FR3074237A1 - MOTOR FAN GROUP FOR MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un groupe moto-ventilateur (1) comprenant une roue (5) et une volute (3) adaptées pour être montées sur système de chauffage/ventilation et/ou de climatisation, - ladite roue comportant un moyeu (15) adapté pour être monté sur un arbre moteur (9a), et une couronne périphérique (17) pourvue d'une succession de pales (19); - ladite volute étant adaptée pour recevoir ladite roue et comportant une paroi interne (30) adaptée pour évoluer en partie selon une évolution angulaire radiale, une entrée d'air (3c) et une sortie d'air (3d); caractérisé en ce que: - ladite roue comprend au moins une pale dont l'angle d'attaque (β1) est compris entre 67° et 79°; - le rapport entre le diamètre intérieur (D1) et le diamètre extérieur (D2) de la roue est compris entre 75% et 85%; et - ladite volute comprend un angle de développement (α) compris entre 4,7° et 4,9°.The invention relates to a fan motor unit (1) comprising a wheel (5) and a volute (3) adapted to be mounted on a heating / ventilation and / or air conditioning system, - said wheel comprising a hub (15) adapted for mounting on a motor shaft (9a), and a peripheral ring (17) provided with a succession of blades (19); - said volute being adapted to receive said wheel and having an inner wall (30) adapted to evolve in part in a radial angular evolution, an air inlet (3c) and an air outlet (3d); characterized in that: - said wheel comprises at least one blade whose angle of attack (β1) is between 67 ° and 79 °; the ratio between the inside diameter (D1) and the outside diameter (D2) of the wheel is between 75% and 85%; and said volute comprises a development angle (α) of between 4.7 ° and 4.9 °.
Description
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
La présente invention concerne un groupe moto-ventilateur pour véhicule automobile.The present invention relates to a motor-fan unit for a motor vehicle.
Elle trouve une application particulière, mais non limitative dans les véhicules automobiles.It finds a particular, but not limiting, application in motor vehicles.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTIONTECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
La présente invention se rapporte au domaine des pulseurs d’air adaptés pour être montés sur un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile (généralement désigné sous l’acronyme anglais HVAC pour « Heating, Ventilating and/or AirConditioning »).The present invention relates to the field of air blowers adapted to be mounted on a heating, ventilation and / or air conditioning system for a motor vehicle (generally designated by the acronym HVAC for "Heating, Ventilating and / or AirConditioning") .
Plus particulièrement, la présente invention concerne un groupe motoventilateur pour système de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile.More particularly, the present invention relates to a fan unit for a heating, ventilation and / or air conditioning system for a motor vehicle.
On notera qu’un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile est un boîtier, généralement disposé sous la planche du bord du véhicule automobile.It will be noted that a heating, ventilation and / or air conditioning system for a motor vehicle is a housing, generally placed under the dashboard of the motor vehicle.
Ledit système de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend :Said heating, ventilation and / or air conditioning system includes:
- au moins une entrée d’air, extérieur ou intérieur ;- at least one air inlet, outside or inside;
- au moins une sortie d’air débouchant dans l’habitacle du véhicule automobile ;- at least one air outlet opening into the passenger compartment of the motor vehicle;
- des conduits d’air dans lesquels sont disposés un ou plusieurs échangeurs de chaleur qui vont permettre de conditionner thermiquement (c’est-à-dire réchauffer ou refroidir) un flux d’air les traversant (ledit flux d’air étant destiné à aboutir dans l’habitacle du véhicule automobile par l’intermédiaire de ladite au moins une sortie d’air).- air ducts in which are arranged one or more heat exchangers which will make it possible to thermally condition (that is to say heat or cool) an air flow passing through them (said air flow being intended to lead into the passenger compartment of the motor vehicle via said at least one air outlet).
Il est, de plus, nécessaire que le système de chauffage/ventilation et/ou de climatisation soit équipé d’un groupe moto-ventilateur afin de générer un flux d’air suffisamment important pour que ledit flux d’air puisse traverser le ou les échangeurs de chaleur et aboutir dans l’habitacle du véhicule automobile. Ainsi, le flux d’air généré par le groupe moto-ventilateur doit être adapté pour compenser les pertes de charge engendrées par lesdits échangeurs et/ou les conduits d’air dudit boîtier.It is also necessary for the heating / ventilation and / or air conditioning system to be equipped with a motor-fan unit in order to generate an air flow that is large enough for said air flow to pass through the heat exchangers and lead into the passenger compartment of the motor vehicle. Thus, the air flow generated by the motor-fan unit must be adapted to compensate for the pressure losses caused by said exchangers and / or the air ducts of said housing.
Plus particulièrement, le groupe moto-ventilateur comprend un support moteur, un moteur logé dans le support moteur et une roue de type centrifuge monté sur l’arbre moteur du moteur. Le moteur du groupe motoventilateur est par exemple un moteur électrique.More particularly, the motor-fan unit comprises an engine support, a motor housed in the engine support and a centrifugal type wheel mounted on the engine shaft of the engine. The motor of the fan unit is for example an electric motor.
Le groupe moto-ventilateur est, par ailleurs, monté sur le système de chauffage, ventilation et/ou climatisation au niveau d’une volute. La volute est par exemple définie par les parois du boîtier du système de chauffage, ventilation et/ou climatisation. On notera que la volute est un conduit d’air présentant une section variable, généralement mathématiquement déterminée, qui guide l’écoulement d’un flux d’air. Dans le domaine automobile, la volute comprend une entrée d’air de volute et une sortie d’air de volute qui sont disposées sensiblement orthogonalement l’une par rapport à l’autre.The motor-fan unit is also mounted on the heating, ventilation and / or air conditioning system at a volute. The volute is for example defined by the walls of the housing of the heating, ventilation and / or air conditioning system. It will be noted that the volute is an air duct having a variable section, generally mathematically determined, which guides the flow of an air flow. In the automotive field, the volute comprises a volute air inlet and a volute air outlet which are arranged substantially orthogonally to one another.
La roue disposée dans la volute permet d’aspirer l’air axialement par l’entrée d’air de la volute (c’est-à-dire selon un axe sensiblement parallèle à l’axe de révolution de la roue) et de refouler radialement (c’est-à-dire selon un axe sensiblement orthogonal à l’axe de révolution de la roue) l’air ainsi aspiré par la sortie d’air de la volute.The wheel arranged in the volute makes it possible to suck the air axially through the air inlet of the volute (that is to say along an axis substantially parallel to the axis of revolution of the wheel) and to discharge radially (that is to say along an axis substantially orthogonal to the axis of revolution of the wheel) the air thus sucked in by the air outlet from the volute.
On notera que l’ensemble « groupe moto-ventilateur et volute >> est généralement désigné par le terme « pulseur d’air >>.It should be noted that the assembly "motor-fan group and volute" is generally designated by the term "air blower".
Ce type de groupe moto-ventilateur nécessite, par ailleurs, de répondre à de nombreuses exigences techniques, telles que l’acoustique, la consommation énergétique du moteur, le couple du moteur, le débit volumique du flux d’air généré par le pulseur d’air, etc.This type of motor-fan unit also requires meeting many technical requirements, such as acoustics, motor energy consumption, motor torque, the volume flow rate of the air flow generated by the blower d air, etc.
Il est généralement recherché d’optimiser la transformation de la puissance mécanique, délivrée par le moteur par l’intermédiaire de l’arbre moteur, en une puissance aéraulique délivrée par l’intermédiaire de la roue du pulseur d’air.It is generally sought to optimize the transformation of the mechanical power, delivered by the engine via the motor shaft, into a ventilation power delivered via the air blower wheel.
Si on considère une efficacité aéraulique définie comme le rapport de la puissance aéraulique sur la puissance mécanique, il est ainsi recherché d’avoir une efficacité aéraulique la plus proche de 1, cela indiquant que la transformation de la puissance mécanique en une puissance aéraulique s’effectue avec le moins de pertes possible.If we consider an aeraulic efficiency defined as the ratio of aeraulic power to mechanical power, it is thus sought to have an aeraulic efficiency closest to 1, this indicating that the transformation of mechanical power into aeraulic power is performs with the least possible losses.
DESCRIPTION GENERALE DE L’INVENTIONGENERAL DESCRIPTION OF THE INVENTION
Ainsi, la présente invention propose d’améliorer l’efficacité aéraulique d’un groupe moto-ventilateur et concerne un groupe moto-ventilateur comprenant une roue et une volute adaptées pour être montées sur système de chauffage/ventilation et/ou de climatisation pour véhicule automobile,Thus, the present invention proposes to improve the ventilation efficiency of a motor-fan unit and relates to a motor-fan group comprising a wheel and a volute adapted to be mounted on a heating / ventilation and / or air conditioning system for a vehicle. automotive,
- ladite roue comportant :- said wheel comprising:
- un moyeu apte à être monté sur un arbre moteur ;- a hub capable of being mounted on a drive shaft;
- une couronne périphérique pourvue d’une succession de pales, ledit moyeu et la couronne périphérique étant reliés l’un à l’autre ;- a peripheral crown provided with a succession of blades, said hub and the peripheral crown being connected to each other;
- ladite volute comportant :- said volute comprising:
- une paroi interne adaptée pour évoluer en partie selon une évolution angulaire radiale ;- an internal wall adapted to evolve in part according to a radial angular evolution;
- une entrée d’air et une sortie d’air ;- an air inlet and an air outlet;
et étant adaptée pour recevoir ladite roue, ladite roue étant adaptée à être disposée dans ladite volute de façon coaxiale autour d’un moteur dudit groupe moto-ventilateur ;and being adapted to receive said wheel, said wheel being adapted to be arranged in said volute coaxially around a motor of said motor-fan unit;
caractérisé en ce que :characterized in that:
- ladite roue comprend au moins une pale dont l’angle d’attaque est compris entre 67°et 79° ;- Said wheel comprises at least one blade whose angle of attack is between 67 ° and 79 °;
- le rapport entre le diamètre intérieur et le diamètre extérieur de la roue est compris entre 75% et 85% ; et- the ratio between the inside diameter and the outside diameter of the wheel is between 75% and 85%; and
- ladite volute comprend un angle de développement compris entre 4,7° et 4,9°, ledit angle de développement étant l’angle entre ladite paroi interne de ladite volute et ladite couronne périphérique de ladite roue.- said volute comprises a development angle of between 4.7 ° and 4.9 °, said development angle being the angle between said internal wall of said volute and said peripheral ring of said wheel.
