WO2017203176A1 - Compresseur electrique avec corps en deux parties - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une machine électrique (1), comprenant au moins une roue (3) entrainée par un moteur (8) électrique commandé par un ensemble (6) électronique, une plaque (31) arrière de roue (3), un corps (7) de machine formé de deux parties (71, 72) et un circuit (10) de refroidissement, caractérisé en ce que la fixation des deux parties (71, 72) est réalisée entre une des deux parties (71, 72) du corps (7) et l'autre partie (71, 72) du corps de la machine ou la plaque (31) arrière de la roue (3).
Description
COMPRESSEUR ELECTRIQUE AVEC CORPS EN DEUX PARTIES
La présente invention concerne le domaine des machines électriques, et plus particulièrement un compresseur électrique de suralimentation.
Dans le cadre de l'invention, un compresseur électrique est un dispositif, utilisé pour suralimenter un moteur thermique, fonctionnant avec un moteur électrique. Plus précisément, le compresseur comporte une roue de compresseur entraînée par un moteur électrique l'ensemble est disposé dans un corps de compresseur.
Le compresseur électrique est placé sur la ligne d'admission d'air d'un moteur à combustion interne, en complément par exemple d'un turbocompresseur. Le compresseur électrique joue le même rôle que le turbocompresseur, à savoir augmenter la pression d'admission des gaz frais dans le moteur, mais est utilisé notamment lors des phases transitoires pour palier aux problèmes de temps de réponse du turbocompresseur.
Actuellement, le corps du compresseur est réalisé en une partie, avec un procédé de moulage par gravité. Le moteur électrique et l'électronique sont disposés dans ce corps. Le refroidissement de l'ensemble est réalisé par un circuit de refroidissement intégré au corps du compresseur. Un tel corps est difficile à réaliser, a une masse importante et est encombrant.
La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant un compresseur électrique dont le corps est en deux parties, avec des système des fixation adaptés, permettant ainsi de réduire la masse, l'encombrement du compresseur électrique et ses coûts de fabrication.
Pour cela la présente invention propose une machine électrique, comprenant au moins une roue entraînée par un moteur électrique commandé par un ensemble électronique, une plaque arrière de roue, un corps de la machine formé de deux parties et un circuit de refroidissement, la fixation des deux parties étant réalisée entre une des deux parties du corps et l'autre partie du corps de compresseur ou la plaque arrière de la roue.
L'objectif est de diminuer les coûts, la masse et l'encombrement du corps
Selon un mode de réalisation de l'invention, la fixation est réalisée entre la deuxième partie du corps de la machine et la volute.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la fixation est réalisée entre la deuxième partie du corps, celle supportant le stator, et la première partie du corps ou la plaque arrière de la roue.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la fixation est réalisée entre la deuxième partie du corps, celle supportant l'ensemble électronique, et la plaque arrière de la roue.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la fixation est réalisée avec des éléments de fixation.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les éléments de fixation sont des vis, des rivets ou des bouterolles.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur est un moteur à reluctance variable ou à aimant permanent.
L'invention concerne également un compresseur électrique ayant une ou plusieurs des caractéristiques énoncées précédemment.
L'invention concerne également l'utilisation de la machine électrique et par exemple du compresseur électrique selon l'invention, dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles:
- La figure 1 est une représentation schématique d'une vue en coupe d'un compresseur selon un mode de réalisation de l'invention,
- La figure 2 est une représentation schématique d'une vue en coupe d'un compresseur selon un autre mode de réalisation de l'invention,
- La figure 3 est une représentation schématique d'une vue en coupe d'un compresseur selon un autre mode de réalisation de l'invention.
La présente invention concerne une machine électrique et par exemple un compresseur 1 électrique.
Dans le cadre de l'invention, on entend par compresseur 1 électrique, un compresseur d'air, volumétrique ou non et par exemple centrifuge ou radial, entraîné par un moteur électrique, dans le but de suralimenter un moteur thermique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à courant continue ou alternatif, ou tout type de moteur électrique du même type.
Plus précisément, selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à reluctance variable (également appelée machine SRM pour Switched Reluctance Motor selon la terminologie anglaise).
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le moteur est un moteur à aimant permanent.
