FR3121392A1

FR3121392A1 - Dispositif de ventilation pour un système de ventilation, de chauffage et/ou d’air conditionné.

Info

Publication number: FR3121392A1
Application number: FR2103369A
Authority: FR
Inventors: Fabrice Ailloud; Bruno Demory; Manuel Henner; Mohamed ALAOUI BENZAKROUM
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2022-10-07
Anticipated expiration: 2041-03-31
Also published as: FR3121392B1

Abstract

Titre : Dispositif de ventilation pour un système de ventilation, de chauffage et/ou d’air conditionné. L’invention a pour principal objet un dispositif de ventilation (1) pour un système de ventilation, de chauffage et/ou d’air conditionné d’un véhicule, comprenant au moins un boîtier (6) qui comporte au moins une paroi (8) participant à délimiter un volume interne (10) dans lequel sont reçus au moins une hélice radiale (2) et un organe de guidage (4), l’hélice radiale (2) étant configurée pour être entrainé en rotation autour d’une direction de rotation (R), l’hélice radiale (2) et l’organe de guidage (4) étant configurés pour forcer la circulation d’un flux d’air à travers le boîtier (6) le long de la direction de rotation (R) entre une entrée d’air (14) et une sortie d’air (16) du boîtier (6), l’hélice radiale (2) comprenant un moyeu (18) et une pluralité de pales (24) délimitant entre deux pales (24) successives une section de passage (42) du flux d’air, chaque pale (24) s’étendant radialement à partir du moyeu (18) entre une extrémité proximale (38) et une extrémité distale (40) de la pale (24), caractérisé en ce qu’une épaisseur (A1, A2) d’au moins une pale (24) de l’hélice radiale (2) mesurée le long d’une direction perpendiculaire à la direction de rotation (R) est croissante depuis l’extrémité proximale (38) de la pale (24) jusqu’à l’extrémité distale (40) de cette pale, la section de passage (42) entre les deux pales (24) successives étant constante entre ces deux extrémités. Figure 3.

Description

Dispositif de ventilation pour un système de ventilation, de chauffage et/ou d’air conditionné.

La présente invention concerne le domaine des systèmes de ventilation, chauffage et/ou climatisation destinés à être intégrés à des véhicules, et plus particulièrement les dispositifs de ventilation intégrés à de tels systèmes.

Les véhicules comprennent classiquement un système de ventilation, de chauffage et/ou d’air conditionné destiné au traitement thermique d’un flux d’air envoyé dans un habitacle de ce véhicule. Ces systèmes de ventilation, de chauffage et/ou d’air conditionné comprennent au moins un carter dans lequel sont reçus au moins un échangeur de chaleur et au moins un dispositif de ventilation. Par exemple, un fluide caloporteur, c’est-à-dire un fluide capable de capter, transporter et céder des calories, circule dans cet échangeur de chaleur. Cet échangeur de chaleur est par ailleurs traversé par un flux d’air qui, ce faisant, voit sa température modifiée avant d’être envoyé dans l’habitacle de manière à traiter thermiquement son volume.

Afin de générer le flux d’air apte à traverser l’échangeur de chaleur, le système de ventilation, de chauffage et/ou d’air conditionné comprend généralement au moins un dispositif de ventilation qui comprend au moins une hélice logée dans un boîtier, cette hélice étant entraînée en rotation par un organe de mise en mouvement qui peut également être logé dans le boîtier. Les dispositifs de ventilation actuellement mis en œuvre comprennent une entrée d’air axiale, c’est-à-dire une bouche qui permet une entrée du flux d’air dans le dispositif de ventilation selon une direction parallèle, ou sensiblement parallèle, à un axe de rotation de l’hélice de ce dispositif de ventilation, et une sortie d’air radiale où le flux d’air sort en suivant une direction radiale à l’hélice. Autrement dit, un tel dispositif de ventilation est classiquement agencé dans une volute de sorte que le flux d’air entre dans le dispositif de ventilation selon une première direction et quitte ce boîtier selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction.

L’hélice d’un tel dispositif de ventilation comprend classiquement un corps central duquel s’étend radialement une pluralité de pales. La pluralité de pales est mobile en rotation autour de la direction de rotation et force la mise en circulation du flux d’air à travers le dispositif de ventilation.

Un inconvénient de ces dispositifs de ventilation est qu’ils sont particulièrement encombrants en raison du caractère radial du flux d’air en sortie de dispositif. Ils ne peuvent donc pas être installés facilement dans des systèmes de ventilation particulièrement exigus.

Dans ce contexte, la présente invention propose une nouvelle conception de dispositif de ventilation à hélice radiale de manière que celui-ci prenne moins de place que les concepts de l’art antérieur. L’invention vise également à améliorer d’une part le rendement énergétique nécessaire pour mettre en rotation l’hélice, et d’autre part, la vitesse de rotation de l’hélice.

