WO2019141953A1 - Cadre de support d'une hélice pour dispositif de ventilation, comportant un échangeur de chaleur - Google Patents

Cadre de support d'une hélice pour dispositif de ventilation, comportant un échangeur de chaleur Download PDF

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WO2019141953A1
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WO
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heat exchanger
tubes
support frame
ring
central
Prior art date
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PCT/FR2019/050114
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Michael LISSNER
Kamel Azzouz
Amrid MAMMERI
Jérémy BLANDIN
Patrick LEBLAY
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Valeo Systemes Thermiques
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to the field of thermal control systems of a component of a motor vehicle. It relates more particularly to the ventilation devices associated with such thermal control systems. It also relates to the support frames of a propeller of these ventilation devices.
  • Motor vehicles include many heat exchangers that allow the thermal regulation of the components necessary for the operation of a vehicle, for example such as an electric or combustion engine.
  • Some of these heat exchangers provide, through an air flow therethrough, a heat transfer with the component of the vehicle with which they are associated. This is particularly the case of a heat exchanger operating in a radiator and positioned on the front of the vehicle.
  • a radiator ensures the thermal regulation of the vehicle engine.
  • Such a radiator is generally coupled to a ventilation device to form a thermal regulation system promoting the formation of the air flow for the management of the heat exchange between the coolant and the ambient air.
  • a heat exchange then promotes temperature regulation, via the radiator, of the component associated with it.
  • the document FR 3,048,465 A1 describes such a thermal regulation system disposed on the front of the vehicle.
  • the thermal control system comprises a radiator as described with which is associated a ventilation device.
  • the ventilation device more particularly comprises a support frame carrying a helix formed by a bowl from which extend a plurality of blades.
  • the support frame has an opening from which extend radially inward stiffening arms to join a central ring.
  • the central ring of the support frame is provided for the passage of a rotor of an electric motor for driving the propeller.
  • the stator of this electric motor is supported by a body of the electric motor.
  • the body of the electric motor is arranged opposite the support frame of the propeller.
  • the stator is modified structurally to form an additional heat exchanger optimizing the thermal regulation of the component associated therewith.
  • the additional heat exchanger comprises an outer annular channel and an inner annular channel fluidly connected by a plurality of tubes and traversed by a heat transfer fluid.
  • the blades of the propeller generate a flow of air regulating the heat transfer fluid passing through the stator before passing through the propeller and be distributed on the surface of the radiator.
  • a first disadvantage of such a thermal control system comes from the fact that the arrangement of the support frame and the stator relative to each other increases the size of the thermal control system disposed on the front of the vehicle. Indeed, such a thermal regulation system is assembled by a superposition of the forming elements, namely: the radiator, the propeller support frame and the motor body carrying the stator.
  • the present invention aims to overcome at least one of the aforementioned drawbacks and to provide a particular arrangement of a support frame to reduce the size of a thermal control system while optimizing the distribution of the flow of air on the surface of a radiator with which it is associated.
  • the subject of the invention is a frame for supporting a propeller for a ventilation device of a motor vehicle, said frame comprising a central opening configured to house the propeller, characterized in that it comprises an exchanger of heat arranged at least partly across the central opening.
  • Such a heat exchanger integrated in the support frame of the propeller across the central opening thereof is thus advantageously disposed across the flow of air to pass through the propeller. It is understood that the heat exchanger is configured to be opposite the propeller. Such a configuration makes it possible to associate with a helix a heat exchanger capable of taking the form of the helix and therefore particularly effective, since the heat exchange surface is made optimal.
  • the heat exchanger can also allow the advantageous combination of two functions, namely: a support function of the helix and an additional heat exchange function.
  • the combination of these functions by the support frame includes a heat exchanger arranged across the central opening allows for reduce the bulk of a ternic control system for the ternic regulation of a component of the vehicle.
  • the heat exchanger comprises a centrally located ring gear and a peripheral ring fluidically connected to each other by a plurality of tubes which extend across the central opening, said rings and said tubes being hollowed to form a fluid passage therein.
  • the central ring forms a receiving part adapted to receive at least partly an electric motor of the ventilation device.
  • the central ring may be sized to surround the propeller drive motor, and the peripheral ring may be sized to correspond to the dimension of a peripheral edge of the central opening housing this propeller, the tubes extending in through the central opening from the central crown to the peripheral ring.
  • the tubes extend radially, relative to an axis of revolution of one and / or the other of the rings, from the central ring to the peripheral ring and the radial dimension of these tubes is therefore adjusted with that of the blades of the propeller.
  • the heat exchanger is traversed by a coolant circulating from one of its rings to the other ring through the tubes connecting them.
  • a heat exchanger is arranged facing the propeller to allow the tbermic regulation of the heat transfer fluid flowing through a flow of air generated by the propeller.
  • the tubes are distributed around the axis in groups of at least three tubes.
  • the tubes are distributed between the central ring and the peripheral ring so as to form groups of at least three tubes, so that the spacing between two successive tubes of the same group is smaller than the spacing between two successive tubes belonging to neighboring groups.
  • Such repair tubes in groups of at least three tubes, allows the formation of turbulence at the location of the tube pooling zones, these turbulence promoting the tbermic exchange between the air flow and the coolant flowing through the tube. heat exchanger.
  • the tubes of the same group of tubes are connected in pairs via at least one cooling fin.
  • at least one cooling fin may be disposed between two tubes of the same plurality of tubes.
  • Such a fin increases by the heat exchange surface between the heat exchanger and the flow of air flowing through it. It is also possible that two groups of tubes adjacent to each other are connected by such a cooling fin.
  • the tubes of the heat exchanger are oriented so that their longer-side faces extend axially.
  • This provision of the tubes is of interest to allow to further increase the heat exchange surface of the heat exchanger with the air flow.
  • the tubes of the heat exchanger are oriented so as to present, in a section perpendicular to their direction of radial elongation between the two rings, a dimension along the axis parallel to an axis of revolution of one and / or the other of the crowns which is larger than the perpendicular dimension
  • the central ring, the peripheral ring and the plurality of tubes form two separate heat transfer fluid paths.
  • the two heat transfer fluid paths make it possible to homogenize the distribution of the coolant in the heat exchanger.
  • the flow length of the coolant is then reduced which promotes a constant flow rate of the fluid through the path as a whole and a homogenization of the heat exchange over the entire surface of the propeller.
  • the two heat transfer fluid paths may be symmetrical with respect to a plane comprising the axis of revolution of one and / or the other of the rings.
  • a first heat transfer fluid path is formed by a first central portion of the central ring and a first peripheral portion of the peripheral ring fluidically connected by a first plurality of tubes
  • a second path of heat transfer fluid is formed by a second central portion of the central ring and a second peripheral portion of the peripheral ring fluidically connected by a second plurality of tubes.
  • the heat transfer fluid paths may comprise a common heat transfer fluid inlet and they may comprise a common heat transfer fluid outlet. It can also be provided that the heat transfer fluid paths each comprise a separate inlet and a heat transfer fluid outlet.
  • the tubes of the heat exchanger participate in forming, with the crowns in particular, a stiffening structure of the support frame designed to support the propeller. It will then be understood that the tubes of the heat exchanger make it possible, on the one hand, for a heat exchange between the heat transfer fluid passing through them and the flow of air passing through them, and on the other hand, to stiffen the support frame for allow to realize its function of support the propeller.
  • Stems, of solid section may be arranged between the central ring and the peripheral ring, in addition to the tubes, of hollow section.
  • These rods have the sole function of achieving the holding of the heat exchanger, that is to say, to maintain in position the peripheral ring around the central ring and to maintain their coaxiality if necessary, so that these rods participate in forming a stiffening structure of the support frame on which is fixed the heat exchanger.
  • the heat exchanger may be integral with the support frame.
  • the support frame and the heat exchanger can form a one-piece assembly, being then non-separable from one another, which has the advantage of simplifying the assembly of the ventilation device.
  • the heat exchanger can be made separately from the support frame and attached to it.
  • the peripheral ring advantageously carries at least one projection of attachment of the heat exchanger on the support frame.
  • the at least one fastener may comprise fastening means in correspondence of a complementary fastening means of the support frame.
  • the at least one attachment projection may extend radially outwardly from the peripheral ring.
  • the invention in another aspect, relates to a ventilation device for a motor vehicle comprising a support frame as defined herein and a propeller driven in rotation by an electric motor.
  • the propeller may comprise a carrier bowl of a plurality of blades.
  • the axis of rotation of the helix is advantageously coaxial with the axis of the rings of the heat exchanger.
  • the electric motor is between the Vélice and the heat exchanger. More particularly, the electric motor is between the bowl of the propeller and the heat exchanger.
  • the central ring of the heat exchanger surrounds the electric motor to enable its thermal regulation by thermal convection.
  • the tubes of the heat exchanger are traversed by a flow of air generated by the blades of the propeller.
  • the electric motor can be mounted on a base connected to the support frame via at least one holding arm, the central ring being configurable to accommodate at least part of the base of the electric motor.
  • the subject of the invention is a system for the thermal regulation of a component of a motor vehicle, said system comprising: a ventilation device, as defined herein, comprising the heat exchanger, says first heat exchanger, and
  • the propeller separating the first heat exchanger and the second heat exchanger.
  • thermal control system of a vehicle component may alternatively be used for the cooling of this component, for example during the continuous operation of the component, or for heating the component, for example in starting phase of it.
  • the second heat exchanger is intended to be disposed between the propeller and the component of the vehicle to be cooled.
  • the second heat exchanger is a radiator.
  • the first heat exchanger and the second heat exchanger are connected in series to be traversed by the same heat transfer fluid.
  • first heat exchanger and the second heat exchanger are connected to a low pressure portion of a heat transfer fluid circuit.
  • first heat exchanger and the second heat exchanger are connected to a high pressure portion of a heat transfer fluid circuit.
  • the first heat exchanger is connected to a high pressure portion of a heat transfer fluid circuit and the second heat exchanger is connected to a low pressure portion of the same heat transfer fluid circuit.
