FR3106942A1 - Chambre de refroidissement pour machine électrique tournante - Google Patents

Abstract

Machine électrique tournante (10), comprenant : - un rotor (12) mobile en rotation autour d’un axe (X), - un stator (15) disposé autour du rotor (12), et - une chambre (40) de refroidissement disposée radialement autour du stator (12) et délimitée entre une paroi radialement intérieure (70) et une paroi radialement extérieure (71), du liquide circulant dans cette chambre (40) entre une entrée (61) en liquide dans la chambre et une sortie (62) en liquide dans la chambre, cette entrée (61) en liquide et cette sortie (62) en liquide étant angulairement décalées par rapport à l’axe de rotation du rotor, l’une au moins de la paroi radialement intérieure (70) et de la paroi radialement extérieure (71) portant au moins un relief (73, 74) faisant radialement saillie dans la chambre (40) de refroidissement en direction de l’autre de la paroi radialement intérieure (70) et de la paroi radialement extérieure (71), sans atteindre cette autre paroi. Figure pour l’abrégé : Figure 3

Description

Chambre de refroidissement pour machine électrique tournante

La présente invention concerne une chambre de refroidissement pour une machine électrique tournante, ainsi qu’une machine électrique tournante comprenant une telle chambre de refroidissement.

La machine électrique est par exemple un alternateur ou un alterno-démarreur alimenté par une tension nominale de 12V ou de 48V, voire plus, ou un moteur électrique.

Cette machine électrique peut être intégrée à un véhicule à propulsion hybride ou purement électrique, par exemple une automobile.

Ce type de machine électrique tournante peut être refroidi par convexion au moyen de ventilateurs montés sur le rotor et permettant de faire circuler un flux d’air notamment à travers le stator. Ce type de refroidissement est particulièrement efficace lorsque la machine fonctionne à grande vitesse. En effet, plus le rotor tourne vite et plus le ventilateur peut brasser de l’air. Cependant, ce type de refroidissement peut ne pas être suffisant lorsque la machine fonctionne à faible vitesse de rotation. En outre, le refroidissement par air est limité par la taille du ventilateur qui doit tenir dans un encombrement restreint.

Il est connu, par exemple de la demande WO2019/063306 déposé au nom de la Demanderesse, de prévoir un circuit de refroidissement d’une machine électrique tournante et de son électronique de puissance en faisant circuler de l’eau dans une première chambre de refroidissement ménagée dans le dissipateur thermique associé aux composants de l’électronique de puissance, puis dans une deuxième chambre de refroidissement ménagée dans le carter de la machine électrique. La deuxième chambre de refroidissement comprend une entrée en eau et une sortie en eau qui sont angulairement décalées et qui sont séparées par muret s’étendant radialement dans la chambre et obturant cette dernière de manière à séparer l’entrée en fluide de la sortie en fluide. La réalisation d’une chambre de refroidissement avec un tel muret est relativement complexe et coûteuse.

Il existe un besoin pour remédier à l’inconvénient précité.

L’invention a pour but de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l’un de ses aspects, à l’aide d’une machine électrique tournante, comprenant :

- un rotor mobile en rotation autour d’un axe,

- un stator disposé autour du rotor, et

- une chambre de refroidissement disposée radialement autour du stator et délimitée entre une paroi radialement intérieure et une paroi radialement extérieure, du liquide circulant dans cette chambre entre une entrée en liquide dans la chambre et une sortie en liquide dans la chambre, cette entrée en liquide et cette sortie en liquide étant angulairement décalées par rapport à l’axe de rotation du rotor,

l’une au moins de la paroi radialement intérieure et de la paroi radialement extérieure portant au moins un relief faisant radialement saillie dans la chambre de refroidissement en direction de l’autre de la paroi radialement intérieure et de la paroi radialement extérieure, sans atteindre cette autre paroi.

La saillie radiale définie par le muret correspond à une réduction locale de la dimension radiale de la chambre de refroidissement.

