FR3138170A1 - Pump intended to equip a cooling and/or heating system implemented within a motor vehicle - Google Patents

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Vincent MAINTIER
Nicolas NIVARD
Jérôme DEMANGEOT
Florent RAVELET
Farid Bakir
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Abstract

L’invention concerne une pompe (10) à flux axial comprenant : un corps de pompe (12) possédant un alésage central (13) s’étendant le long d’une direction axiale (X) entre une première extrémité (15a), dite extrémité d’entrée, et une deuxième extrémité (15b), dite extrémité de sortie,un rotor (17) disposé à l’intérieur de l’alésage central (13) du corps de pompe (12), le rotor (17) comprenant un moyeu central (171) monté rotatif autour d’un axe (X) et une couronne périphérique externe (173), disposée de manière coaxiale au moyeu central (171) et possédant une rainure annulaire (174) dans laquelle est logé au moins un aimant permanent (18),un stator (19) comprenant au moins une bobine (191) adaptée pour interagir avec l’au moins un aimant permanent (18) du rotor (17) de manière à entraîner la rotation du rotor (17) autour de son axe (X), une hélice (20) solidaire du rotor (17), l’hélice étant formée d’une pluralité de pales (21) s’étendant radialement entre le moyeu central (171) et la couronne périphérique externe (173). Figure 3The invention relates to an axial flow pump (10) comprising: a pump body (12) having a central bore (13) extending along an axial direction (X) between a first end (15a), called inlet end, and a second end (15b), called the outlet end, a rotor (17) arranged inside the central bore (13) of the pump body (12), the rotor (17) comprising a central hub (171) rotatably mounted around an axis (X) and an external peripheral ring (173), arranged coaxially with the central hub (171) and having an annular groove (174) in which is housed at least one permanent magnet (18),a stator (19) comprising at least one coil (191) adapted to interact with the at least one permanent magnet (18) of the rotor (17) so as to cause the rotation of the rotor (17) around of its axis (X), a propeller (20) integral with the rotor (17), the propeller being formed of a plurality of blades (21) extending radially between the central hub (171) and the external peripheral ring ( 173). Figure 3

Description

Pompe destinée à équiper un système de refroidissement et/ou de réchauffage mis en œuvre au sein d’un véhicule automobilePump intended to equip a cooling and/or heating system implemented within a motor vehicle

La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de refroidissement et/ou de réchauffage pouvant être mis en œuvre au sein des véhicules automobiles.The present invention relates to the field of cooling and/or heating systems that can be implemented within motor vehicles.

En particulier, l’invention concerne une pompe destinée à équiper un système de refroidissement et/ou de réchauffage mis en œuvre au sein d’un véhicule automobile.In particular, the invention relates to a pump intended to equip a cooling and/or heating system implemented within a motor vehicle.

Les véhicules automobiles comportent des systèmes de refroidissement et/ou de réchauffage qui permettent la régulation thermique des composants nécessaires au fonctionnement du véhicule automobile, en particulier les moteurs thermiques, électriques ou hybrides, l’électronique de puissance, le turbo, la boîte de vitesse, la climatisation de l’habitacle, les batteries ou encore les modules de stockage d’énergie c’est-à-dire tout ce qui concerne le thermo-management au sein d’un véhicule automobile. Ces systèmes de refroidissement et/ou de réchauffage assurent, par l’intermédiaire d’un flux de fluide les traversant, un transfert thermique avec le composant du véhicule auquel ils sont associés. Ces systèmes utilisent généralement des pompes centrifuges pour réaliser la circulation du fluide à l’intérieur du véhicule.Motor vehicles include cooling and/or heating systems which allow the thermal regulation of the components necessary for the operation of the motor vehicle, in particular the thermal, electric or hybrid engines, the power electronics, the turbo, the gearbox. , cabin air conditioning, batteries or even energy storage modules, that is to say everything relating to thermo-management within a motor vehicle. These cooling and/or heating systems ensure, via a flow of fluid passing through them, a heat transfer with the component of the vehicle with which they are associated. These systems generally use centrifugal pumps to circulate the fluid inside the vehicle.

