FR2837537A1 - Ventilateur a helice formant rotor de moteur, ensemble comprenant un tel ventilateur et un echangeur de chaleur, et vehicule automobile correspondant - Google Patents
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Abstract
Ce ventilateur (3) comprend une hélice (4) et un moteur d'entraînement en rotation de l'hélice autour d'un axe de rotation (A) pour produire un écoulement d'air balayant l'échangeur de chaleur. L'hélice (4) comprend des pales (9) et une virole extérieure (10) reliée aux extrémités radialement extérieures (11) des pales. Le moteur comprend un stator disposé à l'extérieur de l'hélice et la virole porte des aimants permanents (22) pour former un rotor du moteur. Le ventilateur (3) comprend une bague de retenue (20) entourant extérieurement les aimants permanents (22).
Description
o rapport au fond de la cavité (7).
La présente invention concerne un ventitateur pour échangeur de chaleur de véhicule automobile, du type comprenant une hélice et un moteur d'entraînement en rotation de l'hélice autour d'un axe de rotation pour produire un écoulement d'air balayant l'échangeur de chaleur, I'hélice comprenant des S pales et une virole extérieure reliée aux extrémités radialement extérieures des pales, le moteur comprenant un stator disposé à l'extérieur de l'hélice et la virole
portant des aimants permanents pour former un rotor du moteur.
L'invention s'applique en particulier à la ventilation d'un radiateur de
refroidissement du moteur thermique d'un véhicule automobile.
On conna^t du document EP-093 817 un ventilateur du type précité.
Un tel ventilateur permet, en disposant le moteur d'entraînement en rotation de l'hélice à l'extérieur de celle-ci plutôt que dans son moyeu central,
d'augmenter la perméabilité de l'hélice.
On entend par ce terme le pourcentage de la surface frontale de i5 I'hélice qui n'est pas occupé par les pales, la virole extérieure et le moyeu central de l'hélice. On con,coit que le flux d'air traversant l'hélice et balayant le radiateur, lorsque ie véhicule automobile circule et que l'hélice est au repos, est d'autant
plus important que cette perméabilité est élevée.
Une perméabilité élevoe de l'hélice, comme dans le cas du document
EP-093 817, permet d'augmenter les périodes de repos du ventilateur.
Généralement, les aimants permanents sont réalisés à partir de poudre compactée. Les aimants ainsi obtenus sont fragiles et possédent une
élasticité faible.
Pour constituer les aimants permanents portés à l'extérieur de la virole
de l'hélice, EP-093 817 enseigne également d'utiliser des plastoferrites.
De manière plus générale, ces aimants permanents peuvent être des plastoaimants ou être des aimants dits " caoutchouc ", c'est à dire être réalisés en un polymère contenant des particules aimantées de manière permanente, par exemple des particules ferromagnétiques. Le polymère peut être une résine
thermoplastique ou un élastomère.
Des aimants permanents ainsi réalisés sont collés sur la virole de l'hélice. Si de tels aimants permanents ont des comportements ductiles et sont donc plus satisfaisants, on constate à l'usage qu'ils ont tendance à se décoller de la virole. Des fragments de ces aimants peuvent également se déchirer et se
décoller de la virole.
Un but de l'invention est de résoudre ce problème en fournissant un ventilateur du type précité dont la tenue mécanique des aimants permanents soit accrue. A cet effet, I'invention a pour objet un ventilateur du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend une begue de retenue entourant extérieurement
les aimants permanents.
Selon des modes particuliers de réalisation, le ventilateur peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: I'hélice comprend une bague aimantée entourant la virole et dont des secteurs angulaires forment les aimants permanents, - les aimants permanents sont formés en un matériau polymère contenant des particules aimantées de manière permanente, - I'hélice comprend une bague en un matériau magnétique doux
disposée entre les aimants permanents et la virole.
L'invention a en outre pour objet un ensemble pour véhicule automobile comprenant un échangeur de chaleur et un ventilateur tels que défini
1 5 ci-dessus.
L'invention a en outre pour objet un véhicule automobile comprenant
un ensemble tel que défini ci-dessus.
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 schématique de face d'un ensemble selon l'invention, et - la figure 2 est une vue schématique, partielle de face et agrandie
illustrant la structure d'un quart de l'hélice de l'ensemble de la figure 1.
La figure 1 illustre schématiquement un ensemble 1 disposé à l'extrémité avant d'un véhicule automobile et qui comprend un échangeur de chaleur 2 et un ventilateur 3 de production d'un écoulement d'air de balayage de
l'échangeur 2.
L'échangeur de chaleur 2 est par exemple un radiateur de refroidissement du moteur thermique du véhicule automobile. Il peut également s'agir d'un échangeur de chaleur d'un système de climatisation de l'habitacle du
véhicule automobile.
Sur la figure 1, le ventilateur 3 est disposé en avant de l'échangeur de chaleur 2, c'est à dire en configuration soufflante. Alternativement, il peut être disposé à l'arrière de l'échangeur de chaleur 2, c'est à dire en configuration aspirante. Le ventilateur 3 comprend une hélice 4 et un moteur électrique synchrone 5 d'entranement en rotation de l'hélice 4 autour d'un axe central A destiné à être parallèle à la direction longitudinale, et donc au sens de marche7
du véhicule automobile.
