FR2870571A1

FR2870571A1 - Resistive power dissipation unit for controlling multi speed electric motor, has module having series of parallel fins, each constituting unitary resistive unit while lateral parts, connecting fins, form supply zones for resistive units

Info

Publication number: FR2870571A1
Application number: FR0405493A
Authority: FR
Inventors: Christian Jaulmes; Bernard Dumoulin
Original assignee: MGI Coutier SA
Current assignee: Akwel SA
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2005-11-25
Anticipated expiration: 2024-05-19
Also published as: FR2870571B1

Abstract

The unit has a module (2), made up of electrically conductive thermoplastic material, having a series of parallel fins (4) separated by gaps (5). The fins are connected to each other by two lateral parts (3). Each fin constitutes unitary resistive unit while the lateral parts form electric supply zones for the unitary resistive units and electrical connections for the module.

Description

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La présente invention concerne un dissipateur de puissance résistif, destiné à la commande d'un moteur électrique, en particulier d'un moteur électrique à plusieurs vitesses pour l'entraînement en rotation d'un ventilateur. Cette invention s'applique plus particulièrement au domaine de l'équipement des véhicules automobiles, soit pour le groupe motoventilateur de refroidissement du moteur à combustion interne propulsant le véhicule concerné, soit pour la moto-ventilation d'une installation de chauffage et/ou de climatisation pulsant l'air dans l'habitacle du véhicule. The present invention relates to a resistive power dissipator for controlling an electric motor, in particular a multi-speed electric motor for rotating a fan. This invention applies more particularly to the field of the equipment of motor vehicles, either for the cooling fan motor unit of the internal combustion engine propelling the vehicle concerned, or for the motor-ventilation of a heating installation and / or air conditioning pulsing the air in the passenger compartment of the vehicle.

En considérant ici une installation de chauffage et/ou de climatisation pour véhicule automobile, le ventilateur pulsant l'air est habituellement entraîné en rotation par un moteur électrique à courant continu, dans le circuit électrique d'alimentation duquel sont montées en série des résistances électriques de dissipation de puissance. Un commutateur, pouvant être actionné manuellement depuis le tableau de bord du véhicule, permet d'insérer un nombre variable de ces résistances dans le circuit d'alimentation du moteur électrique, de manière à faire varier par paliers la tension d'alimentation du moteur électrique, donc la vitesse de rotation de ce moteur et du ventilateur qu'il entraîne, et par conséquent le débit d'air pulsé par le ventilateur. Considering here a heating and / or air conditioning system for a motor vehicle, the fan pulsating the air is usually rotated by a DC electric motor, in the electrical supply circuit which are connected in series electric resistances. power dissipation. A switch, operable manually from the vehicle dashboard, allows to insert a variable number of these resistors in the power supply circuit of the electric motor, so as to vary in stages the supply voltage of the electric motor , therefore the speed of rotation of this motor and the fan that it drives, and therefore the flow of air pulsed by the fan.

II est connu de placer de telles résistances dans le flux d'air du ventilateur de manière à obtenir un refroidissement permanent de ces résistances. De plus, une protection thermique est habituellement associée à ces résistances électriques de dissipation de puissance. It is known to place such resistors in the air flow of the fan so as to obtain a permanent cooling of these resistors. In addition, thermal protection is usually associated with these electrical power dissipation resistors.

Dans leur réalisation traditionnelle, les résistances de dissipation ici considérées sont constituées à partir de fil électriquement conducteur résistif, enroulé en bobine. En particulier, chaque résistance peut être formée par un tel fil résistif enroulé autour d'un support mécanique thermiquement conducteur, mais électriquement isolant, par exemple en céramique. A titre d'exemple, il est ici fait référence au document FR 2521344 A, dans lequel il s'agit d'un support tubulaire, des supports plats étant également utilisés. In their traditional embodiment, the dissipation resistances considered here are made from resistive electrically conductive wire, wound in a coil. In particular, each resistor may be formed by such a resistive wire wound around a mechanical support thermally conductive, but electrically insulating, for example ceramic. By way of example, reference is made here to FR 2521344 A, in which it is a tubular support, flat supports being also used.

Une autre forme de réalisation connue, constituant une variante de la précédente, consiste à former les résistances dissipatrices par un fil résistif, enroulé en bobine mais sans support, chaque bobine n'étant maintenue que par ses extrémités sur un support approprié, par exemple en forme de "U". Des exemples sont donnés par les documents DE 4217037 C et FR 2433821 A, ou encore par le document FR 2721152 A (au nom du Demandeur) . Le flux d'air peut ainsi traverser la bobine perpendiculairement à son axe. Another known embodiment, constituting a variant of the previous one, consists in forming the dissipating resistors by a resistive wire, wound in a coil but without a support, each coil being maintained only by its ends on a suitable support, for example in shape of "U". Examples are given by DE 4217037 C and FR 2433821 A, or by the document FR 2721152 A (in the name of the Applicant). The air flow can thus traverse the coil perpendicularly to its axis.

