FR3048464A1 - Helice d'un groupe moto-ventilateur, incorporant un circuit hydraulique de refroidissement d'un fluide caloporteur - Google Patents

Helice d'un groupe moto-ventilateur, incorporant un circuit hydraulique de refroidissement d'un fluide caloporteur Download PDF

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Abstract

L'invention a pour objet une hélice 5 d'un groupe moto-ventilateur dédié au refroidissement d'un équipement de véhicule automobile, l'hélice 5 comprenant au moins un moyeu 9 porteur d'une pluralité de pales 10 par leur extrémité proximale et reliées entre elles à leur extrémité distale par une couronne 11, caractérisée en ce que l'hélice 5 incorpore un circuit hydraulique 31a d'écoulement d'un fluide caloporteur Fe à son travers.

Description

Hélice d’un groupe moto-ventilateur, incorporant un circuit hydraulique de refroidissement d’un fluide caloporteur
Le domaine de la présente invention est celui des groupes moto-ventilateur équipant les véhicules automobiles pour refroidir l’un au moins de ses équipements soumis à une variation de température en fonctionnement. La présente invention s’inscrit plus spécifiquement dans le domaine des hélices équipant de tels groupes moto-ventilateur.
Les véhicules automobiles comportent des équipements devant être refroidis par suite de leur élévation de température en fonctionnement. De tels équipements sont par exemples une batterie fournissant une énergie électrique de puissance au véhicule, un ou plusieurs composants électronique de puissance, ou encore le moteur propulsif du véhicule, ce dernier pouvant être élechique ou à combustion interne. A cet effet, il est courant d’exploiter un système de refroidissement comprenant un radiateur à l’intérieur duquel circule un fluide caloporteur. Le fluide prélève des calories dégagées par l’équipement et est acheminé en circuit fermé entre l’équipement et le radiateur. Le fluide est refroidi à l’intérieur du radiateur par suite d’un échange de chaleur entre le radiateur et l’air ambiant. Selon l’équipement à refroidir, le radiateur est couramment ventilé par un groupe moto-ventilateur générant un flux d’air augmentant l’échange de chaleur entre le radiateur et l’air ambiant.
Le groupe moto-ventilateur comprend classiquement un socle pour son montage sur le véhicule. Le socle est porteur d’un moteur d’entraînement en rotation d’au moins une hélice. L’hélice comporte typiquement vm moyeu muni de moyens de liaison en rotation avec un arbre d’entraînement mû par le moteur d’entraînement. Le moyeu est porteur d’rme pluralité de pales réparties à sa périphérie qui s’étendent radialement. Des moyens de conunande régulent la mise en œuvre du moteur d’entraînement selon les besoins en refroidissement de l’équipement.
On pourra par exemple se reporter au document FR 3 008 132 (VALEO SYSTEMES THERMIQUES), qui décrit un tel groupe moto-ventilateur exploité pour le refroidissement d’un radiateur.
Il est opportun d’accroître au mieux les performances obtenues pour refroidir l’équipement rapidement et efficacement. La présente invention s’inscrit dans un tel cadre de recherche, en tenant compte des contraintes économiques imposant la recherche d’im compromis entre l’obtention des performances attendues pour le refroidissement de l’équipement, une organisation simple du système de refroidissement et une structure de ses composants permettant leur obtention à moindres coûts.
Dans un tel contexte de recherche, la présente invention a pour objet une hélice d’un groupe moto-ventilateur dédié au refroidissement d’un équipement de véhicule automobile. La présente invention a aussi pour objet un groupe moto-ventilateur muni d’une hélice conforme à la présente invention. La présente invention a encore pour objet im système de refroidissement d’un équipement du véhicule, comprenant un groupe moto-ventilateur conforme à la présente invention.
La démarche menée par la présente invention a conduit ses concepteurs à exploiter le groupe moto-ventilateur pour refroidir un fluide caloporteur circulant à son travers, en exploitant le flux d’air généré par le groupe moto-ventilateur. Plus particulièrement, l’hélice du groupe moto-ventilateur est structurée en organe d’échange de chaleur, apte à refroidir le fluide acheminé depuis l’équipement et circulant à travers l’hélice.
Ainsi, le groupe moto-ventilateur muni de l’hélice de la présente invention procure une double fonction. Une première fonction est de générer un flux d’air et ime deuxième fonction est de constituer un organe d’échange de chaleur par circulation du fluide à travers l’hélice. En d’autres termes, le groupe moto-ventilateur est non seulement exploité pour générer le flux d’air forcé qui traverse le radiateur, mais aussi pour refroidir le fluide exploité pour le refroidissement de l’équipement, à partir de sa circulation au moins dans un circuit hydraulique incorporé à l’intérieur de l’hélice. Le flux d’air et le fluide refroidi par l’hélice sont exploités conjointement pour refroidir l’équipement, au surplus via vm échangeur de chaleur. Un tel échangeur de chaleur, utilisé en tant que radiateur principal participant au refroidissement du fluide, est notamment placé sur le circuit d’acheminement du fluide entre l’équipement et l’hélice. Le radiateur principal peut être indifféremment monté en série ou en parallèle avec le circuit hydraulique incorporé à l’intérieur de l’hélice.
Ainsi, le radiateur principal et l’hélice composent un ensemble d’organes d’échange de chaleur participant par exemple conjointement au refroidissement du fluide circulant à travers l’équipement. L’échangeur de chaleur peut aussi comprendre accessoirement un radiatevir aimexe et/ou un condenseur refroidis par le flux d’air.
Le refroidissement de l’équipement est ainsi plus performant, par exploitation combinée d’une part du flux d’air ventilant l’échangeur de chaleur, et d’autre part du fluide refroidi par l’hélice, celle-ci se comportant alors comme im échangeur de chaleur supplémentaire.
Il est ainsi globalement proposé par la présente invention, de ménager un circuit hydraulique canalisant le fluide à travers l’hélice du groupe moto-ventilateur. Plus particulièrement, l’hélice est agencée pour ménager à l’intérieur d’un ou plusieurs de ses composants, des canaux de circulation du fluide. Pour rappel, les composants de l’hélice comprennent au moins un moyeu et au moins une pale, voire une pluralité de pales, ainsi que de préférence une couronne, cette dernière reliant une extrémité des pales opposée à celle qui attache les pales sur le moyeu.
Le circuit hydraulique est notamment agencé en boucle à circulation du fluide, entre une entrée du fluide à l’intérieur de l’hélice et une sortie du fluide hors de l’hélice. Un raccord hydraulique tournant monté coaxial sur le moyeu de l’hélice procure le raccordement entre le circuit hydraulique de l’hélice et un circuit d’acheminement du fluide entre l’équipement et l’hélice. Le circuit d’acheminement du fluide peut avantageusement comprendre ledit échangeur de chaleur monté en série ou en parallèle avec le circuit hydraulique interne de l’hélice et avantageusement être ventilé par le flux d’air généré par cette hélice.
Les composants de l’hélice exploités pour la circulation interne du fluide sont avantageusement agencés en organes creux dont les évidements intérieurs forment des canaux à travers lesquels circule le fluide. De tels organes creux peuvent être obtenus à moindres coûts en simplifiant leurs structures individuelles par un agencement en double coques formées par moulage et assemblées l’une à l’autre. De surcroît, les coques formant respectivement le ou les composants de l’hélice peuvent être générées sous forme d’éléments d’hélice monobloc. Ces éléments peuvent être une partie du moyeu, une partie d’une ou plusieurs pales, et/ou une partie d’xme couroime cerclant les pales.
Les éléments d’hélice peuvent être formés à moindres coûts par moulage et être assemblés entre eux, par exemple axialement. L’assemblage axial des éléments d’hélice l’xm à l’autre peut être réalisé par scellement, notamment par collage ou soudage. Un tel assemblage par scellement procure une jonction étanche des coques entre-elles. Toute échappée du fluide hors des composants de l’hélice ménageant les canaux à leur travers est ainsi interdite.
