WO2019243740A1 - Radiateur de refroidissement pour groupe motoventilateur - Google Patents

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WO2019243740A1
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cooling
cooling radiator
radiator
motor
fan
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Kamel Azzouz
Amrid MAMMERI
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Valeo Systemes Thermiques
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    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Definitions

  • the field of the present invention is that of motor fan units for motor vehicles. More particularly, the invention relates to a cooling radiator of a particular type, said cooling radiator being configured to be integrated into an electric motor of a motor-fan unit. The invention also relates to a motor-driven fan assembly comprising such a particular cooling radiator.
  • a known fan motor unit includes a fan and an electric motor for rotating the fan.
  • a brushless electric motor in a motor-driven fan unit requires the use of a control module configured to control the electric motor.
  • a control module includes electronic components which also need to be cooled in order to function properly. Indeed, ensuring the cooling of these components makes it possible to increase their lifespan, and therefore to improve the reliability of a motor-fan unit comprising such a brushless electric motor. It is known to dissipate the calories generated by the control module through cooling by an air flow, generated for example by the fan of the motor-fan group, the cooling radiator comprising fins extending through the fresh air flow, thus maximizing the contact surface between the cooling radiator and the air flow.
  • the object of the present invention is to propose a new particular cooling radiator which makes it possible to respond at least in part to the drawbacks mentioned above and also to lead to other advantages.
  • Another object of the invention is to increase the reliability, as well as the lifespan of a motor-driven fan unit.
  • the invention achieves this, according to a first aspect, by means of a cooling radiator intended to be integrated in a motor-fan unit of a motor vehicle, comprising a transverse wall extended perpendicularly around its periphery by a peripheral wall so as to define an internal volume for receiving a control module intended to control an electric motor of the motor-fan unit, at least one wall of the cooling radiator forming a support for at least a portion of a cooling circuit in which a fluid circulates cooling.
  • the transverse wall of the cooling radiator extends perpendicular to the air flow generated by the fan of the motor-fan unit. In other words, the transverse wall of the cooling radiator extends perpendicular to the axis of rotation of the rotor of the electric motor.
  • This configuration according to the first aspect of the invention thus makes it possible to provide a cooling radiator comprising a heat dissipation capacity of as much more important that it is therefore possible to combine cooling by the air coming to lick the external surface of the cooling radiator and cooling by the cooling fluid circulating in the circuit portion in contact with one of the walls of the radiator cooling.
  • the cooling radiator according to the first aspect of the invention can comprise at least one of the following characteristics which can be taken alone or in combination and among which: the internal volume of the cooling radiator is intended to receive a control module of the electric motor; this configuration is particularly effective in the context of the use of a brushless electric motor, the control module then serving to control the ignition, extinction and the speed of rotation of the brushless electric motor; the portion of the cooling circuit comprises a conduit formed in the thickness of a wall of the cooling radiator; in other words, a conduit, forming part of the cooling circuit and in which the cooling fluid circulates, is formed in the material composing the cooling radiator; more particularly, the duct is formed in the transverse wall arranged through the air flow; the duct of the cooling circuit is arranged at equal distance from an internal face or from an external face of the corresponding wall of the cooling radiator, the internal face of a wall being the face of said wall oriented towards the internal volume of the cooling radiator, and the external face of a wall being the face of said wall opposite to the internal face of this same wall; such
  • the use of an independent cooling circuit, specific to the motor-fan group allows said motor-fan group cooling circuit to be independent of the operation and state of the main cooling circuit, the cooling of the motor-fan unit then being ensured even when the cooling circuit is out of service, or even when the main cooling circuit is saturated, failing to dissipate the amount of calories it receives;
  • the cooling radiator is made of a material having a high heat dissipation capacity; in particular, the cooling radiator can be made of aluminum or copper.
  • the invention relates to an electric motor intended to be integrated in a motor-fan unit of a motor vehicle, the electric motor comprising a cooling radiator in accordance with the first aspect of the invention, the electric motor and the cooling radiator being arranged so that the internal volume of the cooling radiator is turned away from the electric motor.
  • This configuration provides an electric motor having the advantages provided by the cooling radiator described above.
  • the electric motor according to the second aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements can be taken alone or in combination:
  • the motor comprises a rotor and a stator
  • the rotor comprises a main wall perpendicular to the axis of rotation and a side wall extending perpendicularly around the periphery of the main wall, the main wall and the side wall of the rotor defining an interior volume housing the stator, the stator being located between the main wall the rotor and the cooling radiator as previously mentioned;
  • the external face of the transverse wall of the cooling radiator is oriented along the axis of rotation of the electric motor in the direction of the rotor and the stator;
  • the electric motor is of the brushless motor type;
  • a brushless electric motor has a higher energy efficiency than a brushed electric motor and this makes it possible, at equivalent power, to generate a lower number of calories at the level of the electric motor, compared to a brushed electric motor;
  • the rotor, the stator and the cooling radiator have a common axis, namely the axis of rotation of the electric motor.
  • the invention relates to a motor-driven fan assembly comprising an electric motor according to the second aspect of the invention and a fan movable in rotation.
  • the motor-fan unit according to the third aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements can be taken alone or in combination: the fan is made to rotate by the electric motor; in other words, the rotor, the stator and the fan are coaxial; the fan of the motor-fan unit comprises a plurality of blades making it possible to generate an air flow when the fan is rotated; more particularly, the air flow is generated in a direction parallel to the axis of rotation of the fan; the external face of the transverse wall of the cooling radiator is oriented along the axis of rotation towards the fan; in other words, the external face of the transverse wall is exposed to the air flow generated by the fan and passing through the rotor / stator assembly of the electric motor; this configuration thus makes it possible to promote the dissipation of calories from the cooling radiator.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cooling radiator according to the first aspect of the invention, making in particular visible the outside, that is to say the external faces, of this radiator;
  • - Figure 2 is a view of the cooling radiator illustrated in Figure 1 from a different perspective angle making visible the interior, that is to say the internal faces, of this radiator;
  • - Figure 3 is a view of the cooling radiator with a perspective angle similar to that of Figure 1, in which the transverse wall is shown in cross section to make visible a cooling circuit conduit formed in the thickness of this transverse wall;
  • FIG. 4 illustrates an axial section, front view, of the cooling radiator illustrated in Figures 1, 2 and 3;
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the interior of the cooling radiator illustrated in Figures 1 to 5 and a control module for driving an electric motor;
  • FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating an embodiment of an electric motor according to the second aspect of the invention and an embodiment of a motor-fan unit according to the third aspect of the invention and comprising the electric motor.
  • FIG. 1 represents a perspective view of an exemplary embodiment of a cooling radiator 1 in accordance with the first aspect of the invention.
  • the cooling radiator 1 comprises a transverse wall 10 and a peripheral wall 11 perpendicularly extending the transverse wall 10, the peripheral wall 11 being situated on the periphery of this transverse wall 10.
  • the transverse wall 10 and the peripheral wall 11 define an internal volume 14 visible in FIG. 2.