Les pompes centrifuges présentent toutefois l’inconvénient de posséder une entrée de fluide et une sortie de fluide qui ne sont pas sur le même axe. Il en résulte un encombrement relativement élevé de ces pompes centrifuges. Par ailleurs, du fait que les pompes centrifuges ne fonctionnent que selon un seul sens de circulation, il est nécessaire de prévoir deux pompes centrifuges si le fluide doit circuler selon deux sens de fonctionnement opposés.Centrifugal pumps, however, have the disadvantage of having a fluid inlet and a fluid outlet which are not on the same axis. This results in a relatively large size for these centrifugal pumps. Furthermore, because centrifugal pumps only operate in one direction of circulation, it is necessary to provide two centrifugal pumps if the fluid must circulate in two opposite directions of operation.

L’utilisation actuelle de pompes centrifuges dans les systèmes de refroidissement et/ou de réchauffage limite les possibilités de compacter le volume occupé par ces systèmes, et, par voie de conséquence, empêche la réduction dimensionnelle ou la miniaturisation de certains organes du véhicule automobile.The current use of centrifugal pumps in cooling and/or heating systems limits the possibilities of compacting the volume occupied by these systems, and, consequently, prevents the dimensional reduction or miniaturization of certain components of the motor vehicle.

Le but de la présente invention est donc de palier à l’inconvénient cité ci-dessus en concevant une pompe pouvant être utilisée au sein des systèmes de refroidissement et/ou de réchauffage des véhicules automobiles, la pompe présentant une meilleure compacité que les pompes centrifuges et permettant de réaliser une circulation de fluide selon deux sens de fonctionnement opposés.The aim of the present invention is therefore to overcome the drawback cited above by designing a pump which can be used within the cooling and/or heating systems of motor vehicles, the pump having better compactness than centrifugal pumps. and making it possible to achieve fluid circulation in two opposite directions of operation.

A cet effet, l’invention porte sur une pompe à flux axial comprenant :For this purpose, the invention relates to an axial flow pump comprising:

- un corps de pompe possédant un alésage central s’étendant le long d’une direction axiale entre une première extrémité, dite extrémité d’entrée, et une deuxième extrémité, dite extrémité de sortie,- a pump body having a central bore extending along an axial direction between a first end, called the inlet end, and a second end, called the outlet end,

- un rotor disposé à l’intérieur de l’alésage central du corps de pompe, le rotor comprenant un moyeu central monté rotatif autour d’un axe et une couronne périphérique externe, disposée de manière coaxiale au moyeu central et possédant une rainure annulaire dans laquelle est logé au moins un aimant permanent,- a rotor arranged inside the central bore of the pump body, the rotor comprising a central hub rotatably mounted around an axis and an external peripheral ring, arranged coaxially with the central hub and having an annular groove in which is housed at least one permanent magnet,

- un stator comprenant au moins une bobine adaptée pour interagir avec l’au moins un aimant permanent du rotor de manière à entraîner la rotation du rotor autour de son axe,- a stator comprising at least one coil adapted to interact with the at least one permanent magnet of the rotor so as to cause the rotation of the rotor around its axis,

- une hélice solidaire du rotor, l’hélice étant formée d’une pluralité de pales s’étendant radialement entre le moyeu central et la couronne périphérique externe,- a propeller secured to the rotor, the propeller being formed of a plurality of blades extending radially between the central hub and the external peripheral ring,

dans laquelle chaque pale possède un bord d’attaque et un bord de fuite qui sont symétriques par rapport à un axe de symétrie de telle sorte que l’hélice est configurée pour définir un premier sens de circulation de fluide dirigé de l’extrémité d’entrée à l’extrémité de sortie lorsque le rotor tourne selon un premier sens de rotation et pour définir un deuxième sens de circulation de fluide dirigé de l’extrémité de sortie à l’extrémité d’entrée lorsque le rotor tourne selon un deuxième sens de rotation qui est opposé au premier sens de rotation.in which each blade has a leading edge and a trailing edge which are symmetrical with respect to an axis of symmetry such that the propeller is configured to define a first direction of fluid circulation directed from the end of inlet to the outlet end when the rotor rotates in a first direction of rotation and to define a second direction of fluid circulation directed from the outlet end to the inlet end when the rotor rotates in a second direction of rotation which is opposite to the first direction of rotation.

Ainsi configurée, la pompe de l’invention permettra de réaliser une circulation de fluide selon deux sens de fonctionnement opposés au moyen d’une unique hélice, améliorant ainsi la compacité de la pompe par rapport aux pompes de l’art antérieur.Thus configured, the pump of the invention will make it possible to circulate fluid in two opposite directions of operation by means of a single propeller, thus improving the compactness of the pump compared to pumps of the prior art.