Selon l’invention, le relief porté par une paroi ne s’étend pas dans la chambre jusqu’à l’autre paroi, de sorte que ce relief n’établit pas d’étanchéité. Il n’est ainsi pas nécessaire de s’assurer que les chaines de cotes des pièces réalisant cette chambre seront à même d’obtenir cette étanchéité. Par ailleurs, il peut s’avérer avantageux de ménager en permanence une perte de charge entre l’entrée en liquide et la sortie en liquide via la fuite existant dans la chambre au niveau du relief.

Au sens de la présente demande :

- « axialement » signifie « parallèlement à l’axe de rotation du rotor »,

- « radialement » signifie « dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du rotor et le long d’une droite coupant cet axe de rotation »,

- « angulairement » signifie « dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du rotor et en se déplaçant autour de cet axe », et

- « axe du rotor» désigne l’axe de rotation de la machine électrique tournante.

Le relief peut être réalisé d’une seule pièce avec la paroi portant ledit relief et délimitant en partie la chambre. Cette paroi et ce relief sont par exemple réalisés par moulage. La paroi portant le relief appartient par exemple à l’un des paliers de la machine électrique, auquel cas l’angle de dépouille du relief peut être le même que celui du palier.

Le relief peut avoir une forme de créneau dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation. Les deux bords d’extrémité angulairement parlant de ce relief peuvent ainsi être parallèles. Dans une variante, ces deux bords d’extrémité ne sont pas parallèles. La dimension angulaire du relief, mesurée depuis l’axe de rotation de la machine entre ses deux bords d’extrémité angulairement parlant, peut être comprise entre 0° et 180°.

Chacune de la paroi radialement intérieure de la chambre et de la paroi radialement extérieure de la chambre peut être cylindrique sur tout ou partie de son pourtour angulaire. La chambre de refroidissement peut conserver une dimension radiale constante sur tout son pourtour angulaire, ou non.

La chambre de refroidissement peut être fermée de manière étanche à chacune de ses extrémités axiales par un joint d’étanchéité.

La paroi radialement intérieure de la chambre peut porter au moins un premier relief faisant radialement saillie dans la chambre de refroidissement en direction de la paroi radialement extérieure sans atteindre cette paroi radialement extérieure, et la paroi radialement extérieure de la chambre peut porter au moins un deuxième relief faisant radialement saillie dans la chambre de refroidissement en direction de la paroi radialement intérieure sans atteindre cette paroi radialement intérieure.

Indépendamment du nombre de premier et de deuxième relief, ces derniers peuvent être disposés de manière à ce que l’on rencontre une alternance de premier(s) relief(s) et de deuxième(s) relief(s) lorsque l’on se déplace angulairement dans la chambre de refroidissement. Autrement dit, il existe un parcours lorsque l’on se déplace angulairement dans la chambre de refroidissement selon lequel on ne rencontre pas consécutivement deux reliefs du même type, c’est-à-dire deux premiers reliefs ou deux deuxièmes reliefs. Le nombre global de reliefs peut dépendre de l’angle existant entre l’entrée en liquide et la sortie en liquide dans la chambre de refroidissement, cet angle étant mesuré depuis l’axe de rotation. Plus cet angle augmente, plus ce nombre global peut augmenter. Cet angle peut prendre toute valeur entre 180° et 360°, par exemple une valeur entre 270° et 350°..

Une alternance d’un premier relief avec un deuxième relief peut ménager une chicane pour le liquide cherchant à circuler dans la chambre de refroidissement entre l’entrée en liquide et la sortie en liquide. Cette chicane détermine le débit de fuite à travers les reliefs.

Cette alternance de premier(s) et de deuxième(s) reliefs peut être choisie pour agir sur la répartition du liquide dans la chambre de refroidissement sur le pourtour du stator entre:

- le liquide circulant de l’entrée en liquide à la sortie en liquide sans traverser le ou les reliefs, et

- le liquide circulant de l’entrée en liquide à la sortie en liquide en traversant ce ou ces reliefs.

Tous les reliefs précités peuvent être exclusivement situés dans la même fraction de la chambre de refroidissement définie entre l’entrée en liquide et la sortie en liquide. Autrement dit, le liquide pénétrant dans la chambre par l’entrée en liquide peut gagner la sortie en liquide: soit par des trajets traversant tous les reliefs, soit par des trajets n’en traversant aucun.

