FR2702011A1 - Ventilateur, en particulier pour un dispositif de chauffage ou de climatisation d'un véhicule automobile. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un ventilateur du type comprenant un boîtier (10) muni d'une entrée d'air latérale (22) et d'une sortie d'air radiale, une turbine (36) propre à tourner dans le boîtier et un moteur d'entraînement (30) muni d'un arbre (34) traversant l'entrée d'air latérale (22) et sur lequel est calée la turbine (36). Selon l'invention, l'entrée d'air latérale (22) constitue la seule entrée d'air du boîtier (10). Application aux dispositifs de chauffage ou de climatisation des véhicules automobiles.

Description

Ventilateur. en particulier pour un dispositif de chauffage ou de climatisation d'un véhicule automobile
L'invention concerne un ventilateur destiné tout particulièrement à faire partie d'un dispositif de chauffage ou de ventilation d'un véhicule automobile.

Elle concerne plus particulièrement un ventilateur du type comprenant un boîtier muni d'une entrée d'air latérale et d'une sortie d'air radiale, une turbine propre à tourner dans le boîtier et un moteur d'entraînement muni d'un arbre traversant entrée d'air latérale et sur lequel est calée la turbine.

On connaît, en particulier d'après le document FR-A2 466 648, un ventilateur de ce type, dans lequel l'entrée d'air précitée est prévue sur une face arrière du boîtier pour faciliter le refroidissement du moteur et dans lequel il est prévu une autre entrée d'air, constituant entrée d'air principale, ménagée sur une face frontale du boîtier. De l'air est ainsi admis dans le boîtier au travers des deux entrées d'air ménagées respectivement dans la face frontale et la face arrière du boîtier, et cet air est ensuite accéléré par effet centrifuge dans le boîtier, qui a une forme de spirale ou de volute, avant d'être refoulé par la sortie d'air radiale.

Un des principaux inconvénients d'un tel ventilateur est qu'il faut prévoir deux entrées d'air situées sur deux faces opposées du boîtier, ce qui nécessite des conduits complexes pour prélever de l'air extérieur au véhicule automobile et le diriger vers les deux entrées d'air.

On connaît aussi, d'après le document FR-A-2 532 998, un ventilateur qui s'apparente à celui du document précité et qui est réalisé sous la forme d'un ventilateur double comprenant deux turbines tournant respectivement dans deux boîtiers et entraînées par un moteur commun situé entre les deux turbines.

Un tel ventilateur double comporte quatre entrées d'air, à savoir deux entrées proches du moteur et deux entrées éloignées du moteur. I1 faut alors prévoir, pour alimenter ces deux dernières entrées, des conduits complexes propres à capter de l'air à l'extérieur du véhicule et qui n'ont pas la même configuration, d'où il résulte des différences de débit d'air en sortie des deux boîtiers.

L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités.

C'est en particulier un but de l'invention de procurer un ventilateur du type précité qui ne nécessite pas de conduits de structure complexe pour son alimentation en air extérieur.

C'est aussi un but de 1 invention de procurer un tel ventilateur qui peut être réalisé sous la forme d'un ventilateur double et qui peut être alimenté facilement en air extérieur, sans qu'il en résulte de différence de débit d'air en sortie des deux boîtiers que comporte ce double ventilateur.

L'invention propose un ventilateur du type défini en introduction, dans lequel l'entrée d'air latérale constitue la seule entrée d'air du boîtier.

Du fait que ce ventilateur ne comporte qu'une seule entrée d'air latérale, il peut être alimenté facilement en air extérieur à l'aide d'un seul conduit communiquant avec cette entrée d'air unique.

Avantageusement, il est prévu un déflecteur solidaire en rotation de la turbine.

Le déflecteur, de par sa configuration particulière, aspire l'air extérieur et le refoule dans le boîtier, ce qui améliore le fonctionnement du ventilateur.

En pratique, ce déflecteur comprend une paroi en forme de cuvette qui entoure l'arbre du moteur, s'évase progressivement depuis la turbine en direction du moteur et est munie extérieurement de pales non radiales propres à aspirer de l'air extérieur du boîtier pour le refouler dans ce dernier au travers de l'entrée d'air latérale.

Avantageusement, la paroi en forme de cuvette affecte une forme de révolution autour d'un axe qui coïncide avec l'arbre du moteur.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les pales du déflecteur ont une configuration générale en hélice.

Ces pales ont avantageusement une hauteur qui va en croissant depuis une extrémité située du côté de la turbine jusqu'à une extrémité située du côté du moteur d'entraînement de la turbine. En outre, la hauteur des pales est sensiblement nulle sur l'extrémité du déflecteur située du côté de la turbine.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la paroi en forme de cuvette du déflecteur se raccorde à une paroi évasée qui fait partie de la turbine et à laquelle se rattachent des aubes de turbine. On réalise ainsi une paroi continue à forme évolutive.

La paroi en forme de cuvette du déflecteur et la paroi évasée de la turbine ont avantageusement des parties de raccordement respectives qui ont sensiblement le même diamètre et qui sont montées sur un moyeu commun.

