WO2021123553A1 - Dispositif de ventilation pour module de refroidissement de véhicule automobile - Google Patents

Dispositif de ventilation pour module de refroidissement de véhicule automobile Download PDF

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WO2021123553A1
WO2021123553A1 PCT/FR2020/052313 FR2020052313W WO2021123553A1 WO 2021123553 A1 WO2021123553 A1 WO 2021123553A1 FR 2020052313 W FR2020052313 W FR 2020052313W WO 2021123553 A1 WO2021123553 A1 WO 2021123553A1
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WO
WIPO (PCT)
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turbomachine
turbomachines
cooling module
tangential
ventilation device
Prior art date
Application number
PCT/FR2020/052313
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English (en)
Inventor
Kamel Azzouz
Amrid MAMMERI
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/02—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal
    • F04D17/04—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal of transverse-flow type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/16—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
    • F04D25/166—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows using fans

Definitions

  • the invention relates to a ventilation device and an associated cooling module for a motor vehicle, with a tangential turbomachine.
  • the invention also relates to a motor vehicle provided with such a cooling module.
  • a motor vehicle heat exchanger generally comprises tubes, in which a heat transfer fluid is intended to circulate, in particular a liquid such as water, and heat exchange elements connected to these tubes, often designated by the term “ fins ”or“ spacers ”.
  • the fins increase the exchange surface between the tubes and the ambient air.
  • a ventilation device in order to further increase the heat exchange between the heat transfer fluid and the ambient air, it is common for a ventilation device to be used in addition, to generate or increase an air flow directed towards tubes and fins.
  • such a ventilation device comprises a propeller fan.
  • the air flow generated by the blades of such a fan is turbulent, in particular due to the circular geometry of the propeller, and generally only reaches part of the surface of the exchanger. heat (circular area of the exchanger facing the fan impeller). The heat exchange is therefore not homogeneous over the entire surface of the tubes and fins.
  • the blades when starting the fan is not necessary (typically when the heat exchange with unaccelerated ambient air is sufficient to cool the coolant circulating in the exchanger), the blades partially obstruct the flow of ambient air to the tubes and fins, which interferes with air circulation to the exchanger and thus limits heat exchange with the heat transfer fluid.
  • Such a fan is also relatively bulky, in particular because of the dimensions of the propeller necessary to obtain effective engine cooling, which makes its integration into a motor vehicle long and difficult.
  • the aim of the invention is to at least partially remedy these drawbacks.
  • the invention relates to a ventilation device for a motor vehicle cooling module, comprising at least a first and a second tangential turbomachines, each of the first and second tangential turbomachines comprising a set of pivotally mounted blades around a shaft at a rotational speed, the device being configured so that the rotational speed of the first turbomachine differs from the rotational speed of the second turbomachine.
  • two tangential turbomachines are used, which makes it possible to obtain an air flow which is better distributed over one or more exchangers evenly while ensuring adaptation to different cooling needs.
  • the subject of the invention is also a cooling module for a motor vehicle, comprising a ventilation device as described above, and at least one heat exchanger.
  • a ratio of the speeds of rotation of the first turbomachine and of the second turbomachine is equal to a value of one root. square of a ratio of pressure drop values in the cooling module at the level of the first turbomachine and of the second turbomachine.
  • the tangential turbomachines are arranged so as to suck an air flow through said at least one heat exchanger.
  • the module comprises at least one heat exchanger disposed opposite said first and second turbomachines and at least one heat exchanger disposed only opposite one of said first and second turbomachines.
  • the module comprises two heat exchangers arranged opposite said first and second turbomachines and a heat exchanger arranged opposite only one of said first and second turbomachines.
  • each tangential turbomachine comprises an air guide portion and an air outlet from the turbomachine, said turbomachines being arranged so that the air outlet of the first turbomachine is disposed opposite of the air outlet of the second turbomachine.
  • the speeds of the turbomachines change in real time according to the need for cooling.
  • a temperature sensor for example a thermocouple, is bathed in the engine coolant.
  • the turbomachines are stopped.
