WO2022268588A1 - Ventilation device for a motor vehicle cooling module - Google Patents

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WO2022268588A1
WO2022268588A1 PCT/EP2022/066227 EP2022066227W WO2022268588A1 WO 2022268588 A1 WO2022268588 A1 WO 2022268588A1 EP 2022066227 W EP2022066227 W EP 2022066227W WO 2022268588 A1 WO2022268588 A1 WO 2022268588A1
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WO
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cooling module
turbine
turbines
turbomachine
blades
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Application number
PCT/EP2022/066227
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French (fr)
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Amrid MAMMERI
Kamel Azzouz
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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    • F01P2050/00Applications
    • F01P2050/24Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a cooling module for a motor vehicle, with a tangential turbomachine.
  • 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 a flow of air directed towards the tubes and the fins.
  • such a ventilation device comprises a propeller fan.
  • the airflow generated by the blades of such a fan is turbulent, in particular due to the circular geometry of the propeller, and generally only reaches a part of the surface of the heat exchanger. (circular zone of the exchanger facing the fan blade).
  • the heat exchange is therefore not homogeneous over the entire surface of the tubes and fins.
  • the blades obstruct part of the flow of ambient air towards the tubes and the fins, which hinders the circulation of air towards the exchanger and thus limits the exchange of heat with the heat transfer fluid.
  • Such a fan is also relatively bulky, in particular because of the necessary dimensions of the propeller to obtain effective engine cooling, which makes it long and tricky to integrate it into a motor vehicle.
  • Such a turbomachine generally comprises a cylindrical turbine rotated by a drive means such as an electric motor.
  • the object of the invention is to at least partially remedy these drawbacks. And to offer an improved cooling module.
  • the present invention therefore relates to a cooling module for an electric or hybrid motor vehicle, said cooling module being intended to be traversed by a flow of air and comprising:
  • tangential turbine engine configured to generate the air flow
  • the turbine engine comprising at least two cylindrical turbines arranged tangentially along an axis of rotation, said turbines being independent and each comprising its own drive means.
  • the turbines of the turbomachine are coaxial.
  • the turbomachine is arranged within an upstream or downstream manifold housing, a first turbine is connected by a first end to a first side of the upstream or downstream manifold housing and by a second end to an intermediate bearing, a second turbine being connected by a first ex tremity to a second side of the upstream or downstream manifold housing, opposite the first side, and by a second end to the intermediate bearing.
  • each turbine is arranged on their respective first end.
  • the drive means of the first turbine is arranged on its first end and in that the drive means of the second turbine is arranged on its second end.
  • the turbomachine is arranged within the downstream manifold housing and in that said downstream manifold housing comprises a partition wall extending the intermediate bearing along a plane perpendicular to the axis of rotation of the turbomachine and perpendicular to a guide wall disposed opposite the heat exchanger assembly.
  • the at least two cylindrical turbines each comprise a plurality of blades distributed in stages around their axis of rotation, the first and second turbines comprising an identical number of stages.
  • the at least two cylindrical turbines each comprise a plurality of blades distributed in stages around their axis of rotation, the first and second turbines comprising a distinct number of stages.
  • the number of blades per stage, the height, the length, the inclination of the blades as well as the internal and external diameters are identical.
  • the number of blades per stage, the height, the length, the inclination of the blades as well as the internal and external diameters are distinct.
  • Figure 1 shows a schematic representation of the front part of a motor vehicle with an electric or hybrid motor, seen from the side,
  • FIG 2 shows a schematic representation in perspective of a cooling module
  • FIG 3 The figure shows a schematic representation in perspective of a downstream manifold box of the cooling module of Figure 2,
  • Figure 4 shows a schematic representation in perspective and in section of a turbine
  • Figure 5 shows a schematic representation in front view of a downstream manifold box according to a first embodiment
  • Figure 6 shows a schematic representation in front view of turbines according to a second embodiment.
  • first element or second element as well as first parameter and second parameter or else first criterion and second criterion, etc.
  • first criterion and second criterion etc.
  • it is a simple indexing to differentiate and name elements or parameters or criteria that are close, but not identical. This indexing does not imply a priority of one element, parameter or criterion over another and such denominations can easily be interchanged without departing from the scope of the present description. Nor does this indexing imply an order in time, for example, to assess such and such a criterion.
  • upstream means that one element is placed before another with respect to the direction of circulation of an air flow.
  • downstream we mean that one element is placed after another in relation to the direction of circulation of a flow or a fluid.
  • an XYZ trihedron is represented in order to define the orientation of the various elements from each other.
  • a first direction, denoted X corresponds to a longitudinal direction of the vehicle. It also corresponds to the reverse of the direction of travel of the vehicle.
  • a second direction, denoted Y is a lateral or transverse direction.
  • a third direction, denoted Z is vertical. The directions, X, Y, Z are orthogonal two by two.
  • FIG. 1 schematically illustrates the front part of a motor vehicle 10 with motor 12.
  • the vehicle 10 comprises in particular a body 14 and a bumper 16 carried by a chassis (not shown) of the motor vehicle 10.
  • the body 14 defines a cooling bay 18, that is to say a opening through the body 14.
  • the cooling bay 18 can be unique as in the example illustrated.
  • bodywork 14 may define a plurality of cooling bays.
  • the cooling bay 18 is located in the lower part of the front face 14a of the bodywork 14.
  • 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 arranged opposite the cooling bay 18. The grid 20 makes it possible in particular to protect this cooling module 22.
  • the cooling module 22 is more visible in Figure 2.
  • the cooling module 22 comprises a collector box 24 associated with a set of heat exchangers 23.
  • the cooling module 22 and in particular the set of heat exchangers 23 is in particular intended to be traversed by an air flow F.
  • the collector box 24 is arranged downstream of the set of heat exchangers 23 in the direction of circulation of the air flow F.
  • the cooling module 22 may also include another collector box 25 arranged upstream of the set of heat exchangers 23 in order, for example, to allow the connection with the cooling bay 18 on the front face of the vehicle 10.
  • This set of heat exchangers 23 comprises at least one heat exchanger having a generally parallelepipedal shape, of which a width L extends parallel to the axis Y, a depth P extends parallel to the axis X and a height H extends parallel to the Z axis.
  • the heat exchanger or the heat exchangers 23-a, 23b, 23c, 23d delimit(s) a surface S, called the work surface, one section of which is substantially rectangular in a plane Y, Z.
  • the height of the surface S is the sum of the heights of the exchangers juxtaposed vertically (overlapping), and the length of the surface S is the sum of the lengths of the exchangers juxtaposed horizontally .
  • the set of heat exchangers 23 com carries four heat exchangers 23a, 23b, 23c and 23d.
  • a first heat exchanger 23a can for example be an evapo-condenser intended to be connected to a cooling circuit.
  • a second heat exchanger 23b, disposed downstream of the first heat exchanger 23a in the direction of circulation of the air flow F, can for example be a radiator intended to be connected to a circulation circuit of a first heat-transfer fluid.
  • carrier for the thermal management for example of the batteries of an electric or hybrid vehicle.
