FR3081942A1 - Turbine pour ventilateur tangentiel destine a equiper un vehicule automobile, ventilateur tangentiel, dispositif de ventilation et module d’echange de chaleur pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une turbine (102) pour ventilateur tangentiel (100) destiné à équiper un véhicule automobile, la turbine s'étendant principalement selon la direction d'un axe longitudinal (L102) de la turbine (102), la turbine (102) ayant une pluralité de pales (110) réparties par étages (112 ; 1121 ; 1122) le long dudit axe longitudinal (L102) de la turbine (102), chaque étage (112 ; 1121 ; 1122) comprenant une pluralité de pales (110) réparties angulairement autour dudit axe longitudinal (L102) de la turbine (102), les pales (110) de chaque étage (112 ; 1121 ; 1122) de pales (110) étant de préférence équiréparties angulairement autour dudit axe longitudinal (L102) de la turbine (102), turbine dans laquelle les pales (110) d'un premier étage (1121) de pales (110) sont décalées angulairement par rapport aux pales (110) d'au moins un deuxième étage (1122) de pales (110).

Description

TURBINE POUR VENTILATEUR TANGENTIEL DESTINÉ À ÉQUIPER UN VÉHICULE AUTOMOBILE, VENTILATEUR TANGENTIEL, DISPOSITIF DE VENTILATION ET MODULE D’ÉCHANGE DE CHALEUR POUR VÉHICULE AUTOMOBILE

L’invention se rapporte à une turbine pour ventilateur tangentiel destiné à équiper un véhicule automobile, à un ventilateur tangentiel équipé d’une telle turbine. L’invention se rapporte également à un dispositif de ventilation comprenant une telle turbine et à un module d’échange de chaleur pour véhicule automobile muni d’un tel dispositif de ventilation.

Un module d’échange de chaleur (ou module de refroidissement) d’un véhicule automobile comporte classiquement un dispositif d’échange de chaleur et un dispositif de ventilation adapté à générer un flux d’air à travers l’échangeur de chaleur.

Le dispositif d’échange de chaleur comprend généralement des tubes, dits tubes caloporteurs, disposés en rangée et dans lesquels un fluide caloporteur circule, et des éléments d’échange de chaleur reliés à ces tubes, souvent désignés par le terme « ailettes ». Les ailettes permettent d’augmenter la surface d’échange entre les tubes et le flux d’air traversant le dispositif d’échange de chaleur.

Le dispositif de ventilation augmente le flux d’air ambiant traversant le dispositif d’échange de chaleur, ce qui permet d’augmenter l’échange de chaleur entre le fluide caloporteur et l’air ambiant.

Un tel dispositif de ventilation comprend le plus souvent un ventilateur à hélice, qui présente plusieurs inconvénients.

En premier lieu, l’ensemble formé par le ventilateur à hélice et son système de motorisation occupe un volume important.

De plus, la distribution de l’air ventilé par l’hélice, souvent placée au centre de la rangée de tubes caloporteurs, n’est pas homogène sur l’ensemble de la surface du dispositif d’échange de chaleur. En particulier, certaines régions du dispositif d’échange de chaleur, comme les extrémités des tubes caloporteurs et les coins du dispositif d’échange de chaleur, ne sont pas ou peu atteintes par le flux d’air ventilé par l’hélice.

Enfin, lorsque la mise en marche du dispositif de ventilation ne s’avère pas nécessaire, notamment lorsque le flux d’air ambiant créé par le mouvement du véhicule automobile suffit à refroidir le fluide caloporteur, les pales de l’hélice masquent en partie le dispositif d’échange de chaleur. Ainsi, une partie du dispositif d’échange de chaleur n’est pas ou peu ventilée par le flux d’air ambiant dans ce cas, ce qui limite l’échange de chaleur entre le dispositif d’échange de chaleur et le flux d’air ambiant.

Par ailleurs, il est connu, par exemple de la demande EP-A-0233174, un module de refroidissement comprenant un ventilateur tangentiel soufflant de l’air sur un dispositif d’échange de chaleur qui, dans ce cas, est disposé horizontalement. Cependant, le module de refroidissement décrit dans cette demande présente un encombrement conséquent, notamment du fait que la turbine du ventilateur tangentiel est de grande dimension pour assurer un flux d’air satisfaisant sur le dispositif d’échange de chaleur. En outre, un tel module de refroidissement est également bruyant.

La demande JP-A-2001214740 décrit un module de refroidissement dans lequel deux ventilateurs tangentiels sont mis en œuvre pour aspirer de l’air à travers un dispositif d’échange de chaleur. L’encombrement de ce module est donc également conséquent.

Un but de l’invention est d’améliorer encore les modules de refroidissement connus.

A cet effet, l’invention a pour objet une turbine pour ventilateur tangentiel destiné à équiper un véhicule automobile, la turbine s’étendant principalement selon la direction d’un axe longitudinal de la turbine, la turbine ayant une pluralité de pales réparties par étages le long dudit axe longitudinal de la turbine, chaque étage comprenant une pluralité de pales réparties angulairement autour dudit axe longitudinal de la turbine, les pales de chaque étage de pales étant de préférence équiréparties angulairement autour dudit axe longitudinal de la turbine, turbine dans laquelle les pales d’un premier étage de pales sont décalées angulairement par rapport aux pales d’au moins un deuxième étage de pales.

Ainsi, avantageusement, on limite voire on évite les phénomènes de résonance qui peuvent se produire quand toutes les pales sont alignées, ce qui peut provoquer des bruits simultanés s’additionnant. Au surplus ou alternativement, ceci permet de déplacer les fréquences de résonnance, avantageusement dans une gamme de fréquences qui n’est pas audible ou qui est ressentie comme moins nuisible.

De préférence, la turbine selon l’invention comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :

les pales du premier étage de pales sont décalées angulairement par rapport aux pales des deux étages de pales voisins dudit premier étage de pales ;

les pales de chaque premier étage de pales sont décalées angulairement par rapport aux pales des deux étages de pales voisins de chaque premier étage de pales ;

les pales du premier étage de pales sont décalées angulairement par rapport aux pales du au moins un deuxième étage de pales d’un décalage angulaire correspondant à l’épaisseur des pales du premier étage de pales et/ou du deuxième étage de pales ;

les pales du premier étage de pales sont décalées angulairement par rapport aux pales du au moins un deuxième étage de pales d’un décalage angulaire égal à la moitié du pas angulaire entre les pales du premier étage de pales et/ou du au moins un deuxième étage de pales ;

les pales dudit premier étage de pales sont décalées angulairement par rapport à toutes les pales de tous les autres étages de pales ;

les pales de chaque étage de pales sont décalées angulairement par rapport à toutes les pales de tous les autres étages de pales ;

Selon un autre aspect, l’invention concerne un ventilateur tangentiel destiné à équiper un véhicule automobile comprenant une volute définissant un logement sensiblement cylindrique, un moteur électrique et une turbine telle que décrite ci-avant dans toutes ses combinaisons, reçue dans le logement sensiblement cylindrique et adaptée à être entraînée en rotation par le moteur électrique.

L’invention se rapporte encore à un dispositif de ventilation pour véhicule automobile, notamment pour système d’échange de chaleur de véhicule automobile, comprenant un ventilateur tangentiel tel que décrit ci-avant, dans toutes ses combinaisons, et une pluralité de tube aptes à être alimentés en flux d’air par le ventilateur tangentiel.

Avantageusement, chaque tube de la pluralité de tubes présente au moins une ouverture d’éjection d’un flux d’air parcourant le tube.