La pompe de l’invention pourra également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :The pump of the invention may also include one or more of the following characteristics:

- chaque pale est définie par une ligne de cambrure et par une ligne de corde et est configurée de telle sorte que sa ligne de cambrure est confondue avec sa ligne de corde.- each blade is defined by a camber line and by a chord line and is configured such that its camber line coincides with its chord line.

- chaque pale possède un angle de calage variable le long d’une direction parallèle à l’axe de symétrie, l’angle de calage correspondant à l’angle que forme la ligne de corde avec un plan perpendiculaire à l’axe du rotor, l’angle de calage étant notamment compris entre 0° et 30°.- each blade has a variable pitch angle along a direction parallel to the axis of symmetry, the pitch angle corresponding to the angle formed by the chord line with a plane perpendicular to the axis of the rotor, the setting angle being in particular between 0° and 30°.

- l’au moins un aimant permanent est surmoulé avec le rotor.- the at least one permanent magnet is overmolded with the rotor.

- l’au moins un aimant permanent est obtenu par frittage de particules possédant des propriétés magnétiques.- the at least one permanent magnet is obtained by sintering of particles having magnetic properties.

- l’au moins un aimant permanent est formé d’une matrice en matière plastique incorporant des particules possédant des propriétés magnétiques.- the at least one permanent magnet is formed of a plastic matrix incorporating particles having magnetic properties.

- le stator intègre une carte électronique destinée au contrôle des bobines.- the stator integrates an electronic card intended for controlling the coils.

- le corps de pompe comporte une tubulure d’entrée en communication fluidique avec l’extrémité d’entrée de l’alésage central et une tubulure de sortie en communication fluidique avec l’extrémité de sortie de l’alésage central.- the pump body comprises an inlet tube in fluid communication with the inlet end of the central bore and an outlet tube in fluid communication with the outlet end of the central bore.

- le corps de pompe est munie d’une cavité annulaire périphérique destinée à loger au moins partiellement le stator, ladite cavité étant fermée par une plaque d’extrémité solidaire du stator.- the pump body is provided with a peripheral annular cavity intended to at least partially accommodate the stator, said cavity being closed by an end plate secured to the stator.

D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et d’un mode particulier de réalisation de l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés d’autre part, dans lesquels :Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the description which follows on the one hand, and of a particular embodiment of the invention, given by way of non-limiting example, with reference to the appended drawings on the other hand, in which:

est une vue générale en perspective d’une pompe selon l’invention ; is a general perspective view of a pump according to the invention;

est une vue en perspective d’une coupe en plan de la pompe de la ; is a perspective view of a plan section of the pump of the ;

est une vue éclatée de la pompe de la ; is an exploded view of the pump of the ;

est une vue axiale du rotor équipant la pompe de la ; is an axial view of the rotor equipping the pump of the ;

est une vue en coupe selon le contour C du rotor de la ; is a sectional view along the contour C of the rotor of the ;

est une vue schématique d’une section transversale d’une pale pouvant équiper une pompe conventionnelle, non conforme à l’invention ; is a schematic view of a cross section of a blade which can be fitted to a conventional pump, not in accordance with the invention;

est une vue schématique d’une section transversale d’une pale pouvant équiper une pompe conforme à l’invention. is a schematic view of a cross section of a blade which can be fitted to a pump according to the invention.

En référence aux figures 1 à 3, une pompe 10 selon un mode de réalisation de l’invention comprend un corps de pompe 12 formée d’une première partie 12a, dénommée par la suite partie d’entrée 12a, et d’une deuxième partie 12b, dénommée par la suite partie de sortie 12b, les parties d’entrée et de sortie étant reliées l’une à l’autre par tout moyen envisageable, en particulier par clipsage. Chacune des parties d’entrée et de sortie 12a, 12b est munie d’une tubulure, respectivement une tubulure d’entrée 14a et une tubulure de sortie 14b, destinée à être mise en communication fluidique avec un conduit de circulation de fluide. Selon le sens de circulation de fluide à l’intérieur de la pompe, ces tubulures d’entrée et de sortie 14a, 14b pourront recevoir soit un flux de fluide entrant, soit un flux de fluide sortant.With reference to Figures 1 to 3, a pump 10 according to one embodiment of the invention comprises a pump body 12 formed of a first part 12a, hereinafter called inlet part 12a, and a second part 12b, hereinafter called outlet part 12b, the inlet and outlet parts being connected to each other by any conceivable means, in particular by clipping. Each of the inlet and outlet parts 12a, 12b is provided with a tube, respectively an inlet tube 14a and an outlet tube 14b, intended to be placed in fluid communication with a fluid circulation conduit. Depending on the direction of fluid circulation inside the pump, these inlet and outlet pipes 14a, 14b can receive either an incoming fluid flow or an outgoing fluid flow.

