FR2757576A1 - Ventilateur centrifuge a trappe, notamment pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Un ventilateur centrifuge comprend un boîtier (1) en forme de volute (2) qui loge à rotation une turbine (3) entraînée par un moteur électrique (4), commandé par un circuit de commande (11) comprenant un composant électronique (7) qui rayonne de l'énergie calorifique. Le composant est logé en un endroit choisi (10) dans la volute en vue de son refroidissement par un flux d'air pulsé par la turbine. Le boîtier comprend en aval de l'endroit choisi une ouverture conformée (12) qui communique avec l'extérieur et dont l'accès est contrôlé par un volet d'évacuation (13) qui peut prendre des positions ouverte et fermée autorisant ou interdisant l'évacuation par l'ouverture du flux d'air pulsé. Le circuit de commande (11) comprend un circuit de temporisation (14) qui, en cas d'arrêt de l'installation, place le volet d'évacuation (13) dans sa position ouverte tout en forçant le moteur (4) à entraîner la turbine (3), pendant une durée de temporisation choisie.

Description

Ventilateur centrifuge à trappe, notamment pour véhicule automobile 'invention concerne le domaine des installations de chaufrage-ventilation et/ou climatisation, notamment de véhicule automobile.

Elle concerne plus particulièrement les ventilateurs centrifuges qui sont utilisés dans de telles installations et oui comprennent un boîtier en forme de volute logeant à rotation une turbine entraînée par un moteur, de type électrique, commandé par un circuit de commande comprenant au moins un composant électronique rayonnant de l'énergie calorifique et logé en un endroit choisi dans la volute en vue de son refroidissement par un flux d'air pulsé par la turbine.

I1 est déjà connu, notamment d'après la Demande de Brevet nO 94 15508 de la Demanderesse, d'implanter dans la volute d'un ventilateur centrifuge un ou plusieurs composants électroniques, notamment celui ou ceux du circuit de commande du moteur électrique, comme par exemple des transistors ou des résistances de puissance, afin d'évacuer l'énergie calorifique qu'ils rayonnent.

De tels aménagement ont fait la preuve de leur efficacité lorsque l'installation fonctionne. Cependant, lorsque l'installation est mise hors de fonctionnement, la turbine n'est plus, subitement, entraînée en rotation, et par conséquent il n'y a plus production de flux d'air pulsé. De même, lorsque le flux d'air sortant de la turbine, qui est habituellement amené à être distribué dans l'habitacle par l'intermédiaire de bouches de sortie, ne circule pas, par exemple en fermant ces bouches de sortie, la turbine est entraînée en rotation mais il n'y a pas de mouvement de flux d'air. I1 en résulte que les composants électroniques qui ont été fortement échauffés pendant toute la durée de fonctionnement de l'installation ne peuvent plus être refroidis, ce qui peut les endommager sérieusement, voire même les rendre inutilisables.

Un but de l'invention est donc de procurer un ventilateur centrifuge qui ne présente pas l'inconvénient des ventilateurs de la technique antérieure.

L'invention propose à cet effet un ventilateur centrifuge du type défini en introduction dans lequel - d'une part le boîtier comprend en aval de l'endroit choisi, où se trouve implanté le composant électronique rayonnant, une ouverture conformée qui communique avec l'extérieur de la volute et dont l'accès est contrôlé par un volet d'évacuation, installé en aval de l'ouverture, et qui peut être placé dans au moins deux positions dites "ouverte" et "fermée", dans lesquelles, respectivement, il autorise ou interdit l'évacuation, par l'ouverture, du flux d'air pulsé issu de la turbine, - et d'autre part le circuit de commande comprend un circuit de temporisation qui, en cas de mise hors de fonctionnement de l'installation, place automatiquement le volet d'évacuation dans sa position ouverte tout en forçant le moteur à entraîner la turbine, pendant une durée de temporisation choisie, comprise de préférence entre environ cinq secondes et environ une minute.

I1 en résulte que pendant toute la durée de temporisation, le (ou les) composant(s) imDlanté(s) dans la volute est (ou sont) balayé(s) par le flux d'air pulsé, qui est ensuite évacué à l'extérieur de la volute, au niveau de l'ouverture, grâce au volet d'évacuation qui en commande l'accès.

Préférentiellement, l'ouverture et le composant électronique rayonnant sont situés à la périphérie du boîtier, et plus préférentiellement encore dans une partie terminale de la volute. Cela permet de refroidir avec plus d'efficacité les composants électroniques.

Dans un mode de réalisation préférentiel, la durée de temporisation est choisie égale à environ trente secondes.

Avantageusement, le composant électronique rayonnant, logé en l'endroit choisi, est une résistance de puissance.

Mais on peut également implanter d'autres composants électroniques et/ou une partie au moins d'un module de variation de vitesse du moteur que comprend le circuit de commande.