  • the first heat exchanger is connected to a low pressure portion of a heat transfer fluid circuit and the second heat exchanger is connected to a high pressure portion of the same heat transfer fluid circuit.
  • FIG. 1 is a front view of a thermal control system for a motor vehicle comprising a radiator and a ventilation device comprising a propeller and a support frame of this propeller, the support frame being structurally modified to receive a heat exchanger of heat according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is an exploded view of the thermal control system of FIG. 1, showing the various components that are the radiator, the propeller, the support frame and the heat exchanger with respect to one another,
  • FIG. 3 is a perspective view of the heat exchanger of FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 4 is a sectional view of the ventilation device illustrated in FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 5 is a front view illustrating a variant of the ventilation device of FIG. 1 in which the heat exchanger is integral with the support frame, and
  • FIGS. 6 to 8 are front views of a heat exchanger according to different embodiments, adapted to be associated according to the invention to a support frame of a propeller of a ventilation device.
  • the thermal regulation system 100 for a motor vehicle which is intended to allow temperature control of a component (not shown) of the vehicle.
  • the thermal regulation system 100 comprises a ventilation device 1 and a radiator 2.
  • the temperature regulation of the component is carried out jointly by the ventilation device 1 and the radiator 2.
  • the radiator 2 is arranged on a coolant circuit (not shown) traversed by a heat transfer fluid and which also passes through the component to be regulated in temperature.
  • the coolant then exchanges calories with the component.
  • the calories are transported by the coolant to the radiator 2 to be temperature controlled via a heat exchange with the ambient air passing through the radiator.
  • the heat transfer fluid is then directed again to the part of the heat transfer fluid circuit passing through the component thus creating a closed loop for regulating the temperature of this component.
  • the ventilation device 1 has the function of generating a flow of air entering towards the radiator so that the air flow is pushed through the radiator to achieve the heat exchange mentioned above.
  • the ventilation device 1 advantageously comprises a support frame 3 carrying a helix 4 whose rotation makes it possible to generate an air flow F in the direction illustrated by the arrow visible in FIG. 2, in the direction of the radiator 2 .
  • the support frame 3 configured to be fixed on a front face of the vehicle, here has the shape of a rectangular plate, similar to the rectangular shape of the radiator 2.
  • the support frame 3 delimits an upstream side Al and a downstream side A2 with respect to the flow direction of the air flow F generated by the movement of the propeller 4 and directed to the radiator 2 located on the downstream side A2.
  • the support frame has a central opening 30 delimited at the periphery by a circular border 3L in which the helix is housed.
  • the propeller 4 is formed by a bowl 40 carrying a plurality of blades 4L
  • the blades 41 extend radially from the bowl 40 and are held together at their end by a retaining ring 42.
  • an electric motor 5 equipped with a bell 50 is intended to be housed at least partly in the bowl 40 of the propeller 4 ⁇
  • the bell 50 is coupled in rotation, on the one hand, to a drive shaft of the electric motor 5, and secondly, to the bowl 40 of the propeller 4 by means of axial fixing screws from outside the bowl 40 of the propeller 4 ⁇
  • the electric motor 5 rotates the propeller 4 of the ventilation device 1.
  • the electric motor 5 is mounted on a base 5 'by which it is fully worn.
  • the base 5 ' is mechanically connected to the support frame 3 via a holding arm 32.
  • the holding arm 32 extends radially towards the center of the opening 30 from the circular border 3 'of the support frame 3 to carry the base 5' of the electric motor 5 ⁇
  • the base 5 ' is advantageously circular in shape.
  • the profile of the base 5 ' is advantageously merged with the profile of the bowl 40 of the belice.
  • the support frame 3 comprises a heat exchanger 6, which acts in an additional way with respect to the heat exchanger conventionally operated by the radiator 2.
  • this heat exchanger 6 that includes the support frame 3 can be used to improve the temperature regulation of the component controlled by the action of the radiator.
  • the heat exchanger 6 can be connected in fluidic manner in series with the circulation loop comprising the radiator 2.
  • the heat exchanger 6 is arranged on the support frame to extend partly across the central opening 30, in the passage of the air flow F, in order to proceed to a first exchange of calories with this flow. of incoming air.
  • the heat transfer fluid can then exchange more calories with the air flow F formed by the rotation of the propeller 4 of a part through its passage through the radiator 2 and secondly through its passage through the heat exchanger 6.
  • the heat exchanger 6 and the radiator 2 are arranged on separate cooling circuits, it is thus possible to create two heat exchange zones in a small footprint.
  • the heat exchanger 6 is disposed on the upstream side A1 of the support frame 3.
  • the propeller 4 separates the radiator 2 and the heat exchanger 6. It should be noted that in such a provision of the heat exchanger 6 with respect to the propeller 4 the flow generated by the air call of the propeller 4 first passes through the heat exchanger 6 before it passes through the propeller 4 from which it is projected onto the surface of the radiator 2.
  • the heat exchanger 6 of the support frame 3 takes a circular overall shape. This circular shape advantageously facilitates its integration with the support frame 3
  • the heat exchanger 6 is formed by a central ring 60 and a peripheral ring 61, fluidly connected to one another by a plurality of tubes 62.
  • the central ring 60 and the peripheral ring 61 are formed, and in particular dug, to allow the passage of the heat transfer fluid within them. It follows from this characteristic and the fluidic connection through the tubes 62 that the heat transfer fluid is able to circulate both inside the rings and tubes.
  • the central ring 60 and the peripheral ring 61 are here coaxial rings, axis O (visible in Figure 2), this axis of the rings of the heat exchanger being common to the axis of rotation of the propeller 4 ⁇
  • the peripheral ring 61 extends around the central ring and has a diameter substantially equal to the diameter of the circular border 31 of the support frame 3. Equivalently, the central ring 60 has a diameter substantially equal to the diameter of the base. 51 of the support frame 3 ⁇ It is understood that the rings are spaced to delimit between them a passage of the air flow F of equivalent size to the passage of the air flow through the central opening 30 formed in the support frame 3 ⁇
  • the tubes 62 of the heat exchanger 6 extend radially from the central ring 60 to the peripheral ring 61.
  • These tubes 62 are advantageously flat tubes, that is to say tubes having two large faces connected to each other by small faces. The small faces of these tubes may be flat or rounded.
  • the tubes 62 are hollow so as to delimit between their faces a channel for the circulation of heat transfer fluid, and they open at their ends to communicate fluidly with the ducts formed inside the central and peripheral crowns.
  • Such a channel advantageously has a small thickness so as to optimize the heat exchange between the heat transfer fluid therethrough and the air flow. For example, the thickness of such a channel is between 1 millimeter and 3 millimeters.
  • the heat transfer fluid as it passes through the tubes, extends radially over the entire dimension of the blades of the propeller, between the circular base 51 of the support frame and the circular edge 31.
  • heat exchanger follows the contour of the ventilation device and this makes it possible to optimize the homogenization of the heat exchange with the air flow
  • the tubes 62 are regularly distributed around the axis O in groups of at least three tubes 62.
  • the tubes 62 of the same group are angularly close to one another, while the groups of tubes 62 are angularly distant from each other.
  • Such a distribution of the tubes 62 on the one hand does not significantly impede the passage of the flow of air F and on the other hand to form turbulence to the passage of air through the tubes close together a single group, which promotes the heat exchange between the air flow and the coolant flowing through the heat exchanger 6.
  • separate rods 63 of the tubes 62 mechanically connect the central ring 60 and the peripheral ring 61. These rods 63 can be mounted on the rings 60, 61 before the tubes 62 to form a rigid assembly from which the tubes 62 can be mounted.
  • the holding arm 32 and the rods 63 which participate in the mechanical strength of the assembly are arranged at 90 ° from each other.
  • the heat exchanger 6 is configured to be facing the propeller 4 ⁇ More particularly, the heat exchanger 6 is superimposed on the propeller 4, axially relative to the flow direction of the air flow or the axis O of rotation of the ventilation device.
  • the tubes 62 of the heat exchanger 6 then face the blades 41 of the helix 4 ⁇
  • the tubes 62 of the heat exchanger 6 are oriented so that their longer-side faces extend axially and their smaller side faces extend perpendicular to the axis O, across the flow of air F.
  • the heat transfer fluid is here configured to flow from the central ring 60 to the peripheral ring 61 through the tubes 62.
  • the central ring 60 comprises a heat transfer fluid inlet 6qA from which radially extends an inlet duct 64 configured to allow easy connection to fluid supply pipes not shown here. It may be of interest that this inlet duct 64 extends radially beyond the peripheral ring 61.
  • the central ring 60 further includes a separating portion 60B of the coolant, which forms for each path C1, C2 an end wall of the channel blocking the heat transfer fluid.
  • the heat transfer fluid inlet 60A of the central ring 60 is opposed to the separation portion 60B of the central ring 60. It results from this arrangement the formation, between the entrance 60A of heat transfer fluid and the separation part 60B, a first central portion 60C vis-à-vis a second central portion 60D, fluidly connected at the input 6qA and separated at the opposite end by the separation portion 6qB.
  • the peripheral ring 61 is formed by two peripheral portions 61C, 61D, namely a first peripheral portion 61C and a second peripheral portion 61D, structurally independent of one another and arranged in the case shown symmetrically with respect to the plane comprising the axis O previously mentioned as a plane of symmetry of the paths C1, C2.
  • the peripheral portions 61C, 61D have free ends at a distance from each other. As it is understood from FIG. 2, this arrangement and the separation part 6qB of the central ring 60 allow the passage of the holding arm 32 holding the base 51 of the electric motor 5.
  • the portions 60C, 60D, 61C, 61D of the central crowns 60 and peripheral 61 are of hollow form to allow the flow of heat transfer fluid within them and the supply and discharge of the tubes 62.
