FR2757908A1 - Centrifugal fan wheel for use in vehicle ventilation systems - Google Patents

Centrifugal fan wheel for use in vehicle ventilation systems Download PDF

Info

Publication number
FR2757908A1
FR2757908A1 FR9616056A FR9616056A FR2757908A1 FR 2757908 A1 FR2757908 A1 FR 2757908A1 FR 9616056 A FR9616056 A FR 9616056A FR 9616056 A FR9616056 A FR 9616056A FR 2757908 A1 FR2757908 A1 FR 2757908A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
arms
turbine wheel
section
crown
hub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9616056A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2757908B1 (en
Inventor
Pascale Gronier
Bernard Boucheret
Jerome Clauzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Climatisation SA
Original Assignee
Valeo Climatisation SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Climatisation SA filed Critical Valeo Climatisation SA
Priority to FR9616056A priority Critical patent/FR2757908B1/en
Publication of FR2757908A1 publication Critical patent/FR2757908A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2757908B1 publication Critical patent/FR2757908B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The wheel of a centrifugal fan consists of a central hub (16), which is designed to be mounted on a shaft (12) of a drive motor (14). It carries a peripheral crown (18), which is fitted with a series of successive blades (20), which are designed to draw in the air axially (28), through the interior of the crown, and to expel it radially (3) towards the exterior. A series of radial arms (26) are used to attach the crown wheel to the hub. The cross section of the support arms, in a plane, which is perpendicular to the longitudinal direction of the arms, is formed as a section, which is essentially circular, for at least the major part (L) of the length of the arms.

Description

Roue de ventilateur centrifuge pour installation de chauffa qe/ventilation et/ou de climatisation de véhicule
L'invention concerne -s turbines centrifuges, telles que celles qui sont notamment utilisées dans les systèmes de climatisation des véhicules automobiles.Centrifugal fan wheel for vehicle heating / ventilation and / or air conditioning installation
The invention relates to centrifugal turbines, such as those which are used in particular in air conditioning systems of motor vehicles.

Ces roues comportent, de manière en elle-même classique, un moyeu central destiné à être monté sur un arbre de moteur, une couronne périphérique pourvue d'une succession de pales pour aspirer l'air axialement par l'intérieur de la couronne et le refouler radialement vers l'extérieur, ainsi qu'une pluralité de bras reliant le moyeu et la couronne périphérique.These wheels comprise, in a conventional manner in itself, a central hub intended to be mounted on a motor shaft, a peripheral crown provided with a succession of blades for sucking air axially through the interior of the crown and the pushing back radially outwards, as well as a plurality of arms connecting the hub and the peripheral crown.

Ces roues sont généralement réalisées monobloc en une matière synthétique moulée, d'où un certain nombre de contraintes de tenue mécanique et de moulabilité lors de la conception des différentes parties de la roue de turbine.These wheels are generally made in one piece from a molded synthetic material, hence a number of mechanical strength and moldability constraints when designing the different parts of the turbine wheel.

Ces aspects sont particulièrement importants en ce qui concerne les bras reliant le moyeu à la couronne périphérique.These aspects are particularly important with regard to the arms connecting the hub to the peripheral ring.

En effet, ces bras doivent être suffisamment rigides pour permettre une bonne transmission du couple de rotation du moyeu vers la couronne périphérique sans contrainte mécanique excessive qui pourrait conduire à terme à une fatigue du matériau et à une rupture d'un bras. D'autre part, ils doivent perturber le moins possible par leur présence le flux d'air aspiré et refoulé par la roue de turbine.In fact, these arms must be sufficiently rigid to allow good transmission of the torque from the hub to the peripheral ring without excessive mechanical stress which could ultimately lead to fatigue of the material and rupture of an arm. On the other hand, they must disturb as little as possible by their presence the flow of air sucked in and discharged by the turbine wheel.

En pratique, les bras présentent généralement, en section, une forme oblongue, voir même aplatie, afin de tenter de concilier ces impératifs de rigidité et d'aérodynamisme.In practice, the arms generally have, in section, an oblong shape, even flattened, in an attempt to reconcile these requirements of rigidity and aerodynamics.