  • each turbomachine comprises a volute comprising a casing consisting of a shaped wall to house all of the blades and guide the air having passed through the exchanger around said turbomachine an outlet of the air out of said module.
  • the wall has the shape of a truncated spiral.
  • the ventilation device may include a motor for driving all of the blades around the shaft.
  • the ventilation device can also include an engine control means associated with the turbomachine.
  • FIG. 1 schematically represents the front part of a motor vehicle, seen from the side;
  • FIG. 2 is a rear perspective view of a cooling module according to the present invention which can be implemented in the motor vehicle of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a schematic exploded side view of the module of FIG. 2.
  • FIG. 1 schematically illustrates the front part of a motor vehicle 10 motor 12.
  • the vehicle 10 comprises in particular a body 14 and a bumper 16 carried by a frame (not shown) of the vehicle automobile 10.
  • the body 14 defines a cooling bay 18, that is to say an opening through the body 14.
  • the cooling bay 18 may be unique as in the example illustrated. Alternatively, however, the body 14 can define a plurality of cooling bays.
  • the cooling bay 18 is located in the lower part of the front face 14a of the body 14. In the example illustrated, the cooling bay 18 is located under the bumper 16.
  • a grid 20 can be arranged in the cooling bay 18 to prevent projectiles from passing through the cooling bay 18.
  • a cooling module 22 is placed opposite the cooling bay 18. The grid 20 makes it possible in particular to protect this cooling module 22.
  • the X direction corresponds to a longitudinal direction of travel of the motor vehicle.
  • the direction Y, transverse is defined as being perpendicular to the longitudinal direction X. More specifically, the longitudinal and transverse directions X and Y may for example belong substantially to a substantially horizontal plane.
  • the Z direction corresponds in turn to a vertical direction.
  • the cooling module 22 is more visible in Figures 2 and 3.
  • the cooling module 22 comprises a ventilation device 24 associated with at least one heat exchanger 26. Said at least one heat exchanger provides heat exchange between at least the air circulating in the module 22 and an engine cooling liquid .
  • the module 22 may include three heat exchangers 26, 26 "and 26", each preferably having a parallelepipedal shape.
  • the dimensions of the exchanger 26 in a plane (X, Z) are noted P, for the depth, in the X direction, and H, for the height, in the Z direction.
  • the exchangers 26 'and 26 ” have identical dimensions in the plane (X, Z), denoted P ', for the depth, according to the direction X, and H', for the height, according to the direction Z.
  • the height H of exchanger 26 is approximately equal to half the height H 'of the exchangers 26', 26 ”, while the depths P and P 'are more or less the same.
  • the heat exchangers 26, 26 'and 26 define a surface S, called the work surface, one section of which is substantially rectangular in a plane (Y, Z), and of height H' corresponding to the highest exchangers 26 ', 26 ”.
  • the ventilation device 24 comprises at least two fans, preferably tangential, or more generally at least two tangential turbomachines.
  • the cooling module 24 comprises two tangential turbomachines 30-1, 30-2 mounted suction, the associated air flows being denoted respectively F1 and F2.
  • Each of the tangential turbomachines 30-1, 30-2 comprises a set 32-1, 32-2 of several stages of paddle wheels, each paddle wheel comprising a plurality of blades mounted to rotate around a shaft 36- 1, 36-2 extending along an axis of rotation A32-1, A32-2.
  • shafts 36-1, 36-2 extend parallel to the transverse axis Y.
  • the speed of rotation of the set of blades 32-1 around the shaft 36-1 is denoted V1 while the speed of rotation of the set of blades 32-2 around the shaft 36-2 is noted V2.
  • the ventilation device 24 is configured so that the speeds V1 and V2 can differ from each other, as will be detailed later.
  • the cooling module 22 also comprises a volute 38-1, 38-2 associated respectively with the tangential turbomachine 30-1, 30-2.
  • the volute 38-1 of the first turbomachine 30-1 comprises a casing 40-1 consisting of a wall 42-1 shaped to house all of the blades 32-1 and guide the air which has passed through the exchanger 26 around the first turbomachine 30-1 to a first outlet 44-1 for the air outside the module 22.