  • the transverse wall 10 extends perpendicularly to an axis O, the axis O being the axis of rotation of an electric motor of a motor-fan unit in which the cooling radiator 1 is intended to be integrated.
  • the transverse wall 10 comprises an internal face 12 oriented towards the internal volume and an external face 13 situated opposite the transverse wall 10 with respect to the internal face 12.
  • the peripheral wall 11 comprises an internal face 15 , not visible in FIG. 1, oriented towards the internal volume 14, and an external face 16 situated opposite the peripheral wall 11 relative to the internal face 15.
  • the internal volume 14 is configured in shapes and dimensions for house a module steering, visible in Figure 6.
  • the cooling radiator 1 comprises a plurality of fins 20 projecting from the external face 13 of the transverse wall 10, the fins 20 extending radially relative to the axis of rotation O.
  • the fins 20 thus formed allow d increasing the surface of the external face 13 of the transverse wall 10 of the cooling radiator 1, thus making it possible to improve the heat dissipation capacity of the cooling radiator 1.
  • the cooling radiator 1 comprises three fixing members 25 extending radially outwards from the outside face 16 of the peripheral wall 11.
  • the fixing members 25 are configured to allow the fixing of the cooling radiator 1 to a support.
  • the cooling radiator 1 is specific according to the invention in that it comprises a portion 40 of a cooling circuit. More particularly, the portion 40 of the cooling circuit comprises a duct which is not visible here since it is housed in the thickness of a wall of the radiator and inside which a cooling fluid circulates, as well as a first tube 41 and a second tube 42 in fluid communication with the conduit.
  • the two tubes 41, 42 are arranged projecting from a wall 10, 11 of the cooling radiator, here the peripheral wall 11, extending in a direction opposite to the internal volume 14.
  • the first tube consists of a tube cooling fluid supply and the second tube consists of a cooling fluid outlet tube, these two tubes being arranged in the transverse extension of two ends of the duct 43.
  • the tubes here extend side by side from the same portion of the peripheral wall 11, namely a proximal portion 110 forming a junction with the transverse wall 10.
  • the cooling radiator comprises, in its transverse wall 10, a central barrel 102 disposed substantially in the center of the transverse wall 10 and three positioning barrels 104 arranged concentrically around the central barrel.
  • the central drum 102 forms a reception housing for a motor drive shaft and the drums positioning 104 are configured to receive positioning pins for the stator of the stator / rotor assembly of the electric motor associated with the cooling radiator.
  • the cooling radiator 1 comprises through windows 17, here three in number.
  • the windows 17 are arranged in the example illustrated around the central barrel 102, alternating with the positioning barrels 104.
  • Each window 17 forms a passage going from the internal face 12 to the external face 13 of the transverse wall 10.
  • the windows 17 make it possible to expose the internal volume 14 of the cooling radiator 1 to an air flow generated by a fan of the motor-fan group, thus promoting the heat dissipation of the calories at the level of the cooling radiator 1.
  • the cooling radiator 1 also comprises an opening 18 formed at the periphery at the junction of the transverse wall 10 and the peripheral wall 11.
  • the opening 18 allows the passage of electrical connection elements between a control module, visible at Figure 5, housed in the internal volume 14 of the cooling radiator 1, and the stator / rotor assembly of the electric motor that the control module participates in controlling.
  • FIG. 2 represents a perspective view of the cooling radiator 1 illustrated in FIG. 1, making visible the internal face 12 of the transverse wall 10 of the cooling radiator 1.
  • cavities 19 are formed on the internal face 12 of the transverse wall 10. More particularly, the cavities 19 are formed by a point deformation extending from the internal face 12 towards the interior of the transverse wall 10. The depth of these cavities, in the direction of the axis of rotation O, is less than the thickness in the same direction of the transverse wall 10.
  • FIG. 3 is a view in transverse section formed between the internal face 12 and the external face 13 of the transverse wall 10 of the cooling radiator 1, in particular to make visible the conduit 43 of the portion 40 of the cooling circuit. More particularly, the conduit 43 is formed in the body of the transverse wall 10, between the internal face 12 and the external face 13. The conduit 43 is hollowed out in the material forming the transverse wall 10 and it is understood that this duct 43 is produced by means of an insert disposed in the injection mold of the cooling radiator.
  • the conduit 43 fluidly connects the first tube 41 and the second tube 42, thus allowing the circulation of a cooling fluid between the first tube 41 and the second tube 42.
  • the conduit 43 is arranged so as to pass near the cavities 19 , windows 17 and opening 18, thus making it possible to maximize the cooling efficiency of the cooling radiator 1.
  • the duct 43 of the portion 40 of the cooling circuit has a rectangular passage section.
  • the conduit 43 is formed in the material of the transverse wall 10 between the internal face 12 and the internal face 13. More particularly, the conduit 43 is formed substantially equidistant from the internal face 12 of the transverse wall 10 and the external face 13 of the transverse wall 10.
  • Figure 4 shows that the conduit 43 of the portion 40 of the cooling circuit passes near the cavities 19, thus promoting the dissipation of calories generated by the components of the control module 50 housed in the cavities 19 of the cooling radiator 1 , as will be described later.
  • Figure 5 makes visible the fact that the passage section of the conduit 43 formed in the transverse wall 10 is narrower than the passage section of the tubes, here the first tube 41, of the portion 40 of the cooling circuit.
  • the passage section of the conduit 43 and the passage section of the first tube 41, or of the second tube 42, is measured in a plane perpendicular to the transverse wall in which the conduit 43 is inscribed.
  • This configuration in which the passage section of the duct 43 is smaller than the cross section of the cooling circuit at the level of the first tube 41 and of the second tube 42 makes it possible to increase the speed of circulation of the cooling fluid in the duct 43, at the level of the cooling radiator 1, thus promoting the heat exchange between the cooling fluid and the cooling radiator 1.
  • the cooling radiator 1 in accordance with the first aspect of the invention and described above is associated with a control module 50 intended to control an electric motor of a motor-fan group in which this cooling radiator is integrated. 1 and this control module 50.
  • the control module 50 is intended to be housed in the internal volume 14 of the cooling radiator 1. More particularly, the control module 50 comes to bear against the internal face 12 of the transverse wall 10 of the cooling radiator 1.
  • the control module 50 comprises a plurality of studs 55 respectively intended to cooperate with a lug 54 located on the internal face 12 of the transverse wall 10 of the cooling radiator 1, each lug 54 coming to be inserted in a stud 55 so as to maintain the position of the control module 50 relative to the cooling radiator 1.
  • the control module 50 makes it possible to control the electric motor in which it is integrated. More particularly, the control module 50 makes it possible in particular to control the electrical supply of a winding formed on the stator in order to control the magnetic field generated between the rotor and the stator of the brushless electric motor according to one aspect of the invention .
  • the control module comprises in particular a plurality of transistors 51.
  • the transistors 51 are here arranged at a central part of the control module 50.
  • the transistors 51 are located at least for some of them in the axial extension , relative to the axis of rotation O, of the windows 17 of the cooling radiator 1 when the control module 50 is housed in the internal volume 14 of the cooling radiator 1, thus promoting the cooling of the transistors 51.