Comme représentée sur la , la partie d’entrée 12a, représentée en écorché, comprend notamment une embase 15 creuse de forme globalement cylindrique s’étendant entre une première extrémité 15a, dénommée par la suite extrémité d’entrée 15a, et une deuxième extrémité 15b, dénommée par la suite extrémité de sortie 15b, les extrémités d’entrée et de sortie 15a, 15b étant alignée le long d’une direction axiale X. L’embase 15 est traversée par un alésage central 13 à travers lequel peut circuler le fluide en provenance de la tubulure d’entrée 14a ou de sortie 14b. L’alésage central 13 est délimité par deux portions cylindriques contiguës de l’embase 15, respectivement une première portion cylindrique 151, qui forme un seul bloc avec la tubulure d’entrée 14a, et une deuxième portion cylindrique 152, sur laquelle vient se fixer la tubulure de sortie 14b. Les première et deuxième portions 151, 152 sont centrées sur l’axe X, la première portion 151 possédant un diamètre moindre que la deuxième portion 152. La première portion 151 est munie de rayons 154 s’étendant radialement depuis sa périphérie interne, les rayons 154 supportant un arbre 155 aligné avec l’axe X. L’embase 15 comprend en outre une jupe cylindrique 153 qui entoure les première et deuxième portions 151, 152 et forme avec celles-ci une cavité annulaire 16 dont le rôle sera précisé plus loin.As shown on the , the inlet part 12a, shown in cutaway, notably comprises a hollow base 15 of generally cylindrical shape extending between a first end 15a, hereinafter called inlet end 15a, and a second end 15b, called by the following outlet end 15b, the inlet and outlet ends 15a, 15b being aligned along an axial direction X. The base 15 is crossed by a central bore 13 through which the fluid coming from the inlet 14a or outlet 14b tube. The central bore 13 is delimited by two contiguous cylindrical portions of the base 15, respectively a first cylindrical portion 151, which forms a single block with the inlet tube 14a, and a second cylindrical portion 152, on which is fixed the outlet pipe 14b. The first and second portions 151, 152 are centered on the axis 154 supporting a shaft 155 aligned with the axis .

La pompe 10 comprend en outre un rotor 17 monté sur l’arbre 155 du corps de pompe 12 de sorte qu’il peut se mouvoir en rotation autour de l’axe X. Le rotor 17 est logé à l’intérieur de l’alésage central 13 de l’embase 15. Comme représenté sur les figures 4 et 5, le rotor 17 comprend un moyeu central 171 muni en son centre d’un palier lisse 172 destiné à recevoir l’arbre 155. Le rotor 17 comprend en outre une couronne périphérique externe 173 qui est disposée de manière coaxiale au moyeu central 171. La couronne périphérique externe 173 possède une rainure annulaire 174 dans laquelle sont logés plusieurs aimants permanents 18 (non représentés sur la ). Les aimants permanents 18 pourront avantageusement être surmoulés avec le rotor 17. Ils pourront être obtenus par frittage de particules possédant des propriétés magnétiques ou être formés d’une matrice en matière plastique incorporant des particules possédant des propriétés magnétiques. Le rotor 17 comprend également plusieurs pales 21 s’étendant radialement entre le moyeu central 171 et la couronne périphérique externe 173 et formant une seule pièce avec ceux-ci. Ces pales 21 sont configurées pour former une hélice 20, ou un élément de propulsion de fluide, qui, lorsque le rotor 17 est en rotation autour de l’axe X, génère un déplacement du fluide à travers l’alésage central 13. Selon le sens de rotation du rotor 17, le fluide pourra circuler soit de l’extrémité d’entrée 15a vers l’extrémité de sortie 15b, soit, inversement, de l’extrémité de sortie 15b vers l’extrémité d’entrée 15a. La forme spécifique des pales 21 permettant d’obtenir ce flux à double sens sera précisée dans les paragraphes qui suivent.The pump 10 further comprises a rotor 17 mounted on the shaft 155 of the pump body 12 so that it can rotate around the axis X. The rotor 17 is housed inside the bore central 13 of the base 15. As shown in Figures 4 and 5, the rotor 17 comprises a central hub 171 provided at its center with a plain bearing 172 intended to receive the shaft 155. The rotor 17 further comprises a outer peripheral ring 173 which is arranged coaxially with the central hub 171. The outer peripheral ring 173 has an annular groove 174 in which several permanent magnets 18 are housed (not shown on the ). The permanent magnets 18 could advantageously be overmolded with the rotor 17. They could be obtained by sintering particles having magnetic properties or be formed from a plastic matrix incorporating particles having magnetic properties. The rotor 17 also comprises several blades 21 extending radially between the central hub 171 and the external peripheral ring 173 and forming a single piece therewith. These blades 21 are configured to form a propeller 20, or a fluid propulsion element, which, when the rotor 17 is rotating around the axis direction of rotation of the rotor 17, the fluid can circulate either from the inlet end 15a towards the outlet end 15b, or, conversely, from the outlet end 15b towards the inlet end 15a. The specific shape of the blades 21 making it possible to obtain this two-way flow will be specified in the paragraphs which follow.