La présente invention a pour principal objet un dispositif de ventilation pour un système de ventilation, de chauffage et/ou d’air conditionné d’un véhicule, comprenant au moins un boîtier qui comporte au moins une paroi participant à délimiter un volume interne dans lequel sont reçus au moins une hélice radiale et un organe de guidage, l’hélice radiale étant configurée pour être entrainé en rotation autour d’une direction de rotation, l’hélice radiale et l’organe de guidage étant configurés pour forcer la circulation d’un flux d’air à travers le boîtier le long de la direction de rotation entre une entrée d’air et une sortie d’air du boîtier, l’hélice radiale comprenant un moyeu et une pluralité de pales délimitant entre deux pales successives une section de passage du flux d’air, chaque pale s’étendant radialement à partir du moyeu entre une extrémité proximale et une extrémité distale de la pale, caractérisé en ce qu’une épaisseur d’au moins une pale de l’hélice radiale mesurée le long d’une direction perpendiculaire à la direction de rotation est croissante depuis l’extrémité proximale de la pale jusqu’à l’extrémité distale de cette pale, la section de passage entre les deux pales successives étant constante entre ces deux extrémités.

La pale à épaisseur croissante est l’une des pales qui délimite la section de passage constante.

La croissance de l’épaisseur de la pale et la constance de la section de passage entre deux pales successives qui font la spécificité de l’hélice radiale, combinées au boîtier et à l’organe de guidage permettent d’utiliser une hélice radiale dans un dispositif de ventilation où la circulation d’aire entre l’entrée d’air et la sortie d’air est axiale, le long de la direction de rotation de l’hélice radiale.

On entend par « hélice radiale », une hélice dans laquelle le flux d’air entre selon une première direction, en l’espèce parallèle à la direction de rotation de cette hélice, et la quitte selon une deuxième direction transversale, par exemple perpendiculaire, à la direction de rotation de cette hélice. En d’autres termes, l’hélice radiale, au sens de l’invention, comprend une entrée d’air axiale et une sortie d’air radiale.

La forme du boîtier de ce dispositif de ventilation et de l’organe de guidage du flux d’air reçu dans ce dispositif de ventilation permettent, conjointement, de canaliser le flux d’air généré par la rotation de l’hélice radiale de sorte que l’encombrement général de ce dispositif de ventilation par rapport aux dispositifs de ventilation de l’art antérieur soit réduit. La sortie d’air du dispositif de ventilation selon l’invention peut ainsi être placée dans le prolongement axial de l’hélice radiale, ce qui permet de réduire l’encombrement radial d’un tel dispositif. Il en résulte que le dispositif de ventilation selon l’invention peut être installé plus facilement au sein de véhicules de petite taille, comme par exemple les véhicules à propulsion au moins en partie électrique.

Selon un exemple, l’hélice radiale peut être entrainée en rotation par un organe de mise en mouvement. Optionnellement, un support de cet organe de mise en mouvement peut être reçu dans le volume interne du boîtier. Selon un aspect, le support de l’organe de mise en mouvement est l’organe de guidage.

Le dispositif de ventilation selon l’invention permet d’obtenir une répartition homogène du flux d’air sur toute une surface de la bouche de sortie formée dans la paroi du boîtier, même en présence du support placé axialement au centre de la bouche de sortie formée dans la paroi du boîtier, en inclinant le flux d’air pour que celui-ci rejoigne la partie de la bouche de sortie où passe la direction de rotation de l’hélice radiale.

On comprend qu’une dimension mesurée perpendiculairement à la direction de rotation de l’hélice radiale de la pale tend à s’agrandir vers l’extrémité distale au fur et à mesure que l’on s’éloigne de l’extrémité proximale.

La section de passage est la partie de l’hélice qui accélère le flux d’air pour générer celui-ci au sein du dispositif de ventilation. Cette section de passage peut être appelée section d’accélération du flux d’air.

Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’épaisseur de la pale est comprise entre 1 et 9 millimètres. De la sorte, quel que soit l’endroit au niveau duquel on mesure l’épaisseur de la pale, l’épaisseur sera comprise dans cette plage de valeurs.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, une première épaisseur de la pale mesurée au niveau de son extrémité proximale représente entre 10 et 20% d’une deuxième épaisseur de la pale mesurée au niveau de son extrémité distale.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’hélice comprend une première pale et au moins une deuxième pale chacune délimitée par un intrados et par un extrados, un profil de l’intrados et de l’extrados étant courbe vue dans un plan perpendiculaire à la direction de rotation.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, une distance mesurée dans le plan perpendiculaire à la direction de rotation entre l’intrados de la première pale et l’extrados de la deuxième pale est constante entre l’extrémité proximale des pales et l’extrémité distale de ces pales. On comprend par « constante » qu’une tolérance de plus ou moins 5% est acceptée dans la mesure de cette distance.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention la première pale et la deuxième pale comprennent chacune une ligne supérieure et une ligne inférieure s’étendant chacune entre l’extrémité proximale et l’extrémité distale des pales, la distance mesurée dans le plan perpendiculaire à la direction de rotation entre l’intrados de la première pale et l’extrados de la deuxième pale est constante entre les lignes supérieures et les lignes inférieures des pales.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la distance mesurée dans le plan perpendiculaire à la direction de rotation entre l’intrados de la première pale et l’extrados de la deuxième pale est comprise entre 7 et 11 millimètres.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le profil de l’extrados suit une ligne de cambrure entre l’extrémité proximale et l’extrémité distale, cette ligne de cambrure s’inscrivant dans un cercle, un premier angle étant formé entre une tangente au cercle passant par l’extrémité proximale et un rayon de l’hélice radiale passant par l’extrémité proximale, ce premier angle étant compris entre 20° et 35°.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le profil de l’extrados suit une ligne de cambrure entre l’extrémité proximale et l’extrémité distale de la pale, cette ligne de cambrure s’inscrivant dans un cercle, un deuxième angle étant formé entre une tangente au cercle passant par l’extrémité distale et un rayon de l’hélice radiale passant par l’extrémité distale, ce deuxième angle étant compris entre 45° et 70°.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le profil de l’intrados suit une ligne de courbure entre l’extrémité proximale et l’extrémité distale, cette ligne de courbure s’inscrivant dans un cercle, un troisième angle étant formé entre une tangente au cercle passant par l’extrémité proximale et un rayon de l’hélice radiale passant par l’extrémité proximale, ce troisième angle étant compris entre 60° et 90°.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, le profil de l’intrados suit une ligne de courbure entre l’extrémité proximale et l’extrémité distale de la pale, cette ligne de courbure s’inscrivant dans un cercle un quatrième angle étant formé entre une tangente au cercle passant par l’extrémité distale et un rayon de l’hélice radiale passant par l’extrémité distale, ce quatrième angle étant compris entre 50° et 75°.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, la section de passage entre deux pales successives est constante quelles que soient les pales de l’hélice radiale entre lesquelles est mesurée cette section.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, au moins une pale de l’hélice radiale comprend un évidement au niveau de son extrémité distale, l’évidement s’étendant sensiblement sur toute une hauteur de la pale. On comprend par « évidement » que l’extrémité distale de la pale présente un enlèvement de matière destiné par exemple à équilibrer l’hélice radiale.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’évidement présente une section en forme de « U » vue dans un plan perpendiculaire à la direction de rotation.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l’invention, l’organe de guidage du flux d’air comprend une pluralité d’aubes disposées, axialement, entre l’hélice radiale et la bouche de sortie d’air.

La présente invention a également pour objet un système de ventilation, de chauffage et/ou d’air conditionné comprenant au moins un dispositif de ventilation selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes.

D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :

est une vue en perspective d’un dispositif de ventilation selon l’invention ;

est une vue éclatée du dispositif de ventilation représenté sur la ;

est une coupe d’une hélice radiale du dispositif de ventilation représenté sur la réalisée dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation de l’hélice radiale ;

est une vue en détail d’une pale de l’hélice radiale du dispositif de ventilation représenté sur la ;

est une coupe d’une hélice radiale du dispositif de ventilation représenté sur la , selon un plan dans lequel s’inscrit un axe de rotation de l’hélice radiale.

Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.

Sur les figures 1 et 2 est illustré un dispositif de ventilation 1 selon l’invention comportant au moins une hélice radiale 2, un organe de guidage 4 et un boîtier 6 dans lequel est logé l’hélice radiale 2 et l’organe de guidage 4.

Comme plus particulièrement visible sur la , le boîtier 6 se compose au moins d’une paroi 8 délimitant un volume interne 10 dans lequel est au moins reçue l’hélice radiale 2. Ce type de dispositif de ventilation 1 est configuré pour être intégré dans un système de ventilation, de chauffage et/ou d’air climatisé destiné à être lui-même intégré à un véhicule, par exemple un véhicule à propulsion électrique, de sorte à traiter thermiquement un flux d’air avant que celui-ci ne soit envoyé dans un habitacle du véhicule. En d’autres termes, ce flux d’air est utilisé pour refroidir ou réchauffer l’habitacle du véhicule. Le dispositif de ventilation 1 selon l’invention est configuré pour mettre en circulation le flux d’air à travers le système de ventilation, de chauffage et/ou d’air climatisé.

Selon un exemple de réalisation de l’invention, le dispositif de ventilation 1 comprend au moins un filtre à air ou un échangeur thermique apte à échanger des calories entre un fluide calorifique et le flux d’air.

Avantageusement, l’organe de guidage 4 est agencé axialement entre une bouche de sortie 16 et l’hélice radiale 2. Le dispositif de ventilation 1 est configuré pour entrainer l’hélice radiale 2 en rotation autour d’une direction de rotation R de sorte à générer le flux d’air et l’organe de guidage 4 participe quant à lui, conjointement avec au moins une partie de la paroi 8 du boîtier 6, à redresser le flux d’air de sorte que celui-ci présente une direction de déplacement générale, entre une entrée d’air 14 du dispositif de ventilation 1 et la bouche de sortie 16 du dispositif de ventilation 1, parallèle à la direction de rotation R de l’hélice radiale 2.

Le dispositif de ventilation 1 comprend au moins le boîtier 6 dans lequel sont formées au moins la bouche d’entrée d’air 14 et la bouche de sortie d’air 16, la bouche de sortie d’air 16 étant par exemple au moins partiellement fermée par un filtre à air ou un échangeur thermique. Plus particulièrement, la bouche d’entrée d’air 14 et la bouche de sortie d’air 16 sont respectivement formées dans la paroi 8 du boîtier 6 et elles sont parallèles, ou sensiblement parallèles l’une par rapport à l’autre. Avantageusement, le filtre à air ou l’échangeur thermique peut totalement fermer la bouche de sortie d’air 16, ce qui permet de s’assurer que l’intégralité de l’air expulsé du dispositif de ventilation 1 passe à travers ce filtre à air ou cet échangeur thermique avant d’être envoyé vers l’habitacle du véhicule.

