WO2018185411A1 - Carter de ventilateur axial configuré pour rediriger le flux d'air de fuite recirculant dans le sens de l'écoulement principal - Google Patents

Carter de ventilateur axial configuré pour rediriger le flux d'air de fuite recirculant dans le sens de l'écoulement principal Download PDF

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WO2018185411A1
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propeller
nozzle
air
flow
support
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PCT/FR2018/050804
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English (en)
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Bruno Demory
Manuel Henner
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Valeo Systemes Thermiques
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/161—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/164—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps of an axial flow wheel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/325—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
    • F04D29/326—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans comprising a rotating shroud
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    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/685—Inducing localised fluid recirculation in the stator-rotor interface

Definitions

  • the field of the present invention is that of the automobile, and more particularly that of the circulation of air for the cooling of equipment of the vehicle, in particular of its engine.
  • the invention particularly relates to a support for ventilation device, a ventilation device and a corresponding cooling module.
  • Thermal motor vehicles need to evacuate the calories that generate their operation and are therefore equipped with heat exchangers, including cooling radiators, which are placed at the front of the vehicle and through which outside air passes. .
  • a ventilation device is placed upstream or downstream thereof, upstream or downstream appreciating in this document with reference to the direction of suction air through the ventilation device.
  • the assembly formed by the heat exchanger (s) (s) and the ventilation device is called cooling module.
  • the ventilation device comprises at least one propeller which serves to force the circulation of air.
  • the propeller is arranged between the exchanger
  • the propeller is characterized by the flow of the air flow that it produces, which is used to force the heat exchange between the heat exchanger and the surrounding air.
  • the helix has an axially oriented flow. It includes blades connected by their feet to a central hub, and generally
  • the ventilation device therefore creates an air flow that sucks upstream through the exchangers, and which forces the flow of air towards the downstream in the engine compartment, according to an axial flow.
  • the ventilation device also referred to as a motor vehicle
  • fan or GMV generally comprises a nozzle or base, for example of parallelepiped shape, having at least one orifice or a cylindrical cut receiving the helix.
  • This nozzle ensures the attachment of the ventilation device, in particular on the cooling radiator or the vehicle chassis, and also forms a propeller electric motor support propeller. It maintains the axis of rotation around which the propeller rotates.
  • the nozzle has at the periphery of the orifice to receive the helix, a bent portion covering the upstream end of the peripheral shell so as to guide the flow of recirculating air from downstream.
  • the flow of air recirculating from the downstream and rising circulating outside the peripheral shell always has a tangential component that disrupts the main air flow.
  • the present invention proposes to remedy at least partially the aforementioned drawbacks by providing support for an improved ventilation device, to prevent the performance losses of the ventilation device.
  • the subject of the invention is a support for a ventilation device of a motor vehicle comprising a helix configured to be rotated about an axis of rotation so as to generate a flow of air, the support comprising a nozzle:
  • the nozzle further comprises on its inner wall, an air guide, shaped so as to direct a flow of air flowing between the peripheral ring and the inner wall, said recirculating air flow, in the direction of flow of the air flow generated by the propeller.
  • the air guide reduces the tangential speed of the recirculating air flow so as not to disturb the flow of the main air flow.
  • Said support may further comprise one or more of the following characteristics, taken separately or in combination:
  • the inner wall of the nozzle has an axial portion configured to extend around the peripheral shell and a curved section extending inwardly of the orifice so as to radially cover the end of said ferrule assembly the propeller in the nozzle;
  • the curved section is configured to radially cover the upstream end of said shell in the direction of flow of the air flow generated by the propeller;
  • the air guide is formed on the axial section
  • the air guide is formed on the curved section
  • the air guide is formed by at least one rib
  • the air guide is formed by at least one protuberance
  • the air guide is made by at least one pin
  • the air guide is produced by at least one stud
  • the air guide is formed by at least one hollow
  • the air guide is formed by a plurality of ribs extending on the inner wall of the nozzle;
  • the air guide is formed by a peripheral rib extending on the inner wall of the nozzle and having a substantially crenellated shape.
  • the invention also relates to a ventilation device comprising a helix configured to be rotated about an axis of rotation so as to generate an air flow, the propeller comprising a plurality of blades and a peripheral ring connecting the heads. blades.
  • said device further comprises a support as defined above, comprising a nozzle having an orifice in which the helix is positioned, and having at the periphery of the orifice, an inner wall covering at least partially one end of the peripheral ferrule.
  • the nozzle further comprises on its inner wall an air guide shaped so as to guide a flow of air flowing between the peripheral ring and the inner wall, in the direction of flow of the air flow generated by the propeller .
  • Said device may further comprise one or more of the following features, taken separately or in combination:
  • the peripheral ring has a substantially cylindrical shape
  • the nozzle comprises a curved section substantially of "U" shape
  • the curved section defines a groove inside which the peripheral shell of the propeller extends
  • the curved section defines a groove and the peripheral shell of the propeller is arranged axially recessed relative to the groove.
  • the invention also relates to a cooling module for a motor vehicle equipped with a ventilation device as described above.
  • said module comprises a heat exchanger located on the path of at least a portion of the air flow generated by the propeller.
  • FIG. 1 is a simplified and schematic view of a cooling module of an engine block of a motor vehicle
  • FIG. 2 is a perspective view showing a ventilation device of the cooling module of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a front view partially showing the ventilation device of FIG. 2,
  • FIG. 4 is a sectional view partially showing a nozzle receiving a helix of the ventilation device of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a first partial perspective view showing an exemplary embodiment of a peripheral shell of the helix, the nozzle and an air guide formed on an inner wall of the nozzle comprising a plurality of ribs; in "L",
  • FIG. 6 is a second partial perspective view showing the exemplary embodiment of the peripheral shell of the propeller, the nozzle and the air guide of the figure 5,
  • FIGS. 7 to 11 are partial perspective views showing various exemplary embodiments of the peripheral shell of the helix, the nozzle and the air guide comprising a plurality of ribs formed on an axial portion of the internal wall of FIG. the nozzle,
  • FIG. 12 is a partial perspective view showing an exemplary embodiment of a peripheral shell of the helix, the nozzle and an air guide formed on an inner wall of the nozzle comprising a plurality of formed ribs; on a curved section of the inner wall of the nozzle,
  • FIG. 13 is a sectional view partially showing a nozzle receiving a helix and having a peripheral rib on its inner wall, and
  • FIG. 14 is a sectional view partially showing the nozzle receiving a helix and having a peripheral rib formed on an axial portion and a curved section of the inner wall of the nozzle.
  • FIG. 1 shows schematically a cooling module 1 of a motor unit 3 of a motor vehicle.
  • the cooling module 1 comprises in particular a ventilation device 5 and at least one heat exchanger 7 such as a cooling radiator 7.
  • the ventilation device 5 is placed between the cooling radiator 7 and the engine block 3.
  • the ventilation device 5 can be arranged either in front or behind the radiator of cooling 7.
  • the invention relates more particularly to the ventilation device 5.