Néanmoins, ces formes présentent une certaine difficulté de réalisation en ce qui concerne la moulabilité, et des défauts peuvent conduire à une mauvaise tenue mécanique d'un ou plusieurs bras de la roue de turbine.However, these forms have a certain difficulty in production as regards moldability, and defects can lead to poor mechanical strength of one or more arms of the turbine wheel.

L'invention propose une autre forme de section pour des telles roues de turbine, qui permette de concilier de manière optimale les différents impératifs exposés plus haut.The invention proposes another form of section for such turbine wheels, which makes it possible to optimally reconcile the different requirements set out above.

À cet effet, la roue de turbine centrifuge de l'invention, qui est du type général précité comportant un moyeu central apte à être monté sur un arbre de moteur, une couronne périphérique pourvue d'une succession de pales pour aspirer l'air axialement par l'intérieur de la couronne et le refouler radialement vers l'extérieur, ainsi qu'une pluralité de bras reliant le moyeu et la couronne périphérique, est caractérisée en ce que la section des bras, dans un plan perpendiculaire à leur direction longitudinale, est une section essentiellement circulaire sur au moins la majeure partie de la longueur des bras.To this end, the centrifugal turbine wheel of the invention, which is of the aforementioned general type comprising a central hub capable of being mounted on a motor shaft, a peripheral crown provided with a succession of blades for sucking air axially by the inside of the crown and pushing it radially outwards, as well as a plurality of arms connecting the hub and the peripheral crown, is characterized in that the section of the arms, in a plane perpendicular to their longitudinal direction, is an essentially circular section over at least most of the length of the arms.

Selon un certain nombre de formes de réalisation avantageuses - le diamètre de ladite section est essentiellement constant sur au moins ladite majeure partie de la longueur des bras - le rapport entre diamètre de ladite section et longueur des bras est compris entre 4 % et 10 % - le nombre de bras est r nombre premier ; et - le nombre de bras et le nombre de pales sont premiers entre eux.According to a certain number of advantageous embodiments - the diameter of said section is essentially constant over at least said major part of the length of the arms - the ratio between diameter of said section and length of arms is between 4% and 10% - the number of arms is r prime number; and - the number of arms and the number of blades are prime between them.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée cidessous d'un exemple de réalisation, faite en référence aux dessins annexés.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description below of an exemplary embodiment, made with reference to the accompanying drawings.

La figure 1 est une vue en coupe, selon I-I de la figure 2, d'une roue de turbine centrifuge selon la présente invention.Figure 1 is a sectional view, along I-I of Figure 2, of a centrifugal turbine wheel according to the present invention.

La figure 2 est une vue en plan selon II-II de la figure 1, de cette même roue de turbine centrifuge.Figure 2 is a plan view along II-II of Figure 1, of the same centrifugal turbine wheel.

La figure 3 est une coupe transversale, en section selon III
III des figures 1 et 2, de l'un des bras reliant moyeu et couronne périphérique.Figure 3 is a cross section in section along III
III of Figures 1 and 2, of one of the arms connecting the hub and the peripheral ring.

Sur les figures 1 et 2, la référence 10 désigne de façon générale une roue de turbine centrifuge, qui est typiquement réalisée monobloc par moulage-injection d'une résine synthétique.In FIGS. 1 and 2, the reference 10 generally designates a centrifugal turbine wheel, which is typically made in one piece by injection molding of a synthetic resin.

Cette roue de turbine est destinée à être montée sur l'arbre 12 d'un moteur d'entraînement 14 par l'intermédiaire d'un moyeu 16 dans lequel l'arbre 12 est inséré à force. This turbine wheel is intended to be mounted on the shaft 12 of a drive motor 14 via a hub 16 in which the shaft 12 is forcibly inserted.

La roue de turbine 10 présente une forme générale de cylindre aplati, dont le diamètre est nettement supérieur à la hauteur. Un exemple typique d'une telle roue, bien entendu non limitatif, présente un diamètre hors-tout de 140 mm pour une hauteur de la partie cylindrique de 70 mm.The turbine wheel 10 has a general shape of a flattened cylinder, the diameter of which is clearly greater than the height. A typical example of such a wheel, of course not limiting, has an overall diameter of 140 mm for a height of the cylindrical part of 70 mm.