Le boîtier 6, et plus spécifiquement la paroi 8 de ce boîtier 6, présente une forme générale en cloche, c’est-à-dire que ce boîtier 6 présente une section vue dans un plan perpendiculaire à la direction de rotation R de l’hélice radiale 2, dont les dimensions augmentent de la bouche d’entrée d’air 14 vers la bouche de sortie d’air 16.

Tel qu’évoqué ci-dessus, la paroi 8 du boîtier 6 définit le volume interne 10 du dispositif de ventilation 1 qui loge au moins l’hélice radiale 2 configurée pour générer le flux d’air et l’organe de guidage 4 configuré pour diriger au moins une partie du flux d’air généré par la rotation de l’hélice radiale 2 en direction de la direction de rotation R de cette hélice radiale 2, après son passage au travers de l’organe de guidage 4. L’hélice radiale 2 est adaptée pour être entrainée en rotation par un organe de mise en mouvement reçu dans le dispositif de ventilation 1. Par exemple, l’organe de mise en mouvement peut être un moteur électrique qui comprend au moins un stator et au moins un rotor, le rotor étant lié en rotation avec un arbre reçu dans un moyeu 18 de l’hélice radiale 2. Autrement dit, la direction de rotation R de l’hélice radiale 2 s’étend parallèlement à ce moyeu 18 et passe par le centre de celui-ci.

Par ailleurs, on entend par « hélice radiale 2 », une hélice dans laquelle l’air entre selon une direction parallèle à la direction de rotation R de cette hélice et la quitte selon une direction transversale à la direction de rotation R de l’hélice. Tel que détaillé ci-après, la direction de rotation R de l’hélice radiale 2 dans l’exemple illustré est parallèle à un axe d’extension principal du boîtier 6.

Le boîtier 6 comprend au moins une partie supérieure 20 qui loge l’hélice radiale 2 et une partie inférieure 22 qui loge l’organe de guidage 4 du flux d’air. Par exemple, la partie supérieure 20 et la partie inférieure 22 de ce boîtier 6 forment deux pièces du boîtier 6 coopérant l’une avec l’autre, c’est-à-dire qu’elles sont assemblées l’une avec l’autre pour former le boîtier 6 dans un plan proche de l’organe de guidage 4.

L’hélice radiale 2 est plus particulièrement visible sur les figures 2 à 4. Dans la suite de la description, les termes « hélice radiale 2 » et « hélice 2 » seront utilisés sans distinction.

L’hélice radiale 2 comprend une pluralité de pales 24 reliées les unes aux autres grâce à un bol 26 de l’hélice radiale 2 d’une part et grâce à un flanc 28 de cette hélice radiale 2, d’autre part. Plus particulièrement, chaque pale 24 comprend au moins une ligne supérieure 30 tournée vers l’entrée d’air 14 de l’hélice radiale 2 et au moins une ligne inférieure 32 tournée à l’opposé de la ligne supérieure 30 correspondante. Le flanc 28 de l’hélice radiale 2 relie les lignes supérieures 30 des pales 24 de cette hélice et le bol 26 relie quant à lui les lignes inférieures 32 de ces pales 24.

Les pales 24 comprennent au moins une première portion qui s’étend en saillie du flanc 28, vers la direction de rotation R de l’hélice radiale 2, et une deuxième portion ici couverte par le flanc 28 de l’hélice radiale 2, comme visible sur la . Chaque pale 24 comprend en outre au moins une extrémité proximale 38 et au moins une extrémité distale 40 qui relient la ligne supérieure 30 à la ligne inférieure 32 de la pale 24, les extrémités proximales 38 de ces pales 24 étant tournées vers la direction de rotation R de l’hélice radiale 2 et les extrémités distales 40 étant tournée vers l’environnement périphérique à l’hélice radiale 2. Par ailleurs, les termes « proximale » et « distale » étant appréciés par rapport au moyeu 18 de l’hélice radiale 2.

Par ailleurs, on peut définir qu’une dimension mesurée entre l’extrémité proximale 38 d’une pale 24 et le centre de l’hélice 2 est avantageusement comprise entre quarante et soixante millimètres, cette dimension étant mesurée le long d’un rayon de l’hélice 2 passant par l’extrémité proximale 38 de la pale 24.

On peut également définir qu’une dimension mesurée entre l’extrémité distale 40 d’une pale 24 et le centre de l’hélice 2 est avantageusement comprise entre soixante-quinze et quatre-vingt-cinq millimètres, cette dimension étant mesurée le long d’un rayon de l’hélice 2 passant par l’extrémité distale 40 de la pale 24.

Avantageusement, une portion du flanc 28 de l’hélice radiale 2 participe à délimiter une entrée d’aspiration d’air 15de l’hélice radiale 2, cette entrée d’aspiration d’air 15 de l’hélice radiale 2 étant proche de l’entrée d’air 14 du boîtier 6. Selon l’exemple illustré, l’extrémité proximale 38 d’au moins l’une des pales 24 forme un bord d’attaque de l’hélice radiale 2. Avantageusement, les extrémités distales 40 de chacune des pales 24 forment des bords d’attaque des pales 24 de cette hélice radiale 2. Par ailleurs, les termes « extrémité proximale 38 » ou « bord d’attaque 38 » peuvent être utilisés sans distinction dans la suite de la description.