Toutes les pales 21 du rotor 17 possèdent avantageusement le même profil géométrique afin d’assurer un flux de fluide homogène à l’intérieur de la pompe 10. Ce profil géométrique se caractérise notamment par un angle de calage α variable le long d’une direction principale D qui s’étend radialement entre une extrémité proximale 21a de la pale 21, qui jouxte le moyeu central 171 du rotor 17, et une extrémité distale 21b de la pale 21, qui jouxte la couronne périphérique externe 173 du rotor 17. Cet angle de calage α correspond à l’angle que forme la ligne de corde de la pale 21 avec un plan perpendiculaire à l’axe de rotation X du rotor 17. La notion de « ligne de corde » est connue de l’homme du métier, mais, dans un souci de clarté, il est fourni ci-dessous, et en lien avec la , un bref récapitulatif des termes généralement utilisés pour caractériser un profil de pale d’hélice. Cet angle de calage α pourra notamment être compris entre 0° et 30°.All the blades 21 of the rotor 17 advantageously have the same geometric profile in order to ensure a homogeneous fluid flow inside the pump 10. This geometric profile is characterized in particular by a variable pitch angle α along a direction main D which extends radially between a proximal end 21a of the blade 21, which adjoins the central hub 171 of the rotor 17, and a distal end 21b of the blade 21, which adjoins the outer peripheral crown 173 of the rotor 17. This angle of timing α corresponds to the angle formed by the chord line of the blade 21 with a plane perpendicular to the axis of rotation but, for the sake of clarity, it is provided below, and in connection with the , a brief summary of the terms generally used to characterize a propeller blade profile. This setting angle α could in particular be between 0° and 30°.

La pompe 10 comprend par ailleurs un stator 19 représenté notamment sur la . Ce stator 19 comprend un bobinage électromagnétique formé de plusieurs bobines 191, le bobinage électromagnétique étant relié électriquement à une carte électronique 193 via un circuit électrique 192. La carte électronique 193 est supportée par une plaque d’extrémité 194 qui, dans la position montée de la pompe, représentée sur la , vient fermer la cavité annulaire périphérique 16 du corps de pompe 12. Dans cette position montée, les bobines 191, le circuit électrique 192, et la carte électronique 193 sont positionnés intégralement à l’intérieur de la cavité annulaire périphérique 16. Dans cette position, les bobines 191 sont radialement alignées avec les aimants permanents 18 du rotor 17. La carte électronique 193 est alimentée en courant électrique via un connecteur 195 fixée sur la face externe de la plaque d’extrémité 194 et connectée électriquement à un dispositif de commande (non représenté) extérieur. De ce fait, lorsque les bobines 191 sont alimentées en courant électrique au moyen de la carte électronique 193, elles génèrent un champ magnétique qui, en coopération avec les aimants permanents 18 du rotor 17, produit une rotation du rotor 17 autour de l’axe de rotation X. La vitesse et le sens de rotation du rotor 17 pourront être contrôlés par la carte électronique 193. Du fait de la rotation du rotor 17, l’hélice 20 constituée des pales 21 génère un flux de fluide à l’intérieur de l’alésage central 13, soit dans le sens allant de l’extrémité d’entrée 15a à l’extrémité de sortie 15b, soit dans le sens allant de l’extrémité de sortie 15b à l’extrémité d’entrée 15a. Ce double sens de circulation de fluide est possible du fait de la configuration bien spécifique de chacune des pales 21 de l’hélice, comme expliqué en détail ci-dessous.The pump 10 also comprises a stator 19 shown in particular on the . This stator 19 comprises an electromagnetic winding formed of several coils 191, the electromagnetic winding being electrically connected to an electronic card 193 via an electrical circuit 192. The electronic card 193 is supported by an end plate 194 which, in the mounted position of the pump, shown on the , closes the peripheral annular cavity 16 of the pump body 12. In this mounted position, the coils 191, the electrical circuit 192, and the electronic card 193 are positioned entirely inside the peripheral annular cavity 16. In this position , the coils 191 are radially aligned with the permanent magnets 18 of the rotor 17. The electronic card 193 is supplied with electric current via a connector 195 fixed on the external face of the end plate 194 and electrically connected to a control device ( not shown) exterior. Therefore, when the coils 191 are supplied with electric current by means of the electronic card 193, they generate a magnetic field which, in cooperation with the permanent magnets 18 of the rotor 17, produces a rotation of the rotor 17 around the axis of rotation the central bore 13, either in the direction going from the inlet end 15a to the outlet end 15b, or in the direction going from the outlet end 15b to the inlet end 15a. This double direction of fluid circulation is possible due to the very specific configuration of each of the blades 21 of the propeller, as explained in detail below.

