FR2728027A1 - Pulseur d'air pour une installation de chauffage et/ou de climatisation de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un pulseur d'air. Ce pulseur comprend un conduit cylindrique (10) d'axe (XX) dans lequel est logé coaxialement un moteur (16) entraînant une turbine (20), la turbine (20) comportant une paroi cylindrique (24) munie d'une pluralité de pales (36) non parallèles à l'axe (XX), et le moteur étant entouré par une enveloppe cylindrique (54) présentant une pluralité de pales fixes (72) non parallèles à l'axe (XX) et reliant l'enveloppe au conduit (10), si bien qu'un flux d'air peut être aspiré par une entrée (12) du conduit pour être évacué par une sortie (14). Application aux installations de chauffage et/ou de climatisation pour véhicules automobiles.

Description

Pulseur d'air pour une installation de chauffage et/ou de climatisation de véhicule automobile
L'invention concerne un pulseur d'air destiné à faire partie d'une installation de chauffage et/ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile.

On connaît déjà des pulseurs d'air de ce type qui comprennent un moteur entraînant une turbine dans un carter pourvu d'une entrée d'air et d'une sortie d'air.

Dans un tel pulseur, de l'air provenant de l'extérieur et/ou de l'intérieur de l'habitacle pénètre par l'entrée d'air du carter, est mis en mouvement par la turbine, et s'échappe par la sortie d'air pour être ensuite envoyé dans un boîtier de chauffage et de distribution qui envoie de l'air froid ou réchauffé dans l'habitacle.

Dans les pulseurs connus, le carter a habituellement la forme d'une volute à l'intérieur de laquelle tourne la turbine, laquelle possède des pales qui s'étendent parallèle lement à l'axe de rotation de la turbine, si bien que l'air est mis en mouvement et accéléré par effet centrifuge.

Comme le moteur est rattaché au carter en forme de volute, de tels pulseurs sont particulièrement encombrants et difficiles à loger dans le compartiment moteur et/ou dans l'habitacle du véhicule.

En outre, la structure de ces pulseurs d'air connus est mal adaptée au traitement automatisé des chaînes de montage des véhicules automobiles.

L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités.

Elle propose à cet effet un pulseur d'air du type défini en introduction, dans lequel le carter est un conduit cylindrique d'axe donné ayant deux extrémités ouvertes opposées formant respectivement l'entrée d'air et la sortie d'air, dans lequel la turbine et le moteur sont logés à l'intérieur du conduit, dans l'axe de ce dernier, respectivement du côté de l'entrée d'air et du côté de la sortie d'air, dans lequel la turbine comporte une paroi cylindrique disposée coaxialement à l'intérieur du conduit et présentant une pluralité de pales s'étendant dans une direction non parallèle à l'axe du conduit, et dans lequel le moteur est entouré par une enveloppe cylindrique prolongeant la paroi cylindrique de la turbine et disposée coaxialement à l'intérieur du conduit, l'enveloppe présentant une pluralité de pales fixes reliant ladite enveloppe au conduit et s'étendant dans une direction non parallèle à l'axe du conduit.

On réalise ainsi un pulseur coaxial définissant intérieurement un passage d'air annulaire s'étendant depuis l'entrée d'air jusqu'à la sortie d'air. De l'air est ainsi mis en mouvement par les pales mobiles de la turbine puis accéléré par les pales fixes entourant le moteur.

Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque pale de la turbine présente une surface incurvée avec une courbure de même sens, qui s'étend à partir d'un premier bord sensiblement radial situé du côté de l'entrée d'air jusqu'à un second bord sensiblement radial situé du côté moteur, et décalé angulairement par rapport au premier bord.

De même, chaque pale fixe présente une surface incurvée avec une courbure de même sens qui s'étend à partir d'un premier bord sensiblement radial situé du côté de la turbine jusqu'à un second bord sensiblement radial situé du côté de la sortie d'air, le second bord étant décalé angulairement par rapport au premier bord.

La surface incurvée des pales de la turbine ou celle des pales fixes est ainsi engendrée par une infinité de segments sensiblement radiaux qui relient le premier bord au second bord.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les courbures des pales de la turbine et les courbures des pales fixes sont de sens opposés.