  • the ventilation device 5 comprises a propeller 9 and a support 10 comprising a base, or nozzle 11, also called armature, better visible in Figure 2 and partially shown in Figures 3 at 13.
  • the propeller 9 is mounted in rotation about an axis of rotation A.
  • the terms “axial”, “radial” or “tangential” refer to the axis of rotation A of the propeller 9.
  • the engine block 3, the propeller 9 and the cooling radiator 7 are substantially axially aligned.
  • the propeller 9 When the propeller 9 is configured to be rotated under the action of an electric motor 12 shown schematically in Figure 2.
  • the rotating propeller 9 sets in motion the air flow and drives through the cooling radiator 7.
  • the heat exchanger 7 is located on the path of at least a portion of the air flow generated by the helix 9.
  • the air flow flows in a direction of suction or flow direction substantially oriented cooling radiator 7 to the engine block 3, as shown schematically by the arrow F in Figure 1.
  • the term “upstream” and “downstream” the directions associated with the flow direction F of the air flow generated by the helix 9.
  • the propeller 9 is for example made by plastic injection.
  • this propeller 9 comprises: a central hub 13, also called a "bowl”,
  • blade roots a plurality of blades 15 with first ends 15a around the central hub 13, called blade roots, and extending radially from the central hub 13, and
  • a peripheral ring 17 to which are connected second ends 15b of the blades 15, called blade heads 15b.
  • the blades 15 of the propeller 9 are thus attached to each other by their heads 15b, to the peripheral shell 17. This reduces the risk of floating blades 15 in operation of the ventilation device 5.
  • the peripheral ring 17 connecting the blades 15 of the helix 9 is also called rotating shell.
  • the peripheral ring 17 has a substantially cylindrical shape which extends along the axis of rotation A of the helix 9.
  • any other shape may be considered.
  • the invention is more particularly aimed at the support 10 for the ventilation device 5 comprising the nozzle 11, shown schematically in FIG. 2.
  • the nozzle 11 provides a function of capturing air and guiding the air towards the propeller 9.
  • the nozzle 11 also provides a mechanical support function for all the elements of the ventilation device 5.
  • the nozzle 11 may have a substantially parallelepipedal shape extending substantially parallel to the cooling radiator 7 shown schematically in Figure 1.
  • the nozzle 11 may include the electric motor 12 (Figure 2) for driving the propeller 9.
  • the nozzle 11 may comprise for this purpose a central cover 18 in which the electric motor 12 is intended to be positioned.
  • the central hood 18 is fixed.
  • the nozzle 11 has an orifice 19 or axial cylindrical cutout, allowing to pass the ventilation air.
  • the orifice 19 is formed around the central hood 18.
  • the propeller 9 is intended to be disposed inside the orifice 19 of the nozzle 11. The propeller 9 is thus able to move in rotation within the orifice 19 made in the nozzle 11.
  • the nozzle 11 further comprises holding arms 20. These arms extending radially through the orifice 19, and which are attached to the periphery of the orifice 19 of the nozzle 11.
  • the arms 20 hold the center hood on the central cover 18.
  • the holding arms 20 carry, through the central cover 18, the electric motor 12 adapted to drive the central hub 13 of the propeller 9.
  • the nozzle 11 has an internal wall
  • a recess 23 forming a housing for the peripheral shell 17.
  • the recess 23 is formed on the inner wall 21 at the periphery of 1 Hole 19.
  • the recess 23 is shaped so that the inner wall 21 of the nozzle 11 covers the upstream end of the peripheral shell 17.
  • the recess 23 formed in the inner wall 21 is such that the inner wall 21 comprises an axial section 25, here of substantially cylindrical shape along the axis of rotation A of the helix 9, this axial section 25 is configured to extend around the peripheral shell 17. It is in particular a downstream section 25 with reference to the direction of suction or flow direction F of the air flow.
  • the axial section 25 is extended upstream by a curved section 27.
  • the curved section 27 thus forms an upstream section 27 with reference to the suction direction or flow direction F of the air flow.
  • the curved section 27 is intended to cover, more precisely cover radially, the upstream end of the peripheral ring 17 to the assembly of the propeller 9 in the nozzle 11.
  • the curved section 27 thus extends inwards from the orifice 19.
  • the inner wall 21 thus has a substantially hook-shaped cross-section in cross-section, with the curved section 27 having in cross section a substantially "U" shape, having two branches extending substantially axially and a base connecting the two branches and forming the covering the peripheral ring 17.
  • the end of the curved section 27 extends the base or portion which covers the peripheral ring 17 while extending axially, towards the downstream of the inside of the peripheral shell 17.
  • the invention is not limited to the rounded shape of the curved section 27 illustrated and any other form may be considered.
  • the recess 23 is formed by a first portion 23a of substantially cylindrical shape along the axis of rotation A of the helix 9 and a second portion 23b of substantially toroidal shape, which extends the cylindrical portion 23a upstream so as to form a groove or groove 23b.
  • the two parts 23a and 23b of the recess 23 are delimited schematically by a dashed axis B in FIG. 4.
  • the curved section 27 delimits the groove 23b.
  • the axial section 25 of the inner wall 21 of the nozzle 11 may extend axially over a height h 2 s substantially similar to the height h 7 of the peripheral shell 17, as illustrated in the examples of FIGS. 4 to 8 and 12, 13. On the contrary, it is possible to provide a difference in height between the axial section 25 and the peripheral ring 17. According to the examples illustrated in FIGS. 9 to 11, the peripheral ring 17 extends over a height h 1 which is smaller than the height h 2 s of the axial portion 25 of the inner wall 21 of the nozzle 11. The difference in height is left to the appreciation of the skilled person according to the applications.
  • the inside diameter of the cylindrical axial portion 25 of the inner wall 21 of the nozzle 11, that is to say at the first portion 23a of the recess 23 (see FIG. 4), is greater to the diameter of the peripheral shell 17.
  • the dimensioning of the radial clearance between the cylindrical axial section 25 and the peripheral ring 17 may be adapted as required by those skilled in the art.
  • the inside diameter of the inner wall 21 of the nozzle 11 at the bent section 27 is smaller than the diameter of the peripheral shell 17.
  • the curved section 27 delimiting the groove 23b may extend radially relative to the peripheral shell 17 over a distance d, which can be adapted (see FIGS. 6 and 7).
  • d the radial distance between the peripheral shell 17 and the end of the curved section 27 is relatively small.
  • the radial distance between the peripheral ring 17 and the end of the curved section 27 is larger.
  • the blades 15 of the propeller 9 extend radially between the central hub 13 and the inner wall 21 of the nozzle 11, the peripheral ring 17 of the helix 9 extends inside the recess 23 of the inner wall 21 of the nozzle 11, and the curved section 27 of the inner wall 21 of the nozzle 11 covers the upstream end of the peripheral ring 17.
  • the upstream end of the peripheral ring 17 extends inside the groove 23b.
  • the free end of the hook or curved section 27 extends partly inside the peripheral shell 17 of the propeller 9.
  • an axial gap (not shown in the figures) can be provided between the upstream end of the peripheral shell 17 and the curved section 27 of the nozzle 11.
