FR2728027A1 - Electric motor driven fan for motor vehicle heating or air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
Pulseur d'air pour une installation de chauffage et/ou de climatisation de véhicule automobile
L'invention concerne un pulseur d'air destiné à faire partie d'une installation de chauffage et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile.Air blower for a heating and / or air conditioning installation of a motor vehicle
The invention relates to an air blower intended to form part of a heating and / or air conditioning installation of the passenger compartment of a motor vehicle.
On connaît déjà des pulseurs d'air de ce type qui comprennent un moteur entraînant une turbine dans un carter pourvu d'une entrée d'air et d'une sortie d'air.Air blowers of this type are already known which include a motor driving a turbine in a housing provided with an air inlet and an air outlet.
Dans un tel pulseur, de l'air provenant de l'extérieur et/ou de l'intérieur de l'habitacle pénètre par l'entrée d'air du carter, est mis en mouvement par la turbine, et s'échappe par la sortie d'air pour être ensuite envoyé dans un boîtier de chauffage et de distribution qui envoie de l'air froid ou réchauffé dans l'habitacle.In such a blower, air from outside and / or inside the passenger compartment enters through the air inlet of the casing, is set in motion by the turbine, and escapes through the air outlet to then be sent to a heating and distribution box which sends cold or heated air into the passenger compartment.
Dans les pulseurs connus, le carter a habituellement la forme d'une volute à l'intérieur de laquelle tourne la turbine, laquelle possède des pales qui s'étendent parallèle lement à l'axe de rotation de la turbine, si bien que l'air est mis en mouvement et accéléré par effet centrifuge.In known blowers, the casing usually has the shape of a volute inside which the turbine turns, which has blades which extend parallel to the axis of rotation of the turbine, so that the air is set in motion and accelerated by centrifugal effect.
Comme le moteur est rattaché au carter en forme de volute, de tels pulseurs sont particulièrement encombrants et difficiles à loger dans le compartiment moteur et/ou dans l'habitacle du véhicule.As the motor is attached to the scroll-shaped casing, such blowers are particularly bulky and difficult to accommodate in the engine compartment and / or in the passenger compartment of the vehicle.
En outre, la structure de ces pulseurs d'air connus est mal adaptée au traitement automatisé des chaînes de montage des véhicules automobiles.In addition, the structure of these known air blowers is ill-suited to the automated processing of assembly lines for motor vehicles.
L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités. The object of the invention is in particular to overcome the aforementioned drawbacks.
Elle propose à cet effet un pulseur d'air du type défini en introduction, dans lequel le carter est un conduit cylindrique d'axe donné ayant deux extrémités ouvertes opposées formant respectivement l'entrée d'air et la sortie d'air, dans lequel la turbine et le moteur sont logés à l'intérieur du conduit, dans l'axe de ce dernier, respectivement du côté de l'entrée d'air et du côté de la sortie d'air, dans lequel la turbine comporte une paroi cylindrique disposée coaxialement à l'intérieur du conduit et présentant une pluralité de pales s'étendant dans une direction non parallèle à l'axe du conduit, et dans lequel le moteur est entouré par une enveloppe cylindrique prolongeant la paroi cylindrique de la turbine et disposée coaxialement à l'intérieur du conduit, l'enveloppe présentant une pluralité de pales fixes reliant ladite enveloppe au conduit et s'étendant dans une direction non parallèle à l'axe du conduit.To this end, it proposes an air blower of the type defined in the introduction, in which the casing is a cylindrical duct of given axis having two opposite open ends forming the air inlet and the air outlet respectively, in which the turbine and the motor are housed inside the duct, in the axis of the latter, respectively on the side of the air inlet and on the side of the air outlet, in which the turbine has a cylindrical wall arranged coaxially inside the duct and having a plurality of blades extending in a direction not parallel to the axis of the duct, and in which the motor is surrounded by a cylindrical envelope extending the cylindrical wall of the turbine and arranged coaxially inside the duct, the casing having a plurality of fixed blades connecting said casing to the duct and extending in a direction not parallel to the axis of the duct.