La représente une section transversale d’une pale 11 d’une hélice conventionnelle. Cette section transversale est obtenue en coupant la pale par une surface cylindrique de révolution autour de l’axe de rotation de l’hélice, et en déroulant à plat cette surface cylindrique. La pale 11 présente ainsi un profil conformé en forme d’aile d’avion.There represents a cross section of a blade 11 of a conventional propeller. This cross section is obtained by cutting the blade by a cylindrical surface of revolution around the axis of rotation of the propeller, and by unrolling this cylindrical surface flat. The blade 11 thus has a profile shaped like an airplane wing.

Ce profil est délimité par une ligne intérieure 110, ou intrados, de forme incurvée et par une ligne extérieure 112, ou extrados, de forme incurvée, ces deux lignes se rejoignant en un bord d’attaque 114 et un bord de fuite 116. Le bord d’attaque 114 et le bord de fuite 116 sont opposés, le bord d’attaque 114 se situant en amont par rapport au bord de fuite 116 selon le sens de rotation de l’hélice. Autrement dit, le bord d’attaque 114 entre en premier en contact avec le flux de fluide lors de la rotation de l’hélice. De ce fait, dans le cas d’une hélice à double sens de rotation, comme dans l’invention, le bord d’attaque et le bord de fuite peut s’inverser en cas de changement du sens de rotation de l’hélice.This profile is delimited by an interior line 110, or intrados, of curved shape and by an exterior line 112, or extrados, of curved shape, these two lines joining at a leading edge 114 and a trailing edge 116. leading edge 114 and trailing edge 116 are opposite, the leading edge 114 being located upstream relative to the trailing edge 116 in the direction of rotation of the propeller. In other words, the leading edge 114 first comes into contact with the fluid flow when the propeller rotates. Therefore, in the case of a propeller with two directions of rotation, as in the invention, the leading edge and the trailing edge can be reversed in the event of a change in the direction of rotation of the propeller.

Une distance entre l’intrados 110 et l’extrados 112 correspond à une épaisseur E de la pale 11.A distance between the lower surface 110 and the upper surface 112 corresponds to a thickness E of the blade 11.

Le segment de droite reliant les bords d’attaque 114 et de fuite 116 de la pale 11 est dénommé ligne de corde 111.The straight line segment connecting the leading edges 114 and trailing edges 116 of the blade 11 is called chord line 111.

La longueur de la ligne de corde 111 peut être identique sur toute la longueur de la pale 11 ou peut varier selon la distance de la ligne de corde 111 au moyeu de l’hélice.The length of the chord line 111 may be identical over the entire length of the blade 11 or may vary depending on the distance of the chord line 111 from the propeller hub.

Une ligne reliant les points équidistants de l’intrados 110 et de l’extrados 112 est dénommée ligne de cambrure 113. Une valeur maximale d’une distance entre la ligne de corde 111 et la ligne de cambrure 113 correspond à une cambrure Kp de la pale 11.A line connecting the equidistant points of the intrados 110 and the extrados 112 is called camber line 113. A maximum value of a distance between the chord line 111 and the camber line 113 corresponds to a camber Kp of the blade 11.