Dans la description oui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère à l'unique figure annexée qui illustre schématiquement, dans une vue en coupe transversale, un ventilateur centrifuge selon l'invention, dans un mode de réalisation préférentiel.

Dans les installations, par exemple de chauffage-ventilation d'un véhicule automobile, on fait appel à un ventilateur (ou pulseur) pour alimenter en air un boîtier de traitement et de distribution d'air.

L'invention concerne de tels ventilateurs, et notamment les ventilateurs centrifuges propres à aspirer de l'air axialement et à rejeter celui-ci de façon radiale dans une volute.

Le ventilateur centrifuge illustré sur l'unique figure comprend ainsi un boîtier 1 qui comprend une partie conformée 2 en forme de volute spiralée, de section généralement croissante. Dans une partie centrale de cette volute spiralée, se trouve installée une turbine 3 qui peut être mise en rotation autour d'un axe I par un moteur 4 (représenté en traits discontinus), généralement de type électrique.

L'air aspiré axialement par la turbine 3 pénètre, par effet centrifuge, à l'intérieur de la volute spiralée 2 et débouche hors de celle-ci en une sortie 5 d'une partie terminale 6 destinée à être raccordée au boîtier de distri- bution et de traitement d'air (non représenté sur la figure).

Le moteur électrique 4 de ce ventilateur est commandé par un circuit de commande (partiellement représenté par les éléments 7 et 11 sur la figure). Ce circuit de commande comprend généralement des composants électroniques 7 qui, pour certains, rayonnent une quantité de chaleur importante lorsque le moteur est en fonctionnement, et que par conséquent le ventilateur alimente en air l'installation.

De tels composants électroniques 7 peuvent être notamment des résistances de puissance, de type céramique, capables de faire varier la vitesse de rotation du moteur 4 afin que celui-ci puisse fonctionner à différents régimes, permettant ainsi de faire varier le débit du flux d'air pulsé destiné à alimenter l'installation. Mais, il peut s'agir d'autres composants électroniques, comme par exemple un radiateur de refroidissement propre à dissiper la chaleur rayonnée par conduction par un circuit électronique qu'il supporte, ou bien tout ou partie d'un module complet de variation de la vitesse du moteur.

Pour refroidir le ou les composants électroniques qui rayonnent de la chaleur, on prévoit dans la paroi externe 8 du boîtier, en amont de sa partie terminale 6, une partie conformée 9 qui délimite un logement 10. Bien évidemment, les dimensions du logement 10 sont adaptées au volume occupé par les différents composants 7 qu'il est censé loger. De la sorte, le flux d'air pulsé qui circule à l'intérieur de la volute 2, selon les flèches F, vient lécher les composants 7 qui se trouvent logés dans le logement 10, permettant ainsi de dissiper l'énergie calorifique qu'ils rayonnent.

I1 est clair que, sans un tel refroidissement, les comno- sants électroniques 7 pourraient être endommagés, ou même mis hors de fonctionnement, rendant ainsi le circuit de commande 11 et donc le ventilateur inutilisables.

Dans les installations actuelles, lorsque ladite installation est mise hors de fonctionnement, le circuit de commande 11 interdit presque instantanément l'alimentation du moteur 4. Du fait que ce dernier ne fonctionne plus, la turbine 3 n'est plus entraînée en rotation, et par conséquent plus aucun flux d'air ne circule dans la volute 2. il en résulte que les composants électroniques 7 logés dans le logement 10 ne sont plus balayés par un flux d'air, et par conséquent ne peuvent plus être refroidis.

Or, l'énergie calorifique que rayonnent ces composants électroniques 7 ne cesse pas instantanément dès lors ou'ils ne sont plus en fonctionnement. I1 en résulte que dans les installations actuelles ils risquent d'être endommagés partiellement ou totalement dans les instants qui suivent l'arrêt de l'installation.

Pour remédier à cet inconvénient, le ventilateur selon l'invention comprend en aval du logement 10, et donc en aval des composants électroniques 7, d'une part, une ouverture conformée 12 réalisée dans la paroi externe 8, en amont de la sortie d'air 5 de la partie terminale 6, et d'autre part, un volet d'évacuation 13 fixé à rotation sur la paroi 8 entre l'ouverture 12 et la sortie d'air 5.

Ce volet d'évacuation 13 peut prendre au moins deux positions dites respectivement "ouverte" et "fermée". Dans la position fermée, le volet d'évacuation obstrue complètement l'ouverture conformée 12, si bien qu'un flux d'air pulsé peut circuler dans la volute 2 et alimenter en air pulsé le boîtier de traitement et de distribution d'air de l'installation. Lorsque le volet d'évacuation 13 est dans la position ouverte, il obstrue complètement la partie terminale 6 de la volute 2, interdisant ainsi l'accès à la sortie d'air 5, et contraignant ainsi le flux d'air qui circule à sortir à l'extérieur de la volute 2 par l'ouverture conformée 12.