Le nombre de premiers reliefs peut être égal au nombre de deuxièmes reliefs, étant notamment égal à un ou à deux, ou plus.

En variante, le nombre de premiers reliefs peut ne pas être égal au nombre de deuxièmes reliefs, étant supérieur ou inférieur au nombre de deuxièmes reliefs. Un premier, respectivement deuxième, relief peut par exemple être associé à deux deuxièmes, respectivement premiers, reliefs.

Chaque premier relief peut avoir la même dimension radiale que chaque deuxième relief.

En variante, chaque premier relief peut avoir une dimension radiale supérieure à la dimension radiale de chaque deuxième relief, ou l’inverse.

La dimension radiale d’un premier relief et la dimension radiale d’un deuxième relief directement adjacents angulairement parlant peuvent être choisies de manière à ce que ce premier et ce deuxième relief se chevauchent radialement sur au moins 20 % de la dimension radiale de la chambre de refroidissement.

Chaque premier relief peut avoir la même dimension angulaire que chaque deuxième relief.

En variante, chaque deuxième relief peut avoir une dimension angulaire supérieure à la dimension angulaire de chaque premier relief, ou l’inverse.

Dans un exemple précis, chaque premier relief a une dimension radiale supérieure à la dimension radiale de chaque deuxième relief, et chaque premier relief a une dimension angulaire inférieure à la dimension angulaire de chaque deuxième relief.

Dans tout ce qui précède, lorsqu’il y a plusieurs premiers reliefs, tous ces premiers reliefs peuvent avoir la même forme entre eux, ou non.

Dans tout ce qui précède, lorsqu’il y a plusieurs deuxièmes reliefs, tous ces deuxièmes reliefs peuvent avoir la même forme entre eux, ou non.

Dans tout ce qui précède, chaque relief peut s’étendre sur au moins 60% de la dimension axiale de la chambre de refroidissement, notamment 90%. Chaque relief s’étend par exemple sur au plus 99% de la dimension axiale de la chambre de refroidissement, et notamment sur au moins de 90% de cette dimension axiale. Une ou plusieurs extrémités axiales de la chambre peut être dépourvue de relief, rendant plus facile la coopération de cette extrémité avec un joint. Chaque relief ne s’étend pas nécessairement sur toute la hauteur de la chambre de refroidissement.

La machine électrique tournante est par exemple une machine synchrone, par exemple une machine synchrone triphasée ou une machine synchrone dont l’enroulement électrique de stator définit un double système triphasé. L’enroulement électrique de stator est par exemple formé par des fils ou par des barres conductrices reliées les unes les autres.

Dans tout ce qui précède, le rotor peut être un rotor à griffes. En variante ou en complément, il peut s’agir d’un rotor à aimants permanents.

Ce rotor comprend alors une première et une deuxième roues polaires imbriquées, la première roue polaire définissant une série de griffes de forme globalement trapézoïdale, chaque griffe s'étendant axialement en direction de la deuxième roue polaire, la deuxième roue polaire définissant une série de griffes de forme globalement trapézoïdale, chaque griffe s'étendant axialement en direction de la première roue polaire. Un aimant permanent peut être reçu entre deux griffes consécutives circonférentiellement parlant pour le rotor. En variante, le rotor peut être autre qu’un rotor à griffes, comprenant par exemple un paquet de tôles ou étant un rotor à cage.

Dans tout ce qui précède, le rotor peut comprendre un nombre de paires de pôles quelconque, par exemple six ou huit paires de pôles.

La machine électrique tournante peut présenter une puissance électrique nominale de 4 kW, 8 kW, 15 kW, 25 kW ou plus.

Cette machine électrique tournante peut être alimentée électriquement depuis une unité de stockage d’énergie électrique via un onduleur/redresseur, cet onduleur/redresseur permettant, selon que la machine électrique fonctionne en moteur ou en génératrice, de charger un réseau de bord du véhicule ou d’être électriquement alimenté depuis ce réseau.