En outre, le dispositif de ventilation selon l’invention comporte préférentiellement une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :

les tubes sont sensiblement rectilignes, alignés de manière à former une rangée de tubes ;

l’ouverture est une fente dans une paroi externe du conduit, la fente s’étendant selon une direction d’allongement du conduit, de préférence sur au moins 90 % de la longueur conduit et/ou la hauteur de ladite au moins une ouverture est supérieure ou égale à 0,5 mm, de préférence supérieure ou égale à 0,7 mm, et/ou inférieure ou égale à 2 mm, de préférence inférieure ou égale à 1,5 mm ; chaque tube a, sur au moins un tronçon, une section géométrique comprenant :

un bord d’attaque ;

un bord de fuite opposé au bord d’attaque ;

un premier et un deuxième profils, s’étendant chacun entre le bord d’attaque et le bord de fuite, ladite au moins une ouverture du conduit étant sur le premier profil, ladite au moins une ouverture étant configurée de sorte que le flux d’air éjecté s’écoule le long d’au moins une partie du premier profil, ladite au moins une ouverture du premier profil est délimitée par une lèvre externe et une lèvre interne, une extrémité de la lèvre interne se prolongeant, en direction du deuxième profil, au-delà d’un plan normal à l’extrémité libre de la lèvre externe ;

la distance maximale entre le premier et le deuxième profils, selon une direction d’alignement des tubes, est en aval de ladite au moins une ouverture, dans le sens d’écoulement dudit flux d’air éjecté par ladite au moins une ouverture, la distance maximale étant de préférence supérieure ou égale à 5 mm, de préférence supérieure ou égale à 10 mm, et/ou inférieure ou égale à 20 mm, de préférence inférieur ou égale à 15 mm, la distance maximale étant de manière encore plus préférée égale à 11,5 mm ;

le premier profil comporte une partie bombée dont le sommet définit le point du premier profil correspondant à la distance maximale, la partie bombée étant disposée en aval de l’ouverture dans le sens d’écoulement dudit flux d’air éjecté par ladite au moins une ouverture ;

le premier profil comporte une première partie sensiblement rectiligne, de préférence en aval de la partie bombée dans le sens d’écoulement dudit flux d’air éjecté par la au moins une ouverture, dans lequel le deuxième profil comporte une partie sensiblement rectiligne, s’étendant de préférence sur une majorité de la longueur du deuxième profil, la première partie rectiligne du premier profil et la partie rectiligne du deuxième profil formant un angle non plat, l’angle étant de préférence supérieur ou égal à 5°, et/ou inférieur ou égal 20°, de préférence encore sensiblement égal à 10° ;

la première partie rectiligne s’étend sur un tronçon du premier profil correspondant à une longueur, mesurée selon une direction perpendiculaire à la direction d’alignement des conduits et à une direction longitudinale des conduits, supérieure ou égale à 30 mm, de préférence supérieure ou égale à 40 mm, et/ou inférieure ou égale à 50 mm ;

le premier profil comporte une deuxième partie rectiligne, en aval de la première partie rectiligne dans le sens d’écoulement du flux d’air éjecté par la au moins une ouverture, la deuxième partie rectiligne s’étendant sensiblement parallèlement à la partie rectiligne du deuxième profil, le premier profil comportant de préférence une troisième partie rectiligne, en aval de la deuxième partie rectiligne du premier profil, la troisième partie rectiligne formant un angle non plat avec la partie rectiligne du deuxième profil, la troisième partie rectiligne s’étendant sensiblement jusqu’à un bord arrondi reliant la troisième partie rectiligne du premier profil et la partie rectiligne du deuxième profil, le bord arrondi définissant le bord de fuite du profil du conduit ;

la distance entre la deuxième partie rectiligne du premier profil et la partie rectiligne du deuxième profil est supérieure ou égale à 2 mm et/ou inférieure ou égale à 10 mm, de préférence inférieure ou égale à 5 mm ;

ladite section géométrique du conduit a une longueur, mesurée selon une direction perpendiculaire à la direction d’alignement des tubes et à une direction principale d’extension des tubes, supérieure ou égale à 50 mm et/ou inférieure ou égale à 70 mm, de préférence sensiblement égale à 60 mm ;

le dispositif de ventilation comprend au moins un premier et un deuxième tubes, le premier profil du premier conduit étant en vis-à-vis du premier profil du deuxième conduit ;

le dispositif de ventilation comprend en outre un troisième tube, tel que le deuxième profil du deuxième tube soit en vis-à-vis du deuxième profil du troisième tube, la distance entre le centre de la section géométrique du deuxième tube et le centre de la section géométrique du troisième tube étant de préférence inférieure à la distance entre le centre de la section géométrique du premier tube et le centre de la section géométrique du tube ; et chaque tube est symétrique par rapport au plan contenant le bord d’attaque et le bord de fuite, de sorte que chaque conduit comporte deux ouvertures symétriques, respectivement sur le premier profil et sur le deuxième profil.

Enfin, selon encore un autre aspect, l’invention vise un module de refroidissement pour véhicule automobile comprenant un dispositif d’échange de chaleur et un dispositif de ventilation tel que décrit ci-avant, dans toutes ses combinaisons, adapté à créer un flux d’air à travers l’échangeur de chaleur.

L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative détaillée qui suit, de modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples purement illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés. Sur ces dessins :

la figure 1 est une vue schématique éclatée d’un module de refroidissement d’un véhicule automobile ;

la figure 2 représente schématiquement une partie du dispositif de ventilation du module de refroidissement de la figure 1 ;

les figures 3 et 4 représente schématiquement un détail de deux variantes du dispositif de ventilation de la figure 2 ;

la figure 5 est une vue en perspective d’un exemple de turbine pouvant être mise en œuvre dans un dispositif de ventilation selon la figure 3 ou 4 ;

la figure 5 représente schématiquement une coupe longitudinale du ventilateur de la figure 2 muni du dispositif réducteur de la figure 4 ;

la figure 6 est une vue de face d’un détail de la turbine de la figure 5 ;

la figure 7 représente schématiquement la superposition des vues en coupe selon les plans A-A et B-B de la figure 6;

la figure 8 représente schématiquement de face un détail d’une variante de la turbine de la figure 5 ;

la figure 9 représente schématiquement la superposition des vues en coupe selon les plans D-D et E-E de la figure 8 ;

la figure 10 est une vue en perspective d’une partie du module d’échange de chaleur de la figure 1 coupé selon un plan transversal ;

la figure 11 est une vue en coupe transversale d’une partie du module d’échange de chaleur de la figure 1 ;

la figure 12 est une vue en coupe transversale d’un premier exemple de tube aérodynamique mis en œuvre dans le module d’échange de chaleur de la figure 1 ;

les figures 13 à 15 illustrent en coupe transversales d’autres exemples de tubes aérodynamique pouvant être mis en œuvre dans le module d’échange de chaleur de la figure 1 ; et la figure 16 est une coupe transversale d’un exemple de tube de ventilation pouvant être mis en œuvre dans le module d’échange de chaleur de la figure 1.

Dans la suite de la description, les éléments identiques ou de fonction identique portent le même signe de référence. A fin de concision de la présente description, ces éléments ne sont pas décrits en détails dans chaque mode de réalisation. Au contraire, seules les différences entre les variantes de réalisation sont décrites en détails.

On a représenté sur la figure 1 un premier exemple de module d’échange de chaleur 10 avec un échangeur de chaleur 1 destiné à équiper un véhicule automobile, associé à un dispositif de ventilation 2.

L’échangeur de chaleur 1 comprend des conduits caloporteurs 4 dans lesquels un fluide est destiné à circuler, ici de l’eau ou du liquide de refroidissement. Les conduits caloporteurs 4 sont ici sensiblement rectilignes et s’étendent selon une direction longitudinale. Les conduits caloporteurs forment ainsi des tubes caloporteurs 4. Les tubes caloporteurs 4 sont parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée. Les tubes caloporteurs 4 sont sensiblement tous de la même longueur.

Les conduits caloporteurs 4 s’étendent chacun entre un collecteur d’admission de fluide 5 et un collecteur d’évacuation de fluide 7, communs à tous les conduits caloporteurs 4. De préférence, les orifices du collecteur d’admission de fluide 5, dans lesquels débouchent les conduits caloporteurs 4 sont tous compris dans un même premier plan. De même, les orifices du collecteur d’évacuation de fluide 7, dans lesquels débouchent les conduits caloporteurs 4 sont tous compris dans un même deuxième plan, de préférence parallèle audit premier plan.

Plus particulièrement, et de façon classique dans les échangeurs de chaleur de véhicule automobile, chaque tube caloporteur 4 a une section sensiblement oblongue, et est délimité par des première et seconde parois planes qui sont reliées à des ailettes d’échange de chaleur 6 (cf. figures 10 et 11). Pour des raisons de clarté, les ailettes ne sont pas représentées sur la figure 1.

