FR3048465A1 - MOTOR FAN FAN PROPELLER DRIVE SYSTEM INCORPORATING A HYDRAULIC COOLING CIRCUIT OF A HEAT PUMP FLUID - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet système d'entraînement 2 d'une hélice 5 d'un groupe motoventilateur 3 dédié au refroidissement d'un équipement 1 de véhicule automobile, le système d'entraînement 2 comprenant un moteur électrique 7 comprenant un rotor 7b et un stator 7a, caractérisé en ce que le stator 7a incorpore un circuit hydraulique d'écoulement d'un fluide caloporteur (Fe) à son travers.The subject of the invention is a drive system 2 of a propeller 5 of a motor-fan unit 3 dedicated to the cooling of an equipment 1 of a motor vehicle, the drive system 2 comprising an electric motor 7 comprising a rotor 7b and a stator 7a, characterized in that the stator 7a incorporates a hydraulic circuit for flowing a heat transfer fluid (Fe) therethrough.
Description
Système d’entraînement d’une hélice d’un groupe moto-ventilateur, incorporant un circuit hydraulique de refix>idissement d’un fluide caloporteur.A propeller drive system of a motor-fan unit, incorporating a hydraulic circuit for refixing> a coolant.
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 rme variation de température en fonctioimement. L’invention s’inscrit plus spécifiquement dans le domaine des systèmes d’entraînement d’une hélice équipant de tels groupes moto-ventilateur et comportant un moteur électrique associant un stator et un rotor.The field of the present invention is that motor-fan units fitted to motor vehicles to cool at least one of its equipment subject to rme temperature change opertioimement. The invention is more specifically in the field of drive systems of a propeller fitted to such motor fan units and comprising an electric motor combining a stator and a rotor.
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 électrique 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’im 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.Motor vehicles have equipment to be cooled as a result of their rise in operating temperature. Such equipment is for example a battery providing electrical power to the vehicle, one or more electronic power components, or the propulsion engine of the vehicle, the latter may be electric or internal combustion. For this purpose, it is common to operate a cooling system comprising a radiator inside which circulates a heat transfer fluid. The fluid takes heat from the equipment and is circulated in a closed circuit between the equipment and the radiator. The fluid is cooled inside the radiator as a result of heat exchange between the radiator and the ambient air. Depending on the equipment to be cooled, the radiator is commonly ventilated by a motor-fan unit generating a flow of air increasing the heat exchange between the radiator and the ambient air.
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 un moyeu muni de moyens de liaison en rotation avec im arbre d’entraînement mû par le moteur d’entraînement. Un tel système d’entraînement comprend couramment un moteur électrique associant un stator et un rotor. Des moyens de commande régulent la mise en œuvre du moteur selon les besoins en refroidissement de l’équipement.The motor-fan unit conventionally comprises a base for mounting it on the vehicle. The base carries a motor for rotating at least one propeller. The propeller typically comprises a hub provided with rotational connection means with a drive shaft driven by the drive motor. Such a drive system commonly comprises an electric motor associating a stator and a rotor. Control means regulate the implementation of the engine according to the cooling requirements of the equipment.
On poiirra 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.For example, see document FR 3 008 132 (VALEO THERMAL SYSTEMS), which describes such a motor-fan unit operated for cooling a radiator.
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’un compromis entre l’obtention des performances attendues pom le refroidissement de l’équipement, une organisation simple du système de refroidissement et une structure de ses composants permettant leur obtention à moindres coûts.It is advisable to increase at best the performances obtained to cool the equipment quickly and efficiently. The present invention is part of such a research framework, taking into account the economic constraints imposing the search for a compromise between obtaining the expected performance for the cooling of the equipment, a simple organization of the cooling system and a structure of its components to obtain them at lower costs.
Dans im tel contexte de recherche, la présente invention a pour objet un système d’entraînement d’une hélice d’im groupe moto-ventilateur dédié au refroidissement d’un équipement de véhicule automobile. Le système d’entraînement de la présente invention relève plus spécifiquement de ceux comportant un moteur électrique associant un stator et un rotor mimi d’un arbre d’entraînement de l’hélice en rotation.In such a research context, the subject of the present invention is a drive system for a propeller of a motor-fan unit dedicated to the cooling of a motor vehicle equipment. The drive system of the present invention relates more specifically to those comprising an electric motor associating a stator and a rotor mimi of a drive shaft of the rotating propeller.
La présente invention a aussi pour objet ;m groupe moto-ventilateur muni d’un système d’entraînement d’une hélice conforme à la présente invention. La présente invention a encore pour objet un système de refroidissement d’un équipement du véhicule, comprenant un groupe moto-ventilateur conforme à la présente invention.The present invention also relates to a fan motor unit provided with a drive system of a propeller according to the present invention. The present invention further relates to a cooling system of a vehicle equipment, comprising a motor-fan unit according to the present invention.
La démarche menée par la présente invention a conduit ses concepteurs à utiliser 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, le stator du système d’entraînement équipant le groupe moto-ventilateur est structuré en organe d’échange de chaleur, apte à refroidir le fluide acheminé depuis l’équipement et circulant à travers le stator. Ainsi, le groupe moto-ventilateur mvini du système d’entraînement de la présente invention, procure une double fonction. Une première fonction est de générer un flux d’air et une deuxième fonction est de constituer un organe d’échange de chaleur par circulation du fluide à travers le stator. 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 à l’intérieur d’un circuit hydraulique incorporé à l’intérieur du stator.The approach carried out by the present invention has led its designers to use the motor-fan unit to cool a heat transfer fluid flowing therethrough, using the air flow generated by the motor-fan unit. More particularly, the stator of the drive system equipping the motor-fan unit is structured as a heat exchange member, suitable for cooling the fluid conveyed from the equipment and circulating through the stator. Thus, the mvini motor-fan unit of the drive system of the present invention provides a dual function. A first function is to generate an air flow and a second function is to constitute a heat exchange member by circulation of the fluid through the stator. In other words, the motor-fan unit is not only used to generate the forced air flow that passes through the radiator, but also to cool the fluid used for cooling the equipment, from its circulation at least inside a hydraulic circuit incorporated inside the stator.
Le flux d’air et le fluide refroidi par le stator sont exploités conjointement pour refroidir l’équipement, au surplus via im 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’éqviipement et le stator. Le radiateur principal peut être indifféremment monté en série ou en parallèle avec le circuit hydraulique incorporé à l’intérieur du stator.The flow of air and the fluid cooled by the stator are used together to cool the equipment, moreover via a heat exchanger im. Such a heat exchanger, used as a main radiator participating in the cooling of the fluid, is in particular placed on the circuit for conveying the fluid between the equipment and the stator. The main radiator can be indifferently mounted in series or in parallel with the hydraulic circuit incorporated inside the stator.