  • the upstream end of the shell device 17 does not extend inside the groove 23b, but recessed axially relative to the groove 23, that is to say below the groove 23b according to the direction of suction or direction of flow F of the air flow.
  • the free end of the hook or curved section 27 does not extend inside the cylinder delimited by the peripheral shell 17 of the propeller 9.
  • the nozzle 11 has on its inner surface an air guide 29 for redirecting the flow of recirculating air in the direction of flow of the air flow generated by the propeller 9, that is to say say according to a substantially axial flow downstream of the propeller 9, as shown schematically by the arrow F 'in Figure 4, so as to limit the tangential or radial component of the recirculating air flow, which would disturb the flow of the downstream air flow according to the arrow F.
  • the air guide 29 is shaped or configured to limit the tangential velocity of the recirculating air flow.
  • the air guide 29 is shaped so as to force the redirection of the recirculating air stream at least in part in the thickness of the boundary layer Q of the peripheral shell 17, at the level of the blade heads 15b.
  • the recirculating air flow is mixed at least partly with the boundary layer Q of the peripheral shell 17. This makes it possible to increase the flow speed in the boundary layer Q and to limit its extension.
  • the air guide 29 may be formed on the axial section 25 and / or on the curved section 27 of the inner wall 21 of the nozzle 11.
  • the nozzle 11 comprises, for this purpose, a predefined number of ribs 31 on the inner wall 21, the rib or ribs 31 forming the air guide 29.
  • the number of ribs 31 is adapted as needed.
  • the pitch between the ribs 31 can be adapted by those skilled in the art.
  • the ribs 31 are arranged to force the clearance flow axially. Indeed, the presence of the ribs 31 in the redirection channel 28 has the effect of limiting or breaking the tangential component of the recirculating air.
  • the ribs 31 are advantageously dimensioned so as to limit the recirculating recirculating air at the blade heads 15b.
  • the ribs 31 may be arranged on the axial section 25 and extend on the inside of the curved section 27, that is to say on the side intended to be opposite the upstream end of the peripheral ring 17, such that illustrated in Figures 5 and 6.
  • the ribs 31 may be arranged only on the axial section 25 as illustrated in FIGS. 7 to 11.
  • the ribs 31 may be arranged only on the inside of the curved section 27, or in other words inside the groove formed by the second part 23b of the recess 23, as illustrated in FIGS. Figures 12 and 13.
  • the ribs 31 may extend axially and / or radially.
  • the ribs 31 are shaped so as to follow the contour of the inner wall 21 of the nozzle 11.
  • the shape of the ribs 31 can also be adapted as required.
  • FIGS. 4 to 13 are described in greater detail below.
  • a plurality of ribs 31 can extend both in the bottom of the groove 23b, that is to say on the inside of the curved section 27 , and on the axial section 25, here of substantially cylindrical shape.
  • the ribs 31 have for this purpose a shape substantially in "L".
  • the portions of the ribs 31 arranged in the bottom of the groove 23b extend radially and the portions of the ribs 31 arranged on the axial cylindrical section 25 extend axially.
  • the portions of the ribs 31 arranged in the bottom of the groove 23b have a contour which follows the curved shape of the upstream section 27, in this example a substantially rounded contour.
  • these ribs 31 can be adapted.
  • the ribs 31 may extend or not over the entire height 3 ⁇ 4 of the axial section 25 and over the entire width of the curved section 27.
  • the width or depth of the ribs 31, that is to say the radial dimension, can also be adapted.
  • the thickness of the ribs 31 can also be adapted.
  • the ribs 31 can be arranged on the axial section 25.
  • the ribs 31 present a shape of blade refined on the downstream side, that is to say say at the beginning of the upturn or curve of the curved section 27.
  • these ribs 31 can be adapted.
  • the ribs 31 can extend over the entire height h 2 s of the axial section 25 or in a variant not shown on a selected portion of the axial section 25.
  • the width or depth of the ribs 31, that is to say the radial dimension, can also be adapted.
  • the ribs 31 may have a small width while in the examples of Figures 10 and 11 the ribs 31 are wider.
  • the ribs 31 are this time arranged only in the bottom of the groove 23b delimited by the curved section 27 of the nozzle 11.
  • the ribs 31 extend radially in the bottom of the groove 23b.
  • the ribs 31 have, for example respectively, a substantially half-moon shape along the one hand the contour of the curved section 27 and secondly the contour of the upstream end of the peripheral ring 17. As before, the number, the shape and size of these ribs 31 can be adapted.
  • a peripheral rib 31 is arranged in the bottom of the groove 23b and is indented or has a substantially crenellated shape with an alternation of teeth and recesses. As before, the shape and size of this rib 31 can be adapted.
  • the radial clearance j r between the peripheral ring 17 and the axial extension of the rib 31 may be of the order of 0.5% to 2% of the diameter of the helix 9, preferably of the order of 1% of the diameter of the helix 9.
  • the radial clearance j r may be of the order of 4.4mm.
  • the radial depth p r of the rib 31, more precisely of its axial extension, may be of the order of 0.5% to 2% of the diameter of the helix 9, preferably of the order of 1% of the diameter. of the propeller 9.
  • the radial depth p r is of the order of 4.4 mm for a helix 9 diameter of about 440 mm.
  • the axial clearance j a between the peripheral ring 17 and the radial extension of the rib 31 may be of the order of 0.5% to 4%.
  • the axial depth p a of the rib 31, more precisely of its radial extension, can be of the order of 0.5% to 4% of the diameter of the helix 9, preferably of the order of 2% of the diameter. of the propeller 9.
  • the axial depth p a is of the order of 8.8 mm for a helix 9 diameter of about 440 mm.
  • each rib 31 extends both radially on the inner part of the curved section 27, and axially on the axial section 25, having a substantially "L" shape and being arranged with the axial clearance j a and the radial clearance j r , as defined, with respect to the peripheral shell 17.
  • recirculation channel 28 (see FIGS. 4 to 13), that is to say in the bottom of the groove 23b delimited by the curved section 27 of the nozzle 1 1 and / or on the axial section 25, a surface having asperities (not shown in the figures), such as a plurality of recesses, protuberances, studs, or pins, to limit the tangential speed the flow of air flowing outside the peripheral ring 17.
  • the inner surface of the nozzle 11 is designed in particular to ensure the aerodynamic guidance of the recirculating air flow coming from the downstream and recirculating through the outside of the peripheral shell 17.
  • the flow of air coming from downstream of the propeller 9 upstream, is thus guided by the ribs 31, so that it flows substantially axially, according to the flow direction F of the air flow generated by the propeller 9 at least partly in the thickness of the boundary layer Q of the peripheral shell 17.
  • the recirculating air flow is then separated from the main air flow circulating from upstream to downstream. Indeed, this airflow does not disturb the flow of air from upstream to downstream according to the arrow F. This removes the vortices that would be associated with the mixture of ⁇ clearance flow with the upstream flow, which allows to significantly gain in pressure variation and efficiency.