  • a third heat exchanger 23c arranged upstream of the first heat exchanger 23a in the direction of circulation of the air flow F, can for example be a radiator intended to be connected to a circulation circuit of a second heat transfer fluid. for thermal management, for example of the power electronics of an electric or hybrid vehicle.
  • a fourth heat exchanger 23d arranged in the same plane as the third heat exchanger 23c, can for example be a sub-cooler intended to be connected to the same cooling circuit as the first heat exchanger 23a.
  • the cooling module 22 also comprises a dehydrating bottle 23e arranged in the same plane as the third 23c and fourth 23d heat exchangers.
  • the cooling module 22 comprises at least one fan in order to generate the air flow F in particular when the vehicle is traveling at low speed or is stationary.
  • the fan can thus be a tangential turbomachine 30, visible in more detail in Figures 3 and 4.
  • this turbomachine 30 is arranged downstream of the set of heat exchangers within the downstream collector housing 24 in order to generate the air flow F by suction.
  • this turbomachine 30 is arranged upstream of the set of heat exchangers 23 within, for example, the upstream collector box 25.
  • the cooling module 22 com carries a single turbine engine 30 arranged in the so-called upper part of the downstream manifold housing 24. It is however quite possible to imagine a different position for this turbine engine. 30, for example a low position or even a central position of the downstream manifold housing 24. Similarly, it is quite possible to imagine that the cooling module 22 comprises several turbomachines 30 arranged at separate locations.
  • the downstream manifold housing 24 thus comprises a volute 38 associated with the turbomachine 30.
  • This volute 38 comprises an envelope 40 consisting of a wall shaped to house the turbines 31a, 31b of the turbomachine 30 and guide the air having passed through the exchanger 26 around the turbomachine 30 to an air outlet 44 from the cooling module 22.
  • the volute 38 has the shape of a truncated spiral.
  • the downstream collector box 24 further comprises a guide wall 24a arranged opposite the set of heat exchangers 23.
  • This guide wall 24a makes it possible to guide the flow of air F having passed through the set of heat exchangers 23 towards the turbomachine 30 and the outlet 44.
  • This guide wall 24a may also include flaps (not shown) allowing the air flow F to pass through the said guide wall 24a without passing through the turbomachine 30 and the outlet 44 in particular when the vehicle 10 is rolling and the turbine engine 30 is stationary.
  • the tangential turbomachine 30 comprises at least two cylindrical turbines 31a, 31b arranged tangentially along an axis of rotation A. These turbines 31a, 31b are preferably coaxial. In the example illustrated in Figures 2 and 3, the axis of rotation A is parallel to the axis Y of the width of the cooling module 22.
  • FIG. 4 shows a 3 lb turbine in more detail in perspective and in cross section.
  • the structure of the turbine 31a is identical to that of the turbine 31b.
  • the turbine 31b comprises a plurality of blades 110 distributed by stages 32b around the axis of rotation A of the turbine 31b.
  • the stages 32b thus form a stack of cylinders along the axis of rotation A in order to form said turbine 31b.
  • the different stages 32b are thus stacked coaxially along the axis of rotation A.
  • the blades 110 of a stage 32b are equally distributed angularly around the axis of rotation.
  • all the stages 32b have the same number of blades 110.
  • all the blades 110 of the different stages 32b are here identical.
  • the blades 110 can also be angularly offset around the axis of rotation A between two contiguous stages 32b. This offset of the blades 110 makes it possible to reduce the noise generated by the turbine because said blades 110 work in separate groups from one stage to another.
  • each blade 110 has a section with the general shape of a propeller, of which a reference chord, referenced C, is a length between a first edge 110a oriented towards the inside of the turbine 31b and a second edge 110b oriented towards the outside of the turbine 31b.
  • the length C is called blade length 110.
  • the set of second edges 110b of each stage 32b of blades 110 delimits a virtual circle defining an external diameter 0e of the turbine 31b.
  • the set of second edges 110a of each stage 32b of blades 110 delimits a virtual circle defining an internal diameter 0i of the turbine 3 lb.
  • Each stage 32b has a height corresponding to a height h of the blades 110 composing it.
  • all the stages 32b of the turbine 31b are of the same height h. Nevertheless, the invention is not limited to this configuration, and, depending on the cooling needs, different heights can be envisaged according to the different stages 32b.
  • the number of stages 32a, 32b as well as the number of blades 110 per stage 32a, 32b can be identical or distinct.
  • the height h, the length C, the inclination of the blades 110 as well as the internal diameters 0i and external 0e can be different from one turbine 31a, 31b to another or even identical.
  • turbines 31a, 31b are different from each other makes it possible, in addition to the fact that they are independent, to generate a different air flow F by each of the turbines 31a, 31b.
  • This can make it possible in particular to have a circulation of the air flow F differentiated, for example at the level of heat exchangers having distinct functions and air flow requirements passing through them.
  • the turbines 31a and 31b are independent of each other and can thus rotate around the axis of rotation A independently.
  • a first turbine 31a is connected by a first end 31a-1 to a first side 241 of the downstream manifold housing 24 and by a second end 31a-2 to an intermediate bearing 245.
  • a second turbine 3 lb is itself connected by a first end 3 lb-1 to a second side 242 of the downstream manifold housing 24, opposite the first side 241, and by a second end 31b-2 to the intermediate bearing 245.
  • the intermediate bearing 245 is arranged between the first 241 and the second 242 side of the downstream manifold box 24.
  • Each turbine 31a, 31b has its own drive means 35a, 35b, for example an electric motor disposed at one of their ends.
  • these drive means 35a, 35b specific to each turbine 31a, 31b can be controlled jointly so that each of the turbines 31a, 31b rotates at the same speed or else independently, thus making it possible to control the turbines 31a, 31b individually.
  • each turbine 3 la, 3 lb comprises a drive means 35a, 35b arranged at their first end 31a-l and 3 lb-1.
  • the drive means 35a, 35b will then be respectively arranged on the first 241 and the second 242 side of the downstream manifold housing 24.
  • a first turbine 31a has its drive means 35a disposed at its first end 31a-l and a second turbine 31b has its drive means 35b disposed at its second end 31b -2.
  • the drive means 35a of the first turbine 31a will then be arranged on one side of the downstream manifold housing 24, here its first side 241, and the drive means 35b of the second turbine 31b will then be arranged at the level of the intermediate bearing 245 .
  • the downstream manifold housing 24 may also include a separation wall 24b, extending the intermediate bearing 245 along a plane perpendicular to the axis of rotation A of the turbomachine and perpendicular to the guide wall 24a.
  • This separation wall 24b extends within the downstream collector housing 24 and makes it possible to divide the latter into two circulation zones of the air flow F each comprising a turbine 31a, 31b.
  • the cooling module 22 with at least two turbines 31a, 31b independent and each provided with a drive means ment 335a, 35b clean, allows to have a turbomachine 30 extending over the entire width L of the cooling module 32 and this by limiting the size and weight of said drive means 35a, 35b and therefore those of the cooling module 22.