La tension nominale de l’unité de stockage d’énergie électrique peut être de 12 V, 48 V ou avoir une autre valeur, par exemple une autre valeur supérieure à 300 V.

La machine électrique tournante peut encore comprendre une poulie ou tout autre moyen de liaison vers le reste du groupe motopropulseur du véhicule tel qu’un engrenage. La machine électrique est par exemple reliée, notamment via une courroie, au vilebrequin du moteur thermique du véhicule. En variante, la machine électrique est reliée à d’autres emplacement du groupe motopropulseur, par exemple à l’entrée de la boîte de vitesses du point de vue du couple transitant vers les roues du véhicule, en sortie de la boîte de vitesses du point de vue du couple transitant vers les roues du véhicule, au niveau de la boîte de vitesses du point de vue du couple transitant vers les roues du véhicule, ou encore sur le train avant ou le train arrière de ce groupe motopropulseur.

La machine électrique tournante n’est pas nécessairement une machine synchrone, pouvant être une machine asynchrone.

Le liquide peut être de l’eau ou tout autre liquide de refroidissement, par exemple celui utilisé pour refroidir le moteur thermique du véhicule lorsque le véhicule est un véhicule hybride.

La chambre de refroidissement peut uniquement refroidir la machine électrique tournante, sans refroidir également l’onduleur/redresseur associé à la machine électrique. Cet onduleur/redresseur peut être refroidi autrement, par exemple par un autre liquide ou par de l’air.

En variante, et conformément à ce qui est exposé dans la demande WO2019/063306 dont le contenu est incorporé par référence à la présente demande en ce qui concerne le refroidissement de la machine électrique tournante et de l’onduleur/redresseur qui y est associé, la chambre de refroidissement peut être en communication fluidique avec une autre chambre de refroidissement permettant de refroidir l’onduleur/redresseur. Ces deux chambres de refroidissement peuvent être parcourues par le même liquide.

Cette autre chambre de refroidissement peut être un canal intégré dans le dissipateur thermique sur lequel sont montés les composants électroniques de l’onduleur/redresseur. Ce canal intégré dans le dissipateur peut être réalisé par moulage ou extrusion de matière après réalisation du dissipateur thermique. Cette autre chambre de refroidissement peut avoir une forme sensiblement d’arc de cercle ou de U, lorsqu’observée selon l’axe de rotation.

La paroi radialement intérieure de la chambre peut appartenir à une jupe axiale d’un premier palier, ce premier palier comprenant également une paroi transversale s’étendant radialement.

La paroi radialement extérieure de la chambre peut appartenir à une jupe axiale d’un deuxième palier, ce deuxième palier comprenant également une paroi transversale s’étendant radialement.

Ces deux parois transversales peuvent délimiter axialement le logement dans lequel le stator et le rotor de la machine électrique sont reçues.

Chacun de ces paliers peut porter un roulement pour le montage à rotation de l'arbre de la machine électrique tournante. Il s’agit par exemple d’un roulement à billes ou encore d’un roulement à cage.

Le dissipateur thermique précité peut être monté sur l’une des parois transversales précitées.

L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’un exemple non limitatif de mise en œuvre de celle-ci et à l’examen du dessin annexé sur lequel:

représente de façon schématique et en coupe axiale un exemple de machine électrique tournante auquel peut s’appliquer l’invention,

représente une chambre de refroidissement de la machine de la figure 1 selon l’art antérieur, et

représente en détail des reliefs faisant saillie dans la chambre de refroidissement d’une machine électrique tournante similaire à celle de la figure 1, selon un exemple de mise en œuvre de l’invention.

On a représenté sur la figure 1 une machine électrique tournante 10 polyphasée, notamment pour véhicule automobile, à laquelle peut s’appliquer l’invention.

Cette machine électrique tournante peut former un alternateur ou un alterno-démarreur du véhicule ou un moteur électrique du véhicule. Cette machine électrique tournante peut être alimentée via une électronique de puissance 24 comprenant un onduleur/redresseur par une batterie dont la tension nominale est de 12 V ou 48 V ou d’une valeur supérieure à 300 V, par exemple.