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Abstract

L'invention concerne un support pour dispositif de ventilation (5) d'un véhicule automobile comportant une hélice (9) configurée pour être entrainée en rotation autour d'un axe de rotation de manière à générer un flux d'air, le support comportant une buse (11) : - présentant un orifice (19) configuré pour recevoir l'hélice (9), et - présentant à la périphérie de l'orifice (19), une paroi interne (21) configurée pour recouvrir au moins partiellement une extrémité d'une virole périphérique (17) de l'hélice (9). Selon l'invention, la buse (11) comporte en outre sur sa paroi interne (21), un guide d'air (29), conformé de manière à diriger, un flux d'air s'écoulant entre la virole périphérique (17) et la paroi interne (21), dit flux d'air recirculant, dans le sens d'écoulement (F) du flux d'air généré par l'hélice (9). L'invention concerne également un dispositif de ventilation (5) et un module de refroidissement correspondants.

Description

CARTER DE VENTILATEUR AXIAL CONFIGURÉ POUR REDIRIGER LE FLUX D'AIR DE FUITE RECIRCULANT DANS LE SENS DE L'ÉCOULEMENT PRINCIPAL
Le domaine de la présente invention est celui de l'automobile, et plus 5 particulièrement celui de la circulation de l'air pour le refroidissement d'équipements du véhicule, notamment de son moteur. L'invention concerne en particulier un support pour dispositif de ventilation, un dispositif de ventilation et un module de refroidissement correspondants.
Les véhicules à moteur thermique ont besoin d'évacuer les calories que génère 10 leur fonctionnement et sont pour cela équipés d'échangeurs thermiques, notamment des radiateurs de refroidissement, qui sont placés à l'avant du véhicule et traversés par de l'air extérieur. Pour forcer la circulation de cet air à travers le ou les échangeurs, un dispositif de ventilation est placé en amont ou en aval de ceux-ci, l'amont ou l'aval s 'appréciant dans ce document en référence au sens d'aspiration de l'air par le dispositif 15 de ventilation.
L'ensemble formé par le ou les échangeur(s) thermique(s) et le dispositif de ventilation est appelé module de refroidissement.
Le dispositif de ventilation comporte au moins une hélice qui sert à forcer la circulation d'air. Selon une configuration connue, l'hélice est disposée entre l'échangeur
20 thermique, ou un groupe d'échangeurs thermiques, et le bloc moteur à refroidir selon un alignement globalement axial. L'hélice est caractérisée par l'écoulement du flux d'air qu'elle produit, et qui est utilisé pour forcer les échanges thermiques entre l'échangeur thermique et l'air environnant. L'hélice présente un écoulement orienté de façon axiale. Elle comprend des pales raccordées par leurs pieds à un moyeu central, et généralement
25 maintenues ensemble au niveau de leurs têtes par une virole périphérique aussi appelée virole tournante. Le dispositif de ventilation crée donc un écoulement d'air qui aspire à l'amont au travers des échangeurs, et qui force le flux d'air en direction de l'aval dans le compartiment moteur, selon un écoulement axial.
Le dispositif de ventilation, également désigné sous le vocable de groupe moto-
30 ventilateur ou GMV, comprend généralement une buse ou socle, par exemple de forme parallélépipédique, présentant au moins un orifice ou une découpe cylindrique recevant l'hélice. Cette buse assure l'accrochage du dispositif de ventilation, notamment sur le radiateur de refroidissement ou le châssis du véhicule, et forme également un support du moteur électrique d'actionnement de l'hélice. Elle assure le maintien de l'axe de rotation autour duquel l'hélice tourne.
Afin de permettre la rotation de l'hélice, celle-ci est reçue dans l'orifice de la buse avec un jeu de l'ordre de quelques millimètres, généralement 3mm à 5mm. Il s'avère qu'au cours du fonctionnement du dispositif de ventilation, de l'air en provenance de l'aval de l'hélice peut remonter vers l'amont de celle-ci en circulant à l'extérieur de la virole périphérique, entre la virole périphérique et la buse. Cet air qui recircule vers l'amont de l'hélice crée un flux d'air dit recirculant. En arrivant en amont de l'hélice, l'air recirculant est de nouveau aspiré dans le flux d'air principal généré par l'hélice, et présente un écoulement radial relativement important qui vient perturber le flux d'air principal d'amont en aval. Ces turbulences peuvent venir impacter les pales de l'hélice jusqu'à 30% d'envergure des pales, et génèrent du bruit. Le flux d'air n'étant plus homogène, et le jeu entre la virole périphérique et la buse générant des pertes, l'efficacité du dispositif de ventilation est diminuée.
Selon une solution connue, la buse présente à la périphérie de l'orifice pour recevoir l'hélice, une portion recourbée recouvrant l'extrémité amont de la virole périphérique de manière à guider le flux d'air recirculant provenant de l'aval. Cependant, avec cette solution, le flux d'air provenant recirculant de l'aval et remontant en circulant à l'extérieur de la virole périphérique, présente toujours une composante tangentielle qui vient perturber le flux d'air principal.
La présente invention se propose de remédier au moins partiellement aux inconvénients ci-dessus mentionnés en proposant un support d'un dispositif de ventilation amélioré, permettant d'éviter les baisses de performances du dispositif de ventilation.
À cet effet l'invention a pour objet un support pour dispositif de ventilation d'un véhicule automobile comportant une hélice configurée pour être entraînée en rotation autour d'un axe de rotation de manière à générer un flux d'air, le support comportant une buse :
- présentant un orifice configuré pour recevoir l'hélice, et
présentant à la périphérie de l'orifice, une paroi interne configurée pour recouvrir au moins partiellement une extrémité d'une virole périphérique de l'hélice. Selon l'invention, la buse comporte en outre sur sa paroi interne, un guide d'air, conformé de manière à diriger un flux d'air s 'écoulant entre la virole périphérique et la paroi interne, dit flux d'air recirculant, dans le sens d'écoulement du flux d'air généré par l'hélice.
Ainsi, le guide d'air permet de réduire la vitesse tangentielle du flux d'air recirculant de façon à ne pas perturber l'écoulement du flux d'air principal.
Ledit support peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :
la paroi interne de la buse présente un tronçon axial configuré pour s'étendre autour de la virole périphérique et un tronçon recourbé s 'étendant vers l'intérieur de l'orifice de façon à recouvrir radialement l'extrémité de ladite virole à l'assemblage de l'hélice dans la buse ;
le tronçon recourbé est configuré pour recouvrir radialement l'extrémité amont de ladite virole selon le sens d'écoulement du flux d'air généré par l'hélice ;
- le guide d'air est formé sur le tronçon axial ;
le guide d'air est formé sur le tronçon recourbé ;
le guide d'air est réalisé par au moins une nervure ;
le guide d'air est réalisé par au moins une protubérance ;
le guide d'air est réalisé par au moins un picot ;
- le guide d'air est réalisé par au moins un plot ;
le guide d'air est réalisé par au moins un creux ;
le guide d'air est réalisé par une pluralité de nervures s 'étendant sur la paroi interne de la buse ;
le guide d'air est réalisé par une nervure périphérique s 'étendant sur la paroi interne de la buse et présentant une forme sensiblement en créneaux.