Le bol 26 de l’hélice radiale 2 relie les lignes inférieures 32 des pales 24. Tel que partiellement visible sur la , qui une coupe de l’hélice 2 réalisée dans un plan de coupe Q représentée sur la , le bol 26 est fermé. Autrement dit, chaque espace par lequel circule le flux d’air délimité par deux pales 24 successives est fermé axialement au moins côté moyeu 18, et avantageusement côté flanc 28.

Tel qu’évoqué, l’hélice radiale 2 comprend au moins l’entrée d’aspiration d’air 15 par laquelle le flux d’air entre dans l’hélice radiale 2, selon une direction parallèle à la direction de rotation R de cette hélice radiale 2, et au moins une sortie d’air radiale 44 par laquelle l’air quitte cette hélice radiale 2, selon une direction transversale à la direction de rotation R de cette hélice radiale 2. Selon l’exemple illustré ici, cette sortie d’air radiale 44 est formée sur un périmètre externe de l’hélice radiale 2 délimité axialement d’un côté par le flanc 28 de l’hélice radiale 2 et de l’autre par le bol 26 de cette hélice radiale 2.

Par ailleurs, au moins l’extrémité distale 40 d’au moins une pale 24 forme un bord de fuite de l’hélice radiale 2. Le bol 26 de l’hélice radiale 2 étant fermé, on comprend que la totalité du flux d’air généré par la rotation de l’hélice radiale 2 quitte cette hélice radiale 2 par la sortie d’air radiale 44. Par ailleurs, les termes « extrémité distale 40 » ou « bord de fuite 40 » peuvent être utilisés sans distinction dans la suite de la description.

Selon l’exemple illustré sur les figures 3 et 4, les pales 24 de l’hélice radiale 2 présentent, chacune, une forme incurvée, c’est-à-dire qu’elles s’étendent en forme d’arc-de-cercle entre leur extrémité proximale 38 et leur extrémité distale 40. Avantageusement, l’hélice radiale 2 peut être monobloc, c’est-à-dire former un unique ensemble qui ne peut être séparé sans entrainer la détérioration du moyeu 18, des pales 24, du bol 26 et/ou du flanc 28 de l’hélice radiale 2.

La est une coupe de l’hélice 2 réalisée dans un plan de coupe P représenté sur la et sensiblement perpendiculaire à la direction de rotation R. De plus, la est une vue de détail E d’une pale 24 représentée sur la .

Tel que plus particulièrement visible sur la ou 5, par la forme spécifique de ces pales 24, on peut définir un intrados 46 et un extrados 48 pour chacune des pales 24 de l’hélice radiale 2, l’intrados 46 étant la face de la pale 24 concave, c’est-à-dire orientée vers l’intérieur de la courbe formée par la pale 24, l’extrados 48 étant la face de la pale 24 convexe, c’est à dire tournée vers l’extérieur de cette courbe. L’intrados 46 et l’extrados 48 s’étendent ainsi entre le bord d’attaque 38 et le bord de fuite 40 de chacune des pales 24. De plus, l’intrados 46 d’une première pale 24 et l’extrados 48 d’une deuxième pale 24 adjacente à la première pale 24 contribue à délimiter une section de passage 42 du flux d’air.

Selon l’invention et tel qu’illustré sur la , une épaisseur A1, A2 d’au moins une pale 24 de l’hélice radiale 2 mesurée le long d’une direction perpendiculaire à la direction de rotation R est croissante depuis l’extrémité proximale 38 de la pale 24 vers l’extrémité distale 40 de cette pale 24, la section de passage 42 entre au moins deux pales 24 successives de l’hélice radiale 2 étant constante entre ces deux extrémités 38, 40.

Plus précisément et tel qu’illustré sur la , une distance D1 entre l’intrados 46 d’une première pale 24a de l’hélice radiale 2 et l’extrados 48 d’une deuxième pale 24b successive à cette première pale 24a est constante entre le bord d’attaque 38 et le bord de fuite 40 de chacune de ces deux pales 24a, 24b. On comprend que la distance D1 séparant l’intrados 46 d’une pale 24 avec l’extrados 48 de la pale 24 successive est constante, c’est-à-dire qu’elle ne varie pas, le long d’une direction radiale à la direction de rotation R et le long duquel s’étendent sensiblement les deux pales 24.

Préférentiellement, cette distance D1 est mesurée dans un plan perpendiculaire à la direction de rotation R le long d’un rayon de l’hélice 2 passant au centre de la section de passage 42, cette distance étant comprise entre 7 et 11 millimètres.

Autrement dit, la distance D1 mesurée entre l’intrados 46 de la première pale 24 de l’extrados 48 de le deuxième pale 24 successive à cette première pale 24, peut présenter des dimensions équivalentes, ou sensiblement équivalentes, qu’elle soit mesurée au niveau des bords d’attaque 38 de chacune de ces deux pales 24, au niveau des bords de fuite 40 de chacune de ces deux pales 24 et/ou entre les bords d’attaque 38 et les bords de fuite 40 de chacune de ces deux pales 24.

