FR2879683A1 - FAN COMPRISING AN EXTERNAL RIB AXIALLY POSITIONED IN RELATION TO THE PERIPHERAL ANNULAR SKIRT - Google Patents
FAN COMPRISING AN EXTERNAL RIB AXIALLY POSITIONED IN RELATION TO THE PERIPHERAL ANNULAR SKIRT Download PDFInfo
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Abstract
L'invention propose un ventilateur (10) qui comporte :- un noyau central (12) de montage,- des pales (14) réparties angulairement autour de l'axe (A) principal de rotation,- une jupe annulaire (16) périphérique, coaxiale à l'axe (A) principal de rotation, dont une face cylindrique interne est reliée à l'extrémité radiale externe de chaque pale (14), et qui est délimitée axialement par deux plans radiaux d'extrémité (Q1, Q2),- et une nervure radiale (22) annulaire externe qui s'étend radialement vers l'extérieur du ventilateur (10), depuis la jupe annulaire (16),caractérisé en ce que plan radial (P) principal de la nervure radiale (22) est positionné axialement le long de l'axe (A) principal de rotation entre les deux plans radiaux d'extrémité (Q1, Q2) de la jupe annulaire (16) et à distance de ces deux plans (Q1, Q2).The invention proposes a fan (10) comprising: - a central mounting core (12), - blades (14) angularly distributed around the main axis (A) of rotation, - a peripheral annular skirt (16) , coaxial with the main axis (A) of rotation, of which an internal cylindrical face is connected to the radial outer end of each blade (14), and which is delimited axially by two radial end planes (Q1, Q2) and an outer annular radial rib (22) extending radially outwardly of the fan (10) from the annular skirt (16), characterized in that the radial (P) main plane of the radial rib (22) ) is positioned axially along the main axis (A) of rotation between the two end radial planes (Q1, Q2) of the annular skirt (16) and at a distance from these two planes (Q1, Q2).
Description
"Ventilateur comportant une nervure externe positionnée axialement par"Fan having an external rib positioned axially by
rapport à la jupe annulaire périphérique." relative to the peripheral annular skirt. "
L'invention propose un ventilateur qui équipe notamment le 5 circuit de refroidissement d'un véhicule automobile. The invention proposes a fan which equips in particular the cooling circuit of a motor vehicle.
L'invention propose plus particulièrement un ventilateur, notamment pour le refroidissement du moteur d'un véhicule automobile, qui comporte: - un noyau central de montage sur un arbre d'entraînement io en rotation du ventilateur autour d'un axe principal de rotation, - des pales réparties angulairement autour de l'axe principal de rotation, et dont chacune s'étend globalement radialement depuis le noyau central vers l'extérieur du ventilateur, - une jupe annulaire périphérique, coaxiale à l'axe principal de rotation, dont une face cylindrique interne concave est reliée à l'extrémité radiale externe de chaque pale, et qui est délimitée axialement par deux plans radiaux d'extrémité, - et une nervure radiale annulaire externe qui s'étend radialement vers l'extérieur du ventilateur, depuis la face 20 cylindrique externe convexe de la jupe annulaire. The invention more particularly proposes a fan, in particular for cooling the motor of a motor vehicle, which comprises: a central mounting core on a drive shaft rotating the fan around a main axis of rotation; blades angularly distributed about the main axis of rotation, each of which extends radially generally from the central core towards the outside of the fan; a peripheral annular skirt, coaxial with the main axis of rotation, of which one concave inner cylindrical face is connected to the outer radial end of each blade, and which is delimited axially by two radial end planes, and an outer annular radial rib which extends radially outwardly of the fan, since outer convex cylindrical face 20 of the annular skirt.
Selon un mode de réalisation connu, la nervure est positionnée à une extrémité axiale de la jupe périphérique, de manière que la section suivant un plan axial de l'ensemble formé par la jupe et la nervure est en forme de "L". According to a known embodiment, the rib is positioned at an axial end of the peripheral skirt, so that the section along an axial plane of the assembly formed by the skirt and the rib is shaped "L".
Ainsi, lors de la rotation du ventilateur, la nervure radiale exerce sur l'extrémité axiale de la jupe des sollicitations mécaniques qui provoquent une déformation de la jupe annulaire, et des pales, au niveau de leurs extrémités radiales externes. Thus, during the rotation of the fan, the radial rib exerts on the axial end of the skirt mechanical stresses which cause deformation of the annular skirt, and blades, at their outer radial ends.
