FR2921446A1 - Groupe moto-ventilateur avec carte electronique de commande refroidie par air habitacle - Google Patents
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Abstract
Un groupe moto-ventilateur (1) comporte un moteur électrique (11) situé dans un boîtier moteur (18), et une zone dépressionnaire (124) en dépression du fait de la rotation d'un ventilateur (12) entrainé par le moteur électrique (11). Le groupe moto-ventilateur (1) comporte en outre une carte électronique (13) de commande et un radiateur (14) déterminant entre une face supérieure (141) et le boîtier moteur (18) une zone moteur (16) et entre une face inférieure (142) et un capot (17) une zone carte (15).Au moins une ouverture (123) relie les zones dépressionnaire (124) et moteur (16), le radiateur (14) comporte au moins une ouverture (143) entre les zones moteur (16) et carte (15), et le capot (17) comporte au moins une entrée d'air secondaire (173) entre la zone carte (15) et une zone extérieure (174) dudit capot. Un flux d'air secondaire, de préférence un air habitacle non pollué, circule depuis l'au moins une entrée d'air secondaire (173) vers la zone dépressionnaire (124) du fait des écarts de pression entre les zones extérieure (174), carte (15), moteur (16) et dépressionnaire (124), et refroidit la carte électronique (13).
Description
La présente invention concerne un groupe moto-ventilateur comportant une carte électronique de commande de moteur. Plus particulièrement la présente invention concerne un groupe moto-ventilateur, tel qu'un groupe utilisé pour la ventilation des véhicules automobiles terrestres, dans lequel la carte électronique de commande est refroidie par de l'air provenant de l'habitacle de la voiture, ne transportant pas d'agents polluants susceptibles d'endommager la carte. Les véhicules automobiles terrestres actuels sont équipés, pour contrôler la circulation de l'air dans l'habitacle, de groupes moto-ventilateur le plus souvent intégrés dans un système de climatisation. Ces groupes moto-ventilateur comprennent notamment un moteur électrique entraînant un ventilateur, et un dispositif de commande du moteur porté par une carte électronique de commande. Lorsque le moteur est en fonctionnement, l'électronique de la carte est sollicitée et dégage de la chaleur. Pour évacuer la chaleur, il est connu d'adapter le flux d'air ambiant pulsé par le ventilateur pour qu'il traverse le groupe moto-ventilateur, permettant ainsi de refroidir le moteur et la carte électronique généralement pourvue d'un radiateur facilitant les échanges thermiques. Dans un tel dispositif, l'air ambiant pulsé entre en contact non seulement avec le radiateur mais également avec la carte électronique et les différents composants électroniques de ladite carte. Le refroidissement ainsi obtenu est généralement satisfaisant, mais lorsque l'air ambiant pulsé est pollué, par exemple en milieu humide et/ou pollué par des particules de boue ou des poussières, des connexions électriques de composants, voire des composants eux-mêmes de la carte, risquent d'être endommagés. Afin de limiter les détériorations causées par ces agents polluants, il est connu de la demande de brevet française publiée sous le numéro 2871534 de protéger les composants électroniques sensibles de la carte électronique en canalisant l'air pulsé dans un espace déterminé par un boîtier moteur et une face de la carte sur laquelle est placé un radiateur. Dans ce cas, les composants électroniques sensibles de la carte sont placés 30 sur une face de ladite carte opposée au radiateur et une étanchéité entre la face de la carte du côté du radiateur et le boîtier moteur est assurée par un joint plat. Dans un tel dispositif, le refroidissement de la carte électronique est obtenu par la circulation de l'air ambiant pulsé sur le radiateur, sur la face de ladite carte opposée aux composants électroniques sensibles.
