FR2728631A1 - Ventilateur centrifuge, notamment pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Un ventilateur centrifuge (1) comprend un boîtier (2) en forme de volute (3) et une turbine (4) tournant à l'intérieur du boîtier (2) sous l'action d'un moteur (5) de type électrique muni d'un circuit de commande comportant au moins un composant électronique (10) rayonnant de l'énergie calorifique. Le boîtier (2) comprend, à sa périphérie, une partie conformée (8) formant un évidement (9) propre à loger une partie au moins du composant électronique (10) rayonnant, de sorte qu'une partie au moins de l'air circulant dans la volute (3) dissipe la chaleur rayonnée par ledit composant électronique (10).

Description

Ventilateur centrifuge. notamment pour véhicule automobile
L'invention concerne un ventilateur centrifuge, notamment pour véhicule automobile, du type comprenant un boîtier en forme de volute et une turbine tournant à l'intérieur du boîtier sous l'action d'un moteur de type électrique muni d'un circuit de commande comportant des composants électroniques, dont au moins un rayonne de l'énergie calorifique, ladite turbine étant destinée à pulser de l'air dans la volute.

Dans un ventilateur de ce type, certains composants électroniques, et notamment les transistors ou résistances du circuit de commande du moteur électrique, rayonnent une grande quantité de chaleur qu'il est difficile de dissiper.

Or, si la dissipation n'est pas suffisamment efficace, cela peut diminuer très notablement les performances du moteur.

Pour remédier à cet inconvénient, l'homme de l'art a proposé de monter les composants électroniques les plus rayonnants sur la face arrière d'une plaque, dont la face avant est munie de nervures de refroidissement, lesquelles forment ailettes d'un radiateur de refroidissement. Une partie de l'air pulsé par la turbine est dérivée pour être envoyée sur les nervures de refroidissement. Un équipement régulateur de puissance de ce type est enseigné par exemple par la publication FR-A-2 676 610.

Les équipements régulateurs de puissance connus ne donnent pas entière satisfaction du fait que, d'une part, la dissipation de chaleur s'effectue par diffusion au travers de la plaque, ce qui n'offre qu'un faible rendement, et d'autre part, le trajet que doit emprunter l'air destiné au refroidissement est compliqué, ce qui rend difficile l'assemblage des pièces constituant le ventilateur. De plus, de par leur implantation, de tels équipements sont difficiles à changer en cas de panne du circuit de commande.

En conséquence, un but de l'invention est de procurer un ventilateur centrifuge qui ne présente pas les inconvénients des ventilateurs de la technique antérieure.

L'invention propose à cet effet un ventilateur centrifuge du type défini en introduction dans lequel le boîtier comprend une partie conformée formant un évidement orienté vers la turbine et propre à loger une partie au moins d'au moins un composant électronique rayonnant de l'énergie calorifique, de sorte qu'une partie au moins de l'air circulant dans la volute balaye ledit composant électronique pour dissiper la chaleur rayonnée par celui-ci.

Ainsi, le composant à refroidir est directement en contact avec le flux d'air pulsé, ce qui, d'une part, augmente très notablement le rendement de l'échange thermique, et d'autre part, simplifie le montage.

Selon l'invention, la partie conformée du boîtier dans laquelle se trouve implantée le composant électronique rayonnant est située à la périphérie du boîtier.

La volute étant coudée et s'enroulant en spirale autour de la turbine, l'air pulsé est contraint, par effet centrifuge, de balayer le composant électronique logé dans l'évidement de la partie conformée.

De plus, en logeant le composant électronique à la périphérie du boîtier, on maximise le balayage puisque, en cet endroit particulier, le flux d'air pulsé est maximum, à cause de l'effet centrifuge.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le composant électronique rayonnant, logé dans l'évidement, comprend une patte de fixation munie d'au moins une ouverture adaptée, et la partie conformée comprend des moyens de fixation propres à coopérer avec l'ouverture, pour immobiliser ledit composant dans la volute.

Par ailleurs, d'une part, le composant électronique rayonnant, logé dans l'évidement, comprend en outre une connexion électrique destinée à assurer sa connexion au circuit de commande, et d'autre part, la partie conformée comprend en outre une ouverture pour autoriser une partie au moins de ladite connexion électrique à sortir du boîtier.