Les composants de l’hélice peuvent être issus d’un matériau favorisant un échange de chaleur entre le flux d’air et le fluide caloporteur présent à l’intérieur de l’hélice. Le matériau est par exemple métallique ou synthétique. Un tel matériau synthétique est notamment constitué d’rme résine chargée de fibres minérales agencées en nappe ou parcellisées. De telles fibres minérales sont par exemple des fibres de verre ou des fibres de carbone.
Il est aussi proposé d’optimiser le trajet parcouru par le fluide à travers l’hélice, pour refroidir au mieux le fluide circulant en son sein. A cet effet, les canaux de circulation du fluide s’étendent entre le moyeu de l’hélice, les pales de l’hélice montées sur le moyeu à leur extrémité proximale, et la couronne reliant entre-elles les pales à leur extrémité distale. A partir d’une telle proposition, diverses configurations d’extension du circuit hydraulique à travers l’hélice peuvent être prévues pour définir le trajet parcouru par le fluide à travers l’hélice, c’est-à-dire le circuit hydraulique de l’hélice. Diverses configurations décrites plus loin à titre illustratif, répondent à des compromis respectifs entre : -) la performance obtenue pour le refroidissement du fluide, -) la rapidité de la circulation du fluide à travers l’hélice, pour une vitesse de circulation du fluide donnée, définissant ainsi la perte de charge du fluide caloporteur au travers de l’hélice, -) la puissance développée par le groupe moto-ventilateur et les modalités de sa mise en fonctionnement, et/ou -) la puissance du radiateur principal participant au refroidissement de l’équipement en étant refroidi conjointement par le fluide circulant à travers l’hélice et par le flux d’air généré par le groupe moto-ventilateur.
Ainsi, la présente invention a en premier lieu pour objet une hélice d’un groupe moto-ventilateur dédié au refroidissement d’un équipement de véhicule automobile. Une telle hélice comprend un moyeu porteur d’une pluralité de pale par son extrémité proximale. Les pales s’étendent de préférence radialement, en étant reliées entre elles à leur extrémité distale par une couronne. Il est compris que les notions d’axial et de radial sont des notions relatives considérées par rapport à l’axe de rotation de l’hélice.
Dans ce contexte, l’hélice de la présente invention est principalement reconnaissable en ce qu’elle incorpore un circuit hydraulique d’écoulement d’un fluide caloporteur à son travers. Le circuit hydraulique s’étend de préférence en boucle entre le moyeu, les pales et la couronne.
Le circuit hydraulique forme alors vin chemin où passe le fluide caloporteur, ce chemin pouvant s’étendre à travers plusievirs pales, successivement et/ou conjointement, selon la configuration du circuit hydraulique.
Le dispositif de connexion comprend avantageusement les caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison : le moyeu peut comporter au moins un orifice d’entrée du fluide caloporteur et au moins un orifice de sortie du fluide caloporteur, l’orifice d’entrée est relié à au moins un premier canal et l’orifice de sortie est relié à au moins un dernier canal s’étendant à l’intérieur de pales respectives, notamment une première pale et vme dernière pale, le premier canal et le dernier canal sont reliés entre eux par au moins un canal périphérique ménagé au moins en partie, voire en totalité, à l’intérieur de la couronne, le premier canal et le dernier canal sont reliés entre eux par au moins un canal ménagé dans vme pale additionnelle disposée entre une première pale, dans laquelle est ménagé le premier canal, et une dernière pale, dans laquelle est ménagé le dernier canal, Ainsi, le fluide est apte à circuler successivement le long de plusieurs canaux ménagés à l’intérieur de pales successivement adjacentes. En fin de parcours, le fiuide est acheminé depuis un canal périphérique de la couronne vers un dernier canal distribuant le fluide vers le conduit de sortie ménagé à l’intérieur du moyeu. De telles dispositions permettent d’optimiser la longueur du trajet parcouru par le fluide à l’intérieur de l’hélice, c’est-à-dire la longueur du circuit hydraulique. En effet, le fluide circule à l’intérieur de l’hélice suivant un trajet s’étendant successivement le long des pales, par l’intermédiaire du moyeu et de la couronne, le moyeu est agencé en au moins deux corps assemblés l’un à l’autre en ménageant entre eux au moins un conduit d’entrée relié d’une part à l’orifice d’entrée et d’autre part à au moins le premier canal, ainsi qu’au moins xm conduit de sortie relié d’une part à l’orifice de sortie et d’autre part à au moins le dernier ' canal. L’un des corps du moyeu forme avantageusement un fond, comportant notamment à l’une de ses faces axiales xm logement de réception d’xm motexir d’entraînement en rotation de l’hélice. L’autre corps du moyeu forme avantageusement xin couvercle coiffant le fond à son autre face axiale. Le fond et le couvercle ménagent entre exxx le conduit d’entrée et le condxxit de sortie, selon xine forme de réalisation, ledit au moins xm condxxit d’entrée et ledit au moins xxn conduit de sortie sont formés par cloisonnement d’xme chambre ménagée dans le couvercle. Le cloisonnement de la chambre délimite au moins deux compartiments à l’intériexxr du moyeu, formant respectivement le condxxit d’entrée et le condxxit de sortie, selon xme autre forme de réalisation, ledit au moins xm condxxit d’entrée et ledit au moins xm condxxit de sortie sont formés par des gorges distinctes ménagées indifféremment dans l’épaissexxr du couvercle et/ou dans l’épaissexir du fond. Lesdites gorges peuvent être par exemple ménagées côte à côte dans l’épaissexxr du couvercle, le moyeu est mxxni d’im raccord hydraulique tournant d’acheminement du flxxide caloportexxr entre l’extériexxr de l’hélice et le circxxit hydraulique de l’hélice. Un tel raccord hydraulique est de préférence monté sxxr xm couvercle du moyeu. Compte tenu de la disposition du logement dédié à la réception du motexxr d’entraînement, le raccord hydraulique toximant et le logement sont chacxm de préférence disposés axxx extrémités axialement opposées du moyeu, le moyeu comprend au moins un canal intermédiaire reliant entre eux au moins deux canaux ménagés dans deux pales immédiatement adjacentes, le moyeu est notamment agencé en organe évidé. Au moins un évidement du moyeu est radialement délimité par au moins une cloison qui s’étend selon la direction axiale de l’hélice. Au moins un premier évidement forme le conduit d’entrée et un deuxième évidement forme le conduit de sortie. La cloison axialement étendue peut être une paroi périphérique du moyeu ou une paroi interne du moyeu.
Au moins un évidement du moyeu est axialement délimité entre des parois d’obturation disposées en vis-à-vis et s’étendant suivant vm plan orthogonal à l’axe de rotation de l’hélice. Les parois d’obturation sont de préférence incorporées respectivement à deux corps constitutifs du moyeu assemblés axialement l’un à l’autre. L’un des corps forme un fond axialement coiffé par l’autre corps formé d’un couvercle, le canal intermédiaire forme une cavité qui met en communication au moins trois canaux chacun ménagé dans une pale. On comprend ici que l’hélice est agencée pour que le fluide circule dans un même sens au travers d’au moins deux hélice immédiatement adjacente, notamment depuis le moyeu vers la couronne, l’hélice comprend, ménagé à l’intérieur de la couronne, au moins un canal périphérique reliant entre eux au moins deux canaux ménagés dans deux pales immédiatement adjacentes. La couronne peut comporter un ou plusieurs canaux périphériques selon la configuration du circuit hydraulique. La couronne peut à cet effet comprendre au moins un évidement intérieur formant le canal périphérique délimité par au moins une cloison de fermeture de l’évidement de la couronne. Plus particulièrement, le canal périphérique s’étend au moins partiellement le long de l’extension annulaire de la couroime. Ledit au moins un canal périphérique peut être ménagé entre deux cloisons de fermeture de l’évidement de la couronne. Plusieurs canaux périphériques peuvent être ménagés au moins en partie le long de la couronne, successivement et/ou parallèlement suivant l’extension aimulaire de la couronne, selon un mode de réalisation, les pales sont creuses et comportent chacune à leur extrémité proximale une première bouche ouverte sur un conduit d’entrée et à leur extrémité distale une deuxième bouche ouverte sur un canal périphérique ménagé au moins en partie à l’intérieur de la couronne, le fluide caloporteur étant apte à circuler à travers les pales entre le conduit d’entrée et le canal périphérique, au moins ime pale incorpore au moins ime chicane qui allonge la partie du circuit hydraulique parcourue par le fluide caloporteur traversant la pale. Ainsi, le refroidissement obtenu du fluide est siccru comparé à une circulation du fluide à travers les pales suivant un trajet qui serait radialement direct entre les extrémités de la pale, au moins une pale incorpore des reliefs de perturbation d’un écovilement du fluide caloporteur traversant la pale, l’hélice est constituée de deux éléments d’hélice assemblés l’un à l’autre, chacun desdits éléments d’hélice incorporant solidairement au moins xme portion de pale, ime portion de couronne et l’un des corps constitutif du moyeu.