  • the control module also comprises two coils 52 and four capacitors 53.
  • the coils 52 and the capacitors 53 are located at the periphery of the control module 50, around the transistors 51.
  • Each coil 52 and each capacitor 53 is intended to be housed at least partially in a cavity 19 of the cooling radiator when the control module is housed in the internal volume 14 of the cooling radiator.
  • the coils 52 and the capacitors 53 are at a smaller distance from the external face 13 of the transverse wall 10 of the cooling radiator 1, thus allowing more efficient cooling of the coils 52 and of the capacitors 53, the external face 13 being intended to be exposed to an air flow generated by a fan of the motor-fan unit.
  • FIG. 7 illustrates in more detail the electric motor 60 and the associated motor-driven fan unit which comprises the cooling radiator according to the first aspect of the invention.
  • the electric motor 60 comprises a cooling radiator 1, a stator 61 and a rotor 62 movable in rotation around the axis of rotation O, the rotor here being external, that is to say arranged around the stator 61.
  • the rotor 62 has here a bell shape, with a main wall 65 extending across the axis of rotation O and a side wall 66 extending substantially perpendicularly from the periphery of the main wall 65.
  • a plurality of magnets 63 is arranged circumferentially on the internal radial face of the side wall 66 of the rotor 62, and an electric coil is wound around teeth formed in the body of the stator.
  • the coil is electrically connected to the control module by means of electrical connection elements brought to pass through the opening 18 as previously described, the electrical supply of the coil thus making it possible to generate a magnetic field in which the magnets permanent move and generate the rotation of rotor 62.
  • the exploded view of FIG. 7 also shows that the electric motor 60 comprises a drive shaft and bearings 64, the drive shaft and a bearing being caused to take place in the central barrel produced in the external face of the radiator cooling.
  • the motor-fan unit 70 comprises the electric motor 60 as just described as well as a fan 71 capable of being rotated about the axis of rotation O by the electric motor 60 and the shaft associated training.
  • the stator / rotor assembly 61, 62 is located between the cooling radiator 1 and the fan 71 along the axis of rotation O.
  • the fan 71 is located on the other side of the motor-fan unit 70 relative to to the cooling radiator 1.
  • Fan 71 of the motor-fan unit 70 comprises a plurality of blades 72 making it possible to generate an air flow when the fan is rotated by the electric motor 60 of the motor-fan unit 70. It can be seen that the cooling radiator is arranged in this motor-fan unit so that the external face 13 of the transverse wall 10 faces the electric motor 60 and the fan and that this external face 13 receives the air flow coming from the fan.

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Abstract

L'invention concerne un radiateur de refroidissement (1) destiné à être intégré dans un groupe moto-ventilateur (70) d'un véhicule automobile, comprenant une paroi transversale (10) prolongée perpendiculairement sur son pourtour par une paroi périphérique (11) de manière à définir un volume interne (14). Au moins une paroi du radiateur de refroidissement (1) forme support à au moins une portion (40) d'un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide de refroidissement.

Description

RADIATEUR DE REFROIDISSEMENT POUR GROUPE MOTO-
VENTILATEUR
Le domaine de la présente invention est celui des groupes moto-ventilateur pour véhicules automobiles. Plus particulièrement, l’invention concerne un radiateur de refroidissement d’un type particulier, ledit radiateur de refroidissement étant configuré pour être intégré à un moteur électrique d’un groupe moto-ventilateur. L’invention concerne également un groupe moto-ventilateur comprenant un tel radiateur de refroidissement particulier.
Il est notamment connu d’associer un groupe moto-ventilateur à des échangeurs thermiques de véhicules automobiles, le groupe moto-ventilateur permettant d’assurer un débit d’air à travers le ou les échangeurs de chaleur associés qui soit suffisant pour le bon fonctionnement d’échange thermique, et par exemple la dissipation de calories générées par différents périphériques, tels qu’un moteur thermique ou un circuit électrique.
Un groupe moto-ventilateur connu comprend un ventilateur et un moteur électrique permettant de mettre en rotation le ventilateur. Actuellement, il est nécessaire de développer des groupes moto-ventilateurs de plus en plus puissants, afin de pouvoir assurer un débit d’air suffisant à travers les échangeurs de chaleur. Dans ce contexte, il est fréquent désormais d’utiliser des moteurs électriques sans balai. Leur rendement énergétique plus élevé permet de générer un débit d’air supérieur tout en consommant la même quantité d’énergie.
L’utilisation d’un moteur électrique sans balai dans un groupe moto-ventilateur nécessite d’utiliser un module de pilotage configuré pour contrôler le moteur électrique. Un tel module de pilotage comprend des composants électroniques qui requièrent également d’être refroidis afin de pouvoir fonctionner correctement. En effet, assurer le refroidissement de ces composants permet d’augmenter leur durée de vie, et donc d’améliorer la fiabilité d’un groupe moto- ventilateur comprenant un tel moteur électrique sans balais. Il est connu de dissiper les calories générées par le module de pilotage grâce à un refroidissement par un flux d’air, généré par exemple par le ventilateur du groupe moto- ventilateur le radiateur de refroidissement comprenant des ailettes s’étendant au travers du flux d’air frais, permettant ainsi de maximiser la surface de contact entre le radiateur de refroidissement et le flux d’air.
Cependant, un tel moyen de refroidissement par échange entre air et ailettes ne donne pas entière satisfaction et présente plusieurs inconvénients. Le nombre et la dimension d’ailettes à prévoir pour réaliser le refroidissement implique un coût élevé pour l’obtention des pièces du radiateur de refroidissement et du groupe moto-ventilateur associé. Par ailleurs, l’augmentation de la puissance requise par les groupes moto-ventilateurs contemporains nécessite une consommation électrique de plus en plus importante, et génère donc un nombre de calories à dissiper de plus en plus élevé, au niveau du module de pilotage du moteur électrique sans balais du groupe moto-ventilateur et le refroidissement par air n’est plus suffisant pour répondre aux contraintes de dissipation thermique grandissantes dans les groupes moto-ventilateurs contemporains.
La présente invention a pour but de proposer un nouveau radiateur de refroidissement particulier permettant de répondre au moins en partie aux inconvénients énoncés précédemment et de conduire en outre à d’autres avantages.
Un autre but de l’invention est d’augmenter la fiabilité, ainsi que la durée de vie d’un groupe moto-ventilateur.
L’invention y parvient, selon un premier aspect, grâce à un radiateur de refroidissement destiné à être intégré dans un groupe moto-ventilateur d’un véhicule automobile, comprenant une paroi transversale prolongée perpendiculairement sur son pourtour par une paroi périphérique de manière à définir un volume interne de réception d’un module de pilotage destiné à piloter un moteur électrique du groupe moto-ventilateur, au moins une paroi du radiateur de refroidissement formant support à au moins une portion d’un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide de refroidissement.
La paroi transversale du radiateur de refroidissement s’étend perpendiculairement au flux d’air généré par le ventilateur du groupe moto- ventilateur. Autrement dit, la paroi transversale du radiateur de refroidissement s’étend perpendiculairement à l’axe de rotation du rotor du moteur électrique.