De plus, et selon un exemple de l’invention, la distance D1 mesurée entre les lignes supérieures 30 de deux pales 24 adjacentes l’une de l’autre est identique à une dimension mesurée entre les lignes inférieures 32 de ces deux pales 24 successives. On comprend que la distance D1 séparant l’intrados 46 d’une pale 24 avec l’extrados 48 de la pale 24 successive est constante le long d’une direction parallèle à la direction de rotation R entre les lignes supérieures 30 et inférieures 32 de ces deux pales 24 successives.

Ainsi, les dimensions de la section de passage 42 qui sépare l’intrados 46 de la première pale 24 de l’extrados 48 de la deuxième pale 24 sont sensiblement similaires, qu’elles soient mesurées au niveau du bord d’attaque 38, du bord de fuite 40 et/ou entre le bord d’attaque 38 et le bord de fuite 40 de chacune des première et deuxième pales 24.

Avantageusement, chaque section de passage 42 du flux d’air de la pluralité de pales 24 de l’hélice radiale 2 présente la même dimension. De la sorte, les dimensions de la section de passage 42 qui sépare l’intrados 46 de la première pale 24a de l’extrados 48 de la deuxième pale 24b sont similaires aux dimensions d’une section de passage 42 entre l’intrados 46 de la deuxième pale 24b et l’extrados 48 d’une troisième pale 24c qui succède immédiatement à la deuxième pale 24b. Les pales 24 sont ainsi réparties de façon régulières autour du moyeu 18.

Pour permettre de garantir une section de passage 42 constante entre l’intrados 46 d’une première pale 24 et l’extrados 48 d’une deuxième pale 24, l’épaisseur A1, A2 de chacune de ces pales 24 tend à s’agrandir vers le bord de fuite 40 au fur et à mesure que l’on s’éloigne du bord d’attaque 38. Cette épaisseur A1, A2 est mesurée, pour chacune des pales, le long d’une direction perpendiculaire à un rayon de l’hélice 2 passant par le centre de la pale 24, cette direction étant également perpendiculaire à la direction de rotation R de l’hélice 2.

Tel que plus particulièrement visible sur la , on comprend que l’épaisseur d’au moins une pale 24 de l’hélice radiale 2 est croissante depuis le bord d’attaque 38 de la pale 24 vers le bord de fuite 40 de cette pale 24, l’épaisseur étant mesurée pour rappel le long d’une direction perpendiculaire d’une part à un rayon de l’hélice 2 passant par le centre de la pale 24 et d’autre part à la direction de rotation R.

On comprend ainsi qu’une première épaisseur A1 mesurée au niveau du bord d’attaque 38 de la pale 24 présente une dimension inférieure à la dimension d’une deuxième épaisseur A2 de la pale 24 mesurée au niveau du bord de fuite 40 de la pale 24. De plus, chacune de ces épaisseur A1, A2 est mesurée entre l’intrados 46 et l’extrados 48 de la pale 24.

Selon l’invention, une épaisseur A1, A2 de la pale 24 est comprise entre 1 et 9 millimètres, qu’elle soit mesurée au niveau du bord d’attaque 38 ou du bord de fuite 40 de ladite pale 24. De plus, la première épaisseur A1 de la pale 24 au niveau de son bord d’attaque 38 représente entre 10 à 20% d’une deuxième épaisseur A2 de ladite pale mesurée au niveau de son bord de fuite 40.

Dans un mode de réalisation de l’invention et pour donner un exemple de cette caractéristique, la première épaisseur A1 d’une pale 24 au niveau de son bord d’attaque 38 mesure sensiblement 1,2 millimètres et la deuxième épaisseur A2 de cette pale 24 au niveau de son bord de fuite 40 mesure 9 millimètres, la dimension de la première épaisseur A1 représentant ainsi environ 13% de la dimension de la deuxième épaisseur A2. On entend par sensiblement qu’une variation peut être observée par rapport à ces mesures, cette variation pouvant être de l’ordre de +/- 0,5 millimètre par exemple.

Tel que plus particulièrement visible sur les figures 3 et 4, au moins une pale 24 de l’hélice radiale 2 comprend un évidement 50 au niveau de son bord de fuite 40, l’évidement 50 s’étendant sensiblement sur toute l’épaisseur de la pale 24. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, chaque pale 24 de l’hélice radiale 2 comprend cet évidement 50.

Dans un mode de réalisation alternatif de l’invention, seule une partie de la pluralité de pales 24 de l’hélice radiale 2 comprend cet évidement 50, chaque pale 24 comprenant un évidement 50 étant alignée avec une autre pale 24 de l’hélice radiale 2 comprenant un évidement 50. Cette symétrie des pales 24 comprenant un évidement 50 par rapport à la direction de rotation R favorise l’équilibre de rotation de l’hélice radiale 2 autour de la direction de rotation R, évitant tout balourd de l’hélice radiale 2.