  • the two paths C1, C2 for circulation for heat transfer fluid are then formed by the central portions 60C, 60D and by the peripheral portions 61C, 61D connected by the corresponding tubes 62. More particularly, a first path C1 of heat transfer fluid is formed by the first central portion 60C and the first peripheral portion 61c disposed on the same side of the plane of symmetry and fluidly connected by a first plurality 62A of tubes 62, and a second path C2 of heat transfer fluid is formed by the second central portion 60D and the second peripheral portion 6lD fluidically connected by a second plurality 62B of tubes 62.
  • the peripheral portions 61C, 61D each comprise a heat transfer fluid outlet 61Al, 61A2, which can, as illustrated in FIG. 3 for example, be facing one another. It is still visible in this figure that the inlet 6qA of the central ring 60 and the inlet duct 64 connected thereto may be arranged between the outlets 61Al, 61A2 of the peripheral portions 61C, 61D.
  • the heat exchanger 6 according to this first embodiment comprises an inlet 60A and two heat transfer fluid outlets 6lAl, 6lA2, the outlets 6lAl, 6lA2 of the peripheral portions 6lC, 6lD being connected to one another for join the coolant circuit.
  • the two paths C1, C2 heat transfer fluid are intended to be connected to their input 60A and 6lAl outputs, 61A2 to a same coolant circuit of the vehicle.
  • the heat exchanger 6 is fixed on the support frame 3 ⁇
  • the support frame 3 and the heat exchanger 6 are made separately and subsequently assembled, the heat exchanger 6 being here mounted directly on the support frame 3 ⁇
  • the peripheral ring 61 advantageously carries two attachment protrusions 65 of the heat exchanger 6 on the support frame 3.
  • Each attachment projection 65 comprises a fastening means corresponding to a complementary fastening means of the support frame 3.
  • the fastening means of each attachment projection 65 is formed by a hole and the complementary fastening means is formed by a bore, the hole and the bore being brought into correspondence with one another for receive a fixing screw.
  • the attachment projections 65 extend radially outwardly from the peripheral ring 61. It will be appreciated that the peripheral ring 61 may include a plurality of attachment projections 65 as described.
  • the tubes 62, the rods 63 and the rings 60, 61 of the heat exchanger 6 participate in forming, in particular with the support frame 3 and the holding arm 32, a stiffening structure support frame 3 for supporting the propeller 4 and the electric motor 5 of the ventilation device.
  • the central ring 60 forms a receiving part adapted to receive at least partly the electric motor 5 of the ventilation device 1, the central ring 60 housing at least partly the base 51 of the electric motor 5, to which the propeller 4 is secured via its bell 50.
  • tubes 62 of the heat exchanger 6 allow, on the one hand, a heat exchange between the coolant flowing therethrough and the flow of air F therethrough, and secondly, to stiffen the support frame 3 to allow the realization of its support function of the propeller 4 ⁇
  • a holding plate 33 extends radially inwards from the central ring 60.
  • the holding plate 33 may advantageously be open to allow passage of a portion of the base 51 of the electric motor 5 ⁇
  • the base 51 of the electric motor 5 can be entirely carried by the central ring 60. In this case, no holding arm is placed in position. it is used to connect the base 51 of the electric motor 5 to the support frame 3, and the support of the bead 4 is then only ensured by the tubes 62 and the rods 63.
  • the central ring 60 and the peripheral ring 61 are at least partly identical with the profile of the support frame 3.
  • the peripheral ring 61 has a diameter substantially equal to the diameter of the circular edge 31 at the periphery of the central opening 30 so that the peripheral ring 61 can bear on the circular edge 3 ' ⁇
  • the arrangement shown in Figure 4, where the peripheral ring is offset radially from the circular edge is made possible if arrangements of the circular edge are provided to allow passage to the tubes 62 of the heat exchanger 6.
  • the circular border 31 has notches.
  • the notches of the circular border 31 are provided to axially receive the tubes 62.
  • the tubes 62 are then threaded into their respective notches so that the profile of the heat exchanger 6 is further confused with the profile of the support frame 3 ⁇
  • the peripheral ring 61 is radially located outside relative to the circular edge 31 to be radially inwardly. look at it.
  • the axial stack of the assembly formed by the heat exchanger and the support frame 3 is reduced.
  • FIG 5 there is shown an alternative embodiment of the first embodiment, wherein the heat exchanger 6 is integral with the support frame 3 ⁇
  • the support frame 3 and the heat exchanger 6 form a one-piece assembly and are non-separable from each other without causing damage to one and / or the other.
  • This embodiment has the advantage of simplifying the assembly of the ventilation device 1.
  • the blades 41 of the worm 4 driven in rotation by the electric motor 5 generate an air flow F (visible in FIG. 2) passing through, on the upstream side Al of the heat exchanger 6, the tubes 62
  • the heat transfer fluid enters through the inlet 60A to be distributed homogeneously in the two paths C1, C2 that comprises the heat exchanger 6, namely both in the central ring, in the peripheral ring and in the 62.
  • a first heat exchange is then performed between the air flow F and the coolant circulating in the tubes 62 of the heat exchanger 6.
  • heat exchange is then performed between the air flow F and the coolant flowing in the radiator 2.
  • the heat transfer fluid is configured to circulate from the central ring 60 to the peripheral ring 61 via the tubes 62.
  • the central ring 60 is formed by a first central portion 60C and a second central portion 60D of semicircular shape.
  • first central portion 60C and the second central portion 60D are fluidly separated to be independent of one another.
  • the first central portion 60C and the second central portion 60D each has a heat transfer fluid inlet 6qA ⁇ , 6qA2.
  • the peripheral ring 61 has two peripheral portions 61C, 61D, namely a first peripheral portion 61C and a second peripheral portion 61D.
  • the first peripheral portion 61c and the second peripheral portion 61D are mechanically connected to one another by a hoop 66.
  • a hoop 66 stiffens the heat exchanger 6 .
  • the heat exchanger 6 comprises two inputs 6qA ⁇ , 6qA2 and two heat transfer fluid outlets 6lAl, 6lA2, and that, unlike the heat exchanger described in the first embodiment, the two paths C1, C2 of heat transfer fluid are fluidly independent of one another.
  • the heat transfer fluid is configured to circulate in the crown. 6l device and in the central ring 60 following a single predetermined path Cl.
  • the central ring 60 is formed by a first central portion 60C and a second central portion 60D of semicircular shape.
  • first central portion 60C and the second central portion 60D are fluidly separated to be independent of one another.
  • first central portion 60C and the second central portion 60D has no heat transfer fluid inlet of the heat exchanger 6.
  • the peripheral ring 61 is formed by a first peripheral portion 61C and a second peripheral portion 61D, structurally independent of one another.
  • the heat exchanger 6 comprises a single input 601 and a single output 611.
  • the inlet 601 and the outlet 611 of the heat exchanger 6 are advantageously arranged on the same peripheral portion 61C, 61D of the heat exchanger 6. More particularly, the first peripheral portion 61C does not have any inlet or outlet. heat transfer fluid outlet of the heat exchanger 6, then the second peripheral portion 6lD comprises the inlet 601 and the heat transfer fluid outlet 6ll of the heat exchanger 6, substantially at its center.
  • the second peripheral portion 61D comprises two channels 61D1, 61D2 which are fluidly independent of one another, namely a first channel 61D1 and a second channel 61D2.
  • the heat transfer fluid inlet 601 of the heat exchanger 6 is made at one end of the first channel 6ID1 and the heat transfer fluid outlet 6ll of the heat exchanger 6 is formed at one end of the second channel 6ID2.
  • the channels 61D1, 61D2 are of hollow form to allow the flow of heat transfer fluid.
  • the heat exchanger 6 thus formed by the central ring 60 and the peripheral ring 61 makes it possible to define the predetermined path C1.
  • This predetermined path C1 allows the coolant passing through the heat exchanger 6 to make several passes in the heat exchanger. heat 6 thus increasing the heat exchange surface between the coolant and the air flow F passing through the tubes 62 of the heat exchanger 6.
  • the heat exchanger 6 is a heat exchanger. four passes, since the fluid from the inlet to the outlet meets the flow of air in four distinct zones Z1, Z2, Z3, Z4 as identified in FIG.
  • the heat transfer fluid when the heat transfer fluid enters the heat exchanger 6 via its inlet 601, the latter fills the first channel 61D1 of the second peripheral portion 61D before being directed towards the second central portion 60D via a first plurality 62A of 62. From the second central portion 60D, the heat transfer fluid flows to the first peripheral portion 61C via a second plurality 62B of tubes 62. The heat transfer fluid then flows along the first peripheral portion 61c before being directed to the first central portion 60C via a third plurality 62C of tubes 62.
  • the fluid then fills the first central portion 60C before being directed towards the second channel 6lD2 of the second peripheral portion 6ID, via a fourth plurality 62D of tubes, and from which it joins the heat transfer fluid circuit via the outlet 611 of the heat exchanger 6.
  • the heat exchanger 6 has an inlet 601 and a heat transfer fluid outlet 6ll.
  • the coolant is configured to circulate in the peripheral ring 61. and in the central ring 60 along a single predetermined path Cl.
  • the central ring 60 is formed by a single central portion.
  • This central portion is of continuous circular shape. Such a circular shape allows the flow of heat transfer fluid without separation of the heat transfer fluid inside the central portion.
  • the peripheral ring 61 is structurally identical to the first embodiment.
  • the heat exchanger 6 comprises a single input 601 and a single output 611 according to the third embodiment.
  • the inlet 601 and the outlet 611 of the heat exchanger 6 are advantageously arranged on the same peripheral portion 61C, 61D of the heat exchanger 6. More particularly, the first peripheral portion 61C comprises the heat transfer fluid outlet 611. the heat exchanger 6, then the second peripheral portion 6ID comprises the heat transfer fluid inlet 601 of the heat exchanger 6.
  • the heat exchanger 6 thus formed by the central ring 60 and the peripheral ring 61 makes it possible to define the predetermined path C1.
  • the heat exchanger 6 is a two-pass heat exchanger.
