici au nombre de trois.
Les premiers canaux 21a débouchent sur un unique canal périphérique 29 s'étendant le long de la totalité de la couronne 11. Par ailleurs, le conduit de sortie 20b est relié à une pluralité de derniers canaux 21b respectivement ménagés à l'intérieur de pales 10 adjacentes et débouchant sur le canal périphérique 29, ces dernières pales étant selon cet exemple au nombre de trois.
Ainsi, le deuxième circuit hydraulique 31b comporte un premier groupe de pales 10 adjacentes à l'intérieur desquelles sont respectivement ménagés des canaux 21a, et un deuxième groupe de pales 10 adjacentes à l'intérieur desquelles sont respectivement ménagés des derniers canaux 21b. Le fluide caloporteur Fe circule depuis le conduit d'entrée 20a simultanément au travers de la pluralité de premiers canaux 21a, puis dans le canal périphérique 29 distribuant simultanément le fluide caloporteur Fe vers une pluralité de derniers canaux 21b débouchant sur le conduit de sortie 21b.
Sur les schémas (i), (j) et (k) de la figure 6, un troisième circuit hydraulique 31c comprend une pluralité d'orifices d'entrée 19a débouchant sur des canaux d'entrée 20a respectif et une pluralité d'orifices de sortie 19b débouchant sur une pluralité de canaux de sortie 20b respectifs. Chaque canal d'entrée 19a est individuellement relié un unique premier canal 21a. Chaque canal de sortie 19b est individuellement relié à un dernier canal 21b. Les premiers canaux 21a et les derniers canaux 21b sont regroupés successivement deux à deux en un jeu de canaux respectivement ménagés à l'intérieur de pales 10 adjacentes. Chaque jeu de canaux comprend un premier canal 21a relié à un conduit d'entrée 20a et un dernier canal 21b relié à un conduit de sortie 20b. Le premier canal 21a et le dernier canal 21b d'un même jeu de canaux sont reliés l'un à l'autre par une portion de canal périphérique 29 qui leur est affecté.
Le fluide caloporteur Fe circule depuis les canaux d'entrée 20a vers des premiers canaux 21a participants de jeux de canaux affectés respectivement aux canaux d'entrée 20a. Le fluide caloporteur Fe circule depuis les premiers canaux 21a vers les portions de canal périphérique 29, puis vers les derniers canaux 21b avec lesquels les premiers canaux 21a composent respectivement les jeux de canaux. Le fluide caloporteur Fe est alors conduit vers les canaux de sortie 20b respectivement reliés avec les derniers canaux 21b. On remarquera sur le schéma (h) de la figure 5 et sur le schéma (k) de la figure 6, le caractère creux des pales 10. Pour permettre la circulation du fluide caloporteur Fe entre le moyeu 9 et la couronne 11, les pales 10 comportent une première bouche 22a ouverte sur l'intérieur du moyeu 9 et une deuxième bouche 22b ouverte sur l'intérieur de la couronne 11. Les pales 10 sont globalement chacune agencées en organe tubulaire, dont les extrémités débouchent respectivement sur l'intérieur du moyeu 9 et sur l'intérieur de la couronne 11. Les canaux des pales sont par exemple mis en œuvre par ce caractère creux des pales 10.
Selon l'exemple de la figure 5, le fluide caloporteur Fe parcours simultanément plusieurs premières pales 10 et plusieurs dernières pales 10. En d'autres termes, les premiers canaux 21a sont en parallèle les uns par rapport aux autres, selon le parcours du fluide caloporteur Fe.
Selon l'exemple des figures 3 ou 6, le fluide caloporteur Fe parcours successivement les pales 10 constitutives de l'hélice 5. En d'autres termes, les canaux de chaque pale sont en série les uns après les autres, selon le parcours du fluide caloporteur Fe. Sur la figure 7, l'hélice 5 est composée de deux éléments d'hélice 5a, 5b formés par exemple par moulage et prévus pour être assemblés axialement l'un à l'autre, notamment par collage ou par soudage ultrasons. Une telle liaison mécanique des éléments d'hélice 5a, 5b entre eux confère à l'hélice 5 une étanchéité interdisant toute échappée du fluide caloporteur Fe hors de l'hélice 5. Chacun des éléments d'hélice 5a, 5b est représenté en éclaté mais il est compris que les éléments d'hélice 5a, 5b sont chacun constitués d'un corps monolithique ou monobloc, de sorte à forme une pièce unitaire.
