FR2859508A1

FR2859508A1 - Pulser for ventilating, heating and/or air conditioning appliance of motor vehicle, has deflector ring with air gap whose thickness is such that leaks by air recirculation from high pressure zone towards low pressure zone, are null

Info

Publication number: FR2859508A1
Application number: FR0310596A
Authority: FR
Inventors: Serge Pouysegur; Laurence Cornu; Soufi Djahanchah Bamdad
Original assignee: Valeo Climatisation SA
Current assignee: Valeo Climatisation SA
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2005-03-11
Anticipated expiration: 2023-09-09
Also published as: EP1515048A1; FR2859508B1

Abstract

The pulser (10) has high pressure and low pressure air zones defined inside and outside of a volute (14), respectively. A deflector ring (22) has an air gap (25) arranged between a convex inner region (22a) and a concave edge (16b) of a blade (16) of a centrifugal turbine (12). Thickness of the air gap is less than 3 mm so that leaks by air recirculation from the high pressure zone (10b) towards the low pressure zone are null. An independent claim is also included for a ventilating, heating and/or air conditioning appliance for the cab interior of a motor vehicle, having a pulser.

Description

PULSEUR POUR APPAREIL DE VENTILATION, DE CHAUFFAGE ETIOUPULSE FOR VENTILATION, HEATING APPLIANCE

DE CLIMATISATION D'UN HABITACLE DE VEHICULE L'invention se rapporte à un pulseur pour appareil de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation Les pulseurs actuels pour appareil de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour habitacle de véhicule automobile sont souvent volumineux, en particulier leur virole qui présente des zones de surépaisseur au voisinage des pales de la turbine. The invention relates to a blower for a ventilation, heating and / or air conditioning apparatus. The present blowers for ventilation, heating and / or air-conditioning apparatus for a passenger compartment of a motor vehicle are often bulky, in particular their ferrule which has areas of extra thickness in the vicinity of the blades of the turbine.

Par ailleurs, dans une configuration d'arrivée d'air radiale, lorsque qu'il est tenu compte des questions d'encombrement de la virole et notamment lorsque sa hauteur est réduite, les fuites d'air entre les zones haute pression et basse pression ainsi que les risques de décollement de couche limite au voisinage du bol et des pales sont encore trop importantes pour garantir une bonne efficacité du pulseur. Furthermore, in a radial air supply configuration, when taking into account the dimensions of the shell and in particular when its height is reduced, the air leaks between the high pressure and low pressure zones. as well as the risks of delamination of boundary layer in the vicinity of the bowl and the blades are still too important to guarantee a good efficiency of the blower.

En résumé, à la fois les performances aérauliques et la compacité du pulseur, tel par exemple que celui décrit dans FR 2 789 447, doivent être améliorées. In summary, both the aeraulic performance and the compactness of the blower, such as for example that described in FR 2 789 447, must be improved.

Pour résoudre ce problème, l'invention propose de travailler sur la forme de la virole en tenant compte des exigences de compacité de celle-ci tout en réduisant les fuites d'air aux surfaces fonctionnelles du pulseur, en particulier au niveau des pales. To solve this problem, the invention proposes to work on the shape of the shell taking into account the compactness requirements thereof while reducing air leakage to the functional surfaces of the blower, particularly at the blades.

Plus précisément, l'invention a pour objet un pulseur pour appareil de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'habitacle de véhicule automobile comportant au moins: - une volute, une zone à haute pression d'air étant définie dans la volute et une zone à basse pression d'air étant définie à l'extérieur de la volute, - une turbine centrifuge montée tournante à l'intérieur de la volute et munie d'une pluralité de pales radiales réparties annulairement, - un anneau déflecteur faisant partie de la volute pour former une virole, l'anneau déflecteur présentant une région intérieure profilée et une région extérieure, un entrefer étant aménagé entre ladite région intérieure profilée et l'extrémité aval des pales, dans lequel l'épaisseur de l'entrefer est ajustée pour que les fuites par recirculation d'air de la zone haute pression vers la zone basse pression du pulseur soient sensiblement nulles. More specifically, the subject of the invention is a blower for ventilation, heating and / or air-conditioning apparatus for a passenger compartment of a motor vehicle comprising at least: a volute, an area with high air pressure being defined in the volute and a zone with low air pressure being defined outside the volute, - a centrifugal turbine rotatably mounted inside the volute and provided with a plurality of radial blades distributed annularly, - a deflector ring forming part of the volute to form a ferrule, the deflector ring having a profiled inner region and an outer region, an air gap being provided between said profiled inner region and the downstream end of the blades, wherein the thickness of the air gap is adjusted for leaks by recirculating air from the high pressure zone to the low pressure zone of the blower are substantially zero.