Ainsi le radiateur principal et le stator 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 avissi comprendre accessoirement im radiateur annexe et/ou un condenseur refroidis par le flux d’air.Thus the main radiator and the stator make up a set of heat exchange members participating for example in conjunction with the cooling of the fluid flowing through the equipment. The heat exchanger may additionally comprise an auxiliary radiator and / or a condenser cooled by the air flow.
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 le stator, celle-ci se comportant alors comme un échangeur de chaleur supplémentaire.The cooling of the equipment is thus more efficient, by combined operation on the one hand of the air flow ventilating the heat exchanger, and on the other hand of the fluid cooled by the stator, which then behaves like a additional heat exchanger.
Il est ainsi globalement proposé par la présente invention, de ménager un circuit hydraulique canalisant le fluide à travers le stator du moteur électrique du groupe moto-ventilateur. Plus particulièrement, le stator incorpore un circuit hydraulique composé d’xm ou de plusieurs canaux de circulation du fluide. Le circuit hydraulique est notamment agencé en boucle de circulation du fluide, entre un conduit d’admission du fluide à l’intérieur du stator et un conduit d’évacuation du fluide hors du stator. Le conduit d’admission et le conduit d’évacuation sont raccordés à un circuit d’acheminement du fluide entre l’équipement et le stator. Le circuit d’acheminement du fluide peut avantageusement comprendre ledit échangeur de chaleur monté en série ou en parallèle avec le stator, et avantageusement ventilé par le flux d’air généré par le groupe moto-ventilateur. A partir d’une telle proposition, diverses configurations d’extension du circuit hydraulique à travers le stator peuvent être prévues pour définir le trajet parcouru par le fluide à travers le stator, c’est-à-dire le circuit hydraulique du stator. Diverses configurations, décrites plus loin à titre illustratif, répondent à des compromis respectifs entre : -) la rapidité de la circulation du fluide à travers le stator, pour une vitesse de circulation du fluide donnée, définissant ainsi la perte de charge du fluide caloporteur au travers de le stator, -) la performance obtenue pour le refroidissement du fluide, -) 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.It is thus generally proposed by the present invention to provide a hydraulic circuit channeling the fluid through the stator of the electric motor of the motor-fan unit. More particularly, the stator incorporates a hydraulic circuit composed of xm or several fluid circulation channels. The hydraulic circuit is in particular arranged in fluid circulation loop, between a fluid inlet duct inside the stator and a fluid discharge duct out of the stator. The intake duct and the exhaust duct are connected to a fluid transport circuit between the equipment and the stator. The fluid flow circuit may advantageously comprise said heat exchanger connected in series or in parallel with the stator, and advantageously ventilated by the air flow generated by the motor-fan unit. From such a proposal, various configurations of hydraulic circuit extension through the stator can be provided to define the path traveled by the fluid through the stator, that is to say the hydraulic circuit of the stator. Various configurations, described below by way of illustration, respond to respective compromises between: -) the speed of the circulation of the fluid through the stator, for a given flow velocity of the fluid, thus defining the pressure drop of the coolant at through the stator, -) the performance obtained for the cooling of the fluid, -) the power developed by the motor-fan unit and the modalities of its operation, and / or -) the power of the main radiator participating in the cooling of the the equipment being cooled jointly by the fluid flowing through the propeller and by the air flow generated by the motor-fan unit.
Le stator peut être équipé d’un bloc de refroidissement ventilé par le flux d’air généré par le groupe moto-ventilateur. Un tel bloc de refroidissement est apte à refroidir le fluide caloporteur soumis à une élévation de sa température par suite de la circiilation de ce fluide dans l’équipement du véhicule. Dans ce contexte, le bloc de refroidissement peut par exemple être formé d’ailettes s’étendant radialement entre im anneau périphérique du stator et un fût du stator ménageant un passage pour le rotor du moteur et/ou pour le moyeu de l’hélice. Il est compris que les notions d’axial et de radial sont des notions relatives considérées par rapport à l’axe de rotation du rotor.The stator can be equipped with a cooling unit ventilated by the air flow generated by the motor-fan unit. Such a cooling block is able to cool the heat transfer fluid subjected to an increase in temperature due to the circiilation of this fluid in the vehicle equipment. In this context, the cooling block may for example be formed of fins extending radially between the peripheral ring of the stator and a stator barrel providing a passage for the rotor of the motor and / or the hub of the propeller. It is understood that the concepts of axial and radial are relative notions considered with respect to the axis of rotation of the rotor.
Les ailettes du bloc de refroidissement peuvent avantageusement être mises à profit pour ménager à leur travers des canaux radiaux du circuit hydraulique, reliant l’un à l’autre des canaux extérieurs, par exemple de forme aimulaire, ménagés à l’intérieur de l’anneau et des canaux intérieurs, par exemple de forme annulaire, ménagés à l’intérieur du fut. L’efficacité du refroidissement du fluide circulant à travers le stator est renforcée, par un allongement du circuit hydraulique et donc du trajet parcouru par le fluide caloporteur à travers le stator. Les composants du stator à travers lesquels sont ménagés les canaux composant le circuit hydraulique sont agencés en organe creux. Les évidements intérieurs de tels organes creux délimitent les canaux constitutifs du circuit hydraulique. 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 axialement l’une à l’autre. De surcroît, les coques formant respectivement les composants du stator peuvent être chacune incorporées dans des éléments de stator monobloc.The fins of the cooling block can advantageously be used to provide radial channels of the hydraulic circuit, connecting one to the other of the outer channels, for example of an annular shape, formed inside the ring and inner channels, for example ring-shaped, formed inside the fut. The cooling efficiency of the fluid flowing through the stator is enhanced by an extension of the hydraulic circuit and therefore the path traveled by the heat transfer fluid through the stator. The stator components through which are formed the channels making up the hydraulic circuit are arranged in a hollow organ. The internal recesses of such hollow members delimit the constituent channels of the hydraulic circuit. Such hollow members can be obtained at lower cost by simplifying their individual structures by an arrangement in double shells formed by molding and assembled axially to one another. In addition, the shells respectively forming the stator components may each be incorporated into one-piece stator elements.
Certains éléments de stator peuvent être formés à moindres coûts par moulage et être axialement assemblés entre eux. L’assemblage axial des éléments de stator l’un à l’autre peut être réalisé par scellement, notamment par collage ou soudage étanche. Un tel assemblage par scellement procure une jonction étanche entre les différentes coques constitutives du ou des composants du stator logeant le ou les canaux du circuit hydraulique. Toute échappée du fluide hors des composants du stator ménageant les canaux à leur travers est ainsi interdite.Some stator elements can be formed at lower cost by molding and axially assembled together. The axial assembly of the stator elements to one another can be achieved by sealing, in particular by bonding or sealed welding. Such a seal assembly provides a seal between the various shells constituting the component or components of the stator housing the channel or channels of the hydraulic circuit. Any escape of the fluid out of the stator components sparing the channels through them is thus prohibited.