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Abstract

The invention relates to a cooling module (22) for an electric or hybrid motor vehicle (10), said cooling module (22) being intended to have an air flow (F) pass therethrough and comprising: - a set of heat exchangers (23) comprising at least one heat exchanger (23a, 23b, 23c, 23d), - a tangential turbomachine (30) configured to generate the air flow (F), the turbomachine (30) comprising at least two cylindrical turbines (31a, 31b) tangentially arranged along an axis of rotation (A), the turbines (31a, 31b) being independent of each other and each comprising a drive means (35a, 35b).

Description

Dispositif de ventilation pour module de refroidissement de véhicule automobile Ventilation device for motor vehicle cooling module
L’invention se rapporte à un module de refroidissement pour véhicule automobile, à turbomachine tangentielle. The invention relates to a cooling module for a motor vehicle, with a tangential turbomachine.
Les véhicules à moteur, qu’ils soient à combustion ou électriques, ont besoin d'éva cuer 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. Motor vehicles, whether combustion or electric, need to evacuate the calories generated by their operation and are therefore equipped with heat exchangers. 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.
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. However, 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 a flow of air directed towards the tubes and the fins.
De façon connue, un tel dispositif de ventilation comprend un ventilateur à hélice.In known manner, such a ventilation device comprises a propeller fan.
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 seule ment 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. The airflow generated by the blades of such a fan is turbulent, in particular due to the circular geometry of the propeller, and generally only reaches a part of the surface of the heat exchanger. (circular zone of the exchanger facing the fan blade). The heat exchange is therefore not homogeneous over the entire surface of the tubes and fins.
En outre, lorsque la mise en marche du ventilateur ne s’avère pas nécessaire (typi quement 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’écoule ment 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. In addition, when starting the fan is not necessary (typically when heat exchange with non-accelerated ambient air is sufficient to cool the heat transfer fluid circulating in the exchanger), the blades obstruct part of the flow of ambient air towards the tubes and the fins, which hinders the circulation of air towards the exchanger and thus limits the exchange of heat with the heat transfer fluid.
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. Such a fan is also relatively bulky, in particular because of the necessary dimensions of the propeller to obtain effective engine cooling, which makes it long and tricky to integrate it into a motor vehicle.
Pour résoudre ce problème, il est connu d’utiliser un module de refroidissement intégrant un ou plusieurs échangeurs de chaleur ainsi qu’une turbomachine tangentielle permettant de générer un flux d’air traversant lesdits échangeurs de chaleurs à faible vi tesse ou à l’arrêt du véhicule automobile. Une telle turbomachine comporte généralement une turbine cylindrique mise en rotation par un moyen d’entraînement tel qu’un moteur électrique. To solve this problem, it is known to use a cooling module integrating one or more heat exchangers as well as a tangential turbomachine making it possible to generate an air flow passing through said heat exchangers at low speed or when stopped. of the motor vehicle. Such a turbomachine generally comprises a cylindrical turbine rotated by a drive means such as an electric motor.
Néanmoins cette solution peut ne pas être suffisante dans les cas où la place plus l’intégration d’un tel module de refroidissement est limitée d’autant plus que le moyen d’entraînement doit être d’une puissance et d’une taille suffisante pour mettre en rotation la turbine qui généralement est d’une grande longueur et donc relativement lourde. However, this solution may not be sufficient in cases where the space plus the integration of such a cooling module is limited, especially since the drive means must be of sufficient power and size to rotate the turbine which is generally very long and therefore relatively heavy.
Le but de l’invention est de remédier au moins partiellement à ces inconvénients. Et de proposer un module de refroidissement amélioré. The object of the invention is to at least partially remedy these drawbacks. And to offer an improved cooling module.
La présente invention concerne donc un module de refroidissement pour véhicule automobile électrique ou hybride, ledit module de refroidissement étant destiné à être traversé par un flux d’air et comportant : The present invention therefore relates to a cooling module for an electric or hybrid motor vehicle, said cooling module being intended to be traversed by a flow of air and comprising:
- un ensemble d’échangeurs de chaleur comportant au moins un échangeur de cha leur, - a set of heat exchangers comprising at least one heat exchanger,
- une turbomachine tangentielle configurée pour générer le flux d’air, la turboma- chine comportant au moins deux turbines cylindriques disposées tangentiellement le long d’un axe de rotation, lesdites turbines étant indépendantes et comportant chacune un moyen d’entrainement propre. - a tangential turbine engine configured to generate the air flow, the turbine engine comprising at least two cylindrical turbines arranged tangentially along an axis of rotation, said turbines being independent and each comprising its own drive means.
Selon un aspect de l’invention, les turbines de la turbomachine sont coaxiales.According to one aspect of the invention, the turbines of the turbomachine are coaxial.
Selon un autre aspect de l’invention, la turbomachine est disposée au sein d’un boî tier collecteur amont ou aval, une première turbine est reliée par une première extrémité à un premier côté du boîtier collecteur amont ou aval et par une deuxième extrémité à un palier intermédiaire, une deuxième turbine étant quant à elle reliée par une première ex trémité à un deuxième côté du boîtier collecteur amont ou aval, opposé au premier côté, et par une deuxième extrémité au palier intermédiaire. According to another aspect of the invention, the turbomachine is arranged within an upstream or downstream manifold housing, a first turbine is connected by a first end to a first side of the upstream or downstream manifold housing and by a second end to an intermediate bearing, a second turbine being connected by a first ex tremity to a second side of the upstream or downstream manifold housing, opposite the first side, and by a second end to the intermediate bearing.
Selon un autre aspect de l’invention, le moyen d’entrainement de chaque turbine est disposé sur leur première extrémité respective. According to another aspect of the invention, the drive means of each turbine is arranged on their respective first end.
Selon un autre aspect de l’invention, le moyen d’entrainement de la première tur bine est disposé sur sa première extrémité et en ce que le moyen d’entrainement de la deuxième turbine est disposé sur sa deuxième extrémité. According to another aspect of the invention, the drive means of the first turbine is arranged on its first end and in that the drive means of the second turbine is arranged on its second end.
Selon un autre aspect de l’invention, la turbomachine est disposée au sein du boîtier collecteur aval et en ce que ledit boîtier collecteur aval comporte une paroi de séparation prolongeant le palier intermédiaire selon un plan perpendiculaire à l’axe de rotation de la turbomachine et perpendiculairement à une paroi de guidage disposée en vis-à-vis de l’ensemble d’échangeur de chaleur. According to another aspect of the invention, the turbomachine is arranged within the downstream manifold housing and in that said downstream manifold housing comprises a partition wall extending the intermediate bearing along a plane perpendicular to the axis of rotation of the turbomachine and perpendicular to a guide wall disposed opposite the heat exchanger assembly.
Selon un autre aspect de l’invention, les au moins deux turbines cylindriques com portent chacune une pluralité de pales réparties par étages autour de leur axe de rotation, les première et deuxième turbines comportant un nombre d’étages identique. According to another aspect of the invention, the at least two cylindrical turbines each comprise a plurality of blades distributed in stages around their axis of rotation, the first and second turbines comprising an identical number of stages.