La partie externe de la roue de turbine 10 est constituée d'une couronne circulaire périphérique 18 portant une pluralité de pales 20. Ces pales individuelles sont réunies entre elles par un élément commun 22 en forme de couronne circulaire (côté inférieur avec les conventions de la figure 1) et, de l'autre côté, par un élément raidisseur 24 de forme cylindrique.The external part of the turbine wheel 10 consists of a peripheral circular crown 18 carrying a plurality of blades 20. These individual blades are joined together by a common element 22 in the form of a circular crown (lower side with the conventions of the Figure 1) and, on the other side, by a stiffening element 24 of cylindrical shape.

La couronne périphérique 18 est réunie, via l'élément 22 en forme de disque circulaire, au moyeu 16 par une série de bras 26. Pour assurer une compacité maximale, le moyeu 16 est placé, en direction axiale, du côté opposé à celui de l'élément 22 en forme de disque, afin de loger une partie du carter moteur 14 dans le volume central de la roue de turbine.The peripheral ring 18 is joined, via the element 22 in the form of a circular disc, to the hub 16 by a series of arms 26. To ensure maximum compactness, the hub 16 is placed, in an axial direction, on the side opposite that of the element 22 in the form of a disc, in order to accommodate a part of the motor housing 14 in the central volume of the turbine wheel.

Lorsque la roue de turbine est entraînée en rotation, l'air est entraîné par les pales 30 en direction radiale vers l'extérieur (effet centrifuge), ce qui produit une aspiration (flèches 28) de l'air axialement du côté de la turbine opposé à celui où se trouve le moteur 14, et un refoulement en direction radiale (flèches 30) de l'air ainsi aspiré.When the turbine wheel is driven in rotation, the air is entrained by the blades 30 in a radial direction towards the outside (centrifugal effect), which produces a suction (arrows 28) of the air axially on the side of the turbine. opposite to that where the motor 14 is located, and a discharge in the radial direction (arrows 30) of the air thus sucked.

On voit ainsi, si l'on considère la figure 1, que le flux d'air qui est aspiré depuis le haut (avec les conventions de la figure) et qui est refoulé latéralement, présente un trajet qui suit sensiblement les bras 26, et c'est la raison pour laquelle la forme de ces bras n'est pas neutre du point de vue aérodynamique. En outre, par un effet d'entraînement de la couche d'air qui leur est adjacente, ces bras participent au refroidissement du moteur 14, en faisant circuler un flux d'air dans le volume interne de la turbine où se trouve ce moteur.It can thus be seen, if we consider FIG. 1, that the air flow which is sucked in from above (with the conventions of the figure) and which is discharged laterally, has a path which substantially follows the arms 26, and this is the reason why the shape of these arms is not aerodynamically neutral. In addition, by an effect of entrainment of the layer of air which is adjacent to them, these arms participate in the cooling of the engine 14, by circulating an air flow in the internal volume of the turbine where this engine is located.

De façon caractéristique de la présente invention, et comme on peut le voir sur la coupe de la figure 3, on choisit pour les bras 26 une section circulaire, avec un diamètre D de préférence sensiblement constant sur toute la longueur L de ces bras.Characteristically of the present invention, and as can be seen in the section of FIG. 3, a circular section is chosen for the arms 26, with a diameter D preferably substantially constant over the entire length L of these arms.

Le choix d'une section circulaire permet notamment d'améliorer les caractéristiques aérodynamique des bras, avec une importante réduction corrélative du bruit de fonctionnement.The choice of a circular section makes it possible in particular to improve the aerodynamic characteristics of the arms, with a significant correlative reduction in operating noise.

Avec les valeurs de l'exemple typique indiqué plus haut d'une roue de turbine de diamètre hors-tout 140 mm, pour une longueur de bras de 75 mm, on a trouvé qu'un diamètre compris entre 3 et 7 mm (soit 4 à 10 % environ de la longueur L) permet à la fois de garantir la tenue mécanique, de procurer une bonne moulabilité, et d'assurer des performances optimales pour le refroidissement du moteur.With the values of the typical example indicated above of a turbine wheel with an overall diameter of 140 mm, for an arm length of 75 mm, it has been found that a diameter of between 3 and 7 mm (i.e. 4 at around 10% of the length L) makes it possible both to guarantee the mechanical strength, to provide good moldability, and to ensure optimum performance for the cooling of the engine.