La machine électrique tournante 10 comporte un carter 11. A l'intérieur de ce carter 11, elle comporte, en outre, un arbre 13, un rotor 12 solidaire en rotation de l’arbre 13 et un stator 15 entourant le rotor 12. Le mouvement de rotation du rotor 12 se fait autour d’un axe X.

Dans cet exemple, le carter 11 comporte un palier avant 16 et un palier arrière 17 qui sont assemblés ensemble. Ces paliers 16, 17 sont de forme creuse et portent, chacun, centralement un roulement à billes 18, 19 respectif pour le montage à rotation de l'arbre 13. En outre, le carter 11 comporte des moyens de fixation, non représentés, permettant le montage de la machine électrique tournante 10 dans le véhicule.

Une poulie, non représentée, est fixée sur une extrémité avant 14 de l’arbre 13, au niveau du palier avant 16, par exemple à l’aide d’un écrou en appui sur le fond de la cavité de cette poulie. Cette poulie permet de transmettre le mouvement de rotation à l’arbre 13 ou à l’arbre 13 de transmettre son mouvement de rotation à la courroie.

Dans la suite de la description, les dénominations supérieures et inférieures ainsi que dessus/dessous ou encore avant/arrière se réfèrent à la poulie. Ainsi une face supérieure ou de dessus ou avant étant une face orientée en direction de la poulie alors qu’une face inférieure ou de dessous ou arrière étant une face orientée en direction opposée de la poulie.

L’extrémité arrière de l’arbre 13 porte, ici, des bagues collectrices 21 appartenant à un collecteur. Des balais appartenant à un porte-balais, non représenté, sont disposés de façon à frotter sur les bagues collectrices 21. Le porte-balais est relié à un régulateur de tension, non représenté, faisant parti de l’électronique de puissance 24 déjà mentionné.

L’électronique de puissance 24 comprend encore un onduleur/redresseur connecté d’une part aux phases du stator et d’autre part au réseau de bord du véhicule. L’onduleur/redresseur comprend des interrupteurs tels que des transistors ainsi que d’autres composants électroniques, et ces composants électroniques 11 sont refroidis via un dissipateur thermique 23. Toujours dans cet exemple, l’électronique de puissance 24 est montée sur une extrémité axiale de la machine 10 et notamment son extrémité axiale arrière. En particulier, le dissipateur thermique 23 est monté sur le palier arrière 17 au moyen de dispositifs de fixation qui sont par exemple des vis ou des tirants.

Dans cet exemple, le rotor 12 est un rotor à griffes. Il comporte deux roues polaires 31. Chaque roue polaire 31 est formée d’un plateau 32 et d’une pluralité de griffes 33 formants des pôles magnétiques. Le plateau 32 est d’orientation transversale et présente, par exemple, une forme sensiblement annulaire. Ce rotor 12 comporte, en outre, un noyau 34 cylindrique qui est intercalé axialement entre les roues polaires 31. Ici, ce noyau 34 est formé de deux demi noyaux appartenant chacun à l’une des roues polaires. Le rotor 12 comporte, entre le noyau 34 et les griffes 33, une bobine 35 comportant, ici, un moyeu de bobinage et un bobinage électrique sur ce moyeu. Par exemple, les bagues collectrices 21 appartenant au collecteur sont reliées par des liaisons filaires à ladite bobine 35. Le rotor 12 peut également comporter des aimants permanents 20 interposés entre deux griffes 33 adjacentes. Dans la coupe de la figure 1, les griffes ne sont que partiellement représentées au profil des aimants 20.

L’invention n’est cependant pas limitée à un rotor à griffes, le rotor pouvant en variante être formée à l’aide d’un paquet de tôles, étant par exemple un rotor à aimants permanents.

Dans cet exemple de réalisation, le stator 15 comporte un corps 27 en forme d'un paquet de tôles doté d'encoches, par exemple du type semi fermée ou ouverte, équipées d’isolant d’encoches pour le montage d’un bobinage électrique 28. Ce bobinage 28 traverse les encoches du corps 27 et forment un chignon avant 29 et un chignon arrière 30 de part et d'autre du corps du stator. Le bobinage 28 est connecté, par exemple, en étoile ou encore en triangle.