Les déformations de la jupe et des pales sont d'autant plus importantes que la vitesse de rotation du ventilateur est élevée et/ou que le ventilateur fonctionne sous une charge importante. The deformations of the skirt and blades are all the more important as the rotation speed of the fan is high and / or the fan operates under a heavy load.
Le rendement du ventilateur est alors lui aussi réduit de manière relativement importante. The efficiency of the fan is then also reduced relatively significantly.
L'invention a pour but de proposer un ventilateur pour lequel la nervure est positionnée de manière à limiter les déformations des différentes parties du ventilateur qui proviennent des forces d'inertie de la nervure. The object of the invention is to propose a fan for which the rib is positioned so as to limit the deformations of the different parts of the fan which come from the inertia forces of the rib.
Dans ce but, l'invention propose un ventilateur tel que décrit précédemment, caractérisé en ce qu'un plan radial principal de la nervure radiale est positionné axialement le long de l'axe principal de rotation entre les deux plans radiaux d'extrémité de la jupe annulaire et à distance de ces deux plans. For this purpose, the invention proposes a fan as described above, characterized in that a main radial plane of the radial rib is positioned axially along the main axis of rotation between the two radial end planes of the annular skirt and at a distance from these two planes.
io Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le plan radial principal de la nervure radiale est positionné axialement à proximité du centre de gravité des pales du ventilateur; - le plan radial principal de la nervure radiale est positionné axialement de manière que le centre de gravité des pales du ventilateur est situé dans le plan radial principal; - le centre de gravité de la nervure radiale est confondu avec le centre de gravité des pales du ventilateur. According to other characteristics of the invention: the main radial plane of the radial rib is positioned axially close to the center of gravity of the fan blades; - The radial main plane of the radial rib is positioned axially so that the center of gravity of the fan blades is located in the main radial plane; - The center of gravity of the radial rib is coincident with the center of gravity of the fan blades.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles - la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un ventilateur comportant une nervure radiale 25 externe positionnée conformément à l'invention; - la figure 2 est une section du ventilateur représenté à la figure 1, suivant un demi plan radial délimité par l'axe principal de rotation du ventilateur. Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended figures among which - Figure 1 is a schematic perspective view of a fan comprising a rib external radial positioned in accordance with the invention; - Figure 2 is a section of the fan shown in Figure 1, along a half radial plane defined by the main axis of rotation of the fan.
On a représenté aux figures un ventilateur 10 d'un système 30 de refroidissement du moteur d'un véhicule automobile (non représenté). There is shown in the figures a fan 10 of a motor cooling system 30 of a motor vehicle (not shown).
Le ventilateur 10 comporte un noyau central 12 par l'intermédiaire duquel le ventilateur 10 est monté sur un arbre d'entraînement (non représenté) en rotation autour d'un axe A principal de rotation. The fan 10 has a central core 12 through which the fan 10 is mounted on a drive shaft (not shown) rotated about a main axis A rotation.
Le noyau 12 est un élément de révolution coaxial à l'axe A principal de rotation, et il comporte principalement une paroi radiale annulaire centrale 12a qui porte des moyens de montage sur l'arbre d'entraînement (non représentés), et une paroi cylindrique externe 12b. The core 12 is an element of revolution coaxial with the main axis A of rotation, and it mainly comprises a central annular radial wall 12a which carries mounting means on the drive shaft (not shown), and a cylindrical wall external 12b.
Le ventilateur 10 comporte aussi des pales 14 qui sont réparties angulairement autour de l'axe principal A de rotation, et io dont chacune s'étend radialement vers l'extérieur depuis la paroi cylindrique externe 12b du noyau. The fan 10 also has blades 14 which are angularly distributed around the main axis A of rotation, and each of which extends radially outwardly from the outer cylindrical wall 12b of the core.
Le ventilateur 10 est un ventilateur du type hélicoïdal, les pales 14 sont donc conformées de manière à produire un flux d'air coaxial à l'axe principal A de rotation lors de la rotation du ventilateur 10. The fan 10 is a fan of the helical type, the blades 14 are thus shaped so as to produce an air flow coaxial with the main axis A of rotation during the rotation of the fan 10.