On réalise ainsi un pulseur coaxial définissant intérieurement un passage d'air annulaire s'étendant depuis l'entrée d'air jusqu'à la sortie d'air. De l'air est ainsi mis en mouvement par les pales mobiles de la turbine puis accéléré par les pales fixes entourant le moteur.This produces a coaxial blower internally defining an annular air passage extending from the air inlet to the air outlet. Air is thus set in motion by the movable blades of the turbine and then accelerated by the fixed blades surrounding the engine.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque pale de la turbine présente une surface incurvée avec une courbure de même sens, qui s'étend à partir d'un premier bord sensiblement radial situé du côté de l'entrée d'air jusqu'à un second bord sensiblement radial situé du côté moteur, et décalé angulairement par rapport au premier bord.According to another characteristic of the invention, each blade of the turbine has a curved surface with a curvature of the same direction, which extends from a first substantially radial edge situated on the side of the air inlet up to to a second substantially radial edge located on the motor side, and angularly offset relative to the first edge.
De même, chaque pale fixe présente une surface incurvée avec une courbure de même sens qui s'étend à partir d'un premier bord sensiblement radial situé du côté de la turbine jusqu'à un second bord sensiblement radial situé du côté de la sortie d'air, le second bord étant décalé angulairement par rapport au premier bord.Likewise, each fixed blade has a curved surface with a curvature in the same direction which extends from a first substantially radial edge located on the side of the turbine to a second substantially radial edge located on the side of the outlet d air, the second edge being angularly offset from the first edge.
La surface incurvée des pales de la turbine ou celle des pales fixes est ainsi engendrée par une infinité de segments sensiblement radiaux qui relient le premier bord au second bord.The curved surface of the turbine blades or that of the fixed blades is thus generated by an infinity of substantially radial segments which connect the first edge to the second edge.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les courbures des pales de la turbine et les courbures des pales fixes sont de sens opposés.According to another characteristic of the invention, the curvatures of the blades of the turbine and the curvatures of the fixed blades are in opposite directions.
Avantageusement, les pales fixes ont une longueur supérieure aux pales de la turbine.Advantageously, the fixed blades have a length greater than the blades of the turbine.
Selon une autre caractéristique, le nombre des pales fixes est supérieur au nombre des pales de la turbine.According to another characteristic, the number of fixed blades is greater than the number of blades of the turbine.
De façon avantageuse, chaque pale fixe comporte un bord long encastré dans l'enveloppe cylindrique et un bord long opposé en appui à l'intérieur du conduit cylindrique.Advantageously, each fixed blade has a long edge embedded in the cylindrical envelope and an opposite long edge resting inside the cylindrical duct.
Il en résulte que l'enveloppe entourée par les aubes fixes peut être facilement emboîtée à l'intérieur du conduit cylindrique.As a result, the envelope surrounded by the fixed vanes can be easily fitted inside the cylindrical duct.
Avantageusement, la paroi cylindrique de la turbine et l'enveloppe cylindrique entourant le moteur ont sensiblement le même diamètre extérieur.Advantageously, the cylindrical wall of the turbine and the cylindrical envelope surrounding the engine have substantially the same outside diameter.
Selon une autre caractéristique, la paroi cylindrique de la turbine est rattachée à un disque percé de trous de passage d'air.According to another characteristic, the cylindrical wall of the turbine is attached to a disc pierced with air passage holes.
Il est prévu également que le moteur possède une culasse qui est logée à l'intérieur de l'enveloppe cylindrique et qui est maintenue à distance de celle-ci par des espaceurs pour définir des passages d'air s'étendant parallèlement à l'axe.It is also intended that the engine has a cylinder head which is housed inside the cylindrical casing and which is kept at a distance therefrom by spacers to define air passages extending parallel to the axis .
Il en résulte que de l'air peut longer la culasse du moteur et passer ensuite au travers des trous de la turbine, pour contribuer au refroidissement du moteur. As a result, air can run along the cylinder head of the engine and then pass through the holes in the turbine, to help cool the engine.
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 axiale d'un pulseur d'air selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe simplifiée selon la ligne
II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue d'extrémité de la turbine, les pales de cette dernière n'étant pas représentées; et - la figure 4 est une vue latérale de la turbine et de l'enveloppe du moteur avec leurs pales respectives.In the description which follows, given solely by way of example, reference is made to the appended drawings, in which - FIG. 1 is a view in axial section of an air blower according to the invention; - Figure 2 is a simplified sectional view along the line
II-II of Figure 1; - Figure 3 is an end view of the turbine, the blades of the latter not being shown; and - Figure 4 is a side view of the turbine and the engine casing with their respective blades.
Le pulseur d'air représenté aux figures 1 et 2 comprend un conduit cylindrique circulaire 10 d'axe XX formant carter et pourvu de deux extrémités ouvertes opposées 12 et 14 formant respectivement une entrée d'air et une sortie d'air pour le pulseur.The air blower shown in Figures 1 and 2 comprises a circular cylindrical duct 10 of axis XX forming a housing and provided with two opposite open ends 12 and 14 respectively forming an air inlet and an air outlet for the blower.