Avantageusement, la région intérieure profilée de la virole présente une courbure convexe orientée vers une extrémité aval des pales. Advantageously, the profiled inner region of the shell has a convex curvature oriented towards a downstream end of the blades.

De préférence, l'épaisseur de l'entrefer est inférieure à 3 mm, de préférence comprise entre 2 et 3 mm. Preferably, the thickness of the gap is less than 3 mm, preferably between 2 and 3 mm.

Afin de garantir un bon refroidissement et bonne répartition de la matière plastique évitant les surépaisseurs inutiles lors du moulage par injection par exemple sous pression de l'anneau déflecteur, et donc un surpoids de la pièce, il est prévu que la région intérieure à courbure convexe dudit anneau déflecteur soit localement dépourvue de matière. In order to guarantee a good cooling and good distribution of the plastic material avoiding unnecessary thicknesses during injection molding, for example under pressure of the baffle ring, and thus an overweight of the part, it is intended that the convexly curved inner region said deflector ring is locally devoid of material.

De même, il est prévu que la région extérieure de l'anneau déflecteur présente un profil convexe orienté vers l'extérieur du pulseur et soit localement dépourvue de matière. Similarly, it is expected that the outer region of the deflector ring has a convex profile oriented outwardly of the blower and is locally free of material.

Avantageusement, les zones dépourvues de matières des zones intérieure et extérieure à courbure convexe de l'anneau déflecteur sont constituées par des gorges ou des orifices non traversant(e)s. Advantageously, the material-free zones of the inner and outer zones with convex curvature of the deflector ring are constituted by grooves or non-through holes (e) s.

De préférence, les gorges sont concentriques et régulièrement espacées les unes par rapport aux autres. Preferably, the grooves are concentric and regularly spaced relative to each other.

En variante de réalisation, les orifices sont tous de même diamètre et sont répartis régulièrement sous forme d'un anneau. In an alternative embodiment, the orifices are all of the same diameter and are evenly distributed in the form of a ring.

Avantageusement, le nombre d'orifices compris sensiblement entre 1 et 1000. Advantageously, the number of orifices substantially between 1 and 1000.

Selon des modes préférés de réalisation de l'invention: - le ratio RwNw entre la largeur des gorges, ou le diamètre des orifices, et la largeur de l'anneau déflecteur est compris entre sensiblement 0,05 et 0,5; - le ratio RhNh entre la profondeur des gorges, ou des orifices, et la hauteur axiale de l'anneau déflecteur est compris entre sensiblement 0,01 et 0,95; Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'anneau déflecteur est creux. According to preferred embodiments of the invention: the ratio RwNw between the width of the grooves, or the diameter of the orifices, and the width of the deflector ring is between substantially 0.05 and 0.5; the ratio RhNh between the depth of the grooves, or orifices, and the axial height of the deflector ring is between substantially 0.01 and 0.95; According to another embodiment of the invention, the deflector ring is hollow.

Avantageusement, ledit anneau déflecteur est réalisé par injection gaz de matière plastique ou bien en deux parties reliées mécaniquement entre elles, par exemple par thermo-soudage. Advantageously, said deflector ring is made by plastic gas injection or in two parts mechanically connected to each other, for example by heat-sealing.