Cependant, du fait d'un radiateur de géométrie simple ou en raison de mauvais échanges thermiques entre la carte et le radiateur, le refroidissement n'est pas toujours satisfaisant et il est parfois observé une élévation de la température des composants électroniques sensibles, pouvant nuire à leur fonctionnement et/ou nécessitant un changement de classe de température desdits composants entraînant un surcoût de fabrication du groupe moto-ventilateur. La présente invention a pour but d'améliorer le refroidissement de la carte électronique en proposant un groupe moto-ventilateur dans lequel la carte électronique de commande est refroidie au moyen notamment d'une aspiration par le groupe moto-ventilateur d'un flux d'air secondaire provenant de l'habitacle du véhicule. Le groupe moto-ventilateur selon la présente invention comporte un moteur électrique situé dans un boîtier moteur et une zone dépressionnaire en dépression du fait de la rotation d'un ventilateur entrainé par le moteur électrique. Le groupe moto-ventilateur comporte également une carte électronique de commande du moteur, un radiateur de refroidissement de la carte électronique déterminant entre une face supérieure dudit radiateur et le boîtier moteur une zone moteur, et déterminant entre une face inférieure dudit radiateur, portant la carte, et un capot une zone carte dans laquelle ladite carte est confinée. Afin d'améliorer le refroidissement de la carte électronique, le groupe moto-ventilateur comporte au moins une ouverture entre la zone dépressionnaire et la zone moteur, le radiateur comporte au moins une ouverture entre la zone moteur et la zone carte, et le capot comporte au moins une entrée d'air secondaire entre la zone carte et une zone extérieure du capot. Un flux d'air secondaire circule depuis la ou les entrées d'air secondaires vers 25 la zone dépressionnaire du fait des écarts de pression entre les zones extérieure, carte, moteur et dépressionnaire. Le ventilateur et la zone dépressionnaire sont agencés de préférence du côté du moteur opposé au radiateur de sorte qu'un flux d'air primaire est pulsé par la rotation du ventilateur vers l'extérieur dudit groupe moto-ventilateur sans pénétrer dans la zone 30 carte. Le groupe moto-ventilateur est tel que le flux d'air primaire est constitué essentiellement d'un air ambiant extérieur d'un habitacle d'un véhicule, et le flux d'air secondaire est aspiré par la ou les entrées d'air secondaires depuis la zone extérieure du capot dans laquelle se trouve un air intérieur de l'habitacle du véhicule, afin d'améliorer le 35 refroidissement de la carte sans risque d'endommager les composants électroniques sensibles portés par la carte.
Avantageusement, les entrées d'air secondaires du capot d'une part et les ouvertures du radiateur d'autre part ne sont pas en vis-à-vis, de sorte que le flux d'air secondaire circule sur une face inférieure de la carte électronique. Pour améliorer davantage le refroidissement de la carte, le boîtier moteur 5 comporte au moins un orifice d'introduction à proximité de la face supérieure du radiateur d'un flux d'air pulsé par le ventilateur, prélevé sur le flux d'air primaire. Dans ce cas, pour protéger la zone carte d'agents polluants pouvant être introduits dans la zone moteur par le flux d'air pulsé, un conduit sensiblement perpendiculaire à la face supérieure du radiateur prend appui sur le bord de chaque 10 ouverture du radiateur par une première extrémité et débouche dans la zone moteur par une seconde extrémité opposée à la première. Pour assurer l'étanchéité au niveau de la jonction du capot et du radiateur, un film adhésif solidarise le capot et le radiateur. Avantageusement, le film adhésif solidarisant le capot et le radiateur est 15 étendu de telle sorte qu'il recouvre également une surface de la face inférieure du radiateur en contact avec la carte électronique de commande. La description suivante de modes de réalisation de l'invention, est faite en se référant aux figures qui représentent de manière non limitative : - figure 1 : une vue schématique d'une section d'un groupe moto-ventilateur selon un premier mode de réalisation de l'invention, - figure 2 : une vue schématique d'une section d'un groupe moto-ventilateur selon un second mode de réalisation, - figure 3 : une vue schématique partielle d'une section du groupe moto-ventilateur dans une zone d'étanchéité entre le radiateur et un capot. Tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, un groupe moto-ventilateur 1 comporte de manière conventionnelle : un moteur électrique 11, - un ventilateur 12 entrainé par le moteur 11, et - une carte électronique 13 de commande du moteur pourvue d'un radiateur 14 de refroidissement. Le groupe moto-ventilateur 1 comporte également des éléments de structure sur lesquels sont fixés les autres éléments et/ou en assurent la protection. Le groupe moto-ventilateur 1 comporte notamment : - un capot extérieur 17, déterminant avec le radiateur 14 un premier espace dit zone carte 15 dans lequel est confinée la carte électronique 13, - un boîtier moteur 18, déterminant avec le radiateur 14 un second espace dit zone moteur 16 dans lequel est situé le moteur 11. 20 25 30 35 Le groupe moto- ventilateur 1 est monté à l'intérieur par exemple d'un véhicule automobile ou d'un équipement tel qu'un système de conditionnement d'air pour véhicule. Ledit véhicule comporte un habitacle intérieur dans lequel circule un air habitacle sain résultant par exemple d'un filtrage d'un air ambiant provenant de l'extérieur de l'habitacle.