L'invention concerne également un dispositif de ventilation comprenant une hélice configurée pour être entraînée en rotation autour d'un axe de rotation de manière à générer un flux d'air, l'hélice comportant une pluralité de pales et une virole périphérique reliant les têtes des pales. Selon l'invention, ledit dispositif comprend en outre un support tel que défini ci-dessus, comportant une buse présentant un orifice dans lequel l'hélice est positionnée, et présentant à la périphérie de l'orifice, une paroi interne recouvrant au moins partiellement une extrémité de la virole périphérique. La buse comporte en outre sur sa paroi interne un guide d'air conformé de manière à guider un flux d'air s 'écoulant entre la virole périphérique et la paroi interne, dans le sens d'écoulement du flux d'air généré par l'hélice.
Ledit dispositif peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :
la virole périphérique présente une forme sensiblement cylindrique ;
la buse comporte un tronçon recourbé de forme sensiblement en « U » ;
le tronçon recourbé délimite une gorge à l'intérieur de laquelle la virole périphérique de l'hélice s'étend ;
- le tronçon recourbé délimite une gorge et la virole périphérique de l'hélice est agencée axialement en retrait par rapport à la gorge.
L'invention porte également sur un module de refroidissement pour véhicule automobile équipé d'un dispositif de ventilation tel que décrit ci-dessus.
Selon un aspect de l'invention, ledit module comporte un échangeur thermique situé sur le chemin d'au moins une partie du flux d'air généré par l'hélice.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue simplifiée et schématique d'un module de refroidissement d'un bloc moteur d'un véhicule automobile,
- la figure 2 est une vue en perspective montrant un dispositif de ventilation du module de refroidissement de la figure 1,
- la figure 3 est une vue de face montrant partiellement le dispositif de ventilation de la figure 2,
- la figure 4 est une vue en coupe montrant partiellement une buse recevant une hélice du dispositif de ventilation de la figure 3,
- la figure 5 est une première vue en perspective partielle montrant un exemple de réalisation d'une virole périphérique de l'hélice, de la buse et d'un guide d'air formé sur une paroi interne de la buse comprenant une pluralité de nervures en « L »,
- la figure 6 est une deuxième vue en perspective partielle montrant l'exemple de réalisation de la virole périphérique de l'hélice, de la buse et du guide d'air de la figure 5,
- les figures 7 à 11 sont des vues en perspective partielle montrant différents exemples de réalisation de la virole périphérique de l'hélice, de la buse et du guide d'air comprenant une pluralité de nervures formées sur un tronçon axial de la paroi interne de la buse,
- la figure 12 est une vue en perspective partielle montrant un exemple de réalisation d'une virole périphérique de l'hélice, de la buse et d'un guide d'air formé sur une paroi interne de la buse comprenant une pluralité de nervures formées sur un tronçon recourbé de la paroi interne de la buse,
- la figure 13 est une vue en coupe montrant partiellement une buse recevant une hélice et présentant une nervure périphérique sur sa paroi interne, et
- la figure 14 est une vue en coupe montrant partiellement la buse recevant une hélice et présentant une nervure périphérique formée sur un tronçon axial et un tronçon recourbé de la paroi interne de la buse.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
Dans la description, on peut indexer certains éléments, comme par exemple premier élément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s'agit d'un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n'implique pas une priorité d'un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n'implique pas non plus un ordre dans le temps.
On a représenté de façon schématique sur la figure 1, un module de refroidissement 1 d'un bloc moteur 3 de véhicule automobile. Le module de refroidissement 1 comprend notamment un dispositif de ventilation 5 et au moins un échangeur thermique 7 tel qu'un radiateur de refroidissement 7. Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 1, le dispositif de ventilation 5 est placé entre le radiateur de refroidissement 7 et le bloc moteur 3. Bien entendu, le dispositif de ventilation 5 peut être agencé soit en avant soit en arrière du radiateur de refroidissement 7.
L'invention vise plus particulièrement le dispositif de ventilation 5. Le dispositif de ventilation 5 comporte une hélice 9 et un support 10 comprenant un socle, ou buse 11, encore appelée armature, mieux visible sur la figure 2 et partiellement représentée sur les figures 3 à 13.
L'hélice 9 est montée en rotation autour d'un axe de rotation A. Dans la suite de la description, les termes «axial », « radial » ou « tangentiel » se rapportent à l'axe de rotation A de l'hélice 9.
En se référant de nouveau à la figure 1, le bloc moteur 3, l'hélice 9 et le radiateur de refroidissement 7 sont sensiblement alignés axialement.
Lorsque l'hélice 9 est configurée pour être entraînée en rotation sous l'action d'un moteur électrique 12 représenté de façon schématique sur la figure 2. L'hélice 9 en rotation met en mouvement le flux d'air et entraine à travers le radiateur de refroidissement 7. Pour cela, l'échangeur thermique 7 est situé sur le chemin d'au moins une partie du flux d'air généré par l'hélice 9. Le flux d'air s'écoule selon un sens d'aspiration ou sens d'écoulement orienté sensiblement du radiateur de refroidissement 7 vers le bloc moteur 3, comme schématisé par la flèche F sur la figure 1. Dans la suite de la description, on entend par « amont » et « aval » les directions associées au sens d'écoulement F du flux d'air généré par l'hélice 9.
L'hélice 9 est par exemple réalisée par injection plastique.
Comme cela est mieux visible sur les figures 3 et 4, cette hélice 9, comprend : un moyeu central 13, encore appelé « bol »,
une pluralité de pales 15 avec des premières extrémités 15a autour du moyeu central 13, appelées pieds de pales, et qui s'étendent radialement à partir du moyeu central 13, et
une virole périphérique 17 à laquelle se raccordent des deuxièmes extrémités 15b des pales 15, appelées têtes de pales 15b. Les pales 15 de l'hélice 9 sont donc attachées les unes aux autres par leurs têtes 15b, à la virole périphérique 17. Ceci permet de réduire les risques de flottement des pales 15 en fonctionnement du dispositif de ventilation 5. La virole périphérique 17 reliant les pales 15 de l'hélice 9 est aussi appelée virole tournante.
Selon les modes de réalisation illustrés, la virole périphérique 17 présente une forme sensiblement cylindrique qui s'étend selon l'axe de rotation A de l'hélice 9. Bien entendu, toute autre forme peut être envisagée.
L'invention vise encore plus particulièrement le support 10 pour le dispositif de ventilation 5 comportant la buse 11, représenté de façon schématique sur la figure 2.
La buse 11 assure une fonction de captation de l'air et de guidage de l'air vers l'hélice 9. La buse 11 assure également une fonction de support mécanique pour l'ensemble des éléments du dispositif de ventilation 5.
De façon connue, la buse 11 peut présenter une forme sensiblement parallélépipédique s 'étendant sensiblement parallèlement au radiateur de refroidissement 7 représenté de manière schématique sur la figure 1.
La buse 11 peut notamment porter le moteur électrique 12 (figure 2) destiné à entraîner l'hélice 9. La buse 11 peut comporter à cet effet un capot central 18 dans lequel le moteur électrique 12 est destiné à être positionné. Le capot central 18 est fixe.