Cette configuration selon le premier aspect de l’invention permet ainsi de fournir un radiateur de refroidissement comprenant une capacité de dissipation thermique d’autant plus importante qu’il est dès lors possible de combiner un refroidissement par l’air venant lécher la surface extérieure du radiateur de refroidissement et le refroidissement par le fluide de refroidissement circulant dans la portion de circuit au contact de l’une des parois du radiateur de refroidissement.
Le radiateur de refroidissement conforme au premier aspect de l’invention peut comprendre au moins une des caractéristiques suivantes pouvant être prises seules ou en combinaison et parmi lesquelles : le volume interne du radiateur de refroidissement est destiné à recevoir un module de pilotage du moteur électrique ; cette configuration est notamment effective dans le cadre de l’utilisation d’un moteur électrique sans balais, le module de pilotage servant alors à contrôler l’allumage, l’extinction et la vitesse de rotation du moteur électrique sans balais ; la portion du circuit de refroidissement comporte un conduit formé dans l’épaisseur d’une paroi du radiateur de refroidissement ; en d’autres termes, un conduit, formant partie du circuit de refroidissement et dans lequel circule le fluide de refroidissement, est formé dans la matière composant le radiateur de refroidissement ; plus particulièrement, le conduit est formé dans la paroi transversale agencée au travers du flux d’air ; le conduit du circuit de refroidissement est agencé à égale distance d’une face interne ou d’une face externe de la paroi correspondante du radiateur de refroidissement, la face interne d’une paroi étant la face de ladite paroi orientée vers le volume interne du radiateur de refroidissement, et la face externe d’une paroi étant la face de ladite paroi opposée à la face interne de cette même paroi ; un tel agencement présente un avantage notamment en termes de rigidité du radiateur ainsi formé ; alternativement ou cumulativement, la portion du circuit de refroidissement consiste en un tuyau distinct de l’une ou l’autre des parois et rapporté au contact d’au moins l’une des parois, à l’extérieur de celle-ci sur sa face interne ou sa face externe ; on comprend que si l’encombrement est moins optimisé, un tel agencement permet, avec une mise en œuvre simplifiée de combiner l’échange thermique avec un fluide de refroidissement au contact d’au moins une paroi du radiateur de refroidissement et l’échange thermique avec l’air circulant ; notamment, lorsque le circuit de refroidissement est ménagé au contact d’une face externe d’une paroi du radiateur de refroidissement, c’est-à-dire à l’opposé du module de pilotage logé dans le volume interne défini par les parois de ce radiateur de refroidissement, le circuit de refroidissement est exposé au flux d’air généré par le ventilateur du groupe moto-ventilateur, permettant de favoriser la dissipation des calories du radiateur de refroidissement ; lorsque le circuit de refroidissement est ménagé au contact d’une face interne du radiateur de refroidissement, l’échange thermique entre le module de pilotage et le circuit de refroidissement est favorisé ; le circuit de refroidissement comporte deux tubes d’alimentation et de sortie d’un fluide de refroidissement en communication fluidique avec le conduit, les tubes étant disposés en saillie de la paroi périphérique dans le prolongement transversal de deux extrémités du conduit ; les tubes permettent ainsi de connecter le conduit du circuit de refroidissement interne au radiateur de refroidissement et la boucle formant le reste du circuit de refroidissement externe au radiateur de refroidissement ; le tube d’alimentation permet l’arrivée du fluide de refroidissement dans le radiateur de refroidissement et le tube de sortie permettant l’évacuation du fluide de refroidissement, chargé de calories, du radiateur de refroidissement ; la section moyenne d’un tube est plus grande qu’une section moyenne du conduit du circuit de refroidissement ; la taille d’une section est mesurée selon une direction perpendiculaire au sens d’écoulement du fluide de refroidissement dans les tubes et le conduit formant le circuit de refroidissement ; cette configuration permet d’augmenter la vitesse de circulation du fluide de refroidissement au niveau du conduit du circuit de refroidissement, favorisant ainsi l’échange thermique au niveau du radiateur de refroidissement ; la face interne de la paroi transversale comprend au moins une cavité permettant de recevoir un composant électronique du groupe moto-ventilateur, notamment d’une unité de commande d’un moteur électrique et/ou une fenêtre permettant le passage d’un flux d’air provenant du ventilateur du groupe moto-ventilateur, le circuit de refroidissement étant agencé pour passer au plus près de ladite au moins une cavité ou fenêtre ; plus particulièrement, la cavité peut être non traversante lorsqu’elle est destinée à recevoir un composant électronique, et elle est traversante lorsqu’elle est destinée à permettre le passage du flux d’air généré par le ventilateur du groupe moto- ventilateur, permettant ainsi d’améliorer la dissipation des calories au niveau du radiateur de refroidissement ; on comprend qu’une cavité est traversante lorsqu’elle s’étend depuis la face interne de la paroi transversale jusqu’à la face externe de la paroi transversale ; la paroi transversale et/ou la paroi périphérique peut comporter des ailettes configurées pour favoriser la dissipation thermique au niveau du radiateur de refroidissement, les ailettes permettant d’augmenter la surface d’échange du radiateur de refroidissement tout en ayant un impact réduit sur l’encombrement spatial dudit radiateur de refroidissement ; la présence d’un circuit de fluide de refroidissement au contact du radiateur de refroidissement peut permettre de diminuer la dimension des ailettes pour des performances d’échange thermique équivalentes, et de diminuer de la sorte notamment l’encombrement du radiateur et du groupe moto-ventilateur associé ; de manière alternative, dans le cas où le circuit de refroidissement permet un refroidissement suffisant, le radiateur de refroidissement peut présenter une surface lisse, c’est-à-dire dépourvue d’ailettes ; les ailettes sont formées sur une face externe d’une des parois, et elles peuvent être formées aussi bien sur la face externe de la paroi transversale que sur la face externe de la paroi périphérique ; le conduit du circuit de refroidissement contient de l’eau, ou une solution aqueuse comprenant de l’éthylène glycol, formant fluide de refroidissement ; l’utilisation d’une solution aqueuse comprenant de l’éthylène glycol permet l’utilisation d’un circuit de refroidissement comprenant un tel fluide de refroidissement dans un véhicule automobile destiné à être utilisé ou stocké par des températures atmosphériques négatives, l’éthylène glycol permettant de diminuer la température de solidification de la solution aqueuse ; de manière alternative, le fluide de refroidissement peut être un fluide supercritique ; plus particulièrement, le fluide supercritique est avantageusement du C02, également connu sous l’appellation R744 ; le fluide de refroidissement provient d’un circuit de refroidissement principal du véhicule automobile, ou d’un circuit basse température, ou d’un circuit de refroidissement indépendant ; le circuit de refroidissement principal du véhicule automobile est celui qui permet le refroidissement du moteur thermique du véhicule automobile ou encore, dans le cadre d’un véhicule utilisant un moteur électrique pour se déplacer, le refroidissement des batteries et/ou dudit moteur électrique ; le circuit basse température peut être, par exemple, un circuit de climatisation du véhicule automobile ; ainsi l’utilisation d’un circuit de refroidissement principal ou d’un circuit basse température du véhicule automobile pour faire circuler le fluide de refroidissement au niveau du circuit de refroidissement du radiateur de refroidissement du groupe moto-ventilateur permet de limiter l’encombrement spatial nécessaire au circuit de refroidissement du groupe moto-ventilateur ; de manière alternative, l’utilisation d’un circuit de refroidissement indépendant, spécifique au groupe moto-ventilateur, permet audit circuit de refroidissement du groupe moto-ventilateur d’être indépendant du fonctionnement et de l’état du circuit de refroidissement principal, le refroidissement du groupe moto-ventilateur étant alors assuré même lorsque le circuit de refroidissement est hors service, ou encore lorsque le circuit de refroidissement principal est saturé, n’arrivant pas à dissiper la quantité de calories qu’il reçoit ; le radiateur de refroidissement est réalisé dans un matériau ayant une capacité de dissipation thermique élevée ; notamment, le radiateur de refroidissement peut être réalisé en aluminium ou en cuivre.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un moteur électrique destiné à être intégré dans un groupe moto-ventilateur d’un véhicule automobile, le moteur électrique comprenant un radiateur de refroidissement conforme au premier aspect de l’invention, le moteur électrique et le radiateur de refroidissement étant agencés de sorte que le volume interne du radiateur de refroidissement est tourné à l’opposé du moteur électrique. Cette configuration permet de disposer d’un moteur électrique possédant les avantages fournis par le radiateur de refroidissement décrit auparavant.
