FR2815676A1

FR2815676A1 - Radiator fan, for vehicles, has air passages in central hub of fan, to allow air flow through hub to cool motor driving fan.

Info

Publication number: FR2815676A1
Application number: FR0013573A
Authority: FR
Inventors: Jean Marie Gassmann
Original assignee: Faurecia Industries SAS
Current assignee: Faurecia Industries SAS
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2002-04-26

Abstract

The vehicle radiator (2) is fitted with a fan (3), which consists of a propeller (5) and a motor (4), which drives the propeller around a rotation axis (A), with a rotation sense (R). The propeller consists of central hub (10), linked to the motor and carrying the blades (12), extending radially outwards, designed to create a primary flow of air (42). An additional air passage (25) is fitted into the base (14) of the hub to allow a secondary flow of air (43) through the base of the hub.

Description

La présente invention concerne un véhicule automobile du type comprenant un ventilateur comprenant lui-même une hélice et un moteur d'entraînement en rotation de l'hélice autour d'un axe de rotation dans un sens de rotation, l'hélice comprenant un bol central de liaison au moteur et de réception d'au moins une extrémité de celui-ci, et des pales prolongeant radialement vers l'extérieur le bol pour créer un écoulement principal d'air. The present invention relates to a motor vehicle of the type comprising a fan itself comprising a propeller and a motor for driving the propeller in rotation about an axis of rotation in a direction of rotation, the propeller comprising a central bowl. connecting to the engine and receiving at least one end of it, and blades extending radially outward the bowl to create a main flow of air.

L'invention s'applique en particulier à un ventilateur monté sur le radiateur de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule automobile. Ce ventilateur est généralement appelé groupe moto-ventilateur (GMV). The invention applies in particular to a fan mounted on the cooling radiator of a heat engine of a motor vehicle. This fan is generally called a motor-fan unit (GMV).

L'invention s'applique également au ventilateur destiné à créer un écoulement d'air à l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile, généralement appelé puiseur d'habitacle. The invention also applies to the ventilator intended to create an air flow inside the passenger compartment of a motor vehicle, generally called the cockpit extractor.

On constate pour de tels ventilateurs que, malgré la présence de l'écoulement d'air principal qui crée une dépression derrière le bol susceptible de produire une légère circulation d'air dans le bol, le refroidissement du moteur d'entraînement de l'hélice, qui est généralement un moteur électrique, n'est pas satisfaisant. It is noted for such fans that, despite the presence of the main air flow which creates a depression behind the bowl capable of producing a slight circulation of air in the bowl, the cooling of the propeller drive motor , which is generally an electric motor, is not satisfactory.

Un but de l'invention est de résoudre ce problème en fournissant un véhicule automobile du type précité dans lequel le refroidissement du moteur du ventilateur est amélioré. An object of the invention is to solve this problem by providing a motor vehicle of the aforementioned type in which the cooling of the fan motor is improved.

A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule automobile du type précité, caractérisé en ce qu'au moins un passage d'air est ménagé dans le fond du bol pour permettre lors de la rotation de l'hélice un écoulement auxiliaire d'air au travers du fond du bol. To this end, the invention relates to a motor vehicle of the aforementioned type, characterized in that at least one air passage is provided in the bottom of the bowl to allow during the rotation of the propeller an auxiliary flow d through the bottom of the bowl.

Selon des modes particuliers de réalisation, le véhicule automobile comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prise (s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le passage d'air a une ligne directrice orientée vers l'intérieur du bol dans le sens opposé au sens de rotation ; - le passage d'air comprend un étranglement intermédiaire ; - le véhicule comprend une série de passages d'air ménagés dans le fond du bol pour permettre lors de la rotation de l'hélice un écoulement auxiliaire According to particular embodiments, the motor vehicle comprises one or more of the following characteristics taken alone or according to all technically possible combinations: - the passage of air has a guideline oriented towards the inside of the bowl in the opposite direction to the direction of rotation; - The air passage includes an intermediate throttle; - the vehicle comprises a series of air passages arranged in the bottom of the bowl to allow an auxiliary flow during the rotation of the propeller