L'invention a également pour objet un appareil de ventilation, 35 de chauffage et/ou de climatisation pour habitacle de véhicule automobile équipé d'un pulseur tel que défini précédemment. The invention also relates to a ventilation apparatus, 35 for heating and / or air conditioning for passenger compartment of a motor vehicle equipped with a blower as defined above.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemple qui représentent respectivement: - la figure 1, une demi-vue partielle en coupe d'un pulseur conforme à l'invention, - la figure 2, une demi-vue partielle en coupe d'une variante de réalisation de la figure 1, - la figure 3, une vue en coupe de la figure 1 selon la ligne AA1 ou de la figure 2 selon la ligne AA2, - la figure 4, une demi-vue en coupe d'une autre variante de réalisation du pulseur selon l'invention, - la figure 5, une vue en coupe de la figure 4 selon la ligne AA3 ou AA4, - la figure 6 une vue de détail de la figure 4, - la figure 7, une demi-vue en coupe d'une autre variante de réalisation du pulseur selon l'invention, et - la figure 8, une demi-vue en coupe d'une autre variante de réalisation du pulseur selon l'invention, La figure 1 représente, en demi-vue en coupe, un pulseur 10 d'un appareil typique de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour habitacle de véhicule (non représenté). Other features, details and advantages of the invention will emerge on reading the description given with reference to the appended drawings given by way of example which represent respectively: FIG. 1, a partial half-view in section of a 2, a partial half-sectional view of an alternative embodiment of FIG. 1, FIG. 3, a cross-sectional view of FIG. 1 along the line AA1 or FIG. FIG. 2 along line AA2; FIG. 4 is a half-sectional view of another embodiment of the blower according to the invention; FIG. 5 is a sectional view of FIG. 4 along the line AA3 or FIG. AA4, - Figure 6 a detail view of Figure 4, - Figure 7, a half-sectional view of another embodiment of the blower according to the invention, and - Figure 8, a half-view in section of another embodiment of the blower according to the invention, Figure 1 shows, in half-sectional view, a blower 10 of a typical ventilation, heating and / or air conditioning apparatus for a vehicle cabin (not shown).

Ce pulseur 10 comprend une turbine centrifuge 12 montée à l'intérieur d'un boîtier externe formant une volute 14. La turbine 12 est mobile en rotation autour d'un axe central XX' pour aspirer latéralement de l'air en amont afin de la rejeter, sous pression en aval, définissant ainsi le sens de circulation de l'air dans le pulseur. Une zone haute pression 10b est définie dans la volute 14 et une zone basse pression est définie en amont de la turbine 12, à l'extérieur de la volute 14. Cette turbine 12 est munie à cet effet de pales radiales 16 réparties de manière annulaire autour de l'axe XX'. This blower 10 comprises a centrifugal turbine 12 mounted inside an outer casing forming a volute 14. The turbine 12 is rotatable about a central axis XX 'for laterally sucking upstream air in order to reject, under pressure downstream, thus defining the direction of air circulation in the blower. A high pressure zone 10b is defined in the volute 14 and a low pressure zone is defined upstream of the turbine 12, outside the volute 14. This turbine 12 is provided for this purpose with radial vanes 16 distributed annularly. around the XX 'axis.

Un bol 18, destiné à canaliser le flux d'air amont vers les pales, est fixé mécaniquement à la turbine 12. Le bol 18 présente une zone 18a faisant sensiblement face à une partie amont 14a de la volute 14. Un entrefer 20 est prévu entre le bol et cette partie amont de la volute, il mesure typiquement moins de 3 mm et de préférence entre 2 et 3 mm de manière à rendre quasiment nuls les décollements de couche limite d'air à cet endroit. A bowl 18, intended to channel the upstream air flow to the blades, is mechanically fixed to the turbine 12. The bowl 18 has a zone 18a substantially facing an upstream portion 14a of the volute 14. An air gap 20 is provided between the bowl and this upstream part of the volute, it typically measures less than 3 mm and preferably between 2 and 3 mm so as to make almost null air boundary layer at this location.

Un anneau déflecteur 22 est disposé à l'opposé du bol 18. Cet anneau déflecteur 22 est solidaire d'une partie aval de 14b la volute 14 qui forme une virole. L'anneau déflecteur 22 présente une région intérieure profilée 22a à courbure convexe orientée vers les pales radiales 16, lesquelles présentent elles-mêmes une forme concave correspondante 16b épousant celle de la région intérieure convexe 22a. Un entrefer 25 est aménagé entre la forme concave 16b des pales 16 et la région intérieure convexe 22a de l'anneau déflecteur. L'épaisseur E de cet entrefer 25 mesure typiquement moins de 3 mm et de préférence entre 2 et 3 mm de manière à rendre quasiment nulles les fuites par recirculation d'air de la zone haute pression 10b vers la zone basse pression du pulseur 10. A deflector ring 22 is disposed opposite the bowl 18. This deflector ring 22 is integral with a downstream portion 14b the volute 14 which forms a ferrule. The deflector ring 22 has a profiled inner region 22a with a convex curvature oriented towards the radial blades 16, which themselves have a corresponding concave shape 16b matching that of the convex inner region 22a. An air gap 25 is arranged between the concave form 16b of the blades 16 and the convex inner region 22a of the deflector ring. The thickness E of this air gap 25 is typically less than 3 mm and preferably between 2 and 3 mm so as to make the leaks by recirculation of air from the high pressure zone 10b to the low pressure zone of the blower 10 virtually nil.