Par ailleurs, le bobinage 28 est formé d’une ou plusieurs phases. Chaque phase comporte au moins un conducteur traversant les encoches du corps de stator 27 et forme, avec toutes les phases, les chignons. Le bobinage 28 est relié électriquement à l’électronique de puissance 24 précitée.

Comme visible en particulier sur la figure 1, la machine 10 comporte également un moyen de refroidissement par convexion pour améliorer encore le refroidissement du stator et celui du rotor. A cet effet, le rotor comporte un unique ventilateur 25 et les paliers 16, 17 comportent, chacun, des ouvertures sensiblement latérales pour le passage de l’air engendré par la rotation du ventilateur. Alternativement, la machine peut comporter deux ventilateurs chacun monté à une extrémité du rotor.

La machine électrique tournante 10 est refroidie principalement au moyen d'un circuit de refroidissement 37 permettant l'écoulement d'un liquide à l'intérieur de la machine. Le liquide est en l'occurrence du liquide de refroidissement également utilisé pour refroidir le moteur thermique. Alternativement, tout autre liquide peut être utilisé par exemple de l'eau.

Le circuit de refroidissement 37 de l’exemple considéré va maintenant être décrit. Ce circuit de refroidissement refroidit successivement l’électronique de puissance 24 et la machine électrique tournante 10. L’invention n’y est cependant pas limitée, des circuits distincts pouvant être prévus, pour l’électronique de puissance 24 d’une part et pour la machine électrique tournante 10 d’autre part.

Dans l’exemple considéré, le circuit 37 comporte une entrée ménagée dans le dissipateur thermique 23 et débouchant dans une chambre 39 de refroidissement de l’électronique de puissance 24. Une fois que le liquide a circulé dans cette chambre 39, le liquide s'écoule vers une chambre 40 de refroidissement de la machine électrique tournante 10 qu’il gagne via une entrée en liquide 61 et qu’il quitte par une sortie en liquide 62. La sortie 62 en liquide est connectée à une sortie du circuit de refroidissement. Cette entrée 61 en liquide et cette sortie 62 en liquide sont angulairement décalées. Cette chambre 40 de refroidissement est ici délimitée par le palier avant 16 et le palier arrière 17.

Comme divulgué dans la demande WO2019/063306, la chambre 39 de refroidissement de l’électronique de puissance 24 peut être intégrée dans le dissipateur thermique 23, c’est-à-dire que cette chambre 39 pourra être réalisée lors du moulage ou de l'usinage dudit dissipateur pour définir un volume creux à l'intérieur de celui-ci. La jonction entre la chambre 39 de refroidissement et la chambre 40 de refroidissement peut être effectuée au moyen d’un canal comprenant plusieurs portions successivement référencées 63, 64 et 65 sur la Figure 1.

Comme visible dans l’exemple des Figures 1 et 2, la chambre 40 de refroidissement peut être formée dans le carter 11. Le palier avant 16 comporte une paroi transversale munie en son centre d’un nez saillant ayant une périphérie interne portant le roulement avant 18 et délimitant une ouverture pour le passage de l'arbre 13. Le palier avant 16 comporte, en outre, une jupe 47 s’étendant en saillie à partir d’une périphérie externe de la paroi transversale. La jupe 47 présente une forme annulaire d'orientation axiale en s’étendant vers le palier arrière 17.

De manière similaire, le palier arrière 17 comporte une paroi transversale munie en son centre du logement de réception du roulement arrière 19. Le palier arrière 17 comporte également une jupe 50 issue de la périphérie externe de la paroi transversale. Cette jupe 50 présente une forme annulaire d'orientation axiale. Le corps de stator 27 est par exemple monté fretté à l'intérieur du palier avant 16 de manière à établir un contact intime entre la périphérie externe du corps de stator et la périphérie interne de la jupe 47 du palier avant 16. Ainsi, dans cet exemple, le stator est d’abord monté dans le palier avant 16 puis le palier arrière 17 est assemblé sur le palier avant 16 au moyen d’un dispositif d’assemblage 26, notamment des vis ou des tirants.