d'air au travers du fond du bol, les passages d'air étant régulièrement répartis angulairement autour de l'axe de rotation ; - le véhicule comprend au moins une ailette d'orientation de l'écoulement auxiliaire d'air qui est en saillie à l'intérieur du bol et qui s'étend

sensiblement parallèlement et/ou radialement par rapport à l'axe de rotation ; et - le véhicule comprend une série d'ailettes d'orientation de l'écoulement auxiliaire d'air, les ailettes sont en saillie à l'intérieur du bol et s'étendent sensiblement parallèlement et/ou radialement par rapport à l'axe de rotation, et les ailettes sont régulièrement réparties angulairement autour de l'axe de rotation, de manière alternée par rapport aux passages d'air ménagés dans le fond du bol. of air through the bottom of the bowl, the air passages being regularly distributed angularly around the axis of rotation; the vehicle comprises at least one wing for orienting the auxiliary air flow which projects inside the bowl and which extends

substantially parallel and / or radially with respect to the axis of rotation; and - the vehicle comprises a series of fins for orienting the auxiliary air flow, the fins protrude inside the bowl and extend substantially parallel and / or radially with respect to the axis of rotation, and the fins are regularly distributed angularly around the axis of rotation, alternately with respect to the air passages formed in the bottom of the bowl.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue partielle, schématique et en perspective éclatée illustrant le radiateur et le ventilateur associé d'un véhicule automobile selon l'invention, - les figures 2 et 3 sont des vue schématiques en perspective du bol de l'hélice du ventilateur de la figure 1, - la figure 4 est une section schématique, agrandie et développée, prise suivant la ligne courbe IV-IV de la figure 2 et illustrant la forme d'un passage d'air du fond du bol de l'hélice, et - la figure 5 est une vue partielle schématique, agrandie et de face du fond du bol de la figure 2 et illustrant la forme des passages d'air du fond du bol de l'hélice. The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and made with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a partial, schematic and exploded perspective view illustrating the radiator and the associated fan of a motor vehicle according to the invention, - Figures 2 and 3 are schematic perspective views of the bowl of the fan propeller of Figure 1, - Figure 4 is a schematic section , enlarged and developed, taken along the curved line IV-IV of FIG. 2 and illustrating the shape of an air passage from the bottom of the bowl of the propeller, and - FIG. 5 is a partial schematic view, enlarged and of the bottom of the bowl of FIG. 2 and illustrating the shape of the air passages of the bottom of the bowl of the propeller.

Dans tout ce qui suit les orientations utilisées seront les orientations habituelles d'un véhicule automobile. En particulier, les termes avant et arrière s'entendent par rapport à la position d'un conducteur et au sens de marche du véhicule. In all that follows, the orientations used will be the usual orientations of a motor vehicle. In particular, the terms front and rear are understood in relation to the position of a driver and the direction of travel of the vehicle.

On a représenté sur la figure 1 un bloc avant 1 d'un véhicule automobile comprenant un radiateur 2 de refroidissement du moteur thermique du véhicule et un ventilateur 3 associé, généralement appelé groupe motoventilateur. Ce ventilateur 3 comprend un moteur électrique 4 et une hélice 5 FIG. 1 shows a front unit 1 of a motor vehicle comprising a radiator 2 for cooling the engine of the vehicle and an associated fan 3, generally called a fan unit. This fan 3 includes an electric motor 4 and a propeller 5

destinée à être entraînée en rotation autour de son axe A dans un sens de rotation R. intended to be driven in rotation about its axis A in a direction of rotation R.

Le moteur 4 est un moteur classique à courant continu sans balai (en anglais brushless). Le rotor de ce moteur est constitué par une partie 6 de son boîtier extérieur qui est de forme générale cylindrique circulaire d'axe A. Cette partie 6 a une forme de bol et constitue la face avant et la face latérale du boîtier extérieur du moteur 4. The motor 4 is a conventional brushless DC motor (brushless in English). The rotor of this motor is constituted by a part 6 of its outer casing which is of generally circular cylindrical shape with axis A. This part 6 has a bowl shape and constitutes the front face and the lateral face of the outer casing of the motor 4 .