La figure 1 illustre un exemple de compresseur 1 électrique. Le compresseur électrique 1 comprend au moins un moteur 8 électrique, des roulements 4 et une roue 3 de compresseur. Le moteur 8 électrique permet la mise en rotation d'un arbre 2 du compresseur électrique via les roulements 4. L'arbre 2 entraine ainsi en rotation la roue 3 du compresseur 1. Plus précisément une extrémité de l'arbre 2 est entraînée en rotation par le moteur électrique, et une autre extrémité de l'arbre 2 entraine en rotation la roue 3 du compresseur.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte de manière classique une volute 5 permettant le passage de l'air du compresseur 1.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte un ensemble 6 électronique permettant de commander le compresseur 1 électrique.
Selon un mode de réalisation, l'ensemble électronique est déporté, c'est-à-dire non intégré au compresseur.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur électrique 1 comporte à l'arrière de la roue 3, une plaque 31 arrière. Plus précisément, cette plaque 31 arrière est disposée entre la roue et le moteur électrique selon l'axe X de l'arbre 2 du compresseur 1. L'ensemble est disposé dans un corps 7 de compresseur.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le corps 7 de compresseur est formé de deux parties 71, 72. Ces deux parties71, 72 sont obtenues par un procédé de moulage sous pression, et par exemple un moulage sous haute pression.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les deux parties 71, 72 du corps de compresseur sont distinctes.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la première partie 71 est formée d'au moins une première paroi 710 périphérique dont le côté intérieur supporte le stator 81 du moteur 8 électrique. La deuxième 72 partie est formée d'au moins une première paroi 720 périphérique qui entoure la première paroi 710 de la première partie 71.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la première 71 et la deuxième 72 parties sont disposées l'une par rapport à l'autre de façon à former un circuit 10 de refroidissement. Plus précisément, le circuit 10 de refroidissement est formé radialement entre la première 71 et la deuxième 72 partie du corps 7, et plus précisément, la première paroi 710 périphérique de la première partie 71 et la première paroi 720 périphérique de la deuxième partie 72.
Selon une première variante de l'invention, le circuit 10 de refroidissement est fermé par le contact entre la première 71 partie et une extrémité 723 de la deuxième partie 72. L'extrémité 723 en contact avec la première 71 partie est celle opposée à un fond 721 de la deuxième 72 partie, décrit ci-après. Le circuit de refroidissement est ainsi formé par deux parties.
Selon une deuxième variante de l'invention illustrée figure 3, le circuit est fermé à une extrémité 102 par la deuxième 72 partie et à l'autre extrémité 101 par au moins une partie de la plaque arrière 31. Plus précisément, une première extrémité 101 du circuit 10 de refroidissement disposée du coté de la roue 3 est fermée par au moins une partie de la plaque arrière 31, et une deuxième extrémité 102 disposée à l'opposée de la roue 3, est fermé par la deuxième 72 partie du corps 7 du compresseur 1, suivant l'axe X de l'arbre 2 du compresseur 1. Le circuit de refroidissement est ainsi formé par trois parties.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la première partie 71 forme un fond disposé du coté opposé à la roue 3 par rapport au moteur 8 électrique. Plus précisément, la première 71 partie comporte une deuxième paroi 711 disposée perpendiculairement à
la première paroi 710 et orientée vers l'arbre 2 du compresseur de façon à former un fond 711.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, cette première 71 partie comporte une troisième 712 paroi prolongeant la deuxième 711 paroi, parallèle à la première 710 paroi et perpendiculaire à la deuxième 711 paroi.
Selon un mode de réalisation de l'invention, cette troisième 712 paroi de la première 71 partie supporte au moins un roulement 4.
Selon un mode de réalisation de l'invention, cette première 71 partie repose sur la plaque arrière 31. Par exemple, cette première 71 partie repose sur la plaque arrière 31 par l'intermédiaire de au moins une surface de contact 713, 714.