Selon ime autre configuration du circuit hydraulique, im canal d’une première pale et un canal d’une deuxième pale sont reliés entre eux par un canal périphérique de la couroime qui leur est affecté. Le fluide circule ainsi entre une pluralité de jeux de canaux comprenant chacun deux canaux de pale et un canal périphérique. Dans ce contexte, les pales d’un couple de pales adjacentes sont par exemple reliées respectivement avec un conduit d’entrée et avec un conduit de sortie qui leurs sont individuellement affectés.
Selon une autre configuration du circuit hydraulique, les pales d’un premier groupe de pales adjacentes sont en communication avec un conduit d’entrée commun. Les pales d’un deuxième groupe de pales adjacentes sont en communication avec un conduit de sortie commun. Les canaux du premier groupe de pales et les canaux du deuxième groupe de pale sont reliés entre eux par un unique canal périphérique de la couronne. Selon cette configuration, le fluide circule à travers les canaux du premier groupe de pales vers le canal périphérique qui conduit le fluide ensuite vers les canaux du deuxième groupe de pales. L’ensemble des canaux du premier groupe de pales est avantageusement alimenté en fluide par rm conduit d’entrée unique et l’ensemble des canaux du deuxième groupe de pales est avantageusement relié à un conduit de sortie unique.
Selon une forme avantageuse de réalisation, les pales sont chacune agencées en double coques de pale axialement assemblées l’une à l’autre. Ces coques forment des portions d’hélice. L’une des coques de pale forme l’intrados de la pale et l’autre coque de pale forme l’extrados de la pale. Les coques de pales ménagent entre elles le canal de circulation de fluide caloporteur affecté à la pale que les coques de pale délimitent conjointement lorsqu’elles sont assemblées entre elles.
Selon encore une forme avantageuse de réalisation, la couronne est agencée en double coques de couronne axialement assemblées l’une à l’autre en ménageant entre elles au moins un canal périphérique, voire aussi une pluralité de canaux périphériques. L’agencement en double coques des composants de l’hélice délimitant le circuit hydraulique, permet de former l’hélice par assemblage axial des deux éléments d’hélice. Pour rappel, de tels composants de l’hélice comprennent le moyeu, formé du fond et du couvercle, les pales formées chacune de deux coques de pale et la couronne formée de deux coques de couronne. Les éléments d’hélice peuvent être individuellement obtenus par moulage et être assemblés l’un à l’autre par scellement. Ainsi, L’hélice est avantageusement constituée de deux éléments d’hélice assemblés axialement l’un à l’autre. Chacun desdits éléments d’hélice incorpore solidairement une coque de pale, une coque de couronne et l’un des corps constitutif du moyeu.
La présente invention a encore pour objet un groupe moto-ventilateur. Le groupe moto-ventilateur de la présente invention comprend un moteur d’entraînement en rotation d’une hélice conforme à la présente invention. Le moteur d’entrainement est notamment monté sur un socle constituant un organe de montage du groupe moto-ventilateur sur le véhicule.
La présente invention a aussi pour objet un système de refroidissement d’un équipement de véhicule automobile, qui comprend au moins un circuit d’acheminement du fluide caloporteur entre l’équipement et au moins une hélice conforme à l’invention ci-dessus ou un groupe moto-ventilateur tel que présenté auparavant. Un tel système de refroidissement peut comprendre au moins un échangeur de chaleur disposé dans le circuit d’acheminement du fluide caloporteur entre l’équipement et l’hélice, l’échangeur de chaleur étant traversé par le flux d’air généré par l’hélice.
Selon la présente invention, au moins un organe d’échange de chaleur comprend l’hélice d’un groupe de moto-ventilateur conforme à la présente invention. En d’autres termes, le système de refroidissement comprend au moins un premier organe d’échange de chaleur constitué par l’hélice du groupe moto-ventilateur.
Dans ce contexte, l’échangeur de chaleur constitue im deuxième organe d’échange de chaleur équipant le système de refroidissement. L’échangeur de chaleur prend notamment la forme d’au moins un radiateur principal, voire aussi d’un radiateur annexe et/ou encore d’un condenseur. Le radiateur principal est potentiellement un radiateur hautes températures ou basses températures, à travers lequel circule le fluide en provenance de l’équipement préalablement à son acheminement vers l’hélice du groupe moto-ventilateur. L’échangeur de chaleur, et notamment ledit au moins un radiateur principal, est placé pour son échange avec l’air sur le trajet du flux d’air généré par le groupe moto-ventilateur, l’air étant mise en mouvement par l’hélice.
On notera que le flux d’air peut traverser l’échangeur de chaleur par aspiration ou par soufflage du flux d’air.
Selon un mode de réalisation, le fluide circule depuis l’équipement vers l’échangeur de chaleur, puis vers l’hélice du groupe moto-ventilateur. Le fluide est alors renvoyé vers l’équipement fournissant im fluide refroidi pour prélever des calories dégagées par l’équipement.
Le circuit d’acheminement du fluide comporte une première portion interposée entre l’équipement et le radiateur principal, puis une deuxième portion entre le radiateur principal et l’hélice du groupe moto-ventilateur. Le radiateur principal et l’hélice sont potentiellement montés sur le circuit d’acheminement du fluide en série ou en parallèle.
Selon une forme de réalisation, le radiateur principal et l’hélice sont montés en parallèle sur le circuit d’acheminement du fluide. La deuxième portion du circuit d’acheminement du fluide peut alors être reliée à une boîte d’entrée du fluide à l’intérieur du radiateur principal et à une boîte de sortie du fluide hors du radiateur principal vers l’équipement.
Selon xme variante alternative ou complémentaire, le radiateur principal et l’hélice sont montés en série sur le circuit d’acheminement du fluide. La deuxième portion du circuit d’acheminement du fluide peut alors être reliée à une boîte d’entrée du fluide à l’intérieur du radiateur principal.
Selon vme forme de réalisation, le raccord hydraulique tournant est de préférence axialement disposé à l’opposé du moteur d’entrainement de l’hélice prévu pour être placé sur le socle, en vis-à-vis sur l’échangeur de chaleur. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec les figures des planches annexées, lesquelles : - la figure 1 est composée de deux schémas (a) et (b), illustrant respectivement en perspective divers agencements d’un système de refroidissement d’un équipement de véhicule automobile conforme à la présente invention. - la figure 2 est une illustration en perspective éclatée d’un groupe moto-ventilateur conforme à la présente invention. - la figure 3 est composée de deux schémas (c) et (d), illustrant un exemple d’une configuration d’un circuit hydraulique incorporé à une hélice conforme à la présente invention. - la figure 4 est composée de deux illustrations en perspective (e) et (f), illustrant respectivement des corps formant conjointement un moyeu d’ime hélice conforme à la présente invention. - la figure 5 est composée de trois schémas (g), (h) et (i), illustrant un autre exemple d’une configuration d’un circuit hydraulique incorporé à une hélice conforme à la présente invention. - la figure 6 est composée de trois schémas (j), (k) et (1)j illustrant un autre exemple d’vme configuration d’vm circuit hydraulique incorporé à une hélice conforme à la présente invention. - la figure 7 est ime illustration en perspective éclatée d’une hélice conforme à la présente invention. - la figure 8 est composée de trois schémas (m), (n), (o), illustrant respectivement diverses configurations d’un système de refiOidissement selon l’invention.