La , qui représente une section transversale d’une pale 21 pouvant équiper une pompe conforme à l’invention, permet de constater plusieurs différences entre cette pale et celle représentée sur la . D’une part, sa ligne de cambrure 213 est confondue avec sa ligne de corde 211. D’autre part, son bord d’attaque 214 et son bord de fuite 216 sont symétriques par rapport à un axe de symétrie S. Cette symétrie confère une réversibilité à la pompe 10. En effet, en inversant le sens de rotation du rotor 17, le fluide sera entrainé à l’intérieur de la pompe 10 selon une sens de circulation inversé, et, si la vitesse de rotation du rotor 17 est la même dans les deux sens, selon un profil de flux identique dans les deux sens. Dans l’exemple spécifique représenté, chacun des bords d’attaque 214 et de fuite 216 est sensiblement aligné selon un plan qui est faiblement incliné par rapport à l’axe de rotation du rotor 17, et, en particulier, incliné à 5° par rapport à l’axe de rotation du rotor 17.There , which represents a cross section of a blade 21 which can be fitted to a pump according to the invention, allows us to note several differences between this blade and that represented on the . On the one hand, its camber line 213 coincides with its chord line 211. On the other hand, its leading edge 214 and its trailing edge 216 are symmetrical with respect to an axis of symmetry S. This symmetry gives reversibility to the pump 10. Indeed, by reversing the direction of rotation of the rotor 17, the fluid will be driven inside the pump 10 in a reversed direction of circulation, and, if the speed of rotation of the rotor 17 is the same in both directions, according to an identical flow profile in both directions. In the specific example shown, each of the leading edges 214 and trailing edges 216 is substantially aligned along a plane which is slightly inclined relative to the axis of rotation of the rotor 17, and, in particular, inclined at 5° per relative to the axis of rotation of the rotor 17.

La pompe 10 ainsi configurée permet donc de réaliser une circulation de fluide selon deux sens de fonctionnement opposés, tout en présentant un encombrement réduit, notamment dans le sens axial, par rapport aux pompes de l’art antérieur.The pump 10 thus configured therefore makes it possible to circulate fluid in two opposite directions of operation, while having a reduced bulk, particularly in the axial direction, compared to the pumps of the prior art.

L’invention n’est évidemment pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus. En particulier, le nombre d’aimants permanents et de bobines pourra dépendre de paramètres physiques liés au fluide circulant dans la pompe et/ou liés à la pompe elle-même. Ainsi, dans un mode de réalisation envisageable, la pompe pourra être munie d’un unique aimant permanent et d’une unique bobine.The invention is obviously not limited to the embodiment described above. In particular, the number of permanent magnets and coils may depend on physical parameters linked to the fluid circulating in the pump and/or linked to the pump itself. Thus, in a possible embodiment, the pump could be provided with a single permanent magnet and a single coil.

Claims (9)