Le conduit 10 loge intérieurement un moteur électrique 16 comportant un arbre 18 sur lequel est calée une turbine 20, de telle sorte que l'arbre 18 s'étende dans la direction de l'axe XX, la turbine 20 étant située du côté de l'entrée d'air 12 et le moteur 16 du côté de la sortie d'air 14.The conduit 10 internally houses an electric motor 16 comprising a shaft 18 on which a turbine 20 is wedged, so that the shaft 18 extends in the direction of the axis XX, the turbine 20 being located on the side of the air inlet 12 and the motor 16 on the air outlet side 14.
La turbine 20 comprend une roue 22 constituée d'une paroi cylindrique 24 disposée coaxialement à 1' axe XX et formée d'une seule pièce avec un disque 26 monté sur un moyeu 28 calé sur l'arbre 18 du moteur. The turbine 20 comprises a wheel 22 consisting of a cylindrical wall 24 arranged coaxially to the axis XX and formed in one piece with a disc 26 mounted on a hub 28 fixed on the shaft 18 of the engine.
La paroi cylindrique 24 présente une extrémité annulaire 30 sur laquelle est fixé un capot 32 en forme de dôme, lequel est muni d'une ouverture axiale 34.The cylindrical wall 24 has an annular end 30 to which a dome-shaped cover 32 is fixed, which is provided with an axial opening 34.
La turbine 20 comprend en outre des pales 36 (au nombre de sept dans l'exemple) montées à la périphérie de la paroi cylindrique 24. The turbine 20 also comprises blades 36 (seven in number in the example) mounted on the periphery of the cylindrical wall 24.
Chacune des pales 36 (figures 1 et 4) présente une surface incurvée ayant une courbure de même sens qui s'étend à partir d'un premier bord sensiblement radial 38 disposé du côté de l'enjoliveur 32 jusqu'à un second bord sensiblement radial 40 disposé du côté du disque 26, donc du moteur 16, et décalé angulairement par rapport au premier bord 38.Each of the blades 36 (FIGS. 1 and 4) has a curved surface having a curvature in the same direction which extends from a first substantially radial edge 38 disposed on the side of the hubcap 32 up to a second substantially radial edge. 40 disposed on the side of the disc 26, therefore of the motor 16, and angularly offset relative to the first edge 38.
La surface de chaque pale 36 est définie par une multiplicité de segments sensiblement radiaux reliant le bord 38 au bord 40 et se décalant angulairement de façon progressive et régulière du premier bord 38 jusqu'au second bord 40.The surface of each blade 36 is defined by a multiplicity of substantially radial segments connecting the edge 38 to the edge 40 and shifting angularly in a progressive and regular manner from the first edge 38 to the second edge 40.
Chacune des pales 36 comprend en outre un bord long intérieur 42 rattaché à la paroi cylindrique 22, dans l'exemple par emboîtement, et un bord long extérieur 44 situé à faible distance de l'intérieur du conduit 10.Each of the blades 36 further comprises an inner long edge 42 attached to the cylindrical wall 22, in the example by interlocking, and an outer long edge 44 located a short distance from the interior of the duct 10.
Comme on le voit sur la figure 4, les pales 36 ont une courbure de même sens qui définit une surface concave dont la concavité est tournée dans le sens de rotation de la turbine (flèche R).As can be seen in FIG. 4, the blades 36 have a curvature in the same direction which defines a concave surface whose concavity is turned in the direction of rotation of the turbine (arrow R).
Le disque 26 de la turbine 20 comprend trois trous oblongs 46, 48 et 50 (figure 3) servant de passages d'air et disposés dans des positions particulières pour des raisons acoustiques.The disc 26 of the turbine 20 comprises three oblong holes 46, 48 and 50 (FIG. 3) serving as air passages and arranged in particular positions for acoustic reasons.
Le moteur 16 comprend une carcasse 52 ayant une forme de révolution étagée, cette carcasse étant logée axialement à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique 54 disposée dans le prolongement axial de la paroi cylindrique 24 de la turbine et ayant le même diamètre que cette paroi cylindrique (figure 1). L'enveloppe 54 comporte une première face annulaire 56 située proche de la turbine 20 et une seconde face annulaire 58 située proche de la sortie 14.The motor 16 comprises a carcass 52 having a stepped form of revolution, this carcass being housed axially inside a cylindrical casing 54 disposed in the axial extension of the cylindrical wall 24 of the turbine and having the same diameter as this wall cylindrical (figure 1). The envelope 54 has a first annular face 56 located near the turbine 20 and a second annular face 58 located near the outlet 14.