Le module d’échange de chaleur 10 comprend également un dispositif de ventilation 2 comprenant une pluralité de conduits de ventilation 8. Les conduits de ventilation 8, de la même façon que les conduits caloporteurs 4, sont sensiblement rectilignes, de manière à former des tubes de ventilation 8. Les tubes de ventilation 8 sont en outre parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée de tubes de ventilation 8. Les tubes de ventilation 8 sont également de la même longueur. La longueur des tubes de ventilation 8 est par exemple sensiblement égale à la longueur des tubes caloporteurs 4.

Le dispositif de ventilation 2 est destiné à générer un flux d’air en direction des tubes caloporteurs 4.

Les tubes caloporteurs 4 et les tubes de ventilation 8 peuvent être tous parallèles entre eux, comme cela est illustré à la figure 1. Ainsi, les rangées de tubes de ventilation 8 et de tubes caloporteurs 4 sont elles-mêmes parallèles. En outre, les tubes de ventilation 8 peuvent être disposés de sorte que chacun d’entre eux se trouve en vis-àvis d’un tube caloporteur 4.

Le nombre de tubes de ventilation 8 est adapté au nombre de tubes caloporteurs 4. Par exemple, pour un échangeur de chaleur 1 classique, le dispositif de ventilation 2 peut comprendre par exemple au moins dix tubes de ventilation 8, de préférence au moins quinze tubes de ventilation 8, de préférence encore au moins vingt-quatre tubes de ventilation 8 et/ou au plus cinquante tubes de ventilation 8, de préférence au plus trente-six tubes de ventilation 8, de préférence encore au plus trente tubes de ventilation

8. L’échangeur de chaleur 1 peut par exemple comporter entre soixante et soixante-dix tubes caloporteurs 4.

Les tubes et le nombre de tubes de ventilation 8 du dispositif de ventilation 2 peuvent être tels qu’une section de passage d’air minimale entre les tubes du dispositif de ventilation, définie dans un plan sensiblement perpendiculaire au flux d’air à travers l’échangeur de chaleur 1, est comprise entre 25 et 50 % de la surface, définie dans un plan perpendiculaire au flux d’air à travers l’échangeur de chaleur, entre deux tubes caloporteurs extrémaux.

De préférence, la surface frontale des tubes de ventilation 8, mesurée dans un plan sensiblement perpendiculaire au flux d’air traversant l’échangeur de chaleur 1, est inférieure à 85% de la surface frontale occupée par les tubes caloporteurs 4.

Par ailleurs, afin de limiter le volume occupé par le module d’échange de chaleur 10 comprenant l’échangeur de chaleur 1 et le dispositif de ventilation 2, tout en obtenant des performances d’échange de chaleur similaires à celle d’un dispositif de ventilation à hélice, on peut disposer la rangée de tubes de ventilation 8 à une distance inférieure ou égale à 150 mm de la rangée de tubes caloporteurs 4, de préférence inférieure ou égale à 100 mm. Cette distance est de préférence supérieure ou égale à 5 mm, de préférence supérieure à 40 mm. En effet, une distance trop courte entre les tubes de ventilation 8 et les tubes caloporteurs 4 risque de ne pas permettre un mélange homogène du flux d’air éjecté des tubes de ventilation 8 avec le flux d’air induit. Un mélange inhomogène ne permet pas de refroidir de manière homogène les tubes caloporteurs 4 et induit des pertes de charges élevées. Une distance trop grande risque de ne pas permettre de mettre en place l’ensemble formé par le dispositif de ventilation et le dispositif d’échange de chaleur dans un véhicule automobile, sans nécessiter une conception adaptée du bloc moto-propulseur et/ou des autres organes du véhicule automobile présents au voisinage du module d’échange de chaleur.

Par ailleurs, pour limiter le volume occupé par le module d’échange de chaleur, on peut s’assurer que la hauteur de la rangée de tubes de ventilation 8 (le terme hauteur se rapportant ici à la dimension correspondant à la direction selon laquelle les tubes de ventilation 8 sont alignés) est sensiblement égale ou inférieure à celle de la hauteur de la rangée de tubes caloporteurs 4. Par exemple, la hauteur de la rangée de tubes caloporteurs 4 étant de 431 mm, on peut s’assurer que la hauteur de la rangée de tubes de ventilation 8 est sensiblement égale ou inférieure à cette valeur.

Dans l’exemple illustré à les figures 1 à 2, le dispositif de ventilation 2 comprend en outre un dispositif d’alimentation alimentant en air les tubes de ventilation 8 via un collecteur d’admission d’air 12. En l’espèce, le dispositif de ventilation 2 comprend deux collecteurs d’admission d’air 12 disposés respectivement à une extrémité longitudinale des tubes de ventilation 8. Un ventilateur tangentiel 100 est disposé à l’intérieur de chaque collecteur d’admission d’air 12. Plus particulièrement, la turbine 102 d’un tel ventilateur tangentiel 100 est disposée à l’intérieur de chaque collecteur d’admission 12, lequel collecteur d’admission 12 assure la fonction de volute du ventilateur tangentiel 100. Chaque collecteur d’admission d’air 12 peut par exemple être tubulaire. Dans l’exemple de réalisation de la figure 2, les collecteurs d’admission d’air 12 s’étendent selon une même direction longitudinale L102, qui est ici perpendiculaire à la direction d’allongement (ou direction longitudinale) des tubes caloporteurs 4 et de ventilation 8. Ainsi, chaque collecteur d’admission 12 définit un logement sensiblement cylindrique de réception de la turbine 102, le logement étant d’axe parallèle à la direction longitudinale L102 de la turbine 102. La turbine 102 est libre en rotation dans le collecteur d’admission d’air 12, autour de l’axe du logement formé dans le collecteur d’admission d’air 12 considéré. Le moteur du ventilateur tangentiel 100 peut être reçu dans une base 104 du collecteur d’admission d’air 12. La communication de fluide entre le logement de réception de la turbine 102 et la base 104 du collecteur d’admission d’air peut être limitée voire interrompue, pour éviter les fuites d’air.

Comme on peut le voir notamment sur les figures 1 à 4, le collecteur d’admission d’air 12 comprend une pluralité d’orifices d’éjection d’air 14, chaque orifice d’éjection d’air 14 étant relié à un unique tube de ventilation 8, et plus particulièrement à l’extrémité du tube de ventilation 8. Ainsi, chaque tube de ventilation débouche dans un orifice 14 distinct de chaque collecteur 12. Ainsi, chaque collecteur d’air 12 a autant d’orifices 14 qu’il ne reçoit de tubes de ventilation 8, un tube de ventilation 8 étant reçu dans chacun des orifices 14 du collecteur d’air 12. Ceci permet une distribution plus homogène du flux d’air traversant chaque collecteur d’air 12, dans les différents tubes de ventilation 8.

Par ailleurs, sur l’exemple de la figure 3, le logement recevant la turbine 102 est ouvert vers l’extérieur par une fente 106 longitudinale s’étendant sur sensiblement toute la longueur du logement formé par collecteur d’admission d’air 12, recevant la turbine 102. Ceci permet l’aspiration d’air extérieur par la turbine 102 en rotation, le collecteur d’admission d’air 12 assurant le guidage de cet air aspiré vers les tubes de ventilation 8.

Sur la variante de la figure 4, le logement recevant la turbine 102 a une ouverture 108 à son extrémité longitudinale opposée à la base 104 du collecteur d’admission d’air 12. Bien entendu, d’autres formes et positions d’ouvertures sont envisageables, permettant l’aspiration d’air extérieur au moyen du ventilateur 100.

Avantageusement, chaque collecteur d’air 12 est dépourvu de toute autre ouverture que les orifices 14 et la fente 106 ou l’ouverture 108, respectivement. Notamment, le collecteur 12 est de préférence dépourvu d’ouverture orientée en direction de l’échangeur de chaleur 1, qui permettrait dans le cas présent d’éjecter une partie du flux d’air créé dans le collecteur d’air 12, directement en direction de l’échangeur de chaleur 1, sans parcourir au moins une portion d’un tube de ventilation 8. Ainsi, tout le flux d’air créé par le ou les ventilateurs 100 dans le collecteur d’admission d’air 12 parcourt le ou les collecteurs d’air 12 de manière à être réparti entre sensiblement tous les tubes de ventilation 8. Ceci permet également une répartition plus homogène de ce flux d’air.