Le boîtier extérieur du moteur 4 comprend également une platine fixe arrière 7 par l'intermédiaire de laquelle le moteur 4 est monté sur une grande face avant 8 du radiateur 2, comme décrit par exemple dans le document FR-2 785 979 au nom de la demanderesse. On notera toutefois que tout autre mode de montage du moteur 4 sur le radiateur 2 peut être utilisé. The outer casing of the engine 4 also includes a rear fixed plate 7 by means of which the engine 4 is mounted on a large front face 8 of the radiator 2, as described for example in document FR-2 785 979 in the name of the applicant. Note however that any other method of mounting the engine 4 on the radiator 2 can be used.

L'hélice 5 comprend un bol central 10 centré sur l'axe A et une série de pales extérieures 12 dont une seule est partiellement représentée sur la figure 1. L'hélice 5 est réalisée par exemple d'une seule pièce par moulage d'une matière plastique. The propeller 5 comprises a central bowl 10 centered on the axis A and a series of outer blades 12 of which only one is partially shown in FIG. 1. The propeller 5 is produced for example in one piece by molding a plastic material.

Les pales 12 s'étendent radialement vers l'extérieur depuis la paroi périphérique 13 du bol 10 et sont par exemple régulièrement réparties angulairement autour de l'axe A. Leurs extrémités radialement extérieures peuvent être reliées par une virole périphérique circulaire non représentée. The blades 12 extend radially outwards from the peripheral wall 13 of the bowl 10 and are, for example, regularly distributed angularly around the axis A. Their radially outer ends can be connected by a circular peripheral ring, not shown.

Le fond 14 du bol 10, qui est situé à l'avant, présente un orifice central circulaire 15 de réception d'un téton central 16 en saillie depuis la paroi avant ou fond 17 du rotor 6. Ce téton 16 présente une gorge annulaire, non représentée sur la figure 1 pour des raisons de clarté, qui reçoit une rondelle élastique 18 de verrouillage axial du bol 10 sur le rotor 6.

The bottom 14 of the bowl 10, which is located at the front, has a circular central orifice 15 for receiving a central stud 16 projecting from the front wall or bottom 17 of the rotor 6. This stud 16 has an annular groove, not shown in FIG. 1 for reasons of clarity, which receives an elastic washer 18 for axially locking the bowl 10 on the rotor 6.

Lorsque le bol 10 est ainsi verrouillé axialement sur le rotor 6, le moteur 4 est reçu sur l'essentiel de sa longueur par son extrémité avant 20 dans le bol 10. When the bowl 10 is thus locked axially on the rotor 6, the motor 4 is received over most of its length by its front end 20 in the bowl 10.

Comme on le voit sur la figure 3, trois pions 22 font saillie depuis le fond 14 du bol 10 axialement vers l'intérieur de celui-ci, c'est-à-dire vers l'arrière. Les pions 22 sont régulièrement répartis angulairement autour de l'axe A et viennent s'engager dans des orifices correspondants 23 ménagés dans la paroi As can be seen in FIG. 3, three pins 22 protrude from the bottom 14 of the bowl 10 axially towards the interior thereof, that is to say towards the rear. The pins 22 are regularly distributed angularly around the axis A and engage in corresponding orifices 23 formed in the wall

avant 17 du rotor 6, en permettant l'entraînement en rotation de l'hélice 5 par le rotor 6. before 17 of the rotor 6, allowing the propeller 5 to rotate with the rotor 6.

Comme illustré plus particulièrement par les figures 2 à 5 où aucune pale 12 n'a été représentée, des passages d'air 25 sont ménagés dans le fond 14 du bol 10. Ces passages 25 sont régulièrement répartis angulairement autour de l'axe A et ont la même forme. Pour cette raison, seul un passage 25 sera décrit par la suite. As illustrated more particularly by FIGS. 2 to 5 where no blade 12 has been shown, air passages 25 are provided in the bottom 14 of the bowl 10. These passages 25 are regularly distributed angularly around the axis A and have the same shape. For this reason, only one passage 25 will be described later.