Dans toutes ces réalisations, la protection thermique est assurée, notamment en cas de blocage du moteur électrique associé, par un 5 thermofusible judicieusement disposé. In all these embodiments, the thermal protection is provided, particularly in case of blocking the associated electric motor, by a thermofusible judiciously disposed.

Ces réalisations restent relativement complexes et couteuses, tant par le nombre de leurs composants que par les opérations d'assemblage, relativement délicates, nécessaires à leur fabrication industrielle. A cet égard, on notera que le montage de résistances dissipatrices nécessite la réalisation aussi bien d'assemblages mécaniques que de connexions électriques. These achievements are relatively complex and expensive, both in terms of the number of their components and the assembly operations, relatively delicate, necessary for their industrial manufacture. In this respect, it will be noted that the mounting of dissipative resistors requires the realization of both mechanical assemblies and electrical connections.

De plus, en utilisation, les réalisations actuelles présentent une fragilité et des risques, et nécessitent une protection par un capot, en particulier pour éviter une détérioration par le seul exercice d'une pression manuelle, ou un court-circuit en cas de contact accidentel avec un objet métallique. Les composants métalliques extérieurs risquent aussi, en cas d'échauffement des résistances, d'entraîner un incendie du véhicule. In addition, in use, the current achievements are fragile and risky, and require protection by a hood, in particular to prevent damage by the mere exercise of manual pressure, or a short circuit in case of accidental contact with a metal object. The external metal components may also cause a fire in the vehicle if the heating elements overheat.

Un autre type connu de réalisation, pour les résistances dissipatrices ici considérées, consiste à former celles-ci par un dépôt d'encre résistive sur un support en tôle émaillée ou un support à base d'alumine, selon une technique apparentée à celle des circuits imprimés. Dans ce cas, la protection thermique est réalisable par des soudures à l'étain ayant un point de fusion calibré. Un exemple de cet état de la technique est donné par le brevet US 5274351. Another known type of embodiment, for the dissipative resistances considered here, consists in forming them by a resistive ink deposit on an enamelled sheet support or an alumina-based support, according to a technique similar to that of the circuits printed. In this case, the thermal protection is achievable by tin solders having a calibrated melting point. An example of this state of the art is given by US Pat. No. 5,274,351.

Ce dernier type de réalisation n'évite pas tous les inconvénients 25 précédemment exposés, en particulier les problèmes de confection des connexions électriques. This latter type of embodiment does not avoid all the disadvantages previously discussed, in particular the problems of making electrical connections.

La présente invention vise à fournir, pour la réalisation d'un dissipateur de puissance résistif du genre ici concerné, une solution technique nouvelle, radicalement différente des technologies de résistances bobinées et de circuits imprimés, et qui procure une simplification de la fabrication du dissipateur de puissance par une diminution du nombre de ces composants et des opérations d'assemblage, tout en obtenant un produit mécaniquement résistant et offrant toute sécurité, la conception proposée favorisant en outre l'échange thermique avec l'air ambiant. The present invention aims to provide, for the production of a resistive power dissipator of the kind in question, a new technical solution, radically different from the wound resistors technologies and printed circuits, and which provides a simplification of the manufacture of the dissipator of power by reducing the number of these components and assembly operations, while obtaining a mechanically resistant and safe product, the proposed design further promoting heat exchange with the ambient air.

A cet effet, l'invention a pour objet un dissipateur de puissance résistif, destiné à la commande d'un moteur électrique, en particulier d'un 2870571 3 moteur électrique à plusieurs vitesses pour l'entraînement en rotation d'un ventilateur, le dissipateur de puissance étant prévu pour être placé dans le flux d'air du ventilateur, ce dissipateur de puissance étant essentiellement caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un module qui est réalisé en matière thermoplastique électriquement conductrice et qui comporte une série d'ailettes parallèles espacées, constituant autant d'éléments résistifs unitaires, qui relient entre elles deux parties latérales formant des zones d'alimentation électrique de ces éléments résistifs unitaires ainsi que de connexion électrique de l'ensemble du module. For this purpose, the subject of the invention is a resistive power dissipator, intended for the control of an electric motor, in particular of a multi-speed electric motor 2870571 for driving in rotation of a fan, the power dissipator being provided to be placed in the air flow of the fan, this power dissipator being essentially characterized in that it comprises at least one module which is made of electrically conductive thermoplastic material and which comprises a series of spaced parallel fins constituting as many unitary resistive elements, which connect two side portions forming power supply zones of these unit resistive elements as well as electrical connection of the entire module.