Avantageusement, les pales fixes ont une longueur supérieure aux pales de la turbine.

Selon une autre caractéristique, le nombre des pales fixes est supérieur au nombre des pales de la turbine.

De façon avantageuse, chaque pale fixe comporte un bord long encastré dans l'enveloppe cylindrique et un bord long opposé en appui à l'intérieur du conduit cylindrique.

Il en résulte que l'enveloppe entourée par les aubes fixes peut être facilement emboîtée à l'intérieur du conduit cylindrique.

Avantageusement, la paroi cylindrique de la turbine et l'enveloppe cylindrique entourant le moteur ont sensiblement le même diamètre extérieur.

Selon une autre caractéristique, la paroi cylindrique de la turbine est rattachée à un disque percé de trous de passage d'air.

Il est prévu également que le moteur possède une culasse qui est logée à l'intérieur de l'enveloppe cylindrique et qui est maintenue à distance de celle-ci par des espaceurs pour définir des passages d'air s'étendant parallèlement à l'axe.

Il en résulte que de l'air peut longer la culasse du moteur et passer ensuite au travers des trous de la turbine, pour contribuer au refroidissement du moteur.

Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un pulseur d'air selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe simplifiée selon la ligne
II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue d'extrémité de la turbine, les pales de cette dernière n'étant pas représentées; et - la figure 4 est une vue latérale de la turbine et de l'enveloppe du moteur avec leurs pales respectives.

Le pulseur d'air représenté aux figures 1 et 2 comprend un conduit cylindrique circulaire 10 d'axe XX formant carter et pourvu de deux extrémités ouvertes opposées 12 et 14 formant respectivement une entrée d'air et une sortie d'air pour le pulseur.

Le conduit 10 loge intérieurement un moteur électrique 16 comportant un arbre 18 sur lequel est calée une turbine 20, de telle sorte que l'arbre 18 s'étende dans la direction de l'axe XX, la turbine 20 étant située du côté de l'entrée d'air 12 et le moteur 16 du côté de la sortie d'air 14.

La turbine 20 comprend une roue 22 constituée d'une paroi cylindrique 24 disposée coaxialement à 1' axe XX et formée d'une seule pièce avec un disque 26 monté sur un moyeu 28 calé sur l'arbre 18 du moteur.

La paroi cylindrique 24 présente une extrémité annulaire 30 sur laquelle est fixé un capot 32 en forme de dôme, lequel est muni d'une ouverture axiale 34.

La turbine 20 comprend en outre des pales 36 (au nombre de sept dans l'exemple) montées à la périphérie de la paroi cylindrique 24.

Chacune des pales 36 (figures 1 et 4) présente une surface incurvée ayant une courbure de même sens qui s'étend à partir d'un premier bord sensiblement radial 38 disposé du côté de l'enjoliveur 32 jusqu'à un second bord sensiblement radial 40 disposé du côté du disque 26, donc du moteur 16, et décalé angulairement par rapport au premier bord 38.

La surface de chaque pale 36 est définie par une multiplicité de segments sensiblement radiaux reliant le bord 38 au bord 40 et se décalant angulairement de façon progressive et régulière du premier bord 38 jusqu'au second bord 40.

Chacune des pales 36 comprend en outre un bord long intérieur 42 rattaché à la paroi cylindrique 22, dans l'exemple par emboîtement, et un bord long extérieur 44 situé à faible distance de l'intérieur du conduit 10.

Comme on le voit sur la figure 4, les pales 36 ont une courbure de même sens qui définit une surface concave dont la concavité est tournée dans le sens de rotation de la turbine (flèche R).

Le disque 26 de la turbine 20 comprend trois trous oblongs 46, 48 et 50 (figure 3) servant de passages d'air et disposés dans des positions particulières pour des raisons acoustiques.