Chacun des éléments d'hélice 5a, 5b comporte l'un des corps 9a, 9b constitutif du moyeu 9, au moins une portion de pales 10a, 10b constitutive des pales 10 et au moins une portion de couronne l ia, 11b constitutive de la couronne 11. Les portions de pales 10a, 10b sont susceptibles d'être chacune composées d'un jeu de coques élémentaires.
Selon un exemple de réalisation, un premier élément 5a comprend le fond 9a du moyeu 9, une première portion de couronne 1 la et au moins une première portion de pales 10a formant un intrados des pales 10. Un deuxième élément 5b comprend le couvercle 9b du moyeu 9, une deuxième portion de couronne 1 lb et au moins une deuxième portion de pales 10b formant un extrados des pales. Dans cet exemple particulier, la première portion de pales 10a et la deuxième portion de pales 10b délimitent chacun une pluralité de pales 10.
Lorsque les éléments d'hélice 5a, 5b sont assemblés l'un à l'autre, par exemple axialement :
-) le fond 9a et le couvercle 9b ménagent entre eux au moins un conduit d'entrée 20a et au moins un conduit de sortie 20b, et le cas échéant les canaux intermédiaires 33a-33b tel qu'illustré.
-) les portions de pales 10a, 10b ménagent entre elles le ou les premiers canaux 21a et le ou les derniers canaux 21b qui leurs sont respectivement affectés. On relèvera que les chicanes 34 et/ou les reliefs 35 ménagés à l'intérieur des canaux 21a, 21b sont
avantageusement formés par moulage conjointement avec la formation des éléments d'hélice 5a, 5b.
-) les portions de couronne l ia, 1 lb ménagent entre elles le ou les canaux périphériques 29 ou portion de canal périphérique 29, et le cas échant le ou les premier et deuxième canaux périphériques 32a, 32b.
Quel que soit le mode de réalisation présenté ci-dessus, on notera que chaque pale 10 présente un profil courbé, selon la direction radial de l'hélice 5. L'extrados et l'intrados de chaque pale 10 forme des parois de pale qui sont inclinées par rapport à l'axe de rotation A de l'hélice 5.
Les schémas (m) à (o) de la figure 8 illustrent respectivement diverses variantes de réalisation d'un système de refroidissement 2 conforme à la présente invention. Le fluide caloporteur Fe circule le long de ou dans l'équipement 1 pour prélever des calories dégagées par cet équipement 1 en fonctionnement. Le fluide caloporteur Fe circule à travers le circuit d'acheminement 4 entre l'équipement 1, un échangeur de chaleur 8 et l'hélice 5 du groupe moto-ventilateur 3.
Selon l'exemple de réalisation des schémas (n) ou (o), l'échangeur de chaleur 8 peut être utilisé comme un radiateur 8a, 8b, voire en tant que condenseur 8c, voire comme une combinaison de ces moyens.
Plus particulièrement, l'échangeur de chaleur 8 est utilisé comme au moins un radiateur principal 8a, notamment dédié au refroidissement de l'équipement 1, à travers lequel circule le fluide caloporteur Fe acheminé vers l'hélice 5. Le radiateur principal 8a est susceptible d'être un radiateur hautes températures ou basses températures. L'échangeur de chaleur 8 peut aussi être utilisé comme un radiateur annexe 8b dédié au refroidissement d'un équipement annexe 1. Le ou les radiateurs 8a, 8b, voire aussi le condenseur 8c, sont successivement disposés les uns après les autres selon le sens de déplacement du flux d'air Fx, notamment parallèlement à leur plan général. Le flux d'air Fx généré par le groupe moto-ventilateur 3 traverse successivement le condenseur 8c s'il est présent, le radiateur annexe 8b à basses températures s'il est présent, puis le radiateur principal 8a, dit hautes températures. Le flux
d'air Fx est susceptible d'être généré par soufflage tel que sur les schémas (m) à (o) l'illustre. Dans ce mode de réalisation, le flux d'air Fx est poussé par l'hélice 5 vers le ou les échangeurs de chaleur, l'hélice 5 étant disposée devant les échangeurs. Selon un autre mode de réalisation, le flux d'air Fx est susceptible d'être généré par aspiration. Dans ce mode de réalisation, le flux d'air Fx est aspiré par l'hélice 5 au travers du ou des échangeurs de chaleur, l'hélice 5 étant disposée après les échangeurs de chaleur, notamment entre ceux-ci et l'équipement 1.