La carcasse 52 du moteur est maintenue à distance de l'intérieur de l'enveloppe 54 au moyen de trois espaceurs 60 qui s'étendent parallèlement à l'axe XX et sont disposés à 1200 les uns des autres (figures 1 et 2), ce qui permet de définir trois passages 62 de circulation d'air le long de la carcasse 52 (figure 2).The carcass 52 of the engine is kept at a distance from the interior of the casing 54 by means of three spacers 60 which extend parallel to the axis XX and are arranged 1200 from one another (FIGS. 1 and 2), which makes it possible to define three passages 62 for air circulation along the carcass 52 (FIG. 2).
Les espaceurs 60 prennent appui contre un épaulement annulaire 64 de l'enveloppe 54 et sont maintenus axialement par une bague 66, laquelle est tenue par un capot 68 en forme de dôme, emboîté sur la face annulaire 58 de l'enveloppe 54. Ce capot 68 comporte une ouverture axiale 70 servant d'entrée d'air pour le refroidissement du moteur. En effet, de l'air peut pénétrer par cette ouverture 70, longer la carcasse 52 par les passages 62 puis pénétrer dans la turbine au travers des ouvertures 46, 48 et 50 et quitter celle-ci par l'ouverture axiale 34, comme montré par les flèches F2 sur la figure 1.The spacers 60 bear against an annular shoulder 64 of the envelope 54 and are held axially by a ring 66, which is held by a dome-shaped cover 68, fitted on the annular face 58 of the envelope 54. This cover 68 has an axial opening 70 serving as an air inlet for cooling the engine. Indeed, air can penetrate through this opening 70, go along the carcass 52 through the passages 62 then enter the turbine through the openings 46, 48 and 50 and leave the latter through the axial opening 34, as shown by the arrows F2 in FIG. 1.
L'enveloppe 54 est pourvue, à sa périphérie, d'une pluralité de pales 72 (au nombre de onze dans l'exemple) qui relient la paroi cylindrique 54 au conduit cylindrique 10 (figures 1 et 2). Chacune des pales 72 est fixe et présente une surface incurvée qui s'étend à partir d'un premier bord 74 sensiblement radial situé du côté de la turbine 20 jusqu'à un second bord 76 sensiblement radial situé du côté de la sortie d'air 14, le second bord 76 étant décalé angulairement par rapport au premier bord 74 (figures 1 et 4).The envelope 54 is provided, at its periphery, with a plurality of blades 72 (11 in number in the example) which connect the cylindrical wall 54 to the cylindrical conduit 10 (FIGS. 1 and 2). Each of the blades 72 is fixed and has a curved surface which extends from a first substantially radial edge 74 located on the side of the turbine 20 to a second substantially radial edge 76 located on the side of the air outlet. 14, the second edge 76 being angularly offset relative to the first edge 74 (Figures 1 and 4).
Chacune des pales 72 présente une surface incurvée de courbure constante, dont la concavité est tournée dans le sens opposé de la courbure des pales 36. La surface incurvée de chaque pale 72 est définie par une multiplicité de segments sensiblement radiaux reliant le bord 74 au bord 76 en se décalant angulairement de façon progressive. Les pales 72 tournent donc leur concavité à l'opposé du sens de rotation R de la turbine 20.Each of the blades 72 has a curved surface of constant curvature, the concavity of which is turned in the opposite direction of the curvature of the blades 36. The curved surface of each blade 72 is defined by a multiplicity of substantially radial segments connecting the edge 74 to the edge 76 by gradually shifting angularly. The blades 72 therefore rotate their concavity opposite the direction of rotation R of the turbine 20.
Chacune des pales 72 est délimitée par un bord long interne 78 encastré dans une rainure 80 de forme sensiblement hélicoïdale menagée à la périphérie de l'enveloppe 54 (figure 2) et par un bord long opposé 82 venant en appui à l'intérieur du conduit cylindrique. Les pales 72 ont une longueur supérieure à celle des pales 36.Each of the blades 72 is delimited by a long internal edge 78 embedded in a groove 80 of substantially helical shape formed at the periphery of the envelope 54 (FIG. 2) and by an opposite long edge 82 which comes to bear inside the duct cylindrical. The blades 72 have a length greater than that of the blades 36.