Il est à noter que les figures exposent la présente invention de manière détaillée et selon des modalités particulières de sa mise en œuvre, et que lesdites figures peuvent bien entendu servir le cas échéant à mieux définir la présente invention, tant dans ses particularités que dans sa généralité.
Par ailleurs, pour clarifier et rendre aisée la lecture de la description qui va être faite de la présente invention, les organes communs représentés sur les différentes figures sont respectivement identifiés dans les descriptions propres à ces figures avec les mêmes numéros et/ou lettres de référence, sans impliquer une forme de réalisation nécessairement identique.
Sur les schémas (a) et (b) de la figure 1 et sur les schémas (m) à (o) de la figure 8, un équipement 1 de véhicule automobile est pourvu d’un système de refi-oidissement 2 par échange de chaleur entre un fluide caloporteur Fe et un flux d’air Fx. L’équipement 1 à refroidir est potentiellement : -) un moteur à combustion interne, un turbocompresseur ou une boucle de climatisation et d’une manière générale tous composants de la chaîne de traction du véhicule procurée par ime motorisation thermique, et/ou -) un moteur électrique, et d’une manière générale tous composants de la chaîne de traction du véhicule procurée par une motorisation électrique, et/ou -) un ou plusieurs composants électroniques de puissance, dans les cas où la propulsion du véhicule est procurée par une motorisation électrique, une motorisation thermique ou ime motorisation hybride associant une motorisation thermique et une motorisation électrique.
Il est à noter que la liste des exemples d’applications de la présente invention qui vient d’être donnée est mentionnée à titre indicatif et ne saurait être considérée comme exhaustive. En effet, la présente invention peut être appliquée au refroidissement par échange de chaleur au moyen d’un fluide caloporteur de l’un au moins d’un quelconque équipement à refroidir d’un véhicule automobile.
Dans ce contexte, le système de refi:oidissement 2 de l’équipement 1 met en œuvre un groupe moto-ventilateur 3 mettant en mouvement un flux d’air Fx qui traverse un échangeur de chaleur 8 destiné à dissiper des calories générées par l’équipement 1. Un tel échangeur de chaleur prend par exemple la forme d’au moins un radiateur principal 8a participant de préférence au refroidissement de l’équipement 1. L’échangeur de chaleur peut par exemple être aussi formé par un refroidisseur de gaz ou un condenseur d’une boucle de climatisation.
Le système de refroidissement 2 comprend im circuit d’acheminement 4 du fluide caloporteur Fe entre l’équipement 1 et un circuit hydraulique intégré dans une hélice 5 équipant le groupe moto-ventilateur 3. On notera que le circuit hydraulique intégré à l’hélice 5, décrit plus loin en relation avec les figures 3 à 7, n’est pas représenté svir les schémas de la figure 1 et de la figure 8 pour ne pas surcharger ces figures.
Plus particulièrement, le groupe moto-ventilateur 3 comprend essentiellement vm socle 6 porteur d’un moteur 7 d’entraînement en rotation de l’hélice 5. Le socle 6 constitue xm organe de montage du groupe moto-ventilateur 3 sur im élément structurel du véhicule ou sur l’échangexir de chaleur. Le moteur 7 d’entraînement est indifféremment vm moteur hydraulique ou vm moteur électrique en prise sur vm moyeu 9 de l’hélice 5.
Svir les schémas de la figure 1 et sur la figure 2, le moyeu 9 est porteur de pales 10 qui mettent en mouvement le flux d’air Fx par suite de la mise en rotation de l’hélice 5. Les pales 10 s’étendent radialement entre leur extrémité proximale en prise svir le moyeu 9 et leur extrémité distale en prise sur une couronne 11 s’étendant en périphérie de l’hélice 5. Sur la figure 2, le moyeu 9 comporte par exemple un logement 12 de réception du moteur 7 d’entraînement. Ce logement 12 peut notamment être mvmi d’organes de liaison 13 en rotation entre le moyeu 9 de l’hélice 5 et vm arbre d’entraînement équipant le moteur 7, tel que par exemple illustré sur le schéma (e) de la figure 4.
Sur les schémas de la figure 1 et de la figure 8, le système de refroidissement 2 comprend essentiellement une source de calories 15 formée par l’équipement 1. Les calories dégagées par l’équipement 1 par suite de sa montée en température sont transférées par le circuit d’acheminement 4 vers le circuit hydraulique incorporé à l’hélice 5 du groupe moto-ventilateur 3. Une partie au moins de ces calories sont dissipées dans le flvix d’air Fx par l’hélice 5 de l’invention. Le flviide caloportevir Fe peut également être acheminé à vm échangevir de chaleur 8, par exemple utilisé comme vm radiateur 8a pour dissiper les calories dans le flux d’air Fx. Le cheminement du fluide caloporteur Fe dans l’échangeur de chaleur 8 et le cheminement du fluide caloporteur dans l’hélice 5 peuvent être en série ou en parallèle, l’échangeur de chaleur 8 pouvant être en amont ou en aval de l’hélice 5, selon le sens de circulation du fluide Fe.
Sur le schéma (a) de la figure 1, le circuit d’acheminement 4 comprend une conduite amont 16 acheminant le fluide caloporteur Fe depuis l’équipement 1 vers l’hélice 5 du groupe moto-ventilateur 3, et une conduite aval 17 acheminant le fluide caloporteur Fe depuis l’hélice 5 du groupe moto-ventilateur 3 vers l’équipement 1.
Sur le schéma (b) de la figure 1 et sur les schémas (m) à (o) de la figure 8, le circuit d’acheminement 4 comprend une première portion 16a, 17a du circuit d’acheminement 4 et vme deuxième portion 16b, 17b du circuit d’acheminement 4. La première portion 16a, 17a s’étend entre l’équipement 1 et l’échangeur de chaleur 8, qui comporte à cet effet une boîte d’entrée 16c du fluide caloporteur Fe pour l’admission du fluide caloporteur Fe circulant à son travers. La deuxième portion 16b, 17b s’étend entre l’échangeur de chaleur 8 et l’hélice 5, cette dernière étant reliée à l’échangeur de chaleur 8 par l’intermédiaire d’une boîte de sortie 17c du fluide caloporteur Fe constitutive de l’échangeur de chaleur 8. La boîte de sortie 17c concentre le fluide caloporteur Fe en vue de son évacuation hors de l’échangeur de chaleur 8, et est reliée à la première portion 17a du circuit d’acheminement 4 du fluide caloporteur Fe pour son retour vers l’équipement 1.
Dans ce contexte, l’équipement 1 est refroidi par l’échangeur de chaleur 8 et/ou par l’hélice 5.
La deuxième portion 16b, 17b du circuit d’acheminement 4 du fluide caloporteur Fe est reliée au circuit hydraulique intégré à l’hélice 5 par un raccord hydraulique 18 tournant équipant le groupe moto-ventilateur 3.
Le raccord hydraulique 18 constitue xm organe d’acheminement du fluide caloporteur Fe depuis l’extérieur de l’hélice 5 vers le circuit hydraulique qu’elle incorpore. Le raccord hydraulique 18 est monté coaxial sur le moyeu 9 de l’hélice 5. Un tel raccord hydraulique tournant 18 comporte au moins deux éléments hydrauliques 18a, 18b comportant des passages de fluide caloporteur Fe entre eux. Un premier élément hydraulique 18a est monté coaxial solidairement du moyeu 9, de sorte à tourner avec l’hélice 5. Le deuxième élément hydraulique 18b est monté fixe autour du premier élément hydraulique 18a.