Le moteur électrique conforme au deuxième aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison : le moteur comporte un rotor et un stator, et le rotor comprend une paroi principale perpendiculaire à l’axe de rotation et une paroi latérale s’étendant perpendiculairement sur le pourtour de la paroi principale, la paroi principale et la paroi latérale du rotor définissant un volume intérieur logeant le stator, le stator étant situé entre la paroi principale du rotor et le radiateur de refroidissement tel que précédemment cité ; la face externe de la paroi transversale du radiateur de refroidissement est orientée selon l’axe de rotation du moteur électrique en direction du rotor et du stator ; le moteur électrique est du type moteur sans balais ; un moteur électrique sans balais présente un rendement énergétique plus élevé qu’un moteur électrique à balais et cela permet, à puissance équivalente, de générer un nombre de calories moins élevé au niveau du moteur électrique, par rapport à un moteur électrique à balais ; le stator comporte des bobines alimentées électriquement et le rotor comporte des aimants permanents, la configuration donnée au champ magnétique ainsi crée permettant la rotation du rotor, autour ou à l’intérieur du stator ; le moteur électrique comporte un module de pilotage configuré pour piloter la rotation du rotor et envoyer des instructions d’alimentation électrique des bobines du stator ; le rotor, le stator et le radiateur de refroidissement sont des pièces de révolution, ou sensiblement de révolution, agencées de manière coaxiale. Préférentiellement, le rotor, le stator et le radiateur de refroidissement présentent un axe commun, à savoir l’axe de rotation du moteur électrique. Selon un troisième aspect, l’invention concerne un groupe moto-ventilateur comprenant un moteur électrique conforme au deuxième aspect de l’invention et un ventilateur mobile en rotation.
Le groupe moto-ventilateur conforme au troisième aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison : le ventilateur est rendu mobile en rotation par le moteur électrique ; autrement dit, le rotor, le stator et le ventilateur sont coaxiaux ; le ventilateur du groupe moto-ventilateur comprend une pluralité de pales permettant de générer un flux d’air lorsque le ventilateur est mis en rotation ; plus particulièrement, le flux d’air est généré dans une direction parallèle à l’axe de rotation du ventilateur ; la face externe de la paroi transversale du radiateur de refroidissement est orientée selon l’axe de rotation vers le ventilateur ; autrement dit, la face externe de la paroi transversale est exposée au flux d’air généré par le ventilateur et passant à travers l’ensemble rotor/stator du moteur électrique ; cette configuration permet ainsi de favoriser la dissipation des calories du radiateur de refroidissement.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d’un radiateur de refroidissement conforme au premier aspect de l’invention, rendant notamment visible l’extérieur, c’est-à-dire les faces externes, de ce radiateur ;
- la figure 2 est une vue du radiateur de refroidissement illustré à la figure 1 selon un angle de perspective différent rendant visible l’intérieur, c’est-à-dire les faces internes, de ce radiateur ; - la figure 3 est une vue du radiateur de refroidissement avec un angle de perspective similaire à celui de la figure 1, dans laquelle la paroi transversale est représentée en coupe transversale pour rendre visible un conduit de circuit de refroidissement formé dans l’épaisseur de cette paroi transversale ;
- la figure 4 illustre une coupe axiale, vue de face, du radiateur de refroidissement illustré aux figures 1, 2 et 3 ;
- la figure 5 illustre la coupe axiale de la figure 4, vue en perspective ;
- la figure 6 est une vue éclatée en perspective de l’intérieur du radiateur de refroidissement illustré aux figures 1 à 5 et d’un module de pilotage destiné à piloter un moteur électrique ;
- la figure 7 est une vue en perspective éclatée illustrant un exemple de réalisation d’un moteur électrique conforme au deuxième aspect de l’invention et un exemple de réalisation d’un groupe moto-ventilateur conforme au troisième aspect de l’invention et comportant le moteur électrique.
La figure 1 représente une vue en perspective d’un exemple de réalisation d’un radiateur de refroidissement 1 conforme au premier aspect de l’invention.
Le radiateur de refroidissement 1 comprend une paroi transversale 10 et une paroi périphérique 11 prolongeant perpendiculairement la paroi transversale 10, la paroi périphérique 11 étant située sur le pourtour de cette paroi transversale 10. La paroi transversale 10 et la paroi périphérique 11 définissent un volume interne 14 visible à la figure 2. La paroi transversale 10 s’étend perpendiculairement à un axe O, l’axe O étant l’axe de rotation d’un moteur électrique d’un groupe moto-ventilateur dans lequel le radiateur de refroidissement 1 est destiné à être intégré.
La paroi transversale 10 comprend une face interne 12 orientée vers le volume interne et une face externe 13 située à l’opposé de la paroi transversale 10 par rapport à la face interne 12. De manière analogue, la paroi périphérique 11 comprend une face intérieure 15, non visible sur la figure 1, orientée vers le volume interne 14, et une face extérieure 16 située à l’opposé de la paroi périphérique 11 par rapport à la face intérieure 15. Le volume interne 14 est configuré en formes et en dimensions pour loger un module de pilotage, visible à la figure 6.
Le radiateur de refroidissement 1 comprend une pluralité d’ailettes 20 agencées en saillie de la face externe 13 de la paroi transversale 10, les ailettes 20 s’étendant radialement par rapport à l’axe de rotation O. Les ailettes 20 ainsi formées permettent d’augmenter la surface de la face externe 13 de la paroi transversale 10 du radiateur de refroidissement 1, permettant ainsi d’améliorer la capacité de dissipation thermique du radiateur de refroidissement 1.