Le passage 25 traverse le fond 14 et présente une section d'entrée 26, ménagée dans la surface extérieure ou avant 27 du fond 14 du bol 10, et une

section de sortie 28, ménagée dans la surface intérieure ou arrière 29 du fond 14 et dont le contour est visible en pointillés sur la figure 5. The passage 25 crosses the bottom 14 and has an inlet section 26, formed in the outer or front surface 27 of the bottom 14 of the bowl 10, and a

outlet section 28, formed in the interior or rear surface 29 of the bottom 14 and the outline of which is visible in dotted lines in FIG. 5.

Comme on le voit sur la figure 4, le passage 25 présente une ligne directrice L le long de laquelle il s'étend. La ligne directrice L est orientée dans le sens opposé au sens de rotation R et vers l'intérieur du bol 10. As seen in Figure 4, the passage 25 has a guideline L along which it extends. The guideline L is oriented in the opposite direction to the direction of rotation R and towards the inside of the bowl 10.

Le passage 25 s'étend le long de la ligne L sous forme de deux tronçons successifs, à savoir un premier tronçon ou demi-passage 30 et un second tronçon ou demi-passage 31. Ces tronçons 30 et 31 ont sensiblement en vue de face des formes de nageoires convergeant dans le sens opposé au sens R, et en section le long de la ligne directrice L sensiblement des formes de triangles rectangles à hypoténuses concaves.

The passage 25 extends along the line L in the form of two successive sections, namely a first section or half-passage 30 and a second section or half-passage 31. These sections 30 and 31 have substantially in front view shapes of fins converging in the opposite direction to the direction R, and in section along the guideline L substantially shapes of right triangles with concave hypotenuses.

Comme on le voit sur la figure 5, le premier tronçon 30 est convergent tandis que le second tronçon 31 est divergent. As seen in Figure 5, the first section 30 is convergent while the second section 31 is divergent.

Le passage du tronçon 30 au tronçon 31 s'effectue à la section intermédiaire 32, repérée en trait mixte sur la figure 4. The passage from the section 30 to the section 31 takes place in the intermediate section 32, marked in phantom in FIG. 4.

La section intermédiaire 32, qui est une section d'étranglement, a un contour rectangulaire contenu dans un plan axial contenant également l'axe A. The intermediate section 32, which is a throttle section, has a rectangular outline contained in an axial plane also containing the axis A.

La surface transversale de passage du passage 25 y est minimale. The transverse passage surface of passage 25 is minimal.

Des ailettes 35 sont prévues à l'intérieur du bol 10 sous forme de nervures s'étendant sur sa paroi périphérique 13 et son fond 14. Ces ailettes 35 sont régulièrement réparties angulairement autour de l'axe A et disposées chacune entre deux passages 25. Chaque ailette 35 présente un tronçon axial 36 en saillie radiale sur la paroi périphérique 13 et un tronçon sensiblement Fins 35 are provided inside the bowl 10 in the form of ribs extending over its peripheral wall 13 and its bottom 14. These fins 35 are regularly distributed angularly around the axis A and each disposed between two passages 25. Each fin 35 has an axial section 36 projecting radially from the peripheral wall 13 and a substantially section

radial 37 en saillie axiale sur le fond 14. Les tronçons 36 et 37 sont reliés par une région élargie 38. radial 37 projecting axially from the bottom 14. The sections 36 and 37 are connected by an enlarged region 38.

Lorsque l'hélice 5 est entraînée en rotation par le moteur 6, celle-ci crée par l'intermédiaire de ses pales extérieures 12 un écoulement d'air principal vers l'arrière et donc vers le radiateur 2 comme schématisé par les flèches 42 sur la figure 1. When the propeller 5 is rotated by the motor 6, the latter creates via its external blades 12 a main air flow towards the rear and therefore towards the radiator 2 as shown diagrammatically by the arrows 42 on Figure 1.

Cet écoulement produit une dépression à l'arrière du bol 10 qui provoque elle-même un écoulement auxiliaire d'air au travers des passages 25 vers l'arrière. This flow produces a vacuum at the rear of the bowl 10 which itself causes an auxiliary flow of air through the passages 25 towards the rear.