Un premier exemple de turbine 102 du ventilateur 100 est illustré aux figures 5 à 7.

Comme il ressort de la figure 5, la turbine 102 comprend une pluralité de pales 110 (ou aubes) réparties par étages 112 le long de l’axe longitudinal L102 de la turbine 102. L’axe longitudinal L102 de la turbine correspond à son axe de rotation lorsqu’elle est entraînée par le moteur du ventilateur 100. Dans l’exemple illustré, la turbine 102 comprend treize étages 112 de pales 110. Bien entendu, ce nombre d’étages 112 n’est pas limitatif.

De préférence, les pales 110 d’un étage 112 sont équiréparties angulairement autour de l’axe longitudinal L102. Dans l’exemple illustré, tous les étages 112 ont le même nombre de pales 110. Également, toutes les pales 110 des différents étages 112 sont ici identiques.

Cependant, comme cela ressort des figures 6 et 7, les pales 110 d’un premier étage 1121 sont décalées angulairement autour de l’axe longitudinal L102 de la turbine 102, par rapport aux pales 110 d’un deuxième étage 1122. Dans l’exemple illustré, le premier étage 112i et le deuxième étage 1122 sont voisins, en l’espèce adjacents, dans la direction longitudinale de la turbine 102. Il est à noter cependant que les premier et deuxième étages 112i, 1222 de pales peuvent être séparés par un ou plusieurs étages 112 de pales 110 et/ou par une portion de la turbine 102 dépourvue de pales 110 et formant par exemple une portion d’arbre destinée à guider la rotation de la turbine 102 dans le logement du collecteur d’admission d’air 12. Comme cela est visible des figures 6 et 7, en l’espèce, le décalage angulaire entre les pales 110 du premier étage 112i et les pales du deuxième étage 1122 est égal à la moitié du pas angulaire entre deux pales 110 d’un même étage 112.

On évite ainsi que toutes les pales 110 de la turbine 102 soient alignées ce qui risquerait de générer un bruit conséquent, notamment du fait que toutes les pales travaillent en synchronisation. En décalant les pales 110, on s’assure au contraire que les pales 110 travaillent par groupes séparés, ce qui permet de réduire le bruit généré.

Notamment, dans l’exemple des figures 5 à 7, les pales 110 de chaque étage 112 peuvent être décalées de la moitié du pas entre les pales, par rapport à chacun des deux étages voisins. Ainsi, une première moitié des étages 112 de pales 110 ont des pales 110 qui sont alignées entre elles et qui sont décalées de la moitié du pas angulaire entre les pales 110 avec les pales 110 de l’autre moitié des étages 112. On peut ainsi diviser le bruit générer par la turbine 102 en rotation sensiblement par deux, ce qui correspond à une atténuation du bruit émis de l’ordre de 3 dB.

Dans le cas de la turbine 102 représentée aux figures 8 et 9, cependant, le décalage angulaire des pales 110 entre deux étages voisins 1121, 1122 correspond à l’épaisseur d’une pale 110.

Alternativement ou au surplus, le pas entre les pales 110 peut être divisé en sensiblement autant de positions intermédiaires qu’il n’y a d’étages 112 de pales 110. Ainsi, on peut décaler de proche en proche les pales 110 des différents étages 112, dans une même direction angulaire, le long d’une direction longitudinale. Les pales des différents étages s’étendent alors sensiblement selon une hélice le long des différents étages 112 de pales 110. Dans ce cas particulier, toutes les pales 110 de tous les étages 112 sont décalées par rapport à toutes les pales 110 de tous les autres étages 112. Ceci permet de diminuer encore le bruit généré par la turbine 102 en rotation.

Bien entendu de nombreuses autres configurations sont accessibles à l’homme de l’art, qui permettent que toutes les pales 110 de tous les étages 112 soient décalées par rapport à toutes les autres pales 110 de tous les autres étages 112. Notamment, à partir de la configuration précédente où les pales 110 des différents étages 112 s’étendent à la manière d’une hélice, on peut intervertir les différents étages, sans en modifier l’orientation autour de l’axe longitudinal L102 de la turbine 102.

Par ailleurs, comme illustré à la figure 16, chaque tube de ventilation 8 a une ou plusieurs ouvertures 16 de passage d’un flux d’air traversant le tube 8. Les ouvertures 16 des tubes de ventilation 8 sont situées à l’extérieure des collecteurs d’air 12. Les ouvertures 16 peuvent être orientées sensiblement en direction de l’échangeur de chaleur 1, et plus précisément encore, sensiblement en direction des tubes caloporteurs 4, les ouvertures étant par exemple disposées en vis-à-vis des tubes caloporteurs 4 ou des ailettes logées entre les tubes caloporteurs.

Ainsi, le ou les collecteurs d’air 12 et les tubes de ventilation 8 sont ici configurés de sorte qu’un flux d’air créé dans le ou les collecteurs d’air 12 par un ou plusieurs ventilateur 100 soit réparti entre les différents tubes de ventilation 8, parcoure les différents tubes de ventilation 8 et soit éjecté à travers les ouvertures 16. Les ouvertures 16 étant disposées en regard de l’échangeur de chaleur 1, un flux d’air L2 est éjecté par les ouvertures 16, et traverse l’échangeur de chaleur 1.

H est à noter toutefois que le flux d’air L1 traversant l’échangeur de chaleur 1 peut être sensiblement différent du flux d’air L2 éjecté par les ouvertures. Notamment, le flux d’air L1 peut comporter, en plus du flux d’air L2, un flux d’air ambiant créé par le mouvement du véhicule automobile en marche.

Dans l’exemple illustré à la figure 16, les tubes de ventilation 8 ont une section transversale sensiblement oblongue, interrompue par les ouvertures 16.

Le choix de cette forme permet une fabrication aisée des tubes de ventilation 8 et confère une bonne tenue mécanique aux tubes de ventilation 8. Notamment, de tels tubes de ventilation 8 peuvent être obtenus par pliage d’une feuille d’aluminium par exemple, mais aussi par moulage, surmoulage, ou encore par impression en trois dimensions, métallique ou plastique.

Plus précisément, selon cet exemple représenté à la figure 16, la section transversale des tubes de ventilation 8 a une forme sensiblement elliptique dont le petit axe correspond à la hauteur des tubes de ventilation 8 et le grand axe à la largeur des tubes de ventilation 8 (les termes hauteur et largeur devant s’entendre par rapport à l’orientation de la figure 16). Par exemple, le petit axe h de l’ellipse est d’environ 11 mm.

Pour augmenter le flux d’air L2 éjecté vers l’échangeur de chaleur 1 à travers les ouvertures 16, les ouvertures 16 sont constituées par des fentes pratiquées dans la paroi 17 du tube de ventilation 8, ces fentes 16 s’étendant selon la direction d’allongement du tube de ventilation 8. Cette forme en fente permet de constituer un passage d’air de grandes dimensions, tout en maintenant une tenue mécanique satisfaisante des tubes de ventilation 8. Ainsi, pour obtenir un passage d’air le plus grand possible, les ouvertures 16 s’étendent sur une grande partie de la longueur du tube de ventilation 8, de préférence sur une longueur totale correspondant à au moins 90% de la longueur du tube de ventilation 8.

Comme on peut le voir sur la figure 16, les ouvertures 16 sont délimitées par des lèvres de guidage 18 faisant saillie à partir de la paroi 17 du tube de ventilation 8.

Du fait qu’elles font saillie à partir de la paroi 17 de chaque tube de ventilation 8, les lèvres de guidage 18 permettent de guider l’air éjecté par l’ouverture 16 depuis l’intérieur du tube de ventilation 8 en direction de l’échangeur de chaleur 1.