Les jupes précitées sont dirigées axialement l'une vers l'autre et s'imbriquent l'une dans l'autre, de telle façon que la périphérie externe 70 de la jupe 47 du flasque avant 16 et la périphérie interne 71 de la jupe 50 du flasque arrière 17 délimitent la chambre 40. La jupe 47 définit ainsi la paroi radialement intérieure 70 de la chambre 40 et la jupe 50 définit la paroi radialement extérieure 71 de la chambre 40. Chacune de ces parois 70 et 71 est ici cylindrique tout autour de l’axe X, de sorte que la chambre 40 se présente dans cet exemple sous la forme d’un espace annulaire dont l’axe est l’axe X. Cette chambre 40 entoure ici le stator 15.

Comme on peut le voir sur la Figure 1, la chambre 40 peut comporter, à ses extrémités axiales, des joints 57. Il s’agit par exemple de joints toriques.

Dans l’exemple de la Figure 2, la chambre de refroidissement 40 comporte un muret 60 permettant de séparer de façon étanche l’entrée 61 en liquide de la sortie 62 en liquide de ladite chambre. Ce muret 60 fait saillie radialement dans la chambre 40 de manière à obturer celle-ci.

Selon l’exemple de mise en œuvre de l’invention qui va être décrit en référence à la Figure 3, ce qui vient d’être décrit s’applique encore à l’exception de la présence du muret 60. A la place du muret 60, une pluralité de reliefs faisant radialement saillie dans la chambre de refroidissement 40 sans obturer celle-ci est présente. Ces reliefs sont ici réalisés d’une seule pièce par moulage avec la paroi 70, 71 les portant. Chaque relief entraîne une réduction locale de la dimension radiale de la chambre de refroidissement 40.

Plus précisément, dans l’exemple de la Figure 3, un premier relief 73 fait radialement saillie dans la chambre 40 de refroidissement depuis la paroi radialement intérieure 70 en direction de la paroi radialement extérieure 71 sans atteindre cette paroi radialement extérieure 71. De manière adjacente, angulairement parlant, à ce premier relief 73, un deuxième relief 74 est présent, et ce deuxième relief 74 est porté par la paroi radialement extérieure 71 de la chambre 40 et ce deuxième relief 74 fait radialement saillie dans la chambre 40 de refroidissement en direction de la paroi radialement intérieure 70 sans atteindre cette paroi radialement intérieure 70.

Ces reliefs 73 et 74 sont ici disposés dans la fraction angulaire du canal disposée entre l’entrée 61 en liquide et la sortie 62 en liquide.

Chaque relief 73, 74 peut comme on peut le voir sur la Figure 3, avoir une forme de créneau dans un plan perpendiculaire à l’axe X. Les deux parois d’extrémité 78 angulairement parlant du relief peuvent ainsi être parallèles. La dimension angulaire de chaque relief, mesurée depuis l’axe de rotation de la machine entre ses deux bords d’extrémité angulairement parlant, peut être comprise entre 0 et 180°, étant par exemple compris entre 5° et 10°, ou entre 10° et 20°, ou entre 10° et 40°, notamment.

Dans l’exemple de la Figure 3, on constate que le premier relief 73 a une dimension radiale supérieure à la dimension radiale du deuxième relief 74 et que le premier relief 73 a une dimension angulaire inférieure à la dimension angulaire du deuxième relief 74.

On constate sur la Figure 3 que la dimension radiale des reliefs 73 et 74 est telle que ces derniers se chevauchent radialement sur au moins 20% de la dimension radiale de la chambre 40.

Chaque relief 73, 74 n’est pas nécessairement ménagé sur toute la dimension axiale de la chambre 40 de refroidissement, n’étant par exemple pas ménagé au niveau d’au moins une extrémité axiale de cette chambre 40.

L’invention n’est pas limitée à l’exemple qui vient d’être décrit.

Le nombre de reliefs 73, 74 peut être différent.

Par exemple, lorsque l’entrée 61 en liquide et la sortie 62 en liquide sont décalés angulairement de 270°, trois reliefs peuvent être prévus, par exemple un premier relief 73 et deux deuxièmes reliefs 74, ou à l’inverse deux premiers reliefs 73 et un deuxième relief 74.