Le moteur 11 du groupe moto-ventilateur 1 comporte de manière classique un stator et un rotor, et est par exemple un moteur sans balais. Le ventilateur 12, par exemple un rotor en forme de cloche 121 portant des aubes centrifuges 122 est monté sur un arbre 111 tournant du moteur 11. Une ou des ouvertures 123, visibles sur les figures 1 et 2, forment également 10 une ou des communications entre la zone moteur 16 et une zone dépressionnaire 124 située d'un côté dudit ventilateur opposé au moteur 11. La carte électronique 13 est composée essentiellement d'un circuit imprimé sur une face inférieure duquel sont fixés des composants électroniques 131. La carte électronique comporte des moyens de connexion, non représentés, pour recevoir une 15 tension d'alimentation et des signaux de commande, et délivrer une tension d'alimentation au moteur 11. Le radiateur 14 comporte une face supérieure 141 du côté de la zone moteur 16 et une face inférieure 142 du côté de la zone carte 15. Le radiateur 14 est réalisé de préférence dans un matériau économique et 20 bon conducteur thermique, par exemple dans un alliage d'aluminium. Un film adhésif 19a, situé entre la face inférieure 142 du radiateur 14 et une face supérieure de la carte 13 du côté opposé aux composants électroniques 131, solidarise ladite carte électronique et ledit radiateur. La face supérieure 141 du radiateur 14, engagée dans une base inférieure 25 181 du boîtier moteur 18, forme au moins partiellement un fond dudit boîtier moteur. Le radiateur 14 comporte une ou des ouvertures 143, visibles sur les figures 1 et 2, dans une zone dudit radiateur non recouverte par la carte électronique 13, qui créent une ou des communications entre la zone moteur 16 et la zone carte 15. Le capot 17, qui détermine avec le radiateur 14 la zone carte 15, comporte : 30 une paroi latérale périphérique 171 comportant une partie supérieure en contact avec la face inférieure 142 dudit radiateur, - un fond 172 en vis-à-vis de la carte électronique 13. Le capot 17 comporte en outre une entrée d'air secondaire 173, visible sur les figures 1 et 2, de préférence sur son fond 172, qui crée une communication entre la zone 35 carte 15 et une zone extérieure 174 du côté du fond 172 du capot 17 opposé à la carte électronique 13. Dans un mode particulier de réalisation du capot 17, non représenté, ledit capot comporte une plluralité de telles entrées d'air secondaires 173.