De façon surprenante, et en dépit de nombreux paramètres aptes à être modifiés, le fait de concevoir un groupe moto-ventilateur présentant les caractéristiques énoncées ci-dessus permet d’améliorer l’efficacité énergétique du groupe moto-ventilateur. Plus particulièrement, il a été constaté, par rapport à un pulseur d’air de l’art antérieur et à puissance aéraulique identique, que la puissance mécanique nécessaire était inférieure et que donc l’efficacité aéraulique du groupe moto-ventilateur était améliorée.Surprisingly, and in spite of numerous parameters capable of being modified, the fact of designing a motor-fan unit having the characteristics set out above makes it possible to improve the energy efficiency of the motor-fan group. More particularly, it has been found, compared with an air blower of the prior art and with identical aeraulic power, that the mechanical power required was lower and that therefore the aeraulic efficiency of the motor-fan unit was improved.
Selon des modes de réalisation non limitatifs, le groupe motoventilateur peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes :According to non-limiting embodiments, the fan unit can also include one or more additional characteristics among the following:
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite roue présente une hauteur comprise entre 60 mm et 90 mm.According to a nonlimiting embodiment, said wheel has a height of between 60 mm and 90 mm.
Les roues de groupe moto-ventilateur qui présentent une hauteur comprise entre 65 et 85 mm présentent des performances encore améliorées.The motor-fan unit wheels, which have a height of between 65 and 85 mm, have further improved performance.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite couronne périphérique comprend une succession de pales configurée pour aspirer l’air axialement par l’intérieur de la roue et le refouler radialement vers l’extérieur de la roue.According to a nonlimiting embodiment, said peripheral ring comprises a succession of blades configured to draw air axially from the inside of the wheel and to discharge it radially towards the outside of the wheel.
On entend par « axialement >> le fait que l’air est aspiré selon un axe sensiblement parallèle à l’axe de révolution de la roue.The term "axially" means that the air is sucked along an axis substantially parallel to the axis of revolution of the wheel.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le moyeu est relié à la couronne périphérique par l’intermédiaire d’un moyen de liaison. Ledit moyen de liaison est, par exemple, mécanique, tel qu’une surface ouverte ou une surface fermée.According to a nonlimiting embodiment, the hub is connected to the peripheral crown by means of a connecting means. Said connecting means is, for example, mechanical, such as an open surface or a closed surface.
Généralement, le moyen de liaison qui relie le moyeu à la couronne périphérique définit une enveloppe généralement concave en forme de bol. Cette forme est préférentiellement choisie pour des raisons d’acoustique.Generally, the connecting means which connects the hub to the peripheral crown defines a generally concave envelope in the form of a bowl. This form is preferably chosen for reasons of acoustics.
Le moyen de liaison se raccorde par exemple avec le moyeu au centre du bol et avec la couronne à la périphérie du bol.The connecting means is connected for example with the hub at the center of the bowl and with the crown at the periphery of the bowl.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la roue présente un diamètre extérieur compris entre 135 mm et 165 mm, et préférentiellement entre 140 et 160 mm.According to a nonlimiting embodiment, the wheel has an outside diameter between 135 mm and 165 mm, and preferably between 140 and 160 mm.
Les roues de groupe moto-ventilateur qui présentent un diamètre tel qu’indiqué ci-dessus présentent des performances encore améliorées.The fan unit wheels which have a diameter as indicated above have further improved performance.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite roue comprend au moins une pale dont l’angle de fuite est compris entre 155°et 167°.According to a nonlimiting embodiment, said wheel comprises at least one blade whose leakage angle is between 155 ° and 167 °.
Les roues de groupe moto-ventilateur qui comprennent au moins une pale tel qu’indiqué ci-dessus présentent des performances encore améliorées.The fan-motor unit wheels which comprise at least one blade as indicated above have further improved performance.
L’angle de fuite d’une pale correspond à l’angle entre le flux d’air et l’extrémité transversale externe d’une pale.The vanishing angle of a blade corresponds to the angle between the air flow and the outer transverse end of a blade.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le rapport entre le diamètre intérieur et le diamètre extérieur de la roue est compris entre 78,3% et 80,3%.According to a nonlimiting embodiment, the ratio between the inside diameter and the outside diameter of the wheel is between 78.3% and 80.3%.
Les roues de groupe moto-ventilateur qui présentent un rapport entre le diamètre intérieur et le diamètre extérieur de la roue qui est compris entre 78,3% et 80,3% affichent des performances encore améliorées.The fan-motor unit wheels, which have a ratio between the inside diameter and the outside diameter of the wheel, which is between 78.3% and 80.3%, display even better performance.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le rapport entre le diamètre intérieur et le diamètre extérieur de la roue est compris entre 78,8% et 79,8%.According to a nonlimiting embodiment, the ratio between the inside diameter and the outside diameter of the wheel is between 78.8% and 79.8%.
Les roues de groupe moto-ventilateur qui présentent un rapport entre le diamètre intérieur et le diamètre extérieur de la roue tel qu’indiqué ci-dessus affichent des performances encore améliorées par rapport aux valeurs précédemment indiquées.The fan-motor unit wheels which have a ratio between the inside diameter and the outside diameter of the wheel as indicated above display performances which are still improved compared to the values previously indicated.
Selon un mode de réalisation non limitatif, l’angle d’attaque est compris entre 70° et 76 °.According to a nonlimiting embodiment, the angle of attack is between 70 ° and 76 °.
Selon un mode de réalisation non limitatif, l’angle d’attaque est compris entre 72° et 74°.According to a nonlimiting embodiment, the angle of attack is between 72 ° and 74 °.
Les roues de groupe moto-ventilateur qui présentent une ou plusieurs pales avec un angle d’attaque tel qu’indiqué ci-dessus affichent des performances encore améliorées par rapport aux valeurs précédentes.The fan-motor unit wheels which have one or more blades with an angle of attack as indicated above display performances which are still improved compared to the previous values.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite roue comprend moins une pale qui présente une épaisseur comprise entre 0,8 mm et 2,1 mm, et préférentiellement entre 0,9 et 2 mm.According to a nonlimiting embodiment, said wheel comprises at least one blade which has a thickness between 0.8 mm and 2.1 mm, and preferably between 0.9 and 2 mm.
Une roue de pulseur d’air avec une ou plusieurs pales qui présentent une épaisseur tel qu’indiqué ci-dessus affiche le meilleur compromis entre efficacité aéraulique et nuisances acoustiques.An air blower wheel with one or more blades which have a thickness as indicated above displays the best compromise between airflow efficiency and noise pollution.
Selon un mode de réalisation non limitatif, l’épaisseur de la pale est préférentiellement constante, néanmoins en raison des méthodes de fabrication, l’épaisseur de la pale peut varier du simple ou double sur la hauteur de ladite roue.According to a nonlimiting embodiment, the thickness of the blade is preferably constant, however due to the manufacturing methods, the thickness of the blade can vary by a single or double over the height of said wheel.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite volute comprend une coupure définie entre un début de l’évolution angulaire radial de ladite volute et un bord de ladite sortie d’air, ladite coupure étant définie par un angle de coupure compris entre 45° et 65°. Cela permet d’améliorer l’efficacité aéraulique du groupe moto-ventilateur.According to a nonlimiting embodiment, said volute comprises a cut defined between a start of the radial angular evolution of said volute and an edge of said air outlet, said cut being defined by a cut angle of between 45 ° and 65 °. This improves the ventilation efficiency of the motorized fan unit.
Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, l’angle de coupure est compris entre 52° et 59°.In a preferred non-limiting variant embodiment, the cutting angle is between 52 ° and 59 °.
Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, l’angle de coupure est compris entre 52° et 55°.In a very preferred non-limiting variant, the cut-off angle is between 52 ° and 55 °.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite coupure est comprise entre 9% et 11% du diamètre extérieur de ladite roue.According to a nonlimiting embodiment, said cut is between 9% and 11% of the outside diameter of said wheel.
Cela permet d’adapter la valeur du rayon de la coupure au dimensionnel du pulseur d’air.This allows the value of the cut-off radius to be adapted to the dimension of the air blower.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite volute comprend une distance de coupure comprise entre 8% et 10% du diamètre extérieur de ladite roue. Cela permet d’améliorer l’efficacité aéraulique du groupe motoventilateur.According to a nonlimiting embodiment, said volute comprises a cutting distance of between 8% and 10% of the outside diameter of said wheel. This improves the ventilation efficiency of the fan unit.
Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, la distance de coupure est comprise entre 9,2% et 10% du diamètre extérieur de ladite roue.In a preferred non-limiting alternative embodiment, the cut-off distance is between 9.2% and 10% of the outside diameter of said wheel.
Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, la distance de coupure est comprise entre 9,3% et 9,7% du diamètre extérieur de ladite roue.In a very preferred non-limiting variant, the cut-off distance is between 9.3% and 9.7% of the outside diameter of said wheel.
La distance de coupure correspond à la distance entre la paroi interne au début de la coupure (à savoir au début de l’évolution angulaire radiale) et la couronne périphérique de la roue.The cut-off distance corresponds to the distance between the internal wall at the start of the cut-off (i.e. at the start of the radial angular evolution) and the peripheral crown of the wheel.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite roue présente un diamètre extérieur compris entre 130mm et 165mm.According to a nonlimiting embodiment, said wheel has an outside diameter between 130mm and 165mm.
Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, ladite couronne périphérique de ladite roue comprend un diamètre extérieur compris entre 136mm et 142mm.In a preferred nonlimiting variant embodiment, said peripheral ring of said wheel comprises an outside diameter of between 136mm and 142mm.
Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, ladite couronne périphérique de ladite roue comprend un diamètre extérieur compris entre 136mm et 141 mm.In a very preferred non-limiting variant, said peripheral ring of said wheel comprises an outside diameter of between 136mm and 141mm.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite volute présente une première dimension radiale comprise entre à 175mm et 212mm et une deuxième dimension radiale perpendiculaire à la première dimension radiale comprise entre 195mm et 246mm. Cela permet d’améliorer l’efficacité aéraulique du groupe moto-ventilateurAccording to a nonlimiting embodiment, said scroll has a first radial dimension between 175mm and 212mm and a second radial dimension perpendicular to the first radial dimension between 195mm and 246mm. This improves the ventilation efficiency of the motorized fan unit
Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, ladite volute présente une première dimension radiale comprise entre 186mm et 202mm.In a preferred non-limiting alternative embodiment, said scroll has a first radial dimension between 186mm and 202mm.
Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, ladite volute présente une deuxième dimension radiale comprise entre 228mm et 232mm. Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, ladite volute présente une première dimension radiale comprise entre 190mm et 202mm.In a preferred non-limiting alternative embodiment, said scroll has a second radial dimension between 228mm and 232mm. In a very preferred non-limiting variant, said scroll has a first radial dimension between 190mm and 202mm.
Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, ladite volute présente une deuxième dimension radiale comprise entre 229mm et 232mm.In a very preferred non-limiting variant, said scroll has a second radial dimension between 229mm and 232mm.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite sortie d’air comprend une section sensiblement rectangulaire et comprend une hauteur comprise entre 85mm et 110mm et une largeur comprise entre 35mm et 65mm. Cela permet de réduire l’encombrement du groupe moto-ventilateur.According to a nonlimiting embodiment, said air outlet comprises a substantially rectangular section and comprises a height between 85mm and 110mm and a width between 35mm and 65mm. This reduces the size of the motor-driven fan assembly.
Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, ladite sortie d’air comprend une hauteur comprise entre 85mm et 104mm.In a preferred non-limiting variant embodiment, said air outlet comprises a height of between 85mm and 104mm.
Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, ladite sortie d’air comprend une largeur comprise entre 56mm et 65mm.In a preferred non-limiting variant embodiment, said air outlet comprises a width of between 56mm and 65mm.
Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, ladite sortie d’air comprend une hauteur comprise entre 85mm et 95mm.In a very preferred non-limiting variant embodiment, said air outlet comprises a height of between 85mm and 95mm.
Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, ladite sortie d’air comprend une largeur comprise entre 56mm et 62mm.In a very preferred non-limiting variant embodiment, said air outlet comprises a width of between 56mm and 62mm.
Selon un mode de réalisation non limitatif, l’évolution angulaire radiale de la paroi interne est une évolution angulaire radiale exponentielle.According to a nonlimiting embodiment, the radial angular evolution of the internal wall is an exponential radial angular evolution.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le groupe moto-ventilateur comprend des moyens de découplage disposés entre le moteur et le support moteur.According to a nonlimiting embodiment, the motor-fan unit comprises decoupling means arranged between the motor and the motor support.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le groupe moto-ventilateur comprend un module de contrôle moteur. Ledit module de contrôle moteur est par exemple monté sur le support moteur du groupe moto-ventilateur.According to a nonlimiting embodiment, the motor-fan unit comprises an engine control module. Said motor control module is for example mounted on the motor support of the motor-fan unit.
L’invention concerne également un système de chauffage, ventilation et/ou de climatisation pour véhicule automobile comprenant un groupe motoventilateur selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes.The invention also relates to a heating, ventilation and / or air conditioning system for a motor vehicle comprising a fan unit according to any one of the preceding characteristics.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent :The invention and its various applications will be better understood on reading the description which follows and on examining the figures which accompany it:
- la figure 1 représente une vue schématique d’un groupe moto-ventilateur pour un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation, selon un mode de réalisation non limitatif ;- Figure 1 shows a schematic view of a motor fan unit for a heating, ventilation and / or air conditioning system, according to a non-limiting embodiment;
- la figure 2 représente une vue en perspective du groupe moto-ventilateur de la figure 1 et d’une partie, définissant volute, selon un mode de réalisation non limitatif ;- Figure 2 shows a perspective view of the fan motor assembly of Figure 1 and a part, defining scroll, according to a non-limiting embodiment;
- la figure 3 est une vue partiellement arrachée de la figure 1, selon un mode de réalisation non limitatif ;- Figure 3 is a partially broken away view of Figure 1, according to a non-limiting embodiment;
- la figure 4 est une vue éclatée et en perspective des éléments représentés à la figure 1, selon un mode de réalisation non limitatif ;- Figure 4 is an exploded and perspective view of the elements shown in Figure 1, according to a non-limiting embodiment;
- les figures 5a à 5d représentent des vues en perspective et de haut d’une roue du groupe moto-ventilateur de la figure 1, selon des modes de réalisation non limitatifs ;- Figures 5a to 5d show perspective and top views of a wheel of the fan motor assembly of Figure 1, according to non-limiting embodiments;
- la figure 6 est une vue agrandie des pales de la roue représentée à la figure 5c ;- Figure 6 is an enlarged view of the blades of the wheel shown in Figure 5c;
- - la figure 7 est une vue en coupe transversale d’une pale représentée à la figure 6 ;- - Figure 7 is a cross-sectional view of a blade shown in Figure 6;
- - la figure 8 est une vue en coupe longitudinale de la roue représentée à la figure 5c ;- - Figure 8 is a longitudinal sectional view of the wheel shown in Figure 5c;
- la figure 9 est une vue schématique en coupe transversale d’une volute de la figure 1, selon un mode de réalisation non limitatif ;- Figure 9 is a schematic cross-sectional view of a scroll of Figure 1, according to a non-limiting embodiment;
- la figure 10 est une vue schématique en coupe transversale d’une évolution angulaire radiale de la volute de la figure 9, selon un mode de réalisation non limitatif.- Figure 10 is a schematic cross-sectional view of a radial angular evolution of the scroll of Figure 9, according to a non-limiting embodiment.
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTIONDESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.Identical elements, by structure or by function, appearing in different figures keep, unless otherwise specified, the same references.
La figure 2 est une vue schématique et en perspective d’un groupe moto-ventilateur 1 et d’une partie 3, définissant volute, d’un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation HVAC pour véhicule automobile, le groupe moto-ventilateur étant monté sur le système de chauffage, ventilation et/ou climatisation HVAC.Figure 2 is a schematic perspective view of a motor fan group 1 and part 3, defining volute, of a heating, ventilation and / or air conditioning HVAC system for a motor vehicle, the motor fan group being mounted on the HVAC heating, ventilation and / or air conditioning system.
On notera qu’un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation HVAC pour véhicule automobile est un boîtier, généralement disposé sous la planche du bord du véhicule automobile, qui comprend :It will be noted that a heating, ventilation and / or air conditioning HVAC system for a motor vehicle is a box, generally placed under the dashboard of the motor vehicle, which comprises:
- au moins une entrée d’air, extérieur ou intérieur ;- at least one air inlet, outside or inside;
- au moins une sortie d’air débouchant dans l’habitacle du véhicule automobile ;- at least one air outlet opening into the passenger compartment of the motor vehicle;
- des conduits d’air dans lesquels sont disposés un ou plusieurs échangeurs de chaleur qui vont permettre de conditionner thermiquement (c’est-à-dire réchauffer ou refroidir) un flux d’air les traversant.- air ducts in which are arranged one or more heat exchangers which will allow to thermally condition (i.e. heat or cool) an air flow passing through them.
Ledit flux d’air est destiné à aboutir dans l’habitacle du véhicule automobile par l’intermédiaire de ladite au moins une sortie d’air dudit boîtier. Un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation HVAC pour véhicule automobile est illustré schématiquement sur la figure 1 dans un mode de réalisation non limitatif. Il comprend :Said air flow is intended to terminate in the passenger compartment of the motor vehicle by means of said at least one air outlet from said housing. A HVAC heating, ventilation and / or air conditioning system for a motor vehicle is illustrated diagrammatically in FIG. 1 in a nonlimiting embodiment. He understands :
- un groupe moto-ventilateur 1 avec une volute 3, délivrant un flux d’air F1 dans un canal d’air 8 ;- a motor-fan unit 1 with a volute 3, delivering an air flow F1 in an air channel 8;
- ledit canal d’air 8 ;- said air channel 8;
- un évaporateur 4 d’un circuit de réfrigération (lorsque la fonction climatisation est présente) disposé dans le canal d’air 8 ;- an evaporator 4 of a refrigeration circuit (when the air conditioning function is present) arranged in the air channel 8;
- un dissipateur thermique 5 échangeur de chaleur à liquide disposé dans le canal d’air 8 et parcouru par un liquide de refroidissement du moteur électrique du véhicule automobile ; et- A heat sink 5 liquid heat exchanger disposed in the air channel 8 and traversed by a coolant of the electric motor of the motor vehicle; and
- optionnellement un dissipateur thermique électrique additionnel 6 disposé dans le canal d’air 8.- optionally an additional electric heat sink 6 arranged in the air channel 8.
En mode climatisation, le flux d’air F1 est dévié dans un passage 7 en dérivation d’un dissipateur thermique 5. En aval des dissipateurs thermiques 5 et 6, le canal d’air 8 distribue le flux d’air F1 vers des bouches de sortie dans l’habitacle du véhicule automobile. La distribution et optionnellement le mixage du flux d’air F1 se font à l’aide de volets commandés (non illustrés). Le mixage permet la régulation en température du flux d’air F1 avant la distribution dans l’habitacle. La distribution et le mixage étant connus de l’homme du métier, ils ne sont pas décrits ici.In air conditioning mode, the air flow F1 is deflected in a passage 7 bypassing a heat sink 5. Downstream of the heat sinks 5 and 6, the air channel 8 distributes the air flow F1 to the outlets exit in the passenger compartment of the motor vehicle. The distribution and optionally the mixing of the F1 air flow is done using controlled flaps (not shown). Mixing allows temperature regulation of the F1 air flow before distribution in the passenger compartment. Since distribution and mixing are known to those skilled in the art, they are not described here.
Il est, de plus, nécessaire que le système de chauffage/ventilation et/ou de climatisation HVAC soit équipé d’un groupe moto-ventilateur afin de générer un flux d’air suffisamment important pour que ledit flux d’air puisse traverser le ou les échangeurs de chaleur et compenser ainsi les pertes de charge engendrées par lesdits échangeurs et/ou les conduits d’air.It is, moreover, necessary that the heating / ventilation and / or air conditioning HVAC system is equipped with a motor-fan unit in order to generate an air flow which is large enough for said air flow to pass through the or heat exchangers and thus compensate for the pressure losses generated by said exchangers and / or air ducts.
On définit généralement une valeur de pression minimale, notée par exemple ΔΡ, que le groupe moto-ventilateur doit produire afin de générer un flux d’air suffisant pour que ce dernier traverse un ou plusieurs échangeurs de chaleur et les conduits du système de chauffage, ventilation et/ou climatisation HVAC et déboucher dans l’habitacle, ceci pour un débit volumique d’air donné (la valeur de pression minimale ΔΡ doit donc être égale ou supérieure aux pertes de charge). Il y a, de plus, des exigences quant à la durée pour laquelle l’air de l’habitacle a été complètement renouvelé, ceci afin d’éviter les odeurs et/ou l’accumulation d’agents pathogènes dans l’habitacle.A minimum pressure value is generally defined, denoted for example ΔΡ, that the motor-fan unit must produce in order to generate a sufficient air flow for the latter to pass through one or more heat exchangers and the ducts of the heating system, HVAC ventilation and / or air conditioning and lead into the passenger compartment, this for a given air volume flow (the minimum pressure value ΔΡ must therefore be equal to or greater than the pressure drops). There are, moreover, requirements as to the duration for which the air in the passenger compartment has been completely renewed, this in order to avoid odors and / or the accumulation of pathogenic agents in the passenger compartment.