Le radiateur de refroidissement 1 comprend trois organes de fixation 25 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la face extérieure 16 de la paroi périphérique 11. Les organes de fixation 25 sont configurés pour permettre la fixation du radiateur de refroidissement 1 sur un support.
Le radiateur de refroidissement 1 est spécifique selon l’invention en ce qu’il comporte une portion 40 d’un circuit de refroidissement. Plus particulièrement, la portion 40 du circuit de refroidissement comprend un conduit ici non visible car logé dans l’épaisseur d’une paroi du radiateur et à l’intérieur duquel circule un fluide de refroidissement, ainsi qu’un premier tube 41 et un deuxième tube 42 en communication fluidique avec le conduit.
Les deux tubes 41, 42 sont disposés en saillie d’une paroi 10, 11 du radiateur de refroidissement, ici la paroi périphérique 11, en s’étendant dans une direction opposée au volume interne 14. Le premier tube consiste en un tube d’alimentation du fluide de refroidissement et le deuxième tube consiste en un tube de sortie du fluide de refroidissement, ces deux tubes étant agencés dans le prolongement transversal de deux extrémités du conduit 43.
Plus particulièrement, les tubes s’étendent ici côte à côte depuis une même portion de la paroi périphérique 11, à savoir une portion proximale 110 formant jonction avec la paroi transversale 10.
Le radiateur de refroidissement comprend, dans sa paroi transversale 10, un fût central 102 disposé sensiblement au centre de la paroi transversale 10 et trois fûts de positionnement 104 agencés de façon concentrique autour du fût central. Le fût central 102 forme un logement de réception à un arbre d’entraînement du moteur et les fûts de positionnement 104 sont configurés pour recevoir des pions de positionnement du stator de l’ensemble stator/rotor du moteur électrique associé au radiateur de refroidissement.
Le radiateur de refroidissement 1 comprend des fenêtres 17 traversantes, ici au nombre de trois. Les fenêtres 17 sont disposés dans l’exemple illustré autour du fût central 102, en alternance avec les fûts de positionnement 104. Chaque fenêtre 17 forme un passage allant depuis la face interne 12 jusqu’à la face externe 13 de la paroi transversale 10. Les fenêtres 17 permettent d’exposer le volume interne 14 du radiateur de refroidissement 1 à un flux d’air généré par un ventilateur du groupe moto-ventilateur, favorisant ainsi la dissipation thermique des calories au niveau du radiateur de refroidissement 1.
Le radiateur de refroidissement 1 comprend par ailleurs une ouverture 18 ménagée en périphérie à la jonction de la paroi transversale 10 et de la paroi périphérique 11. L’ouverture 18 permet le passage d’éléments de connexion électrique entre un module de pilotage, visible à la figure 5, logé dans le volume interne 14 du radiateur de refroidissement 1, et l’ensemble stator/rotor du moteur électrique que le module de pilotage participe à commander.
La figure 2 représente une vue en perspective du radiateur de refroidissement 1 illustré à la figure 1, rendant visible la face interne 12 de la paroi transversale 10 du radiateur de refroidissement 1.
Plusieurs cavités 19 sont ménagées sur la face interne 12 de la paroi transversale 10. Plus particulièrement, les cavités 19 sont formées par une déformation ponctuelle s’étendent depuis la face interne 12 vers l’intérieur de la paroi transversale 10. La profondeur de ces cavités, selon la direction de l’axe de rotation O, est inférieure à l’épaisseur selon la même direction de la paroi transversale 10.
Ces cavités 19 forment dans l’épaisseur de la paroi transversale des empreintes visibles sur la figure 3. Cette figure est une vue en coupe transversale ménagée entre la face interne 12 et la face externe 13 de la paroi transversale 10 du radiateur de refroidissement 1, afin notamment de rendre visible le conduit 43 de la portion 40 du circuit de refroidissement. Plus particulièrement, le conduit 43 est ménagé dans le corps de la paroi transversale 10, entre la face interne 12 et la face externe 13. Le conduit 43 est creusé dans la matière formant la paroi transversale 10 et l’on comprend que ce conduit 43 est réalisé grâce à un insert disposé dans le moule d’injection du radiateur de refroidissement.
Le conduit 43 relie fluidiquement le premier tube 41 et le deuxième tube 42, permettant ainsi la circulation d’un fluide de refroidissement entre le premier tube 41 et le deuxième tube 42. Le conduit 43 est agencé de manière à passer à proximité des cavités 19, des fenêtres 17 et de l’ouverture 18, permettant ainsi de maximiser l’efficacité du refroidissement du radiateur de refroidissement 1.
Sur la figure 4, on peut noter que le conduit 43 de la portion 40 du circuit de refroidissement présente une section de passage rectangulaire. Le conduit 43 est ménagé dans la matière de la paroi transversale 10 entre la face interne 12 et la face interne 13. Plus particulièrement, le conduit 43 est ménagé sensiblement à équidistance de la face interne 12 de la paroi transversale 10 et de la face externe 13 de la paroi transversale 10. Cette configuration dans laquelle le conduit 43 est ménagé dans la paroi transversale 10, entre la face interne 12 et la face externe 13, permet de favoriser la dissipation des calories du radiateur de refroidissement, la face interne 12 de la paroi transversale 10 étant en contact avec un module de pilotage, générant les calories, et la face externe 13 de la paroi transversale 10 étant exposée au flux d’air généré par un ventilateur du groupe moto- ventilateur dans lequel est intégré le radiateur de refroidissement 1.
La figure 4 permet de visualiser que le conduit 43 de la portion 40 du circuit de refroidissement passe à proximité des cavités 19, favorisant ainsi la dissipation des calories générées par les composants du module de pilotage 50 logés dans les cavités 19 du radiateur de refroidissement 1, tel que cela va être décrit ultérieurement.
La figure 5 rend visible le fait que la section de passage du conduit 43 ménagé dans la paroi transversale 10 est plus étroite que la section de passage des tubes, ici le premier tube 41, de la portion 40 du circuit de refroidissement. La section de passage du conduit 43 et la section de passage du premier tube 41, ou du deuxième tube 42, est mesuré dans un plan perpendiculaire à la paroi transversale dans laquelle s’inscrit le conduit 43. Cette configuration dans laquelle la section de passage du conduit 43 est plus faible que la section de passage du circuit de refroidissement au niveau du premier tube 41 et du deuxième tube 42 permet d’augmenter la vitesse de circulation du fluide de refroidissement dans le conduit 43, au niveau du radiateur de refroidissement 1, favorisant ainsi l’échange thermique entre le fluide de refroidissement et le radiateur de refroidissement 1.
Sur la figure 6, le radiateur de refroidissement 1 conforme au premier aspect de l’invention et décrit précédemment est associé à un module de pilotage 50 destiné à piloter un moteur électrique d’un groupe moto-ventilateur dans lequel sont intégrés ce radiateur de refroidissement 1 et ce module de pilotage 50.