En outre, la buse 11 présente un orifice 19 ou découpe cylindrique axiale, permettant de laisser passer l'air de ventilation. L'orifice 19 est ménagé autour du capot central 18. L'hélice 9 est destinée à être disposée à l'intérieur de l'orifice 19 de la buse 11. L'hélice 9 est ainsi apte à se mouvoir en rotation au sein de l'orifice 19 pratiqué dans la buse 11.
La buse 11 comporte de plus des bras de maintien 20. Il s'agit de bras s 'étendant radialement à travers l'orifice 19, et qui viennent s'attacher à la périphérie de l'orifice 19 de la buse 11. Les bras de maintien 20 se rejoignent au centre sur le capot central 18. Les bras de maintien 20 portent, par l'intermédiaire du capot central 18, le moteur électrique 12 apte à entraîner le moyeu central 13 de l'hélice 9.
En outre, en référence aux figures 4 à 13, la buse 11 présente une paroi interne
21, dans laquelle est pratiqué un évidement 23 formant un logement pour la virole périphérique 17. L' évidement 23 est pratiqué sur la paroi interne 21 à la périphérie de 1 Orifice 19.
L'évidement 23 est conformé de sorte que la paroi interne 21 de la buse 11 recouvre l'extrémité amont de la virole périphérique 17.
Selon les exemples illustrés, l'évidement 23 pratiqué dans la paroi interne 21 est tel que la paroi interne 21 comporte un tronçon axial 25, ici de forme sensiblement cylindrique selon l'axe de rotation A de l'hélice 9, ce tronçon axial 25 est configuré pour s'étendre autour de la virole périphérique 17. Il s'agit notamment d'un tronçon aval 25 en référence au sens d'aspiration ou sens d'écoulement F du flux d'air. Le tronçon axial 25 est prolongé vers l'amont par un tronçon recourbé 27. Le tronçon recourbé 27 forme donc un tronçon amont 27 en référence au sens d'aspiration ou sens d'écoulement F du flux d'air. Le tronçon recourbé 27 est destiné à recouvrir, plus précisément recouvrir radialement, l'extrémité amont de la virole périphérique 17 à l'assemblage de l'hélice 9 dans la buse 11. Le tronçon recourbé 27 s'étend donc vers l'intérieur de l'orifice 19.
La paroi interne 21 présente ainsi en section transversale une forme sensiblement de crochet, avec le tronçon recourbé 27 présentant en section transversale une forme sensiblement de « U », ayant deux branches s 'étendant sensiblement axialement et une base reliant les deux branches et formant le recouvrement de la virole périphérique 17. Ainsi, l'extrémité du tronçon recourbé 27 prolonge la base ou partie qui recouvre la virole périphérique 17 en s 'étendant axialement, en direction de l'aval de l'intérieur de la virole périphérique 17.
Bien entendu, l'invention ne se limite pas à la forme arrondie du tronçon recourbé 27 illustrée et toute autre forme peut être envisagée.
Autrement dit, dans cet exemple, l'évidement 23 est réalisé par une première partie 23a de forme sensiblement cylindrique selon l'axe de rotation A de l'hélice 9 et une deuxième partie 23b de forme sensiblement torique, qui prolonge la partie cylindrique 23a vers l'amont de manière à former une rainure ou gorge 23b. Les deux parties 23a et 23b de l'évidement 23 sont délimitées de façon schématique par un axe B en pointillés sur la figure 4. Ainsi, le tronçon recourbé 27 délimite la gorge 23b.
De la sorte, le flux d'air, aussi dénommé écoulement de jeu ou flux d'air recirculant, qui circule à l'extérieur de la virole périphérique 17, en remontant de l'aval de l'hélice 9 vers l'amont, est redirigé par le tronçon recourbé 27 de la paroi interne 21 de la buse 11. Le flux d'air recirculant s'écoule entre la virole périphérique 17 et la paroi interne 21. La virole périphérique 17 et la paroi interne 21 de la buse 11 forment ainsi un canal de redirection 28 du flux d'air recirculant de l'aval vers l'amont.
Le tronçon axial 25 de la paroi interne 21 de la buse 11 peut s'étendre axialement sur une hauteur h2s sensiblement similaire à la hauteur hj7 de la virole périphérique 17, comme illustré dans les exemples des figures 4 à 8 et 12, 13. Au contraire, on peut prévoir une différence de hauteur entre le tronçon axial 25 et la virole périphérique 17. Selon les exemples illustrés sur les figures 9 à 11, la virole périphérique 17 s'étend sur une hauteur hj7 plus petite que la hauteur h2s du tronçon axial 25 de la paroi interne 21 de la buse 11. La différence de hauteur est laissée à l'appréciation de l'Homme du métier selon les applications.
Par ailleurs, le diamètre intérieur du tronçon axial 25 de forme cylindrique de la paroi interne 21 de la buse 11, c'est-à-dire au niveau de la première partie 23a de l'évidement 23 (voir figure 4), est supérieur au diamètre de la virole périphérique 17. Le dimensionnement du jeu radial entre le tronçon axial 25 cylindrique et la virole périphérique 17 peut être adapté selon les besoins par l'Homme du métier.
Le diamètre intérieur de la paroi interne 21 de la buse 11 au niveau du tronçon recourbé 27, est quant à lui inférieur au diamètre de la virole périphérique 17.
Le tronçon recourbé 27 délimitant la gorge 23b peut s'étendre radialement par rapport à la virole périphérique 17, sur une distance d, d' qui peut être adaptée (voir figures 6 et 7). Ainsi, dans l'exemple de la figure 6, la distance d radiale entre la virole périphérique 17 et l'extrémité du tronçon recourbé 27, est relativement petite. Au contraire dans l'exemple de la figure 7, la distance d' radiale entre la virole périphérique 17 et l'extrémité du tronçon recourbé 27, est plus importante.
Ainsi, lorsque l'hélice 9 est reçue dans l'orifice 19 de la buse 11, les pales 15 de l'hélice 9 s'étendent radialement entre le moyeu central 13 et la paroi interne 21 de la buse 11, la virole périphérique 17 de l'hélice 9 s'étend à l'intérieur de l'évidement 23 de la paroi interne 21 de la buse 11, et le tronçon recourbé 27 de la paroi interne 21 de la buse 11 recouvre l'extrémité amont de la virole périphérique 17.
Dans l'exemple illustré sur la figure 4, l'extrémité amont de la virole périphérique 17 s'étend à l'intérieur de la gorge 23b. Autrement dit, l'extrémité libre du crochet ou tronçon recourbé 27 s'étend en partie à l'intérieur de la virole périphérique 17 de l'hélice 9. En alternative, on peut prévoir un écart axial (non représenté sur les figures) entre l'extrémité amont de la virole périphérique 17 et le tronçon recourbé 27 de la buse 11. Autrement dit, selon cette alternative, l'extrémité amont de la virole périphérique 17 ne s'étend pas à l'intérieur de la gorge 23b, mais en retrait axialement par rapport à la gorge 23, c'est-à-dire en-dessous de la gorge 23b selon le sens d'aspiration ou sens d'écoulement F du flux d'air. De même, l'extrémité libre du crochet ou tronçon recourbé 27 ne s'étend pas à l'intérieur du cylindre délimité par la virole périphérique 17 de l'hélice 9.