Par exemple sur le schéma (m), l'échangeur de chaleur 8 comprend seulement le radiateur principal 8a à basses températures, par exemple. Il est cependant compris que selon l'exemple de réalisation illustré sur le schéma (m), le radiateur principal 8a peut aussi être un radiateur à hautes températures.
Selon l'exemple visible sur le schéma (n), l'échangeur de chaleur 8 comprend le radiateur principal 8a, le radiateur annexe 8b, voire subsidiairement le condenseur 8c. Ce condenseur 8c est alors disposé frontalement au groupe moto-ventilateur 3. Le radiateur annexe 8b est un radiateur à basses températures, interposé entre le radiateur hautes températures 8a et le condenseur 8c, s'il est présent. Le flux d'air Fx est généré par soufflage et traverse successivement le condenseur 8c, le radiateur annexe 8b puis le radiateur principal 8a.
Selon la variante du schéma (n), le circuit d'acheminement comprend le radiateur hautes températures 8a et l'hélice 5. Selon la variante du schéma (o), le circuit d'acheminement comprend le radiateur basses températures 8b et l'hélice 5.
Sur l'ensemble des schémas de la figure 8, la mise en œuvre du groupe moto- ventilateur 3 est régulée par des moyens de commande 36. Les moyens de commande 36 traitent diverses informations à partir desquelles les moyens de commande 36 régulent le fonctionnement du groupe moto- ventilateur 3. Une telle régulation porte essentiellement sur les modalités d'activation du groupe moto-ventilateur 3, voire aussi sur la vitesse de rotation de l'hélice 5.
A titre indicatif, il est donné des résultats de mesure obtenus en tenant compte :
-) des caractéristiques physiques du flux d'air Fx, dont la densité est par exemple de 0,9 kg/s et dont la température considérée en amont du premier échangeur, soit l'échangeur de chaleur 8a, soit le condenseur 8c, est de 40°C.
-) d'un radiateur à hautes températures 8a d'une puissance comprise entre 30 kW et 31 kW, susceptible d'être exploité comme radiateur principal 8a. Il est pris en compte pour ce radiateur que le fluide caloporteur Fe entre dans le radiateur à une température de l'ordre de 107°C.
-) d'un radiateur à basses températures 8b d'une puissance comprise entre 5 kW et 6 kW, susceptible d'être exploité comme radiateur annexe 8b. Il est pris en compte pour ce radiateur que le fluide caloporteur Fe entre dans le radiateur à une température de l'ordre de 65°C.
-) d'un condenseur 8c d'une puissance comprise entre 8 kW et 9 kW. Selon ces hypothèses, il a été constaté qu'en sortie du radiateur à hautes températures
8a, la température du fluide caloporteur Fe est de l'ordre de 98°C. Il a aussi été constaté qu'en sortie du radiateur à basses températures 8b, la température du fluide caloporteur Fe est de l'ordre de 52°C. En cas de présence du condenseur 8c, tel qu'illustré sur les schémas (n) et (o) de la figure 8, la température du flux d'air Fx en aval du condenseur 8c est de l'ordre de 48°C. Dans le cas où le radiateur lui succédant selon le sens du flux d'air Fx est un unique radiateur, la température du flux d'air Fx en aval de ce radiateur est de l'ordre de 53°C. Dans ce cas, il est compris que ce radiateur constitue le radiateur principal 8a ou le radiateur annexe 8b. Dans le cas où le radiateur à hautes températures 8a succède, selon le sens de déplacement du flux d'air Fx, au radiateur à basses températures 8b tel qu'illustré sur le schéma (n) ou (o), la température du flux d'air Fx en aval du radiateur à hautes températures est de l'ordre de 82°C. Dans ce cas, il est compris que le radiateur basses températures constitue le radiateur annexe 8b et que le radiateur hautes températures constitue le radiateur principal 8a.