Ainsi, l'idée inventive consiste à réaliser le dissipateur de puissance à base d'un matériau synthétique, notamment une matière thermoplastique injectable, rendue électriquement conductrice (de manière connue en soi) par inclusion de fibres ou micro-fibres conductrices, pouvant être en carbone ou métalliques. Il est ainsi formé directement un corps rigide, muni d'ailettes parallèles séparées par des interstices, par lesquels peut circuler l'air déplacé par le ventilateur associé. Chaque ailette constituant un élément résistif unitaire, le module possède une résistance totale qui est la résultante de tous les éléments résistifs, montés électriquement en parallèle entre les deux parties latérales qui forment leurs zones d'alimentation, en même temps que leurs supports mécaniques. Thus, the inventive idea consists in producing the power dissipator based on a synthetic material, in particular an injectable thermoplastic material, rendered electrically conductive (in a manner known per se) by inclusion of conductive fibers or micro-fibers, which may be carbon or metal. It is thus formed directly a rigid body, provided with parallel fins separated by interstices, through which the air displaced by the associated fan can circulate. Each fin constituting a unitary resistive element, the module has a total resistance which is the resultant of all the resistive elements, electrically connected in parallel between the two lateral parts which form their supply zones, together with their mechanical supports.

Un profilage longitudinal adapté des ailettes conductrices, avec une section d'épaisseur croissante puis décroissante, permet de créer entre ces ailettes des interstices du genre "Venturi", c'est-à-dire d'abord convergents puis divergents, dans leur profil longitudinal, qui sont particulièrement adaptés à la circulation du flux d'air déplacé par le ventilateur. A longitudinal profiling adapted conductive fins, with a section of increasing thickness and decreasing, allows to create between these fins interstices of the type "Venturi", that is to say first convergent and then divergent in their longitudinal profile , which are particularly adapted to the circulation of the air flow displaced by the fan.

Le choix du nombre des ailettes, de leur longueur, de leur largeur et de leur épaisseur permet d'ajuster la valeur ohmique du dissipateur, pour un matériau constitutif donné. The choice of the number of fins, their length, their width and their thickness makes it possible to adjust the ohmic value of the dissipator, for a given constituent material.

La surface d'échange thermique de ces ailettes avec l'air peut 30 également être ajustée, notamment par un profilage transversal strié ou ondulé qui augmente cette surface d'échange. The heat exchange surface of these fins with the air can also be adjusted, in particular by a corrugated or corrugated transverse profiling which increases this exchange surface.

Selon un mode de réalisation du dissipateur de puissance résistif objet de l'invention, les deux parties latérales du ou de chaque module, qui forment les zones d'alimentation électrique des éléments résistifs unitaires constitués par les ailettes reliant ces deux parties latérales, comportent des lames ou plaques métalliques surmoulées réalisant la connexion électrique de 2870571 4 l'ensemble du module; la lame ou plaque, ainsi enrobée dans chaque partie latérale, assure l'amenée du courant électrique au module, et aussi sa distribution vers les différents éléments résistifs unitaires, en faisant le contact avec les fibres ou micro-fibres conductrices de la matière thermoplastique. Les lames ou plaques métalliques peuvent être ouvragées, par exemple perforées ou grillagées ou moletées ou pourvues de micro-pointes, afin d'augmenter leur surface de contact avec la matière thermoplastique électriquement conductrice. According to one embodiment of the resistive power dissipator according to the invention, the two lateral parts of the or each module, which form the electrical supply zones of the single resistive elements constituted by the fins connecting these two lateral parts, comprise overmolded metal plates or plates providing the electrical connection of the entire module; the blade or plate, thus coated in each lateral part, ensures the supply of the electric current to the module, and also its distribution towards the different unit resistive elements, making contact with the fibers or micro-conducting fibers of the thermoplastic material. The metal slats or plates can be machined, for example perforated or screened or knurled or provided with micro-tips, to increase their contact surface with the electrically conductive thermoplastic material.

Selon d'autres modes de réalisation du dissipateur de puissance résistif objet de l'invention, les deux parties latérales d'un module reçoivent, sur leurs faces extérieures respectives, un dépôt électrochimique de type cuivrage, étamage, chromage ou analogue, ou un dépôt métallique sous vide réalisant la distribution du courant électrique vers les éléments résistifs unitaires, constitués par les ailettes reliant ces deux parties latérales; de préférence, lesdites parties latérales sont prolongées par des languettes également recouvertes par ce dépôt conducteur, pour former des zones de connexion électrique de l'ensemble du module. According to other embodiments of the resistive power dissipator which is the subject of the invention, the two lateral parts of a module receive, on their respective outer faces, an electrochemical deposit of copper-plating, tin-plating, chromium-plating or the like type, or a deposit metallic vacuum producing the distribution of the electric current to the unitary resistive elements, constituted by the fins connecting these two lateral parts; preferably, said lateral portions are extended by tabs also covered by this conductive deposit, to form electrical connection areas of the entire module.