  • the wall 42-1 has the shape of a truncated spiral.
  • the volute 38-2 of the second turbomachine 30-2 comprises a casing 40-2 consisting of a shaped wall 42-2 to accommodate all of the blades 32-2 and guide the air having passed through the exchanger 26 around the second turbomachine 30-2 to a second outlet 44-2 of the air outside the module 22.
  • the wall 42-2 has the shape of a truncated spiral.
  • outlet 44-1 of the first turbomachine 30-1 is disposed opposite the guide portion 42-2 of the second turbomachine 30-2.
  • the invention is not limited to this configuration.
  • the exchangers 26 'and 26 "extend along the Z direction so as to be arranged opposite the two turbomachines 26', 26" while the exchanger 26 extends along the Z direction only opposite the second turbomachine 30-2.
  • the ventilation device 24 also comprises a drive motor (not shown) of all the blades 32-1 around the shaft 36-1 as well as a drive motor (not shown) of the set of blades 32-2 around the shaft 36-2.
  • the ventilation device 24 also comprises a control means (not illustrated) of the engine associated with the first turbomachine 30-1 and a control means (not illustrated) of the engine associated with the second turbomachine 30-2.
  • the ventilation device 24 is configured so that the speed of rotation of the first turbomachine V1 differs from the speed of rotation of the second turbomachine V2.
  • the speeds V1 and V2 are preferably set so that the air flow from the first turbomachine 30-1 is equal to the air flow from the second turbomachine 30-2.
  • the same flow rate at the top and at the bottom also prevents any recirculation of the air flows from one of the turbomachines to the other of the turbomachines, which makes it possible not to equip the module 22 with partitioning.
  • the speeds V1, V2 change in real time as a function of the need for cooling.
  • a temperature sensor for example a thermocouple, is bathed in the engine coolant.
  • the turbomachines are triggered, the speeds V1 and V2 of which comply with equation (1) above. Once the temperature has stabilized at a lower, predetermined value, the turbomachines 30-1 and 30-2 are stopped.
  • cooling module 22 can also be provided with a guide means 60 disposed downstream of the heat exchangers 26, 26 ', 26 "relative to the direction of the air flow F1, F2.
  • the guide means 60 may, for example, include flaps 62 movably mounted between a fully closed position of the work surface S and an open position of the surface S.
  • These flaps 62 can be passive, in which case the movement between the open and closed positions is due to the speed of the air passing through the module 22, or active, in which case the movement between the open and closed positions is controlled by an actuator.
  • In the closed position of the flaps they make it possible to direct the flow of air created towards the associated turbomachine.
  • an open position of the flaps generally reached while the associated turbomachine is off, makes it possible to direct at least part of the air flow created for example by the speed of the vehicle on which the cooling module 22 is mounted, without pass through the associated turbomachine 30-1, 30-2.
  • the air flow from the turbomachine is thus derived.
  • the open position is particularly advantageous when the vehicle is traveling at high speed, in which case it is possible to put the turbomachines to a standstill.
  • the guide means 60 is an opaque, fixed wall.
  • the fixed wall has the advantage of being easy to install and inexpensive
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment.
  • the number of exchangers and their relative positioning is not limiting.
  • the number of turbomachines and their respective positioning is not limiting of the invention. In particular, more than two turbomachines can be provided.

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Abstract

L'invention a pour objet un dispositif de ventilation pour module de refroidissement de véhicule automobile, comprenant au moins une première et une deuxième turbomachines tangentielles (30-1, 30-2), chacune des première et deuxième turbomachines tangentielles (30-1, 30-2) comprenant un ensemble des pales montées pivotantes autour d'un arbre (36-1, 36-2) à une vitesse de rotation (V1, V2), le dispositif (24) étant configuré pour que la vitesse de rotation de la première turbomachine (V1) diffère de la vitesse de rotation de la deuxième turbomachine (V2).

Description

DISPOSITIF DE VENTILATION POUR MODULE DE REFROIDISSEMENT DE VÉHICULE AUTOMOBILE
Domaine technique
[0001] L’invention se rapporte à un dispositif de ventilation et un module de refroidissement associé pour véhicule automobile, à turbomachine tangentielle. L’invention vise également un véhicule automobile muni d’un tel module de refroidissement.