L'anneau déflecteur 22 présente également une région extérieure 22b à profil convexe dirigé vers l'extérieur du pulseur 10. The deflector ring 22 also has an outer region 22b with a convex profile directed towards the outside of the blower 10.

Comme cela est visible sur les figures 1, 2 et 4, l'anneau déflecteur 14 est localement dépourvu de matière, ceci afin de garantir un bon refroidissement et une bonne répartition de la matière plastique évitant les surépaisseurs inutiles lors du moulage par injection sous pression dudit anneau déflecteur 14. As can be seen in FIGS. 1, 2 and 4, the deflector ring 14 is locally free of material, in order to guarantee good cooling and a good distribution of the plastic material, avoiding unnecessary extra thicknesses during injection molding under pressure. of said deflector ring 14.

Selon un premier mode de réalisation illustré par la figure 1, la 20 région intérieure convexe 22a est pourvue de gorges annulaires 23a représentées en coupe AA1 sur la figure 3. According to a first embodiment illustrated in FIG. 1, the convex inner region 22a is provided with annular grooves 23a shown in section AA1 in FIG.

Selon un deuxième mode de réalisation illustré par la figure 2, la région extérieure convexe 22b de l'anneau déflecteur est pourvue de gorges annulaires 23b représentées en coupe AA2 sur la figure 3. According to a second embodiment illustrated in FIG. 2, the convex outer region 22b of the deflector ring is provided with annular grooves 23b shown in section AA2 in FIG.

Bien entendu, ces deux modes de réalisation peuvent être combinés dès lors que les gorges ne débouchent d'une région convexe à l'autre. Of course, these two embodiments can be combined when the grooves do not open from one convex region to another.

Selon un troisième mode de réalisation illustré par la figure 4, une ou les deux régions intérieure et extérieure convexes sont pourvues d'orifices circulaires 23c non traversants d'une région convexe à l'autre. La répartition des orifices 23c sous la forme d'un anneau est illustrée par la figure 5. According to a third embodiment illustrated in FIG. 4, one or both of the convex inner and outer regions are provided with circular orifices 23c that do not pass from one convex region to the other. The distribution of the orifices 23c in the form of a ring is illustrated in FIG.

Encore une fois, cette solution peut également être combinée avec les précédentes, les orifices étant situés entre les gorges, voire au fond 35 des gorges. Once again, this solution can also be combined with the previous ones, the orifices being located between the grooves or even at the bottom of the grooves.

Pour permettre une meilleure répartition de la matière lord du moulage et un meilleur démoulage de la pièce finie, les relations entre certaines paramètres, représentés sur la vue de détail de la figure 6, ont été définies de la manière suivante: 0 < Nr < 1000, avec Nr représentant le nombre d'orifices; 0,05 < RwNw <0,5, avec Rw représentant le diamètre des orifices, ou la largeur des gorges, et Vw la largeur de l'anneau déflecteur; 0,01 < RhNh < 0,95, avec Rh représentant la profondeur des orifices, ou des gorges, et Vh l'épaisseur de l'anneau déflecteur. To allow a better distribution of the material lord molding and better demolding of the finished part, the relationships between certain parameters, shown in the detail view of Figure 6, were defined as follows: 0 <Nr <1000 , with Nr representing the number of orifices; 0.05 <RwNw <0.5, with Rw representing the diameter of the orifices, or the width of the grooves, and Vw the width of the deflector ring; 0.01 <RhNh <0.95, with Rh representing the depth of the orifices, or grooves, and Vh the thickness of the deflector ring.

Selon un autre mode de réalisation du déflecteur représenté par la figure 7, celui-ci est creux. Un procédé d'injection gaz dans la matière plastique encore fluide peut être utilisé pour ce type de réalisation. Cette solution permet également d'obtenir un gain de matière conséquent. According to another embodiment of the deflector shown in Figure 7, it is hollow. A gas injection method in the still fluid plastic material can be used for this type of embodiment. This solution also makes it possible to obtain a substantial gain in material.