Par exemple, lorsque l’entrée 61 en liquide et la sortie 62 en liquide sont décalés angulairement de 360° ou d’un peu moins de 360°, par exemple de 350°, quatre reliefs peuvent être prévus, par exemple deux premiers reliefs 73 et deux deuxièmes reliefs 74.

Claims (14)

1. Machine électrique tournante (10), comprenant:
   - un rotor (12) mobile en rotation autour d’un axe (X),
   - un stator (15) disposé autour du rotor (12), et
   - une chambre (40) de refroidissement disposée radialement autour du stator (12) et délimitée entre une paroi radialement intérieure (70) et une paroi radialement extérieure (71), du liquide circulant dans cette chambre (40) entre une entrée (61) en liquide dans la chambre et une sortie (62) en liquide dans la chambre, cette entrée (61) en liquide et cette sortie (62) en liquide étant angulairement décalées par rapport à l’axe de rotation du rotor,
   l’une au moins de la paroi radialement intérieure (70) et de la paroi radialement extérieure (71) portant au moins un relief (73, 74) faisant radialement saillie dans la chambre (40) de refroidissement en direction de l’autre de la paroi radialement intérieure (70) et de la paroi radialement extérieure (71), sans atteindre cette autre paroi.
2. Machine électrique tournante selon la revendication 1, le relief (73, 74) étant réalisé d’une seule pièce avec la paroi (70, 71) portant ledit relief et délimitant la chambre.
3. Machine électrique tournante selon la revendication 1 ou 2, le relief (73, 74) ayant une forme de créneau dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation (X).
4. Machine selon l’une quelconque des revendications précédentes, la paroi radialement intérieure (70) portant au moins un premier relief (73) faisant radialement saillie dans la chambre (40) de refroidissement en direction de la paroi radialement extérieure (71) sans atteindre cette paroi radialement extérieure (71) et la paroi radialement extérieure (71) de la chambre portant au moins un deuxième relief (74) faisant radialement saillie dans la chambre de refroidissement en direction de la paroi radialement intérieure (70) sans atteindre cette paroi radialement intérieure (70).
5. Machine selon la revendication 4, les reliefs (73, 74) étant disposés de manière à ce que l’on rencontre une alternance de premier(s) relief(s) et de deuxième(s) relief(s) lorsque l’on se déplace angulairement dans la chambre de refroidissement.
6. Machine selon la revendication 4 ou 5, le nombre de premiers reliefs (73) étant égal au nombre de deuxièmes reliefs (74), étant notamment égal à un ou à deux.
7. Machine selon la revendication 4 ou 5, le nombre de premiers reliefs (73) n’étant pas égal au nombre de deuxièmes reliefs (74), étant supérieur ou inférieur au nombre de deuxièmes reliefs.
8. Machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, chaque premier relief (73) ayant la même dimension radiale que chaque deuxième relief (74).
9. Machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, chaque premier relief (73) ayant une dimension radiale supérieure à la dimension radiale de chaque deuxième relief (74).
10. Machine selon la revendication 8 ou 9, la dimension radiale d’un premier relief (73) et la dimension radiale d’un deuxième relief (74) directement adjacents angulairement parlant étant choisies de manière à ce que ce premier (73) et ce deuxième (74) relief se chevauchent radialement sur au moins 20% de la dimension radiale de la chambre (40) de refroidissement.
11. Machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 10, chaque premier relief (73) ayant la même dimension angulaire que chaque deuxième relief (74).
12. Machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 10, chaque deuxième relief (74) ayant une dimension angulaire supérieure à la dimension angulaire de chaque premier relief (73).
13. Machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 12, tous les reliefs (73, 74) étant exclusivement situés dans la même fraction de la chambre (40) de refroidissement définie entre l’entrée (61) en liquide et la sortie (62) en liquide.
14. Machine selon l’une quelconque des revendications précédentes, chaque relief (73, 74) s’étendant sur au moins 60% de la dimension axiale de la chambre de refroidissement et sur moins de 99% de cette dimension axiale.