Technique antérieure
[0002] Les véhicules à moteur, qu’ils soient à combustion ou électriques, ont besoin d'évacuer les calories que génère leur fonctionnement et sont pour cela équipés d'échangeurs de chaleur. Un échangeur de chaleur de véhicule automobile comprend généralement des tubes, dans lesquels un fluide caloporteur est destiné à circuler, notamment un liquide tel que l’eau, et des éléments d’échange de chaleur reliés à ces tubes, souvent désignés par le terme « ailettes » ou « intercalaires ». Les ailettes permettent d’augmenter la surface d’échange entre les tubes et l’air ambiant.
[0003] Toutefois, afin d’augmenter encore l’échange de chaleur entre le fluide caloporteur et l’air ambiant, il est fréquent qu’un dispositif de ventilation soit utilisé en sus, pour générer ou accroître un flux d’air dirigé vers les tubes et les ailettes.
[0004] De façon connue, un tel dispositif de ventilation comprend un ventilateur à hélice.
[0005] Le flux d’air généré par les pales d’un tel ventilateur est turbulent, notamment en raison de la géométrie circulaire de l’hélice, et n’atteint en général qu’une partie seulement de la surface de l’échangeur de chaleur (zone circulaire de l’échangeur faisant face à l’hélice du ventilateur). L’échange de chaleur ne se fait donc pas de façon homogène sur toute la surface des tubes et des ailettes.
[0006] En outre, lorsque la mise en marche du ventilateur ne s’avère pas nécessaire (typiquement lorsque l’échange de chaleur avec de l’air ambiant non accéléré suffit à refroidir le fluide caloporteur circulant dans l’échangeur), les pales obstruent en partie l’écoulement de l’air ambiant vers les tubes et les ailettes, ce qui gêne la circulation d’air vers l’échangeur et limite ainsi l’échange de chaleur avec le fluide caloporteur.
[0007] Un tel ventilateur est en outre relativement encombrant, à cause notamment des dimensions nécessaires de l’hélice pour obtenir un refroidissement moteur effectif, ce qui rend long et délicat son intégration dans un véhicule automobile.
[0008] Le but de l’invention est de remédier au moins partiellement à ces inconvénients.
Exposé de l’invention
[0009] À cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de ventilation pour module de refroidissement de véhicule automobile, comprenant au moins une première et une deuxième turbomachines tangentielles, chacune des première et deuxième turbomachines tangentielles comprenant un ensemble des pales montées pivotantes autour d’un arbre à une vitesse de rotation, le dispositif étant configuré pour que la vitesse de rotation de la première turbomachine diffère de la vitesse de rotation de la deuxième turbomachine.
[0010] Ainsi, avantageusement, on met en oeuvre deux turbomachines tangentielles, ce qui permet d’obtenir un flux d’air mieux réparti sur un ou plusieurs échangeurs de façon homogène tout en assurant une adaptation à différents besoins de refroidissement.
[0011] Selon un autre aspect, un moteur d’entrainement des pales de la première turbomachine et un moteur d’entrainement des pales de la deuxième turbomachine, et un moyen de commande associé à chaque moteur, les vitesses de rotation de la première et de la deuxième turbomachine étant pilotées par les moyens de commande de sorte que des débits d’air respectifs fournis par la première turbomachine et la deuxième turbomachine sont identiques.
[0012] L’invention a également pour objet un module de refroidissement pour véhicule automobile, comprenant un dispositif de ventilation tel que décrit précédemment, et au moins un échangeur thermique.
[0013] Selon un autre aspect, un rapport des vitesses de rotation de la première turbomachine et de la deuxième turbomachine est égal à une valeur d’une racine carrée d’un rapport de valeurs de perte de charge dans le module de refroidissement au niveau de la première turbomachine et de la deuxième turbomachine.
[0014] Selon un autre aspect, les turbomachines tangentielles sont disposées de sorte à aspirer un flux d’air à travers ledit au moins un échangeur thermique.