Selon un autre aspect de l’invention, les au moins deux turbines cylindriques com portent chacune une pluralité de pales réparties par étages autour de leur axe de rotation, les première et deuxième turbines comportant un nombre d’étages distinct. According to another aspect of the invention, the at least two cylindrical turbines each comprise a plurality of blades distributed in stages around their axis of rotation, the first and second turbines comprising a distinct number of stages.
Selon un autre aspect de l’invention, d’une turbine à l’autre, le nombre de pales par étage, la hauteur, la longueur, l’inclinaison des pales ainsi que les diamètres interne et externe sont identiques. According to another aspect of the invention, from one turbine to another, the number of blades per stage, the height, the length, the inclination of the blades as well as the internal and external diameters are identical.
Selon un autre aspect de l’invention, d’une turbine à l’autre, le nombre de pales par étage, la hauteur, la longueur, l’inclinaison des pales ainsi que les diamètres interne et externe sont distincts. According to another aspect of the invention, from one turbine to another, the number of blades per stage, the height, the length, the inclination of the blades as well as the internal and external diameters are distinct.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : Other advantages and characteristics of the invention will appear more clearly on reading the following description given by way of illustrative and non-limiting example, and attached drawings including:
[Fig 1] La figure 1 montre une représentation schématique de la partie avant d’un véhicule automobile à moteur électrique ou hybride, vu de côté, [Fig 1] Figure 1 shows a schematic representation of the front part of a motor vehicle with an electric or hybrid motor, seen from the side,
[Fig 2] La figure 2 montre une représentation schématique en perspective d’un mo dule de refroidissement, [Fig 2] Figure 2 shows a schematic representation in perspective of a cooling module,
[Fig 3] La figure montre une représentation schématique en perspective d’un boîtier collecteur aval du module de refroidissement de la Figure 2, [Fig 3] The figure shows a schematic representation in perspective of a downstream manifold box of the cooling module of Figure 2,
[Fig 4] La figure 4 montre une représentation schématique en perspective et en coupe d’une turbine, [Fig 4] Figure 4 shows a schematic representation in perspective and in section of a turbine,
[Fig 5] La figure 5 montre une représentation schématique en vue de face d’un boî tier collecteur aval selon un premier mode de réalisation, [Fig 5] Figure 5 shows a schematic representation in front view of a downstream manifold box according to a first embodiment,
[Fig 6] La figure 6 montre une représentation schématique en vue de face de tur bines selon un deuxième mode de réalisation. [Fig 6] Figure 6 shows a schematic representation in front view of turbines according to a second embodiment.
Sur les différentes figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence. In the various figures, identical elements bear the same reference numbers.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque réfé rence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seu lement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d'autres réalisations. The following achievements are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each reference relates to the same embodiment, or that the characteristics apply only to a single embodiment. Simple features of different embodiments may also be combined and/or interchanged to provide other embodiments.
Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et deuxième critère, etc. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tel ou tel critère. In the present description, it is possible to index certain elements or parameters, such as for example first element or second element as well as first parameter and second parameter or else first criterion and second criterion, etc. In this case, it is a simple indexing to differentiate and name elements or parameters or criteria that are close, but not identical. This indexing does not imply a priority of one element, parameter or criterion over another and such denominations can easily be interchanged without departing from the scope of the present description. Nor does this indexing imply an order in time, for example, to assess such and such a criterion.
Dans la présente description, on entend par « amont » qu’un élément est placé avant un autre par rapport au sens de circulation d’un flux d’air. A contrario, on entend par « aval » qu’un élément est placé après un autre par rapport au sens de circulation d’un flux ou d’un fluide. In the present description, the term "upstream" means that one element is placed before another with respect to the direction of circulation of an air flow. On the contrary, by “downstream” we mean that one element is placed after another in relation to the direction of circulation of a flow or a fluid.
Sur les figures 1 à 5, est représenté un trièdre XYZ afin de définir l’orientation des différents éléments les uns des autres. Une première direction, notée X, correspond à une direction longitudinale du véhicule. Elle correspond également à l’inverse de la direction d’avancement du véhicule. Une deuxième direction, notée Y, est une direction latérale ou transversale. Enfin, une troisième direction, notée Z, est verticale. Les directions, X, Y, Z sont orthogonales deux à deux. In figures 1 to 5, an XYZ trihedron is represented in order to define the orientation of the various elements from each other. A first direction, denoted X, corresponds to a longitudinal direction of the vehicle. It also corresponds to the reverse of the direction of travel of the vehicle. A second direction, denoted Y, is a lateral or transverse direction. Finally, a third direction, denoted Z, is vertical. The directions, X, Y, Z are orthogonal two by two.
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. Alter nativement cependant, la carrosserie 14 peut définir une pluralité de baies de refroidisse ment. 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. Figure 1 schematically illustrates the front part of a motor vehicle 10 with motor 12. The vehicle 10 comprises in particular a body 14 and a bumper 16 carried by a chassis (not shown) of the motor vehicle 10. The body 14 defines a cooling bay 18, that is to say a opening through the body 14. The cooling bay 18 can be unique as in the example illustrated. Alternatively, however, bodywork 14 may define a plurality of cooling bays. Here, the cooling bay 18 is located in the lower part of the front face 14a of the bodywork 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 arranged opposite the cooling bay 18. The grid 20 makes it possible in particular to protect this cooling module 22.
Le module de refroidissement 22 est plus visible sur la figure 2. Le module de re froidissement 22 comprend un boîtier collecteur 24 associé à un ensemble d’échangeurs de chaleur 23. Le module de refroidissement 22 et notamment l’ensemble d’échangeurs de chaleur 23 est notamment destiné à être traversé par un flux d’air F. Le boîtier collec teur 24 est disposé en aval de l’ensemble d’échangeurs de chaleur 23 dans le sens de circulation du flux d’air F. Le module de refroidissement 22 peut également comporter un autre boîtier collecteur 25 disposé en amont de l’ensemble d’échangeurs de chaleur 23 afin par exemple de permettre la liaison avec la baie de refroidissement 18 en face avant du véhicule 10. The cooling module 22 is more visible in Figure 2. The cooling module 22 comprises a collector box 24 associated with a set of heat exchangers 23. The cooling module 22 and in particular the set of heat exchangers 23 is in particular intended to be traversed by an air flow F. The collector box 24 is arranged downstream of the set of heat exchangers 23 in the direction of circulation of the air flow F. The cooling module 22 may also include another collector box 25 arranged upstream of the set of heat exchangers 23 in order, for example, to allow the connection with the cooling bay 18 on the front face of the vehicle 10.
Cet ensemble d’échangeurs de chaleur 23 comporte au moins un échangeur de cha leur ayant une forme générale parallélépipédique, dont une largeur L s’étend parallèle ment à l’axe Y, une profondeur P s’étend parallèlement à l’axe X et une hauteur H s’étend parallèlement à l’axe Z. This set of heat exchangers 23 comprises at least one heat exchanger having a generally parallelepipedal shape, of which a width L extends parallel to the axis Y, a depth P extends parallel to the axis X and a height H extends parallel to the Z axis.