Le module de pilotage 50 est destiné à être logé dans le volume interne 14 du radiateur de refroidissement 1. Plus particulièrement, le module de pilotage 50 vient en appui contre la face interne 12 de la paroi transversale 10 du radiateur de refroidissement 1. Ainsi, le module de pilotage 50 comprend une pluralité de plots 55 respectivement destinés à coopérer avec un ergot 54 situé sur la face interne 12 de la paroi transversale 10 du radiateur de refroidissement 1, chaque ergot 54 venant s’insérer dans un plot 55 de manière à maintenir la position du module de pilotage 50 par rapport au radiateur de refroidissement 1.
Le module de pilotage 50 permet de contrôler le moteur électrique dans lequel il est intégré. Plus particulièrement, le module de pilotage 50 permet notamment de contrôler l’alimentation électrique d’un bobinage formé sur le stator afin de contrôler le champ magnétique généré entre le rotor et le stator du moteur électrique sans balais conforme à un aspect de l’invention.
Le module de pilotage comprend notamment une pluralité de transistors 51. Les transistors 51 sont ici disposés au niveau d’une partie centrale du module de pilotage 50. Ainsi, les transistors 51 sont situés au moins pour certains d’entre eux dans le prolongement axial, par rapport à l’axe de rotation O, des fenêtres 17 du radiateur de refroidissement 1 lorsque le module de pilotage 50 est logé dans le volume interne 14 du radiateur de refroidissement 1, favorisant ainsi le refroidissement des transistors 51.
Dans l’exemple illustré, le module de pilotage comprend également deux bobines 52 et quatre condensateurs 53. Les bobines 52 et les condensateurs 53 sont situés en périphérie du module de pilotage 50, autour des transistors 51. Chaque bobine 52 et chaque condensateur 53 est destiné à être logé au moins en partie dans une cavité 19 du radiateur de refroidissement lorsque le module de pilotage est logé dans le volume interne 14 du radiateur de refroidissement. Ainsi, les bobines 52 et les condensateurs 53 sont à une distance plus faible de la face externe 13 de la paroi transversale 10 du radiateur de refroidissement 1, permettant ainsi un refroidissement plus efficace des bobines 52 et des condensateurs 53, la face externe 13 étant destinée à être exposée à un flux d’air généré par un ventilateur du groupe moto-ventilateur.
La figure 7 illustre plus en détails le moteur électrique 60 et le groupe moto ventilateur associé qui comporte le radiateur de refroidissement conforme au premier aspect de l’invention.
Le moteur électrique 60 comprend un radiateur de refroidissement 1, un stator 61 et un rotor 62 mobile en rotation autour de l’axe de rotation O, le rotor étant ici externe, c’est- à-dire agencé autour du stator 61. Le rotor 62 présente ici une forme de cloche, avec une paroi principale 65 s’étendant en travers de l’axe de rotation O et une paroi latérale 66 prolongeant sensiblement perpendiculairement le pourtour de la paroi principale 65.
Une pluralité d’aimants 63 est disposée circonférentiellement sur la face radiale interne de la paroi latérale 66 du rotor 62, et un bobinage électrique est enroulé autour de dents formées dans le corps du stator. Le bobinage est relié électriquement au module de pilotage par l’intermédiaire d’éléments de connexion électrique amené à passer à travers l’ouverture 18 tel que précédemment décrit, l’alimentation électrique du bobinage permettant ainsi de générer un champ magnétique dans lequel les aimants permanents se déplacent et génèrent la rotation du rotor 62.
La vue éclatée de la figure 7 montre également que le moteur électrique 60 comprend un arbre d’entraînement et des roulements 64, l’arbre d’entraînement et un roulement étant amenés à prendre place dans le fût central réalisé dans la face externe du radiateur de refroidissement.
Le groupe moto-ventilateur 70 comprend le moteur électrique 60 tel qu’il vient d’être décrit ainsi qu’un ventilateur 71 susceptible d’être mis en rotation autour de l’axe de rotation O par le moteur électrique 60 et l’arbre d’entraînement associé. L’ensemble stator/rotor 61, 62 est situé entre le radiateur de refroidissement 1 et le ventilateur 71 selon l’axe de rotation O. Autrement dit, le ventilateur 71 est situé de l’autre côté du groupe moto-ventilateur 70 par rapport au radiateur de refroidissement 1. Le ventilateur 71 du groupe moto-ventilateur 70 comprend une pluralité de pâles 72 permettant de générer un flux d’air lorsque le ventilateur est mis en rotation par le moteur électrique 60 du groupe moto-ventilateur 70. On peut constater que le radiateur de refroidissement est agencé dans ce groupe moto-ventilateur de telle manière que la face externe 13 de la paroi transversale 10 soit tournée vers le moteur électrique 60 et le ventilateur et que cette face externe 13 reçoive le flux d’air provenant du ventilateur.
La description qui précède précise clairement comment l’invention atteint les buts qu’elle s’est fixés, à savoir un refroidissement optimal du groupe moto-ventilateur et notamment du module de pilotage du moteur électrique que comporte ce groupe moto- ventilateur. Ce refroidissement optimal est obtenu par la combinaison du refroidissement par l’air circulant à travers le groupe moto-ventilateur suite à l’actionnement du ventilateur et du refroidissement par un fluide réfrigérant circulant dans un circuit de refroidissement dont une portion est au contact du radiateur de refroidissement pour faciliter l’évacuation de calories. Dans ce contexte, il est intéressant que la portion au contact du radiateur soit logée dans l’épaisseur de celui-ci afin de limiter l’encombrement général du radiateur. Bien entendu, une réalisation avec un circuit de refroidissement réalisé indépendamment du radiateur puis rapporté contre l’une des parois de ce radiateur présenterait des avantages équivalents en termes de refroidissement combiné par air et par fluide réfrigérant.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes 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. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.

Claims

REVENDICATIONS
1. Radiateur de refroidissement (1) destiné à être intégré dans un groupe moto- ventilateur (70) d’un véhicule automobile, comprenant une paroi transversale (10) prolongée perpendiculairement sur son pourtour par une paroi périphérique (11) de manière à définir un volume interne (14), caractérisé en ce qu’au moins une paroi du radiateur de refroidissement (1) forme support à au moins une portion (40) d’un circuit de refroidissement dans lequel circule un fluide de refroidissement.
2. Radiateur de refroidissement (1) selon la revendication 1, dans lequel la portion du circuit de refroidissement comporte un conduit (43) formé dans l’épaisseur d’une paroi (10, 11) du radiateur de refroidissement (1).
3. Radiateur de refroidissement (1) selon la revendication précédente, dans lequel le conduit (43) du circuit de refroidissement est agencé à égale distance d’une face interne ou d’une face externe de la paroi correspondante (10, 11) du radiateur de refroidissement (1).
4. Radiateur de refroidissement (1) selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel le circuit de refroidissement comporte deux tubes (41, 42) d’alimentation et de sortie d’un fluide de refroidissement en communication fluidique avec le conduit (43), les tubes étant disposés en saillie d’une paroi (10, 11) du radiateur de refroidissement dans le prolongement transversal de deux extrémités du conduit (43).