Ainsi, la présente invention a en premier lieu pour objet un système d’entraînement d’une hélice d’un groupe moto-ventilateur. Le groupe moto-ventilateur est notamment dédié au refroidissement d’un équipement de véhicule automobile, au moins par génération d’un flux d’air circulant à travers au moins un échangeur de chaleur affecté à son refroidissement. Le système d’entraînement comprend un moteur électrique comportant un rotor et un stator, par exemple au moins en partie coaxiaux.Thus, the present invention firstly relates to a drive system of a propeller of a motor-fan unit. The fan motor unit is particularly dedicated to the cooling of a motor vehicle equipment, at least by generating a flow of air flowing through at least one heat exchanger assigned to its cooling. The drive system comprises an electric motor having a rotor and a stator, for example at least partly coaxial.
Dans ce contexte, le système d’entraînement de la présente invention est principalement reconnaissable en ce que le stator incorpore un circuit hydraulique d’écoulement d’un fluide caloporteur à son travers. Le stator étant soumis au flux d’air généré par le groupe moto-ventilateur, le fluide caloporteur circulant à l’intérieur du stator est ainsi refroidi par ce flux d’air.In this context, the drive system of the present invention is mainly recognizable in that the stator incorporates a hydraulic circuit for flowing a heat transfer fluid therethrough. Since the stator is subjected to the flow of air generated by the motor-fan unit, the coolant circulating inside the stator is thus cooled by this air flow.
Le circuit hydraulique ménagé dans le stator comprend, notamment successivement un conduit d’admission du fluide caloporteur à l’intérieur du stator, au moins un canal, par exemple annulaire, ménagé à l’intérieur d’au moins im composant du stator et avantageusement un conduit d’évacuation du fluide hors du stator.The hydraulic circuit formed in the stator comprises, in particular successively an inlet duct for the coolant inside the stator, at least one channel, for example annular, formed inside at least one component of the stator and advantageously a conduit for discharging the fluid out of the stator.
Le stator peut ainsi être raccordé à un circuit d’acheminement du fluide entre l’équipement et le stator par l’intermédiaire du conduit d’admission et du conduit d’évacuation. Le canal délimite au moins en partie im chemin où circule le fluide caloporteur à l’intérieur du stator entre le conduit d’admission et le conduit d’évacuation.The stator can thus be connected to a circuit for conveying the fluid between the equipment and the stator via the intake duct and the evacuation duct. The channel delimits at least in part a path in which the heat transfer fluid circulates inside the stator between the intake duct and the evacuation duct.
Selon une forme de réalisation, au moins vm canal d’extension par exemple annulaire, dit canal extérieur, est ménagé à l’intérieur d’un anneau périphérique du stator. Il est bien évidemment compris que l’anneau constitue un des composants du stator. Selon diverses configurations du circuit hydraulique, le canal extérieur est susceptible de s’étendre au moins en partie ou en quasi-totalité le long de l’anneau. L’anneau est susceptible de comprendre une pluralité de canaux extérieurs, pour accroître le trajet parcouru par le fluide à travers le stator. L’anneau périphérique du stator peut également entourer périphériquement l’hélice, le diamètre interne de l’anneau étant alors strictement supérieur au diamètre externe de l’hélice.According to one embodiment, at least one extension channel, for example an annular channel, called an external channel, is formed inside a peripheral ring of the stator. It is of course understood that the ring constitutes one of the components of the stator. According to various configurations of the hydraulic circuit, the outer channel is likely to extend at least in part or almost all along the ring. The ring is capable of including a plurality of outer channels, to increase the path traveled by the fluid through the stator. The peripheral ring of the stator may also peripherally surround the helix, the internal diameter of the ring then being strictly greater than the external diameter of the helix.
Selon une forme de réalisation, les canaux extérieurs peuvent s’étendre indifféremment concentriquement ou parallèlement à l’intérieur de l’anneau, en étant successivement reliés entre eux. En d’autres termes, le canal extérieur est susceptible d’être sensiblement agencé en spirale, chacune des spires du canal s’étendant sensiblement le long de l’anneau. Ainsi, le fluide parcours un chemin s’étendant plusieurs fois le long de l’anneau.According to one embodiment, the outer channels can extend indifferently concentrically or parallel to the inside of the ring, being successively connected to each other. In other words, the outer channel is likely to be substantially spirally arranged, each of the turns of the channel extending substantially along the ring. Thus, the fluid travels a path extending several times along the ring.
Selon une autre forme de réalisation, l’anneau peut comporter une pluralité de canaux extérieurs distincts les uns des autres. Plus particulièrement, de tels canaux extérieurs peuvent renvoyer le fluide successivement depuis l’anneau vers \m autre composant du stator. Un tel autre composant du stator peut être notamment formé par un fût délimitant un passage pour le rotor et/ou pour le moyeu de l’hélice destinée à être entraînée en rotation par le système d’entraînement.According to another embodiment, the ring may comprise a plurality of external channels that are distinct from one another. More particularly, such external channels may return the fluid successively from the ring to another component of the stator. Such another component of the stator may in particular be formed by a shaft delimiting a passage for the rotor and / or for the hub of the propeller intended to be rotated by the drive system.
Le stator est de préférence équipé d’vin bloc de refroidissement s’étendant radialement entre l’anneau et le fut de passage du rotor. Il est bien évidemment compris que le fût constitue un deuxième composant du stator, alors que le bloc de refroidissement représente un troisième composant du stator. Selon xm mode de réalisation de l’invention, le bloc de refroidissement est utilisé en tant qu’échangeur thermique, en s’étendant notamment dans le plan radial du stator.The stator is preferably equipped with wine cooling block extending radially between the ring and the passage passage of the rotor. It is of course understood that the drum is a second component of the stator, while the cooling block is a third component of the stator. According to xm embodiment of the invention, the cooling block is used as a heat exchanger, extending in particular in the radial plane of the stator.
Un tel bloc de refroidissement est apte à dissiper les calories du fluide caloporteur à la suite de la circulation de ce fluide au travers du stator. Le bloc de refroidissement restitue alors à l’air ambiant les calories qu’il absorbe, en étant refroidi par le flvix d’air généré par le groupe moto-ventilateur.Such a cooling block is able to dissipate the heat transfer fluid calories as a result of the circulation of this fluid through the stator. The cooling unit then restores the calories it absorbs to the ambient air, being cooled by the air flvix generated by the motor-fan unit.
Selon un exemple de réalisation, le bloc de refroidissement est agencé en une pluralité d’ailettes radiales réparties angulairement entre l’anneau et le fut, autour de l’axe de rotation du rotor.According to an exemplary embodiment, the cooling unit is arranged in a plurality of radial fins distributed angularly between the ring and the is, around the axis of rotation of the rotor.