Pour former l'équivalent d'un bloc de résistances habituel, destiné à la commande d'un moteur électrique à plusieurs vitesses, une première solution consiste ici à juxtaposer deux ou plusieurs modules, tels que précédemment définis, dans un même plan transversal à la direction du flux d'air, les parties latérales de deux modules adjacents étant confondues en un montant commun. To form the equivalent of a usual block of resistors, intended for the control of a multi-speed electric motor, a first solution here consists in juxtaposing two or more modules, as previously defined, in the same plane transverse to the direction of the air flow, the side portions of two adjacent modules being merged into a common amount.

Une autre solution consiste à disposer deux ou plusieurs modules, tels que précédemment définis, de telle sorte qu'ils se succèdent dans la direction du flux d'air, les différents modules pouvant, dans ce cas, être montés sur un boîtier support commun, auxquels ils sont aussi connectés électriquement. Another solution is to have two or more modules, as previously defined, so that they follow one another in the direction of the air flow, the different modules can, in this case, be mounted on a common support housing, to which they are also electrically connected.

Dans tous les cas, et en comparaison notamment avec les réalisations connues à résistances bobinées, le dissipateur de puissance résistif objet de l'invention permet une diminution du nombre de composants, notamment par suppression des résistances individuelles, du capot de protection, et du thermofusible. En effet, la fonction de sécurité, notamment en cas de blocage du moteur électrique associé, est assurée de façon "automatique" par la fusion de la matière thermoplastique conductrice constitutive du dissipateur de puissance, étant entendu que le point de ramolissement de cette matière est situé plus bas que la température maximale 2870571 5 admissible. La rigidité mécanique du dissipateur de puissance objet de l'invention, et son absence de conduction électrique notable en surface, assurent aussi toute sécurité, sans nécessité d'un capot de protection. In all cases, and in comparison with known embodiments with wound resistors, the resistive power dissipator object of the invention allows a reduction in the number of components, including the suppression of individual resistors, the protective cover, and the hot-melt . Indeed, the safety function, particularly in the event of a blockage of the associated electric motor, is provided "automatically" by the fusion of the conductive thermoplastic material constituting the dissipator power, it being understood that the softening point of this material is located lower than the maximum temperature 2870571 5 admissible. The mechanical rigidity of the power dissipator object of the invention, and its absence of significant electrical conduction on the surface, also provide complete security, without the need for a protective cover.

La structure du dissipateur de puissance résistif, objet de l'invention, permet aussi de diminuer le nombre d'opérations nécessaires à la fabrication du produit, par suppression des opérations de montage et de sertissage des composants, et par intégration des connexions électriques. The structure of the resistive power dissipator, which is the subject of the invention, also makes it possible to reduce the number of operations required to manufacture the product, by eliminating the assembly and crimping operations of the components, and by integrating the electrical connections.

Si l'on excepte les connexions, ce dissipateur de puissance est dépourvu de composants métalliques extérieurs qui présenteraient des risques de court-circuit, en cas de contact avec un objet métallique, et qui risqueraient, lors de l'échauffement du dissipateur de puissance, de provoquer un incendie du véhicule. Except for the connections, this power dissipator is devoid of external metal components which would present risks of short circuit, in case of contact with a metal object, and which could, during the heating of the heatsink, to cause a fire in the vehicle.

La configuration et la répartition des ailettes assurent un échange thermique optimal avec le flux d'air, pulsé par le ventilateur, pour conserver un 15 équilibre thermique d'ensemble approprié. The configuration and distribution of the fins ensure optimum heat exchange with the air flow, pulsed by the fan, to maintain an appropriate overall thermal equilibrium.

Ainsi, dans l'ensemble, le dissipateur de puissance résistif, objet de l'invention, apporte une solution simple, fiable et économique. Thus, overall, the resistive power dissipator, object of the invention, provides a simple, reliable and economical solution.