En complément, la buse 11 comporte sur sa surface interne un guide d'air 29 permettant de rediriger le flux d'air recirculant dans le sens d'écoulement du flux d'air généré par l'hélice 9, c'est-à-dire selon un écoulement sensiblement axial vers l'aval de l'hélice 9, comme schématisé par la flèche F' sur la figure 4, de façon à limiter la composante tangentielle ou radiale du flux d'air recirculant, qui perturberait l'écoulement du flux d'air d'amont en aval selon la flèche F. Autrement dit, le guide d'air 29 est conformé ou configuré de manière à limiter la vitesse tangentielle du flux d'air recirculant.
De préférence, le guide d'air 29 est conformé de manière à forcer la redirection du flux d'air recirculant au moins en partie dans l'épaisseur de la couche limite Q de la virole périphérique 17, au niveau des têtes de pales 15b. Le flux d'air recirculant vient se mélanger au moins en partie avec la couche limite Q de la virole périphérique 17. Cela permet d'augmenter la vitesse débitante dans la couche limite Q et de limiter son extension.
Par ailleurs, le guide d'air 29 peut être formé sur le tronçon axial 25 et/ou sur le tronçon recourbé 27 de la paroi interne 21 de la buse 11.
En particulier, en se référant aux figures 5 à 13, la buse 11 comporte, à cet effet, un nombre prédéfini de nervures 31 sur la paroi interne 21, la ou les nervures 31 formant le guide d'air 29. Le nombre de nervures 31 est adapté selon les besoins. De même, le pas entre les nervures 31 peut être adapté par l'Homme du métier.
Les nervures 31 sont agencées de manière à forcer l'écoulement de jeu axialement. En effet, la présence des nervures 31 dans le canal de redirection 28 a pour conséquence de limiter ou casser la composante tangentielle de l'air recirculant.
Les nervures 31 sont avantageusement dimensionnées de manière à limiter la recirculation de l'air recirculant au niveau des têtes de pales 15b.
Les nervures 31 peuvent être agencées sur le tronçon axial 25 et se prolonger sur l'intérieur du tronçon recourbé 27, c'est-à-dire du côté destiné à être en regard de l'extrémité amont de la virole périphérique 17, tel qu'illustré sur les figures 5 et 6.
En variante, les nervures 31 peuvent être agencées uniquement sur le tronçon axial 25 comme illustré sur les figures 7 à 11.
Selon encore une autre variante, les nervures 31 peuvent être agencées uniquement sur l'intérieur du tronçon recourbé 27, ou autrement dit à l'intérieur de la gorge formée par la deuxième partie 23b de l'évidement 23, tel qu'illustré sur les figures 12 et 13.
Les nervures 31 peuvent s'étendre axialement et/ou radialement.
Les nervures 31 sont conformées de manière à suivre le contour de la paroi interne 21 de la buse 11. La forme des nervures 31 peut également être adaptée selon les besoins. On décrit ci-après plus en détail les exemples des figures 4 à 13.
À titre d'exemple, comme illustré sur les figures 5 et 6, une pluralité de nervures 31 peuvent s'étendre à la fois dans le fond de la gorge 23b, c'est-à-dire sur la partie intérieure du tronçon recourbé 27, et sur le tronçon axial 25, ici de forme sensiblement cylindrique. Les nervures 31 présentent pour ce faire une forme sensiblement en « L ». Les parties des nervures 31 agencées dans le fond de la gorge 23b s'étendent radialement et les parties des nervures 31 agencées sur le tronçon axial 25 cylindrique s'étendent axialement. De plus, les parties des nervures 31 agencées dans le fond de la gorge 23b présentent un contour qui suit la forme recourbée du tronçon amont 27, dans cet exemple un contour sensiblement arrondi.
Bien entendu, la taille de ces nervures 31 peut être adaptée. Par exemple, les nervures 31 peuvent s'étendre ou non sur toute la hauteur ¾ du tronçon axial 25 et sur toute la largeur du tronçon recourbé 27.
La largeur ou profondeur des nervures 31, c'est-à-dire la dimension radiale, peut aussi être adaptée. L'épaisseur des nervures 31 peut également être adaptée. Selon les exemples illustrés sur les figures 7 à 11, les nervures 31 peuvent être agencées sur le tronçon axial 25. Dans les exemples illustrés, les nervures 31 présentent une forme de lame affinée du côté aval, c'est-à-dire dire au niveau du début du retournement ou de la courbe du tronçon recourbé 27.
Comme précédemment, la taille de ces nervures 31 peut être adaptée. Par exemple, les nervures 31 peuvent s'étendre sur toute la hauteur h2s du tronçon axial 25 ou selon une variante non représentée sur une portion choisie du tronçon axial 25.
La largeur ou profondeur des nervures 31, c'est-à-dire la dimension radiale, peut aussi être adaptée. Dans les exemples des figures 7 à 9, les nervures 31 peuvent présenter une faible largeur tandis que dans les exemples des figures 10 et 11 les nervures 31 sont plus larges. Selon les exemples des figures 12 et 13, les nervures 31 sont cette fois agencées uniquement dans le fond de la gorge 23b délimitée par le tronçon recourbé 27 de la buse 11.
Dans l'exemple illustré sur la figure 12, les nervures 31 s'étendent radialement dans le fond de la gorge 23b. Les nervures 31 présentent par exemple respectivement une forme sensiblement de demi-lune suivant d'une part le contour du tronçon recourbé 27 et d'autre part le contour de l'extrémité amont de la virole périphérique 17. Comme précédemment, le nombre, la forme et la taille de ces nervures 31 peuvent être adaptés.
Dans l'exemple illustré, sur la figure 13, une nervure périphérique 31 est agencée dans le fond de la gorge 23b et est échancrée ou présente une forme sensiblement en créneaux avec une alternance de dents et de creux. Comme précédemment, la forme et la taille de cette nervure 31 peuvent être adaptées.
Par ailleurs, à titre d'exemple non limitatif, en se référant à la figure 14, pour une nervure 31, dont au moins une partie s'étend axialement, le jeu radial jr entre la virole périphérique 17 et l'extension axiale de la nervure 31 peut être de l'ordre de 0,5% à 2% du diamètre de l'hélice 9, de préférence de l'ordre de 1% du diamètre de l'hélice 9. Ainsi, par exemple, pour une hélice 9 de diamètre de 440mm environ, le jeu radial jr peut être de l'ordre de 4,4mm.