L’échangeur thermique ou les échangeurs thermiques 23-a, 23b, 23c, 23d déli- mite(nt) une surface S, appelée surface de travail, dont une section est sensiblement rec tangulaire dans un plan Y, Z. The heat exchanger or the heat exchangers 23-a, 23b, 23c, 23d delimit(s) a surface S, called the work surface, one section of which is substantially rectangular in a plane Y, Z.
Dans le cas où plusieurs échangeurs sont juxtaposés verticalement et/ou horizonta lement, la hauteur de la surface S est la somme des hauteurs des échangeurs juxtaposés verticalement (superposés), et la longueur de la surface S est la somme des longueurs des échangeurs juxtaposés horizontalement. In the case where several exchangers are juxtaposed vertically and/or horizontally, the height of the surface S is the sum of the heights of the exchangers juxtaposed vertically (overlapping), and the length of the surface S is the sum of the lengths of the exchangers juxtaposed horizontally .
Dans l’exemple illustré à la figure 2, l’ensemble d’échangeurs de chaleur 23 com porte quatre échangeurs de chaleur 23a, 23b, 23c et 23d. Un premier échangeur de chaleur 23a peut être par exemple un évapo-condenseur destiné à être connecté à un circuit de refroidissement. Un deuxième échangeur de chaleur 23b, disposé en aval du premier échangeur de chaleur 23a dans le sens de circulation du flux d’air F, peut être par exemple un radiateur destiné à être connecté à un circuit de circulation d’un premier fluide calo- porteur pour la gestion thermique par exemple des batteries d’un véhicule électrique ou hybride. Un troisième échangeur de chaleur 23c, disposé en amont du premier échangeur de chaleur 23a dans le sens de circulation du flux d’air F, peut être par exemple un radia teur destiné à être connecté à un circuit de circulation d’un deuxième fluide caloporteur pour la gestion thermique par exemple de l’électronique de puissance d’un véhicule élec trique ou hybride. Enfin, un quatrième échangeur de chaleur 23d, disposé dans le même plan que le troisième échangeur de chaleur 23c, peut être par exemple un sous-refroidis- seur destiné à être connecté au même circuit de refroidissement que le premier échangeur de chaleur 23a. Toujours selon l’exemple illustré à la figure 2, le module de refroidisse ment 22 comporte également une bouteille déshydratante 23e disposée dans le même plan que les troisième 23c et quatrième 23d échangeurs de chaleur. In the example illustrated in Figure 2, the set of heat exchangers 23 com carries four heat exchangers 23a, 23b, 23c and 23d. A first heat exchanger 23a can for example be an evapo-condenser intended to be connected to a cooling circuit. A second heat exchanger 23b, disposed downstream of the first heat exchanger 23a in the direction of circulation of the air flow F, can for example be a radiator intended to be connected to a circulation circuit of a first heat-transfer fluid. carrier for the thermal management for example of the batteries of an electric or hybrid vehicle. A third heat exchanger 23c, arranged upstream of the first heat exchanger 23a in the direction of circulation of the air flow F, can for example be a radiator intended to be connected to a circulation circuit of a second heat transfer fluid. for thermal management, for example of the power electronics of an electric or hybrid vehicle. Finally, a fourth heat exchanger 23d, arranged in the same plane as the third heat exchanger 23c, can for example be a sub-cooler intended to be connected to the same cooling circuit as the first heat exchanger 23a. Still according to the example illustrated in FIG. 2, the cooling module 22 also comprises a dehydrating bottle 23e arranged in the same plane as the third 23c and fourth 23d heat exchangers.
Le module de refroidissement 22 comprend au moins un ventilateur afin de générer le flux d’air F notamment lorsque le véhicule roule à faible vitesse ou est à l’arrêt. Le ventilateur peut ainsi être une turbomachine tangentielle 30, visible plus en détail aux figures 3 et 4. Sur les figures 2 et 3, cette turbomachine 30 est disposée en aval de l’en semble d’échangeurs de chaleur au sein du boîtier collecteur aval 24 afin de générer le flux d’air F par aspiration. Il est cependant tout à fait possible d’imaginer que cette tur bomachine 30 soit disposée en amont de l’ensemble d’échangeurs de chaleur 23 au sein par exemple du boîtier collecteur amont 25. The cooling module 22 comprises at least one fan in order to generate the air flow F in particular when the vehicle is traveling at low speed or is stationary. The fan can thus be a tangential turbomachine 30, visible in more detail in Figures 3 and 4. In Figures 2 and 3, this turbomachine 30 is arranged downstream of the set of heat exchangers within the downstream collector housing 24 in order to generate the air flow F by suction. However, it is quite possible to imagine that this turbomachine 30 is arranged upstream of the set of heat exchangers 23 within, for example, the upstream collector box 25.
Dans l’exemple illustré aux figures 2 et 3, le module de refroidissement 22 com porte une seule turbomachine 30 disposée en partie dite haute du boîtier collecteur aval 24. Il est cependant tout à fait possible d’imaginer une position différente pour cette tur bomachine 30, par exemple une position basse ou encore une position centrale du boîtier collecteur aval 24. De même, il est tout à fait possible d’imaginer que le module de re froidissement 22 comporte plusieurs turbomachines 30 disposées à des endroits distincts. In the example illustrated in Figures 2 and 3, the cooling module 22 com carries a single turbine engine 30 arranged in the so-called upper part of the downstream manifold housing 24. It is however quite possible to imagine a different position for this turbine engine. 30, for example a low position or even a central position of the downstream manifold housing 24. Similarly, it is quite possible to imagine that the cooling module 22 comprises several turbomachines 30 arranged at separate locations.
Dans l’exemple illustré aux figures 2 et 3, le boîtier collecteur aval 24 comprend ainsi une volute 38 associée à la turbomachine 30. Cette volute 38 comprend une enve loppe 40 constituée d’une paroi conformée pour loger les turbines 31a, 31b de la turbo machine 30 et guider l’air ayant traversé l’échangeur 26 autour de la turbomachine 30 jusqu’à une sortie 44 de l’air hors du module de refroidissement 22. De manière connue, la volute 38 présente une forme de spirale tronquée. In the example illustrated in FIGS. 2 and 3, the downstream manifold housing 24 thus comprises a volute 38 associated with the turbomachine 30. This volute 38 comprises an envelope 40 consisting of a wall shaped to house the turbines 31a, 31b of the turbomachine 30 and guide the air having passed through the exchanger 26 around the turbomachine 30 to an air outlet 44 from the cooling module 22. In known manner, the volute 38 has the shape of a truncated spiral.