Tel qu’illustré sur la figure 2, la partie du boîtier définissant volute 3 comprend généralement deux parties, inférieure et supérieure (respectivement 3a et 3b), dont les surfaces internes des parois permettent de définir un conduit d’air présentant une section variable, généralement mathématiquement déterminée, qui guide l’écoulement d’un flux d’air F1.As illustrated in FIG. 2, the part of the casing defining volute 3 generally comprises two parts, lower and upper (respectively 3a and 3b), the internal surfaces of the walls of which make it possible to define an air duct having a variable section, generally mathematically determined, which guides the flow of an air flow F1.
Ladite volute 3 comprend, par ailleurs, une entrée d’air 3c de volute et une sortie d’air 3d de volute. L’entrée d’air 3c de volute est reliée aux entrées d’air (intérieur et/ou extérieur) du système de chauffage, ventilation et/ou climatisation HVAC, tandis que la sortie d’air 3d est reliée à une ou plusieurs sorties d’air du système de chauffage, ventilation et/ou climatisation HVAC qui aboutissent dans l’habitacle du véhicule automobile. On notera que les entrée 3c et sortie 3d d’air de volute sont disposées sensiblement orthogonalement l’une par rapport à l’autre.Said volute 3 furthermore comprises a volute air inlet 3c and a volute 3d air outlet. The volute air inlet 3c is connected to the air inlets (interior and / or exterior) of the HVAC heating, ventilation and / or air conditioning system, while the 3d air outlet is connected to one or more outlets air from the HVAC heating, ventilation and / or air conditioning system that ends up in the passenger compartment of the motor vehicle. It will be noted that the inlet 3c and volute air outlet 3d are arranged substantially orthogonally to one another.
On notera que l’ensemble « groupe moto-ventilateur et volute >> est généralement désigné par le terme « pulseur d’air >>.It should be noted that the assembly "motor-fan group and volute" is generally designated by the term "air blower".
Le groupe moto-ventilateur 1 comprend ainsi une roue 5 de type centrifuge qui est configurée pour aspirer l’air axialement (c’est-à-dire selon un axe sensiblement parallèle à l’axe de révolution de la roue), par l’intermédiaire de l’entrée d’air 3c de la volute, et pour refouler l’air ainsi aspiré de façon radiale (c’est-à-dire selon un axe sensiblement orthogonal à l’axe de révolution de la roue), de façon à ce que l’air soit évacué par la sortie d’air 3d de la volute 3.The motor-fan unit 1 thus comprises a wheel 5 of the centrifugal type which is configured to draw air axially (that is to say along an axis substantially parallel to the axis of revolution of the wheel), by the intermediate the air inlet 3c of the volute, and to discharge the air thus sucked radially (that is to say along an axis substantially orthogonal to the axis of revolution of the wheel), so the air is evacuated by the 3d air outlet of the volute 3.
Ainsi, comme cela est visible aux figures 2 et 3, le groupe motoventilateur 1 comprend :Thus, as can be seen in FIGS. 2 and 3, the fan unit 1 comprises:
- une volute 3 ;- a volute 3;
- une roue 5 de type centrifuge ;- a centrifugal type wheel 5;
- un support moteur 7 ;- an engine support 7;
- un moteur 9 logé dans le support moteur, ledit moteur 9 étant par exemple un moteur électrique.- A motor 9 housed in the motor support, said motor 9 being for example an electric motor.
Ledit moteur 9 comprend de plus un arbre moteur 9a sur lequel la roue 5 est montée.Said motor 9 further comprises a motor shaft 9a on which the wheel 5 is mounted.
Par ailleurs, dans un mode de réalisation non représenté, le groupe moto-ventilateur 1 comprend des moyens de découplage disposés entre le moteur et le support moteur.Furthermore, in an embodiment not shown, the motor-fan unit 1 comprises decoupling means arranged between the motor and the motor support.
Selon un autre mode de réalisation non représenté, le groupe motoventilateur 1 comprend un module de contrôle moteur, ledit module de contrôle moteur étant par exemple monté sur le support moteur du groupe moto-ventilateur.According to another embodiment not shown, the fan unit 1 comprises an engine control module, said engine control module being, for example, mounted on the engine support of the motor-fan unit.
La roue 5 est le moyen qui permet la transformation de la rotation de l’arbre moteur 9a en un flux d’air qui est caractérisé par une différence de pression ΔΡ et un débit volumique d’air et, qui traverse la volute, ainsi que le système de chauffage, ventilation et/ou climatisation HVAC.The wheel 5 is the means which allows the rotation of the motor shaft 9a to be transformed into an air flow which is characterized by a pressure difference ΔΡ and a volume flow of air and, which passes through the volute, as well as the HVAC heating, ventilation and / or air conditioning system.
La puissance mécanique correspond au produit de la vitesse de rotation de l’arbre moteur 9a par le couple mécanique délivrée par ledit arbre moteur 9a.The mechanical power corresponds to the product of the speed of rotation of the motor shaft 9a by the mechanical torque delivered by said motor shaft 9a.
La puissance aéraulique correspond au produit du débit volumique d’air et de la différence de pression engendrée par la roue.The air power corresponds to the product of the volume flow of air and the pressure difference generated by the wheel.
Ainsi, le fait d’améliorer la puissance aéraulique ou de conserver une puissance aéraulique identique pour une puissance mécanique inférieure permet d’améliorer l’efficacité aéraulique du groupe moto-ventilateur, l’efficacité aéraulique étant le rapport de la puissance aéraulique sur la puissance mécanique.Thus, the fact of improving the aeraulic power or of maintaining an identical aeraulic power for a lower mechanical power makes it possible to improve the aeraulic efficiency of the motor-fan group, the aeraulic efficiency being the ratio of the aeraulic power to the power mechanical.
En effet, si la puissance mécanique à fournir est moins importante, la puissance électrique à fournir au moteur électrique sera moins importante. Ainsi, pour une puissance aéraulique identique, la consommation électrique du moteur sera moins importante.In fact, if the mechanical power to be supplied is less, the electric power to be supplied to the electric motor will be less. Thus, for an identical aeraulic power, the electric consumption of the engine will be less important.
La roue 5 et la volute 3 sont décrites plus en détail ci-après.The wheel 5 and the volute 3 are described in more detail below.
• Roue 15• Wheel 15
Les figures 5a à 5d représentent des vues en perspective et de haut de modes de réalisation non limitatifs de la roue 5.FIGS. 5a to 5d show perspective and top views of non-limiting embodiments of the wheel 5.
Plus particulièrement, la roue 5 comporte :More particularly, the wheel 5 comprises:
- un moyeu 15 adapté pour être monté sur un arbre moteur 9a ;- a hub 15 adapted to be mounted on a motor shaft 9a;
- une couronne périphérique 17 pourvue d’une succession de pales 19 ; ledit moyeu 15 et la couronne périphérique 17 étant reliés l’un à l’autre. Dans les exemples de réalisation présentés, le moyen de liaison est une liaison mécanique.- A peripheral crown 17 provided with a succession of blades 19; said hub 15 and the peripheral ring 17 being connected to each other. In the exemplary embodiments presented, the connection means is a mechanical connection.
La roue 5 comprend au moins une pale 19.The wheel 5 comprises at least one blade 19.
On notera qu’une pale présente une forme allongée. L’axe longitudinal d’une pale est sensiblement parallèle à l’axe de révolution de la roue. Une pale présente donc deux extrémités longitudinales opposées et deux extrémités transversales opposées.Note that a blade has an elongated shape. The longitudinal axis of a blade is substantially parallel to the axis of revolution of the wheel. A blade therefore has two opposite longitudinal ends and two opposite transverse ends.
Par ailleurs, la roue 5 de type centrifuge présente une forme générale cylindrique et un axe de révolution passant par le moyeu 15. Cet axe de révolution définit un axe de rotation A illustré sur la figure 1 du groupe motoventilateur 1.Furthermore, the centrifugal type wheel 5 has a generally cylindrical shape and an axis of revolution passing through the hub 15. This axis of revolution defines an axis of rotation A illustrated in FIG. 1 of the fan unit 1.
Ladite roue 5 présente également une hauteur et un diamètre extérieur D2.Said wheel 5 also has a height and an outside diameter D2.
On entend par hauteur, l’extension spatiale de la roue 5 selon un axe sensiblement colinéaire à l’axe de révolution de la roue 5.By height is meant the spatial extension of the wheel 5 along an axis substantially collinear with the axis of revolution of the wheel 5.
On entend par diamètre extérieur D2, l’extension radiale de la roue (le diamètre extérieur de la roue 5 étant compris dans un plan sensiblement orthogonal à l’axe de révolution de ladite roue 5).The term outside diameter D2 is understood to mean the radial extension of the wheel (the outside diameter of the wheel 5 being included in a plane substantially orthogonal to the axis of revolution of said wheel 5).
Dans un mode de réalisation non limitatif, le diamètre extérieur D2 est compris entre 130mm et 165mm. Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, le diamètre extérieur est compris entre 136mm et 142mm. Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, le diamètre extérieur est compris entre 136mm et 141 mm.In a nonlimiting embodiment, the outside diameter D2 is between 130mm and 165mm. In a preferred non-limiting variant embodiment, the outside diameter is between 136mm and 142mm. In a very preferred non-limiting variant embodiment, the outside diameter is between 136mm and 141mm.
La roue 5 présente également un diamètre intérieur D1.The wheel 5 also has an internal diameter D1.
On entend par diamètre intérieur D1, l’extension intérieure radiale de la roue 5 (c’est-à-dire le diamètre extérieur auquel aurait été soustrait la distance occupée par les pales 19 de la roue 5).By inner diameter D1 is meant the radial inner extension of the wheel 5 (that is to say the outer diameter from which the distance occupied by the blades 19 of the wheel 5 would have been subtracted).
Dans un mode de réalisation non limitatif, la roue 5 comprend au moins une pale 19 dont l’angle d’attaque est compris entre 67° (degrés) et 79° (degrés).In a nonlimiting embodiment, the wheel 5 comprises at least one blade 19 whose angle of attack is between 67 ° (degrees) and 79 ° (degrees).
On entend par angle d’attaque d’une pale 19, l’angle d’incidence du flux d’air sur l’extrémité transversale interne de la pale 19.The angle of attack of a blade 19 is understood to mean the angle of incidence of the air flow on the internal transverse end of the blade 19.
De plus, dans un mode de réalisation non limitatif, ladite roue 5 présente un rapport entre son diamètre intérieur D1 et son diamètre extérieur D2 qui est compris entre 75% et 85%.In addition, in a nonlimiting embodiment, said wheel 5 has a ratio between its internal diameter D1 and its external diameter D2 which is between 75% and 85%.