Dans le cadre de la deuxième variante de l'invention, la deuxième 72 partie repose sur la plaque arrière 31 par l'intermédiaire d'au moins une surface de contact 723. La plaque 31 arrière comporte entre les deux points de contact avec les pattes 713, 723, des première 71 et deuxième 72 parties du corps 7 du compresseur 1, une cavité 310 circulaire. Cette cavité 310 circulaire permet de prolonger le circuit 10 de refroidissement et de refroidir également la zone de la roue 3 et la volute 5. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, cette deuxième 72 partie comporte une troisième 722 paroi prenant naissance au niveau de la deuxième 721 paroi, parallèle à la première 720 paroi et formant avec la deuxième 721 paroi un réceptacle 730.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la deuxième partie 72 forme un fond
721 disposé du coté opposé à la roue 3 par rapport au moteur 8 électrique. Plus précisément, la deuxième 72 partie comporte une deuxième paroi 721 disposée perpendiculairement à la première paroi 720 et orientée vers l'arbre 2 du compresseur de façon à former un fond 721.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, cette deuxième 72 partie comporte une troisième 722 paroi prenant naissance au niveau de la deuxième 721 paroi, parallèle à la première 720 paroi et formant avec la deuxième 721 paroi un réceptacle 730.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le réceptacle 730 de la deuxième 72 partie comporte l'ensemble 6 électronique du compresseur électrique 1. Plus
précisément, la face du fond 721 opposée à celle orientée du coté du moteur 8 électrique comporte l'ensemble 6 électronique.
Le corps du compresseur est ainsi composé de deux parties 71, 72, une première 71 partie supporte le stator 81 du moteur 8 électrique, et une deuxième 72 partie supporte l'ensemble 6 électronique du compresseur 1 électrique.
Selon un mode de réalisation de l'invention figures 1 et 2, le fond 711 de la première 71 partie et le fond 721 de la deuxième 72 partie sont superposés sans contact. Plus précisément, un jeu 75 existe entre le fond 711 de la première 71 partie et le fond 721 de la deuxième 72 partie. Selon un mode de réalisation de l'invention, le jeu est compris entre 0,01 et 10 mm. La deuxième 72 partie est ainsi en appuie sur la première
71 partie par une seule extrémité 723. L'extrémité 723 en contact avec la première 71 partie est celle opposée au fond 721 de la deuxième 72 partie.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention figure 3, le fond 711 de la première 71 partie et le fond 721 de la deuxième 72 partie sont superposés et en contact. II existe alors un jeu entre la première 71 partie et une extrémité 713 de la deuxième partie 72. Plus précisément, un jeu 75 existe entre l'extrémité 723 de la deuxième partie
72 en contact avec la première 71 partie. Selon un mode de réalisation de l'invention, le jeu 75 est compris entre 0,01 et 10 mm.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la deuxième 72 partie comporte une quatrième 724 paroi en contact avec la première 710 paroi de la première 71 partie. Cette quatrième 724 paroi est formée à partir de la troisième paroi de la deuxième partie et est disposée parallèlement à la première 710 paroi de la première 71 partie.
Dans le cadre de l'invention, l'étanchéité 82, 83 entre les deux parties 71, 72 est réalisée au niveau d'au moins un point de contact 82, 83 entre la première 71 et la deuxième 72 partie du corps 7 de compresseur 1, et la plaque 31 arrière dans le cadre de la deuxième variante de l'invention.
Dans le cadre de l'invention, l'étanchéité 82, 83, 84 entre les deux parties 71, 72 est réalisée au niveau d'au moins un point de contact 82, 83, 84 entre la première 71 et la deuxième 72 partie du corps 7 de compresseur 1 et le corps 7 du compresseur 1 et la plaque 31 arrière.
Dans le cadre de la première variante, l'étanchéité est réalisée au niveau 82 de l'extrémité 723 de la deuxième 72 partie en contact avec la première 71 partie, et/ou au niveau 83 de la quatrième 724 paroi de la deuxième 72 partie en contact avec la première 710 paroi de la première 71 partie.