Par ailleurs, l’évidement 50 présente une section en forme de « U » vu dans un plan perpendiculaire à la direction de rotation R. La pale 24 comprenant un évidement 50 comporte ainsi une première extrémité 52 et une deuxième extrémité 54 constitutives du bord de fuite 40 de la pale 24, la première extrémité 52 étant disposée au niveau de l’intrados 46 de ladite pale alors que la deuxième extrémité 54 est disposée au niveau de l’extrados 48 de ladite pale. Dans cette disposition, le flux d’air ne circulerait pas à travers l’évidement 50 des pales 24. Selon l’exemple illustré ici sur la , chaque pale 24 comprend la première extrémité 52 et la deuxième extrémité 54.

Tel qu’illustré sur la , on peut noter que l’extrados 48 d’une pale 24 s’étend selon une ligne de cambrure CE entre le bord d’attaque 38 et le bord de fuite 40 de la pale 24, selon une vue dans une section transversale de la pale 24 réalisée dans un plan perpendiculaire à la direction de rotation R. Cette ligne de cambrure C s’inscrit dans un premier cercle C1 schématiquement et partiellement représentés en traits pointillés sur la . De plus, l’intrados 46 de cette pale 24 s’étend une ligne de courbure CI entre le bord d’attaque 38 et le bord de fuite 40 de la pale 24, selon une vue similaire à celle où s’inscrit le ligne de cambrure CE. Cette ligne de courbure CI s’inscrit dans un deuxième cercle C2 schématiquement et partiellement représentés en traits pointillés sur la .

Selon un exemple de réalisation de l’invention, on peut définir un premier angle β1 entre une tangente au premier cercle C1 passant par le bord d’attaque 38 côté extrados et un rayon de l’hélice radiale 2 passant par le bord d’attaque 38 côté extrados, ce premier angle β1 étant compris entre 20° et 35°. Préférentiellement, le premier angle β1 présente une valeur comprise entre 25° et 30°. Tel que représenté sur la , le premier angle β1 est d’environ 27°. Le rayon de l’hélice radiale 2 passant par le bord d’attaque 38 côté extrados est ici de 45mm +/-10%.

On peut également définir un deuxième angle β2 entre une tangente au premier cercle C1 passant par le bord de fuite 40 côté extrados et un rayon de l’hélice radiale 2 passant par le bord de fuite 40 côté extrados, ce deuxième angle β2 étant compris entre 45° et 70°. Préférentiellement, le deuxième angle β2 présente une valeur comprise entre 55° et 60°. Tel que représenté sur la , le deuxième angle β2 est d’environ 58°. Le rayon de l’hélice radiale 2 passant par le bord de fuite 40 côté extrados est ici de 80mm +/-10%.

On peut également définir un troisième angle β3 entre une tangente au deuxième cercle C2 passant par le bord d’attaque 38 côté intrados et un rayon de l’hélice radiale 2 passant par le bord d’attaque 38 côté intrados, ce troisième angle β3 étant compris entre 60° et 90°. Préférentiellement, le troisième angle β3 présente une valeur comprise entre 70° et 80°. Tel que représenté sur la , le troisième angle β3 est d’environ 75°. Le rayon de l’hélice radiale 2 passant par le bord d’attaque 38 côté intrados est ici de 52mm +/-10%.

On peut également définir un quatrième angle β4 entre une tangente au deuxième cercle C2 passant par le bord de fuite 40 côté intrados et un rayon de l’hélice radiale 2 passant par le bord de fuite 40 côté intrados, ce quatrième angle β4 étant compris entre 50° et 75°. Préférentiellement, le quatrième angle β4 présente une valeur comprise entre 60° et 65°. Tel que représenté sur la , le quatrième angle β2 est d’environ 62°. Le rayon de l’hélice radiale 2 passant par le bord de fuite 40 côté intrados est ici de 80mm +/-10%.

Par ailleurs, et tel que plus particulièrement visible sur la , une hauteur d’une pale 24 de l’hélice 2 mesurée le long d’une direction sensiblement parallèle à la direction de rotation R est compris entre trente-cinq et cinquante-cinq millimètres, la hauteur d’une pale 24 étant mesurée entre la ligne supérieure 30 et la ligne inférieure 32 de la pale 24. Plus précisément, une première hauteur H1 de la pale 24 mesurée au niveau du bord d’attaque 38 de la pale est avantageusement d’environ 45 millimètres, une deuxième hauteur H2 de la pale 24 mesurée au niveau du bord de fuite 40 de la pale 24 étant avantageusement d’environ 48mm.

La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens. En particulier, la forme et les caractéristiques de l’hélice radiale 2 et de l’organe de guidage 4 du flux d’air pourraient être modifiées sans nuire à l’invention dans la mesure où elles remplissent les fonctionnalités décrites dans le présent document.