[0015] Selon un autre aspect, le module comprend au moins un échangeur thermique disposé en regard desdites première et deuxième turbomachines et au moins un échangeur thermique disposé uniquement en regard de l’une desdites première et deuxième turbomachines. [0016] Selon un autre aspect, le module comprend deux échangeurs thermiques disposés en regard desdites première et deuxième turbomachines et un échangeur thermique disposé en regard uniquement de l’une desdites première et deuxième turbomachines.
[0017] Selon un autre aspect, chaque turbomachine tangentielle comporte une portion de guidage d’air et une sortie d’air hors de la turbomachine, lesdites turbomachines étant agencées de sorte que la sortie d’air de la première turbomachine est disposée en regard de la sortie d’air de la deuxième turbomachine.
[0018] Selon un autre aspect, les vitesses des turbomachines évoluent en temps réel en fonction du besoin de refroidissement. [0019] Selon un autre aspect, un capteur de température, par exemple un thermocouple, baigne dans le liquide de refroidissement moteur.
[0020] Selon un autre aspect, si la température mesurée est supérieure à une valeur seuil, on déclenche les turbomachines, dont les vitesses V1 et V2 respectent l’équation : V1/V2=(AP1/ DR2)05. [0021] Selon un autre aspect, une fois que la température s’est stabilisée à une valeur plus faible, prédéterminée, on arrête les turbomachines.
[0022] Selon un autre aspect, le module de refroidissement peut être muni d’un moyen de guidage, préférentiellement disposé en aval dudit au moins un échangeur thermique. [0023] Selon un aspect de l’invention, chaque turbomachine comporte une volute comprenant une enveloppe constituée d’une paroi conformée pour loger l’ensemble des pales et guider l’air ayant traversé l’échangeur autour de ladite turbomachine une sortie de l’air hors dudit module.
[0024] Selon un aspect de l’invention, la paroi présente une forme de spirale tronquée.
[0025] Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif de ventilation peut comprendre un moteur d’entrainement de l’ensemble des pales autour de l’arbre.
[0026] Selon un aspect de l’invention, le dispositif de ventilation peut également comprendre un moyen de commande du moteur associé à la turbomachine.
Brève description des dessins
[0027] D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
[0028] [Fig. 1] représente schématiquement la partie avant d’un véhicule automobile, vu de côté ;
[0029] [Fig. 2] est une vue en perspective arrière d’un module de refroidissement selon la présente invention pouvant être mis en oeuvre dans le véhicule automobile de la figure 1 ; et
[0030] [Fig. 3] est une vue éclatée de côté schématique du module de la figure 2.
Description de modes de réalisation
[0031] Dans la suite de la description, les éléments identiques ou de fonction identique portent le même signe de référence. À fin de concision de la présente description, ces éléments ne sont pas décrits en détails dans chaque mode de réalisation. Au contraire, seules les différences entre les variantes de réalisation sont décrites en détails.
[0032] La figure 1 illustre de manière schématique la partie avant d’un véhicule automobile 10 à moteur 12. Le véhicule 10 comporte notamment une carrosserie 14 et un pare-chocs 16 portés par un châssis (non représenté) du véhicule automobile 10. La carrosserie 14 définit une baie de refroidissement 18, c'est-à-dire une ouverture à travers la carrosserie 14. La baie de refroidissement 18 peut être unique comme dans l’exemple illustré. Alternativement cependant, la carrosserie 14 peut définir une pluralité de baies de refroidissement. Ici, la baie de refroidissement 18 se trouve en partie basse de la face avant 14a de la carrosserie 14. Dans l’exemple illustré, la baie de refroidissement 18 est située sous le pare-chocs 16. Une grille 20 peut être disposée dans la baie de refroidissement 18 pour éviter que des projectiles puissent traverser la baie de refroidissement 18. Un module de refroidissement 22 est disposé en vis-à-vis de la baie de refroidissement 18. La grille 20 permet notamment de protéger ce module de refroidissement 22.
