FR2988337A1

FR2988337A1 - Systeme de ventilation

Info

Publication number: FR2988337A1
Application number: FR1252592A
Authority: FR
Inventors: Antoine Levasseur
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2013-09-27
Anticipated expiration: 2032-03-22
Also published as: US10012233B2; CN104619993A; WO2013139981A1; US20150125326A1; EP2828532A1; FR2988337B1

Abstract

L'invention concerne un système de ventilation comprenant une hélice de ventilateur (1) et un moteur d'entraînement (9) à rotor externe (9b), ladite hélice (1) comprenant une partie centrale (3) présentant une paroi cylindrique (11) et définissant un logement de réception (13) pour ledit rotor externe (9b), et comprenant en outre une paroi frontale (15) comportant une ouverture (17) de manière à présenter un taux d'ouverture supérieur à un taux d'ouverture prédéfini.

Description

Système de ventilation L'invention concerne un système de ventilation comprenant une hélice de ventilateur et un moteur à rotor externe.

L'hélice comprend un moyeu central et des pales s'étendant radialement à partir du moyeu vers l'extérieur de l'hélice. Une telle hélice est notamment utilisée pour le refroidissement du moteur d'entraînement de véhicule automobile. Dans ce cas, l'hélice peut se trouver placée en amont ou en aval d'un échangeur thermique, à savoir un radiateur de refroidissement du 10 moteur d'entraînement. Selon une configuration connue, l'hélice comprend un moyeu central avec généralement une paroi frontale et une paroi sensiblement cylindrique s'étendant à partir de la paroi frontale et à laquelle se raccordent les pales de l'hélice. La paroi frontale présente une forme sensiblement annulaire et permet par 15 exemple de fixer le moteur électrique d'entraînement en rotation de l'hélice. Ce moteur électrique est généralement monté co-axial au moyeu de l'hélice. Le moteur peut présenter un rotor interne et un stator externe, et le moyeu est généralement relié à l'arbre d'entraînement du moteur. Lorsque le moteur présente un rotor externe en contact avec le moyeu et un 20 stator interne, la fixation se fait également à proximité du centre de la paroi frontale du moyeu de l'hélice. Il est donc nécessaire d'avoir une paroi frontale pour permettre la fixation de l'hélice au moteur. Toutefois, cette solution requiert une quantité de matériau importante pour 25 définir le logement du moteur dans le moyeu. L'invention a pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur en proposant une hélice améliorée, permettant de diminuer la quantité de matériau tout en assurant la fixation du moyeu au moteur pour l'entraînement en rotation de l'hélice. À cet effet, l'invention a pour objet un système de ventilation comprenant une 30 hélice de ventilateur et un moteur d'entraînement à rotor externe, ladite hélice -2- comprenant une partie centrale présentant une paroi cylindrique et définissant un logement de réception pour ledit rotor externe, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une paroi frontale comportant une ouverture de manière à présenter un taux d'ouverture supérieur à un taux d'ouverture prédéfini.