Sur les schémas de la figure 1 et de la figure 8, il est à relever que le raccord hydraulique 18 est de préférence disposé à une première extrémité du groupe moto-ventilateur 3 située axialement à l’opposé d’une seconde extrémité porteuse du moteur 7 d’entraînement. L’hélice 5 est ainsi interposée entre le moteur d’entraînement 7 et le raccord hydraulique tournant 18.
Concernant les positions relatives entre le groupe moto-ventilateur 3 et l’équipement 1, le moteur 7 d’entraînement est axialement disposé en vis-à-vis de l’équipement 1 tandis que le raccord hydraulique tournant 18 est axialement disposé sur le groupe moto-ventilateur 3 à l’opposé du moteur 7 d’entraînement.
Sur le schéma (b) de la figure 1, l’échangeur de chaleur 8 et l’hélice 5 sont montés en parallèle l’un par rapport à l’autre sur le circuit d’acheminement 4 du fluide caloporteur. Dans ce cas, les deux conduits composant la deuxième portion 16b, 17b relient l’échangeur de chaleur 8 et le circuit hydraulique intégré à l’hélice 5. Sur les schémas (m) à (o) de la figure 8, l’échangeur de chaleur 8 et l’hélice 5 sont montés en série l’im par rapport à l’autre sur le circuit d’acheminement 4 du fluide caloporteur. Dans ce cas, un premier conduit 16b de la deuxième portion 16b, 17b du circuit d’acheminement 4 canalise le fluide caloporteur Fe vers l’hélice 5 et un deuxième conduit 16b de cette deuxième portion 16b, 17b achemine directement le fluide caloporteur Fe depuis l’hélice 5 vers l’équipement 1.
Les figures 3 et 4, la figure 5 et la figure 6 illustrent des exemples de configuration du circuit hydraulique s’étendant à l’intérieur de l’hélice 5.
Sur ces figures, le moyeu 9 comporte des évidements pour procurer vme circulation du fluide caloporteur Fe entre l’hélice 5 et le raccord hydraulique tournant 18. Le moyeu 9 comporte au moins un orifice d’entrée 19a et au moins un orifice de sortie 19b. Le ou les orifices d’entrée 19a délimitent une admission du fluide caloporteur Fe depuis le raccord hydraulique tournant 18 à l’intérieur d’au moins un conduit d’entrée 20a formé par im premier évidement du moyeu 9. Le conduit d’entrée 20a relie l’orifice d’entrée 19a avec au moins un premier canal 21a s’étendant à l’intérieur d’une pale 10, ici la première pale traversée par le circuit hydravilique de l’hélice 5. Le ou les orifices de sortie 19b délimitent une évacuation du fluide caloporteur Fe vers le raccord hydraulique tournant 18 hors d’au moins un conduit de sortie 20b formé par un deuxième évidement du moyeu 9. Le conduit de sortie 21b relie l’orifice de sortie 19b avec au moins un dernier canal 21b s’étendant à l’intérieur d’vme pale 10, notamment la dernière pale traversée par le circuit hydraulique de l’hélice 5.
Selon im mode de réalisation, l’orifice d’entrée 19a, le conduit d’entrée 20a, le conduit de sortie 20b et l’orifice de sortie 19b font parties du circuit hydraulique intégré à l’hélice selon l’invention.
Sur la figure 4, le moyeu 9 est agencé en deux corps 9a, 9b assemblés l’vm à l’autre, par exemple selon un mouvement axial d’un corps vers l’autre. L’un des corps du moyeu 9 forme un fond 9a et est axialement coiffé par un couvercle 9b constituant l’autre corps du moyeu 9. L’emboîtement entre le fond 9a et le couvercle 9b est complété par ime liaison étanche, par exemple un collage ou une soudure ultrasons, conférant au moyeu 9 une étanchéité entre son volume intérieur et l’extérieur.
Le fond 9a et le couvercle 9b comportent chacun une paroi d’obturation 23a, 23b entre lesquelles sont ménagés le conduit d’entrée 20a et le conduit de sortie 20b. Les parois d’obturation 23a, 23b sont prévues pour être placées axialement l’une contre l’autre par suite de l’assemblage axial du fond 9a et du couvercle 9b l’un à l’autre. Le conduit d’entrée 20a et le conduit de sortie 20b sont ménagés dans l’épaisseur du couvercle 9b, en s’étendant axialement entre les parois d’obturation 23a, 23b respectives du fond 9a et du couvercle 9b.
Le fond 9a comporte le logement 12 de réception du moteur 7 d’entraînement. Le logement 12 débouche sur l’extérieur du moyeu 9 à l’une de ses faces axiales opposée à son autre face axiale coiffée du couvercle 9b.
Tel que précédemment visé, des organes de liaison 13 sont ménagés à l’intérieur du logement 12 pour procurer un blocage en rotation entre le moyeu 9 et le moteur 7 d’entraînement. Sur l’exemple de réalisation illustré, de tels organes de liaison 13 forment un crènelage axialement étendu ménagé le long d’une paroi périphérique du fond 9a et . orientés radialement vers l’intérieur du logement 12. Le fond 9a comporte aussi de préférence un fût 25 de centrage.
On notera que les dispositions qui viennent d’être décrites en relation avec la figvire 4 sont transposables à diverses configurations du circuit hydraulique, telles que les configvirations respectivement illustrées sur la figme 3, la figure 5 et la figme 6.
Sur la figvire 4 et le schéma (d) de la figure 3, le conduit d’entrée 20a et le conduit de sortie 20b sont plus spécifiquement formés par des gorges 26a, 26b respectives ménagées dans l’épaisseur de la paroi d’obturation 23b du couvercle 9b.
Sur la figure 5 et la figure 6, le conduit d’entrée 20a et le conduit de sortie 20b sont ménagés par cloisonnement intérieur d’une chambre 27 formée dans l’épaisseur du couvercle 9b. Au moins une cloison 28 axialement étendue divise la chambre 27 en au moins deux compartiments formant respectivement le conduit d’entrée 20a et le conduit de sortie 20b. Sur la figure 5, la chambre 27 est divisée par une cloison 28 unique en deux compartiments formant respectivement un unique conduit d’entrée 20a et im unique conduit de sortie 20b. Sur la figure 6, la chambre 27 est divisée par plusieurs cloisons 28 en une pluralité de compartiments ménageant plusieurs canaux d’entrée 20a et plusieurs canaux de sortie 20b.
Dans ce contexte sur la figure 3, la figure 5 et la figure 6, au moins vm conduit d’entrée 20a distribue le fluide caloporteur Fe vers au moins un canal ménagé dans une première pale 10, ce canal formant alors im premier canal 21a. Le ou les canaux 21a des pales 10 sont respectivement reliés à au moins un canal périphérique 29 s’étendant le long de la couronne 11. Selon un exemple de réalisation, la couronne 11 est intérieurement évidée pour délimiter au moins le canal périphérique 29, en comportant vme ou plusieurs cloisons 30 de fermeture de cet évidement. De telles cloisons 30 s’étendent par exemple radialement pour segmenter l’évidement intérieur de la couronne 11 en au moins un canal périphérique 29.
Ainsi, un ou plusieurs canaux périphériques 29 s’étendent au moins partiellement le long de la couroime 11. Le ou les canaux périphériques 29 sont par ailleurs respectivement reliés à au moins un canal débouchant sur vm conduit de sortie 20b, appelé dernier canal 21b.
La référence S illustre le sens de circulation du fluide caloporteur Fe depuis son admission à l’intérieur de l’hélice 5 à travers l’orifice d’entrée 19a jusqu’à son évacuation hors de l’hélice 5 à travers l’orifice de sortie 19b. Tenant compte du sens S de circulation du fluide caloporteur Fe à travers l’hélice 5, des circuits hydrauliques Sla, 31b, 31c respectivement illustrés sur les figures 3, 5 et 6, sont au moins chacun successivement composés d’au moins un orifice d’entrée 19a, d’au moins un conduit d’entrée 20a, d’au moins un premier canal 21a, d’au moins un canal périphérique 29, d’au moins im dernier canal 21b, d’au moins un conduit de sortie 20b et d’au moins un orifice de sortie 19b.