Ce moyeu comporte de préférence deux éléments de moyeu coaxiaux et alignés, sollicités en appui l'un contre l'autre par deux rondelles d'appui entourant l'arbre du moteur.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la paroi en forme de cuvette du déflecteur comporte au moins un trou de passage d'air pour le refroidissement du moteur d'entraînement de la turbine.

Le ventilateur de l'invention peut être réalisé sous la forme d'un ventilateur double comprenant deux boîtiers dans lesquels tournent respectivement deux turbines entraînées par un moteur commun, les deux boîtiers ayant leurs entrées d'air latérales respectives tournées l'une vers l'autre.

Ainsi, ces deux entrées d'air peuvent être alimentées par une conduite commune, si bien qu'on obtient des débits d'air identiques en sortie des deux boîtiers.

Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un ventilateur double selon l'invention, le plan de coupe passant par l'axe de l'arbre du moteur; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective d'un déflecteur du ventilateur de la figure 1; - la figure 4 est une vue de côté du déflecteur de la figure 3; - la figure 5 est une vue d'extrémité du déflecteur des figures 3 et 4; et - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5.

Le ventilateur double représenté à la figure 1 possède une structure générale symétrique par rapport à un plan de symétrie P qui s'étend perpendiculairement au plan du dessin.

Le ventilateur comprend deux boîtiers symétriques 10 dont chacun comporte une paroi frontale 12 et une paroi arrière 14, toutes deux parallèles au plan P, ainsi qu'une paroi périphérique 16 à génératrices parallèles qui raccorde les parois 12 et 14 et qui a une forme générale de spirale ou de volute (figure 2).

La paroi arrière 14 comporte une partie tronconique 18 qui aboutit à une ouverture circulaire 20 délimitant une entrée d'air latérale 22 du boîtier, qui constitue l'unique entrée de ce dernier.

Chacun des boîtiers 10 comprend en outre une sortie d'air radiale 24 (figure 2) permettant de refouler de l'air dans une direction généralement orthogonale à la direction d'admission d'air.

Les deux boîtiers 10 sont avantageusement réalisés en matière plastique et sont reliés entre eux par une entretoise 26 (figure 1), sur laquelle est fixé un support 28 servant à la fixation d'un moteur électrique 30. Ce moteur comprend un corps 32 traversé par un arbre 34 ayant un axe XX qui s'étend perpendiculairement au plan P, et sur lequel sont centrées les ouvertures respectives 20 des deux boîtiers 10.

Sur chacune des deux extrémités de l'arbre qui fait saillie dans le boîtier correspondant sont calés une turbine 36 propre à tourner dans le boîtier, ainsi qu'un déflecteur 38 qui s'étend à partir de la turbine 36 en direction du moteur 30.

Le déflecteur 38 est avantageusement réalisé par moulage d'une matière plastique. I1 comprend une paroi 40 en forme de cuvette affectant une forme de révolution autour de l'axe XX, qui entoure l'arbre 34 du moteur 30 et qui entoure en partie le corps 32 du moteur 30 (figure 1).

La paroi 40 s'évase progressivement depuis une extrémité 42 de petit diamètre située du côté de la turbine jusqu a une extrémité 44 de plus grand diamètre située du côté du moteur 30 et entourant le corps 32 de ce dernier.

Comme montré à la figure 6, la courbure de la paroi 40 possède un point d'inflexion. Elle est définie tout d'abord, à partir de l'extrémité 42, par un premier rayon de courbure
R1 dont le centre C1 est extérieur à la paroi 40 et ensuite par un second rayon de courbure R2 dont le centre C2 est intérieur à la paroi 40.

La paroi 40 est munie extérieurement d'une pluralité de pales non radiales 46 qui ont chacune une configuration générale en hélice comme on le voit notamment sur la figure 5.

Chacune des pales possède une hauteur qui s'étend non radialement par rapport à l'axe XX et qui est croissante depuis l'extrémité 42 jusqu'à l'extrémité 44. Chacune des pales 46 est délimitée par un bord extérieur 48 qui présente aussi une double courbure à point d'inflexion.

Le bord 48 est défini tout d'abord par un premier rayon de courbure R3 dont le centre C3 est à l'extérieur de la paroi 40 et ensuite par deux rayons de courbure successifs R4 et R5 ayant des centres respectifs C4, C5 situés à l'intérieur de la paroi 40.

Les pales 46 sont réunies entre elles, du côté de l'extrémité 44 de la paroi 40, par un anneau périphérique 50, ce qui permet de définir une multiplicité de passages d'air 52 en forme d'arcs de cercle, situés entre l'anneau 50 et l'extrémité 44.

Comme le montre la figure 3, la paroi 40 peut comporter aussi des trous 54 de passage d'air pour le refroidissement du moteur 30.

Comme montré à la figure 5, les pales 46 sont inclinées dans la direction du sens de rotation (flèche A) du déflecteur 38.