Les lèvres de guidage 18 sont de préférence planes et sensiblement parallèles. Par exemple, elles sont espacées l’une de l’autre d’une distance d’environ 5 mm et ont une largeur (le terme largeur devant être considéré au vu de l’orientation de la figure 16), comprise entre 2 et 5 mm. Les lèvres de guidage 18 s’étendent avantageusement sur toute la longueur de chaque ouverture 16.

Les lèvres de guidage 18 sont de préférence venues de matière avec le tube de ventilation 8. Les lèvres de guidage 18 sont par exemple obtenues par pliage de la paroi 17 du tube de ventilation 8.

Par ailleurs, les ouvertures 16 sont également délimitées, dans le sens de la longueur des tubes de ventilation 8, par des éléments de renfort 20 des tubes de ventilation 8. Les éléments de renfort 20 permettent de maintenir constante la largeur des ouvertures 16. Ici, ceci est réalisé du fait que les éléments de renforts s’étendent entre les deux lèvres de guidage 18 s’étendant de part et d’autre de chaque ouverture 16. Les éléments de renforts 20 s’étendent de préférence dans un plan sensiblement normal à la direction d’allongement des tubes de ventilation 8, ceci afin de maintenir la plus grande possible, la section des ouvertures 16 permettant le passage du flux d’air E2. Les éléments de renforts 20 sont avantageusement répartis régulièrement sur la longueur des tubes de ventilation 8. Chaque tube de ventilation 8 peut par exemple comporter sept éléments de renfort 20. Bien entendu, ce nombre n’est nullement limitatif.

Selon des variantes non illustrées, la section transversale des tubes de ventilation 8 est sensiblement circulaire, interrompue par les ouvertures 16. Par exemple, le diamètre du cercle interrompu par les ouvertures 16 est d’environ 11 mm.

De plus, dans ces variantes, les lèvres de guidage 18 s’étendent en partie à l’intérieur des tubes de ventilation 8. De préférence, les lèvres de guidage 18 s’étendent à l’intérieur des tubes de ventilation 8 sur la moitié de leur largeur. Par exemple, les lèvres de guidage 18 ayant une largeur de 4 mm, la partie s’étendant à l’intérieur du tube de ventilation 8 a une largeur de 2 mm.

Selon encore une autre variante, chaque lèvre de guidage 18 est associée à une paroi d’obstruction, qui relie l’extrémité de la lèvre de guidage 18 s’étendant à l’intérieur des tubes de ventilation 18, à la face interne de la paroi 17 du tube de ventilation. Cette paroi d’obstruction permet ainsi de limiter le phénomène de recirculation de l’air dans l’espace compris entre la lèvre de guidage 18 et la face interne de la paroi 17 du tube de ventilation 8.

La paroi d’obstruction peut par exemple être plane et s’étendre à partir de la lèvre de guidage 18, vue en section transversale, perpendiculairement à la lèvre de guidage 18. Le volume contenu entre la paroi d’obstruction et la face interne de la paroi 17 du tube de ventilation peut être comblé par de la mousse, un carter plastique ou métallique, ou encore au moyen de tout autre matériau, de préférence léger.

On va maintenant décrire plus en détail un autre exemple de tubes de ventilation 8 en référence aux figures 10 à 12. Dans ce qui suit, les tubes de ventilation 8 sont appelés tubes aérodynamiques 8. On peut noter ici que la forme des tubes de ventilation 8 est a priori indépendante de la configuration des collecteurs d’admission d’air et du ventilateur 100 qu’ils incluent.

Un tube aérodynamique 8 présente sur au moins une portion, de préférence sur sensiblement toute sa longueur, une section transversale telle qu’illustrée à la figure 12 avec un bord d’attaque 37, un bord de fuite 38 opposé au bord d’attaque 37 et, ici, disposé en regard des tubes caloporteurs 4, et un premier et un deuxième profils 42, 44, s’étendant chacun entre le bord d’attaque 37 et le bord de fuite 38. Le bord d’attaque 37 est par exemple défini comme le point à l’avant de la section du tube aérodynamique 8 où le rayon de courbure de la section est minimal. L’avant de la section du tube aérodynamique 8 peut quant à lui être défini comme la portion de la section du tube aérodynamique 8 qui est opposée - c'est-à-dire qui n’est pas en vis-à-vis - de l’échangeur de chaleur 1. De même, le bord de fuite 38 peut être défini comme le point à l’arrière de la section du tube aérodynamique 8 où le rayon de courbure de la section est minimal. L’arrière de la section du tube aérodynamique 8 peut être défini par exemple comme la portion de la section du tube aérodynamique 8 qui est en vis-à-vis de l’échangeur de chaleur 1.

La distance c entre le bord d’attaque 37 et le bord de fuite 38 est par exemple comprise entre 16 mm et 26 mm. Cette distance est ici mesurée selon une direction perpendiculaire à la direction d’alignement de la rangée de tubes de aérodynamiques 8 et à la direction longitudinale des tubes aérodynamiques 8.

Sur l’exemple de la figure 12, le bord d’attaque 37 est libre. Sur cette figure également, le bord d’attaque 37 est défini sur une portion parabolique de la section du tube aérodynamique 8.

Le tube aérodynamique 8 illustré aux figures 10 à 12 comporte encore au moins une ouverture 40 pour éjecter un flux d’air traversant le tube aérodynamique 8, à l’extérieur du tube aérodynamique 8 et du collecteur d’admission d’air 12, notamment sensiblement en direction de l’échangeur de chaleur 1. L’ouverture ou chaque ouverture 40 est par exemple une fente dans une paroi externe 41 du tube aérodynamique 8, la ou les fentes s’étendant par exemple selon la direction d’allongement du tube aérodynamique 8 dans lequel elles sont réalisées. La longueur totale de l’ouverture 40 ou des ouvertures peut être supérieure à 90 % de la longueur du tube aérodynamique. Chaque ouverture 40 est distincte des extrémités du tube aérodynamique 8, par lesquelles le tube aérodynamique 8 débouche dans un collecteur d’air 12. Chaque ouverture 40 est par ailleurs à l’extérieur du collecteur d’admission d’air 12. La forme en fente permet de constituer un passage d’air de grandes dimensions en direction de l’échangeur de chaleur 1 sans trop réduire la résistance mécanique des tubes aérodynamiques 8.

Dans la suite on décrit uniquement une ouverture 40 étant entendu que chaque ouverture 40 du tube aérodynamique 8 peut être identique à l’ouverture 40 décrite.

L’ouverture 40 est par exemple disposée à proximité du bord d’attaque 37. Dans l’exemple de la figure 12, l’ouverture 40 est sur le premier profil 42. Dans cet exemple, le deuxième profil 44 est dépourvu d’ouverture 40. L’ouverture 40 dans le premier profil 42 est configurée de sorte que le flux d’air éjecté par l’ouverture 40, s’écoule le long d’au moins une partie du premier profil 42.

Les tubes aérodynamiques 8 du dispositif de ventilation 2 peuvent être orientés alternativement avec le premier profil 42 ou le deuxième profil 44 orienté vers le haut, comme illustrés aux figures 10 et 11. Ainsi, alternativement, deux tubes aérodynamiques 8 voisins sont tels que leurs premiers profils 42 sont en vis-à-vis ou, au contraire, leurs deuxièmes profils 44 sont en vis-à-vis. La distance entre deux tubes aérodynamiques 8 voisins dont les deuxièmes profils 44 sont en vis-à-vis est inférieure à la distance entre deux tubes aérodynamiques 8 voisins dont les premiers profils 42 sont en vis-à-vis. Le pas entre deux tubes aérodynamiques voisins ou la distance entre le centre de la section géométrique d’un premier tube aérodynamique 8 et le centre de la section géométrique d’un second tube aérodynamique 8, tels que le premier profil 42 du premier tube aérodynamique 8 soit en vis-à-vis du premier profil 42 du deuxième tube aérodynamique 8, mesurée selon la direction d’alignement des tubes aérodynamiques 8 est supérieure ou égale à 15 mm, de préférence supérieure ou égale à 20 mm, et/ou inférieure ou égale à 30 mm, de préférence inférieure ou égale à 25 mm.

Pour chaque paire de tubes aérodynamiques 8 dont les ouvertures 40 sont en visà-vis, les flux d’air éjectés par ces ouvertures 40 créent ainsi un passage d’air dans lequel une partie, dite air induit, de l’air ambiant est entraîné par aspiration.