Une telle roue 5 améliore l’efficacité aéraulique du groupe moto-ventilateur, tout en réduisant les nuisances acoustiques générées par la rotation de la roue. La roue 5 permet de réduire le couple nécessaire fourni par l’arbre moteur et/ou la vitesse de rotation dudit arbre tout en assurant des performances aérauliques identiques (c’est-à-dire pour une pression et un débit volumique d’air équivalent).Such a wheel 5 improves the ventilation efficiency of the motor-fan unit, while reducing the noise nuisance generated by the rotation of the wheel. The wheel 5 makes it possible to reduce the necessary torque supplied by the motor shaft and / or the speed of rotation of said shaft while ensuring identical aeraulic performance (that is to say for an equivalent pressure and volume flow of air ).
Plus particulièrement, ladite couronne périphérique 17 est pourvue d’une succession de pales 19 configurée pour aspirer l’air axialement par l’intérieur de la couronne 17 et le refouler radialement vers l’extérieur de la roue 5.More particularly, said peripheral ring 17 is provided with a succession of blades 19 configured to draw air axially from inside the ring 17 and to discharge it radially towards the outside of the wheel 5.
On entend par « axialement » le fait que l’air est aspiré selon un axe sensiblement parallèle à l’axe de révolution A de la roue. Généralement, l’axe de révolution A de la roue 5 passe par le moyeu 15 de ladite roue.The term "axially" means that the air is sucked along an axis substantially parallel to the axis of revolution A of the wheel. Generally, the axis of revolution A of the wheel 5 passes through the hub 15 of the said wheel.
Le moyeu 15 est relié à la couronne périphérique 17 par l’intermédiaire d’un moyen de liaison 21. Le moyen de liaison 21 définit une enveloppe généralement concave en forme de bol, celui-ci peut être fermé (visible par exemple à la figure 5a) ou ouvert (visible par exemple aux figures 5b, 5c et 5d).The hub 15 is connected to the peripheral ring 17 via a connecting means 21. The connecting means 21 defines a generally concave envelope in the form of a bowl, the latter can be closed (visible for example in the figure 5a) or open (visible for example in Figures 5b, 5c and 5d).
Le moyen de liaison 21, appelé également bol de la roue, est par exemple une surface ouverte (celle-ci est percée d’ouvertures de tailles variables (voir par exemple les figures 5c et 5d), une surface ouverte comprenant une pluralité de bras (voir figure 5b) qui relie le moyeu 15 à ladite surface, ou fermée (voir figure 5a).The connecting means 21, also called the bowl of the wheel, is for example an open surface (this is pierced with openings of variable sizes (see for example Figures 5c and 5d), an open surface comprising a plurality of arms (see Figure 5b) which connects the hub 15 to said surface, or closed (see Figure 5a).
Le fait que le moyen de liaison 21 soit ouvert est généralement conditionné par la nécessité de consacrer une partie du flux d’air généré par la roue 5 au refroidissement du moteur 9.The fact that the connecting means 21 is open is generally conditioned by the need to devote part of the air flow generated by the wheel 5 to cooling the motor 9.
Cependant, un moyen de liaison 21 fermé présente l’avantage de générer moins de nuisances acoustiques qu’un moyen de liaison 21 ouvert.However, a closed connection means 21 has the advantage of generating less noise than an open connection means 21.
Ledit moyen de liaison 21 se raccorde par exemple avec le moyeu 15 au centre du bol et avec la couronne 17 à la périphérie du bol.Said connecting means 21 is connected for example with the hub 15 at the center of the bowl and with the crown 17 at the periphery of the bowl.
Par ailleurs, on notera que la roue 5 comprend généralement un anneau de liaison 23 situé à l’extrémité opposée à la couronne 17 qui relie les pales 19 de la roue les unes avec les autres, cet anneau de liaison de 23 permet de renforcer la cohésion mécanique de la roue 5.Furthermore, it will be noted that the wheel 5 generally comprises a connection ring 23 situated at the end opposite to the crown 17 which connects the blades 19 of the wheel with each other, this connection ring of 23 makes it possible to strengthen the mechanical cohesion of the wheel 5.
La figure 6, quant à elle, est une vue agrandie de pales 19 de la roue 5.FIG. 6, for its part, is an enlarged view of blades 19 of the wheel 5.
Chacune des pales 19 présente une forme allongée et dont l’extension longitudinale est sensiblement parallèle à l’axe de révolution de la roue 5 (c’est-à-dire que l’axe longitudinal d’une pale est sensiblement parallèle à l’axe de révolution de la roue). Chacune des pales présente donc des extrémités longitudinales opposées.Each of the blades 19 has an elongated shape and whose longitudinal extension is substantially parallel to the axis of revolution of the wheel 5 (that is to say that the longitudinal axis of a blade is substantially parallel to the axis of revolution of the wheel). Each of the blades therefore has opposite longitudinal ends.
De plus, lesdites extrémités longitudinales opposées d’une pale 19 sont respectivement reliées à la couronne périphérique 17 et à l’anneau de liaison 23.In addition, said opposite longitudinal ends of a blade 19 are respectively connected to the peripheral ring 17 and to the connecting ring 23.
En outre, une pale 19 présente, vue en coupe, un profil arqué (plus particulièrement visible à la figure 7). La vue en coupe correspond à un plan de coupe sensiblement orthogonal à l’axe longitudinal d’une pale.In addition, a blade 19 has, seen in section, an arcuate profile (more particularly visible in FIG. 7). The sectional view corresponds to a section plane substantially orthogonal to the longitudinal axis of a blade.
Chacune des pales 19 présente une première extrémité transversale et une deuxième extrémité transversale, lesdites première et deuxième extrémités transversales étant opposées 19a, 19b l’une par rapport à l’autre. Ladite première extrémité transversale 19a, aussi appelée extrémité transversale externe, s’étend en éloignement par rapport au moyeu 15 de ladite roue 5 (c’est-à-dire que la première extrémité transversale est orientée vers l’extérieur de la roue).Each of the blades 19 has a first transverse end and a second transverse end, said first and second transverse ends being opposite 19a, 19b relative to one another. Said first transverse end 19a, also called external transverse end, extends away from the hub 15 of said wheel 5 (that is to say that the first transverse end is oriented towards the outside of the wheel).
Ladite deuxième extrémité transversale 19b, aussi appelée extrémité transversale interne, s’étend en direction du moyeu 15 de ladite roue 5 (c’està-dire que la deuxième extrémité transversale est orientée vers l’intérieur de la roue).Said second transverse end 19b, also called internal transverse end, extends in the direction of the hub 15 of said wheel 5 (that is to say that the second transverse end is oriented towards the inside of the wheel).
La première extrémité transversale 19a peut être également désignée par le terme « extrémité de fuite >>, tandis que la deuxième extrémité transversale, quant à elle, 19b peut être désignée par le terme « extrémité d’attaque >> (on peut également parler respectivement de « bord de fuite >> et de « bord d’attaque »).The first transverse end 19a can also be designated by the term “trailing end”, while the second transverse end, for its part, 19b can be designated by the term “leading end” (one can also speak respectively "trailing edge" and "leading edge").
On notera par ailleurs que la distance entre chacune des extrémités transversales 19a et 19b opposées d’une pale 19 est appelée la corde C (plus particulièrement visible à la figure 7), la corde C correspond à la distance entre les deux extrémités de la pale, distance du côté concave de ladite pale.It will also be noted that the distance between each of the opposite transverse ends 19a and 19b of a blade 19 is called the cord C (more particularly visible in FIG. 7), the cord C corresponds to the distance between the two ends of the blade , distance from the concave side of said blade.
De plus, comme chacune des pales 19 présente un profil arqué, chacune des pales présente une concave et une face convexe opposées l’une à l’autre.In addition, as each of the blades 19 has an arcuate profile, each of the blades has a concave and a convex face opposite one another.
Comme cela est illustré à la figure 7 :As illustrated in Figure 7:
chacune des pales 19 présente un angle d’attaque β1 ; l’angle d’attaque β1 d’une pale correspond à l’angle entre la tangente t2 à la face concave de la deuxième extrémité 19b de la pale et la normale t1 à ladite extrémité 19b (la normale étant sensiblement tangente au diamètre intérieur de la roue).each of the blades 19 has an angle of attack β1; the angle of attack β1 of a blade corresponds to the angle between the tangent t2 to the concave face of the second end 19b of the blade and the normal t1 at said end 19b (the normal being substantially tangent to the internal diameter of wheel).
Chacune des pales 19 présente un angle de fuite β2 ; l’angle de fuite β2 d’une pale correspond à l’angle entre, d’une part, la tangente t4 à la face concave de la première extrémité 19a et, d’autre part, la tangente t3 du diamètre extérieur de la roue au point d’intersection entre le diamètre extérieur de la roue et la tangente à la face concave de la première extrémité 19a.Each of the blades 19 has a leak angle β2; the vanishing angle β2 of a blade corresponds to the angle between, on the one hand, the tangent t4 to the concave face of the first end 19a and, on the other hand, the tangent t3 of the outside diameter of the wheel at the point of intersection between the outside diameter of the wheel and the tangent to the concave face of the first end 19a.
L’épaisseur (e) d’une pale 19 correspond à la distance entre les faces longitudinales opposées d’une pale, c’est-à-dire la distance entre les faces concave et convexe d’une pale.The thickness (e) of a blade 19 corresponds to the distance between the opposite longitudinal faces of a blade, that is to say the distance between the concave and convex faces of a blade.
Ainsi, selon des modes de réalisation non limitatifs, ladite roue 5 de pulseur d’air comprend au moins une pale 19 présentant une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :Thus, according to non-limiting embodiments, said air blower wheel 5 comprises at least one blade 19 having one or more of the following characteristics:
L’angle d’attaque β1 d’une pale (19) est compris entre 67° et 79°, et préférentiellement entre 70° et 76°, et encore plus préférentiellement entre 72° et 74°.The angle of attack β1 of a blade (19) is between 67 ° and 79 °, and preferably between 70 ° and 76 °, and even more preferably between 72 ° and 74 °.
L’épaisseur e de la pale 19 est comprise entre 0,8 mm et 2,1 mm, et préférentiellement entre 0,9 mm et 2 mm.The thickness e of the blade 19 is between 0.8 mm and 2.1 mm, and preferably between 0.9 mm and 2 mm.
L’angle de fuite β2 d’une pale 19 est compris entre 155° et 167°, et préférentiellement entre 157° et 165°, et encore plus préférentiellement entre 159° et 163°.The vanishing angle β2 of a blade 19 is between 155 ° and 167 °, and preferably between 157 ° and 165 °, and even more preferably between 159 ° and 163 °.