Plus particulièrement sur les schémas (c) et (d) de la figure 3, un premier circuit hydraulique 31a comprend un orifice d’entrée 19a distribuant le fluide caloporteur Fe vers le conduit d’entrée 20a. Ce dernier distribue le fluide caloporteur Fe vers une première pale 10 logeant le premier canal 21a. Le premier canal 21a débouche sur un premier canal périphérique 32a ménagé à l’intérieur de la couronne 11 en s’étendant partiellement le long de son extension annulaire. Le premier canal périphérique 32a relie le premier canal 21a avec im deuxième canal 21a ménagé à l’intérieur d’une deuxième pale 10 adjacente à la première pale 10. Ainsi, un couple de canaux 21a, respectivement ménagés à l’intérieur d’un couple de pales 10 adjacentes, sont reliés entre eux par le premier canal périphérique 32a.
Le deuxième canal 21a débouche sur lui canal intermédiaire 33a ménagé à l’intérieur du moyeu 9. Le canal intermédiaire 33a est formé par une cavité ménagée dans l’épaisseur de la paroi d’obturation 23b du couvercle 9b, tel que particulièrement visible sur le schéma (f) de la figure 4. Le canal intermédiaire 33a est relié à un troisième canal 21a ménagé à l’intérieur d’une troisième pale 10 voisine du couple de pales 10 composé par la première pale 10 et la deuxième pale 10. Le troisième canal 21a débouche sur un deuxième canal périphérique 32h. Le deuxième canal périphérique 32b est un canal d’acheminement du fluide caloporteur Fe vers un quatrième canal 21a ménagé dans une pale 10 adjacente.
Ainsi, le fluide caloporteur Fe chemine le long d’une pluralité de canaux 21a respectivement ménagés dans une succession de pales 10 adjacentes, par l’intermédiaire d’un ou de plusieurs canaux intermédiaires 33a, 33b et d’un ou plusieurs canaux périphériques 32a, 32b, formant le canal périphérique 29. En fin d’écoulement du fluide caloporteur Fe à l’intérieur de l’hélice 5, un canal périphérique terminal renvoie le fluide calopoiteur Fe vers le conduit de sortie 20b par l’intermédiaire d’un dernier canal 21b ménagé dans une dernière pale 10.
Par ailleurs sur le schéma (d) de la figure 3, les pales 10 sont munies d’ime ou plusieurs chicanes 34 procurant im allongement du trajet parcouru par le fluide caloportexir Fe le long du ou des canaux 21a, 21b, comparé à un trajet en ligne droite selon ime direction radiale passant par la pale 10. En outre, des reliefs 35 peuvent être ménagés en saillie à l’intérieur de la partie du circuit hydravdique ménagée dans les pales 10 pour perturber l’écoulement linéaire du fluide caloporteur Fe à leur travers. Bien que de telles dispositions soient illustrées seulement sur la figure 3, on notera que les formations respectives des chicanes 34 et/ou des reliefs 35 à l’intérieur des canaux des pales 10, sont transposables à une quelconque configuration du circuit hydraulique 31b, 31c, telles que les autres configurations respectivement illustrées sur la figure 5 et la figure 6.
Sur les schémas (g), (h) et (i) de la figure 5, le moyeu 9 comporte un orifice d’entrée 19a et vm orifice de sortie 19b respectivement reliés à un conduit d’entrée 20a et à un conduit de sortie 20b. Le conduit d’entrée 20a distribue le fluide caloporteur Fe vers une pluralité de premiers canaux 21a respectivement ménagés à l’intérieur de premières pales 10 adjacentes, ici au nombre de trois.
Les premiers canaux 21a débouchent sur un unique canal périphérique 29 s’étendant le long de la totalité de la coriroime 11. Par ailleurs, le conduit de sortie 20b est relié à une pluralité de derniers canaux 21b respectivement ménagés à l’intérieur de pales 10 adjacentes et débouchant srir le canal périphérique 29, ces dernières pales étant selon cet exemple au nombre de trois.
Ainsi, le deuxième circuit hydraulique 31b comporte xm premier groupe de pales 10 adjacentes à l’intérieur desquelles sont respectivement ménagés des canaux 21a, et un deuxième groupe de pales 10 adjacentes à l’intérieur desquelles sont respectivement ménagés des derniers canaux 21b. Le fluide caloporteur Fe circule depms le conduit d’entrée 20a simultanément au travers de la pluralité de premiers canaux 21a, puis dans le canal périphérique 29 distribuant simultanément le fluide caloporteur Fe vers une pluralité de derniers canaux 21b débouchant sur le conduit de sortie 21b.
Sur les schémas (i), (j) et (k) de la figure 6, un troisième circuit hydraulique 31c comprend une pluralité d’orifices d’entrée 19a débouchant sur des canaux d’entrée 20a respectif et une pluralité d’orifices de sortie 19b débouchant sur une pluralité de canaux de sortie 20b respectifs. Chaque canal d’entrée 19a est individuellement relié un unique premier canal 21a. Chaque canal de sortie 19b est individuellement relié à un dernier canal 21b. Les premiers canaux 21a et les derniers canaux 21b sont regroupés successivement deux à deux en un jeu de canaux respectivement ménagés à l’intérieur de pales 10 adjacentes. Chaque jeu de canaux comprend un premier canal 21a relié à un conduit d’entrée 20a et un dernier canal 21b relié à un conduit de sortie 20b. Le premier canal 21a et le dernier canal 21b d’un même jeu de canaux sont reliés l’vm à l’autre par une portion de canal périphérique 29 qui leur est affecté.
Le fluide caloporteur Fe circule depuis les canaux d’entrée 20a vers des premiers canaux 21a participants de jeux de canaux affectés respectivement aux canaux d’entrée 20a. Le fluide caloporteur Fe circule depuis les premiers canaux 21a vers les portions de canal périphérique 29, puis vers les derniers canaux 21b avec lesquels les premiers canaux 21a composent respectivement les jeux de canaux. Le fluide caloporteur Fe est alors conduit vers les canaux de sortie 20b respectivement reliés avec les derniers canaux 21b.
On remarquera sur le schéma (h) de la figure 5 et sxir le schéma (k) de la figure 6, le caractère creux des pales 10. Pour permettre la circulation du fluide caloporteur Fe entre le moyeu 9 et la couronne 11, les pales 10 comportent une première bouche 22a ouverte sur l’intérieur du moyeu 9 et une deuxième bouche 22b ouverte sur l’intérieur de la couronne 11. Les pales 10 sont globalement chacune agencées en organe tubulaire, dont les extrémités débouchent respectivement sur l’intérieur du moyeu 9 et sur l’intérieur de la couronne 11. Les canaux des pales sont par exemple mis en œuvre par ce caractère creux des pales 10.
Selon l’exemple de la figure 5, le fluide caloporteur Fe parcours simultanément plusieurs premières pales 10 et plusieurs dernières pales 10. En d’autres termes, les premiers canaux 21a sont en parallèle les uns par rapport aux autres, selon le parcours du fluide caloporteur Fe.
Selon l’exemple des figures 3 ou 6, le fluide caloporteur Fe parcours successivement les pales 10 constitutives de l’hélice 5. En d’autres termes, les canaux de chaque pale sont en série les uns après les autres, selon le parcours du fluide caloporteur Fe.