L'ensemble formé par le moteur 16 entouré par l'enveloppe 54 et les pales 72 ainsi que par la turbine 20 est introduit axialement dans le conduit 10 et l'enveloppe 54 est ensuite immobilisée par l'intermédiaire de trois tiges de verrouillage 84 dont une seule est représentée sur les figures 1 et 2.The assembly formed by the motor 16 surrounded by the casing 54 and the blades 72 as well as by the turbine 20 is introduced axially into the duct 10 and the casing 54 is then immobilized by means of three locking rods 84 of which only one is shown in FIGS. 1 and 2.
Chaque tige 84 comporte une première extrémité filetée 86 engagée dans un taraudage 88 de l'enveloppe 54 et une extrémité opposée 90 engagée dans un trou circulaire 92 du conduit 10.Each rod 84 has a first threaded end 86 engaged in a thread 88 of the casing 54 and an opposite end 90 engaged in a circular hole 92 in the conduit 10.
Les tiges 84 sont disposées radialement par rapport à l'axe
XX en formant deux à deux entre elles un angle de 1200. Rods 84 are arranged radially with respect to the axis
XX by forming two by two between them an angle of 1200.
Chacune des tiges 84 est introduite par un trou 92 du conduit 10 et son extrémité 86 est vissée dans le taraudage 88. Après mise en place des trois tiges, l'enveloppe 54 avec les pales 72 est maintenue fermement à l'intérieur du conduit 10.Each of the rods 84 is introduced through a hole 92 in the conduit 10 and its end 86 is screwed into the internal thread 88. After the three rods are in place, the casing 54 with the blades 72 is held firmly inside the conduit 10 .
Les pales 72 définissent ainsi, en combinaison avec l'enveloppe 54 et le conduit 10, une multiplicité de canaux 94 (au nombre de onze dans exemple), comme montré à la figure 2.The blades 72 thus define, in combination with the casing 54 and the conduit 10, a multiplicity of channels 94 (eleven in number for example), as shown in FIG. 2.
Les pales 72 sont décalées angulairement entre elles d'un angle A qui, dans l'exemple, est de 32,7 . The blades 72 are angularly offset between them by an angle A which, in the example, is 32.7.
Lorsque le moteur 16 est entraîné en rotation, les pales 36 de la turbine 20 aspirent de l'air au travers de l'entrée 12. Cet air est mis en mouvement par les pales 36 et est ensuite accéléré par les pales fixes 72 entourant l'enveloppe 54 et l'air ainsi accéléré s'échappe par la sortie 14, comme montré par les flèches F1 sur la figure 1. When the motor 16 is rotated, the blades 36 of the turbine 20 draw air through the inlet 12. This air is set in motion by the blades 36 and is then accelerated by the fixed blades 72 surrounding the envelope 54 and the air thus accelerated escapes through the outlet 14, as shown by the arrows F1 in FIG. 1.
En même temps, un léger flux d'air pénètre par l'ouverture 70 du capot 68, circule ensuite dans les passages 62 puis traverse les orifices 46, 48 et 50 de la turbine avant de quitter cette dernière par son ouverture axiale 34, comme montré par les flèches F2 (figure 1).At the same time, a slight flow of air penetrates through the opening 70 of the cover 68, then circulates in the passages 62 then crosses the orifices 46, 48 and 50 of the turbine before leaving the latter through its axial opening 34, as shown by arrows F2 (Figure 1).
On obtient ainsi un pulseur d'air de structure cylindrique, particulièrement compact et facile à loger dans une installation de chauffage et/ou de climatisation de véhicule automobile. Un tel pulseur possède un rendement supérieur, à taille égale, à celui des pulseurs d'air classiques à volutes.An air blower with a cylindrical structure is thus obtained, which is particularly compact and easy to accommodate in a heating and / or air conditioning installation of a motor vehicle. Such a blower has a higher efficiency, at equal size, than that of conventional air blowers with scrolls.
En outre, sa forme cylindrique convient parfaitement aux traitements automatisés sur des chaînes de montage de véhicules automobiles. In addition, its cylindrical shape is ideal for automated processing on automotive assembly lines.
Claims (10)
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| FR9414872A FR2728027A1 (en) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | Electric motor driven fan for motor vehicle heating or air conditioning system |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2728027A1 true FR2728027A1 (en) | 1996-06-14 |
| FR2728027B1 FR2728027B1 (en) | 1997-02-07 |
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Country Status (1)
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| FR (1) | FR2728027A1 (en) |
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| FR2728027B1 (en) | 1997-02-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20070831 |