Comme cela est illustré à la figure 8 :As illustrated in Figure 8:
Le diamètre extérieur D2 de roue 5 correspond à l’extension radiale de la roue 5, c’est-à-dire à une droite s’étendant d’une extrémité radiale extérieure à l’autre de la roue 5 et passant par l’axe de révolution A de celleci (généralement le diamètre externe de la roue correspond au diamètre de la couronne périphérique ou de l’anneau de liaison).The outer diameter D2 of wheel 5 corresponds to the radial extension of the wheel 5, that is to say to a straight line extending from one outer radial end to the other of the wheel 5 and passing through the axis of revolution A of this (generally the external diameter of the wheel corresponds to the diameter of the peripheral crown or of the connecting ring).
Le diamètre intérieur D1 de roue 5 correspond à l’extension radiale intérieure de la roue, c’est-à-dire à une droite s’étendant d’une extrémité transversale interne 19b d’une pale 19 à une autre 19b et passant par l’axe de révolution A de la roue 5.The internal diameter D1 of wheel 5 corresponds to the internal radial extension of the wheel, that is to say to a straight line extending from an internal transverse end 19b of one blade 19 to another 19b and passing through the axis of revolution A of the wheel 5.
La hauteur H de la route 5 correspond à l’extension longitudinale de la roue 5.The height H of the road 5 corresponds to the longitudinal extension of the wheel 5.
Ainsi, selon des modes de réalisation non limitatifs, ladite roue 5 de pulseur d’air présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :Thus, according to non-limiting embodiments, said air blower wheel 5 has one or more of the following characteristics:
Le rapport entre le diamètre intérieur D1 et le diamètre extérieur D2 de la roue 5 est compris entre 75% et 85%, et préférentiellement entre 78,3% et 80,3%, et encore plus préférentiellement entre 78,8% et 79,8%.The ratio between the inside diameter D1 and the outside diameter D2 of the wheel 5 is between 75% and 85%, and preferably between 78.3% and 80.3%, and even more preferably between 78.8% and 79, 8%.
La roue 5 présente un diamètre extérieur D2 compris entre 135 mm et 165 mm, et de préférence entre 140 et 160 mm.The wheel 5 has an outside diameter D2 of between 135 mm and 165 mm, and preferably between 140 and 160 mm.
Ladite roue 5 présente une hauteur H comprise entre 60 mm et 90 mm, et de préférence entre 65 et 85 mm.Said wheel 5 has a height H of between 60 mm and 90 mm, and preferably between 65 and 85 mm.
On notera que la roue 5 comprend préférentiellement au moins 50% de pales présentant une ou plusieurs des caractéristiques énoncées cidessus, et de manière encore plus préférentielle l’ensemble des pales de ladite roue 5 présente une ou plusieurs des caractéristiques énoncées cidessus.It will be noted that the wheel 5 preferably comprises at least 50% of blades having one or more of the characteristics set out above, and even more preferably all of the blades of said wheel 5 have one or more of the characteristics set out above.
• Volute 3• Volute 3
La volute 3 est illustrée vue de dessus sur les figures 1 à 4, et 9 et 10.The volute 3 is illustrated seen from above in FIGS. 1 to 4, and 9 and 10.
Elle est adaptée pour accueillir ladite roue 5 et recevoir ledit support moteur 7.It is adapted to receive said wheel 5 and receive said motor support 7.
La volute 3 comprend notamment :The volute 3 includes in particular:
- une ouverture 3f (illustrée sur la figure 4 et en pointillés sur la figure 1 ) ;- an opening 3f (illustrated in Figure 4 and dotted in Figure 1);
- une paroi interne 30 (illustrée sur les figures 1 et 3) comprenant :an internal wall 30 (illustrated in FIGS. 1 and 3) comprising:
- une entrée d’air 3c (illustrée sur la figure 2) ;- an air inlet 3c (illustrated in Figure 2);
- une sortie d’air 3d (illustrée sur les figures 1 à 4, et 9 et 10) ;- a 3d air outlet (illustrated in Figures 1 to 4, and 9 and 10);
- une coupure 3g (illustrée sur les figures 2, 9 et 10) ;- a cut 3g (illustrated in Figures 2, 9 and 10);
- une partie terminale 3h disposée entre ladite coupure 3g et ladite sortie d’air 3d (illustrée sur les figures 9 et 10 et en partie sur les figures 2 et 3).- a 3h end part disposed between said cutout 3g and said 3d air outlet (illustrated in FIGS. 9 and 10 and partly in FIGS. 2 and 3).
Le support moteur 7 vient se fixer dans une ouverture 3f opposée à l’entrée d’air 3c. Le support moteur 7 délimite un logement pour le moteur 9. La roue 5 est disposée autour du moteur 9 dans la volute 3 de façon coaxiale audit moteur 9.The engine support 7 is fixed in an opening 3f opposite the air inlet 3c. The motor support 7 delimits a housing for the motor 9. The wheel 5 is disposed around the motor 9 in the volute 3 coaxially with said motor 9.
La paroi interne 30 définit un conduit d’air 31 (illustré sur les figures 1 et 9) dans lequel le flux d’air F1 peut circuler.The internal wall 30 defines an air duct 31 (illustrated in FIGS. 1 and 9) in which the air flow F1 can circulate.
o Entrée.d’air.3ço Air inlet. 3
Un premier flux d’air F0, dit entrant, illustré sur la figure 1 est aspiré axialement dans la volute 3 par l’entrée d’air 3c et est mis en circulation dans ladite volute 3 pour donner un second flux d’air F1 radial qui est extrait de la volute 3 par la sortie d’air 3d.A first air flow F0, called incoming, illustrated in FIG. 1 is drawn axially into the volute 3 by the air inlet 3c and is put into circulation in said volute 3 to give a second radial air flow F1 which is extracted from volute 3 by the 3d air outlet.
Tel qu’illustré sur la figure 2, l’entrée d’air 3c de la volute 3 est définie par une circonférence intérieure 34 de la partie supérieure 3b du boîtier de la volute 3. La couronne périphérique 17 de la roue 5 tel qu’illustrée sur les figures 9 et 10 est de diamètre extérieur D2.As illustrated in FIG. 2, the air inlet 3c of the volute 3 is defined by an inner circumference 34 of the upper part 3b of the casing of the volute 3. The peripheral crown 17 of the wheel 5 such that illustrated in Figures 9 and 10 is of outer diameter D2.
o Sortie d’air 3do 3d air outlet
La sortie d’air 3d fait office de plénum d’extraction du second flux d’air F1. Elle s’étend à partir de la coupure 3g. Dans un mode de réalisation non limitatif illustré sur la figure 2, la sortie d’air 3d comprend une section sensiblement rectangulaire, avec deux bords 32 et 33 en vis-à-vis sensiblement parallèles entre eux. Le bord 32 est opposé à la coupure 3g et le bord 33 est adjacent à la coupure 3g.The 3d air outlet acts as the extraction plenum for the second F1 air flow. It extends from the 3g cut. In a nonlimiting embodiment illustrated in FIG. 2, the 3d air outlet comprises a substantially rectangular section, with two edges 32 and 33 facing each other substantially parallel to one another. The edge 32 is opposite to the cut 3g and the edge 33 is adjacent to the cut 3g.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la sortie d’air 3d présente une hauteur H1 comprise entre 85 à mm et 110mm et une largeur L1 comprise entre 35mm et 65mm.In a nonlimiting embodiment, the 3d air outlet has a height H1 between 85 to mm and 110mm and a width L1 between 35mm and 65mm.
Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, ladite sortie d’air 3d comprend une hauteur H1 comprise entre 85mm et 104mm.In a preferred nonlimiting alternative embodiment, said 3d air outlet comprises a height H1 of between 85mm and 104mm.
Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, ladite sortie d’air 3d comprend une largeur L1 comprise entre 56mm et 65mm.In a preferred non-limiting alternative embodiment, said 3d air outlet comprises a width L1 of between 56mm and 65mm.
Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, ladite sortie d’air 3d comprend une hauteur H1 comprise entre 85mm et 95mm.In a very preferred non-limiting variant embodiment, said 3d air outlet comprises a height H1 of between 85mm and 95mm.
Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, ladite sortie d’air 3d comprend une largeur L1 comprise entre 56mm et 62mm.In a very preferred non-limiting variant embodiment, said 3d air outlet comprises a width L1 of between 56mm and 62mm.
o Coupure,3g.o Cut, 3g.
La coupure 3g, appelée également bec de volute, est appelée « cutoff >> ou encore « tongue >> en anglais.The 3g cut, also called volute beak, is called "cutoff" or "tongue" in English.
La coupure 3g est définie entre le début de l’évolution angulaire radiale de la paroi interne 30 de la volute 3 et le bord 33 de la sortie d’air 3d. Elle fait ainsi la liaison entre les deux. Elle débute ainsi au début de l’évolution angulaire radiale et se termine au bord 33 de la sortie d’air 3d.Cutoff 3g is defined between the start of the radial angular evolution of the internal wall 30 of the volute 3 and the edge 33 of the 3d air outlet. It thus makes the connection between the two. It thus begins at the start of the radial angular evolution and ends at the edge 33 of the 3d air outlet.
Dans un mode de réalisation non limitatif illustré, la coupure 3g présente une courbure définie par un cercle 4 de centre C et de rayon de courbure Rc. Elle est définie par un angle de coupure 0c décrit plus loin. Dans un mode de réalisation non limitatif, ladite coupure 3g est comprise entre 9% et 11% du diamètre extérieur D2 de la roue 5.In a nonlimiting embodiment illustrated, the cut 3g has a curvature defined by a circle 4 with center C and radius of curvature Rc. It is defined by a cutoff angle 0 c described below. In a nonlimiting embodiment, said cut 3g is between 9% and 11% of the outside diameter D2 of the wheel 5.
o Partie.terminale.3ho Final.part. 3h
La partie terminale 3h débouche sur la sortie d’air 3d.The 3h terminal part leads to the 3d air outlet.
Tel qu’illustré sur les figures 9 et 10, elle comprend :As illustrated in Figures 9 and 10, it includes:
- une sous-partie 3h’ rectiligne adjacente à la fin de l’évolution angulaire radiale de la paroi interne 30 ;- a 3h ’rectilinear sub-part adjacent to the end of the radial angular evolution of the internal wall 30;
- une sous-partie 3h” rectiligne adjacente à la fin de la coupure 3g.- a 3h ”straight sub-section adjacent to the end of the 3g cut.
Dans un mode de réalisation non limitatif, les deux sous-parties 3h’ et 3h” sont sensiblement en partie parallèles entre elles. Comme on peut le voir, les deux sous-parties 3h’ et 3h” n’ont pas la même longueur, la sous-partie 3h’ étant plus grande que la sous-partie 3h”.In a nonlimiting embodiment, the two sub-parts 3h ’and 3h” are substantially partly parallel to each other. As we can see, the two 3h ’and 3h’ subparts are not the same length, the 3h ’subpart being larger than the 3h’ subpart.