De plus, le dissipateur de puissance objet de l'invention s'avère adapté à des tensions électriques d'alimentation plus élevées, telles qu'elles sont susceptibles d'être appliquées dans le futur au domaine de l'automobile. In addition, the power dissipator object of the invention is adapted to higher power supply voltages, as they are likely to be applied in the future to the field of the automobile.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de ce dissipateur de puissance résistif destiné à la commande d'un moteur électrique: Figure 1 est une vue en perspective d'un module de dissipateur de puissance résistif, conforme à la présente invention; Figure 2 est une vue en coupe horizontale de ce module selon Il-II de figure 1; Figure 3 en est une vue partielle en coupe verticale, suivant III-III 30 de figure 1; Figure 4 est une vue partielle en section, suivant IV-IV de figure 2, d'une variante de ce module avec profilage ondulé des ailettes; Figure 5 est une vue en coupe d'un dissipateur de puissance 35 résistif, formé de trois modules accolés; 2870571 6 Figure 6 est une vue en perspective d'un autre dissipateur de puissance résistif, formé par la succession de trois modules. In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended drawing representing, by way of examples, a few embodiments of this resistive power dissipator intended for the control of An electric motor: Figure 1 is a perspective view of a resistive power dissipator module according to the present invention; Figure 2 is a horizontal sectional view of this module along II-II of Figure 1; Figure 3 is a partial view in vertical section, following III-III 30 of Figure 1; Figure 4 is a partial sectional view along IV-IV of Figure 2, a variant of this module with corrugated profiling fins; Figure 5 is a sectional view of a resistive power dissipator formed of three contiguous modules; FIG. 6 is a perspective view of another resistive power dissipator formed by the succession of three modules.

En se référant tout d'abord aux figures 1 à 3, il est décrit un module, désigné globalement par le repère 2, sur la base duquel sont réalisables des dissipateurs de puissance résistifs, destinés à la commande d'un moteur électrique multi-vitesses qui entraîne en rotation un ventilateur, le module 2 étant prévu pour être placé dans le flux d'air pulsé par le ventilateur. Referring firstly to FIGS. 1 to 3, there is described a module, indicated generally by the reference numeral 2, on the basis of which resistive power dissipaters are designed for controlling a multi-speed electric motor. which rotates a fan, the module 2 being provided to be placed in the flow of air pulsed by the fan.

Le module 2 possède, de façon générale, deux parties latérales parallèles 3, en forme générale de plaques rectangulaires, qui sont reliées entre elles par une série d'ailettes 4, parallèles et espacées selon un "pas" régulier, ces ailettes 4 s'étendant chacune dans un plan perpendiculaire aux plans des deux parties latérales 3. Entre les ailettes 4 successives sont ainsi ménagés des interstices 5, qui débouchent sur deux faces opposées du module 2. The module 2 has, in general, two parallel lateral parts 3, in the general shape of rectangular plates, which are interconnected by a series of fins 4, parallel and spaced at a regular "pitch", these fins 4 are each extending in a plane perpendicular to the planes of the two lateral parts 3. Between the successive vanes 4 are thus formed interstices 5, which open on two opposite faces of the module 2.

Ce module 2 est réalisé en une matière thermoplastique conductrice de l'électricité. Il s'agit, par exemple, d'une matière moulable à base de polyamide, notamment de polyamide 12, pouvant représenter environ 60% de la masse totale de l'ensemble, dans laquelle sont incluses avec une répartition homogène des fibres de carbone, pouvant représenter environ 40% de la masse totale de l'ensemble. This module 2 is made of a thermoplastic material electrically conductive. This is, for example, a moldable material based on polyamide, especially polyamide 12, which may represent about 60% of the total mass of the assembly, in which are included with a homogeneous distribution of carbon fibers, which may represent around 40% of the total mass of the whole.

Les ailettes 4, qui s'étendent à la manière de barreaux entre les deux parties latérales 3 du module 2, constituent chacune un élément résistif unitaire. Comme le montre en particulier la figure 3, chaque ailette 4 possède, dans le sens de sa longueur, un profil particulier avec une section d'épaisseur d'abord croissante, entre un premier bord 6 et sa région centrale 7, puis décroissante entre cette région centrale 7 et le bord opposé 8. II en résulte que chaque interstice 5, délimité par deux ailettes 4 consécutives, possède un profil du genre "Venturi", d'abord convergent, puis divergent. The fins 4, which extend in the manner of bars between the two lateral parts 3 of the module 2, each constitute a unitary resistive element. As shown in particular in Figure 3, each fin 4 has, in the direction of its length, a particular profile with a first increasing thickness section, between a first edge 6 and its central region 7, and decreasing between this central region 7 and the opposite edge 8. It follows that each gap 5, delimited by two consecutive fins 4, has a profile of the kind "Venturi", first converge, then diverge.

L'ensemble des ailettes 4 constitue autant d'éléments résistifs unitaires, montés électriquement en parallèle entre les deux parties latérales 3 opposées, lesquelles forment des zones d'alimentation électrique de ces éléments résistifs unitaires. The set of fins 4 constitute unitary resistive elements, electrically connected in parallel between the two opposite side portions 3, which form electrical supply zones for these unitary resistive elements.