La rotation du ventilateur 12 génère un flux d'air primaire pulsé par ledit ventilateur vers l'extérieur du groupe moto-ventilateur 1, et induit une dépression dans la zone dépressionnaire 124. Du fait des ouvertures 123 et 143, la zone moteur 16 et la zone carte 15 se trouvent également en dépression. Du fait d'un gradient de pression entre ces zones, la pression dans la zone carte 15 est inférieure à la pression dans la zone extérieure 174 et un flux d'air secondaire circule depuis la ou les entrées d'air secondaires 173 vers la zone dépressionnaire 124, en passant successivement par les zones carte 15 et moteur 16. L'air ainsi aspiré est mélangé au flux d'air primaire et pulsé vers l'extérieur du groupe moto-ventilateur 1. Le groupe, moto-ventilateur 1 est monté de préférence de sorte que le flux d'air secondaire est constitué d'air habitacle. L'air habitacle, circulant dans la zone carte 15, assure avec le radiateur 14 le refroidissement de la carte électronique 13 et des composants électroniques 131 portés 15 par ladite carte. L'air habitacle résulte d'un filtrage de l'air ambiant et ne contient plus ou sensiblement moins d'agents polluants (humidité, poussières, ...) que l'air ambiant n'est susceptible d'en contenir en raison d'une origine extérieure au véhicule. Le refroidissement est donc obtenu sans risque d'endommager les composants sensibles de 20 la carte 13. Avantageusement, la ou les entrées d'air secondaires 173 et la ou les ouvertures 143 du radiateur 14 ne sont pas en vis-à-vis de sorte que le flux d'air secondaire circule sur la face inférieure de la carte 13. Par exemple, sur la figure 1, le capot 17 comporte une entrée d'air secondaire 173 centrale sur son fond, tandis que le 25 radiateur 14 comporte des ouvertures 143 sur une zone périphérique. Dans un second mode de réalisation de l'invention, illustré sur la figure 2, le boîtier moteur 18 comporte en outre au niveau de sa base inférieure 181 au moins un orifice latéral 182 d'introduction d'un flux d'air pulsé par la rotation du ventilateur 12, prélevé sur le flux d'air primaire. 30 Le boîtier moteur 18 forme un ou des conduits 183, par exemple cylindriques, sensiblement perpendiculaires à la face supérieure 141 du radiateur 14. Chaque conduit 183 comporte une extrémité prenant appui sur le bord d'une ouverture 143 dudit radiateur, et une autre extrémité débouchant dans la zone moteur 16. Chaque conduit 183 protège une ou des ouvertures 143 du radiateur 14 35 d'agents polluants apportés par le flux d'air pulsé et susceptibles de pénétrer dans la zone carte 15 avant d'avoir été évacués vers l'extérieur du groupe moto-ventilateur 1 par le flux d'air secondaire.
L'au moins un orifice latéral 182 est placé de sorte que le flux d'air pulsé, introduit dans la zone moteur 16, circule sur la face supérieure 141 du radiateur 14, afin d'améliorer le refroidissement dudit radiateur et de la carte électronique 13. La ou les ouvertures 143 du radiateur 14 sont placées de sorte que le ou les conduits 183 débouchent dans une zone en dépression de la zone moteur 16, par exemple dans une zone du radiateur 14 ne se trouvant pas dans une zone en surpression créée par l'introduction du flux d'air pulsé au niveau de l'orifice latéral 182. Selon une variante applicable au cas où le groupe moto-ventilateur est installé de telle sorte que la zone carte 15 soit située au dessous de la zone moteur 16 au sens de la gravité, le ou les conduits 183 s'étendent de la face supérieure 141 du radiateur 14 jusque dans la zone de carte 15, au voisinage du fond 172. Ainsi, d'éventuels agents polluants susceptibles de pénétrer pendant les phases d'arrêt du moteur, peuvent être évacués par les orifices du couvercle 17. Dans un mode particulier de réalisation, illustré sur la figure 3, une surface périphérique de la face inférieure 142 du radiateur 14, non recouverte par la carte 13, prend appui sur la partie supérieure de la paroi latérale périphérique 171 du capot 17. Un film adhésif 19b solidarise le radiateur 14 et le capot 17, afin d'assurer une étanchéité au niveau de la jonction de ces deux éléments. Dans un rnode avantageux de réalisation, les films adhésifs 19a et 19b sont formés par un film adhésif unique de dimensions telles qu'il recouvre à la fois une surface centrale de la face inférieure 142 du radiateur 14 recouverte par la carte électronique 13 et la surface périphérique de la face inférieure 142 dudit radiateur. En introduisant un flux d'air secondaire d'un air habitacle sain à l'intérieur du groupe moto-ventilateur, et plus particulièrement à l'intérieur de la zone carte 15, la présente invention arnéliore le refroidissement de la carte électronique 13 sans risque d'endommager les composants sensibles de ladite carte.