De la sorte, le composant électronique est parfaitement maintenu à l'intérieur de l'évidement, et sa connexion au circuit de commande est assurée simplement.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'évidement loge en outre des moyens d'étanchéité comprenant une ouverture pour autoriser le passage de la connexion électrique, ainsi qu'un moyen de fixation propre à coopérer avec l'ouverture de la partie conformée pour interdire l'échappement d'air pulsé par celle-ci.

Très avantageusement, les moyens d'étanchéité sont une bague surmoulée ou rapportée sur la connexion électrique.

Ainsi, d'une part, l'air pulsé qui balaye le composant électronique ne peut s'échapper de la volute, et d'autre part, la bague contribue à renforcer la fixation du composant électronique.

Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un ventilateur centrifuge selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe transversale, agrandie, de la partie conformée du boîtier du ventilateur de la figure 1 et du composant électronique qu'elle loge; - la figure 3 est une vue du dessus du composant électronique; et - la figure 4 est une vue en coupe transversale du ventilateur dans un mode de réalisation particulier.

Le ventilateur centrifuge 1 représenté à la figure l comprend un boîtier 2 comportant une partie 3 en forme de volute spiralée de section croissante, à l'intérieur de laquelle est propre à tourner une turbine 4 sous l'action d'un moteur électrique 5 (représenté en trait discontinu), autour d'un axe de révolution 6.

L'air est aspiré de façon axiale par la turbine, puis mis en mouvement par effet centrifuge. Cet air pénètre alors dans la volute 3 et sort du boîtier 1 au niveau d'une sortie d'air 7, afin d'alimenter un dispositif de chauffage et/ou climatisation (non représenté sur la figure 1).

Le boîtier 2 comprend, à sa périphérie, une partie conformée 8 formant un évidement 9 à l'intérieur de la volute. Cet évidement 9 est orienté vers la turbine 4.

Pour décrire plus en détail la partie conformée 8 et les éléments quelle loge, on se réfère aux figures 2 et 3.

Dans l'évidement 9 formé par la partie conformée 8, se trouve logé un composant électronique 10 du circuit de commande du moteur électrique 5. Ce composant électronique 10 est, par exemple, une résistance de puissance de type céramique.

La résistance 10 est connectée au circuit de commande par l'intermédiaire d'une connexion électrique 11.

Cette résistance comprend également une patte de fixation 12, préférentiellement réalisée sous la forme d'une lame métallique semi-rigide, ainsi que des moyens formant coupe circuit 13, prévus en cas de dépassement d'un seuil prédéterminé en température par la résistance.

La patte de fixation 12 comprend des ouvertures 14 propres à coopérer avec des moyens de fixation 15 compris dans la partie conformée 8.

Ces moyens de fixation 15 sont par exemple des pions formant saillies sur lesquels sera clipée la patte de fixation 12.

Bien entendu, tout autre moyen de fixation résistant et autorisant le remplacement de la résistance en cas de dysfonctionnement peut être envisagé, comme par exemple une vis. Dans ce cas particulier, un passage sera prévu au travers de la paroi, pour autoriser le passage de la vis.

Pour autoriser la connexion de la résistance 10 avec le circuit de commande, la partie conformée 8 du boîtier 2 comprend une ouverture 16 qui autorise la sortie de la connexion électrique 11 à l'extérieur de la volute 3.

Cette connexion est représentée sur la figure 3 sous la forme d'une broche métallique à quatre éléments, mais toute autre connexion peut être envisagée.

Ainsi installée dans l'évidement 9 de la partie conformée 8, la résistance 10 se trouve au moins partiellement balayée par le flux d'air pulsé par la turbine 4. Ainsi, il est possible de dissiper la chaleur rayonnée par la résistance 10 en fonctionnement, avec une grande efficacité, puisque l'échange thermique s'effectue désormais directement au niveau de la résistance 10.

Afin d'éviter qu'une partie de l'air pulsé qui balaye la résistance 10 ne sorte par l'ouverture 16 réalisée dans la partie conformée 8, l'invention prévoit également des moyens d'étanchéité 17. Très avantageusement, ces moyens d'étanchéité sont réalisés sous la forme d'une bague 17 moulée ou rapportée sur la connexion électrique 11 de la résistance 10.

Cette bague d'étanchéité 17 est munie de moyens de fixation 18 qui coopèrent avec l'ouverture 16, afin d'assurer son immobilisation.

Cette bague 17 comprend une ouverture 19 qui autorise le passage de la connexion électrique 11. Cette ouverture 19 est, bien évidemment, homologue à la connexion 11, de sorte que l'air qui balaye la résistance ne puisse traverser la bague 17 en cet endroit.