  • the heat transfer fluid when the heat transfer fluid enters the heat exchanger 6 through its inlet 601, it fills the second peripheral portion 6lD before being directed towards the central portion 60 via a first plurality 62A of tubes 62. The heat transfer fluid then fills the central portion 60 before being directed to the first peripheral portion 61c via a second plurality 62lB of tubes 62, from which it joins the coolant circuit by the outlet 6ll of the heat exchanger 6.
  • the heat exchanger 6 has an inlet 601 and a heat transfer fluid outlet 6ll.
  • the features, variants and different embodiments of the invention may be associated with each other, in various combinations, to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other. It will be possible to imagine variants of the invention comprising only a selection of characteristics subsequently described in isolation from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention compared in the state of the art.

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Abstract

Un cadre de support (3) d'une hélice (4), pour un dispositif de ventilation (1) d'un véhicule automobile, comporte une ouverture centrale (30) configurée pour loger l'hélice. Ce cadre de support comporte un échangeur de chaleur (6) agencé au moins en partie en travers de l'ouverture centrale (30).

Description

CADRE DE SUPPORT D'UNE HÉLICE POUR DISPOSITIF DE VENTILATION.
COMPORTANT UN ÉCHANGEUR DE CHALEUR
L’invention relève du domaine des systèmes de régulation thermique d’un composant d’un véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement les dispositifs de ventilation associés à de tels systèmes de régulation thermique. Elle concerne aussi les cadres de support d’une hélice de ces dispositifs de ventilation.
Les véhicules automobiles comportent de nombreux échangeurs de chaleur qui permettent la régulation thermique des composants nécessaires au fonctionnement d’un véhicule, par exemple tel qu’un moteur électrique ou à combustion. Certains de ces échangeurs de chaleur assurent, par l’intermédiaire d’un flux d’air les traversant, un transfert thermique avec le composant du véhicule auquel ils sont associés. C’est notamment le cas d’un échangeur de chaleur fonctionnant en radiateur et positionné en face avant du véhicule. Un tel radiateur permet d’assurer la régulation thermique du moteur du véhicule. Pour cela, il est courant d’exploiter un fluide caloporteur circulant à l’intérieur du radiateur. Le fluide caloporteur prélève des calories dégagées par le composant, puis il est acheminé en circuit fermé entre le composant à réguler en température et le radiateur. Le fluide caloporteur est alors régulé en température à l'intérieur du radiateur par suite d'un échange de chaleur entre le radiateur et l'air ambiant. Un tel radiateur est généralement couplé à un dispositif de ventilation pour former un système de régulation thermique favorisant la formation du flux d’air pour la gestion de l’échange thermique entre le fluide caloporteur et l’air ambient. Un tel échange thermique favorise alors la régulation en température, par l’intermédiaire du radiateur, du composant qui lui est associé.
Le document FR 3 048 465 Al décrit un tel système de régulation thermique disposé en face avant du véhicule. Le système de régulation thermique comporte un radiateur tel que décrit auquel est associé un dispositif de ventilation. Le dispositif de ventilation comporte plus particulièrement un cadre de support portant une hélice formée par un bol depuis lequel s’étendent une pluralité de pales. Le cadre de support comporte une ouverture depuis laquelle s’étendent radialement vers l’intérieur des bras de rigidification pour rejoindre un anneau central. L’anneau central du cadre de support est prévu pour le passage d’un rotor d’un moteur électrique destiné à entraîner l’hélice.
Le stator de ce moteur électrique est supporté par un corps du moteur électrique. Le corps du moteur électrique est disposé en regard du cadre de support de l’hélice. Le stator est modifié structurellement pour former un échangeur de chaleur additionnel optimisant la régulation thermique du composant qui lui est associé. Pour cela, l’échangeur de chaleur additionnel comprend un canal annulaire extérieur et un canal annulaire intérieur reliés de façon fluidique par une pluralité de tubes et parcourus par un fluide caloporteur. En fonctionnement, les pales de l’hélice génèrent un flux d’air régulant le fluide caloporteur parcourant le stator avant de passer par l’hélice et être reparti sur la surface du radiateur.
Un premier inconvénient d’un tel système de régulation thermique vient du fait que la disposition du cadre de support et du stator l’un par rapport à l’autre augmente l’encombrement du système de régulation thermique disposé en face avant du véhicule. En effet, un tel système de régulation thermique est assemblé par une superposition des éléments le formant, à savoir : le radiateur, le cadre de support de l’hélice et le corps du moteur portant le stator.
Un autre inconvénient d’un tel système de régulation thermique vient du fait que le flux d’air réparti par les pales de l’hélice sur la surface du radiateur présente une répartition inégale limitant par conséquent les performances de régulation en température du radiateur.
La présente invention a pour but de pallier à au moins l’un des inconvénients précités et de proposer un agencement particulier d’un cadre de support permettent de réduire l’encombrement d’un système de régulation thermique tout en optimisant la répartition du flux d’air sur la surface d’un radiateur auquel il est associé.
A cet effet, l’invention a pour objet un cadre de support d'une hélice pour dispositif de ventilation d’un véhicule automobile, ledit cadre comportant une ouverture centrale configurée pour loger l’hélice, caractérisé en ce qu’il comporte un échangeur de chaleur agencé au moins en partie en travers de l’ouverture centrale.
Un tel échangeur de chaleur intégré au cadre de support de l’hélice en travers de l’ouverture centrale de celui-ci est ainsi avantageusement disposé en travers du flux d’air amené à traverser l’hélice. On comprend que l’échangeur de chaleur est configuré pour être en regard de l’hélice. Une telle configuration permet d’associer à une hélice un échangeur de chaleur susceptible de prendre la forme de l’hélice et donc particulièrement efficace, puisque la surface d’échange de chaleur est rendue optimale. L’échangeur de chaleur peut permettre par ailleurs la combinaison avantageuse de deux fonctions, à savoir : une fonction de support de l’hélice et une fonction d’échange thermique additionnel. La combinaison de ces fonctions par le cadre de support comporte un échangeur de chaleur agencé en travers de l’ouverture centrale permet de réduire l’encombrant d’un système de régulation tbermique destiné à la régulation tbermique d’un composant du véhicule.
Selon une caractéristique de l’invention, l’écbangeur de chaleur comprend une couronne centrale et une couronne périphérique agencées de façon coaxiale et reliées de façon fluidique l'une à l'autre par une pluralité de tubes qui s’étendent en travers de l’ouverture centrale, lesdites couronnes et lesdits tubes étant creusés pour former un passage de fluide en leur sein.
Avantageusement, la couronne centrale forme une partie de réception apte à recevoir au moins en partie un moteur électrique du dispositif de ventilation.
La couronne centrale peut être dimensionnée pour entourer le moteur d’entrainement de l’hélice, et la couronne périphérique peut être dimensionnée pour correspondre à la dimension d’une bordure périphérique de l’ouverture centrale logeant cette hélice, les tubes s’étendant en travers de l’ouverture centrale depuis la couronne centrale jusqu’à la couronne périphérique. En d’autres termes, les tubes s'étendent radialement, par rapport à un axe de révolution de l’une et/ou l’autre des couronnes, depuis la couronne centrale vers la couronne périphérique et la dimension radiale de ces tubes est donc ajustée avec celle des pales de l’hélice.
En pratique, l’écbangeur de chaleur est parcouru par un fluide caloporteur circulant depuis l’une de ses couronnes vers l’autre couronne par l’intermédiaire des tubes les reliant. Un tel échangeur de chaleur est disposé en regard de l’hélice pour permettre la régulation tbermique du fluide caloporteur le parcourant via un flux d’air généré par l’hélice.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les tubes sont repartis autour de l'axe par groupes d'au moins trois tubes. En d’autres termes, les tubes sont repartis entre la couronne centrale et la couronne périphérique de manière à former des groupes d’au moins trois tubes, de sorte que l’écartement entre deux tubes successifs d’un même groupe est plus petit que l’écartement entre deux tubes successifs appartenant à des groupes voisins.
Une telle réparation des tubes, par groupes d’au moins trois tubes, permet la formation de turbulences à l’endroit des zones de regroupement de tubes, ces turbulences favorisant l'échange tbermique entre le flux d'air et le fluide caloporteur parcourant l’écbangeur de chaleur.
Avantageusement, les tubes d’un même groupe de tubes sont reliés par paire par l’intermédiaire d’au moins une ailette de refroidissement. En d’autres termes, au moins une ailette de refroidissement peut être disposée entre deux tubes d’une même pluralité de tubes. Une telle ailette permet d’augmenter par la surface d’échange thermique entre l’échangeur thermique et le flux d’air le parcourant. On peut également prévoir que deux groupes de tubes voisins l’un de l’autre sont reliés par une telle ailette de refroidissement.
Avantageusement, les tubes de l’échangeur de chaleur sont orientés de sorte que leurs faces de plus grand côté s'étendent axialement. Cette disposition des tubes a pour intérêt de permettre d’accroître davantage la surface d’échange thermique de l’échangeur de chaleur avec le flux d’air. En d’autres termes, les tubes de l'échangeur de chaleur sont orientés de manière à présenter, dans une section perpendiculaire à leur direction d’allongement radiale entre les deux couronnes, une dimension selon l’axe parallèle à un axe de révolution de l’une et/ou l’autre des couronnes qui est plus grande que la dimension perpendiculaire
Selon un mode de réalisation de l’invention, la couronne centrale, la couronne périphérique et la pluralité de tubes forment deux chemins de fluide caloporteur distincts.
Les deux chemins de fluide caloporteur permettent d’homogénéiser la distribution du fluide caloporteur dans l’échangeur de chaleur. La longueur d’écoulement du fluide caloporteur est alors réduite ce qui favorise une vitesse d’écoulement constante du fluide à travers le chemin dans son ensemble et une homogénéisation de l’échange de calories sur toute la surface de l’hélice.
Les deux chemins de fluide caloporteur peuvent être symétriques par rapport un plan comprenant l'axe de révolution de l’une et/ou l’autre des couronnes.