Le ventilateur 10 comporte aussi une jupe annulaire périphérique 16 qui s'étend coaxialement à l'axe principal A de rotation, et dont la face cylindrique interne concave 16i est reliée à l'extrémité radiale externe 14a de chaque pale 14. The fan 10 also comprises a peripheral annular skirt 16 which extends coaxially with the main axis A of rotation, and whose concave inner cylindrical face 16i is connected to the outer radial end 14a of each blade 14.
La jupe annulaire 16 est globalement en forme d'un bandeau relié à ses extrémités, qui est délimité axialement par deux plans radiaux d'extrémité Q1 et Q2 représentés à la figure 2. The annular skirt 16 is generally in the form of a strip connected at its ends, which is delimited axially by two radial end planes Q1 and Q2 shown in FIG.
Le ventilateur 10 est monté à rotation par rapport à un carénage extérieur 18 (figure 2) qui est fixé à un élément de structure de caisse du véhicule (non représenté), et qui porte notamment le moteur d'entraînement du ventilateur 10 en rotation. The fan 10 is rotatably mounted relative to an outer fairing 18 (Figure 2) which is attached to a body structure member of the vehicle (not shown), and which carries the drive motor of the fan 10 in rotation.
Le carénage 18 s'étend radialement autour du ventilateur 10, et il comporte une face cylindrique interne concave 18i qui est située radialement en vis-à-vis de la face cylindrique externe convexe 16e de la jupe annulaire 16. The fairing 18 extends radially around the fan 10, and it has a concave inner cylindrical face 18i which is located radially opposite the convex outer cylindrical face 16e of the annular skirt 16.
Le ventilateur 10 et le carénage 18 sont agencés l'un par rapport à l'autre de manière que la face cylindrique interne concave 18i du carénage 18 est située à distance de la face cylindrique externe convexe 16e de la jupe annulaire 16, délimitant ainsi un conduit annulaire 20. The fan 10 and the fairing 18 are arranged relative to each other so that the concave inner cylindrical face 18i of the shroud 18 is situated at a distance from the convex outer cylindrical face 16e of the annular skirt 16, thus delimiting a annular conduit 20.
Lorsque ventilateur 10 produit le flux d'air, la pression d'air en aval du ventilateur 12 est supérieure à la pression d'air en 5 amont du ventilateur 12. When fan 10 produces the airflow, the air pressure downstream of the fan 12 is greater than the air pressure upstream of the fan 12.
La différence de pression d'air entre l'amont et l'aval du ventilateur 12 favorise l'écoulement d'une partie du flux d'air dans le conduit annulaire 20, et à contre courant par rapport au sens d'écoulement du flux d'air. The difference in air pressure between the upstream and downstream of the fan 12 promotes the flow of a portion of the air flow in the annular duct 20, and against the current relative to the flow direction of the flow air.
io Pour limiter le débit de cette partie du flux d'air dans le conduit annulaire 20, la face cylindrique externe convexe 16e de la jupe annulaire 16 porte une nervure radiale externe 22 qui s'étend radialement vers l'extérieur du ventilateur 10, à l'intérieur du conduit annulaire 20, et en direction de la face cylindrique annulaire concave 18i du carénage 18. To limit the flow rate of this portion of the air flow in the annular duct 20, the convex outer cylindrical face 16e of the annular skirt 16 carries an external radial rib 22 which extends radially outwardly of the fan 10, the inside of the annular duct 20, and in the direction of the concave annular cylindrical face 18i of the fairing 18.
Ici, et selon un mode de réalisation préféré, la nervure radiale 22 est plane et elle s'étend radialement par rapport à l'axe principal A de rotation. Cependant, il sera compris que l'invention n'est pas limitée à cette forme de la nervure 22, et qu'elle peut être de forme différente sans sortir du domaine de l'invention. Here, and according to a preferred embodiment, the radial rib 22 is flat and extends radially relative to the main axis A of rotation. However, it will be understood that the invention is not limited to this form of the rib 22, and it can be of different shape without departing from the scope of the invention.
On définit le plan radial principal P de la nervure radiale 22 comme étant le plan radial dans lequel est situé le centre de gravité de la nervure radiale 22. The main radial plane P of the radial rib 22 is defined as being the radial plane in which the center of gravity of the radial rib 22 is located.