Pour réduire encore le bruit, en évitant notamment les phénomènes vibratoires de résonance et d'harmoniques, on choisit pour le nombre de bras un nombre premier, par exemple treize bras, comme illustré sur la figure 2.To further reduce the noise, in particular by avoiding the vibrational phenomena of resonance and harmonics, a prime number is chosen for the number of arms, for example thirteen arms, as illustrated in FIG. 2.

En variante ou en complament, on choisit un nombre de bras qui ne concorde pas avec le nombre de pales (c'est-à-dire que le nombre de bras et celui de pales sont premiers entre eux, par exemple treize bras pour quarante-sept pales dans l'exemple illustré sur les figures) et/ou avec le nombre de commutations par tour du moteur électrique.As a variant or as a complement, a number of arms is chosen which does not match the number of blades (that is to say that the number of arms and that of blades are prime to each other, for example thirteen arms for forty- seven blades in the example illustrated in the figures) and / or with the number of switches per revolution of the electric motor.

Bien entendu, le terme circulaire peut s'appliquer à une autre forme que celle d'un cercle parfait, telle que par exemple une forme ovale. Of course, the term circular can apply to another form than that of a perfect circle, such as for example an oval shape.

Claims (5)

RevendicationsClaims 1. Roue (10) de turbine centrifuge, notamment pour un système de chauffage/ventilation et/ou de climatisation de véhicule automobile, comportant : un moyeu central (16) apte à être monté sur un arbre (12) de moteur (14), une couronne périphérique (18) pourvue d'une succession de pales (20) pour aspirer l'air axialement (28) par l'intérieur de la couronne et le refouler radialement (30) vers l'extérieur, ainsi qu'une pluralité de bras (268 reliant le moyeu et la couronne périphérique, roue caractérisée en ce que la section des bras, dans un plan perpendiculaire à leur direction longitudinale, est une section essentiellement circulaire sur au moins la majeure partie (L) de la longueur des bras.1. Centrifugal turbine wheel (10), in particular for a heating / ventilation and / or air conditioning system of a motor vehicle, comprising: a central hub (16) able to be mounted on a motor shaft (12) (14) , a peripheral crown (18) provided with a succession of blades (20) for sucking air axially (28) from the inside of the crown and delivering it radially (30) towards the outside, as well as a plurality of arms (268 connecting the hub and the peripheral ring, wheel characterized in that the section of the arms, in a plane perpendicular to their longitudinal direction, is a substantially circular section over at least the major part (L) of the length of the arms . 2. Roue de turbine selon la revenaication ', caractérisée en ce que le diamètre (D) de ladite section est essentiellement constant sur au moins ladite majeure partie de la longueur des bras.2. Turbine wheel according to Revenication ', characterized in that the diameter (D) of said section is essentially constant over at least said major part of the length of the arms. 3. Roue de turbine selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le rapport entre le diamètre (D) de ladite section et la longueur (L) des bras est compris entre 4 % et 10 %.3. Turbine wheel according to claim 1 or 2, wherein the ratio between the diameter (D) of said section and the length (L) of the arms is between 4% and 10%. 4. Roue de turbine selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle le nombre de bras (26) est un nombre premier.4. Turbine wheel according to one of claims 1 to 3, wherein the number of arms (26) is a prime number. 5. Roue de turbine selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle le nombre de bras (26) et le nombre de pales (20) sont premiers entre eux. 5. Turbine wheel according to one of claims 1 to 4, in which the number of arms (26) and the number of blades (20) are prime to each other.
FR9616056A 1996-12-26 1996-12-26 CENTRIFUGAL FAN WHEEL FOR VEHICLE HEATING / VENTILATION AND / OR AIR CONDITIONING INSTALLATION Expired - Fee Related FR2757908B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9616056A FR2757908B1 (en) 1996-12-26 1996-12-26 CENTRIFUGAL FAN WHEEL FOR VEHICLE HEATING / VENTILATION AND / OR AIR CONDITIONING INSTALLATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9616056A FR2757908B1 (en) 1996-12-26 1996-12-26 CENTRIFUGAL FAN WHEEL FOR VEHICLE HEATING / VENTILATION AND / OR AIR CONDITIONING INSTALLATION