Le bloc de refroidissement ainsi constitué comprend donc des canaux radiaux interposés entre le canal annulaire extérieur ménagé dans l’anneau et le canal annulaire intérieur ménagé à l’intérieur d’une paroi cylindrique délimitant le fut.The cooling block thus formed thus comprises radial channels interposed between the outer annular channel in the ring and the inner annular channel formed inside a cylindrical wall defining the fut.
Selon une forme avantageuse de réalisation mettant à profit le bloc de refroidissement, les canaux radiaux s’étendent respectivement à l’intérieur des ailettes constitutives du bloc de refroidissement. Ainsi, le circuit hydraulique s’étend successivement au moins entre un canal extérieur et xm canal intérieur par l’intermédiaire d’au moins un canal radial.According to an advantageous embodiment making use of the cooling block, the radial channels extend respectively inside the constituent fins of the cooling block. Thus, the hydraulic circuit extends successively at least between an outer channel and xm inner channel via at least one radial channel.
Dans le contexte d’un tel agencement du bloc de refroidissement et selon diverses variantes de réalisation, l’admission et/ou l’évacuation du fluide peuvent être effectuées par l’intermédiaire de l’anneau et/ou du fut. En effet, le conduit d’admission et le conduit d’évacuation sont susceptibles d’être indifféremment reliés : -) à des premiers canaux ménagés dans l’anneau, -) indifféremment à un premier canal ménagé dans l’anneau et à un deuxième canal, -) à des deuxièmes canaux ménagés dans le fut.In the context of such an arrangement of the cooling block and according to various alternative embodiments, the admission and / or evacuation of the fluid can be carried out via the ring and / or the fut. Indeed, the intake duct and the evacuation duct are likely to be indifferently connected: -) to the first channels formed in the ring, -) indifferently to a first channel formed in the ring and to a second channel, -) to second channels formed in the fut.
Selon une forme de réalisation, le circuit hydraulique est ménagé entre deux éléments de stator formés par moulage et axialement assemblés entre eux. Les éléments de stator forment alors conjointement le ou les composants du stator logeant le ou les canaux constitutifs du circuit hydraulique.According to one embodiment, the hydraulic circuit is formed between two stator elements formed by molding and axially assembled together. The stator elements then jointly form the stator component (s) housing the constituent channel (s) of the hydraulic circuit.
Les éléments de stator sont notamment agencés en deux coques respectives, dont l’une au moins est évidée. Les coques ménagent entre elles ledit au moins un canal. Les éléments de stator constituent deux tronçons axiaux qui délimitent au moins l’anneau, voire aussi le fût et voire encore le bloc de refroidissement, notamment les ailettes. Les éléments de stator ménagent entre eux ledit au moins vai canal extérieur, ledit au moins im canal intérieur, et/ou le ou les canaux radiaux.The stator elements are in particular arranged in two respective shells, at least one of which is recessed. The shells provide between them said at least one channel. The stator elements constitute two axial sections which delimit at least the ring, or even the barrel and even the cooling block, including the fins. The stator elements form between them said at least one outer channel, said at least one inner channel, and / or the one or more radial channels.
La présente invention a aussi pour objet un groupe moto-ventilateur comportant une hélice et un système d’entraînement de l’hélice conforme à la présente invention. Le moteur du système d’entraînement est notamment monté sur im socle constituant un organe de montage du groupe moto-ventilateur sur le véhicule.The present invention also relates to a motor-fan unit comprising a propeller and a drive system of the propeller according to the present invention. The motor of the drive system is in particular mounted on i base constituting a mounting member of the motor-fan unit on the vehicle.
La présente invention a encore pour objet un système de refroidissement d’un équipement de véhicule automobile. Un tel système de refroidissement comprend un circuit d’acheminement du fluide entre l’équipement et au moins le stator intégrant le circuit hydraulique.The present invention further relates to a cooling system of a motor vehicle equipment. Such a cooling system comprises a fluid routing circuit between the equipment and at least the stator integrating the hydraulic circuit.
Plus particulièrement, le fluide circule dans l’environnement de l’équipement pour prélever des calories dégagées par celui-ci. Le fluide est ensuite acheminé vers au moins échangeur de chaleur pour son refroidissement. Le fluide refroidi est ensuite renvoyé vers l’équipement.More particularly, the fluid circulates in the environment of the equipment to collect calories released by it. The fluid is then conveyed to at least one heat exchanger for cooling. The cooled fluid is then returned to the equipment.
Dans ce contexte, le système de refroidissement de la présente invention est principalement reconnaissable en ce qu’il comprend un stator d’vm groupe de moto-ventilation conforme à la présente invention et exploité pour refroidir le fluide caloporteur. En d’autres termes, le système de refroidissement comprend im organe d’échange de chaleur constitué par le stator du moteur électrique que comporte le groupe moto-ventilateur.In this context, the cooling system of the present invention is mainly recognizable in that it comprises a stator vm motor-ventilation unit according to the present invention and operated to cool the heat transfer fluid. In other words, the cooling system comprises im heat exchange member constituted by the stator of the electric motor that includes the motor-fan unit.
Le système de refroidissement comprend de préférence un échangeur de chaleur utilisé en tant que radiateur, notamment en tant que radiateur principal. Le radiateur principal est interposé sur le circuit d’acheminement du fluide entre l’équipement et le stator constitutif du moteur électrique équipant le groupe moto-ventilateur.The cooling system preferably comprises a heat exchanger used as a radiator, especially as a main radiator. The main radiator is interposed on the fluid transport circuit between the equipment and the constituent stator of the electric motor equipping the motor-fan unit.
Le radiateur principal est aussi de préférence placé pour son refroidissement sur le trajet du flux d’air généré par le groupe moto-ventilateur. On notera que le flux d’air générer par ce groupe moto-ventilateur peut fonctionner par aspiration ou par soufflage du flux d’air.The main radiator is also preferably placed for cooling on the path of the air flow generated by the motor-fan unit. It will be noted that the air flow generated by this motor-fan unit can operate by suction or by blowing the air flow.
Le système de refinidissement peut encore comprendre un radiateur annexe et/ou vm condenseur, en plus du radiateur principal. Ce radiateur principal est potentiellement im radiateur basses températures ou hautes températures, à travers lequel circule le fluide caloporteur en provenance de l’équipement préalablement ou postérieurement à son acheminement vers le stator selon l’invention.The refining system may further include an auxiliary radiator and / or a condenser, in addition to the main radiator. This main radiator is potentially im radiator low temperatures or high temperatures, through which circulates the heat transfer fluid from the equipment before or after its delivery to the stator according to the invention.
Le circuit d’acheminement du fluide comporte notamment une première portion interposée entre l’équipement et le radiateur principal, puis une deuxième portion interposée entre le radiateur principal et le stator. La deuxième portion peut alors être reliée à une conduite d’entrée du fluide à l’intérieur du radiateur principal et s’étendre vers le stator. La deuxième portion peiit aussi alors être reliée à une conduite de sortie du fluide hors du radiateur principal et canalisant le fluide caloporteur vers l’équipement à refroidir.The fluid routing circuit comprises in particular a first portion interposed between the equipment and the main radiator, then a second portion interposed between the main radiator and the stator. The second portion can then be connected to a fluid inlet pipe inside the main radiator and extend towards the stator. The second portion can also be connected to a fluid outlet pipe out of the main radiator and channeling the heat transfer fluid to the equipment to be cooled.