Le moteur 16 comprend une carcasse 52 ayant une forme de révolution étagée, cette carcasse étant logée axialement à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique 54 disposée dans le prolongement axial de la paroi cylindrique 24 de la turbine et ayant le même diamètre que cette paroi cylindrique (figure 1). L'enveloppe 54 comporte une première face annulaire 56 située proche de la turbine 20 et une seconde face annulaire 58 située proche de la sortie 14.

La carcasse 52 du moteur est maintenue à distance de l'intérieur de l'enveloppe 54 au moyen de trois espaceurs 60 qui s'étendent parallèlement à l'axe XX et sont disposés à 1200 les uns des autres (figures 1 et 2), ce qui permet de définir trois passages 62 de circulation d'air le long de la carcasse 52 (figure 2).

Les espaceurs 60 prennent appui contre un épaulement annulaire 64 de l'enveloppe 54 et sont maintenus axialement par une bague 66, laquelle est tenue par un capot 68 en forme de dôme, emboîté sur la face annulaire 58 de l'enveloppe 54. Ce capot 68 comporte une ouverture axiale 70 servant d'entrée d'air pour le refroidissement du moteur. En effet, de l'air peut pénétrer par cette ouverture 70, longer la carcasse 52 par les passages 62 puis pénétrer dans la turbine au travers des ouvertures 46, 48 et 50 et quitter celle-ci par l'ouverture axiale 34, comme montré par les flèches F2 sur la figure 1.

L'enveloppe 54 est pourvue, à sa périphérie, d'une pluralité de pales 72 (au nombre de onze dans l'exemple) qui relient la paroi cylindrique 54 au conduit cylindrique 10 (figures 1 et 2). Chacune des pales 72 est fixe et présente une surface incurvée qui s'étend à partir d'un premier bord 74 sensiblement radial situé du côté de la turbine 20 jusqu'à un second bord 76 sensiblement radial situé du côté de la sortie d'air 14, le second bord 76 étant décalé angulairement par rapport au premier bord 74 (figures 1 et 4).

Chacune des pales 72 présente une surface incurvée de courbure constante, dont la concavité est tournée dans le sens opposé de la courbure des pales 36. La surface incurvée de chaque pale 72 est définie par une multiplicité de segments sensiblement radiaux reliant le bord 74 au bord 76 en se décalant angulairement de façon progressive. Les pales 72 tournent donc leur concavité à l'opposé du sens de rotation R de la turbine 20.

Chacune des pales 72 est délimitée par un bord long interne 78 encastré dans une rainure 80 de forme sensiblement hélicoïdale menagée à la périphérie de l'enveloppe 54 (figure 2) et par un bord long opposé 82 venant en appui à l'intérieur du conduit cylindrique. Les pales 72 ont une longueur supérieure à celle des pales 36.

L'ensemble formé par le moteur 16 entouré par l'enveloppe 54 et les pales 72 ainsi que par la turbine 20 est introduit axialement dans le conduit 10 et l'enveloppe 54 est ensuite immobilisée par l'intermédiaire de trois tiges de verrouillage 84 dont une seule est représentée sur les figures 1 et 2.

Chaque tige 84 comporte une première extrémité filetée 86 engagée dans un taraudage 88 de l'enveloppe 54 et une extrémité opposée 90 engagée dans un trou circulaire 92 du conduit 10.

Les tiges 84 sont disposées radialement par rapport à l'axe
XX en formant deux à deux entre elles un angle de 1200.

Chacune des tiges 84 est introduite par un trou 92 du conduit 10 et son extrémité 86 est vissée dans le taraudage 88. Après mise en place des trois tiges, l'enveloppe 54 avec les pales 72 est maintenue fermement à l'intérieur du conduit 10.

Les pales 72 définissent ainsi, en combinaison avec l'enveloppe 54 et le conduit 10, une multiplicité de canaux 94 (au nombre de onze dans exemple), comme montré à la figure 2.

Les pales 72 sont décalées angulairement entre elles d'un angle A qui, dans l'exemple, est de 32,7 .

Lorsque le moteur 16 est entraîné en rotation, les pales 36 de la turbine 20 aspirent de l'air au travers de l'entrée 12. Cet air est mis en mouvement par les pales 36 et est ensuite accéléré par les pales fixes 72 entourant l'enveloppe 54 et l'air ainsi accéléré s'échappe par la sortie 14, comme montré par les flèches F1 sur la figure 1.