Sur les schémas (a) et (b) de la figure 9 et sur les schémas (f) à (h) de la figure 12, un autre équipement 1 de véhicule automobile est pourvu d'un système de refroidissement 2
par échange de chaleur entre un fluide caloporteur Fe et un flux d'air Fx. L'équipement 1 à refroidir est potentiellement :
-) un moteur à combustion interne, un turbocompresseur ou une boucle de climatisation et d'une manière générale tous composants de la chaîne de traction du véhicule procurée par une motorisation thermique, et/ou
-) un moteur électrique, et d'une manière générale tous composants de la chaîne de traction du véhicule procurée par une motorisation électrique, et/ou
-) un ou plusieurs composants électroniques de puissance, dans les cas où la propulsion du véhicule est procurée par une motorisation électrique, une motorisation thermique ou une motorisation hybride associant une motorisation thermique et une motorisation électrique.
Il est à noter que la liste des exemples d'applications de la présente invention qui vient d'être donnée est mentionnée à titre indicatif et ne saurait être considérée comme exhaustive. En effet, la présente invention peut être appliquée au refroidissement par échange de chaleur au moyen d'un fluide caloporteur de l'un au moins d'un quelconque équipement à refroidir d'un véhicule automobile.
Dans ce contexte, le système de refroidissement 2 de l'équipement 1 met en œuvre un groupe moto-ventilateur 3 mettant en mouvement un flux d'air Fx qui traverse un échangeur de chaleur 8 destiné à dissiper des calories générées par l'équipement 1. Un tel échangeur de chaleur prend par exemple la forme d'au moins un radiateur principal 8a participant de préférence au refroidissement de l'équipement 1. L'échangeur de chaleur peut par exemple être aussi formé par un refroidis seur de gaz ou un condenseur d'une boucle de climatisation.
Le système de refroidissement 2 met aussi en œuvre un circuit d'acheminement 4 d'un fluide caloporteur Fe entre l'équipement 1 et un circuit hydraulique intégré au stator du moteur électrique. Le stator objet de l'invention procure un échange de chaleur entre son environnement extérieur et le fluide caloporteur Fe circulant à son travers.
Conformément à la présente invention, le stator 7a d'un moteur électrique 7 équipant le groupe moto-ventilateur 3 se comporte comme un échangeur thermique agencé pour
dissiper dans un flux d'air Fx les calories présent dans un fluide caloporteur Fe. Le stator 7a coopère avec un rotor 7b muni d'un arbre d'entraînement en rotation de l'hélice 5. On notera que le circuit hydraulique intégré au stator 7a, décrit plus loin en relation avec les schémas (c) à (e) de la figure 11, est non représenté sur les schémas de la figure 9 et de la figure 12 pour ne pas surcharger ces figures.
En se reportant plus particulièrement aux schémas (a) et (b) de la figure 9, le groupe moto-ventilateur 3 comprend essentiellement un socle 6 porteur du moteur électrique 7 d'entraînement de l'hélice 5 en rotation. Le socle 6 constitue un organe de montage du groupe moto-ventilateur 3 sur un élément structurel du véhicule.
Le moteur électrique 7 est pourvu de moyens de raccordement électrique 7c à une source d'énergie électrique du véhicule. Le moteur électrique 7 comprend le stator 7a et le rotor 7b montés coaxiaux suivant l'axe A de rotation du rotor 7b et de l'hélice 5. Le rotor 7b est porteur de l'hélice 5 et le stator 7a est fixé sur le socle 6, par exemple par l'intermédiaire de pattes de fixation 7d.