Le boîtier collecteur aval 24 comprend en outre une paroi de guidage 24a disposée en vis-à-vis de l’ensemble d’échangeurs de chaleur 23. Cette paroi de guidage 24a permet de guider le flux d’air F ayant traversé l’ensemble d’échangeurs de chaleur 23 vers la turbomachine 30 et la sortie 44. Cette paroi de guidage 24a peut également comporter des volets (non représentés) permettant au flux d’air F de traverser ladite paroi de guidage 24a sans passer par la turbomachine 30 et la sortie 44 notamment lorsque le véhicule 10 est en roulage et que la turbomachine 30 est à l’arrêt. The downstream collector box 24 further comprises a guide wall 24a arranged opposite the set of heat exchangers 23. This guide wall 24a makes it possible to guide the flow of air F having passed through the set of heat exchangers 23 towards the turbomachine 30 and the outlet 44. This guide wall 24a may also include flaps (not shown) allowing the air flow F to pass through the said guide wall 24a without passing through the turbomachine 30 and the outlet 44 in particular when the vehicle 10 is rolling and the turbine engine 30 is stationary.
La turbomachine tangentielle 30 comprend au moins deux turbines 31a, 31b cylin driques disposées tangentiellement le long d’un axe de rotation A. Ces turbines 31a, 31b sont de préférence coaxiales. Dans l’exemple illustré aux figures 2 et 3, l’axe de rotation A est parallèle à l’axe Y de la largeur du module de refroidissement 22. The tangential turbomachine 30 comprises at least two cylindrical turbines 31a, 31b arranged tangentially along an axis of rotation A. These turbines 31a, 31b are preferably coaxial. In the example illustrated in Figures 2 and 3, the axis of rotation A is parallel to the axis Y of the width of the cooling module 22.
La figure 4 montre plus en détail une turbine 3 lb en perspective et coupe transver sale. Bien que non représentée, la structure de la turbine 31a est identique à celle de la turbine 31b. La turbine 31b comprend une pluralité de pales 110 réparties par étages 32b autour de l’axe de rotation A de la turbine 31b. Les étages 32b forment ainsi un empile ment de cylindres le long de l’axe de rotation A afin de former ladite turbine 31b. Les différents étages 32b sont ainsi empilés coaxialement le long de l’axe de rotation A. Figure 4 shows a 3 lb turbine in more detail in perspective and in cross section. Although not shown, the structure of the turbine 31a is identical to that of the turbine 31b. The turbine 31b comprises a plurality of blades 110 distributed by stages 32b around the axis of rotation A of the turbine 31b. The stages 32b thus form a stack of cylinders along the axis of rotation A in order to form said turbine 31b. The different stages 32b are thus stacked coaxially along the axis of rotation A.
De préférence, les pales 110 d’un étage 32b sont équiréparties angulairement autour de l’axe de rotation. Dans l’exemple illustré à la figure A, tous les étages 32b ont le même nombre de pales 110. Également, toutes les pales 110 des différents étages 32b sont ici identiques. Les pales 110 peuvent également être décalées angulairement autour de l’axe de rotation A entre deux étages 32b contigus. Ce décalage des pales 110 permet de réduire le bruit généré par la turbine du fait que lesdites pales 110 travaillent par groupes séparés d’un étage à l’autre. Preferably, the blades 110 of a stage 32b are equally distributed angularly around the axis of rotation. In the example illustrated in Figure A, all the stages 32b have the same number of blades 110. Also, all the blades 110 of the different stages 32b are here identical. The blades 110 can also be angularly offset around the axis of rotation A between two contiguous stages 32b. This offset of the blades 110 makes it possible to reduce the noise generated by the turbine because said blades 110 work in separate groups from one stage to another.
Toujours selon la figure 4, chaque pale 110 présente une section de forme générale d’hélice dont une corde de référence, référencée C, est une longueur entre un premier bord 110a orienté vers l’intérieur de la turbine 31b et un deuxième bord 110b orienté vers l’extérieur de la turbine 31b. La longueur C est appelée longueur de pale 110. L’ensemble des deuxièmes bords 110b de chaque étage 32b de pales 110 délimite un cercle virtuel définissant un diamètre externe 0e de la turbine 31b. L’ensemble des deuxièmes bords 110a de chaque étage 32b de pales 110 délimite un cercle virtuel définissant un diamètre interne 0i de la turbine 3 lb. Still according to FIG. 4, each blade 110 has a section with the general shape of a propeller, of which a reference chord, referenced C, is a length between a first edge 110a oriented towards the inside of the turbine 31b and a second edge 110b oriented towards the outside of the turbine 31b. The length C is called blade length 110. The set of second edges 110b of each stage 32b of blades 110 delimits a virtual circle defining an external diameter 0e of the turbine 31b. The set of second edges 110a of each stage 32b of blades 110 delimits a virtual circle defining an internal diameter 0i of the turbine 3 lb.
Chaque étage 32b présente une hauteur correspondant à une hauteur h des pales 110 le composant. Sur le mode de réalisation illustré à la figure 4, tous les étages 32b de la turbine 31b sont de la même hauteur h. Néanmoins, l’invention n’est pas limitée à cette configuration, et, selon les besoins de refroidissement, on peut envisager des hauteurs différentes selon les différents étages 32b. Each stage 32b has a height corresponding to a height h of the blades 110 composing it. In the embodiment illustrated in FIG. 4, all the stages 32b of the turbine 31b are of the same height h. Nevertheless, the invention is not limited to this configuration, and, depending on the cooling needs, different heights can be envisaged according to the different stages 32b.
D’une turbine 31a, 31b à l’autre, le nombre d’étage 32a, 32b ainsi que le nombre de pales 110 par étage 32a, 32b peut être identique ou bien distinct. De même, la hauteur h, la longueur C, l’inclinaison des pales 110 ainsi que les diamètres interne 0i et externe 0e peuvent être distincts d’une turbine 31a, 31b à l’autre ou bien identiques. From one turbine 31a, 31b to another, the number of stages 32a, 32b as well as the number of blades 110 per stage 32a, 32b can be identical or distinct. Similarly, the height h, the length C, the inclination of the blades 110 as well as the internal diameters 0i and external 0e can be different from one turbine 31a, 31b to another or even identical.
Le fait que les turbines 31a, 31b soient différentes l’une de l’autre permet, en plus du fait qu’elles soient indépendantes, de générer un flux d’air F différent par chacune des turbines 31a, 31b. Cela peut permettre notamment d’avoir une circulation du flux d’air F différentiée par exemple au niveau d’échangeurs de chaleur ayant des fonctions et des besoins en débits d’air les traversant distincts. The fact that the turbines 31a, 31b are different from each other makes it possible, in addition to the fact that they are independent, to generate a different air flow F by each of the turbines 31a, 31b. This can make it possible in particular to have a circulation of the air flow F differentiated, for example at the level of heat exchangers having distinct functions and air flow requirements passing through them.
Les turbines 31a et 31b sont indépendantes l’une de l’autre et peuvent ainsi tourner autour de l’axe de rotation A indépendamment. Comme le montre la figure 5, une pre mière turbine 31a est reliée par une première extrémité 31a-l à un premier côté 241 du boîtier collecteur aval 24 et par une deuxième extrémité 3 la- 2 à un palier intermédiaire 245. Une deuxième turbine 3 lb est quant à elle reliée par une première extrémité 3 lb- 1 à un deuxième côté 242 du boîtier collecteur aval 24, opposé au premier côté 241, et par une deuxième extrémité 31b-2 au palier intermédiaire 245. Le palier intermédiaire 245 est disposé entre le premier 241 et le deuxième 242 côté du boîtier collecteur aval 24. The turbines 31a and 31b are independent of each other and can thus rotate around the axis of rotation A independently. As shown in FIG. 5, a first turbine 31a is connected by a first end 31a-1 to a first side 241 of the downstream manifold housing 24 and by a second end 31a-2 to an intermediate bearing 245. A second turbine 3 lb is itself connected by a first end 3 lb-1 to a second side 242 of the downstream manifold housing 24, opposite the first side 241, and by a second end 31b-2 to the intermediate bearing 245. The intermediate bearing 245 is arranged between the first 241 and the second 242 side of the downstream manifold box 24.