En même temps, un léger flux d'air pénètre par l'ouverture 70 du capot 68, circule ensuite dans les passages 62 puis traverse les orifices 46, 48 et 50 de la turbine avant de quitter cette dernière par son ouverture axiale 34, comme montré par les flèches F2 (figure 1).

On obtient ainsi un pulseur d'air de structure cylindrique, particulièrement compact et facile à loger dans une installation de chauffage et/ou de climatisation de véhicule automobile. Un tel pulseur possède un rendement supérieur, à taille égale, à celui des pulseurs d'air classiques à volutes.

En outre, sa forme cylindrique convient parfaitement aux traitements automatisés sur des chaînes de montage de véhicules automobiles.

Claims (10)

Revendications

1.- Pulseur d'air pour une installation de chauffage et/ou de climatisation de véhicule automobile, du type comprenant un moteur entraînant une turbine dans un carter pourvu d'une entrée d'air et d'une sortie d'air, caractérisé en ce que le carter est un conduit cylindrique (10) d'axe (XX) ayant deux extrémités ouvertes opposées formant respectivement l'entrée d'air (12) et la sortie d'air (14), en ce que la turbine (20) et le moteur (16) sont logés à l'intérieur du conduit (10), dans l'axe (XX) de ce dernier, respectivement du côté de l'entrée d'air (12) et du côté de la sortie d'air (14), en ce que la turbine (20) comporte une paroi cylindrique (24) disposée coaxialement à l'intérieur du conduit (10) et présentant une pluralité de pales (36) s'étendant dans une direction non parallèle à l'axe (XX) du conduit, et en ce que le moteur (16) est entouré par une enveloppe cylindrique (54) prolongeant la paroi cylindrique (22) de la turbine (20) et disposée coaxialement à l'intérieur du conduit (10), l'enveloppe (54) présentant une pluralité de pales fixes (72) reliant ladite enveloppe (54) au conduit cylindrique (10) et s'étendant dans une direction non parallèle à l'axe (XX) du conduit.

2.- Pulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pale (36) de la turbine (20) présente une surface incurvée avec une courbure de même sens qui s'étend à partir d'un premier bord (38) sensiblement radial situé du côté de l'entrée d'air (12) jusqu'à un second bord (40) sensiblement radial situé du côté du moteur (16) et décalé angulairement par rapport au premier bord (38).

3.- Pulseur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque pale fixe (72) présente une surface incurvée avec une courbure de même sens qui s'étend à partir d'un premier bord (74) sensiblement radial situé du côté de la turbine (20) jusqu'à un second bord (76) sensiblement radial situé du côté de la sortie d'air (14), le second bord (76) étant décalé angulairement par rapport au premier bord (74).

4.- Pulseur selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les courbures des pales (36) de la turbine et les courbures des pales fixes (72) sont de sens opposés.

5.- Pulseur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les pales fixes (72) ont une longueur supérieure à celle des pales (36) de la turbine.

6.- Pulseur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le nombre des pales fixes (72) est supérieur au nombre des pales (36) de la turbine.

7.- Pulseur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque pale fixe (72) comporte un bord long (78) encastré dans l'enveloppe cylindrique (54) et un bord long opposé (82) en appui à l'intérieur du conduit cylindrique (10).

8.- Pulseur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la paroi cylindrique (24) de la turbine (20) et l'enveloppe cylindrique (54) entourant le moteur (16) ont sensiblement le même diamètre extérieur.

9.- Pulseur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la paroi cylindrique (24) de la turbine (20) est rattachée à un disque (26) percé d'ouvertures de passage d'air (46, 48, 50).

10.- Pulseur selon lune des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le moteur (16) possède une culasse (52) logée à l'intérieur de l'enveloppe cylindrique (14) et maintenue à distance de celle-ci par des espaceurs (60) pour définir des passages de circulation d'air (62) s'étendant parallèlement à l'axe (XX).