[0033] Sur les figures, on a illustré des repères (X, Y, Z). La direction X correspond à une direction, longitudinale, d’avancement du véhicule automobile. La direction Y, transversale, est définie comme étant perpendiculaire à la direction longitudinale X. Plus spécifiquement, les directions longitudinale et transversale X et Y sont peuvent par exemple appartenir sensiblement à un plan sensiblement horizontal. La direction Z correspond quant à elle à une direction verticale.
[0034] Le module de refroidissement 22 est plus visible sur les figures 2 et 3.
[0035] Le module de refroidissement 22 comprend un dispositif de ventilation 24 associé à au moins un échangeur thermique 26. Ledit au moins un échangeur thermique assure un échange thermique entre au moins l’air circulant dans le module 22 et un liquide de refroidissement moteur.
[0036] Comme il ressort mieux de la figure 3, le module 22 peut comprendre trois échangeurs thermiques 26, 26’ et 26”, chacun présentant de préférence une forme parallélépipédique.
[0037] Sur la figure 3, les échangeurs 26, 26’ et 26”sont juxtaposés le long de la direction X.
[0038] Les dimensions de l’échangeur 26 dans un plan (X, Z) sont notées P, pour la profondeur, selon la direction X, et H, pour la hauteur, selon la direction Z. Les échangeurs 26’ et 26” présentent des dimensions identiques dans le plan (X, Z), notées P’, pour la profondeur, selon la direction X, et H’, pour la hauteur, selon la direction Z. Comme il ressort de la figure 3, la hauteur H de l’échangeur 26 est environ égale à la moitié de la hauteur H’ des échangeurs 26’, 26”, tandis que les profondeurs P et P’ sont sensiblement les mêmes.
[0039] Les échangeurs thermiques 26, 26’ et 26” délimitent une surface S, appelée surface de travail, dont une section est sensiblement rectangulaire dans un plan (Y, Z), et de hauteur H’ correspondant aux échangeurs les plus hauts 26’, 26”.
[0040] Comme également illustré, le dispositif de ventilation 24 comprend au moins deux ventilateurs, de préférence tangentiels, ou plus généralement au moins deux turbomachines tangentielles.
[0041] Sur le mode de réalisation illustré, le module de refroidissement 24 comprend deux turbomachines tangentielles 30-1 , 30-2 montées aspirantes, les flux d’air associés étant notés respectivement F1 et F2.
[0042] Chacune des turbomachines tangentielles 30-1 , 30-2 comprend un ensemble 32-1 , 32-2 de plusieurs étages de roues à aubes, chaque roue à aubes comportant une pluralité de pales montées rotatives autour d’un arbre 36-1 , 36-2 s’étendant le long d’un axe de rotation A32-1 , A32-2. Sur les modes de réalisation illustrés, les arbres 36-1 , 36-2 s’étendent parallèlement à l’axe transversal Y.
[0043] La vitesse de rotation de l’ensemble de pales 32-1 autour de l’arbre 36-1 est notée V1 tandis que la vitesse de rotation de l’ensemble de pales 32-2 autour de l’arbre 36-2 est notée V2. Le dispositif de ventilation 24 est configuré pour que les vitesses V1 et V2 puissent différer l’une de l’autre, comme il sera détaillé ultérieurement.
[0044] Tel qu’illustré, le module de refroidissement 22 comprend également une volute 38-1 , 38-2 associée respectivement à la turbomachine tangentielle 30-1 , 30- 2.
[0045] La volute 38-1 de la première turbomachine 30-1 comprend une enveloppe 40-1 constituée d’une paroi 42-1 conformée pour loger l’ensemble des pales 32-1 et guider l’air ayant traversé l’échangeur 26 autour de la première turbomachine 30- 1 jusqu’à une première sortie 44-1 de l’air hors du module 22. De manière connue, la paroi 42-1 présente une forme de spirale tronquée. [0046] De manière analogue, la volute 38-2 de la deuxième turbomachine 30-2 comprend une enveloppe 40-2 constituée d’une paroi conformée 42-2 pour loger l’ensemble des pales 32-2 et guider l’air ayant traversé l’échangeur 26 autour de la deuxième turbomachine 30-2 jusqu’à une deuxième sortie 44-2 de l’air hors du module 22. De manière connue, la paroi 42-2 présente une forme de spirale tronquée.