Sur la figure 7, l’hélice 5 est composée de deux éléments d’hélice 5a, 5b formés par exemple par moulage et prévus pour être assemblés axialement l’vm à l’autre, notamment par collage ou par soudage ultrasons. Une telle liaison mécanique des éléments d’hélice 5a, 5b entre eux confère à l’hélice 5 une étanchéité interdisant toute échappée du fluide caloporteur Fe hors de l’hélice 5. Chacun des éléments d’hélice 5a, 5b est représenté en éclaté mais il est compris que les éléments d’hélice 5a, 5b sont chacun constitués d’un corps monolithique ou monobloc, de sorte à forme une pièce unitaire.
Chacun des éléments d’hélice 5a, 5b comporte l’un des corps 9a, 9b constitutif du moyeu 9, au moins une portion de pales 10a, 10b constitutive des pales 10 et au moins une portion de couronne lia, 1 Ib constitutive de la coxironne 11. Les portions de pales 10a, 10b sont susceptibles d’être chacune composées d’un jeu de coques élémentaires.
Selon un exemple de réalisation, im premier élément 5a comprend le fond 9a du moyeu 9, une première portion de couronne 1 la et au moins une première portion de pales 10a formant im intrados des pales 10. Un deuxième élément 5b comprend le couvercle 9b du moyeu 9, ime deuxième portion de couronne 1 Ib et au moins une deuxième portion de pales 1 Ob formant un extrados des pales. Dans cet exemple particulier, la première portion de pales 10a et la deuxième portion de pales 10b délimitent chacim une pluralité de pales 10.
Lorsque les éléments d’hélice 5a, 5b sont assemblés l’un à l’autre, par exemple axialement : -) le fond 9a et le couvercle 9b ménagent entre eux au moins im conduit d’entrée 20a et au moins un conduit de sortie 20b, et le cas échéant les canaux intermédiaires 33a-33b tel qu’illustré. -) les portions de pales 10a, 10b ménagent entre elles le ou les premiers canaux 21a et le ou les derniers canaux 21b qui leurs sont respectivement affectés. On relèvera que les chicanes 34 et/ou les reliefs 35 ménagés à l’intérieur des canaux 21a, 21b sont avantageusement formés par moulage conjointement avec la formation des éléments d’hélice 5a, 5b. -) les portions de couronne lia, 11b ménagent entre elles le ou les canaux périphériques 29 ou portion de canal périphérique 29, et le cas échant le ou les premier et deuxième canaux périphériques 32a, 32b.
Quel que soit le mode de réalisation présenté ci-dessus, on notera que chaque pale 10 présente un profil courbé, selon la direction radial de l’hélice 5. L’extrados et l’intrados de chaque pale 10 forme des parois de pale qui sont inclinées par rapport à l’axe de rotation A de l’hélice 5.
Les schémas (m) à (o) de la figure 8 illustrent respectivement diverses variantes de réalisation d’un système de refi*oidissement 2 conforme à la présente invention. Le fluide caloporteur Fe circule le long de ou dans l’équipement 1 pour prélever des calories dégagées par cet équipement 1 en fonctionnement. Le fluide caloporteur Fe circule à travers le circuit d’acheminement 4 entre l’équipement 1, im échangeur de chaleur 8 et l’hélice 5 du groupe moto-ventilateur 3.
Selon l’exemple de réalisation des schémas (n) ou (o), l’échangeur de chaleur 8 peut être utilisé comme un radiateur 8a, 8b, voire en tant que condenseur 8c, voire comme ime combinaison de ces moyens.
Plus particulièrement, l’échangeur de chaleur 8 est utilisé comme au moins un radiateur principal 8a, notamment dédié au refiroidissement de l’équipement 1, à travers lequel circule le fluide caloporteur Fe acheminé vers l’hélice 5. Le radiateur principal 8a est susceptible d’être un radiateur hautes températures ou basses températures. L’échangeur de chaleur 8 peut aussi être utilisé comme un radiateur annexe 8b dédié au refi-oidissement d’un équipement annexe 1.
Le ou les radiateurs 8a, 8b, voire aussi le condenseur 8c, sont successivement disposés les uns après les autres selon le sens de déplacement du flux d’air Fx, notamment parallèlement à leur plan général. Le flux d’air Fx généré par le groupe moto-ventilatevu: 3 traverse successivement le condenseur 8c s’il est présent, le radiateur annexe 8b à basses températures s’il est présent, puis le radiateur principal 8a, dit hautes températures. Le flux d’air Fx est susceptible d’être généré par soufflage tel que sur les schémas (m) à (o) l’illustre. Dans ce mode de réalisation, le flux d’air Fx est poussé par l’hélice 5 vers le ou les échangeurs de chaleur, l’hélice 5 étant disposée devant les échangeurs. Selon un autre mode de réalisation, le flux d’air Fx est susceptible d’être généré par aspiration. Dans ce mode de réalisation, le flux d’air Fx est aspiré par l’hélice 5 au travers du ou des échangeurs de chaleur, l’hélice 5 étant disposée après les échangeurs de chaleur, notamment entre ceux-ci et l’équipement 1.
Par exemple sur le schéma (m), l’échangeur de chaleur 8 comprend seulement le radiateur principal 8a à basses températures, par exemple. Il est cependant compris que selon l’exemple de réalisation illustré sur le schéma (m), le radiateur principal 8a peut aussi être un radiateur à hautes températures.
Selon l’exemple visible sur le schéma (n), l’échangeur de chaleur 8 comprend le radiateur principal 8a, le radiateur aimexe 8b, voire subsidiairement le condenseur 8c. Ce condenseur 8c est alors disposé frontalement au groupe moto-ventilateur 3. Le radiateur annexe 8b est un radiateur à basses températures, interposé entre le radiateur hautes températures 8a et le condenseur 8c, s’il est présent. Le flux d’air Fx est généré par soufflage et traverse successivement le condenseur 8c, le radiateur aimexe 8b puis le radiateur principal 8a.
Selon la variante du schéma (n), le circuit d’acheminement comprend le radiateur hautes températures 8a et l’hélice 5.
Selon la variante du schéma (o), le circuit d’acheminement comprend le radiatevir basses températures 8b et l’hélice 5.
Sur l’ensemble des schémas de la figure 8, la mise en œuvre du groupe moto-ventilateur 3 est régulée par des moyens de commande 36. Les moyens de commande 36 traitent diverses informations à partir desquelles les moyens de commande 36 régulent le fonctionnement du groupe moto-ventilateur 3. Lfne telle régulation porte essentiellement sur les modalités d’activation du groupe moto-ventilateur 3, voire aussi sur la vitesse de rotation de l’hélice 5. A titre indicatif, il est donné des résultats de mesure obtenus en tenant compte ; -) des caractéristiques physiques du flux d’air Fx, dont la densité est par exemple de 0,9 kg/s et dont la température considérée en amont du premier échangeur, soit l’échangeur de chaleur 8a, soit le condenseur 8c, est de 40°C. -) d’un radiateur à hautes températures 8a d’une puissance comprise entre 30 kW et 31 kW, susceptible d’être exploité comme radiateur principal 8a. Il est pris en compte pour ce radiateur que le fluide caloporteur Fe entre dans le radiateur à une température de l’ordre de 107°C. -) d’un radiateur à basses températures 8b d’une puissance comprise entre 5 kW et 6 kW, susceptible d’être exploité comme radiateur annexe 8b. Il est pris en compte pour ce radiateur que le fluide caloporteur Fe entre dans le radiateur à une température de l’ordre de 65°C. -) d’un condenseur 8c d’une puissance comprise entre 8 kW et 9 kW.
Selon ces hypothèses, il a été constaté qu’en sortie du radiateur à hautes températures 8a, la température du fluide caloporteur Fe est de l’ordre de 98°C. Il a aussi été constaté qu’en sortie du radiateur à basses températures 8b, la température du fluide caloporteur Fe est de l’ordre de 52°C.