Chaque turbine 31a, 31b comporte un moyen d’entraînement 35a, 35b propre, par exemple un moteur électrique disposé à l’une de leurs extrémités. Le fait que les turbines 31a, 3 lb soient indépendantes et qu’elles ont des moyens d’entrainement 35a, 35b propres, permet une réduction de la taille ainsi que du poids de ces moyens d’entraînement 35a, 35b. En effet, la puissance nécessaire pour entraîner en rotation chaque turbine 31a, 31b est moindre que celle nécessaire pour entraîner en rotation une unique turbine d’une taille équivalente aux différentes turbines 31a, 31b cumulées. Il est ainsi possible d’utiliser des moyens d’entrainement 35a, 35b de plus faible puissance et donc plus petits et plus légers. Cela permet également un gain de place au sein du module de refroidissement 22. Each turbine 31a, 31b has its own drive means 35a, 35b, for example an electric motor disposed at one of their ends. The fact that the turbines 31a, 3 lb are independent and that they have their own drive means 35a, 35b, allows a reduction in the size as well as the weight of these drive means 35a, 35b. Indeed, the power required to drive each turbine 31a, 31b in rotation is less than that required to drive in rotation a single turbine of a size equivalent to the various turbines 31a, 31b combined. It is thus possible to use drive means 35a, 35b of lower power and therefore smaller and lighter. This also saves space within the cooling module 22.
De plus, ces moyens d’entrainement 35a, 35b propres à chaque turbine 31a, 31b peuvent être pilotés conjointement afin que chacune des turbines 31a, 31b tourne à la même vitesse ou bien indépendamment permettant ainsi de piloter les turbines 31a, 31b individuellement. In addition, these drive means 35a, 35b specific to each turbine 31a, 31b can be controlled jointly so that each of the turbines 31a, 31b rotates at the same speed or else independently, thus making it possible to control the turbines 31a, 31b individually.
Selon un premier mode de réalisation illustré à la figure 5, chaque turbine 3 la, 3 lb comporte un moyen d’entrainement 35a, 35b disposé à leur première extrémité 31a-l et 3 lb- 1. Les moyens d’entrainement 35a, 35b seront alors respectivement disposés sur le premier 241 et le deuxième 242 côté du boîtier collecteur aval 24. According to a first embodiment illustrated in FIG. 5, each turbine 3 la, 3 lb comprises a drive means 35a, 35b arranged at their first end 31a-l and 3 lb-1. The drive means 35a, 35b will then be respectively arranged on the first 241 and the second 242 side of the downstream manifold housing 24.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré à la figure 6, une première turbine 31a comporte son moyen d’entrainement 35a disposé à sa première extrémité 31a-l et une deuxième turbine 31b comporte son moyen d’entrainement 35b disposé à sa deu xième extrémité 31b-2. Le moyen d’entrainement 35a de la première turbine 31a sera alors disposé sur un côté du boîtier collecteur aval 24, ici son premier côté 241, et le moyen d’entrainement 35b de la deuxième turbine 31b sera alors disposé au niveau du palier intermédiaire 245. According to a second embodiment illustrated in Figure 6, a first turbine 31a has its drive means 35a disposed at its first end 31a-l and a second turbine 31b has its drive means 35b disposed at its second end 31b -2. The drive means 35a of the first turbine 31a will then be arranged on one side of the downstream manifold housing 24, here its first side 241, and the drive means 35b of the second turbine 31b will then be arranged at the level of the intermediate bearing 245 .
Il est également tout à fait possible d’imaginer un mode de réalisation alternatif (non représenté) dans lequel les turbines 31a, 31b ont toutes leur moyen d’entrainement 35a, 25b disposé à leur deuxième extrémité 31a-2, 31b-2. It is also quite possible to imagine an alternative embodiment (not shown) in which the turbines 31a, 31b all have their drive means 35a, 25b disposed at their second end 31a-2, 31b-2.
Le boîtier collecteur aval 24 peut également comporter une paroi de séparation 24b, prolongeant le palier intermédiaire 245 selon un plan perpendiculaire à l’axe de rotation A de la turbomachine et perpendiculairement à la paroi de guidage 24a. Cette paroi de séparation 24b s’étend au sein du boîtier collecteur aval 24 et permet de diviser ce dernier en deux zones de circulation du flux d’air F comportant chacune une turbine 31a, 31b. The downstream manifold housing 24 may also include a separation wall 24b, extending the intermediate bearing 245 along a plane perpendicular to the axis of rotation A of the turbomachine and perpendicular to the guide wall 24a. This separation wall 24b extends within the downstream collector housing 24 and makes it possible to divide the latter into two circulation zones of the air flow F each comprising a turbine 31a, 31b.
Ainsi on voit bien que le module de refroidissement 22 selon l’invention avec au moins deux turbines 31a, 31b indépendantes et chacune munie d’un moyen d’entraîne ment 335a, 35b propre, permet d’avoir une turbomachine 30 s’étendant sur toute la lar geur L du module de refroidissement 32 et ce en limitant la taille et le poids desdits moyens d’entraînement 35a, 35b et donc ceux du module de refroidissement 22. Thus it is clear that the cooling module 22 according to the invention with at least two turbines 31a, 31b independent and each provided with a drive means ment 335a, 35b clean, allows to have a turbomachine 30 extending over the entire width L of the cooling module 32 and this by limiting the size and weight of said drive means 35a, 35b and therefore those of the cooling module 22.

Claims

Revendications Claims
[Revendication 1] Module de refroidissement (22) pour véhicule automobile (10) électrique ou hybride, ledit module de refroidissement (22) étant destiné à être traversé par un flux d’air (F) et comportant : [Claim 1] Cooling module (22) for an electric or hybrid motor vehicle (10), said cooling module (22) being intended to be traversed by a flow of air (F) and comprising:
- un ensemble d’échangeurs de chaleur (23) comportant au moins un échangeur de chaleur (23a, 23b, 23c, 23d), - a set of heat exchangers (23) comprising at least one heat exchanger (23a, 23b, 23c, 23d),
- une turbomachine (30) tangentielle configurée pour générer le flux d’air (F), caractérisé en ce que la turbomachine (30) comporte au moins deux turbines (31a, 31b) cylindriques disposées tangentiellement le long d’un axe de rotation (A), lesdites turbines (31a, 31b) étant indépendantes et comportant chacune un moyen d’entrainement (35a, 35b) propre. - a tangential turbomachine (30) configured to generate the air flow (F), characterized in that the turbomachine (30) comprises at least two cylindrical turbines (31a, 31b) arranged tangentially along an axis of rotation ( A), said turbines (31a, 31b) being independent and each comprising its own drive means (35a, 35b).