Dans la forme de réalisation ici considérée, et comme le montre plus particulièrement la figure 2, chaque partie latérale 3 du module 2 comporte une lame métallique 9 noyée par surmoulage dans l'épaisseur de la matière thermoplastique conductrice de cette partie latérale 3. Chaque lame métallique 9 possède une portion dépassant à l'extérieur de la matière thermoplastique conductrice, comme le montre la figure 1. In the embodiment considered here, and as shown more particularly in Figure 2, each side portion 3 of the module 2 comprises a metal plate 9 embedded by overmolding in the thickness of the conductive thermoplastic material of this side portion 3. Each blade metal 9 has a portion protruding outside the conductive thermoplastic material, as shown in FIG.

Ainsi, les deux lames métalliques 9 constituent, par leurs portions extérieures, des bornes d'amenée du courant électrique au module 2 et, par leurs portions noyées dans la matière thermoplastique conductrice, des moyens de distribution du courant électrique vers les différents éléments résistifs unitaires constitués par les ailettes 4, étant entendu que chaque lame métallique 9 fait le contact avec les micro-fibres conductrices, par exemple en carbone, incluses dans la matière thermoplastique du module 2. Thus, the two metal strips 9 constitute, by their outer portions, terminals for supplying the electric current to the module 2 and, by their portions embedded in the conductive thermoplastic material, means for distributing the electric current to the different unitary resistive elements constituted by the fins 4, it being understood that each metal blade 9 makes contact with the conductive micro-fibers, for example made of carbon, included in the thermoplastic material of the module 2.

De plus, les portions dépassantes des deux lames métalliques 9 peuvent constituer des moyens de tenue mécanique du module 2 sur un support tel que socle, boîtier ou autre (comme précisé ci-après). In addition, the protruding portions of the two metal blades 9 may be mechanical holding means of the module 2 on a support such as pedestal, housing or other (as specified below).

En position montée, le module 2 est placé dans le flux d'air pulsé par le ventilateur, de telle sorte que l'air traverse tous les interstices 5 formés entre les ailettes 4, comme indiqué par une flèche F sur la figure 3. In the mounted position, the module 2 is placed in the flow of air pulsed by the fan, so that the air passes through all the interstices 5 formed between the fins 4, as indicated by an arrow F in FIG.

Comme le montre la figure 4, les ailettes 4 peuvent posséder un profil transversal ondulé, sur leurs deux faces principales en contact avec le flux d'air, de manière à augmenter la surface d'échange de ces ailettes 4 avec l'air. As shown in Figure 4, the fins 4 may have a corrugated transverse profile on their two main faces in contact with the air flow, so as to increase the exchange surface of these fins 4 with air.

Pour un moteur électrique à plusieurs vitesses, les modules tels que précédemment décrits sont multipliés, tous ces modules étant placés dans le même flux d'air. For a multi-speed electric motor, the modules as described above are multiplied, all these modules being placed in the same air flow.

Selon une première possibilité, illustrée par la figure 5, le dissipateur de puissance est formé de trois modules 2a, 2b, et 2c, globalement situés dans un même plan transversal à la direction du flux d'air pulsé. Les trois modules 2a, 2b et 2c possèdent des ailettes 4 en nombre différent, leur procurant des valeurs ohmiques différentes. Les parties latérales 3 de deux modules adjacents, soit 2a et 2b d'une part, et 2b et 2c d'autre part, sont confondues. Cette disposition permet de mettre les modules 2a, 2b et 2 c en série. Dans toutes les parties latérales 3 sont noyées des lames métalliques 9 d'amenée et de répartition du courant, telles que décrites précédemment. Les portions extérieures de toutes les lames 9 sont repliées sur un même socle 10, qui forme le support commun aux trois modules 2a, 2b et 2c, les extrémités de toutes ces lames 9 étant ainsi rapprochées dans un connecteur 11. Un système de commutation, non représenté, raccordé au connecteur 11, permet d'insérer un module 2a, 2b ou 2c au choix, ou un nombre variable de ces modules, dans le circuit d'alimentation du moteur électrique, de manière faire varier par paliers la tension d'alimentation de ce moteur, donc sa vitesse de rotation et celle du ventilateur et, par conséquent, le débit d'air pulsé par ce ventilateur. According to a first possibility, illustrated in FIG. 5, the power dissipator is formed of three modules 2a, 2b, and 2c, generally situated in the same plane transverse to the direction of the pulsed air flow. The three modules 2a, 2b and 2c have fins 4 in different numbers, giving them different ohmic values. The side portions 3 of two adjacent modules, 2a and 2b on the one hand, and 2b and 2c on the other hand, are merged. This arrangement makes it possible to put the modules 2a, 2b and 2c in series. In all the lateral parts 3 are embedded metal blades 9 supply and distribution of the current, as described above. The outer portions of all the blades 9 are bent on a same base 10, which forms the common support for the three modules 2a, 2b and 2c, the ends of all these blades 9 being thus brought together in a connector 11. A switching system, not shown, connected to the connector 11, allows to insert a module 2a, 2b or 2c to choose, or a variable number of these modules, in the power supply circuit of the electric motor, so as to vary in stages the voltage of supply of this motor, therefore its speed of rotation and that of the fan and, consequently, the flow of air pulsed by this fan.