[0047] Sur la figure 2, la sortie 44-1 de la première turbomachine 30-1 est disposée en regard de la partie de guidage 42-2 de la deuxième turbomachine 30-2. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette configuration.
[0048] Comme visible sur la figure 3, les échangeurs 26’ et 26” s’étendent le long de la direction Z de sorte à être disposés en regard des deux turbomachines 26’, 26” tandis que l’échangeur 26 s’étend le long de la direction Z uniquement en regard de la deuxième turbomachine 30-2.
[0049] Avantageusement, le dispositif de ventilation 24 comprend également un moteur d’entrainement (non illustré) de l’ensemble des pales 32-1 autour de l’arbre 36-1 ainsi qu’un moteur d’entrainement (non illustré) de l’ensemble des pales 32-2 autour de l’arbre 36-2. Le dispositif de ventilation 24 comprend également un moyen de commande (non illustré) du moteur associé à la première turbomachine 30-1 et un moyen de commande (non illustré) du moteur associé à la deuxième turbomachine 30-2.
[0050] Comme déjà indiqué, le dispositif de ventilation 24 est configuré pour que la vitesse de rotation de la première turbomachine V1 diffère de la vitesse de rotation de la deuxième turbomachine V2.
[0051] Les vitesses V1 et V2 sont préférentiellement réglées de sorte que le débit d’air issu de la première turbomachine 30-1 soit égal au débit d’air issu de la deuxième turbomachine 30-2.
[0052] On a noté sur la figure 3 des pertes de charge, notées DR1 et DR2, relatives au passage de l’air dans le module de refroidissement 24 respectivement au niveau de la première turbomachine 30-1 et de la deuxième turbomachine 30-2. La perte de charge DR1 est due aux échangeurs 26’ et 26” tandis que la perte de charge DR2 est due aux échangeurs 26, 26’ et 26”. [0053] L’égalité des débits d’air conduit à l’équation (1 ) suivante V1/V2=(AP1/ DR2)05.
[0054] Sur la figure 3, si l’on considère que DR1/DR2=2/3, alors VI = 72/3 V2. Ainsi, la deuxième turbomachine 30-2 tourne plus vite que la première turbomachine, ce qui garantit le même débit d’air quelle que soit la perte de charge en amont dans le module de refroidissement.
[0055] Le même débit en haut et en bas évite également toute recirculation des flux d’air de l’une des turbomachines vers l’autre des turbomachines, ce qui permet de ne pas équiper le module 22 de cloisonnement.
[0056] De préférence, les vitesses V1 , V2, évoluent en temps réel en fonction du besoin de refroidissement.
[0057] Un capteur de température, par exemple un thermocouple, baigne dans le liquide de refroidissement moteur.
[0058] Si la température mesurée est supérieure à une valeur seuil, on déclenche les turbomachines, dont les vitesses V1 et V2 respectent l’équation (1 ) ci-avant. Une fois que la température s’est stabilisée à une valeur plus faible, prédéterminée, on arrête les turbomachines 30-1 et 30-2.
[0059] Ainsi, grâce à l’invention, on assure un besoin de refroidissement adapté à chaque échangeur, sans risquer des recirculations qui perturberaient le fonctionnement du module 22.
[0060] On constate également sur la figure 2 que le module de refroidissement 22 peut également être muni d’un moyen de guidage 60 disposé en aval des échangeurs thermiques 26, 26’, 26” relativement au sens des flux d’air F1 , F2.
[0061] Sur la figure 2, le moyen de guidage 60 peut, par exemple, comporter des volets 62 montés mobiles entre une position de fermeture complète de la surface de travail S et une position d’ouverture de la surface S. Ces volets 62 peuvent être passifs, auquel cas le mouvement entre les positions d’ouverture et de fermeture est dû à la vitesse de l’air traversant le module 22, ou actifs, auquel cas le mouvement entre les positions d’ouverture et de fermeture est commandé par un actionneur. [0062] Dans la position de fermeture des volets, ceux-ci permettent de diriger le flux d’air créé vers la turbomachine associée. Au contraire, une position ouverte des volets, atteinte généralement alors que la turbomachine associée est éteinte, permet de diriger au moins une partie du flux d’air créé par exemple par la vitesse du véhicule sur lequel le module de refroidissement 22 est monté, sans passer par la turbomachine associée 30-1 , 30-2. On dérive ainsi le flux d’air de la turbomachine. La position d’ouverture est particulièrement avantageuse quand le véhicule roule à grande vitesse, auquel cas il est possible de mettre les turbomachines à l’arrêt.