[Revendication 2] Module de refroidissement (22) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les turbines (31a, 31b) de la turbomachine (30) sont coaxiales. [Claim 2] Cooling module (22) according to the preceding claim, characterized in that the turbines (31a, 31b) of the turbomachine (30) are coaxial.
[Revendication 3] Module de refroidissement (22) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la turbomachine (30) est disposée au sein d’un boîtier collecteur amont (25) ou aval (24), une première turbine (31a) est reliée par une première extrémité (31a-l) à un premier côté (241) du boîtier collecteur amont (25) ou aval (24) et par une deuxième extrémité (31a-2) à un palier intermédiaire (245), une deuxième turbine (31b) étant quant à elle reliée par une première extrémité (3 lb- 1) à un deuxième côté (242) du boîtier collecteur amont (25) ou aval (24), opposé au premier côté (241), et par une deuxième extrémité (31b-2) au palier intermédiaire (245). [Claim 3] Cooling module (22) according to any one of the preceding claims, characterized in that the turbomachine (30) is arranged within an upstream (25) or downstream (24) manifold box, a first turbine (31a) is connected by a first end (31a-l) to a first side (241) of the upstream (25) or downstream (24) manifold housing and by a second end (31a-2) to an intermediate bearing (245) , a second turbine (31b) being itself connected by a first end (3 lb- 1) to a second side (242) of the upstream (25) or downstream (24) collector box, opposite the first side (241), and by a second end (31b-2) to the intermediate bearing (245).
[Revendication 4] Module de refroidissement (22) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen d’entrainement (35a, 35b) de chaque turbine (31a, 31b) est disposé sur leur première extrémité (31a-l, 3 lb- 1) respective. [Claim 4] Cooling module (22) according to claim 3, characterized in that the drive means (35a, 35b) of each turbine (31a, 31b) is arranged on their first end (31a-1, 3 lb - 1) respectively.
[Revendication 5] Module de refroidissement (22) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen d’entrainement (35a) de la première turbine (31a) est disposé sur sa première extrémité (31a-l) et en ce que le moyen d’entrainement (35b) de la deuxième turbine (31b) est disposé sur sa deuxième extrémité (31b-2). [Claim 5] Cooling module (22) according to claim 3, characterized in that the drive means (35a) of the first turbine (31a) is arranged on its first end (31a-1) and in that the drive means (35b) of the second turbine (31b) is arranged on its second end (31b-2).
[Revendication 6] Module de refroidissement (22) selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la turbomachine (30) est disposée au sein du boîtier collecteur aval (24) et en ce que ledit boîtier collecteur aval (24) comporte une paroi de séparation (24b) prolongeant le palier intermédiaire (245) selon un plan perpendiculaire à l’axe de rotation (A) de la turbomachine et perpendiculairement à une paroi de guidage (24a) disposée en vis-à-vis de l’ensemble d’échangeur de chaleur (23). [Claim 6] Cooling module (22) according to any one of Claims 3 to 5, characterized in that the turbomachine (30) is arranged within the downstream manifold housing (24) and in that the said downstream manifold housing ( 24) comprises a partition wall (24b) extending the intermediate bearing (245) along a plane perpendicular to the axis of rotation (A) of the turbomachine and perpendicular to a guide wall (24a) arranged opposite of the heat exchanger assembly (23).
[Revendication 7] Module de refroidissement (22) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les au moins deux turbines (31a, 31b) cylindriques comportent chacune une pluralité de pales (110) réparties par étages (32a, 32b) autour de leur axe de rotation (A), les première (3 la) et deuxième (3 lb) turbines comportant un nombre d’étages (32a, 32b) identique. [Claim 7] Cooling module (22) according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the at least two cylindrical turbines (31a, 31b) each comprise a plurality of blades (110) distributed by stages (32a , 32b) around their axis of rotation (A), the first (3 la) and second (3 lb) turbines comprising a number of stages (32a, 32b) identical.
[Revendication 8] Module de refroidissement (22) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les au moins deux turbines (31a, 31b) cylindriques comportent chacune une pluralité de pales (110) réparties par étages (32a, 32b) autour de leur axe de rotation (A), les première (3 la) et deuxième (3 lb) turbines comportant un nombre d’étages (32a, 32b) distinct. [Claim 8] Cooling module (22) according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the at least two cylindrical turbines (31a, 31b) each comprise a plurality of blades (110) distributed by stages (32a , 32b) around their axis of rotation (A), the first (31a) and second (31b) turbines comprising a distinct number of stages (32a, 32b).
[Revendication 9] Module de refroidissement (22) selon l’une quelconque des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que, d’une turbine (31a, 31b) à l’autre, le nombre de pales (110) par étage (32a, 32b), la hauteur (h), la longueur (C), l’inclinaison des pales (110) ainsi que les diamètres interne (0i) et externe (0e) sont identiques. [Claim 9] Cooling module (22) according to any one of Claims 7 to 8, characterized in that, from one turbine (31a, 31b) to the other, the number of blades (110) per stage ( 32a, 32b), the height (h), the length (C), the inclination of the blades (110) as well as the internal (0i) and external (0e) diameters are identical.
[Revendication 10] Module de refroidissement (22) selon l’une quelconque des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que, d’une turbine (31a, 31b) à l’autre, le nombre de pales (110) par étage (32a, 32b), la hauteur (h), la longueur (C), l’inclinaison des pales (110) ainsi que les diamètres interne (0i) et externe (0e) sont distincts. [Claim 10] Cooling module (22) according to any one of Claims 7 to 8, characterized in that, from one turbine (31a, 31b) to the other, the number of blades (110) per stage ( 32a, 32b), the height (h), the length (C), the inclination of the blades (110) as well as the internal (0i) and external (0e) diameters are distinct.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000211377A (en) * 1999-01-26 2000-08-02 Denso Corp Cooling system for vehicle
WO2019115512A1 (en) * 2017-12-12 2019-06-20 Magna Powertrain Bad Homburg GmbH Radiator-fan combination with cyclorotor
FR3085886A1 (en) * 2018-09-17 2020-03-20 Valeo Systemes Thermiques VENTILATION DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE
WO2020239486A1 (en) * 2019-05-24 2020-12-03 Valeo Systemes Thermiques Cooling module for an electric motor vehicle, comprising a tangential-flow turbomachine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000211377A (en) * 1999-01-26 2000-08-02 Denso Corp Cooling system for vehicle
WO2019115512A1 (en) * 2017-12-12 2019-06-20 Magna Powertrain Bad Homburg GmbH Radiator-fan combination with cyclorotor
FR3085886A1 (en) * 2018-09-17 2020-03-20 Valeo Systemes Thermiques VENTILATION DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE
WO2020239486A1 (en) * 2019-05-24 2020-12-03 Valeo Systemes Thermiques Cooling module for an electric motor vehicle, comprising a tangential-flow turbomachine

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