Le radiateur principal et le stator sont de préférence montés en série sur le circuit d’acheminement du fluide. Dans ce cas, la deuxième portion peut comprendre une conduite aval reliant directement le stator à l’équipement. L’invention couvre également la possibilité de monter le radiateur principal et le stator en parallèle sur le circuit d’acheminement du fluide. 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, où : - 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 de face d’un groupe moto-ventilateur conforme à la présente invention. - la figure 3 est composée de trois schémas (c), (d) et (e), illustrant respectivement divers agencements d’un circuit hydraulique incorporé à un stator que comporte un groupe moto-ventilateur conforme à la présente invention. - la figure 4 est composée de quatre schémas (f), (g) et (h), illustrant respectivement diverses configurations d’un système de refroidissement illustré sur le schéma (b) de la figure 1.The main radiator and the stator are preferably mounted in series on the fluid delivery circuit. In this case, the second portion may comprise a downstream pipe directly connecting the stator to the equipment. The invention also covers the possibility of mounting the main radiator and the stator in parallel on the fluid transport circuit. Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the description given below as an indication in relation to the figures of the attached plates, in which: FIG. 1 is composed of two diagrams (a ) and (b), respectively illustrating in perspective various arrangements of a cooling system of a motor vehicle equipment according to the present invention. - Figure 2 is a front view of a motor-fan unit according to the present invention. - Figure 3 is composed of three diagrams (c), (d) and (e), respectively illustrating various arrangements of a hydraulic circuit incorporated in a stator that includes a motor-fan unit according to the present invention. FIG. 4 is composed of four diagrams (f), (g) and (h), respectively illustrating various configurations of a cooling system illustrated in diagram (b) of FIG.
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.It should be noted that the figures show the present invention in detail and in particular ways of its implementation, and that said figures can of course be used where appropriate to better define the present invention, both in its features as in its generality.
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.Moreover, to clarify and make it easy to read the description that will be made of the present invention, the common organs shown in the various figures are respectively identified in the descriptions of these figures with the same numbers and / or letters of reference without implying a necessarily identical embodiment.
Sur les schémas (a) et (b) de la figure 1 et sur les schémas (f) à (h) de la figure 4, un équipement 1 de véhicule automobile est pourvu d’un système de refroidissement 2 par échange de chaleur entre un fluide caloporteur Fe et un flux d’air Fx. L’équipement 1 à lefiOidir est potentiellement : -)un moteur à combustion interne, un turbocompresseur ou une boucle de climatisation et d’une manière générale tous composants de la ch^e de traction du véhicule procurée par une 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 procvirée par une motorisation électrique, une motorisation thermique ou une motorisation hybride associant ime motorisation thermique et une motorisation électrique.In diagrams (a) and (b) of FIG. 1 and in diagrams (f) to (h) of FIG. 4, a motor vehicle equipment 1 is provided with a cooling system 2 by heat exchange between a heat transfer fluid Fe and a flow of air Fx The equipment 1 to lefiOidir is potentially: -) an internal combustion engine, a turbocharger or an air conditioning loop and generally all components of the ch? e de traction of the vehicle provided by a thermal engine, and / or -) an electric motor, and in general all components of the vehicle power train provided by an electric motor, and / or -) one or more electronic components of power, in cases where the propulsion of the vehicle is provided by an electric motor, a thermal engine or a hybrid engine combining a thermal engine and an electric motor.
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 automohile.It should be noted that the list of examples of applications of the present invention which has just been given is mentioned for information only and can not be considered exhaustive. Indeed, the present invention can be applied to cooling by heat exchange by means of a heat transfer fluid of at least one of any equipment to be cooled of a vehicle automohile.
Dans ce contexte, le système de refroidissement 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 rm radiatem principal 8a participant de préférence au refroidissement de l’équipement 1. L’échangeur de chaleur peut par exemple être aussi formé par rm refroidisseur de gaz ou un condenseur d’une boucle de climatisation.In this context, the cooling system 2 of the equipment 1 implements a motor-fan unit 3 setting in motion an air flow Fx which passes through a heat exchanger 8 intended to dissipate the heat generated by the equipment 1 Such a heat exchanger, for example, takes the form of at least one main radiator 8a preferably participating in the cooling of the equipment 1. The heat exchanger may for example also be formed by a gas cooler or a condenser. 'an air conditioning loop.
Le système de refroidissement 2 met aussi en œuvre un circuit d’acheminement 4 d’un fluide caloporteur Fe entre l’équipement 1 et un circuit hydraulique intégré au stator du moteur électrique. Le stator objet de l’invention procure im échange de chaleur entre son environnement extérieur et le fluide caloporteur Fe circulant à son travers.The cooling system 2 also implements a delivery circuit 4 of a heat transfer fluid Fe between the equipment 1 and a hydraulic circuit integrated in the stator of the electric motor. The stator object of the invention provides im heat exchange between its external environment and the heat transfer fluid Fe flowing therethrough.
Conformément à la présente invention, le stator 7a d’un moteur électrique 7 équipant le groupe moto-ventilateur 3 se comporte comme un échangeur thermique agencé pour dissiper dans un flux d’air Fx les calories présent dans un fluide caloporteur Fe. Le stator 7a coopère avec un rotor 7b muni d’un arbre d’entraînement en rotation de l’hélice 5. On notera que le circuit hydraulique intégré au stator 7a, décrit plus loin en relation avec les schémas (c) à (e) de la figure 3, est non représenté sur les schémas de la figure 1 et de la figure 4 pour ne pas surcharger ces figures.According to the present invention, the stator 7a of an electric motor 7 fitted to the motor-fan unit 3 behaves like a heat exchanger arranged to dissipate in a flow of air Fx the calories present in a heat transfer fluid Fe. The stator 7a cooperates with a rotor 7b provided with a drive shaft in rotation of the propeller 5. It will be noted that the hydraulic circuit integrated in the stator 7a, described below in relation to the diagrams (c) to (e) of FIG. 3, is not shown in the diagrams of Figure 1 and Figure 4 to avoid overloading these figures.
En se reportant plus particulièrement aux schémas (a) et (b) de la figure 1, le groupe moto-ventilateur 3 comprend essentiellement un socle 6 porteur du moteur électrique 7 d’entraînement de l’hélice 5 en rotation. Le socle 6 constitue un organe de montage du groupe moto-ventilateur 3 sur un élément structurel du véhicule.Referring more particularly to diagrams (a) and (b) of Figure 1, the motor-fan unit 3 essentially comprises a base 6 carrying the electric motor 7 driving the rotating propeller 5. The base 6 constitutes a mounting member of the motor-fan unit 3 on a structural element of the vehicle.