Selon une caractéristique de l’invention, un premier chemin de fluide caloporteur est formé par une première portion centrale de la couronne centrale et une première portion périphérique de la couronne périphérique reliées de façon fluidique par une première pluralité de tubes, et un deuxième chemin de fluide caloporteur est formé par une deuxième portion centrale de la couronne centrale et une deuxième portion périphérique de la couronne périphérique reliées de façon fluidique par une deuxième pluralité de tubes.
Selon des caractéristiques de l’invention, les chemins de fluide caloporteur peuvent comprendre une entrée de fluide caloporteur commune et ils peuvent comprendre une sortie de fluide caloporteur commune. Il peut également être prévu que les chemins de fluide caloporteur comprennent chacun une entrée et une sortie de fluide caloporteur distinctes.
Selon une caractéristique de l’invention, les tubes de l'échangeur de chaleur participent à former, avec les couronnes notamment, une structure de rigidification du cadre de support destinée à supporter l’hélice. On comprendra alors que les tubes de l’échangeur de chaleur permettent, d’une part, un échange thermique entre le fluide caloporteur les parcourant et le flux d’air les traversant, et d’autre part, de rigidifier le cadre de support pour permettre de réaliser sa fonction de support l’hélice.
Des tiges, de section pleine, peuvent être agencées entre la couronne centrale et la couronne périphérique, en complément des tubes, de section creuse. Ces tiges ont pour unique fonction de réaliser la tenue de l’échangeur de chaleur, c’est-à-dire de maintenir en position la couronne périphérique autour de la couronne centrale et de maintenir le cas échéant leur coaxialité, de sorte que ces tiges participent à former une structure de rigidification du cadre de support sur lequel est fixé l’échangeur de chaleur.
L'échangeur de chaleur peut être venu de matière avec le cadre de support. En d’autres termes, le cadre de support et l’échangeur de chaleur peuvent former un ensemble monobloc, étant alors non dissociables l’un de l’autre, ce qui présente l’avantage de simplifier l’assemblage du dispositif de ventilation.
Alternativement, l'échangeur de chaleur peut être réalisé distinctement du cadre de support et rapporté sur celui-ci. Lorsque l’échangeur de chaleur est rapporté sur le cadre de support, la couronne périphérique porte avantageusement au moins une saillie de fixation de l'échangeur de chaleur sur le cadre de support. L’au moins une saille de fixation peut comprendre un moyen de fixation en correspondance d’un moyen de fixation complémentaire du cadre de support. Et l’au moins une saillie de fixation peut s’étendre radialement vers l’extérieur depuis la couronne périphérique.
Selon un autre aspect, l’invention a pour objet un dispositif de ventilation pour véhicule automobile comprenant un cadre de support tel que défini dans le présent document et une hélice entraînée en rotation par un moteur électrique.
L’hélice peut comporter un bol porteur d'une pluralité de pales.
Lorsque l’échangeur de chaleur est formé d’une couronne centrale et d’une couronne périphérique, l’axe de rotation de l’hélice est avantageusement coaxial à l’axe des couronnes de l’échangeur de chaleur. Avantageusement, le moteur électrique est compris entre l’Viélice et l’échangeur de chaleur. Plus particulièrement, le moteur électrique est compris entre le bol de l’hélice et l’échangeur de chaleur.
Avantageusement, la couronne centrale de l'échangeur de chaleur entoure le moteur électrique pour permettre sa régulation thermique par convection thermique.
Avantageusement, les tubes de l'échangeur de chaleur sont traversés par un flux d’air généré par les pales de l'hélice.
Le moteur électrique peut être monté sur une base reliée au cadre de support par l’intermédiaire d’au moins un bras de maintien, la couronne centrale pouvant être configurée pour loger au moins en partie la base du moteur électrique.
Selon un autre aspect, l’invention a pour objet un système de régulation thermique d’un composant d’un véhicule automobile, ledit système comprenant : un dispositif de ventilation, tel que défini dans le présent document, comportant l’échangeur de chaleur, dit premier échangeur de chaleur, et
un deuxième échangeur de chaleur, l’hélice séparant le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur.
Il convient de noter que le système de régulation thermique d’un composant du véhicule peut être utilisé alternativement pour le refroidissement de ce composant, par exemple au cours du fonctionnement continu du composant, ou pour réchauffer ce dernier, par exemple en ph ase de démarrage de celle-ci.
Avantageusement, le deuxième échangeur de chaleur est prévu pour être disposé entre l’hélice et le composant du véhicule à refroidir.
Avantageusement, le deuxième échangeur de chaleur est un radiateur.
Avantageusement, le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur sont reliés en série pour être parcourus par un même fluide caloporteur.
Avantageusement, le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur sont reliés à une portion basse pression d’un circuit de fluide caloporteur. Avantageusement, le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur sont reliés à une portion haute pression d’un circuit de fluide caloporteur.
Avantageusement, le premier échangeur de chaleur est relié à une portion haute pression d’un circuit de fluide caloporteur et le deuxième échangeur de chaleur est relié à une portion basse pression du même circuit de fluide caloporteur.
Avantageusement, le premier échangeur de chaleur est relié à une portion basse pression d’un circuit de fluide caloporteur et le deuxième échangeur de chaleur est relié à une portion haute pression du même circuit de fluide caloporteur.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de face d’un système de régulation thermique pour véhicule automobile comportant un radiateur et un dispositif de ventilation comportant une hélice et un cadre de support de cette hélice, le cadre de support étant modifié structurellement pour recevoir un échangeur de chaleur selon un premier mode de réalisation de l’invention,
- la figure 2 est une vue éclatée du système de régulation thermique de la figure 1 rendant visibles les différents composants que sont le radiateur, l’hélice, le cadre de support et l’échangeur de chaleur les uns par rapport aux autres,
- la figure 3 est une vue en perspective de l’échangeur de chaleur des figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue en coupe du dispositif de ventilation illustré sur les figures 1 et 2,
- la figure 5 est une vue de face illustrant une variante du dispositif de ventilation de la figure 1 dans laquelle l’échangeur de chaleur est venu de matière avec la cadre de support, et
- les figure 6 à 8 sont des vues de face d’un échangeur de chaleur selon différents modes de réalisation, aptes à être associés selon l’invention à un cadre de support d’une hélice d’un dispositif de ventilation.
Tel qu’illustré aux figures 1 et 2, on a représenté un système de régulation thermique 100 pour véhicule automobile qui a pour but de permettre la régulation en température d’un composant (non représenté) du véhicule. Le système de régulation thermique 100 comporte un dispositif de ventilation 1 et un radiateur 2. La régulation en température du composant est réalisée conjointement par le dispositif de ventilation 1 et le radiateur 2. Pour cela, le radiateur 2 est agencé sur un circuit de fluide caloporteur (non représenté) parcouru par un fluide caloporteur et qui par ailleurs traverse le composant à réguler en température. Le fluide caloporteur échange alors des calories avec le composant. Les calories sont transportées par le fluide caloporteur vers le radiateur 2 pour être régulées en température via un échange thermique avec l’air ambiant passant à travers le radiateur. Le fluide caloporteur est ensuite dirigé à nouveau vers la partie du circuit de fluide caloporteur traversant le composant créant ainsi une boucle fermée permettant de réguler la température de ce composant.
Le dispositif de ventilation 1 a pour fonction de générer un flux d’air entrant en direction du radiateur de sorte que le flux d’air soit poussé à travers le radiateur pour réaliser l’échange thermique évoqué ci-dessus. Le dispositif de ventilation 1 comprend avantageusement un cadre de support 3 porteur d’une hélice 4 dont la mise en rotation permet de générer un flux d’air F dans le sens illustré par la flèche visible sur la figure 2, en direction du radiateur 2.
Le cadre de support 3, configuré pour être fixé sur une face avant de véhicule, présente ici la forme d’une plaque rectangulaire, similaire à la forme rectangulaire du radiateur 2. Le cadre de support 3 délimite un côté amont Al et un côté aval A2 par rapport au sens de circulation du flux d’air F généré par le mouvement de l’hélice 4 et dirigé vers le radiateur 2 situé du côté aval A2.
Le cadre de support comporte une ouverture centrale 30, délimitée en périphérie par une bordure circulaire 3L dans laquelle est logée l’hélice.
L’hélice 4 est formée par un bol 40 porteur d’une pluralité de pales 4L Les pales 41 s’étendent radialement depuis le bol 40 et sont maintenues ensemble à leur extrémité par un anneau de maintien 42.
A l’état assemblé, un contour intérieur de la bordure circulaire 31 est en regard de l’anneau de maintien 42 de l’hélice 4· Ainsi, à l’état assemblé, le profil de l’hélice 4 se confond avec le profil du cadre de support 3·
Tel que représenté à la figure 4, un moteur électrique 5 équipé d’une cloche 50 est destiné à être logé au moins en partie dans le bol 40 de l’hélice 4· La cloche 50 est couplée en rotation, d’une part, à un arbre d’entraînement du moteur électrique 5, et d’autre part, au bol 40 de l’hélice 4 par l’intermédiaire de vis de fixation axiales depuis l’extérieur du bol 40 de l’hélice 4· On comprend que le moteur électrique 5 entraîne en rotation l’hélice 4 du dispositif de ventilation 1. Tel que représenté à la figure 2, le moteur électrique 5 est monté sur une base 5' par laquelle il est entièrement porté. La base 5' est reliée mécaniquement au cadre de support 3 par l’intermédiaire d’un bras de maintien 32. De façon plus détaillée, le bras de maintien 32 s’étend radialement, vers le centre de l’ouverture 30, depuis la bordure circulaire 3' du cadre de support 3 pour porter la base 5' du moteur électrique 5· La base 5' est avantageusement de forme circulaire. Le profil de la base 5' est avantageusement confondu avec le profil du bol 40 de l’bélice.