Conformément à l'invention, et comme on peut le voir à la figure 2, la nervure radiale 22 est positionnée sur la face cylindrique externe convexe 16e de la jupe annulaire 16 de manière que son plan radial principal P est positionné axialement entre les plans radiaux d'extrémité Q1, Q2, et à distance de ces plans QI, Q2. According to the invention, and as can be seen in FIG. 2, the radial rib 22 is positioned on the convex outer cylindrical face 16e of the annular skirt 16 so that its main radial plane P is positioned axially between the radial planes end Q1, Q2, and away from these planes QI, Q2.
La section axiale de l'ensemble formé par la jupe annulaire 16 et la nervure radiale 22, est ainsi globalement en forme d'un "T", dont la branche supérieure est parallèle à l'axe A principal de rotation, et dont la base est orientée radialement par rapport à l'axe A principal de rotation. The axial section of the assembly formed by the annular skirt 16 and the radial rib 22, is thus generally in the form of a "T", whose upper branch is parallel to the main axis A of rotation, and whose base is oriented radially with respect to the main axis A of rotation.
Un tel positionnement du plan principal P de la nervure radiale 22 par rapport à la jupe annulaire 16 permet de répartir les sollicitations mécaniques exercées par la nervure radiale 22 sur la jupe annulaire 16, lors de la rotation du ventilateur 10, de manière à limiter les déformations de la jupe annulaire 16. Such positioning of the main plane P of the radial rib 22 relative to the annular skirt 16 distributes the mechanical stresses exerted by the radial rib 22 on the annular skirt 16, during the rotation of the fan 10, so as to limit the deformations of the annular skirt 16.
Selon un aspect préféré de l'invention, la position axiale du plan radial principal P de la nervure radiale 22 est déterminée par rapport à la position du centre de gravité G des pales 14 du ventilateur 10. According to a preferred aspect of the invention, the axial position of the main radial plane P of the radial rib 22 is determined with respect to the position of the center of gravity G of the blades 14 of the fan 10.
io Selon un premier mode de réalisation, le plan radial principal P de la nervure radiale 22 est positionné axialement de manière que le centre de gravité G des pales 14 du ventilateur 10 est situé dans le plan radial principal P. Selon une première variante de ce premier mode de réalisation, la nervure radiale 22 est conformée de manière que son centre de gravité est confondu avec le centre de gravité G des pales 14 du ventilateur 10, et de manière que ces deux centres de gravité G sont situés dans l'axe principal A de rotation. According to a first embodiment, the main radial plane P of the radial rib 22 is positioned axially so that the center of gravity G of the blades 14 of the fan 10 is located in the main radial plane P. According to a first variant of this first embodiment, the radial rib 22 is shaped so that its center of gravity coincides with the center of gravity G of the blades 14 of the fan 10, and so that these two centers of gravity G are located in the main axis A rotation.
Ce positionnement des centres de gravité respectifs de la nervure radiale 22 et du ventilateur 10 permet d'améliorer l'équilibrage général du ventilateur 10 par rapport à l'axe principal A de rotation. This positioning of the respective centers of gravity of the radial rib 22 and the fan 10 improves the overall balancing of the fan 10 relative to the main axis A of rotation.
Selon une autre variante de réalisation de l'invention, le plan radial principal P de la nervure radiale 22 est décalé axialement par rapport au centre de gravité G du ventilateur 10. According to another embodiment of the invention, the main radial plane P of the radial rib 22 is offset axially relative to the center of gravity G of the fan 10.
Cependant, la distance axiale entre le plan radial principal P de la nervure radiale 22 et le centre de gravité G du ventilateur 10 est relativement limitée, de manière que le plan radial principal P de la nervure radiale 22 est positionné axialement à proximité du centre de gravité G du ventilateur 10. However, the axial distance between the main radial plane P of the radial rib 22 and the center of gravity G of the fan 10 is relatively limited, so that the main radial plane P of the radial rib 22 is positioned axially close to the center of gravity G of the fan 10.
A titre d'exemple non limitatif, la valeur de cette distance axiale entre le plan radial principal P et le centre de gravité G des pales 14 du ventilateur 10 est inférieure ou égale à 10% de la distance entre les plans radiaux d'extrémité Q1, Q2. By way of nonlimiting example, the value of this axial distance between the main radial plane P and the center of gravity G of the blades 14 of the fan 10 is less than or equal to 10% of the distance between the radial end planes Q1 , Q2.
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