H est à noter ici que le flux d’air éjecté par les ouvertures 40 longe une partie au moins du premier profil 42 du tube aérodynamique 8, par exemple par effet Coanda. Tirant parti de ce phénomène, il est possible, grâce à l’entraînement de l’air ambiant dans le passage d’air créé, d’obtenir un débit d’air envoyé vers les tubes caloporteurs identique à celui généré par un ventilateur à hélice tout en consommant moins d’énergie.

En effet, le flux d’air envoyé vers la rangée de tubes caloporteurs 4 est la somme du flux d’air éjecté par les fentes et de l’air induit. Ainsi, il est possible de mettre en œuvre un ou plusieurs ventilateurs de puissance réduite par rapport à un ventilateur à hélice classique, mis en œuvre généralement dans le cadre d’un tel module d’échange de chaleur.

Un premier profil 42 présentant une surface Coanda permet par ailleurs de ne pas avoir à orienter les ouvertures 40 directement en direction des tubes caloporteurs 4, et ainsi de limiter l’encombrement des tubes aérodynamiques 8. H est ainsi possible de maintenir une section de passage plus importante entre les tubes aérodynamiques 8, ce qui favorise la formation d’un plus grand débit d’air induit.

L’ouverture 40 est, sur la figure 12, délimitée par des lèvres 40a, 40b. L’écartement e entre les lèvres 40a, 40b, qui définit la hauteur de l’ouverture 40, peut être supérieur ou égal à 0,3 mm, de préférence supérieur ou égal à 0,5 mm, de préférence encore supérieure ou égale à 0,7 mm et/ou inférieur à 2 mm, de préférence inférieur ou égal à 1,5 mm, de préférence encore inférieure à 0,9 mm, de manière plus préférée encore inférieure ou égale à 0,7 mm. La hauteur de la fente est la dimension de cette fente dans la direction perpendiculaire à sa longueur. Plus la hauteur de la fente 40 est faible, plus la vitesse du flux d’air éjecté par cette fente est grande. Une grande vitesse du flux d’air éjecté se traduit par une pression dynamique élevée. Cette pression dynamique est ensuite convertie en pression statique dans la zone de mélange du flux d’air éjecté par la fente 40 et du flux d’air induit. Cette pression statique permet de vaincre les pertes de charge dues à la présence de l’échangeur de chaleur en aval du dispositif de ventilation, afin d’assurer un flux d’air adapté à travers l’échangeur de chaleur. Ces pertes de charge dues à l’échangeur de chaleur varient notamment en fonction du pas des tubes caloporteurs et du pas des ailettes de l’échangeur de chaleur, ainsi qu’en fonction du nombre de module d’échange de chaleur qui peuvent être superposés dans l’échangeur de chaleur. Cependant, une hauteur de fente trop faible induit des pertes de charges élevées dans le dispositif de ventilation, ce qui implique d’utiliser un dispositif de propulsion d’air ou plusieurs surdimensionné(s). Ceci peut engendrer un surcoût et/ou créer un encombrement incompatible avec la place disponible au voisinage du module d’échange de chaleur dans le véhicule automobile.

La lèvre extérieure 40a est ici constituée de la prolongation de la paroi du tube aérodynamique 8 définissant le bord d’attaque 37. La lèvre intérieure 40b est constituée par une partie courbe 50 du premier profil 42 (cf. Figure 12). Une extrémité 51 de la lèvre interne 40b peut se prolonger, comme illustré à la figure 11, en direction du deuxième profil 44, au-delà d’un plan L normal à l’extrémité libre de la lèvre externe 40a. En d’autres termes, l’extrémité 51 de la lèvre interne 40b peut se prolonger, en direction du bord d’attaque 37, au-delà du plan L normal à l’extrémité libre de la lèvre extérieure 40a. L’extrémité 51 peut alors contribuer à diriger le flux d’air circulant dans le tube aérodynamique 8 vers l’ouverture 40.

Comme illustré à la figure 10, l’ouverture 40 du tube aérodynamique 8 peut ainsi être configurée de sorte qu’un flux d’air F circulant dans ce tube aérodynamique 8 soit éjecté par cette ouverture 40, en s’écoulant le long du premier profil 42 sensiblement jusqu’au bord de fuite 38 du tube aérodynamique 8. L’écoulement du flux d’air F le long du premier profil 42 peut résulter de l’effet Coanda. On rappelle que l’effet Coanda est un phénomène aérodynamique se traduisant par le fait qu’un fluide s’écoulant le long d’une surface à faible distance de celle-ci a tendance à l’affleurer, voire à s’y accrocher.

De plus, ce flux d’air F s’écoulant le long du premier profil provoque un flux d’air induit I dans le passage 46 entre deux tubes aérodynamique 8, le flux d’air induit I correspondant à une portion du flux d’air ambiant A aspiré entre les deux tubes aérodynamique en réaction à l’écoulement du flux d’air F le long du premier profil 42.

Pour ce faire, ici, la distance maximale h entre le premier 42 et le deuxième 44 profils, mesurée selon une direction d’alignement des tubes aérodynamiques 8, est en aval de l’ouverture 40. Fa distance maximale h peut être supérieure à 10 mm, de préférence supérieure à 11 mm et/ou inférieure à 20 mm, de préférence inférieure à 15 mm. Ici, à titre d’exemple, la distance maximale h est sensiblement égale à 11,5 mm. Une hauteur h trop faible peut engendrer d’importantes pertes de charge dans le tube aérodynamique 8 ce qui pourrait obliger à mettre en œuvre une turbomachine plus puissante et donc plus volumineuse. Pour une même valeur de la distance entre les tubes aérodynamiques 8, mesurée selon la direction d’alignement des tubes aérodynamiques, une hauteur h trop grande limite la section de passage entre les tubes aérodynamiques pour le flux d’air induit. Le flux d’air total dirigé vers l’échangeur de chaleur est alors également réduit.

Le premier profil 42 comporte ici une partie bombée 50 dont le sommet définit le point du premier profil 42 correspondant à la distance maximale h. La partie bombée 50 peut être disposée en aval de l’ouverture 40 dans le sens d’éjection du flux d’air. Notamment, la partie bombée 50 peut être contiguë à la lèvre interne 40b délimitant l’ouverture 40.

En aval de la partie bombée 50 dans le sens d’éjection dudit flux d’air par l’ouverture 40, le premier profil 42 du tube aérodynamique 8 de l’exemple de la figure 12 comporte une première partie 52 sensiblement rectiligne. Le deuxième profil 44 comporte, dans l’exemple illustré à la figure 12, une partie sensiblement rectiligne 48, s’étendant de préférence sur une majorité de la longueur du deuxième profil 44. Dans l’exemple de la figure 12, la longueur 1 de la première partie rectiligne 52, mesurée selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale du tube aérodynamique 8 et à la direction d’alignement de la rangée de tubes aérodynamiques, peut être supérieure ou égale à 30 mm, de préférence supérieure ou égale à 40 mm, et/ou inférieur ou égale à 50 mm. Une longueur relativement grande de cette première partie rectiligne est souhaitée notamment pour assurer le guidage du flux d’air éjecté de l’ouverture 40, ce qui permet d’assurer une plus grande aspiration d’air. La longueur de cette première partie rectiligne est cependant limitée du fait de l’encombrement correspondant du dispositif de ventilation et de ses conséquences sur le packaging du dispositif de ventilation ou du module d’échange de chaleur.

Dans ce cas, la première partie rectiligne 52 du premier profil 42 et la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 peuvent former un angle Θ non plat. L’angle Θ ainsi formé peut notamment être supérieur ou égale 5°, et/ou inférieur ou égal 20°, de préférence encore sensiblement égal à 10°. Cet angle de la première partie rectiligne 52 par rapport à la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 permet d’accentuer la détente du flux d’air éjecté par l’ouverture 40 et subissant l’effet Coanda le forçant à suivre le premier profil 42, cette détente accentuée permettant d’accroître le flux d’air induit. Un angle Θ trop grand risque cependant d’empêcher la réalisation de l’effet Coanda, de sorte que le flux d’air éjecté par l’ouverture 40 risque de ne pas suivre le premier profil 42 et, dès lors, de ne pas être orienté correctement en direction de l’échangeur de chaleur 2.