Le moteur électrique 7 est pourvu de moyens de raccordement électrique 7c à xme source d’énergie électrique du véhicule. Le moteur électrique 7 comprend le stator 7a et le rotor 7b montés coaxiaux suivant l’axe A de rotation du rotor 7b et de l’hélice 5. Le rotor 7b est porteur de l’hélice 5 et le stator 7a est fixé sur le socle 6, par exemple par l’intermédiaire de pattes de fixation 7d.The electric motor 7 is provided with electrical connection means 7c to xme source of electrical energy of the vehicle. The electric motor 7 comprises the stator 7a and the rotor 7b mounted coaxial along the axis A of rotation of the rotor 7b and the helix 5. The rotor 7b carries the helix 5 and the stator 7a is fixed on the base 6, for example by means of fixing lugs 7d.
Sur les schémas de la figure 1 et de la figure 4, le système de refiroidissement 2 comprend essentiellement l’équipement 1, le circuit d’acheminement de fluide caloportem·, le stator 7a de l’invention et éventuellement un plusieurs échangeurs de chaleur. 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 au stator 7a du groupe moto-ventilateur 3. Une partie au moins de ces calories sont dissipées dans le flux d’air Fx par ce stator 7a de l’invention. Le fluide caloporteur Fe peut également être acheminé vers im échangeur de chaleur 8, par exemple utilisé comme un radiateur 8a pour dissiper les calories du même fluide caloporteur 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 le stator 7a peuvent être en série ou en parallèle, l’échangeur de chalem- 8 pouvant être en amont ou en aval du stator 7a, selon le sens de circulation du fluide Fe.In the diagrams of FIG. 1 and FIG. 4, the cooling system 2 essentially comprises the equipment 1, the heat transfer fluid transport circuit ·, the stator 7a of the invention and possibly a plurality of heat exchangers. The heat generated by the equipment 1 as a result of its rise in temperature is transferred by the routing circuit 4 to the hydraulic circuit incorporated in the stator 7a of the fan motor unit 3. At least some of these calories are dissipated in the Fx air flow by this stator 7a of the invention. The heat transfer fluid Fe may also be conveyed to a heat exchanger 8, for example used as a radiator 8a to dissipate the heat of the same heat transfer fluid in the flow of air F. The flow of the heat transfer fluid Fe in the heat exchanger 8 and the path of the heat transfer fluid in the stator 7a may be in series or in parallel, the heat exchanger 8 may be upstream or downstream of the stator 7a, according to the flow direction of the fluid 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 le stator 7a du groupe moto-ventilateur 3, et une conduite aval 17 acheminant le fluide caloporteur Fe depuis le stator 7a vers cet équipement 1.In the diagram (a) of Figure 1, the routing circuit 4 comprises an upstream pipe 16 conveying the heat transfer fluid Fe from the equipment 1 to the stator 7a of the fan motor unit 3, and a downstream pipe 17 carrying the heat transfer fluid Fe from the stator 7a to this equipment 1.
Sur le schéma (b) de la figure 1 et sur les schémas (f) à (h) de la figure 4, le circuit d’acheminement 4 comprend une première portion 16a, 17a et une deuxième portion 16b, 17b. La première portion 16a, 17a s’étend entre l’équipement 1 et l’échangeur de chaleur 8. La deuxième portion 16b, 17b s’étend entre l’échangeur de chaleur 8 et le stator 7a.In the diagram (b) of Figure 1 and the diagrams (f) to (h) of Figure 4, the routing circuit 4 comprises a first portion 16a, 17a and a second portion 16b, 17b. The first portion 16a, 17a extends between the equipment 1 and the heat exchanger 8. The second portion 16b, 17b extends between the heat exchanger 8 and the stator 7a.
Dans ce contexte, l’équipement 1 est refi-oidi par l’échangeur de chaleur 8 et/ou par le stator 7a selon l’invention.In this context, the equipment 1 is refi-oidi by the heat exchanger 8 and / or by the stator 7a according to the invention.
Sur le schéma (b) de la figure 1, l’échangeur de chaleur 8 et le stator 7a sont montés en série sur le circuit d’acheminement 4 du fluide.-Dans ce cas, les deux conduits composant la deuxième portion 16b, 17b relient l’échangeur de chaleur 8 et le circuit hydraulique intégré au stator 7a.In the diagram (b) of FIG. 1, the heat exchanger 8 and the stator 7a are connected in series with the delivery circuit 4 of the fluid. In this case, the two ducts making up the second portion 16b, 17b connect the heat exchanger 8 and the integrated hydraulic circuit stator 7a.
Sur la figure 2, le stator 7a comporte à sa périphérie un anneau 10 évidé pourvu d’un conduit d’admission 18a du fluide caloporteur Fe à l’intérieur du stator 7a. L’anneau est aussi pourvu d’un conduit d’évacuation 18b du fluide caloporteur Fe hors du stator 7a. Le stator 7a comporte aussi un fût 11 ménageant un passage axial pour le rotor 7b. Le stator 7a est aussi équipé d’im bloc de refroidissement 12 destiné à dissiper les calories du fluide caloporteur Fe dans le flux d’air Fx.In FIG. 2, the stator 7a comprises at its periphery a hollow ring 10 provided with an intake duct 18a for the heat-transfer fluid Fe inside the stator 7a. The ring is also provided with a discharge duct 18b of the coolant Fe out of the stator 7a. The stator 7a also comprises a shaft 11 providing an axial passage for the rotor 7b. The stator 7a is also equipped with a cooling block 12 intended to dissipate the calories of the coolant Fe in the air flow Fx.
Sur les schémas (a) et (b) de la figure 1, ainsi que sur les schémas (c), (d) et (e) de la figure 3, le bloc de refroidissement 12 est agencée en ime pluralité d’ailettes 12b radialement réparties par rapport à l’axe A d’extension axiale du stator 7a, ou en d’autres termes par rapport à l’axe A de rotation du rotor 7b.In diagrams (a) and (b) of FIG. 1, as well as diagrams (c), (d) and (e) of FIG. 3, the cooling block 12 is arranged in a plurality of fins 12b radially distributed with respect to axis A of axial extension of the stator 7a, or in other words with respect to the axis A of rotation of the rotor 7b.
Les schémas (c), (d) et (e) de la figure 3 illustrent respectivement divers exemples d’agencement du circuit hydraulique 31a, 31b et 31c ménagé à l’intérieur du stator 7a. Au moins un premier canal annulaire 10a s’étend au moins en partie le long de l’anneau 10. Pour ménager le circuit hydraulique 31a, 31b et 31c, le ou les composants 10, 11 et/ou 12b du stator 7a sont individuellement ou collectivement agencés en double coques assemblées axialement entre elles, par scellement notamment.Diagrams (c), (d) and (e) of Figure 3 respectively illustrate various examples of arrangement of the hydraulic circuit 31a, 31b and 31c formed inside the stator 7a. At least a first annular channel 10a extends at least partly along the ring 10. To provide the hydraulic circuit 31a, 31b and 31c, the component or components 10, 11 and / or 12b of the stator 7a are individually or collectively arranged in double shells assembled axially with each other, particularly by sealing.