La profondeur radiale pr de la nervure 31, plus précisément de son extension axiale, peut être de l'ordre de 0,5% à 2% du diamètre de l'hélice 9, de préférence de l'ordre de 1% du diamètre de l'hélice 9. Par exemple, la profondeur radiale pr est de l'ordre de 4,4mm pour une hélice 9 de diamètre de 440mm environ. En outre, pour une nervure 31 dont au moins une partie s'étend radialement, le jeu axial ja entre la virole périphérique 17 et l'extension radiale de la nervure 31, peut être de l'ordre de 0,5% à 4% du diamètre de l'hélice 9, de préférence de l'ordre de 2% du diamètre de l'hélice 9. Par exemple, pour une hélice de diamètre de 440mm environ, le jeu axial ja peut être de l'ordre de 8,8mm.
La profondeur axiale pa de la nervure 31, plus précisément de son extension radiale, peut être de l'ordre de 0,5% à 4% du diamètre de l'hélice 9, de préférence de l'ordre de 2% du diamètre de l'hélice 9. Par exemple, la profondeur axiale pa est de l'ordre de 8,8mm pour une hélice 9 de diamètre de 440mm environ.
Dans l'exemple de la figure 14, chaque nervure 31 s'étend à la fois radialement sur la partie intérieure du tronçon recourbé 27, et axialement sur le tronçon axial 25, en présentant une forme sensiblement en « L » et en étant agencée avec le jeu axial ja et le jeu radial jr, tels que définis, par rapport à la virole périphérique 17.
En alternative ou en complément des différents exemples décrits précédemment, on peut prévoir dans le canal de recirculation 28 (voir figures 4 à 13), c'est-à-dire dans le fond de la gorge 23b délimitée par le tronçon recourbé 27 de la buse 1 1 et/ou sur le tronçon axial 25, une surface présentant des aspérités (non représentées sur les figures), telles qu'une pluralité de creux, des protubérances, des plots, ou encore des picots, permettant de limiter la vitesse tangentielle du flux d'air circulant à l'extérieur de la virole périphérique 17.
Ainsi, on aménage de façon particulière la surface interne de la buse 11, pour assurer le guidage aérodynamique du flux d'air recirculant provenant de l'aval et recirculant par l'extérieur de la virole périphérique 17. Le flux d'air remontant de l'aval de l'hélice 9 vers l'amont, est donc guidé par les nervures 31, de sorte qu'il s'écoule sensiblement axialement, selon le sens d'écoulement F du flux d'air généré par l'hélice 9, au moins en partie dans l'épaisseur de la couche limite Q de la virole périphérique 17.
Le flux d'air recirculant est alors séparé du flux d'air principal circulant d'amont en aval. En effet, ce flux d'air ne vient pas perturber l'écoulement d'air d'amont en aval selon la flèche F. On supprime ainsi les tourbillons qui seraient associés au mélange de Γ écoulement de jeu avec l'écoulement amont, ce qui permet de gagner significativement en variation de pression et en rendement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Support (10) pour dispositif de ventilation (5) d'un véhicule automobile comportant une hélice (9) configurée pour être entraînée en rotation autour d'un axe de rotation (A) de manière à générer un flux d'air, le support comportant une buse (11) :
- présentant un orifice (19) configuré pour recevoir l'hélice (9), et
présentant à la périphérie de l'orifice (19), une paroi interne (21) configurée pour recouvrir au moins partiellement une extrémité d'une virole périphérique (17) de l'hélice (9),
caractérisé en ce que la buse (11) comporte en outre sur sa paroi interne (21), un guide d'air (29), conformé de manière à diriger un flux d'air s'écoulant entre la virole périphérique (17) et la paroi interne (21), dit flux d'air recirculant, dans le sens d'écoulement (F) du flux d'air généré par l'hélice (9).
2. Support (10) selon la revendication précédente, dans lequel la paroi interne (21) de la buse (11) présente un tronçon axial (25) configuré pour s'étendre autour de la virole périphérique (17) et un tronçon recourbé (27) s'étendant vers l'intérieur de l'orifice (19) de façon à recouvrir radialement l'extrémité de ladite virole (17) à l'assemblage de l'hélice (9) dans la buse (11).
3. Support (10) selon la revendication précédente, dans lequel le guide d'air (29) est formé sur le tronçon axial (25).
4. Support (10) selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel le guide d'air (29) est formé sur le tronçon recourbé (27).
5. Support (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le guide d'air (29) est réalisé par au moins un élément parmi des nervures (31), des protubérances, des picots, des plots ou des creux.
6. Dispositif de ventilation (5) pour véhicule automobile, ledit dispositif (5) comportant :
une hélice (9) configurée pour être entraînée en rotation autour d'un axe de rotation (A) de manière à générer un flux d'air, l'hélice (9) comportant une pluralité de pales (15) et une virole périphérique (17) reliant les têtes des pales (15), et un support (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
7. Dispositif (5) selon la revendication précédente, comportant un support selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel la virole périphérique (17) présente une forme sensiblement cylindrique et le tronçon recourbé (27) présente une forme sensiblement en « U ».
8. Dispositif (5) selon l'une des revendications 6 ou 7, comportant un support selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le tronçon recourbé (27) délimite une gorge (23b) à l'intérieur de laquelle la virole périphérique (17) de l'hélice (9) s'étend.
9. Dispositif (5) selon l'une des revendications 6 ou 7, comportant un support selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le tronçon recourbé (27) délimite une gorge (23b), et dans lequel la virole périphérique (17) de l'hélice (9) est agencée axialement en retrait par rapport à la gorge (23b).
10. Module de refroidissement (1) pour véhicule automobile comprenant : - un dispositif de ventilation (5) selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, un échangeur thermique (7) situé sur le chemin d'au moins une partie du flux d'air généré par l'hélice (9).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5489186A (en) * 1991-08-30 1996-02-06 Airflow Research And Manufacturing Corp. Housing with recirculation control for use with banded axial-flow fans
WO2008124656A1 (fr) * 2007-04-05 2008-10-16 Borgwarner Inc. Ventilateur annulaire et système de guidage d'air à capot
WO2013156257A1 (fr) * 2012-04-19 2013-10-24 Valeo Systemes Thermiques Ventilateur pour automobile comportant un stator en amont de l'helice

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1938502B (zh) * 2004-04-05 2011-06-15 株式会社小松制作所 冷却装置
US7789622B2 (en) * 2006-09-26 2010-09-07 Delphi Technologies, Inc. Engine cooling fan assembly
DE102009012025A1 (de) * 2009-03-10 2010-09-16 Behr Gmbh & Co. Kg Kühlvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
ITTO20130806A1 (it) * 2013-10-04 2015-04-05 Johnson Electric Asti S R L Gruppo di ventilazione, particolarmente per uno scambiatore di calore di un autoveicolo
CN105626224B (zh) * 2014-11-05 2018-10-09 陕西重型汽车有限公司 车用风扇护风装置及该重型汽车

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5489186A (en) * 1991-08-30 1996-02-06 Airflow Research And Manufacturing Corp. Housing with recirculation control for use with banded axial-flow fans
WO2008124656A1 (fr) * 2007-04-05 2008-10-16 Borgwarner Inc. Ventilateur annulaire et système de guidage d'air à capot
WO2013156257A1 (fr) * 2012-04-19 2013-10-24 Valeo Systemes Thermiques Ventilateur pour automobile comportant un stator en amont de l'helice

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