Sur les schémas de la figure 9 et de la figure 12, le système de refroidissement 2 comprend essentiellement l'équipement 1, le circuit d'acheminement de fluide caloporteur, le stator 7a de l'invention et éventuellement un plusieurs échangeurs de chaleur. Les calories dégagées par l'équipement 1 par suite de sa montée en température sont transférées par le circuit d'acheminement 4 vers le circuit hydraulique incorporé au stator 7a du groupe moto-ventilateur 3. Une partie au moins de ces calories sont dissipées dans le flux d'air Fx par ce stator 7a de l'invention. Le fluide caloporteur Fe peut également être acheminé vers un échangeur de chaleur 8, par exemple utilisé comme un radiateur 8a pour dissiper les calories du même fluide caloporteur dans le flux d'air Fx. Le cheminement du fluide caloporteur Fe dans l'échangeur de chaleur 8 et le cheminement du fluide caloporteur dans le stator 7a peuvent être en série ou en parallèle, l'échangeur de chaleur 8 pouvant être en amont ou en aval du stator 7a, selon le sens de circulation du fluide Fe.
Sur le schéma (a) de la figure 9, le circuit d'acheminement 4 comprend une conduite amont 16 acheminant le fluide caloporteur Fe depuis l'équipement 1 vers le stator 7a du
groupe moto- ventilateur 3, et une conduite aval 17 acheminant le fluide caloporteur Fe depuis le stator 7a vers cet équipement 1.
Sur le schéma (b) de la figure 9 et sur les schémas (f) à (h) de la figure 12, le circuit d'acheminement 4 comprend une première portion 16a, 17a et une deuxième portion 16b, 17b. La première portion 16a, 17a s'étend entre l'équipement 1 et l'échangeur de chaleur 8. La deuxième portion 16b, 17b s'étend entre l'échangeur de chaleur 8 et le stator 7a.
Dans ce contexte, l'équipement 1 est refroidi par l'échangeur de chaleur 8 et/ou par le stator 7a selon l'invention.
Sur le schéma (b) de la figure 9, l'échangeur de chaleur 8 et le stator 7a sont montés en série sur le circuit d'acheminement 4 du fluide. Dans ce cas, les deux conduits composant la deuxième portion 16b, 17b relient l'échangeur de chaleur 8 et le circuit hydraulique intégré au stator 7a.
Sur la figure 10, le stator 7a comporte à sa périphérie un anneau 50 évidé pourvu d'un conduit d'admission 18a du fluide caloporteur Fe à l'intérieur du stator 7a. L'anneau est aussi pourvu d'un conduit d'évacuation 18b du fluide caloporteur Fe hors du stator 7a. Le stator 7a comporte aussi un fût 51 ménageant un passage axial pour le rotor 7b. Le stator 7a est aussi équipé d'un bloc de refroidissement 52 destiné à dissiper les calories du fluide caloporteur Fe dans le flux d'air Fx.
Sur les schémas (a) et (b) de la figure 9, ainsi que sur les schémas (c), (d) et (e) de la figure 11, le bloc de refroidissement 52 est agencée en une pluralité d'ailettes 52b radialement réparties par rapport à l'axe A d'extension axiale du stator 7a, ou en d'autres termes par rapport à l'axe A de rotation du rotor 7b.
Les schémas (c), (d) et (e) de la figure 11 illustrent respectivement divers exemples d'agencement du circuit hydraulique 31a, 31b et 31c ménagé à l'intérieur du stator 7a. Au moins un premier canal annulaire 50a s'étend au moins en partie le long de l'anneau 50. Pour ménager le circuit hydraulique 31a, 31b et 31c, le ou les composants 50, 51 et/ou 52b
du stator 7a sont individuellement ou collectivement agencés en double coques assemblées axialement entre elles, par scellement notamment.
Sur le schéma (c) de la figure 11, l'anneau 50 est pourvu d'un seul premier canal annulaire 50a constitutif du circuit hydraulique 31a. Le stator 7a comporte une cloison radiale 49a interne pour induire le sens S de circulation du fluide caloporteur Fe le long du premier canal annulaire 50a. Le conduit d'admission 18a et le conduit d'évacuation 18b débouchent sur le premier canal annulaire 50a de part et d'autre de la cloison radiale 49a. Dans ce cas, le circuit hydraulique 31a est constitué d'un seul premier canal annulaire 50a, le stator 7a ainsi formé se comportant alors comme un échangeur de chaleur entre le fluide caloporteur Fe et le flux d'air Fx extérieur au stator.