La paroi interne 30 comprend une section variable, généralement mathématiquement déterminée. Ainsi, la paroi interne 31 évolue selon une évolution angulaire radiale. Tel qu’illustré sur les figures 9 et 10, la volute 3 est à cet effet déterminée par différentes caractéristiques dont notamment :The internal wall 30 comprises a variable section, generally mathematically determined. Thus, the internal wall 31 evolves according to a radial angular evolution. As illustrated in FIGS. 9 and 10, the volute 3 is for this purpose determined by different characteristics including in particular:
- un angle de développement a ;- a development angle a;
- un rayon d’évolution radial r ;- a radius of radial evolution r;
- un angle de coupure Oc, appelé également angle de position de bec de volute ; et- a cutting angle Oc, also called the volute beak position angle; and
- une distance de coupure i.- a cut-off distance i.
Ces caractéristiques sont décrites ci-après.These features are described below.
o Angle de.déyeloppement.cço Development angle.c
L’angle de développement a est illustré sur la figure 9.The development angle a is illustrated in Figure 9.
Il est appelé en anglais « expansion angle >>.It is called in English "expansion angle".
L’angle de développement a est l’angle entre la paroi interne 30 de la volute 3 et la couronne périphérique 17 de la roue 5.The development angle a is the angle between the internal wall 30 of the volute 3 and the peripheral ring 17 of the wheel 5.
L’angle de développement a est fonction de la distance entre la paroi interne 30 et la couronne périphérique 17 de la roue 5. Dans un mode de réalisation non limitatif, cette distance varie de façon linéaire. Ainsi, le développement de la paroi interne 30 s’effectue selon un angle de développement a constant.The development angle a is a function of the distance between the internal wall 30 and the peripheral ring 17 of the wheel 5. In a nonlimiting embodiment, this distance varies linearly. Thus, the development of the internal wall 30 takes place at a constant angle of development.
La distance est représentée sur la figure 9 par les distances b à i qui sont les distances respectives entre les points B à I situés sur la paroi interne de la volute 3 et la couronne périphérique 17 de la roue 5. Comme on peut le voir sur la figure 9, hormis le point I, un angle de 45° (degrés) sépare chaque projection des points B à H sur la couronne périphérique 17 d’avec au moins une autre projection sur ladite couronne périphérique 17 d’un point adjacent. On notera que les projections des points B et H présentent un angle de 45° avec uniquement une seule projection d’un point adjacent, à savoir respectivement avec les projections des points G et C, tandis que les projections des points C à G présentent un angle de 45° avec deux projections de points adjacents.The distance is represented in FIG. 9 by the distances b to i which are the respective distances between the points B to I located on the internal wall of the volute 3 and the peripheral crown 17 of the wheel 5. As can be seen on FIG. 9, apart from point I, an angle of 45 ° (degrees) separates each projection of points B to H on the peripheral ring 17 from at least one other projection on said peripheral ring 17 from an adjacent point. It will be noted that the projections of points B and H have an angle of 45 ° with only a single projection of an adjacent point, namely with the projections of points G and C respectively, while the projections of points C to G have a 45 ° angle with two projections of adjacent points.
Ainsi, entre deux projections de deux points adjacents, la distance, à savoir l’arc de cercle, sur le cercle représenté par la couronne périphérique 17 de la roue 5 est donc de πϋ2/8, à savoir 0,125π D2. On notera que le point A représente l’angle plein, à savoir la distance πϋ2.Thus, between two projections of two adjacent points, the distance, namely the arc of a circle, on the circle represented by the peripheral crown 17 of the wheel 5 is therefore πϋ2 / 8, namely 0.125π D2. Note that point A represents the full angle, namely the distance πϋ2.
On notera que le point I est le point qui se trouve à l’angle de coupure Oc décrit plus loin. Dans un mode de réalisation non limitatif, la distance du point I est la distance de coupure i décrite plus loin.Note that point I is the point at the cut-off angle Oc described below. In a nonlimiting embodiment, the distance from point I is the cut-off distance i described below.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l’angle de développement a est compris entre 4,7° (degrés) et 4,9° (degrés).In a nonlimiting embodiment, the development angle a is between 4.7 ° (degrees) and 4.9 ° (degrees).
L’angle de développement a et le diamètre D2 de la couronne périphérique 17 de la roue 5, ainsi que le rayon d’évolution radial r décrit ci-dessous, déterminent une première dimension radiale X-X et une deuxième dimension radiale Y-Y de la volute 3 illustrées sur la figure 9. La dimension radiale Y-Y est perpendiculaire à la dimension radiale X-X.The development angle a and the diameter D2 of the peripheral crown 17 of the wheel 5, as well as the radius of radial evolution r described below, determine a first radial dimension XX and a second radial dimension YY of the volute 3 illustrated in FIG. 9. The radial dimension YY is perpendicular to the radial dimension XX.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la première dimension radiale X-X est comprise entre à 175mm et 212mm et la deuxième dimension radiale Y-Y est comprise entre 195mm et 246mm.In a nonlimiting embodiment, the first radial dimension X-X is between 175mm and 212mm and the second radial dimension Y-Y is between 195mm and 246mm.
Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, ladite volute présente une première dimension radiale comprise entre 186mm et 202mm.In a preferred non-limiting alternative embodiment, said scroll has a first radial dimension between 186mm and 202mm.
Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, ladite volute présente une deuxième dimension radiale comprise entre 228mm et 232mm. Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, ladite volute présente une première dimension radiale comprise entre 190mm et 202mm.In a preferred non-limiting alternative embodiment, said scroll has a second radial dimension between 228mm and 232mm. In a very preferred non-limiting variant, said scroll has a first radial dimension between 190mm and 202mm.
Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, ladite volute présente une deuxième dimension radiale comprise entre 229mm et 232mm.In a very preferred non-limiting variant, said scroll has a second radial dimension between 229mm and 232mm.
On notera que grâce aux caractéristiques de l’angle de développement a, on améliore le gain en puissance électrique ainsi que l’efficacité aéraulique. Ainsi, on améliore le gain en puissance électrique.It should be noted that thanks to the characteristics of the development angle a, the electrical power gain as well as the air efficiency are improved. Thus, the gain in electrical power is improved.
Ainsi, on fournit une puissance électrique plus faible pour assurer des performances aérauliques identiques ou on fournit une puissance électrique équivalente pour assurer de meilleures performances aérauliques.Thus, a lower electrical power is provided to ensure identical aeraulic performance or an equivalent electrical power is provided to ensure better aeraulic performance.
o Rayon d’éyolutipn.radial.ro Eyolutipn.radial.r radius
Le rayon d’évolution radiale r est illustré sur les figures 9 et 10.The radius of radial evolution r is illustrated in FIGS. 9 and 10.
La paroi interne 30 de la volute 3 évolue selon une évolution angulaire radiale selon une direction radiale par rapport à l’axe de révolution A. L’évolution angulaire radiale commence à la coupure 3g, à savoir au point I illustré sur la figure 9, et se termine au point B illustré sur la figure 9 qui définit la fin de l’évolution angulaire radiale, point B se situant près de la sortie 3d. Ainsi, la coupure 3g (plus particulièrement le début de la coupure 3g) définit une première extrémité I de l’évolution angulaire radiale de la volute 3, et le point B définit une seconde extrémité de l’évolution angulaire radiale de la volute 3.The internal wall 30 of the volute 3 evolves according to a radial angular evolution in a radial direction relative to the axis of revolution A. The radial angular evolution begins at the cut 3g, namely at point I illustrated in FIG. 9, and ends at point B illustrated in FIG. 9 which defines the end of the radial angular evolution, point B being located near the exit 3d. Thus, the cut 3g (more particularly the start of the cut 3g) defines a first end I of the radial angular evolution of the volute 3, and the point B defines a second end of the radial angular evolution of the volute 3.
Près de la coupure 3g, la dimension radiale de la paroi interne 30 est plus petite que celle près de la sortie 3d.Near the cutout 3g, the radial dimension of the internal wall 30 is smaller than that near the outlet 3d.
Après la coupure 3g, plus particulièrement à la fin de la coupure 3g, la paroi interne 30 s’étend via sa sous-partie 3h” de sa partie terminale 3h jusqu’à la sortie d’air 3d de la volute 3.After the cut 3g, more particularly at the end of the cut 3g, the internal wall 30 extends via its sub-part 3h "from its end part 3h until the 3d air outlet of the volute 3.
A partir de la seconde extrémité B, la paroi interne 30 s’étend via sa souspartie 3h’ de sa partie terminale 3h jusqu’à la sortie d’air 3d de la volute 3.From the second end B, the internal wall 30 extends via its subpart 3h ’from its terminal part 3h until the 3d air outlet of the volute 3.
La paroi interne 30 de la volute 3 comprend ainsi un rayon r, appelé rayon d’évolution radiale, présentant une évolution angulaire radiale en fonction d’un angle d’évolution radiale Θ de sorte que ladite paroi interne 30 forme une spirale.The internal wall 30 of the volute 3 thus comprises a radius r, called the radius of radial evolution, having a radial angular evolution as a function of an angle of radial evolution Θ so that said internal wall 30 forms a spiral.
L’angle d’évolution radial Θ est pris dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation A du groupe moto-ventilateur, à savoir l’axe de révolution A de ladite route 5. Il est appelé en anglais « radial évolution angle >>.The radial evolution angle Θ is taken in a plane perpendicular to the axis of rotation A of the motor-fan unit, namely the axis of revolution A of said route 5. It is called in English "radial evolution angle> >.
Le rayon r est défini à partir de l’axe de révolution A jusqu’à la paroi interne 30 selon la direction de rotation de la roue 5 et de la direction du second flux d’air F1 représentée par la flèche illustrée sur la figure 10 représentant l’évolution angulaire radiale de la volute 3. Ainsi, le rayon r a une longueur minimum à la coupure 3g et une longueur maximum à la fin de l’évolution radiale qui est adjacente au bord 32 de la sortie d’air 3d opposé à la coupureThe radius r is defined from the axis of revolution A to the internal wall 30 according to the direction of rotation of the wheel 5 and the direction of the second air flow F1 represented by the arrow illustrated in FIG. 10 representing the radial angular evolution of the volute 3. Thus, the radius ra a minimum length at the cut 3g and a maximum length at the end of the radial evolution which is adjacent to the edge 32 of the air outlet 3d opposite to the cut
3g. On notera que la partie terminale 3h de la paroi interne 30 a été représentée en pointillés pour un souci de compréhension.3g. Note that the terminal portion 3h of the internal wall 30 has been shown in dotted lines for the sake of understanding.