Selon un mode de réalisation de l'invention, une étanchéité 82 est réalisée au niveau 82 de l'extrémité 723 de la deuxième 72 partie en contact avec la plaque 31 arrière, et/ou au niveau 83 de la quatrième 724 paroi de la deuxième 72 partie en contact avec la première 710 paroi de la première 71 partie, et/ou au niveau 84 de l'extrémité 713 de la première 71 partie en contact avec la plaque 31 arrière.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étanchéité 82, 83, 84 est réalisée avec des éléments d'étanchéité du type joint. Par exemple des joints gasket métallique ou des joints toriques. Dans le cadre de l'invention le moulage sous pression du corps 7 du compresseur 1 nécessite des fixations, des différentes parties du corps et du circuit de refroidissement, adaptées. La fixation est réalisée avec des éléments de fixation 201, 202, 203. Par exemple, ces éléments de fixation 201, 202, 203 sont des vis, des rivets ou des bouterolles. La fixation est ainsi réalisée par vissage, rivetage ou bouterollage.
Dans le cadre de l'invention la fixation 201, 202, 203 est réalisée entre une des deux parties 71, 72 du corps 7 du compresseur et l'autre partie 71, 72 du corps de compresseur ou la plaque 31 arrière de la roue 3.
Selon un mode de réalisation, illustré figure 1, et dans le cas des première et deuxième variantes, la fixation 201 est réalisée entre la deuxième partie 72 du corps 7 du compresseur, celle supportant l'ensemble 6 électronique, et la volute 5. Plus précisément, la fixation est réalisée entre l'extrémité 723 de la deuxième partie 72 et la volute 5.
Dans ce cas, la plaque 31 arrière de la roue 3 est disposée entre la volute 5 et la deuxième partie 72.
Selon un mode de réalisation, illustré figure 2, et dans le cas de la première variante, la fixation 202 est réalisée entre la deuxième partie 72 du corps 7 du
compresseur, celle supportant le stator, et la première partie 71 du corps de compresseur ou la plaque 31 arrière de la roue 3. Plus précisément, la fixation est réalisée entre l'extrémité 723 de la deuxième partie 72 et l'extrémité 715, en vis-à-vis de l'extrémité 723 de la de la deuxième partie 72, de la première partie 71.
Selon un mode de réalisation, illustré figure 3, dans le cas de la deuxième variante, la fixation 203 est réalisée entre la deuxième partie 72 du corps 7 du compresseur, celle supportant l'ensemble 6 électronique, et la plaque 31 arrière de la roue 3. Plus précisément, la fixation est réalisée entre l'extrémité 723 de la deuxième partie 72 et la plaque 31 arrière. L'invention concerne également l'utilisation d'un compresseur électrique selon l'invention dans un moteur à combustion, et par exemple un moteur à combustion interne ou à pile à combustible.
La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par l'invention revendiquée.
Claims
1. Machine électrique (1), comprenant au moins une roue (3) entraînée par un moteur (8) électrique commandé par un ensemble (6) électronique, une plaque (31) arrière de roue (3), un corps (7) de la machine formé de deux parties (71, 72) et un circuit (10) de refroidissement, caractérisé en ce que la fixation des deux parties (71, 72) est réalisée entre une des deux parties (71, 72) du corps (7) et l'autre partie (71, 72) du corps ou la plaque (31) arrière de la roue 3.
2. Machine électrique (1), selon la revendication 1, dans lequel la fixation 201 est réalisée entre la deuxième partie 72 du corps 7 de la machine et la volute (5).
3. Machine électrique (1), selon la revendication 1, dans lequel la fixation (202) est réalisée entre la deuxième partie (72) du corps (7) , celle supportant le stator, et la première partie (72) du corps (7) ou la plaque (31) arrière de la roue (3).
4. Machine électrique (1), selon la revendication 1, dans lequel la fixation (203) est réalisée entre la deuxième partie (72) du corps (7), celle supportant l'ensemble (6) électronique, et la plaque (31) arrière de la roue (3).
5. Machine électrique (1), selon une des revendications 1 à 4, dans lequel la fixation est réalisée avec des éléments de fixation (201, 202, 203).
6. Machine électrique (1), selon la revendication 5, dans lequel les éléments de fixation (201, 202, 203) sont des vis, des rivets ou des bouterolles.
7. Machine (1) selon une des revendications 1 à 6, dans lequel le moteur est un moteur à reluctance variable ou à aimant permanent.
8. Utilisation de la machine électrique (1) selon une des revendications précédentes, dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible.
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