Selon une autre possibilité, illustrée par la figure 6, le dissipateur de puissance résistif est formé de trois modules 2a, 2b, 2c, disposés successivement dans la direction du flux d'air pulsé, direction symbolisée par la flèche F. Les trois modules 2a, 2b et 2c, qui ici encore possèdent des ailettes 4 en nombre différent, sont montés sur un boîtier support commun 12, le premier module 2a étant représenté séparé du boîtier 2 tandis que les deux autres modules 2b et 2c sont représentés dans leur position montée sur ce boîtier 2. According to another possibility, illustrated by FIG. 6, the resistive power dissipator is formed of three modules 2a, 2b, 2c arranged successively in the direction of the pulsed air flow, direction symbolized by the arrow F. The three modules 2a , 2b and 2c, which again have fins 4 in different numbers, are mounted on a common support housing 12, the first module 2a being shown separated from the housing 2 while the other two modules 2b and 2c are shown in their mounted position on this case 2.

Chaque module 2a, 2b ou 2c comprend ici encore une série d'ailettes 4, parallèles et espacées, reliant deux parties latérales planes 3. En considérant plus particulièrement le module 2a, qui apparaît de façon complète sur la figure 5, les deux parties latérales 3 sont prolongées audelà de l'ailette 4 inférieure, de manière à former deux languettes 13 opposées de fixation du module 2a. Each module 2a, 2b or 2c here again comprises a series of fins 4, parallel and spaced, connecting two flat lateral portions 3. With particular regard to the module 2a, which appears completely in FIG. 5, the two lateral parts 3 are extended beyond the lower vane 4, so as to form two opposite tabs 13 for fixing the module 2a.

Les deux parties latérales 3 du module 2a, y compris leurs prolongements en forme de languettes 13, sont ici recouvertes, sur leurs faces extérieures, par un dépôt électriquement conducteur 14, qui peut être formé suivant diverses techniques: dépôt électrochimique de type cuivrage, étamage, chromage ou analogue, ou dépôt métallique sous vide. The two lateral parts 3 of the module 2a, including their tongue-like extensions 13, are here covered, on their outer faces, by an electrically conductive deposit 14, which can be formed according to various techniques: electrochemical deposition type copper plating, tinning , chrome plating or the like, or vacuum metal deposition.

La face supérieure du boîtier support 12 présente des paires de fentes 15, prévues pour l'enfichage des languettes 13 des différents modules 2a, 2b et 2c. Ces languettes 13, recouvertes d'un dépôt métallique 14 (comme décrit précédemment), permettent l'amenée de courant électrique à chaque module 2a, 2b ou 2c, grâce à des lames de liaison électriquement conductrices (non représentées) logées dans le boîtier support 12 et aboutissant à un connecteur commun 16. Un commutateur extérieur permet, par l'intermdéidaire du connecteur 16 et des lames de liaison, la mise en circuit successive des résistances électriques constituées par les modules 2a, 2b et 2c. The upper face of the support housing 12 has pairs of slots 15, provided for the insertion of the tabs 13 of the different modules 2a, 2b and 2c. These tongues 13, covered with a metal deposit 14 (as described above), allow the supply of electrical current to each module 2a, 2b or 2c, thanks to electrically conductive connecting blades (not shown) housed in the support housing 12 and resulting in a common connector 16. An external switch allows, through the intermediary of the connector 16 and connecting blades, successive activation of the electrical resistances formed by the modules 2a, 2b and 2c.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dissipateur de puissance résistif destiné à la commande d'un moteur électrique, qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples; elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation et d'application 2870571 9 respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de la présente invention: - en modifiant les détails de forme des modules, tels que le nombre et le profil des ailettes; - en changeant la forme des ailettes, par exemple en leur donnant une allure incurvée leur permettant de s'inscrire au mieux dans le flux d'air, notamment si le dissipateur de puissance est placé dans un coude d'un conduit; - en utilisant une autre composition de matière thermofusible conductrice, tant pour sa matrice en polymère que pour sa charge conductrice; - dans le cas de lames métalliques d'amenée et de répartition du courant, en réalisant celles-ci de manière perforée ou grillagée ou moletée, ou pourvues de micro-pointes ou encore ouvragées d'une autre façon, afin d'augmenter la surface de contact entre ces lames et la matière thermoplastique électriquement conductrice; - en groupant des modules en nombre plus ou moins élevé, pour constituer un dissipateur de puissance résistif complet; - en destinant ce dissipateur de puissance résistif à des moteurs électriques ayant un nombre de vitesses quelconque, et pouvant entraîner des ventilateurs de toute fonction: ventilateur de refroidissement du moteur thermique du véhicule, ventilateur de l'installation de chauffage etlou de climatisation de l'habitacle de véhicule, etc... It goes without saying that the invention is not limited to the embodiments of this resistive power dissipator for controlling an electric motor, which have been described above, as examples; on the contrary, it embraces all variants of implementation and application 2870571 9 respecting the same principle. It is thus, in particular, that one would not depart from the scope of the present invention: - by modifying the shape details of the modules, such as the number and the profile of the fins; - By changing the shape of the fins, for example by giving them a curved shape allowing them to register better in the air flow, especially if the power dissipator is placed in a bend of a duct; using another composition of conductive hot-melt material, both for its polymer matrix and for its conductive filler; - In the case of metal blades supply and distribution of current, realizing them in a perforated or meshed or knurled manner, or provided with microtips or otherwise worked in order to increase the surface contact between these blades and the electrically conductive thermoplastic material; - By grouping modules in more or less number, to form a complete resistive power dissipator; - By assigning this resistive power dissipator to electric motors having any number of speeds, and can cause fans of any function: cooling fan of the engine of the vehicle, fan of the heating and / or air conditioning system of the vehicle interior, etc ...