Pompe (10) à flux axial comprenant :
  • un corps de pompe (12) possédant un alésage central (13) s’étendant le long d’une direction axiale (X) entre une première extrémité (15a), dite extrémité d’entrée, et une deuxième extrémité (15b), dite extrémité de sortie,
  • un rotor (17) disposé à l’intérieur de l’alésage central (13) du corps de pompe (12), le rotor (17) comprenant un moyeu central (171) monté rotatif autour d’un axe (X) et une couronne périphérique externe (173), disposée de manière coaxiale au moyeu central (171) et possédant une rainure annulaire (174) dans laquelle est logé au moins un aimant permanent (18),
  • un stator (19) comprenant au moins une bobine (191) adaptée pour interagir avec l’au moins un aimant permanent (18) du rotor (17) de manière à entraîner la rotation du rotor (17) autour de son axe (X),
  • une hélice (20) solidaire du rotor (17), l’hélice étant formée d’une pluralité de pales (21) s’étendant radialement entre le moyeu central (171) et la couronne périphérique externe (173),
caractérisée en ce que chaque pale (21) possède un bord d’attaque (214) et un bord de fuite (216) qui sont symétriques par rapport à un axe de symétrie (S) de telle sorte que l’hélice (20) est configurée pour définir un premier sens de circulation de fluide dirigé de l’extrémité d’entrée (15a) à l’extrémité de sortie (15b) lorsque le rotor (17) tourne selon un premier sens de rotation et pour définir un deuxième sens de circulation de fluide dirigé de l’extrémité de sortie (15b) à l’extrémité d’entrée (15a) lorsque le rotor (17) tourne selon un deuxième sens de rotation qui est opposé au premier sens de rotation.Axial flow pump (10) comprising:
  • a pump body (12) having a central bore (13) extending along an axial direction (X) between a first end (15a), called the inlet end, and a second end (15b), called outlet end,
  • a rotor (17) disposed inside the central bore (13) of the pump body (12), the rotor (17) comprising a central hub (171) rotatably mounted around an axis (X) and a external peripheral ring (173), arranged coaxially with the central hub (171) and having an annular groove (174) in which at least one permanent magnet (18) is housed,
  • a stator (19) comprising at least one coil (191) adapted to interact with the at least one permanent magnet (18) of the rotor (17) so as to drive the rotation of the rotor (17) around its axis (X) ,
  • a propeller (20) integral with the rotor (17), the propeller being formed of a plurality of blades (21) extending radially between the central hub (171) and the external peripheral ring (173),
characterized in that each blade (21) has a leading edge (214) and a trailing edge (216) which are symmetrical with respect to an axis of symmetry (S) such that the propeller (20) is configured to define a first direction of fluid circulation directed from the inlet end (15a) to the outlet end (15b) when the rotor (17) rotates in a first direction of rotation and to define a second direction of circulation of fluid directed from the outlet end (15b) to the inlet end (15a) when the rotor (17) rotates in a second direction of rotation which is opposite to the first direction of rotation. Pompe (10) à flux axial selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque pale (21) est définie par une ligne de cambrure (213) et par une ligne de corde (211) et est configurée de telle sorte que sa ligne de cambrure (213) est confondue avec sa ligne de corde (211).Axial flow pump (10) according to claim 1, characterized in that each blade (21) is defined by a camber line (213) and by a chord line (211) and is configured such that its line of camber (213) is confused with its chord line (211). Pompe (10) à flux axial selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque pale (21) possède un angle de calage (α) variable le long d’une direction parallèle à l’axe de symétrie (S), l’angle de calage (α) correspondant à l’angle que forme la ligne de corde (211) avec un plan perpendiculaire à l’axe de rotation (X) du rotor (17), et en ce que l’angle de calage (α) est compris entre 0° et 30°.Axial flow pump (10) according to claim 2, characterized in that each blade (21) has a pitch angle (α) variable along a direction parallel to the axis of symmetry (S), the angle timing (α) corresponding to the angle formed by the chord line (211) with a plane perpendicular to the axis of rotation (X) of the rotor (17), and in that the timing angle (α) is between 0° and 30°. Pompe (10) à flux axial selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’au moins un aimant permanent (18) est surmoulé avec le rotor (17).Axial flow pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one permanent magnet (18) is overmolded with the rotor (17). Pompe (10) à flux axial selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’au moins un aimant permanent (18) est obtenu par frittage de particules possédant des propriétés magnétiques.Axial flow pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one permanent magnet (18) is obtained by sintering of particles having magnetic properties. Pompe (10) à flux axial selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l’au moins un aimant permanent (18) est formé d’une matrice en matière plastique incorporant des particules possédant des propriétés magnétiques.Axial flow pump (10) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one permanent magnet (18) is formed of a plastic matrix incorporating particles having magnetic properties. Pompe (10) à flux axial selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le stator (19) intègre une carte électronique (193) destinée au contrôle de l’au moins une bobine (191).Axial flow pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the stator (19) integrates an electronic card (193) intended for controlling the at least one coil (191). Pompe (10) à flux axial selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de pompe (12) comporte une tubulure d’entrée (14a) en communication fluidique avec l’extrémité d’entrée (15a) de l’alésage central (13) et une tubulure de sortie (14b) en communication fluidique avec l’extrémité de sortie (15b) de l’alésage central (13).Axial flow pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the pump body (12) comprises an inlet nozzle (14a) in fluid communication with the inlet end (15a) of the central bore (13) and an outlet nozzle (14b) in fluid communication with the outlet end (15b) of the central bore (13). Pompe (10) à flux axial selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de pompe (12) est munie d’une cavité annulaire (16) périphérique destinée à loger au moins partiellement le stator (19), ladite cavité annulaire (16) étant fermée par une plaque d’extrémité (194) solidaire du stator (19).Axial flow pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the pump body (12) is provided with a peripheral annular cavity (16) intended to at least partially accommodate the stator (19), said annular cavity (16) being closed by an end plate (194) secured to the stator (19).
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