Le premier profil 42 peut comporter, comme illustré à la figure 12, une deuxième partie rectiligne 38a, en aval de la première partie rectiligne 52, dans le sens d’éjection du flux d’air, la deuxième partie rectiligne 38a s’étendant sensiblement parallèlement à la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44. Le premier profil 42 peut également comporter une troisième partie rectiligne 54, en aval de la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil 42. La troisième partie rectiligne 54 peut former un angle non plat avec la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44. La troisième partie rectiligne 54 peut s’étendre, comme illustré, sensiblement jusqu’à un bord arrondi reliant la troisième partie rectiligne 54 du premier profil 42 et le partie rectiligne 48 du deuxième profil 44. Le bord arrondi peut définir le bord de fuite 38 de la section transversale du tube aérodynamique 8.

La partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 s’étend dans l’exemple de la figure 12 sur la majorité de la longueur c de la section transversale. Cette longueur c est mesurée selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale des tubes aérodynamiques 8 et à la direction d’alignement de la rangée des tubes aérodynamiques 8. Cette direction correspond, dans l’exemple de la figure 12, sensiblement à la direction de l’écoulement du flux d’air induit. Dans ce premier exemple de réalisation, la longueur c de la section transversale (ou largeur du tube aérodynamique 8) peut être supérieure ou égale à 50 mm et/ou inférieure ou égale à 70 mm, de préférence sensiblement égale à 60 mm. En effet, les inventeurs ont constaté qu’une longueur relativement grande de la section transversale du tube aérodynamique permet de guider de manière plus efficace le flux d’air éjecté par l’ouverture 40 et le flux d’air induit, qui se mélange à ce flux d’air éjecté. Cependant, une longueur trop importante de la section transversale du tube aérodynamique 8 pose de problème de packaging du dispositif de ventilation 2. En particulier, l’encombrement du module d’échange de chaleur peut alors être trop important par rapport à la place qui est disponible dans le véhicule automobile dans lequel il est destiné à être monté. Le packaging du module d’échange de chaleur ou du dispositif de ventilation peut également être problématique dans ce cas.

Par ailleurs, comme illustré à la figure 12, la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil 42 et la portion 38b de la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 qui lui fait face, sont parallèles. Par exemple, la distance f entre cette deuxième partie rectiligne 38a et la portion 38b de la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 peut être supérieure ou égale à 2 mm et/ou inférieure ou égale à 10 mm, de préférence inférieure ou égale à 5 mm.

La figure 12 illustre encore que la section transversale (ou section géométrique) du tube aérodynamique 8 délimite une section de passage S pour le flux d’air traversant le tube aérodynamique 8. Cette section de passage S est ici définie par les parois du tube aérodynamique 8 et par le segment s’étendant selon la direction d’alignement des tubes aérodynamiques 8 entre le deuxième profil 44 et le bout de l’extrémité 51 de la lèvre interne 40b. Cette section de passage peut avoir une aire supérieure ou égale à 150 mm², de préférence supérieure ou égale à 200 mm², et/ou inférieure ou égale à 700 mm², de préférence inférieure ou égale à 650 mm². Une section de passage du flux d’air dans le tube aérodynamique 8 permet de limiter les pertes de charge qui auraient pour conséquence de devoir surdimensionner le ou les ventilateurs mis en œuvre pour obtenir un débit d’air éjecté par l’ouverture 40 souhaité. Cependant, une section de passage importante induit un encombrement important du tube aérodynamique 8. Ainsi, à pas fixe des tubes aérodynamiques, une section de passage plus grande risque de nuire à la section de passage du flux d’air induit entre les tubes aérodynamiques 8, ne permettant pas, ainsi, d’obtenir un débit total d’air satisfaisant, dirigé vers les tubes caloporteurs 4.

De manière à obstruer le moins possible l’écoulement de l’air vers les tubes caloporteurs 4 et les ailettes, le dispositif de ventilation 2 muni de tels tubes aérodynamiques 8 est avantageusement disposé de façon que chaque tube aérodynamique 8 soit en vis-à-vis de la face frontale 4f reliant les première 4a et seconde 4b parois planes d’un tube caloporteur 4 correspondant. Plus particulièrement, le bord de fuite 38 de chaque tube aérodynamique 8 est compris dans le volume délimité par les première et seconde parois planes longitudinales du tube caloporteur 4 correspondant.

De préférence, la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil et la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 sont contenues respectivement dans un même plan que la première paroi plane longitudinale et la seconde paroi plane longitudinale du tube caloporteur 4 correspondant.

En particulier, la distance f séparant la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil 42 et la portion 38b de la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 qui lui fait face, est sensiblement égale à la distance séparant la première paroi longitudinale et la seconde paroi longitudinale du tube caloporteur 4 en vis-à-vis duquel le tube aérodynamique 8 est disposé. Par exemple, cette distance f est supérieure ou égale à 2 mm et/ou inférieure ou égale à 10 mm, de préférence inférieure ou égale à 5 mm.

Dans d’autres modes de réalisation, la distance f séparant la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil 42 et la portion 38b de la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44, qui lui fait face, peut toutefois être inférieure à la distance séparant la première paroi longitudinale et la seconde paroi longitudinale du tube caloporteur en vis-à-vis duquel le tube aérodynamique 8 est disposé.

Deux tubes caloporteurs 4 peuvent être contenus dans le volume délimité par le passage d’air défini par deux tubes aérodynamiques 8 voisins. On peut toutefois envisager qu’un seul tube caloporteur 4, ou encore trois ou quatre tubes caloporteurs 4 soient contenus dans ce volume. A l’inverse, on peut envisager qu’un tube aérodynamique 8 soit disposé en vis-à-vis de chaque tube caloporteur 4.

Dans les exemples des figures 13, 14 et 15, les conduits aérodynamiques 8 sont sensiblement rectilignes, parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée de tubes aérodynamiques 8. Cependant, les premier et deuxième profils 42, 44 de chaque tube aérodynamique 8 sont, selon ces exemples, symétriques par rapport à un plan C-C, ou plan de corde, passant par le bord d’attaque 37 et le bord de fuite 38 de chaque tube aérodynamique 8.

Comme les premier et deuxième profils 42, 44 sont symétriques, chacun de ces profils 42, 44 est muni d’une ouverture 40. Ainsi, au moins une première ouverture 40 est réalisée sur le premier profil 42, qui est configurée pour qu’un flux d’air sortant de la première ouverture 42 s’écoule le long d’au moins une partie du premier profil 42. De même, au moins une deuxième ouverture 40 est présente sur le deuxième profil 44, qui est configurée pour qu’un flux d’air sortant de la deuxième ouverture 40 s’écoule le long d’au moins une partie du deuxième profil 44. Comme pour l’exemple de la figure 12, ceci peut être réalisé ici en mettant en œuvre l’effet Coanda.

Pour les mêmes raisons que celles données pour l’exemple de la figure 12, la distance c entre le bord d’attaque 37 et le bord de fuite 38 peut également, dans ces exemples, être supérieure ou égale à 50 mm et/ou inférieure ou égale à 80 mm. Notamment la longueur c peut être égale à 60 mm.

Les ouvertures 40 sont analogues à celles de l’exemple de la figure 12. Notamment, la distance e séparant les lèvres interne 40b et externe 40a de chaque ouverture 40 peut être supérieure ou égale à 0,3 mm, de préférence supérieure ou égale à 0,5 mm, de préférence encore supérieure ou égale à 0,7 mm, et/ou inférieure ou égale à 2 mm, de préférence inférieure ou égale à 1,5 mm, de préférence encore inférieure ou égale à 0,9 mm et de manière préférée encore inférieure ou égale à 0,7 mm.

Le fait que les profils 42, 44 soient symétriques par rapport au plan de corde C-C passant par le bord d’attaque 37 et le bord de fuite 38 du tube aérodynamique 8 permet de limiter l’obstruction au flux d’air entre le dispositif de ventilation 2 et les tubes caloporteurs 4, tout en créant davantage de passages d’air dans le volume disponible devant les tubes caloporteurs 4.