Selon l’invention, le cadre de support 3 comporte un échangeur de chaleur 6, qui agit de façon additionnelle par rapport à l’écbange de chaleur opéré classiquement par le radiateur 2. Notamment, cet échangeur de chaleur 6 que comporte le cadre de support 3 peut être utilisé pour améliorer la régulation en température du composant régulé par l’action du radiateur. Dans ce cas, l’échangeur de chaleur 6 peut être relié de façon fluidique en série avec la boucle de circulation comprenant le radiateur 2.
L’échangeur de chaleur 6 est agencé sur le cadre de support pour s’étendre en partie en travers de l’ouverture centrale 30, dans le passage du flux d’air F, afin de procéder à un premier échange de calories avec ce flux d’air entrant. Dans le cas où l’échangeur de chaleur 6 et le radiateur 2 sont agencés sur un même circuit de refroidissement, le fluide caloporteur peut alors échanger davantage de calories avec le flux d’air F formé par la rotation de l’hélice 4 d’une part par son passage par le radiateur 2 et d’autre part par son passage par l’échangeur de chaleur 6. Dans une variante où l’échangeur de chaleur 6 et le radiateur 2 sont agencés sur des circuits de refroidissement distincts, il est ainsi possible de créer deux zones d’échange thermiques dans un faible encombrement.
Dans un premier temps, on va décrire l’échangeur de chaleur 6 associé au cadre de support en référence à un premier mode de réalisation illustré plus particulièrement sur les figures 1 à 3·
L’échangeur de chaleur 6 est disposé du côté amont Al du cadre de support 3· En d’autres termes, l’hélice 4 sépare le radiateur 2 et l’échangeur de chaleur 6. Il convient de noter que dans une telle disposition de l’échangeur de chaleur 6 par rapport à l’hélice 4 le flux généré par l’appel d’air de l’hélice 4 traverse tout d’abord l’échangeur de chaleur 6 avant son passage par l’hélice 4 depuis lequel il est projeté sur la surface du radiateur 2.
Tel qu’illustré à la figure 3, l’échangeur de chaleur 6 du cadre de support 3 prend une forme globale circulaire. Cette forme circulaire permet avantageusement de faciliter son intégration au cadre de support 3· L’échangeur de chaleur 6 est formé par une couronne centrale 60 et une couronne périphérique 6l, reliées de façon fluidique l'une à l'autre par une pluralité de tubes 62.
La couronne centrale 60 et la couronne périphérique 6l sont formées, et notamment creusées, pour permettre le passage du fluide caloporteur en leur sein. Il résulte de cette caractéristique et de la liaison fluidique par l’intermédiaire des tubes 62 que le fluide caloporteur est apte à circuler aussi bien à l’intérieur des couronnes que des tubes.
On notera que sur les figures 2 et 3, afin de comprendre au mieux la circulation du fluide caloporteur dans l’échangeur de chaleur 6 et notamment le passage entre les couronnes et les tubes, les couronnes 60, 6l sont représentées ouvertes pour rendre notamment visible les extrémités des tubes débouchant dans ces couronnes. Bien évidemment, on comprendra qu’en pratique, ces couronnes 60, 6l sont fermées pour permettre la circulation du fluide caloporteur dans l’échangeur de chaleur 6.
La couronne centrale 60 et la couronne périphérique 6l sont ici des couronnes coaxiales, d’axe O (visible sur la figure 2), cet axe des couronnes de l’échangeur de chaleur étant commun à l’axe de rotation de l’hélice 4·
La couronne périphérique 6l s’étend autour de la couronne centrale et elle présente un diamètre sensiblement égal au diamètre de la bordure circulaire 31 du cadre de support 3· De façon équivalente, la couronne centrale 60 présente un diamètre sensiblement égal au diamètre de la base 51 du cadre de support 3· On comprend que les couronnes sont écartées pour délimiter entre elles un passage du flux d’air F de dimension équivalente au passage du flux d’air à travers l’ouverture centrale 30 ménagée dans le cadre de support 3·
Les tubes 62 de l’échangeur de chaleur 6 s'étendent radialement depuis la couronne centrale 60 vers la couronne périphérique 6l. Ces tubes 62 sont avantageusement des tubes plats, c’est-à-dire des tubes présentant deux grandes faces reliées l’une à l’autre par des petites faces. Les petites faces de ces tubes peuvent être de forme plate ou arrondie. Les tubes 62 sont creux de sorte à délimiter entre leurs faces un canal pour la circulation du fluide caloporteur, et ils sont débouchant à leurs extrémités pour communiquer fluidiquement avec les conduits ménagés à l’intérieur des couronnes centrale et périphérique. Un tel canal présente avantageusement une faible épaisseur de sorte à optimiser l’échange thermique entre le fluide caloporteur le traversant et le flux d’air. A titre d’exemple, l’épaisseur d’un tel canal est comprise entre 1 millimètre et 3 millimètres. Lorsque l’échangeur de chaleur 6 est parcouru par le fluide caloporteur, celui-ci peut ainsi circuler depuis l’une de ses couronnes 60, 6l vers l’autre couronne 60, 6l par l’intermédiaire des tubes 62 les reliant.
Il en résulte que le fluide caloporteur, lorsqu’il traverse les tubes, s’étend radialement sur toute la dimension des pales de l’hélice, entre la base circulaire 51 du cadre de support et la bordure circulaire 31· De la sorte, l’échangeur de chaleur épouse le contour du dispositif de ventilation et cela permet d’optimiser l’homogénéisation de l’échange de chaleur avec le flux d’air
F.
Les tubes 62 sont régulièrement repartis autour de l'axe O par groupes d'au moins trois tubes 62. Ainsi, les tubes 62 d’un même groupe sont angulairement rapprochés l’un de l’autre, alors que les groupes de tubes 62 sont angulairement distants les uns des autres. Une telle répartition des tubes 62 permet d’une part de ne pas entraver de façon importante le passage du flux d’air F et d’autre part de former des turbulences au passage de l’air à travers les tubes rapprochés d’un même groupe, ce qui favorise l'échange thermique entre le flux d'air et le fluide caloporteur parcourant l’échangeur de chaleur 6.
De façon avantageuse, des tiges 63 distinctes des tubes 62 relient mécaniquement la couronne centrale 60 et la couronne périphérique 6l. Ces tiges 63 peuvent être montées sur les couronnes 60, 6l préalablement aux tubes 62 afin de former un ensemble rigide depuis lequel les tubes 62 peuvent être montés.
Il convient de noter que le bras de maintien 32 et les tiges 63, qui participent à la tenue mécanique de l’ensemble sont disposés à 90° les uns des autres.
Tel qu’il vient d’être décrit, l’échangeur de chaleur 6 est configuré pour être en regard de l’hélice 4· Plus particulièrement, l’échangeur de chaleur 6 est superposé à l’hélice 4, axialement par rapport à la direction d’écoulement du flux d’air ou l’axe O de rotation du dispositif de ventilation. Les tubes 62 de l’échangeur de chaleur 6 font alors face aux pales 41 de l’hélice 4· Les tubes 62 de l’échangeur de chaleur 6 sont orientés de sorte que leurs faces de plus grand côté s'étendent axialement et que leurs faces de plus petit côté s’étendent perpendiculairement à l’axe O, en travers du flux d’air F. Cet agencement et cette disposition des tubes 62 permettent d’avoir une bonne surface d’échange thermique de l’échangeur de chaleur 6 avec le flux d’air F sans pour autant pénaliser la circulation de ce flux d’air F destiné à alimenter le radiateur en aval de l’échangeur de chaleur formé de façon additionnelle sur le support de l’hélice selon l’invention. On comprend de ce qui précède que du fluide caloporteur est amené à circuler à l’intérieur des tubes 62 s’étendant radialement entre les deux couronnes 60, 6l, de manière à ce que le fluide caloporteur, lors de son passage dans les tubes, capte les calories portés par le flux d’air amené à entrer en contact avec ces tubes. Dans le premier mode de réalisation de l’invention illustré sur les figures 1 à 3 par exemple, la couronne centrale 60, la couronne périphérique 6l et la pluralité de tubes 62 forment deux cbemins Cl, C2 de circulation pour du fluide caloporteur, distincts en ce qu’ils possèdent leur propre canule d’entrée de fluide caloporteur. Il convient de noter que les deux cbemins Cl, C2 de circulation pour du fluide caloporteur sont symétriques par rapport à un plan comprenant l'axe O.
Tel que cela va être décrit plus en détails ci-après, on comprend que la longueur du circuit d’écoulement du fluide caloporteur entre l’entrée dans l’écliangeur et sa sortie est réduite du fait que le fluide caloporteur ne circule que sur une moitié de la surface sur laquelle s’étend l’écfiangeur de cfialeur. De la sorte, pour un débit de fluide donné, le fluide caloporteur atteint plus facilement le fond du cbemin Cl, C2 qu’il doit emprunter et l’ensemble des tubes radiaux est ainsi rempli de ce fluide caloporteur. Les deux cbemins Cl, C2 permettent ainsi d’bomogénéiser la distribution du fluide caloporteur dans l’écbangeur de chaleur 6.
On va maintenant détailler plus particulièrement les deux cbemins Cl, C2 formés selon ce premier mode de réalisation, en se référant notamment à la figure 3· Le fluide caloporteur est ici configuré pour circuler depuis la couronne centrale 60 vers la couronne périphérique 6l via les tubes 62. La couronne centrale 60 comporte une entrée 6qA de fluide caloporteur depuis laquelle s’étend radialement un conduit d’entrée 64 configuré pour permettre un raccordement facile à des tuyaux d’alimentation de fluide ici non représentés. Il peut notamment être intéressant que ce conduit d’entrée 64 s’étende radialement au-delà de la couronne périphérique 6l. La couronne centrale 60 comporte par ailleurs une partie de séparation 60B du fluide caloporteur, qui forme pour chaque cbemin Cl, C2 une paroi d’extrémité du cbemin bloquant le fluide caloporteur. On notera que dans la disposition symétrique des cbemins précédemment évoquée, l’entrée 60A de fluide caloporteur de la couronne centrale 60 est opposée à la partie de séparation 60B de la couronne centrale 60. Il résulte de cet agencement la formation, entre l’entrée 60A de fluide caloporteur et la partie de séparation 60B, d’une première portion centrale 60C en vis-à-vis d’une deuxième portion centrale 60D, reliées de façon fluidique au niveau de l’entrée 6qA et séparées à l’extrémité opposée par la partie de séparation 6qB.