Sur le schéma (c) de la figure 3, l’anneau 10 est pourvu d’un seul premier canal annulaire 10a constitutif du circuit hydraulique 31a. Le stator 7a comporte une cloison radiale 9a interne pour induire le sens S de circulation du fluide caloporteur Fe le long du premier canal annulaire 10a. Le conduit d’admission 18a et le conduit d’évacuation 18b débouchent sm le premier canal annulaire 10a de part et d’autre de la cloison radiale 9a. Dans ce cas, le circuit hydraulique 31a est constitué d’un seul premier canal annulaire 10a, le stator 7a ainsi formé se comportant alors comme im échangeur de chaleur entre le fluide caloporteur Fe et le flux d’air Fx extérieur au stator.In the diagram (c) of Figure 3, the ring 10 is provided with a single first annular channel 10a constituting the hydraulic circuit 31a. The stator 7a has an internal radial partition 9a for inducing the flow direction S of the coolant Fe along the first annular channel 10a. The intake duct 18a and the exhaust duct 18b emerge sm the first annular channel 10a on either side of the radial partition 9a. In this case, the hydraulic circuit 31a consists of a single first annular channel 10a, the stator 7a thus formed behaving as im heat exchanger between the heat transfer fluid Fe and the air flow Fx outside the stator.
Sur le schéma (d) de la figure 3, l’anneau 10 est pourvu d’une pluralité de cloisons annulaires 9b concentriques. Les cloisons annulaires 9b ménageant entre elles successivement deux à deux une pluralité de premiers canaux annidaires 10a constitutifs du circuit hydraulique 31b. Des passages de fluide 13 sont ménagés à travers les cloisons annulaires 9b pour autoriser l’écoulement du fluide caloporteur Fe successivement entre les premiers canaux annulaires 10a. Le conduit d’admission 18a débouche sur un premier canal aimulaire 10a dit amont et le conduit d’évacuation 18b débouche sur un premier canal annulaire 10a dit aval. Les notions amont et aval sont à considérer suivant le sens S de circulation du fluide à travers le stator 7a. Dans ce cas, le circuit hydraulique 31b est constitué d’une pluralité de premiers canaux annulaires 10a successivement reliés entre eux, le stator 7a ainsi formé se comportant alors comme un échangeur de chaleur entre le fluide caloporteur Fe et le flux d’air Fx extérieur au stator.In the diagram (d) of Figure 3, the ring 10 is provided with a plurality of concentric annular partitions 9b. The annular partitions 9b forming between them successively two by two a plurality of first annular channels 10a constituting the hydraulic circuit 31b. Fluid passages 13 are formed through the annular partitions 9b to allow the flow of the coolant Fe successively between the first annular channels 10a. The intake duct 18a opens onto a first upstream said upstream channel 10a and the discharge duct 18b opens onto a first downstream annular channel 10a. The concepts upstream and downstream are to be considered in the direction S of circulation of the fluid through the stator 7a. In this case, the hydraulic circuit 31b consists of a plurality of first annular channels 10a successively connected to each other, the stator 7a thus formed then behaving as a heat exchanger between the heat transfer fluid Fe and the external air flow Fx to the stator.
Sur le schéma (e) de la figure 3, le stator 7a est pourvu du bloc de refi’oidissement 12 interposé entre l’anneau 10 et le fût 11 et comportant une pluralité de canaux radiaux 14. L’anneau 10 comporte des cloisons radiales 9a ménageant successivement entre elles une pluralité de canaux annulaires extérieurs IQa alignés annulairement les vms après les autres. Par ailleurs, il est mis à profit les ailettes 12a pour allonger le circuit hydraulique 31c. A cet effet, le bloc de refroidissement 12 comporte des canaux radiaux 14 s’étendant à l’intérieur des ailettes 12a.In the diagram (e) of Figure 3, the stator 7a is provided with refi'oidissement block 12 interposed between the ring 10 and the shaft 11 and having a plurality of radial channels 14. The ring 10 has radial partitions 9a succession successively between them a plurality of annular outer channels IQa annularly aligned vms after the others. In addition, the fins 12a are used to lengthen the hydraulic circuit 31c. For this purpose, the cooling block 12 comprises radial channels 14 extending inside the fins 12a.
Les canaux radiaux 14 débouchent à leur extrémité distale sur les canaux annulaires extérieurs 10a. Les canaux radiaux 14 débouchent aussi à leur extrémité proximale sur des canaux annulaires intérieurs lia ménagés à l’intérieur d’une paroi cylindrique 19 délimitant le fût 11. L’évidement intérieur de la paroi cylindrique 19 est segmenté par des cloisons radiales 9a réparties radialement autour de l’axe A dans l’évidement de la paroi cylindrique 19. On forme ainsi une pluralité de canaux aimulaires intérieurs lia formant des chambres de mise en communication de deux canaux radiaux 14 adjacents.The radial channels 14 open at their distal end on the outer annular channels 10a. The radial channels 14 also open at their proximal end on internal annular channels 11a formed inside a cylindrical wall 19 delimiting the barrel 11. The inner recess of the cylindrical wall 19 is segmented by radially distributed radial partitions 9a. around the axis A in the recess of the cylindrical wall 19. A plurality of inner magnetic channels 11a are thus formed forming chambers for placing two adjacent radial channels 14 in communication.
Le fluide caloporteur Fe circule depuis un canal annulaire extérieur 10a, dit premier canal annulaire extérieur, relié au conduit d’admission 18a, vers un premier canal radial 14. Le fluide caloporteur Fe circule alors à travers un canal aimulaire intérieur lia, dit premier canal annulaire intérieur, puis à travers un deuxième canal radial 14 ménagé à l’intérieiu d’une ailette adjacente à la première ailette 12a comportant le premier canal radial 14. Le fluide caloporteur Fe est alors admis à ï’intérieur d’un autre canal aimulaire extérieur 10a renvoyant à nouveau le fluide caloporteur Fe vers un autre canal annulaire intérieur lia par l’intermédiaire d’un canal radial 14. De telles mod2ilités de circ\dation du fluide caloporteur Fe à travers le stator 7a sont répétées successivement jusqu’à l’admission du fluide dans un dernier canal radial 14 débouchant sur un dernier canal annulaire extérieur 10a relié au conduit d’évacuation 18b.The coolant Fe circulates from an outer annular channel 10a, said first outer annular channel, connected to the intake duct 18a, to a first radial channel 14. The heat transfer fluid Fe then flows through an inner magnet channel 11a, said first channel annular interior, then through a second radial channel 14 formed inside a fin adjacent to the first fin 12a having the first radial channel 14. The heat transfer fluid Fe is then admitted to the interior of another channel magnet outside 10a again returning the heat transfer fluid Fe to another inner annular channel 11a via a radial channel 14. Such circulating mechanisms of the heat transfer fluid Fe through the stator 7a are repeated successively until the admission of the fluid into a last radial channel 14 opening on a last outer annular channel 10a connected to the exhaust duct 18b.