L'hélice 4 comprend un moyeu central 8, une série de pales 9 et une virole extérieure 10 circulaire. Les pales g s'étendent radialement depuis le moyeu 8 jusqu'à la virole 10 à laquelle les extrémités radialement extérieures 11
des pales 9 sont reliées, comme on le voit sur la figure 2.
Le moteur électrique 5 comprend un stator 12 de création d'un champ magnétique tournant. Ce stator 12 est disposé extérieurement par rapport à
l'hélice 4.
La structure du stator 12 est. par exemple, analogue à celle décrite dans le document EP-093 817. Ainsi, il peut comprendre des bobines alimentées
électriquement par des courants polyphasés.
Des bras 14 s'étendent radialement vers l'intérieur depuis le stator 12 et se redoignent pour supporter un palier sur iequel le moyeu 8 de l'hélice 3 est monté à rotation autour de l'axe A. Le stator 12 peut être monté sur l'échangeur 2 à l'aide de moyens classiques non représentés, par exemple des moyens de vissage, d'encliquetage Comme décrit dans le document EP-093 817 et comme cela est
connu, le rotor du moteur électrique 5 est formé par l'hélice 4.
A cette fin, et comme illustré schématiquement par la figure 2, la virole de l'hélice 4, qui est réalisée par exemple d'une seule pièce en matière plastique, est entourée successivement: - d'une bague 16 circulaire en un matériau magnétique doux, par exemple un inox magnétique, - d'une bague multipolaire 18 circulaire, et
- d'une bague 20 circulaire de retenue de la bague 18.
La bague 16 est collée sur la virole 10 de i'hélice 4.
La bague 18 est par exemple réalisoe en plastoaimant. Plus précisément, elle peut être réalisée en plastoferrite. Elle est collée sur la bague 16. Des secteurs successifs 22 de la begue forment des aimants permanents produisant des champs d'induction magnétique orientés radialement et définissant chacun un pôle magnétique. Les aimants permanents 22 sont
alternativement de polarité opposoe.
La bague 16 permet de fermer les lignes des champs d'induction magnétique créés par les aimants permanents 22 et d'assurer un fonctionnement
satisfaisant du moteur électrique 5.
La bague de retenue 20 entoure extérieurement les aimants permanents 22. La bague 20 est collée sur la beque multipolaire 18. La bague 20
est réalisée par exemple en fibres de carbone imprégnées.
Ainsi, cette bague 20 est réalisoe en un matériau amagnétique
électriquement isolant et possède une grande résistance à la traction mécanique.
Lorsque l'hélice 4 est entranée en rotation sous l'action du stator 12, les aimants permanents 22 sont soumis à une force centrifuge qui tend à les
écarter radialement de la bague 16 et de la virole 10.
La begue 20 s'oppose à cette action et retient la begue 18 et donc les
aimants 22.
Ainsi, les risques de séparation des aimants 22 ou de fragments de ceuxci de l'hélice 4 sont réduits. L'hélice 4 et ses aimants 22 possèdent donc
une bonne tenue mécanique.
De manière plus générale, on peut utiliser d'autres matériaux pour former la bague de retenue 20. A titre d'exemple, une tôle amagnétique peut être utilisée. - On notera également que la virole 10 et la begue 16 peuvent être
formoes par une seule et même pièce.
De plus, les aimants 22 peuvent être réalisés plus généralement en un
matériau polymère contenant des particules aimantées de manière permanente.
Les aimants 22 ne sont pas réalisés nocessairement sous forme de secteurs d'une même bague 18 et d'autres matériaux, par exemple des poudres
compactées, peuvent être utilisés pour former les aimants 22.
Claims (6)
1. Ventilateur (3) pour échangeur de chaleur (2) de véhicule automobile, du type comprenant une hélice (4) et un moteur (5) d'entranement en rotation de l'hélice autour d'un axe de rotation (A) pour produire un écoulement d'air balayant l'échangeur de chaleur, I'hélice (4) comprenant des paies (9) et une virole extérieure (10) relice aux extrémités radialement extérieures (11) des pales, le moteur comprenant un stator (12) disposé à l'extérieur de l'hélice (4) et la virole portant des aimants permanents (22) pour former un rotor du moteur, caractérisé en ce qu'il comprend une bague de
retenue (20) entourant extérieurement les aimants permanents (22).
2. Ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'hélice comprend une beque aimantée (18) entourant la virole (10) et dont des secteurs
angulaires forment les aimants permanents (22).
3. Ventilateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les aimants permanents sont formés en un matériau polymère contenant des
particules aimantées de manière permanente.
4. Ventilateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce que l'hélice (4) comprend une bague (16) en un matériau magnétique doux
disposée entre les aimants permanents (22) et la virole (10).
5. Ensemble pour véhicule automobile comprenant un échangeur de chaleur (2) et un ventilateur (3), caractérisé en ce que le ventilateur est un
ventilateur selon l'une des revendications précédentes.
6. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble
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2002
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