5. Radiateur de refroidissement (1) selon la revendication précédente, dans lequel la section moyenne d’un tube (41,42) est plus grande qu’une section moyenne du conduit (43) du circuit de refroidissement.
6. Radiateur de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la face interne (12) de la paroi transversale (10) comprend au moins une cavité (19) permettant de recevoir un composant électronique du groupe moto- ventilateur (20), notamment d’une unité de commande d’un moteur électrique (60), et/ou une fenêtre (17) permettant le passage d’un flux d’air provenant du ventilateur (71) du groupe moto-ventilateur (70), le circuit de refroidissement étant agencé pour passer au plus près de ladite au moins une cavité ou fenêtre (17,19).
7. Radiateur de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le conduit (43) du circuit de refroidissement contient de l’eau, ou une solution aqueuse contenant de l’éthylène glycol, formant fluide de refroidissement.
8. Radiateur de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la paroi transversale (10) et/ou la paroi périphérique (11) comporte des ailettes (20) configurées pour favoriser la dissipation thermique au niveau dudit radiateur de refroidissement (1).
9. Moteur électrique (60) destiné à être intégré dans un groupe moto-ventilateur (70) d’un véhicule automobile, le moteur électrique (60) comprenant un radiateur de refroidissement (1) selon l’une des revendications précédentes, le moteur électrique (60) et le radiateur de refroidissement étant agencés de sorte que le volume interne (14) du radiateur de refroidissement est tourné à l’opposé du moteur électrique.
10. Groupe moto-ventilateur (70) comprenant un moteur électrique (60) selon la revendication précédente et un ventilateur (71) rendu mobile en rotation par le moteur électrique (60).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11799363B2 (en) * 2019-11-14 2023-10-24 Hinetics LLC Slotless electric motor having improved transient capability
FR3117698B1 (fr) * 2020-12-11 2023-10-20 Valeo Systemes Thermiques Moteur électrique sans balai destiné à mettre en rotation une hélice d'un groupe moto-ventilateur d'un véhicule
FR3117704A1 (fr) * 2020-12-14 2022-06-17 Valeo Equipements Electriques Moteur Ensemble électronique pour une machine électrique tournante
FR3131129A1 (fr) * 2021-12-16 2023-06-23 Valeo Equipements Electriques Moteur Machine électrique tournante comprenant une chambre de refroidissement

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2920491A1 (fr) * 2007-09-03 2009-03-06 Siemens Vdo Automotive Sas Groupe moto-ventilateur avec carte electronique de commande refroidie par air pulse
FR2921446A1 (fr) * 2007-09-26 2009-03-27 Siemens Vdo Automotive Sas Groupe moto-ventilateur avec carte electronique de commande refroidie par air habitacle
FR2921447A1 (fr) * 2007-09-26 2009-03-27 Siemens Vdo Automotive Sas Groupe moto-ventilateur avec carte electronique refroidie par air pulse
JP2013220026A (ja) * 2013-07-30 2013-10-24 Yaskawa Electric Corp 巻線切替器及び車両
DE112012004272T5 (de) * 2011-10-13 2014-07-10 Mitsubishi Electric Corp. Elektrische Rotationsmaschine
US20140239755A1 (en) * 2011-11-10 2014-08-28 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Rotating electrical machine
US20140265743A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Remy Technologies, Llc Power electronics spring loaded between cover and housing
GB2518028A (en) * 2013-09-10 2015-03-11 Protean Electric Ltd An electric motor or generator

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0989658A1 (fr) * 1998-09-28 2000-03-29 The Swatch Group Management Services AG Machine électrique asynchrone refroidie par liquide
KR100689939B1 (ko) * 2002-09-13 2007-03-09 아이신에이더블류 가부시키가이샤 구동 장치
EP1782665B1 (fr) * 2004-08-26 2013-01-16 Xylem IP Holdings LLC Systeme de refroidissement pour appareil electrique et procede de refroidissement de liquide
DE102004042034A1 (de) * 2004-08-26 2006-03-16 Laing, Oliver Energieversorgungsvorrichtung für ein elektrisches Gerät und Verfahren zur Bereitstellung elektrischer Energie an Komponenten eines elektrischen Geräts
CN101617126B (zh) * 2006-11-24 2011-09-07 博泽汽车部件有限公司及两合公司,乌茨堡 汽车散热器的轴流风扇
JP4367526B2 (ja) * 2007-05-23 2009-11-18 株式会社デンソー クーリングモジュール
US8988881B2 (en) * 2007-12-18 2015-03-24 Sandia Corporation Heat exchanger device and method for heat removal or transfer
FR3019951B1 (fr) * 2014-04-11 2016-04-29 Valeo Systemes Thermiques Moteur electrique, dispositif de pulsion d'air et systeme de ventilation de chauffage et/ou de climatisation equipes d'un tel moteur
FR3057719B1 (fr) * 2016-10-14 2022-12-16 Ifp Energies Now Machine electrique tournante fermee comportant un systeme de refroidissement interne par air
TWI636724B (zh) * 2017-03-01 2018-09-21 雙鴻科技股份有限公司 具有散熱功能的電子設備及其水冷排總成
FR3086744B1 (fr) * 2018-09-27 2020-12-04 Valeo Systemes Thermiques Module d’echange thermique de vehicule automobile
BR112022006535A2 (pt) * 2019-10-08 2022-06-28 Alakai Tech Corporation Sistema de placa de resfriamento, método e aparelho para veículos elétricos de combustível limpo
GB202002218D0 (en) * 2020-02-18 2020-04-01 Bowman Power Group Ltd Electric Turbomachines
US12009723B2 (en) * 2021-09-21 2024-06-11 Dana Automotive Systems Group, Llc Electric motor with water jacket and oil-cooled stator and method for operation of the electric motor
JP2023092951A (ja) * 2021-12-22 2023-07-04 本田技研工業株式会社 冷却システム及び航空機

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2920491A1 (fr) * 2007-09-03 2009-03-06 Siemens Vdo Automotive Sas Groupe moto-ventilateur avec carte electronique de commande refroidie par air pulse
FR2921446A1 (fr) * 2007-09-26 2009-03-27 Siemens Vdo Automotive Sas Groupe moto-ventilateur avec carte electronique de commande refroidie par air habitacle
FR2921447A1 (fr) * 2007-09-26 2009-03-27 Siemens Vdo Automotive Sas Groupe moto-ventilateur avec carte electronique refroidie par air pulse
DE112012004272T5 (de) * 2011-10-13 2014-07-10 Mitsubishi Electric Corp. Elektrische Rotationsmaschine
US20140239755A1 (en) * 2011-11-10 2014-08-28 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Rotating electrical machine
US20140265743A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Remy Technologies, Llc Power electronics spring loaded between cover and housing
JP2013220026A (ja) * 2013-07-30 2013-10-24 Yaskawa Electric Corp 巻線切替器及び車両
GB2518028A (en) * 2013-09-10 2015-03-11 Protean Electric Ltd An electric motor or generator

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