Claims

A resistive power heatsink for controlling an electric motor, in particular a multi-speed electric motor for rotating a fan, the power dissipator being adapted to be placed in the flow. ventilator air, characterized in that it comprises at least one module (2) which is made of electrically conductive thermoplastic material and which comprises a series of spaced parallel fins (4) constituting as many unitary resistive elements, interconnecting two side portions (3) forming power supply areas of these unitary resistive elements as well as electrical connection of the entire module (2).

2. resistive power dissipator according to claim 1, characterized in that it is made on the basis of an injectable thermoplastic material, rendered electrically conductive by inclusion of fibers or conductive micro-fibers, which may be carbon or metal.

3. resistive power dissipator according to claim 1 or 2, characterized in that the fins (4) constituting the unitary resistive elements, have a longitudinal profiling with a section of increasing thickness then decreasing, creating between these fins (4) interstices (5) of the "Venturi" type, initially convergent then divergent, in their longitudinal profile.

4. Resistive power dissipator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the fins (4) have a striated or corrugated transverse profiling (Figure 4).

5. resistive power dissipator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the two side portions (3) of the or each module (2), which form the power supply zones of the unitary resistive elements constituted by the fins (4) connecting these two lateral parts (3), comprise overmolded metal plates or plates (9) providing the electrical connection of the whole module (2), as well as the distribution of the electric current to the various elements unit resistive.

6. Resistive power dissipator according to claim 5, characterized in that the metal plates or plates (9) are shaped to increase their contact surface with the electrically conductive thermoplastic material.

7. resistive power dissipator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the two side portions (3) of the or each module (2) receive, on their respective outer faces, an electrochemical deposit (14). of type copper plating, tin plating, chrome plating or the like or a vacuum metal deposit, realizing the distribution of the electric current to the different unit resistive elements, constituted by the fins (4) connecting these two lateral parts (3).

8. resistive power dissipator according to claim 7, characterized in that the lateral parts (3) of a module (2) are extended by tabs (13), also covered by the conductive deposit (14), to form electrical connection areas of the entire module (2).

9. resistive power dissipator according to any one of claims 1 to 8, characterized in that two or more modules (2a, 2b, 2c) are juxtaposed in the same plane transverse to the direction (F) of the air flow , the lateral parts (3) of two adjacent modules (2a, 2b; 2b, 2c) being merged into a common amount.

10. resistive power dissipator according to claims 5 and 9, characterized in that the metal blades (9) embedded in the side portions (3) are folded on the same base (10), which forms a common support to modules (2a, 2b, 2c), the ends of all these blades (9) being brought together in a connector (11).

11. resistive power dissipator according to any one of claims 1 to 8, characterized in that two or more modules (2a, 2b, 2c) are arranged so that they succeed one another in the direction (F) of the flow of air, the different modules (2a, 2b, 2c) being preferably mounted on a common support housing (12) to which they are electrically connected.

12. resistive power dissipator according to claims 8 and 11, characterized in that the support housing (12) has pairs of slots (15) provided for the insertion of the tabs (13) of the various modules (2a, 2b, 2c), the metal deposit (14) of these tongues (13) allowing the supply of electrical current to each module by means of electrically conductive connecting blades housed in the support housing (12) and ending in a common connector ( 16).