Le système de ventilation peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison : le taux d'ouverture prédéfini est de l'ordre de 85% à 90% ; l'ouverture est une ouverture centrale circulaire ; le taux d'ouverture est de 100%, de sorte que la partie centrale est dépourvue de paroi frontale ; l'hélice comprend des moyens de fixation de ladite partie centrale audit rotor ; lesdits moyens de fixation sont portés par la paroi cylindrique et sont configurés pour coopérer avec des moyens de fixation complémentaires prévus sur ledit rotor ; lesdits moyens de fixation comportent des moyens de solidarisation en rotation de la partie centrale avec ledit rotor. ; lesdits moyens de solidarisation en rotation comportent au moins un moyen parmi : une nervure et une rainure complémentaire, et une encoche et une saillie complémentaire ; lesdits moyens de fixation comportent des moyens de blocage axial de la partie centrale ; lesdits moyens de blocage axial comprennent au moins un moyen parmi des moyens de vissage et des moyens de clipsage ; la paroi cylindrique présente au moins une saillie radiale configurée pour venir en appui sur une paroi frontale dudit rotor de manière à définir une surface de vissage ; la paroi cylindrique porte au moins un moyen de clipsage comprenant une patte de clipsage déformable élastiquement et une protubérance apte à venir en appui sur une paroi frontale dudit rotor. L'ouverture pratiquée dans la paroi frontale permet de diminuer la quantité de 30 matériau nécessaire pour définir le logement du moteur. -3- La fixation reste possible sur la partie restante de la paroi frontale ; le rotor étant externe il n'est pas nécessaire de prévoir une fixation à proximité du centre de la paroi frontale. De plus, cette ouverture peut être totale de sorte qu'il n'y a plus de paroi 5 frontale ; et dans ce cas, le rotor étant externe, la paroi cylindrique peut directement être fixée au rotor pour l'entraînement en rotation de l'hélice. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non 10 limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 est une vue de face d'une hélice d'un système de ventilation, la figure 2 est une vue en coupe du système de ventilation de la figure 1 comprenant une hélice et un moteur d'entraînement, la figure 3 est une vue coupe du système de ventilation selon une alternative de 15 réalisation, la figure 4a représente de façon simplifiée une vue de dessus d'une partie de l'hélice comprenant des moyens de solidarisation en rotation avec le rotor du moteur selon une première variante, la figure 4b est une vue en coupe simplifiée de l'hélice de la figure 4a, 20 la figure 5a représente de façon simplifiée une vue de dessus d'une partie de l'hélice comprenant des moyens de solidarisation en rotation avec le rotor du moteur selon une deuxième variante, la figure 5b est une vue en coupe simplifiée de l'hélice de la figure 5a, la figure 6a est une vue schématique représentant une partie de l'hélice comprenant 25 des moyens de blocage axial selon une première variante, la figure 6b est une vue en coupe simplifiée de l'hélice de la figure 6a, la figure 7a est une vue en coupe simplifiée d'une partie d'une hélice comprenant des moyens de clipsage, et la figure 7b est une vue de côté de l'hélice de la figure 7a représentant les moyens de 30 clipsage. -4- Dans ces figures, les éléments sensiblement identiques portent les mêmes références.

En référence aux figures 1 et 2, l'invention concerne un système de ventilation S comprenant une hélice 1 de ventilateur et un moteur d'entraînement 9. L'hélice 1 de ventilateur comprend une partie centrale 3 autrement appelée moyeu central, et une pluralité de pales 5 qui s'étendent radialement à partir de la partie centrale 3.