Autrement dit, contrairement à l’exemple de réalisation de la figure 12, un passage d’air entraînant l’air ambiant est créé entre chaque paire de tubes aérodynamiques 8 voisins, réalisés selon l’un des figure 13 à 15.

Le pas entre deux tubes aérodynamiques 8 voisins peut, dans ce cas, être supérieure ou égale à 15 mm, de préférence supérieure ou égale à 20 mm, de préférence encore supérieure ou égale à 23 mm et/ou inférieure ou égale à 30 mm, de préférence inférieure ou égale à 25 mm, de préférence encore inférieure ou égale à 27 mm. En effet, si le pas entre les tubes aérodynamiques 8 est plus faible, le débit d’air induit s’en trouve limité par une section de passage entre les tubes aérodynamiques faibles. Au contraire, si le pas est trop grand, le flux d’air éjecté ne permet pas de créer un flux d’air induit sur tout le pas entre les tubes aérodynamiques voisins.

Le pas entre deux tubes aérodynamiques 8 voisins peut notamment être défini comme la distance entre le centre de la section transversale de deux tubes aérodynamiques 8 voisins ou, plus généralement, comme la distance entre un point de référence sur un premier tube aérodynamique 8 et le point correspondant au point de référence, sur le tube aérodynamique 8 le plus proche. Le point de référence peut notamment être l’un parmi le bord d’attaque 37, le bord de fuite 38 ou le sommet de la partie bombée 50.

La distance entre les tubes aérodynamiques 8 et les tubes caloporteurs 4 peut notamment être choisie supérieure ou égale à 5 mm, de préférence supérieure ou égale à 40 mm, et/ou inférieure ou égale à 150 mm, de préférence inférieure ou égale à 100 mm. En effet, le pic de vitesse du profil de vitesse de l’air au voisinage du profil, tend à se réduire en s’écartant de l’ouverture 40 dans le tube aérodynamique. Une absence de pic traduit un mélange homogène du flux d’air éjecté par l’ouverture 40 et du flux d’air induit. Il est préférable qu’un tel mélange homogène soit réalisé avant que le flux d’air n’arrive sur les tubes aérodynamiques. En effet, un flux d’air incident sur les tubes caloporteurs, hétérogène, ne permet pas un refroidissement optimal des tubes caloporteurs et induit des pertes de charges plus importantes. Cependant, la distance entre les tubes aérodynamiques et les tubes caloporteurs est de préférence contenue pour limiter l’encombrement du module de refroidissement.

Dans l’exemple illustré à la figure 13, les premier et deuxième profils 42, 44 du tube aérodynamique 8 convergent vers le bord de fuite 38 de façon que la distance séparant les premier et deuxième profils 42, 44 diminue strictement en direction du bord de fuite 38 à partir d’un point de ces premier et deuxième profils 42, 44 correspondant à la distance maximale h entre ces deux profils, ces points des premier et deuxième profils

42, 44 étant en aval des ouverture 40 dans le sens d’écoulement du flux d’air éjecté par l’ouverture 40. De préférence, les premier et deuxième profils 42, 44 forment chacun un angle compris entre 5 et 10° avec la corde C-C de symétrie de la section transversale du tube aérodynamique 8.

De ce fait, contrairement à l’exemple de la figure 12, le profil aérodynamique de la figure 13 ne comprend pas une portion délimitée par des première et deuxième parois planes opposées parallèles. Ceci présente l’avantage de limiter la traînée le long du profil aérodynamique du tube aérodynamique 8.

Par exemple, la distance maximale h entre le premier profil 42 et le deuxième profil 44 peut être supérieure ou égale à 10 mm et/ou inférieure ou égale à 30 mm. Notamment cette distance maximale h peut être égale à 11,5 mm.

Dans l’exemple illustré à la figure 14, le bord de fuite 38 est formé par le sommet joignant deux portions rectilignes 60 symétriques du premier profil 42 et du deuxième profil 44 de chaque tube aérodynamique 8. Selon la variante de la figure 14, le bord de fuite 38 est le point de la section transversale du tube aérodynamique 8 situé le plus proche de l’échangeur de chaleur. En d’autres termes, l’angle a formé par les deux portions rectilignes 60 est inférieur à 180 °, notamment inférieur à 90 °.

Au contraire, dans la variante de la figure 15, le bord de fuite 38 est disposé entre les deux portions rectilignes 38a, 38b des premier et deuxième profils 42, 44. En d’autres termes, l’angle a formé par les portions rectilignes 60 est ici supérieur à 90 °, notamment supérieur à 180 °.

L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Notamment, les différents exemples peuvent être combinés, tant qu’ils ne sont pas contradictoires.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Turbine (102) pour ventilateur tangentiel (100) destiné à équiper un véhicule automobile, la turbine s’étendant principalement selon la direction d’un axe longitudinal (L102) de la turbine (102), la turbine (102) ayant une pluralité de pales (110) réparties par étages (112 ; 112i ; 1122) le long dudit axe longitudinal (L102) de la turbine (102), chaque étage (112; 112i ; 1122) comprenant une pluralité de pales (110) réparties angulairement autour dudit axe longitudinal (L102) de la turbine (102), les pales (110) de chaque étage (112 ; 112i ; 1122) de pales (110) étant de préférence équiréparties angulairement autour dudit axe longitudinal (L102) de la turbine (102), turbine dans laquelle les pales (110) d’un premier étage (112i) de pales (110) sont décalées angulairement par rapport aux pales (110) d’au moins un deuxième étage (1122) de pales (110).
2. 2. Turbine selon la revendication 1, dans laquelle les pales (110) du premier étage (1121) de pales (110) sont décalées angulairement par rapport aux pales (110) des deux étages (112) de pales (110) voisins dudit premier étage ( 112i) de pales (110).
3. 3. Turbine selon la revendication 2, dans laquelle les pales (110) de chaque premier étage (1121) de pales (110) sont décalées angulairement par rapport aux pales (110) des deux étages (112) de pales (110) voisins de chaque premier étage ( 112i) de pales (110).
4. 4. Turbine selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle les pales (110) du premier étage (112i) de pales (110) sont décalées angulairement par rapport aux pales (110) du au moins un deuxième étage (1122) de pales (110) d’un décalage angulaire correspondant à l’épaisseur des pales (110) du premier étage (112i) de pales (110) et/ou du deuxième étage ( 1122) de pales (110).
5. 5. Turbine selon Tune quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les pales (110) du premier étage (1120 de pales (110) sont décalées angulairement par rapport aux pales (110) du au moins un deuxième étage (1122) de pales (110) d’un décalage angulaire égal à la moitié du pas angulaire entre les pales (110) du premier étage (112i) de pales (110) et/ou du au moins un deuxième étage (1122) de pales (110).
6. 6. Turbine selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les pales (110) dudit premier étage (1120 de pales (110) sont décalées angulairement par rapport à toutes les pales (110) de tous les autres étages (112) de pales (110).
7. 7. Turbine selon la revendication 6, dans laquelle les pales (110) de chaque étage (112) de pales (110) sont décalées angulairement par rapport à toutes les pales (110) de tous les autres étages (112) de pales (110).
8. 8. Ventilateur tangentiel (100) destiné à équiper un véhicule automobile comprenant une volute (12) définissant un logement sensiblement cylindrique, un moteur électrique et une turbine (102) selon l’une quelconque des revendications précédentes reçue dans le logement sensiblement cylindrique et adaptée à être entraînée en rotation par le moteur électrique.
9. 9. Dispositif de ventilation (2) pour véhicule automobile, notamment pour module d’échange de chaleur (10) de véhicule automobile, comprenant un ventilateur tangentiel (100) selon la revendication 8, et une pluralité de tubes (8) aptes à être alimentés en flux d’air par le ventilateur tangentiel (100), chaque tube (8) ayant au moins une ouverture (16 ; 40) d’éjection d’un flux d’air parcourant le tube (8).
10. 10. Module d’échange de chaleur (10) pour véhicule automobile comprenant un dispositif d’échange de chaleur (1) et un dispositif de ventilation (2) selon la revendication 9, apte à créer un flux d’air (Fl) à travers le dispositif d’échange de chaleur (1).