En cas de présence du condenseur 8c, tel qu’illustré sur les schémas (n) et (o) de la figure 8, la température du flux d’air Fx en a\3l du condenseur 8c est de l’ordre de 48°C. Dans le cas où le radiateur lui succédant selon le sens du flux d’air Fx est un unique radiateur, la température du flux d’eiir Fx en aval de ce radiateur est de l’ordre de 53°C. Dans ce cas, il est compris que ce radiateur constitue le radiateur principal 8a ou le radiateur annexe 8b. Dans le cas où le radiateur à hautes températures 8a succède, selon le sens de déplacement du flux d’air Fx, au radiateur à basses températures 8b tel qu’illustré sur le schéma (n) ou (o), la température du flux d’air Fx en aval du radiateur à hautes températures est de l’ordre de 82°C. Dans ce cas, il est compris que le radiateur beisses températures constitue le radiateur annexe 8b et que le radiateur hautes températures constitue le radiateur principal 8a.

Claims (18)

  1. REVENDICATIONS
    1. Hélice (5) d’un groupe moto-ventilateur (3) dédié au refroidissement d’un équipement (1) de véhicule automobile, l’hélice (5) comprenant au moins un moyeu (9) porteur d’une pluralité de pales (10) par leur extrémité proximale et reliées entre elles à leur extrémité distale par une couronne (11), caractérisée en ce que l’hélice (5) incorpore un circuit hydraulique (Sla, 31b, 31c) d’écoulement d’un fluide caloporteur (Fe) à son travers.
  2. 2. Hélice (5) selon la revendication 1, dans laquelle le circuit hydraulique (Sla, 31b, 31c) parcours au moins en partie le moyeu (9), les pales (10) et la couronne (11).
  3. 3. Hélice (5) selon l’ime quelconque des revendications 1 et 2, dans laquelle le moyeu (9) comporte au moins un orifice d’entrée (19a) du fluide caloporteur (Fe) et au moins un orifice de sortie (19b) du fluide caloporteur (Fe).
  4. 4. Hélice (5) selon la revendication précédente, dans laquelle l’orifice d’entrée (19a) est relié à au moins un premier canal (21a) et l’orifice de sortie (19b) est relié à au moins un dernier canal (21b) s’étendant à l’intérieur de pales (10) respectives.
  5. 5. Hélice (5) selon la revendication précédente, dans laquelle le premier canal (21a) et le dernier canal (21b) sont reliés entre eux par au moins un canal périphérique (29) ménagé au moins en partie à l’intérieur de la couronne (11).
  6. 6. Hélice (5) selon la revendication précédente, dans laquelle le premier canal (21a) et le dernier canal (21b) sont reliés entre eux par au moins un canal (21a) ménagé dans ime pale additionnelle disposée entre ime première pale dans laquelle est ménagé le premier canal (21a) et une dernière pale dans laquelle est ménagé le dernier canal (21b).
  7. 7. Hélice (5) selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans laquelle le moyeu (9) est agencé en au moins deux corps (9a, 9b) assemblés l’un à l’autre en ménageant entre eux au moins un conduit d’entrée (20a) relié d’une part à l’orifice d’entrée (19a) et d’autre part à au moins le premier canal (21a), ainsi qu’au moins un conduit de sortie (20b) relié d’une part à l’orifice de sortie (19b) et d’autre part à au moins le dernier canal (21b).
  8. 8. Hélice (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle le moyeu (9) est muni d’un raccord hydraulique tournant (18) d’acheminement du fluide caloporteur (Fe) entre l’extérieur de l’hélice (5) et le circuit hydraulique (Sla, 31b, 31c) dé l’hélice (5).
  9. 9. Hélice (5) selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, dans laquelle le moyeu (9) comprend au moins un canal intermédiaire (33 a, 33b) reliant entre eux au moins deux canaux (21a) ménagés dans deux pales (10) immédiatement adjacentes.
  10. 10. Hélice (5) selon la revendication 9, dans laquelle le canal intermédiaire (33a, 33b) forme une cavité qui met en communication au moins trois canaux (21a) chacun ménagé dans une pale (10).
  11. 11. Hélice (5) selon l’une quelconque des revendications 7 à 10, dans laquelle est ménagé à l’intérieur de la couronne (11) au moins un canal périphérique (32a, 32b) reliant entre eux au moins deux canaux (21a) ménagés dans deux pales (10) immédiatement adjacentes.
  12. 12. Hélice (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle les pales (10) sont creuses et comportent chacune à leur extrémité proximale une première bouche (22a) ouverte sur un conduit d’entrée (20a) et à leur extrémité distale une deuxième bouche (22b) ouverte sur un canal périphérique (29) ménagé au moins en partie à l’intérieur de la couronne (11), le fluide caloporteur (Fe) étant apte à circuler à travers les pales (10) entre le conduit d’entrée (20a) et le canal périphérique (29).
  13. 13. Hélice (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle au moins une pale (10) incorpore au moins une chicane (34) qui allonge une partie du circuit hydraulique parcourue par le fluide caloporteur (Fe) traversant la pale (10).
  14. 14. Hélice (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, dans laquelle au moins une pale (10) incorpore des reliefs (35) de perturbation d’un écoulement du fluide caloporteur (Fe) traversant la pale (10).
  15. 15. Hélice (5) selon la revendication 7, dans laquelle l’hélice (5) est constituée de deux éléments d’hélice (5a, 5b) assemblés l’un à l’autre, chacun desdits éléments d’hélice (5 a, 5b) incorporant solidairement au moins une portion de pale (10a, 10b), une portion de couronne (1 la, 11b) et l’un des corps (9a, 9b) constitutif du moyeu (9).
  16. 16. Groupe moto-ventilateur (3) comprenant un moteur (7) d’entraînement en rotation d’une hélice (5) conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 15.
  17. 17. Système de refroidissement (2) d’un équipement (1) de véhicule automobile, comprenant au moins un circuit d’acheminement (4) du fluide caloporteur (Fe) entre l’équipement (1) et au moins une hélice (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 15 ou un groupe moto-ventilateur (3) conforme à la revendication 16.
  18. 18. Système de refroidissement (2) selon la revendication 17, comprenant au moins un échangeur de chaleur (8) disposé dans le circuit d’acheminement (4) du fluide caloporteur (Fe) entre l’équipement (1) et l’hélice (5), l’échangeur de chaleur (8) étant traversé par le flux d’air (Fx) généré par l’hélice (5).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3076891A1 (fr) * 2018-01-18 2019-07-19 Valeo Systemes Thermiques Cadre de support d'une helice pour dispositif de ventilation, comportant un echangeur de chaleur
WO2024033356A1 (fr) * 2022-08-08 2024-02-15 City, University of London Système de transfert de chaleur
WO2024047226A1 (fr) * 2022-09-02 2024-03-07 City, University of London Pompe

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR741100A (fr) * 1933-02-04
US6120247A (en) * 1999-06-01 2000-09-19 Wheeler; Alton D. Room cooling fan apparatus
RU2270403C1 (ru) * 2004-06-28 2006-02-20 Салават Адегамович Латыпов Кондиционер
WO2008002181A1 (fr) * 2006-06-19 2008-01-03 Veniamin Iakovlevich Veinberg Ventilateur

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR741100A (fr) * 1933-02-04
US6120247A (en) * 1999-06-01 2000-09-19 Wheeler; Alton D. Room cooling fan apparatus
RU2270403C1 (ru) * 2004-06-28 2006-02-20 Салават Адегамович Латыпов Кондиционер
WO2008002181A1 (fr) * 2006-06-19 2008-01-03 Veniamin Iakovlevich Veinberg Ventilateur

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3076891A1 (fr) * 2018-01-18 2019-07-19 Valeo Systemes Thermiques Cadre de support d'une helice pour dispositif de ventilation, comportant un echangeur de chaleur
WO2019141953A1 (fr) * 2018-01-18 2019-07-25 Valeo Systemes Thermiques Cadre de support d'une hélice pour dispositif de ventilation, comportant un échangeur de chaleur
WO2024033356A1 (fr) * 2022-08-08 2024-02-15 City, University of London Système de transfert de chaleur
WO2024047226A1 (fr) * 2022-09-02 2024-03-07 City, University of London Pompe

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