La couronne périphérique 6l est formée par deux portions périphériques 6lC, 6lD, à savoir une première portion périphérique 6lC et une deuxième portion périphérique 6lD, structurellement indépendantes l’une de l’autre et agencées dans le cas illustré de façon symétrique par rapport au plan comprenant l’axe O précédemment évoqué comme plan de symétrie des chemins Cl, C2. Les portions périphériques 6lC, 6lD présentent des extrémités libres à distance l’une de l’autre. Tel que cela est compris de la figure 2, cet agencement et la partie de séparation 6qB de la couronne centrale 60 permet le passage du bras de maintien 32 maintenant la base 51 du moteur électrique 5·
Tel que cela a été précisé auparavant, les portions 60C, 60D, 6lC, 6lD des couronnes centrale 60 et périphérique 6l sont de forme creuse pour permettre l’écoulement du fluide caloporteur en leur sein et l’alimentation et la décharge des tubes 62.
Les deux chemins Cl, C2 de circulation pour du fluide caloporteur sont alors formés par les portions centrales 60C, 60D et par les portions périphériques 6lC, 6lD reliées par les tubes 62 correspondant. Plus particulièrement, un premier chemin Cl de fluide caloporteur est formé par la première portion centrale 60C et la première portion périphérique 6lC disposées du même côté du plan de symétrie et reliées de façon fluidique par une première pluralité 62A de tubes 62, et un deuxième chemin C2 de fluide caloporteur est formé par la deuxième portion centrale 60D et la deuxième portion périphérique 6lD reliées de façon fluidique par une deuxième pluralité 62B de tubes 62.
Les portions périphériques 6lC, 6lD comportent chacune une sortie 6lAl, 6lA2 de fluide caloporteur, qui peuvent, tel qu’illustré sur la figure 3 par exemple, être en regard l’une de l’autre. Il est encore visible sur cette figure que l’entrée 6qA de la couronne centrale 60 et le conduit d’entrée 64 qui y est raccordé peuvent être agencés entre les sorties 6lAl, 6lA2 des portions périphériques 6lC, 6lD.
On comprendra que l’échangeur de chaleur 6 selon ce premier mode de réalisation comprend une entrée 60A et deux sorties 6lAl, 6lA2 de fluide caloporteur, les sorties 6lAl, 6lA2 des portions périphériques 6lC, 6lD étant reliées l’une à l’autre pour rejoindre le circuit de fluide caloporteur. De la sorte, les deux chemins Cl, C2 de fluide caloporteur sont destinés à être reliés à leur entrée 60A et sorties 6lAl, 6lA2 à un même circuit de fluide caloporteur du véhicule. Selon ce premier mode de réalisation, l'échangeur de chaleur 6 est fixé sur le cadre de support 3· Le cadre de support 3 et l’échangeur de chaleur 6 sont réalisés séparément et assemblés par la suite, l’échangeur de chaleur 6 étant ici monté directement sur le cadre de support 3·
La couronne périphérique 6l porte avantageusement deux saillies de fixation 65 de l'échangeur de chaleur 6 sur le cadre de support 3· Chaque saillie de fixation 65 comprend un moyen de fixation en correspondance d’un moyen de fixation complémentaire du cadre de support 3· De façon non limitative, le moyen de fixation de chaque saillie de fixation 65 est formé par un trou et le moyen de fixation complémentaire est formé par un alésage, le trou et l’alésage étant mis en correspondance l’un de l’autre pour recevoir une vis de fixation. Les saillies de fixation 65 s’étendent radialement vers l’extérieur depuis la couronne périphérique 6l. On comprendra que la couronne périphérique 6l peut comprendre plusieurs saillies de fixation 65, telles que décrites.
Selon une particularité de l’invention, les tubes 62, les tiges 63 et les couronnes 60, 6l de l'échangeur de chaleur 6 participent à former, avec notamment le cadre de support 3 et le bras de maintien 32, une structure de rigidification du cadre de support 3 destinée à supporter l’hélice 4 et le moteur électrique 5 du dispositif de ventilation. Plus particulièrement, à l’état assemblé du dispositif de ventilation 1, la couronne centrale 60 forme une partie de réception apte à recevoir au moins en partie le moteur électrique 5 du dispositif de ventilation 1, la couronne centrale 60 logeant au moins en partie la base 51 du moteur électrique 5, auquel l’hélice 4 est solidarisée via sa cloche 50. On comprend alors que les tubes 62 de l’échangeur de chaleur 6 permettent, d’une part, un échange thermique entre le fluide caloporteur les parcourant et le flux d’air F les traversant, et d’autre part, de rigidifier le cadre de support 3 pour permettre la réalisation de sa fonction de support de l’hélice 4·
Afin de maintenir la base 51 du moteur électrique 5 dans la couronne centrale 60, il est prévu qu’une plaque de maintien 33 s’étende radialement vers l’intérieur depuis la couronne centrale 60. La plaque de maintien 33 peut avantageusement être ouverte pour permettre le passage d’une partie de la base 51 du moteur électrique 5·
Selon un exemple alternatif de réalisation, la base 51 du moteur électrique 5 peut être entièrement portée par la couronne centrale 60. Dans ce cas, aucun bras de maintien n’est mis en œuvre pour relier la base 51 du moteur électrique 5 au cadre de support 3, et le support de l’bélice 4 est alors uniquement assuré par les tubes 62 et les tiges 63.
A l’état monté, la couronne centrale 60 et la couronne périphérique 6l se confondent au moins en partie avec le profil du cadre de support 3· En effet, afin d’optimiser l’encombrement du dispositif de ventilation 1, la couronne périphérique 6l présente un diamètre sensiblement égal au diamètre de la bordure circulaire 31 en périphérie de l’ouverture centrale 30 de sorte que la couronne périphérique 6l peut prendre appui sur la bordure circulaire 3'· L’agencement illustré sur la figure 4, où la couronne périphérique est décalée radialement par rapport à la bordure circulaire est rendu possible si des aménagements de la bordure circulaire sont prévus pour laisser passage aux tubes 62 de l’échangeur de chaleur 6.
Selon un mode de réalisation non représenté, la bordure circulaire 31 comporte des encoches. Les encoches de la bordure circulaire 31 sont prévues pour recevoir axialement les tubes 62. Lorsque l’échangeur de chaleur 6 est assemblé sur le cadre de support 3, les tubes 62 sont alors enfilés dans leur encoche respective de sorte que le profil de l’échangeur de chaleur 6 se confonde davantage avec le profil du cadre de support 3· Il est bien entendu que, selon ce mode de réalisation, la couronne périphérique 6l est radialement située à l’extérieur par rapport à la bordure circulaire 31 pour être radialement en regard de cette dernière. Dans ce mode de réalisation, l’empilement axial de l’ensemble formé par l’échangeur de chaleur et la cadre de support 3 est diminué.
A la figure 5, on a représenté une variante de réalisation du premier mode de réalisation, dans laquelle l'échangeur de chaleur 6 est venu de matière avec le cadre de support 3· En d’autres termes, le cadre de support 3 et l’échangeur de chaleur 6 forment un ensemble monobloc et sont non dissociables l’un de l’autre sans causer des dommages sur l’un et/ou sur l’autre. Ce mode de réalisation présente l’avantage de simplifier l’assemblage du dispositif de ventilation 1.
En fonctionnement, les pales 41 de l’bélice 4 entraînées en rotation par le moteur électrique 5 génèrent un flux d’air F (visible sur la figure 2) traversant, du côté amont Al de l'échangeur de chaleur 6, les tubes 62. Le fluide caloporteur pénètre par l’entrée 60A pour être réparti de façon homogène dans les deux chemins Cl, C2 que comporte l’échangeur de chaleur 6, à savoir aussi bien dans la couronne centrale, que dans la couronne périphérique et que dans les tubes 62. Un premier échange thermique est alors réalisé entre le flux d’air F et le fluide caloporteur circulant dans les tubes 62 de l’échangeur de chaleur 6. Dans l’exemple illustré sur la figure 2, un deuxième échange thermique est alors réalisé entre le flux d’air F et le fluide caloporteur circulant dans le radiateur 2.
On va maintenant décrire un deuxième mode de réalisation de l’écliangeur de chaleur 6 selon l’invention, en se référant notamment à la figure 6. Conformément à ce qui a été précédemment décrit, le fluide caloporteur est configuré pour circuler depuis la couronne centrale 60 vers la couronne périphérique 6l via les tubes 62.
La couronne centrale 60 est formée par une première portion centrale 60C et une deuxième portion centrale 60D de forme semi-circulaire. Dans ce deuxième mode de réalisation, la première portion centrale 60C et la deuxième portion centrale 60D sont séparées de façon fluidique pour être indépendantes l’une de l’autre. La première portion centrale 60C et la deuxième portion centrale 60D comporte chacune une entrée 6qAΐ, 6qA2 de fluide caloporteur.
De manière similaire au premier mode de réalisation, la couronne périphérique 6l comporte deux portions périphériques 6lC, 6lD, à savoir une première portion périphérique 6lC et une deuxième portion périphérique 6lD. Toutefois, à la différence du premier mode de réalisation, la première portion périphérique 6lC et la deuxième portion périphérique 6lD sont reliées mécaniquement l’une à l’autre par un arceau 66. Un tel arceau 66 permet de rigidifier l’échangeur de chaleur 6.
On comprendra de ce qui précède que, dans ce deuxième mode de réalisation, l’échangeur de chaleur 6 comporte deux entrées 6qAΐ, 6qA2 et deux sorties 6lAl, 6lA2 de fluide caloporteur, et que, à la différence de l’échangeur de chaleur décrit dans le premier mode de réalisation, les deux chemins Cl, C2 de fluide caloporteur sont fluidiquement indépendants l’un de l’autre.