Le circuit hydraulique 31c est ainsi constitué d’une pluralité de jeux de canaux 10a, 14,1 la successifs. Chaque jeu de canaux est constitué successivement d’un canal annulaire extérieur 10a, d’im canal radial 14 d’ailette 12a, d’un canal annulaire intérieur lia.The hydraulic circuit 31c thus consists of a plurality of sets of channels 10a, 14.1 successive. Each set of channels consists successively of an outer annular channel 10a, im radial channel 14 fin 12a, an inner annular channel 11a.
On relèvera que d’autres variantes non représentées peuvent être mises en œuvre à partir de jeux de canaux analogues au circuit hydraulique 31c illustré sur le schéma (e) de la figure 3. Par exemple, le conduit d’admission 18a peut être relié à un ou plusievirs canaux annulaires extérieurs 10a et le conduit d’évacuation 18b peut être relié indifféremment à un ou plusieurs canaux annulaires extérieurs 10a. Le conduit d’évacuation 18b peut également être relié directement ou par le biais d’vm canal radial à un ou plusieurs canaux annulaires intérieurs 11b. Par exemple encore, le conduit d’admission 18a peut être relié à un canal annulaire intérieur 1 la et le conduit d’évacuation 18b être relié indifféremment à un canal annulaire extérieur 10a ou à im canal annulaire intérieur 11 b.It will be noted that other variants not shown can be implemented from sets of channels similar to the hydraulic circuit 31c illustrated in diagram (e) of FIG. 3. For example, the intake duct 18a can be connected to one or more external annular channels 10a and the exhaust duct 18b can be connected indifferently to one or more outer annular channels 10a. The exhaust duct 18b can also be connected directly or via a radial channel to one or more inner annular channels 11b. For example again, the intake duct 18a may be connected to an inner annular channel 1a and the discharge duct 18b may be connected indifferently to an outer annular channel 10a or to an inner annular channel 11b.
Les schémas (f) à (h) de la figure 4 illustrent diverses variantes de réalisation d’un système de refiOidissement 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, un échangeur de chaleur 8 et le stator 7a du moteur 7 constitutif du groupe moto-ventilateur 3.Diagrams (f) to (h) of Figure 4 illustrate various alternative embodiments of a refiOidissement system 2 according to the present invention. The heat transfer fluid Fe circulates along or in the equipment 1 to collect heat released by this equipment 1 in operation. The heat-transfer fluid Fe flows through the routing circuit 4 between the equipment 1, a heat exchanger 8 and the stator 7a of the motor 7 constituting the motor-fan unit 3.
Selon l’exemple de réalisation des schémas (g) ou (h), l’échangeur de chaleur 8 peut être utilisé comme un radiateur 8a, 8b, voire en tant que condenseur 8c, voire comme xme combinaison de ces moyens.According to the exemplary embodiment of the diagrams (g) or (h), the heat exchanger 8 may be used as a radiator 8a, 8b, or even as a condenser 8c, or even as a combination of these means.
Plus particulièrement, l’échangeur de chaleur 8 est utilisé comme au moins im radiateur principal 8a, notamment dédié au refroidissement de l’équipement 1, à travers lequel circule le fluide caloporteur Fe acheminé vers le stator 7a. 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 refroidissement d’un équipement annexe 1.More particularly, the heat exchanger 8 is used as at least im main radiator 8a, in particular dedicated to the cooling of the equipment 1, through which circulates the heat transfer fluid Fe conveyed to the stator 7a. The main radiator 8a is likely to be a high temperature radiator or low temperatures. The heat exchanger 8 can also be used as an auxiliary radiator 8b dedicated to the cooling of an ancillary equipment 1.
Le ou les radiateurs 8a, 8h, 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-ventilateur 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 (f) à (h) 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.The radiator or radiators 8a, 8h, or even the condenser 8c, are successively arranged one after the other in the direction of movement of the air flow Fx, in particular parallel to their general plane. The flow of air Fx generated by the motor-fan unit 3 passes successively through the condenser 8c if present, the radiator appendix 8b at low temperatures if it is present, then the main radiator 8a, said high temperatures. The flow of air Fx is likely to be generated by blowing as in the diagrams (f) to (h) illustrates. In this embodiment, the air flow Fx is pushed by the propeller 5 to the heat exchanger or exchangers, the propeller 5 being disposed in front of the exchangers. According to another embodiment, the air flow Fx is likely to be generated by suction. In this embodiment, the air flow Fx is sucked by the propeller 5 through the heat exchanger or exchangers, the propeller 5 being disposed after the heat exchangers, in particular between these and the equipment 1 .
Par exemple sur le schéma (f), 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 (f), le radiateur principal 8a peut aussi être un radiateur à hautes températures.For example in the scheme (f), the heat exchanger 8 includes only the main radiator 8a at low temperatures, for example. However, it is understood that according to the embodiment illustrated in diagram (f), the main radiator 8a can also be a radiator at high temperatures.
Selon l’exemple visible sur le schéma (g), l’échangeur de chaleur 8 comprend le radiateur principal 8a, le radiateur annexe 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 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.According to the example shown in diagram (g), the heat exchanger 8 comprises the main radiator 8a, the radiator annex 8b, and alternatively the condenser 8c. This condenser 8c is then disposed frontally to the motor-fan unit 3. The radiator annex 8b is a low-temperature radiator interposed between the high-temperature radiator 8a and the condenser 8c, if present. The air flow Fx is generated by blowing and successively passes through the condenser 8c, the radiator 8x and then the main radiator 8a.
Selon la variante du schéma (g), le circuit d’acheminement comprend le radiateur hautes températures 8a et le stator 7a.According to the variant of the scheme (g), the routing circuit comprises the high temperature radiator 8a and the stator 7a.
Selon la variante du schéma (h), le circuit d’acheminement comprend le radiateur basses températures 8b et le stator 7a.According to the variant of diagram (h), the routing circuit comprises the low-temperature radiator 8b and the stator 7a.
Sur l’ensemble des schémas de la figure 4, 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. Une 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.In all the diagrams of FIG. 4, the implementation of the motor-fan unit 3 is regulated by control means 36. The control means 36 process various information from which the control means 36 regulate the operation of the motor. motor-fan unit 3. Such a regulation essentially relates to the activation modalities of the motor-fan unit 3, or even to the speed of rotation of the propeller 5.
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