Claims

Dispositif de ventilation (1) pour un système de ventilation, de chauffage et/ou d’air conditionné d’un véhicule, comprenant au moins un boîtier (6) qui comporte au moins une paroi (8) participant à délimiter un volume interne (10) dans lequel sont reçus au moins une hélice radiale (2) et un organe de guidage (4), l’hélice radiale (2) étant configurée pour être entrainé en rotation autour d’une direction de rotation (R), l’hélice radiale (2) et l’organe de guidage (4) étant configurés pour forcer la circulation d’un flux d’air à travers le boîtier (6) le long de la direction de rotation (R) entre une entrée d’air (14) et une sortie d’air (16) du boîtier (6), l’hélice radiale (2) comprenant un moyeu (18) et une pluralité de pales (24) délimitant entre deux pales (24) successives une section de passage (42) du flux d’air, chaque pale (24) s’étendant radialement à partir du moyeu (18) entre une extrémité proximale (38) et une extrémité distale (40) de la pale (24), caractérisé en ce qu’une épaisseur (A1, A2) d’au moins une pale (24) de l’hélice radiale (2) mesurée le long d’une direction perpendiculaire à la direction de rotation (R) est croissante depuis l’extrémité proximale (38) de la pale (24) jusqu’à l’extrémité distale (40) de cette pale, la section de passage (42) entre les deux pales (24) successives étant constante entre ces deux extrémités.
Dispositif de ventilation (1) selon la revendication 1, dans lequel l’épaisseur (A1, A2) de la pale (24) est comprise entre 1 et 9 millimètres.
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconques des revendications précédentes, dans lequel une première épaisseur (A1) de la pale (24) mesurée au niveau de son extrémité proximale (38) représente entre 10 et 20% d’une deuxième épaisseur (A2) de la pale (24) mesurée au niveau de son extrémité distale (40).
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’hélice radiale (2) comprend une première pale (24a) et au moins une deuxième pale (24b) chacune délimitée par un intrados (46) et par un extrados (48), un profil de l’intrados (46) et de l’extrados (48) étant courbe vue dans un plan perpendiculaire à la direction de rotation (R).
Dispositif de ventilation (1) selon la revendication précédente, dans lequel une distance (D1) mesurée dans le plan perpendiculaire à la direction de rotation (R) entre l’intrados (46) de la première pale (24a) et l’extrados (48) de la deuxième pale (24b) est constante entre l’extrémité proximale (38) des pales (24a, 24b) et l’extrémité distale (40) de ces pales (24a, 24b).
Dispositif de ventilation (1) selon la revendication précédente, dans lequel la première pale (24a) et la deuxième pale (24b) comprennent chacune une ligne supérieure (30) et une ligne inférieure (32) s’étendant chacune entre l’extrémité proximale (38) et l’extrémité distale (40) des pales (24), la distance (D1) mesurée dans le plan perpendiculaire à la direction de rotation (R) entre l’intrados (46) de la première pale (24a) et l’extrados de la deuxième pale (24b) est constante entre les lignes supérieures (30) et les lignes inférieures (32) des pales (24).
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel la distance (D1) mesurée dans le plan perpendiculaire à la direction de rotation (R) entre l’intrados (46) de la première pale (24a) et l’extrados de la deuxième pale (24b) est comprise entre 7 et 11 millimètres.
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel le profil de l’extrados (48) suit une ligne de cambrure (CE) entre l’extrémité proximale (38) et l’extrémité distale (40), cette ligne de cambrure (CE) s’inscrivant dans un cercle (C2), un premier angle (β1) étant formé entre une tangente au cercle (C2) passant par l’extrémité proximale (38) et un rayon de l’hélice radiale (2) passant par l’extrémité proximale (38), ce premier angle (β1) étant compris entre 20° et 35°.
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 8, dans lequel le profil de l’extrados (48) suit une ligne de cambrure (CE) entre l’extrémité proximale (38) et l’extrémité distale (40) de la pale (24), cette ligne de cambrure (CE) s’inscrivant dans un cercle (C2), un deuxième angle (β2) étant formé entre une tangente au cercle (C2) passant par l’extrémité distale (40) et un rayon de l’hélice radiale (2) passant par l’extrémité distale (40), ce deuxième angle (β2) étant compris entre 45° et 70°.
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 9, dans lequel le profil de l’intrados (46) suit une ligne de courbure (CI) entre l’extrémité proximale (38) et l’extrémité distale (40), cette ligne de courbure (CI) s’inscrivant dans un cercle (C1), un troisième angle (β3) étant formé entre une tangente au cercle (C1) passant par l’extrémité proximale (38) et un rayon de l’hélice radiale (2) passant par l’extrémité proximale (38) ce troisième angle (β3) étant compris entre 60° et 90°.
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 10, dans lequel le profil de l’intrados (46) suit une ligne de courbure (CI) entre l’extrémité proximale (38) et l’extrémité distale (40) de la pale (24), cette ligne de courbure (CI) s’inscrivant dans un cercle (C1), un quatrième angle (β4) étant formé entre une tangente au cercle (C1) passant par l’extrémité distale (40) et un rayon de l’hélice radiale (2) passant par l’extrémité distale (40), ce quatrième angle (β4) étant compris entre 50° et 75°.
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la section de passage (42) entre deux pales (24) successives est constante quelles que soient les pales (24) de l’hélice radiale (2) entre lesquelles est mesurée cette section.
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une pale (24) de l’hélice radiale (2) comprend un évidement (50) au niveau de son extrémité distale (40), l’évidement (50) s’étendant sensiblement sur toute une hauteur de la pale (24).
Dispositif de ventilation (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’évidement (50) présente une section en forme de « U » vue dans un plan perpendiculaire à la direction de rotation (R).
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de guidage (4) du flux d’air comprend une pluralité d’aubes (RR) disposées, axialement, entre l’hélice radiale (2) et la bouche de sortie d’air (16).
Système de ventilation, de chauffage et/ou d’air conditionné pour véhicule, comprenant au moins un dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.