Claims (9)
1. Groupe moto-ventilateur (1) comportant : - un moteur électrique (11), situé dans un boîtier moteur (18), - une zone dépressionnaire (124), en dépression du fait de la rotation d'un ventilateur (12) entrainé par le moteur électrique (11), - une carte électronique (13) de commande du moteur (11), un radiateur (14) de refroidissement de la carte électronique (13) déterminant entre une face supérieure (141) dudit radiateur et le boîtier moteur (18) une zone moteur (16), et déterminant entre une face inférieure (142) dudit radiateur, portant ladite carte, et un capot (17) une zone carte (15) dans laquelle ladite carte est confinée, ledit groupe moto-ventilateur étant caractérisé en ce que : - il comporte au moins une ouverture (123) entre la zone dépressionnaire (124) et la zone moteur (16), - le radiateur (14) comporte au moins une ouverture (143) entre la zone moteur (16) et la zone carte (15), - le capot (17) comporte au moins une entrée d'air secondaire (173) entre la zone carte (15) et une zone extérieure (174) dudit capot, de telle sorte qu'un flux d'air secondaire circule depuis l'au moins une entrée d'air secondaire (173) vers la zone dépressionnaire (124) du fait des écarts de pression entre la zone extérieure (174), la zone carte (15), la zone moteur (16) et la zone dépressionnaire (124).
2. Groupe moto-ventilateur (1) selon la revendication 1, dans lequel le ventilateur (12) et la zone dépressionnaire (124) sont agencés d'un côté du moteur (11) opposé au radiateur (14) de sorte qu'un flux d'air primaire est pulsé par la rotation du ventilateur (12) vers l'extérieur dudit groupe moto-ventilateur sans pénétrer dans la zone carte (15).
3. Groupe moto-ventilateur (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel : - le flux d'air primaire est constitué essentiellement d'un air ambiant extérieur d'un habitacle d'un véhicule, - le flux d'air secondaire est aspiré par l'au moins une entrée d'air secondaire (173) depuis la zone extérieure (174) du capot (17) dans laquelle se trouve un air intérieur de l'habitacle du véhicule.
4. Groupe moto-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les entrées d'air secondaires (173) du capot d'une part (17) et les ouvertures (143) du radiateur (14) d'autre part ne sont pas en vis-à-vis.
5. Groupe moto-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boîtier moteur (18) comporte au moins un orifice (182) d'introduction d'un flux d'air pulsé par le ventilateur (12) à proximité de la face supérieure (141) du radiateur (14).
6. Groupe moto-ventilateur (1) selon la revendication 5, comportant au moins un conduit (183) sensiblement perpendiculaire à la face supérieure (141) du radiateur (14), chaque conduit (183) étant en appui sur le bord d'une ouverture (143) dudit radiateur par une première extrémité et débouchant dans la zone moteur (16) par une seconde extrémité opposée à la première.
7. Groupe moto-ventilateur (1) selon la revendication 5, comportant au moins un conduit (183) sensiblement perpendiculaire à la face supérieure (141) du radiateur (14), chaque conduit s'étendant dans la zone carte (15) jusqu'au voisinage du fond (172).
8. Groupe moto-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le radiateur (14) et le capot (17) sont solidarisés au moyen d'un film adhésif (19b).
9. Groupe moto-ventilateur (1) selon la revendication 8, dans lequel le film adhésif (19b) est étendu (19a) de telle sorte qu'il recouvre également une surface de la face inférieure (142) du radiateur (14) en contact avec la carte électronique (13) de commande.20
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