L'hélice 1 peut encore comporter une virole périphérique 7 à laquelle se raccordent les extrémités libres des pales 5. Il s'agit notamment d'une hélice 1 d'un module de refroidissement d'un bloc moteur de véhicule automobile (non représenté). Un tel module de refroidissement comprend généralement un échangeur 15 thermique tel qu'un radiateur de refroidissement. L'hélice 1 peut être agencée soit en avant soit en arrière de ce radiateur de refroidissement. L'hélice 1 est montée à rotation autour de l'axe de rotation A (cf figure 2). Le sens de rotation de l'hélice 1 est illustré de façon schématique par la flèche F sur la figure 1. 20 Lorsque l'hélice 1 est entraînée en rotation, par le moteur électrique 9 visible sur la figure 2, l'hélice 1 crée un écoulement d'air de l'amont vers l'aval en lui communicant son énergie de rotation. Dans la présente, les termes « amont » et « aval » se réfèrent au sens d'écoulement du flux d'air. 25 L'hélice 1 est par exemple réalisée par injection plastique. La partie centrale 3 de l'hélice 1 présente une paroi cylindrique 11 définissant un logement de réception 13 pour le moteur d'entraînement 9. Ce moteur 9 comporte selon le mode de réalisation décrit un stator interne 9a et un rotor externe 9b autour du stator 30 9a présentant une paroi frontale 10. -5- La partie centrale 3 peut de plus comporter une paroi frontale 15 présentant une ouverture 17. La paroi frontale 15 de la partie centrale 3 est en appui contre la paroi frontale 10 du rotor 9b. L'ouverture 17 de la paroi frontale 15 de la partie centrale 3 est dimensionnée de 5 sorte que la paroi frontale 15 présente un taux d'ouverture supérieur à un taux d'ouverture prédéfini. Le taux prédéfini est par exemple de l'ordre de 85% à 90%. Selon le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, l'ouverture 17 est centrale. Cette ouverture 17 est par exemple circulaire et présente un premier diamètre D1. 10 La paroi frontale 15 présente un second diamètre D2. Le taux d'ouverture correspond au rapport du premier diamètre D1 de l'ouverture 17 sur le deuxième diamètre D2 de la paroi frontale 15. Ce taux d'ouverture est supérieur au taux d'ouverture prédéfini, par exemple de l'ordre de 85% à 90%. Ainsi, la paroi frontale 15 peut présenter une ouverture 17 dépassant le taux 15 d'ouverture, voire présenter un taux d'ouverture de 100%. Dans ce cas, on considère que la partie centrale 3 est dépourvue de paroi frontale mais présente juste une paroi cylindrique 11 et une ouverture 17, comme cela est représenté de façon schématique sur la figure 3. 20 Par ailleurs, l'hélice 1 comprend des moyens de fixation de la partie centrale 3 sur le rotor 9b. Selon les modes de réalisation illustrés sur les figures 4a à 7b, les moyens de fixation sont portés par la paroi cylindrique 11 de la partie centrale 3 de l'hélice 1, et sont aptes à coopérer avec des moyens de fixation complémentaires prévus sur le rotor 25 9b. La partie centrale 3 doit pouvoir être entraînée en rotation par le rotor 9b, et pour ce faire, les moyens de fixation comprennent des moyens de solidarisation en rotation. La solidarisation en rotation est par exemple obtenue par complémentarité de 30 forme entre la partie centrale 3 et le rotor 9b, et en particulier entre la paroi cylindrique -6- 11 et le rotor 9b. À cet effet, on peut prévoir notamment une nervure 19 et une rainure 21 complémentaires portées d'une part par la partie centrale 3 et d'autre part par le rotor 9b. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 4a,4b, la paroi cylindrique 5 11 de la partie centrale 3 présente sur sa face en regard du rotor 9b, une ou plusieurs nervures 19 respectivement aptes à s'engager dans une rainure complémentaire 21 prévue sur le rotor 9b, plus précisément sur la surface du rotor 9b en regard de la paroi cylindrique 11. Bien entendu, une réalisation inverse peut aussi être prévue. Autrement dit, la 10 paroi cylindrique 11 de la partie centrale 3 présente sur sa face en regard du rotor 9b, une ou plusieurs rainures respectivement aptes à recevoir une nervure complémentaire du rotor 9b, plus précisément agencée sur la surface du rotor 9b en regard de la paroi cylindrique 11. En complément ou en alternative, on peut prévoir une saillie 23 et une encoche 15 25 complémentaires (cf figures 5a,5b) pour solidariser en rotation la partie centrale 3 avec le rotor 9b. Selon l'exemple illustré sur les figures 5a,5b, la paroi cylindrique 11 de la partie centrale 3 présente une ou plusieurs saillies 23 orientées vers le rotor 9b, et le rotor 9b présente en complément une ou plusieurs encoches 25 associées. 20 Ainsi, une saillie 23 de la paroi cylindrique 11 vient s'engager dans une encoche 25 associée du rotor 9b et est de la sorte enveloppée par les parois latérales 27 qui délimitent cette encoche 25. Bien entendu, une construction inverse est également possible dans laquelle c'est le rotor 9b qui présente une ou plusieurs saillies aptes à venir s'engager dans une 25 encoche associée prévue sur la face en regard de la paroi cylindrique 11. Évidemment, tout autre moyen permettant de solidariser en rotation la partie centrale 3 avec le rotor 9b peut être envisagé. Avantageusement, un tel moyen de solidarisation en rotation est prévu sur la paroi cylindrique 11 de la partie centrale 3, en particulier lorsque cette dernière est 30 dépourvue de paroi frontale 15. -7- Par ailleurs, la partie centrale 3 doit être fixée au rotor 9b de manière à être bloquée axialement. Les moyens de fixation comprennent pour cela des moyens de blocage axial de la partie centrale 3.

En particulier lorsque la partie centrale 3 est dépourvue de paroi frontale 15, il s'agit de bloquer axialement la paroi cylindrique 11 par rapport au rotor 9b du moteur 9. On peut prévoir des moyens de vissage 29 pour le blocage axial (cf figure 6a). À titre d'exemple, on répartit des vis selon un pas angulaire régulier, par exemple trois vis à 120°.