Sur le schéma (d) de la figure 11, l'anneau 50 est pourvu d'une pluralité de cloisons annulaires 49b concentriques. Les cloisons annulaires 49b ménageant entre elles successivement deux à deux une pluralité de premiers canaux annulaires 50a constitutifs du circuit hydraulique 31b. Des passages de fluide 13 sont ménagés à travers les cloisons annulaires 49b pour autoriser l'écoulement du fluide caloporteur Fe successivement entre les premiers canaux annulaires 50a. Le conduit d'admission 18a débouche sur un premier canal annulaire 50a dit amont et le conduit d'évacuation 18b débouche sur un premier canal annulaire 50a dit aval. Les notions amont et aval sont à considérer suivant le sens S de circulation du fluide à travers le stator 7a. Dans ce cas, le circuit hydraulique 31b est constitué d'une pluralité de premiers canaux annulaires 50a successivement reliés entre eux, le stator 7a ainsi formé se comportant alors comme un échangeur de chaleur entre le fluide caloporteur Fe et le flux d'air Fx extérieur au stator.
Sur le schéma (e) de la figure 11, le stator 7a est pourvu du bloc de refroidissement 52 interposé entre l'anneau 50 et le fût 51 et comportant une pluralité de canaux radiaux 14. L'anneau 50 comporte des cloisons radiales 49a ménageant successivement entre elles une pluralité de canaux annulaires extérieurs 50a alignés annulairement les uns après les autres. Par ailleurs, il est mis à profit les ailettes 52a pour allonger le circuit hydraulique
31c. A cet effet, le bloc de refroidissement 52 comporte des canaux radiaux 14 s'étendant à l'intérieur des ailettes 52a.
Les canaux radiaux 14 débouchent à leur extrémité distale sur les canaux annulaires extérieurs 50a. Les canaux radiaux 14 débouchent aussi à leur extrémité proximale sur des canaux annulaires intérieurs 51a ménagés à l'intérieur d'une paroi cylindrique 59 délimitant le fût 51. L'évidement intérieur de la paroi cylindrique 59 est segmenté par des cloisons radiales 49a réparties radialement autour de l'axe A dans l'évidement de la paroi cylindrique 59. On forme ainsi une pluralité de canaux annulaires intérieurs 51a formant des chambres de mise en communication de deux canaux radiaux 14 adjacents.
Le fluide caloporteur Fe circule depuis un canal annulaire extérieur 50a, dit premier canal annulaire extérieur, relié au conduit d'admission 18a, vers un premier canal radial 14. Le fluide caloporteur Fe circule alors à travers un canal annulaire intérieur 51a, dit premier canal annulaire intérieur, puis à travers un deuxième canal radial 14 ménagé à l'intérieur d'une ailette adjacente à la première ailette 52a comportant le premier canal radial 14. Le fluide caloporteur Fe est alors admis à l'intérieur d'un autre canal annulaire extérieur 50a renvoyant à nouveau le fluide caloporteur Fe vers un autre canal annulaire intérieur 51a par l'intermédiaire d'un canal radial 14. De telles modalités de circulation du fluide caloporteur Fe à travers le stator 7a sont répétées successivement jusqu'à l'admission du fluide dans un dernier canal radial 14 débouchant sur un dernier canal annulaire extérieur 50a relié au conduit d'évacuation 18b.
Le circuit hydraulique 31c est ainsi constitué d'une pluralité de jeux de canaux 50a, 14, 51a successifs. Chaque jeu de canaux est constitué successivement d'un canal annulaire extérieur 50a, d'un canal radial 14 d'ailette 52a, d'un canal annulaire intérieur 51a. On relèvera que d'autres variantes non représentées peuvent être mises en œuvre à partir de jeux de canaux analogues au circuit hydraulique 31c illustré sur le schéma (e) de la figure 11. Par exemple, le conduit d'admission 18a peut être relié à un ou plusieurs canaux annulaires extérieurs 50a et le conduit d'évacuation 18b peut être relié indifféremment à un ou plusieurs canaux annulaires extérieurs 50a. Le conduit d'évacuation 18b peut également être relié directement ou par le biais d'un canal radial à un ou plusieurs canaux annulaires intérieurs 51b. Par exemple encore, le conduit d'admission 18a peut être relié à un canal annulaire intérieur 51a et le conduit d'évacuation
18b être relié indifféremment à un canal annulaire extérieur 50a ou à un canal annulaire intérieur 51b.