En variante, l'anneau déflecteur creux peut être réalisé en deux pièces liées mécaniquement l'une à l'autre, par exemple par thermosoudage, comme cela est illustré par la figure 8. Alternatively, the hollow baffle ring may be made in two parts mechanically bonded to each other, for example by heat sealing, as shown in Figure 8.

Il doit être bien entendu toutefois que ces exemples sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'Invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. It should be understood, however, that these examples are given solely by way of illustration of the subject of the invention, of which they in no way constitute a limitation.

Ainsi, la répartition des gorges ou des orifices peut être parfaitement aléatoire. Les orifices peuvent avoir des formes, des diamètres et/ou des profondeurs différent(e)s. De même, les gorges peuvent avoir, intrinsèquement ou les unes par rapport aux autres, des formes, des largeurs et/ou des profondeurs différentes. Thus, the distribution of the grooves or orifices can be perfectly random. The orifices may have different shapes, diameters and / or depths. Similarly, the grooves may have, intrinsically or with respect to each other, shapes, widths and / or different depths.

Claims

1. Blower (10) for ventilation, heating and / or air-conditioning apparatus for a passenger compartment of a motor vehicle comprising at least: a volute (14), a zone with high air pressure being defined in the volute (14) and a zone with low air pressure being defined outside the volute (14), - a centrifugal turbine (12) rotatably mounted inside the volute (14) and provided with a plurality of radial blades (16) distributed annularly, - a deflector ring (22) forming part of the volute (14) to form a ferrule, the deflector ring (22) having a profiled inner region (22a) and an outer region (22b), a air gap (25) being arranged between said profiled inner region (22a) and the downstream end (16b) of the blades (16), characterized in that the thickness (E) of the gap (25) is adjusted so that the leakage by recirculation of air from the high pressure zone to the low pressure zone of the blower are substantially null es.

2. Blower according to claim 1, wherein the profiled inner region (22a) of the ferrule has a convex curvature oriented towards a downstream end (16b) of the blades (16).

3. Blower according to claim 1 or 2, wherein the thickness (E) of the air gap (25) is less than 3 mm, preferably between 2 and 3 mm.

4. Blower according to any preceding claim wherein the convexly curved inner region (22a) of the deflector ring (22) is locally free of material.

5. Blower according to claim 4, in which the material-free zones of the convexly curved interior region (22a) of the deflector ring (22) consist of non-through grooves (23a) towards the outer region ( 22b).

6. Blower according to any preceding claim, wherein the outer region (22b) of the deflector ring (22) has an outwardly convex profile of the blower (10).

7. Blower according to claim 6, wherein the convex profile outer region (22b) of the deflector ring (22) is locally devoid of material.

8. Blower according to claim 7, wherein the material-free zones of the convex profile outer region (22b) of the deflector ring (22) consist of non-through grooves (23b) in the direction of the inner region ( 22a).

9. Blower according to claim 5 or 8, wherein the grooves (23a, 23b) are concentric.

Blower according to claim 9, wherein the grooves (23a; 23b) are regularly spaced relative to one another.

11. Blower according to claim 4 or 7, wherein the outer and / or convex inner region (22a; 22b) of the deflector ring (22) is (are) provided with (s) orifices (23c) non-opening one region to another.

12. Blower according to claim 11, wherein the orifices (23c) are all of the same diameter and are regularly distributed in the form of a ring.

13. Blower according to any one of claims 5 to 12 wherein the RwNw ratio between the Rw width of the grooves (23a; 23b), or the diameter of the orifices (23c), and the width Vw of the deflector ring (22 ) is between substantially 0.05 and 0.5.

14. Blower according to any one of claims 5 to 13, wherein the RhNh ratio between the depth Rh of the grooves (23a, 23b), or orifices (23c), and the axial height Vh of the deflector ring (22). ) is between substantially 0.01 and 0.95.

15. Blower according to any one of claims 1 to 4, wherein the deflector ring (22) is hollow.

16. Blower according to claim 15, wherein the deflector ring (22) is made by plastic gas injection.

17. Blower according to claim 15, wherein the deflector ring (22) is made in two parts mechanically connected to each other, for example by heat-sealing.

18. Apparatus for ventilation, heating and / or air conditioning for a passenger compartment of a motor vehicle comprising a blower (10) according to any one of the preceding claims.