Dans chaque passage 25, l'air est tout d'abord comprimé dans le premier tronçon 30 puis détendu dans le second tronçon 31. Ensuite, l'air issu des sections de sortie 28 des passages 25 est redressé par les tronçons amont puis aval 36 des ailettes 35 pour que l'écoulement auxiliaire s'écoule sensiblement parallèlement à l'axe A comme schématisé par la flèche 43 sur la figure 1. Cet écoulement auxiliaire d'air s'écoule ensuite au travers de la paroi avant 17 du rotor 6, qui est ajourée, pour refroidir efficacement le moteur 4. In each passage 25, the air is first compressed in the first section 30 and then expanded in the second section 31. Next, the air coming from the outlet sections 28 of the passages 25 is rectified by the upstream then downstream sections 36 fins 35 so that the auxiliary flow flows substantially parallel to the axis A as shown diagrammatically by the arrow 43 in FIG. 1. This auxiliary air flow then flows through the front wall 17 of the rotor 6 , which is perforated, to effectively cool the motor 4.

Enfin, l'air qui a circulé à l'intérieur du moteur 4 s'en échappe en passant entre la platine 7 et l'extrémité arrière ouverte du rotor 6. Finally, the air which has circulated inside the motor 4 escapes from it by passing between the plate 7 and the open rear end of the rotor 6.

Grâce à l'écoulement auxiliaire d'air qui traverse le fond du bol 10 et circule à l'intérieur de celui-ci, le refroidissement du moteur 4 est amélioré. Ainsi, son rendement est augmenté et les performances du ventilateur 3 sont accrues. Thanks to the auxiliary air flow which crosses the bottom of the bowl 10 and circulates inside thereof, the cooling of the motor 4 is improved. Thus, its efficiency is increased and the performance of the fan 3 is increased.

On notera que la forme des passages 25 et la présence des ailettes 35 permet d'atteindre un écoulement auxiliaire d'air propre à assurer un bon refroidissement du moteur, notamment par son orientation et son débit. It will be noted that the shape of the passages 25 and the presence of the fins 35 makes it possible to achieve an auxiliary flow of clean air to ensure good cooling of the engine, in particular by its orientation and its flow rate.

On notera en outre que la forme des passages 25 permet la réalisation du bol 10 par croisement de demi-moules sans poser de problème particulier lors du démoulage. It will also be noted that the shape of the passages 25 allows the bowl 10 to be produced by crossing half molds without posing any particular problem during demolding.

Claims

CLAIMS 1. Motor vehicle of the type comprising a fan (3) itself comprising a propeller (5) and a motor (4) for driving the propeller in rotation about an axis of rotation (A) in one direction of rotation (R), the propeller comprising a central bowl (10) for connecting to the motor and for receiving at least one end (20) of the latter, and blades (12) extending radially outwards the bowl (10) to create a main air flow (42), characterized in that at least one air passage (25) is provided in the bottom (14) of the bowl to allow during rotation of the propeller (5) an auxiliary air flow (43) through the bottom (14) of the bowl.

2. Vehicle according to claim 1, characterized in that the air passage (25) has a guideline (L) oriented towards the inside of the bowl in the direction opposite to the direction of rotation (R).

3. Vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the air passage (25) comprises an intermediate throttle (32).

4. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a series of air passages (25) formed in the bottom (14) of the bowl to allow during the rotation of the propeller (5) an auxiliary flow of air through the bottom (14) of the bowl, the air passages (25) being regularly distributed angularly around the axis of rotation (A).

5. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one fin (35) for orienting the auxiliary air flow (43) which projects inside the bowl ( 10) and which extends substantially parallel and / or radially with respect to the axis of rotation (A).

6. Vehicle according to claims 4 and 5 taken together, characterized in that it comprises a series of fins (35) for orienting the auxiliary air flow, in that the fins project from the inside the bowl and extend substantially parallel and / or radially with respect to the axis of rotation (A), and in that the fins (35) are regularly distributed angularly around the axis of rotation (A), alternately with respect to the air passages (25) formed in the bottom (14) of the bowl (10).