Comme montré à la figure 1, la turbine 36 comprend une paroi évasée 56 à courbure progressive sans point d'inflexion, ayant une extrémité 58 de petit diamètre et une extrémité 60 de grand diamètre. L'extrémité 58 a sensiblement le même diamètre que l'extrémité 42 de la paroi 40, si bien que ces extrémités constituent ainsi des parties de raccordement entre la turbine 36 et la paroi 40 du déflecteur 38. L'extrémité 60 de la paroi 56 est située à proximité de la paroi 12 du boîtier 10 correspondant.

Sur la paroi 56 se rattachent une pluralité d'aubes de turbine 62 dont les extrémités respectives sont en outre reliées par un anneau 64.

Les extrémités 58 et 42 sont montées sur un moyeu commun constitué d'un premier élément de moyeu 66 introduit dans la turbine 36 et d'un second élément de moyeu 68 introduit dans la paroi 40. Ces deux éléments de moyeu sont coaxiaux et alignés et ils sont sollicités en appui l'un contre l'autre par deux rondelles d'appui 70, 72 montées autour de l'arbre 34 du moteur et maintenues par des bagues de serrage 74 et 76.

Le ventilateur représenté à la figure 1 fonctionne de la façon suivante. De l'air prélevé à l'extérieur du véhicule ou éventuellement recyclé à partir de l'habitacle est introduit dans chacune des entrées d'air 22 à partir d'une seule conduite (non représentée). La configuration particulière de chacun des déflecteurs 38 permet d'accélérer cet air et de l'introduire à l'intérieur du boîtier 10 correspondant au travers de l'entrée d'air 22 de forme annulaire. L'air ainsi introduit dans le boîtier 10 est accéléré par les pales 62 de la turbine 36 et, par effet centrifuge, s'écoule le long de la paroi 16 avant de quitter le boîtier de façon tangentielle par la sortie radiale 24 (figure 2).

Du fait que les deux entrées d'air 22 sont situées en vis-àvis l'une de l'autre et alimentées par une même conduite, les débits d'air fournis par les deux sorties 24 sont identiques.

Bien entendu, 1 invention n'est pas limitée à la forme de réalisation particulière décrite et représentée sur les dessins et s'étend à d'autres variantes de réalisation.

En particulier, l'invention peut s'appliquer à un ventilateur simple comprenant un boîtier, une turbine, un déflecteur et un moteur.

L'invention s'applique tout particulièrement aux ventilateurs pour les installations de chauffage ou de climatisation des véhicules automobiles.

Claims (12)

Revendications

1.- Ventilateur, en particulier pour un dispositif de chauffage ou de climatisation d'un véhicule automobile, comprenant un boîtier (10) muni d'une entrée d'air latérale (22) et d'une sortie d'air radiale (24), une turbine (36) propre à tourner dans le boîtier et un moteur d'entraînement (30) muni d'un arbre (34) traversant l'entrée d'air latérale et sur lequel est calée la turbine, caractérisé en ce que ladite entrée d'air latérale (22) constitue la seule entrée d'air du boîtier (10).

2.- Ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un déflecteur (38) solidaire en rotation de la turbine (36).

3.- Ventilateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le déflecteur (38) comprend une paroi (40) en forme de cuvette qui entoure l'arbre (34) du moteur, s'évase progressivement depuis la turbine (34) en direction du moteur (30) et est munie extérieurement de pales non radiales (46) propres à aspirer de l'air extérieur au boîtier et à le refouler dans ce dernier au travers de l'entrée d'air latérale (22).

4.- Ventilateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la paroi (40) en forme de cuvette du déflecteur (38) affecte une forme de révolution autour d'un axe (XX) qui coïncide avec l'arbre (34) du moteur (30).

5.- Ventilateur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les pales (46) du déflecteur ont une configuration générale en hélice.

6.- Ventilateur selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les pales (46) du déflecteur (38) ont une hauteur qui croît depuis une extrémité (42) de la paroi, située du côté de la turbine, jusqu'à une extrémité (44) de la paroi (40), située du côté du moteur (30).

7.- Ventilateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la hauteur des pales (46) est sensiblement nulle sur l'extrémité (42) de la paroi (40) située du côté de la turbine (36).

8.- Ventilateur selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la paroi (40) en forme de cuvette du déflecteur (38) se raccorde à une paroi évasée (56) qui fait partie de la turbine (36) et à laquelle se rattachent des aubes de turbine (62).

9.- Ventilateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la paroi (40) en forme de cuvette du déflecteur (38) et la paroi évasée (56) de la turbine (36) ont des parties de raccordement respectives (42,58) qui ont sensiblement le même diamètre et qui sont montées sur un moyeu commun (66,68).

10.- Ventilateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyeu comporte deux éléments de moyeu (66,68) coaxiaux et alignés, sollicités en appui l'un contre l'autre par deux rondelles d'appui (70,72) entourant l'arbre (34) du moteur (30).

11.- Ventilateur selon l'une des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que la paroi (40) en forme de cuvette du déflecteur (38) comporte au moins un trou (54) de passage d'air pour le refroidissement du moteur (30).

12.- Ventilateur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend deux boîtiers (10) dans lesquels tournent respectivement deux turbines (36) entraînées par un moteur commun (30), les deux boîtiers ayant leurs entrées d'air latérales respectives (22) tournées l'une vers 1 ' autre.