La position du volet d'évacuation 13 est gérée, de préférence, par le circuit de commande 11. Lorsque ce dernier reçoit de l'installation un signal lui indiquant qu'elle est mise hors de fonctionnement, il actionne un circuit de temporisation 14 qu'il comprend avantageusement. Ce circuit de temporisation 14 est agencé pour décompter une durée choisie lors de la conception du ventilateur, laquelle peut être comprise entre environ 5 secondes et environ 1 minute, mais plus préférentiellement égale à environ 30 secondes.

Dès le début du décompte de la durée (ici 30 secondes), le volet d'évacuation d'air passe de sa position fermé à sa position ouverte, obstruant ainsi la volute 2 tout en dégageant l'ouverture conformée 12. Dans le même temps, le moteur électrique b est autorisé à fonctionner, par exemple à plein régime, de sorte que la turbine 3 puisse fournir à la volute 2 un flux d'air destiné à balayer les composants électroniques 7 implantés dans le logement 10. Ce flux d'air, en raison de la position ouverte du volet d'évacuation 13, est contraint à évacuer la volute 2 par l'ouverture conformée 12. Lorsque la durée de temporisation est écoulée (ici à la fin des 30 secondes), le moteur électrique 4 est mis hors de fonctionnement, tandis que sensiblement simultanément le volet d'évacuation 13 est déplacé de sa position ouvert vers sa position fermée, obstruant ainsi l'ouverture conformée 12. La durée de temporisation est bien évidemment adaptée en fonction de l'énergie calorifique qui doit être dissipée par les composants électroniques 7 implantés dans le logement 10.

Lorsque la partie terminale 6 de la paroi 8 du boîtier est fixée sur une partie du châssis, il peut être avantageux de prévoir une ouverture dans ladite partie du châssis en regard de l'ouverture 22 du ventilateur pour permettre une bonne évacuation du flux d'air pulsé hors de la volute.

L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit ci-avant, mais elle embrasse toutes les variantes que pourra développer l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.

Ainsi, le logement 10 qui est placé à proximité de la partie terminale 6 de la volute, pourrait être placé plus en amont de cette volute. I1 en va de même de la position de l'ouverture qui pourrait être placée du côté de la volute opposé au côté sur lequel elle est représentée sur la figure.

Enfin, on a décrit un logement 10 dans lequel se trouvent implantés un ou plusieurs composants électroniques, mais il est clair que l'on pourrait implanter un circuit électroni aue, ou même tout ou partie d'un module de variation de vitesse du ventilateur.

Claims (7)

Revendications

1. Ventilateur centrifuge, notamment d'une installation de chauffage-ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile, du type comprenant un boîtier (1) en forme de volute (2) logeant à rotation une turbine (3) entraînée par un moteur (4), de type électrique, commandé par un circuit de commande (11,7) comprenant au moins un composant électronique (7) rayonnant de l'énergie calorifique et logé en un endroit choisi (10) dans la volute en vue de son refroidissement par un flux d'air pulsé par ladite turbine (3),

caractérisé en ce que le boîtier (1) comprend en aval de l'endroit choisi, où se trouve implanté le composant électronique rayonnant (7), une ouverture conformée (12) communiquant avec l'extérieur de la volute et à accès contrôlé par un volet d'évacuation (13), installé en aval de ladite ouverture, et propre à être placé dans au moins deux positions dites "ouverte" et "fermée", dans lesquelles respectivement il (13) autorise ou interdit l'évacuation par l'ouverture (12) du flux d'air pulsé issu de la turbine,

et en ce que le circuit de commande (11,7) comprend un circuit de temporisation (14) propre, en cas de mise hors de fonctionnement de l'installation, à placer ledit volet d'évacuation (13) dans sa position ouverte tout en forçant ledit moteur (4) à entraîner la turbine (3), pendant une durée de temporisation choisie.

2. Ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture (12) et le composant électronique rayonnant (7) sont situés à la périphérie du boîtier (1), et de préférence dans une partie terminale de la volute (2).

3. Ventilateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la durée de temporisation choisie est comprise entre environ cinq secondes et environ une minute.

4. Ventilateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la durée de temporisation choisie est égale à environ trente secondes.

5. Ventilateur selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le composant électronique rayonnant (7), logé en l'endroit choisi (10), est une résistance de puissance.

6. Ventilateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le circuit de commande (11,7) comprend un module de variation de vitesse du moteur.

7. Ventilateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le module de variation de vitesse du moteur est au moins partiellement logé en l'endroit choisi (10).