Dans un mode de réalisation non limitatif illustré sur la figure 10, l’évolution angulaire radiale est une évolution angulaire radiale exponentielle conforme à la relation r = τ0θχρ(Ι0π 0/180°) avec :In a nonlimiting embodiment illustrated in FIG. 10, the radial angular evolution is an exponential radial angular evolution conforming to the relation r = τ0θχρ (Ι0π 0/180 °) with:
- 0 l’angle d’évolution radiale compris entre un angle de coupure 0c et un angle d’évolution radiale maximal 0m ;- 0 the radial evolution angle comprised between a cut-off angle 0 c and a maximum radial evolution angle 0m;
- rO, le rayon de la paroi interne 30 pour 0=0c ;- rO, the radius of the internal wall 30 for 0 = 0 c ;
- I0 une constante.- I0 a constant.
0m correspond à la fin de l’évolution radiale, au voisinage du bord 32 de la sortie d’air 3d. Il correspond sur la figure 10 à l’angle 360° en partant de 0° et à 360°- 0c à partir du début de l’évolution radiale.0m corresponds to the end of the radial evolution, in the vicinity of the edge 32 of the 3d air outlet. It corresponds in Figure 10 to the 360 ° angle starting from 0 ° and 360 ° - 0 c from the start of the radial evolution.
Tel qu’illustré sur la figure 10, on notera que le début de l’évolution radiale de la volute 3 est défini par l’intersection d’une droite virtuelle D3 passant par l’axe de rotation A du groupe moto-ventilateur la paroi interne 30 de ladite volute 3, et passant par le centre C du cercle 4 définissant la courbure de la coupure 3g de ladite volute 3.As illustrated in FIG. 10, it will be noted that the start of the radial evolution of the volute 3 is defined by the intersection of a virtual straight line D3 passing through the axis of rotation A of the motor-fan unit the wall internal 30 of said volute 3, and passing through the center C of circle 4 defining the curvature of the cut 3g of said volute 3.
Dans un autre mode de réalisation non limitatif non illustré, l’évolution angulaire radiale est une évolution angulaire radiale logarithmique.In another nonlimiting embodiment not illustrated, the radial angular evolution is a logarithmic radial angular evolution.
o Angle de coupure 0co Cutting angle 0c
L’angle de coupure 0c est illustré sur la figure 10.The cut-off angle 0c is illustrated in Figure 10.
L’angle de coupure Oc est appelé en anglais « cutoff angle >>.The cutting angle Oc is called in English "cutoff angle".
Il détermine la limite où commence l’évolution radiale de la volute 3 et le début de la coupure 3g qui se trouve au voisinage du bord 33 de la sortie 3d de la volute 3.It determines the limit where the radial evolution of the volute 3 begins and the start of the cut 3g which is in the vicinity of the edge 33 of the 3d output of the volute 3.
L’angle de coupure 0c est défini entre la fin de l’évolution radiale de la volute 3 et le début de l’évolution radiale de la volute 3 tel qu’illustré sur la figure 10. Ainsi, son origine débute à la fin de l’évolution radiale. La fin de l’évolution radiale est représentée par 360° sur la figure 10.The cut-off angle 0c is defined between the end of the radial evolution of the volute 3 and the start of the radial evolution of the volute 3 as illustrated in FIG. 10. Thus, its origin begins at the end of radial evolution. The end of the radial evolution is represented by 360 ° in Figure 10.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l’angle de coupure Oc est compris entre 45° et 65°. Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, l’angle de coupure Oc est compris entre 52° et 59°. Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, l’angle de coupure Oc est compris entre 52° et 55°.In a nonlimiting embodiment, the cut-off angle Oc is between 45 ° and 65 °. In a preferred non-limiting variant, the cut-off angle Oc is between 52 ° and 59 °. In a very preferred non-limiting variant embodiment, the cut-off angle Oc is between 52 ° and 55 °.
L’angle de coupure Oc détermine ainsi une coupure de la paroi interne 30 de la volute 3 tel qu’illustré par la courbe en pointillés sur la figure 10.The cutoff angle Oc thus determines a cutoff of the internal wall 30 of the volute 3 as illustrated by the dotted curve in FIG. 10.
L’angle de coupure Oc tel que caractérisé ci-dessus participe également à la réduction du niveau acoustique du groupe moto-ventilateur 1 et à la réduction de la puissance électrique utilisée.The cut-off angle Oc as characterized above also contributes to the reduction of the acoustic level of the motor-fan unit 1 and to the reduction of the electric power used.
o Distance.de coupure.io Cut-off distance.i
La distance de coupure i est illustrée sur la figure 9 et la figure 10.The cut-off distance i is illustrated in FIG. 9 and FIG. 10.
Elle correspond à la distance entre la paroi interne 30 au début de la coupure 3g (à savoir au début de l’évolution angulaire radiale) et la couronne périphérique 17 de la roue 5. Cela correspond à la distance entre les pâles de la roue 5 et la coupure 3g, lorsque ladite roue 5 comprend des pâles. Cette distance i se trouve sur la droite virtuelle D3 qui passe par le centre C du cercle 4 définissant la courbure de la coupure 3g.It corresponds to the distance between the internal wall 30 at the start of the cut 3g (namely at the start of the radial angular evolution) and the peripheral ring 17 of the wheel 5. This corresponds to the distance between the blades of the wheel 5 and the cut 3g, when said wheel 5 includes pale. This distance i is on the virtual line D3 which passes through the center C of the circle 4 defining the curvature of the cut 3g.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la distance de coupure i est comprise entre 8% et 10% du diamètre extérieur D2 de la roue 5. Dans une variante de réalisation non limitative préférentielle, la distance de coupure est comprise entre 9,2% et 10% du diamètre extérieur de ladite roue. Dans une variante de réalisation non limitative très préférentielle, la distance de coupure est comprise entre 9,3% et 9,7% du diamètre extérieur de ladite roue.In a nonlimiting embodiment, the cutoff distance i is between 8% and 10% of the outside diameter D2 of the wheel 5. In a preferred nonlimiting variant, the cutoff distance is between 9.2% and 10% of the outside diameter of said wheel. In a very preferred non-limiting variant, the cut-off distance is between 9.3% and 9.7% of the outside diameter of said wheel.
Ainsi, la volute 3 qui présente au moins une des caractéristiques telle que décrite permet d’améliorer l’efficacité aéraulique du groupe motoventilateur 1, tout en réduisant les nuisances acoustiques générées par la rotation de la roue 5 dans la volute 3. Plus le groupe moto-ventilateur 1 fournit un débit d’air élevé, plus on fait des économies en terme de puissance électrique.Thus, the volute 3 which has at least one of the characteristics as described makes it possible to improve the ventilation efficiency of the fan unit 1, while reducing the acoustic nuisances generated by the rotation of the wheel 5 in the volute 3. The more the group motor fan 1 provides a high air flow, the more savings are made in terms of electrical power.
Par ailleurs, la volute 3 permet de réduire le couple mécanique nécessaire fourni par l’arbre moteur 9a et/ou la vitesse de rotation dudit arbre moteur 9a tout en assurant des performances aérauliques identiques (c’est-à-dire pour une pression et un débit volumique d’air équivalent). Ainsi, la puissance électrique nécessaire pour faire tourner le moteur est réduite.Furthermore, the volute 3 makes it possible to reduce the necessary mechanical torque supplied by the motor shaft 9a and / or the speed of rotation of said motor shaft 9a while ensuring identical aeraulic performance (that is to say for a pressure and equivalent air volume flow). This reduces the electrical power required to run the engine.
Bien entendu la description de l’invention n’est pas limitée à l’application et aux modes de réalisation décrits ci-dessus.Of course, the description of the invention is not limited to the application and to the embodiments described above.
Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, le groupe motoventilateur 1 est un groupe moto-ventilateur pour système de chauffage, ventilation et/ou de climatisation pour des bâtiments d’habitation ou industriels.Thus, in another nonlimiting embodiment, the fan unit 1 is a motor fan group for heating, ventilation and / or air conditioning system for residential or industrial buildings.
Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, le développement de la paroi interne 30 s’effectue selon un angle de développement a variable.Thus, in another nonlimiting embodiment, the development of the internal wall 30 takes place at a variable angle of development.
Ainsi, l’invention décrite présente notamment les avantages suivants :Thus, the invention described has the following advantages in particular:
- grâce à la volute 3 ainsi caractérisée, on diminue la puissance électrique à fournir au moteur 9 pour le mettre en rotation ce qui permet d’améliorer l’efficacité du moteur, ladite efficacité du moteur étant égale au rapport de la puissance mécanique produite sur la puissance électrique utilisée. On diminue ainsi la consommation électrique du moteur 9 ;- Thanks to the volute 3 thus characterized, the electric power to be supplied to the motor 9 is reduced to put it in rotation, which improves the efficiency of the motor, said efficiency of the motor being equal to the ratio of the mechanical power produced over the electrical power used. This reduces the power consumption of the motor 9;
- grâce à la volute 3 ainsi caractérisée, on augmente la puissance aéraulique du groupe moto-ventilateur 1. L’efficacité aéraulique est ainsi améliorée ;- thanks to the volute 3 thus characterized, the aeraulic power of the motor-fan unit 1 is increased. The aeraulic efficiency is thus improved;
- grâce à l’efficacité du moteur et à l’efficacité aéraulique améliorées, l’efficacité globale du groupe moto-ventilateur 1 est améliorée, l’efficacité globale étant égale à l’efficacité du moteur multipliée par l’efficacité aéraulique. Autrement dit, l’efficacité globale est égale au rapport de la puissance électrique consommée sur la puissance aéraulique engendrée ;- thanks to the improved engine efficiency and the ventilation efficiency, the overall efficiency of the motor-fan unit 1 is improved, the overall efficiency being equal to the efficiency of the engine multiplied by the ventilation efficiency. In other words, the overall efficiency is equal to the ratio of the electrical power consumed over the generated aeraulic power;
grâce à la volute 3 ainsi caractérisée, pour obtenir une efficacité aéraulique identique à l’art antérieur, la puissance mécanique est améliorée grâce à une baisse du couple mécanique délivrée par l’arbre moteur 9a et/ou une baisse de la vitesse de rotation dudit arbre moteurthanks to the volute 3 thus characterized, to obtain a ventilation efficiency identical to the prior art, the mechanical power is improved thanks to a reduction in the mechanical torque delivered by the motor shaft 9a and / or a reduction in the speed of rotation of said engine shaft
9a. La réduction du couple mécanique permet de réduire la consommation électrique du moteur 9. La réduction de la vitesse de rotation dudit arbre moteur 9a permet de diminuer le niveau acoustique 5 du groupe moto-ventilateur 1.9a. The reduction in mechanical torque makes it possible to reduce the electrical consumption of the motor 9. The reduction in the speed of rotation of said motor shaft 9a makes it possible to reduce the acoustic level 5 of the motor-fan unit 1.
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