Ainsi, la bague 17 fournit à la résistance 10 un second point de fixation. Elle se trouve donc parfaitement im bi- lisée à l'intérieur de l'évidement 9.

Sur la figure 1, la partie conformée 8 qui loge la résistance 10 est placée à l'entrée de la volute 3, dans sa partie la plus étroite, là où le flux d'air pulsé est le plus important, ce qui assure à la résistance 10 un refroidissement particulièrement efficace. Cependant, on peut prévoir de loger cette partie conformée 8 à tout autre endroit de la volute 3, à partir du moment où celle-ci est implantée sur la périphérie de cette volute.

La volute présentant une section croissante, le positionnement périphérique précis de l'évidement n'influence pas directement le rendement de l'échange thermique. En effet, le flux qui balaye une section de volute en un endroit donné est d'autant plus faible que la section est grande. Or, l'air pulsé est d'autant plus sujet à la force centrifuge que le rayon de la volute est grand. En conséquence, ces deux effets se compensent.

On se réfère maintenant à la figure 4 pour décrire une forme de réalisation particulière de l'invention.

La figure 4 illustre un ventilateur centrifuge identique à celui de la figure 1, à l'exception du boîtier 2, lequel est réalisé en deux parties 2a et 2b qui coopèrent.

La partie 2b comprend la partie conformée 8 qui loge les composants électroniques 10. Cette partie 2b comprend des moyens de fixation 19 propres à coopérer avec les extrémités 20 de la partie 2a. De la sorte, en cas de dysfonctionnement, il est particulièrement facile d'accéder à l'un des composants électroniques logés dans l'évidement 9 de la partie comformée 8. Pour cela, il suffit de séparer la partie 2b du boîtier, qui est amovible, de la partie 2a qui est fixe.

Bien entendu, le nombre de composants électroniques du circuit de commande, logés dans l'évidement 9, n'est pas limité à un. De même, on pourrait envisager de réaliser plusieurs évidements dans la volute afin d'installer dans chacun d'entre eux des composants électroniques ou électriques susceptibles de rayonner de la chaleur, lesquels composants pourraient appartenir à d'autres circuits de commande que celui du ventilateur.

Claims (8)

Revendications

1.- Ventilateur centrifuge du type comprenant un boîtier (2) en forme de volute (3) et une turbine (4) tournant à l'intérieur du boîtier (2) sous l'action d'un moteur (5) de type électrique muni d'un circuit de commande comportant des composants électroniques (10), dont au moins un rayonne de l'énergie calorifique, ladite turbine (4) étant destinée à pulser de l'air dans la volute (3), caractérisé en ce que le boîtier (2) comprend une partie conformée (8) formant un évidement (9) orienté vers la turbine et propre à loger une partie au moins d'au moins un composant électronique (10) rayonnant de l'énergie calorifique, de sorte qu'une partie au moins de l'air circulant dans la volute (3) balaye ledit composant électronique (10) pour dissiper la chaleur rayonnée par celui-ci.

2.- Ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie conformée (8) est située à la périphérie du boîtier (2).

3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le composant électronique (10) rayonnant comprend une patte de fixation (12) munie d'au moins une ouverture adaptée (14), et en ce que la partie conformée (8) comprend des moyens de fixation (15) propres à coopérer avec l'ouverture adaptée (14), pour immobiliser ledit composant électronique (10) dans la volute (3).

4.- Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le composant électronique (10) rayonnant comprend en outre une connexion électrique (11) destinée à le relier au circuit de commande, et en ce que la partie conformée (8) comprend en outre une ouverture (16) pour autoriser une partie au moins de ladite connexion électrique (11) à sortir du boîtier (2).

5.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'évidement (9) loge en outre des moyens d'étanchéité (17) comprenant une ouverture (19) pour autoriser le passage de la connexion électrique (11), ainsi que des moyens de fixation (18) propres à coopérer avec l'ouverture (16) de la partie conformée (8) pour interdire l'échappement d'air pulsé par celle-ci.

6.- Ventilateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (17) sont une bague surmoulée ou rapportée sur la connexion électrique (11).

7.- Ventilateur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le composant électronique (10) rayonnant, logé dans l'évidement (9), est une résistance de puissance de type céramique.

8.- Ventilateur selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la patte de fixation (12) est réalisée dans un matériau métallique.