[0063] Alternativement, le moyen de guidage 60 est une paroi opaque, fixe. La paroi fixe présente l’avantage d’être simple à mettre en place et peu coûteuse
[0064] Bien entendu, l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation illustré. En particulier, le nombre d’échangeurs et leur positionnement relatif n’est pas limitatif. De même, le nombre de turbomachines et leur positionnement respectif n’est pas limitatif de l’invention. En particulier, on peut prévoir plus de deux turbomachines.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Dispositif de ventilation pour module de refroidissement de véhicule automobile, comprenant au moins une première et une deuxième turbomachines tangentielles (30-1 , 30-2), chacune des première et deuxième turbomachines tangentielles (30-1 , 30-2) comprenant un ensemble des pales montées pivotantes autour d’un arbre (36-1 , 36-2) à une vitesse de rotation (V1 , V2), le dispositif (24) étant configuré pour que la vitesse de rotation de la première turbomachine (V1 ) diffère de la vitesse de rotation de la deuxième turbomachine (V2).
[Revendication 2] Dispositif selon la revendication 1 , comprenant un moteur d’entrainement des pales (32-1 ) de la première turbomachine (30-1 ) et un moteur d’entrainement des pales (32-2) de la deuxième turbomachine (30-2), et un moyen de commande associé à chaque moteur, les vitesses de rotation de la première et de la deuxième turbomachine étant pilotées par les moyens de commande de sorte que des débits d’air respectifs fournis par la première turbomachine (30-1 ) et la deuxième turbomachine (30-2) sont identiques.
[Revendication 3] Module de refroidissement pour véhicule automobile, comprenant un dispositif de ventilation (24) selon l’une des revendications précédentes, et au moins un échangeur thermique (26, 26’, 26”).
[Revendication 4] Module selon la revendication précédente, dans lequel un rapport des vitesses de rotation de la première turbomachine et de la deuxième turbomachine (V1/V2) est égal à une valeur d’une racine carrée d’un rapport de valeurs de perte de charge dans le module de refroidissement au niveau de la première turbomachine et de la deuxième turbomachine (DR1/DR2).
[Revendication 5] Module selon la revendication précédente, dans lequel les turbomachines tangentielles (30-1 , 30-2) sont disposées de sorte à aspirer un flux d’air (F1 , F2) à travers ledit au moins un échangeur thermique (26, 26’, 26”).
[Revendication 6] Module selon l’une des revendications précédentes, comprenant au moins un échangeur thermique disposé (26’, 26”) en regard desdites première et deuxième turbomachines (30-1 , 30-2) et au moins un échangeur thermique (26) disposé uniquement en regard de l’une desdites première et deuxième turbomachines (30-1 , 30-2).
[Revendication 7] Module selon la revendication précédente, comprenant deux échangeurs thermiques (26’, 26”) disposés en regard desdites première et deuxième turbomachines (30-1 , 30-2) et un échangeur thermique (26) disposé en regard uniquement de l’une desdites première et deuxième turbomachines (30-1 , 30-2).
[Revendication 8] Module de refroidissement selon la revendication précédente, dans lequel chaque turbomachine tangentielle (30-1 , 30-2) comporte une portion de guidage d’air (42-1 , 42-2) et une sortie d’air (44-1 , 44-2) hors de la turbomachine (30-1 , 30-2), lesdites turbomachines (30-1 , 30-2) étant agencées de sorte que la sortie d’air (44-1) de la première turbomachine (30-1) est disposée en regard de portion de guidage (42-2) de la deuxième turbomachine (30-2).
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