Ces moyens de vissage 29 peuvent être prévus sur la paroi frontale 15 de la partie centrale 3 lorsqu'il y en a une comme dans l'exemple de la figure 2. À défaut de paroi frontale 15, comme cela est représenté schématiquement sur les figures 6a,6b, les moyens de vissage 29 sont agencés sur la paroi cylindrique 11. Pour ce faire, la paroi cylindrique 11 présente au moins une saillie radiale 31, 15 orientée vers le rotor 9b et qui est configurée pour venir en appui sur la paroi frontale 10 du rotor 9b de manière à définir une surface de vissage. En complément ou en alternative, les moyens de blocage axial peuvent comporter un ou plusieurs moyens de clipsage 33 (cf figures 7a,7b). Le ou les moyens de clipsage 33 sont par exemple portés par la paroi cylindrique 20 11. Selon l'exemple illustré sur les figures 7a,7b, la paroi cylindrique 11 comporte un moyen de clipsage 33 ayant une patte de clipsage 35 déformable élastiquement et une protubérance 37 apte à venir en appui sur le rotor 9b. On voit sur la figure 7b une vue de côté d'un tel moyen de clipsage 33. Sur cette 25 figure 7b, la naissance des pales 5 sur la paroi 11 est représentée en pointillés. Lorsqu'on assemble la paroi cylindrique 11 avec le rotor 9b, la protubérance 37 est appui contre le rotor 9b et la patte de clipsage 35 est repoussée vers l'extérieur. À la fin de l'assemblage, lorsque la protubérance 37 arrive au niveau de la surface frontale 10 du rotor 9b, elle la dépasse et vient se positionner en appui contre cette surface frontale 30 10. La patte de clipsage 35 quant à elle se repositionne droite contre le rotor 9b. -8- Bien sûr, la fixation par clipsage peut être complétée par un vissage. Il est évident que tout autre moyen approprié permettant de bloquer axialement la partie centrale 3 de l'hélice 1 par rapport au rotor 9b peut être envisagé.

Ainsi, une hélice 1 présentant une partie centrale 3 avec une paroi frontale 15 ouverte telle que définie précédemment voire sans paroi frontale 15, permet de réduire la quantité de matériau, généralement plastique, nécessaire pour définir le logement du moteur 9, tout en garantissant l'entraînement en rotation par le rotor 9b ainsi que le blocage axial de la partie centrale 3 par rapport au rotor 9b.

Claims

REVENDICATIONS1. Système de ventilation comprenant une hélice de ventilateur (1) et un moteur d'entraînement (9) à rotor (9b) externe, ladite hélice (1) comprenant une partie centrale (3) présentant une paroi cylindrique (11) et définissant un logement de réception (13) pour ledit rotor externe (9b), caractérisé en ce que ladite hélice (1) comprend en outre une paroi frontale (15) comportant une ouverture (17) de manière à présenter un taux d'ouverture supérieur à un taux d'ouverture prédéfini
2. Système de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le taux d'ouverture prédéfini est de l'ordre de 85% à 90%.
3. Système de ventilation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ouverture (17) est une ouverture centrale circulaire.
4. Système de ventilation selon la revendication 1 ou la revendication 3 lorsqu'elle dépende de la revendication 1, caractérisé en ce que le taux d'ouverture est de 100%, de sorte que la partie centrale (3) est dépourvue de paroi frontale (15).
5. Système de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comprend des moyens de fixation de ladite partie centrale (3) audit rotor (9b).
6. Système de ventilation selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation sont portés par la paroi cylindrique (11) et sont configurés pour coopérer avec des moyens de fixation complémentaires prévus sur ledit rotor (9b).
7. Système de ventilation selon l'une des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comportent des moyens de solidarisation en rotation de la partie centrale (3) avec ledit rotor (9b).
8. Système de ventilation selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de solidarisation en rotation comportent au moins un moyen parmi : une nervure-10- (19) et une rainure (21) complémentaire, et une encoche (25) et une saillie (23) complémentaire.
9. Système de ventilation selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comportent des moyens de blocage axial de la partie centrale (3).
10. Système de ventilation selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de blocage axial comprennent au moins un moyen parmi des moyens de vissage (29) et des moyens de clipsage (33).
11. Système de ventilation selon la revendication 10, caractérisé en ce que la paroi cylindrique (11) présente au moins une saillie radiale (31) configurée pour venir en appui sur une paroi frontale (10) dudit rotor (9b) de manière à définir une surface de vissage.
12. Système de ventilation selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que la paroi cylindrique (11) porte au moins un moyen de clipsage (33) comprenant une patte de clipsage (35) déformable élastiquement et une protubérance (37) apte à venir en appui sur une paroi frontale (10) dudit rotor (9b).