Les schémas (f) à (h) de la figure 12 illustrent diverses variantes de réalisation d'un système de refroidissement 2 conforme à la présente invention. Le fluide caloporteur Fe circule le long de ou dans l'équipement 1 pour prélever des calories dégagées par cet équipement 1 en fonctionnement. Le fluide caloporteur Fe circule à travers le circuit d'acheminement 4 entre l'équipement 1, un échangeur de chaleur 8 et le stator 7a du moteur 7 constitutif du groupe moto-ventilateur 3.
Selon l'exemple de réalisation des schémas (g) ou (h), l'échangeur de chaleur 8 peut être utilisé comme un radiateur 8a, 8b, voire en tant que condenseur 8c, voire comme une combinaison de ces moyens. Plus particulièrement, l'échangeur de chaleur 8 est utilisé comme au moins un radiateur principal 8a, notamment dédié au refroidissement de l'équipement 1, à travers lequel circule le fluide caloporteur Fe acheminé vers le stator 7a. Le radiateur principal 8a est susceptible d'être un radiateur hautes températures ou basses températures. L'échangeur de chaleur 8 peut aussi être utilisé comme un radiateur annexe 8b dédié au refroidissement d'un équipement annexe 1.
Le ou les radiateurs 8a, 8b, voire aussi le condenseur 8c, sont successivement disposés les uns après les autres selon le sens de déplacement du flux d'air Fx, notamment parallèlement à leur plan général. Le flux d'air Fx généré par le groupe moto-ventilateur 3 traverse successivement le condenseur 8c s'il est présent, le radiateur annexe 8b à basses températures s'il est présent, puis le radiateur principal 8a, dit hautes températures. Le flux d'air Fx est susceptible d'être généré par soufflage tel que sur les schémas (f) à (h) l'illustre. Dans ce mode de réalisation, le flux d'air Fx est poussé par l'hélice 5 vers le ou les échangeurs de chaleur, l'hélice 5 étant disposée devant les échangeurs. Selon un autre mode de réalisation, le flux d'air Fx est susceptible d'être généré par aspiration. Dans ce mode de réalisation, le flux d'air Fx est aspiré par l'hélice 5 au travers du ou des échangeurs de chaleur, l'hélice 5 étant disposée après les échangeurs de chaleur, notamment entre ceux-ci et l'équipement 1.
Par exemple sur le schéma (f), l'échangeur de chaleur 8 comprend seulement le radiateur principal 8a à basses températures, par exemple. Il est cependant compris que selon l'exemple de réalisation illustré sur le schéma (f), le radiateur principal 8a peut aussi être un radiateur à hautes températures.
Selon l'exemple visible sur le schéma (g), l'échangeur de chaleur 8 comprend le radiateur principal 8a, le radiateur annexe 8b, voire subsidiairement le condenseur 8c. Ce condenseur 8c est alors disposé frontalement au groupe moto-ventilateur 3. Le radiateur annexe 8b est un radiateur basses températures, interposé entre le radiateur hautes températures 8a et le condenseur 8c, s'il est présent. Le flux d'air Fx est généré par soufflage et traverse successivement le condenseur 8c, le radiateur annexe 8b puis le radiateur principal 8a. Selon la variante du schéma (g), le circuit d'acheminement comprend le radiateur hautes températures 8a et le stator 7a.
Selon la variante du schéma (h), le circuit d'acheminement comprend le radiateur basses températures 8b et le stator 7a.
Sur l'ensemble des schémas de la figure 12, la mise en œuvre du groupe moto- ventilateur 3 est régulée par des moyens de commande 36. Les moyens de commande 36 traitent diverses informations à partir desquelles les moyens de commande 36 régulent le fonctionnement du groupe moto- ventilateur 3. Une telle régulation porte essentiellement sur les modalités d'activation du groupe moto-ventilateur 3, voire aussi sur la vitesse de rotation de l'hélice 5.