On va maintenant décrire un troisième mode de réalisation de l’échangeur de chaleur 6 selon l’invention, en se référant à la figure 7· A la différence des premier et deuxième mode de réalisation, le fluide caloporteur est configuré pour circuler dans la couronne périphérique 6l et dans la couronne centrale 60 suivant un unique chemin prédéterminé Cl.
Pour cela, la couronne centrale 60 est formée par une première portion centrale 60C et une deuxième portion centrale 60D de forme semi-circulaire. De façon identique au deuxième mode de réalisation, la première portion centrale 60C et la deuxième portion centrale 60D sont séparées de façon fluidique pour être indépendantes l’une de l’autre. Par ailleurs, la première portion centrale 60C et la deuxième portion centrale 60D ne comporte pas d’entrées de fluide caloporteur de l’échangeur de chaleur 6.
De façon similaire au premier mode de réalisation, la couronne périphérique 6l est formée par une première portion périphérique 6lC et une deuxième portion périphérique 6lD, structurellement indépendantes l’une de l’autre. Dans ce troisième mode de réalisation, l’échangeur de chaleur 6 comprend une unique entrée 601 et une unique sortie 6ll. L’entrée 601 et la sortie 6ll de l’échangeur de chaleur 6 sont avantageusement disposées sur une même portion périphérique 6lC, 6lD de l’échangeur de chaleur 6. Plus particulièrement, la première portion périphérique 6lC ne comporte pas d’entrée ou de sortie de fluide caloporteur de l’échangeur de chaleur 6, alors la deuxième portion périphérique 6lD comporte l’entrée 601 et la sortie 6ll de fluide caloporteur de l’échangeur de chaleur 6, sensiblement en son centre. La deuxième portion périphérique 6lD comporte deux canaux 6lDl, 6lD2 indépendants de façon fluidique l’une de l’autre, à savoir un premier canal 6lDl et un deuxième canal 6lD2. L’entrée 601 de fluide caloporteur de l’échangeur de chaleur 6 est réalisée à une extrémité du premier canal 6lDl et la sortie 6ll de fluide caloporteur de l’échangeur de chaleur 6 est réalisée à une extrémité du deuxième canal 6lD2. Bien entendu, les canaux 6lDl, 6lD2 sont de forme creuse pour permettre l’écoulement du fluide caloporteur.
L’échangeur de chaleur 6 ainsi formé par la couronne centrale 60 et la couronne périphérique 6l permet de définir le chemin prédéterminé Cl. Ce chemin prédéterminé Cl permet au fluide caloporteur traversant l’échangeur de chaleur 6 de réaliser plusieurs passes dans l’échangeur de chaleur 6 augmentant ainsi la surface d’échange thermique entre le fluide caloporteur et le flux d’air F traversant les tubes 62 de l’échangeur de chaleur 6. Selon ce troisième mode de réalisation, l’échangeur de chaleur 6 est un échangeur à quatre passes, du fait que le fluide depuis l’entrée à la sortie rencontre le flux d’air en quatre zones distinctes Zl, Z2, Z3, Z4 telles qu’identifiées sur la figure 7·
Ainsi, lorsque le fluide caloporteur pénètre dans l’échangeur de chaleur 6 par son entrée 601, celui-ci remplit le premier canal 6lDl de la deuxième portion périphérique 6lD avant d’être dirigé vers la deuxième portion centrale 60D via une première pluralité 62A de tubes 62. Depuis la deuxième portion centrale 60D, le fluide caloporteur s’écoule vers la première portion périphérique 6lC via une deuxième pluralité 62B de tubes 62. Le fluide caloporteur s’écoule alors le long de la première portion périphérique 6lC avant d’être dirigé vers la première portion centrale 60C via une troisième pluralité 62C de tubes 62. Le fluide remplit alors la première portion centrale 60C avant d’être dirigé vers la deuxième canal 6lD2 de la deuxième portion périphérique 6lD, via une quatrième pluralité 62D de tubes, et depuis laquelle il rejoint le circuit de fluide caloporteur par la sortie 6ll de l’échangeur de chaleur 6.
On comprendra de ce qui précède que, dans ce troisième mode de réalisation, l’échangeur de chaleur 6 comporte une entrée 601 et une sortie 6ll de fluide caloporteur.
On va maintenant décrire un quatrième mode de réalisation de l’échangeur de chaleur 6 selon l’invention, en se référant à la figure 8. De façon similaire au troisième mode de réalisation, le fluide caloporteur est configuré pour circuler dans la couronne périphérique 6l et dans la couronne centrale 60 suivant un unique chemin prédéterminé Cl.
Selon ce quatrième mode de réalisation, la couronne centrale 60 est formée par une unique portion centrale. Cette portion centrale est de forme circulaire continue. Une telle forme circulaire permet l’écoulement du fluide caloporteur sans séparation du fluide caloporteur à l’intérieur de la portion centrale.
La couronne périphérique 6l est structurellement identique au premier mode de réalisation.
Dans ce quatrième mode de réalisation, l’échangeur de chaleur 6 comprend une unique entrée 601 et une unique sortie 6ll conformément au troisième mode de réalisation. L’entrée 601 et la sortie 6ll de l’échangeur de chaleur 6 sont avantageusement disposées sur une même portion périphérique 6lC, 6lD de l’échangeur de chaleur 6. Plus particulièrement, la première portion périphérique 6lC comporte la sortie 6ll de fluide caloporteur de l’échangeur de chaleur 6, alors la deuxième portion périphérique 6lD comporte l’entrée 601 de fluide caloporteur de l’échangeur de chaleur 6.
L’échangeur de chaleur 6 ainsi formé par la couronne centrale 60 et la couronne périphérique 6l permet de définir le chemin prédéterminé Cl.
Selon ce quatrième mode de réalisation, l’échangeur de chaleur 6 est un échangeur à deux passes.
Ainsi, lorsque le fluide caloporteur pénètre dans l’échangeur de chaleur 6 par son entrée 601, celui-ci remplit la deuxième portion périphérique 6lD avant d’être dirigé vers la portion centrale 60 via une première pluralité 62A de tubes 62. Le fluide caloporteur remplit alors la portion centrale 60 avant d’être dirigé vers la première portion périphérique 6lC via une deuxième pluralité 62lB de tubes 62, depuis laquelle il rejoint le circuit de fluide caloporteur par la sortie 6ll de l’écbangeur de chaleur 6.
On comprendra de ce qui précédé que, dans ce quatrième mode de réalisation, l’écbangeur de chaleur 6 comporte une entrée 601 et une sortie 6ll de fluide caloporteur. Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Cadre de support (3) d'une hélice (4) pour dispositif de ventilation (l) d’un véhicule automobile, ledit cadre comportant une ouverture centrale (30) configurée pour loger l’hélice, caractérisé en ce qu’il comporte un échangeur de chaleur (6) agencé au moins en partie en travers de l’ouverture centrale (30).
2. Cadre de support (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’échangeur de chaleur (6) comprend une couronne centrale (60) et une couronne périphérique (6l) agencées de façon coaxiale et reliées de façon fluidique l'une à l'autre par une pluralité de tubes (62) qui s’étendent en travers de l’ouverture centrale (30), lesdites couronnes et lesdits tubes étant creusés pour former un passage de fluide en leur sein.
3. Cadre de support (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la couronne centrale (60) est dimensionnée pour entourer un moteur d’entrainement de l’hélice (4), et en ce que la couronne périphérique (6l) est dimensionnée pour correspondre à la dimension d’une bordure circulaire (31) en périphérie de l’ouverture centrale (30), les tubes (62) s’étendant en travers de l’ouverture centrale depuis la couronne centrale jusqu’à la couronne périphérique.
4. Cadre de support (3) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la couronne centrale (60), la couronne périphérique (6l) et la pluralité de tubes (62) forment deux chemins (Cl, C2) de fluide caloporteur distincts.
5. Cadre de support (3) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les tubes (62) sont repartis entre la couronne centrale (60) et la couronne périphérique (6l) de manière à former des groupes d’au moins trois tubes, de sorte que l’écartement entre deux tubes successifs d’un même groupe est plus petit que l’écartement entre deux tubes successifs appartenant à des groupes voisins.
6. Cadre de support (3) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les tubes (62) de l'échangeur de chaleur (6) sont orientés de manière à présenter, dans une section perpendiculaire à leur direction d’allongement radiale entre les deux couronnes (60, 6l), une dimension selon l’axe parallèle à un axe de révolution de l’une et/ou l’autre des couronnes qui est plus grande que la dimension perpendiculaire.
7. Cadre de support (3) selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que des tiges (63), de section pleine, sont agencées entre la couronne centrale (60) et la couronne périphérique (6l), en complément des tubes (62), de section creuse.
8. Dispositif de ventilation (l) pour véhicule automobile comprenant un cadre de support (3) selon l’une quelconque des revendications précédentes et une hélice (4) entraînée en rotation par un moteur électrique (5).
9. Dispositif de ventilation (l) pour véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moteur électrique (5) est monté sur une base (51) reliée au cadre de support (3) par l’intermédiaire d’au moins un bras de maintien (32), et en ce que la couronne centrale (60) est configurée pour loger au moins en partie la base (51) du moteur électrique (5).
10. Système de régulation thermique (ΐqq) d’un composant d’un véhicule automobile, ledit système comprenant : un dispositif de ventilation (l) selon la revendication 8 ou 9 comportant l’écbangeur de chaleur (6), dit premier échangeur de chaleur (6), et
- un deuxième échangeur de chaleur (2), l’hélice (4) séparant le premier échangeur de chaleur (6) et le deuxième échangeur de chaleur (2).
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FR3048465A1 (fr) 2016-03-01 2017-09-08 Valeo Systemes Thermiques Systeme d'entrainement d'une helice d'un groupe moto-ventilateur, incorporant un circuit hydraulique de refroidissement d'un fluide caloporteur

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