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2757908A1 true FR2757908A1 (en) 1998-07-03
FR2757908B1 FR2757908B1 (en) 1999-03-05

Family

ID=9499169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9616056A Expired - Fee Related FR2757908B1 (en) 1996-12-26 1996-12-26 CENTRIFUGAL FAN WHEEL FOR VEHICLE HEATING / VENTILATION AND / OR AIR CONDITIONING INSTALLATION

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2757908B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2781530A1 (en) 1998-07-22 2000-01-28 Valeo Climatisation CENTRIFUGAL TURBINE, ESPECIALLY FOR HEATING AND / OR AIR CONDITIONING SYSTEMS FOR MOTOR VEHICLES

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1354673A (en) * 1919-08-07 1920-10-05 Mathis August Centrifugal fan
US2419411A (en) * 1944-11-13 1947-04-22 Robert A Mayne Blower
US3306529A (en) * 1967-02-28 Centrifugal impeller
DE2164129A1 (en) * 1971-12-23 1973-06-28 Siemens Ag IMPELLER FOR DRUM RUNNER FANS
DE3236353A1 (en) * 1982-10-01 1984-04-05 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Fan drive, in particular for an extractor hood
FR2548286A1 (en) * 1983-06-14 1985-01-04 Sueddeutsche Kuehler Behr Radial fan wheel

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3306529A (en) * 1967-02-28 Centrifugal impeller
US1354673A (en) * 1919-08-07 1920-10-05 Mathis August Centrifugal fan
US2419411A (en) * 1944-11-13 1947-04-22 Robert A Mayne Blower
DE2164129A1 (en) * 1971-12-23 1973-06-28 Siemens Ag IMPELLER FOR DRUM RUNNER FANS
DE3236353A1 (en) * 1982-10-01 1984-04-05 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Fan drive, in particular for an extractor hood
FR2548286A1 (en) * 1983-06-14 1985-01-04 Sueddeutsche Kuehler Behr Radial fan wheel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2781530A1 (en) 1998-07-22 2000-01-28 Valeo Climatisation CENTRIFUGAL TURBINE, ESPECIALLY FOR HEATING AND / OR AIR CONDITIONING SYSTEMS FOR MOTOR VEHICLES

Also Published As

Publication number Publication date
FR2757908B1 (en) 1999-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2757907A1 (en) CENTRIFUGAL TURBINE WHEEL, IN PARTICULAR FOR A HEATING / VENTILATION AND / OR AIR CONDITIONING SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE
EP3516757B1 (en) Electrical machine cooled by a dual-flow impeller
FR2732725A1 (en) FUEL PUMP AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
FR2911167A1 (en) FAN MOTOR.
CA2458417C (en) Turbojet engine arrow blade
FR2779791A1 (en) IMPROVED BLADE WHEEL
FR2466533A1 (en) FIBER RELEASED FIBER ROTOR COMPRISING A BASE BODY AND A ROTOR BODY
EP1469165B1 (en) Reduction of the blade tip clearance in a gas turbine
EP1432915B1 (en) Centrifugal wheel
EP0541429B1 (en) Profiled shroud for a fan rotor and its use in motor driven fans for cars
WO2012052647A1 (en) Brake drum, in particular for a motor vehicle, comprising an over-molding
FR2757908A1 (en) Centrifugal fan wheel for use in vehicle ventilation systems
FR2781530A1 (en) CENTRIFUGAL TURBINE, ESPECIALLY FOR HEATING AND / OR AIR CONDITIONING SYSTEMS FOR MOTOR VEHICLES
EP0762601B1 (en) Alternator with improved rotor structure, especially for motor vehicles
FR2796593A1 (en) Wheel for vehicles, has two series of spokes, with primary series connected between outer edge of rim and outer edge of hub and secondary group between outer edge of rim and inner edge of hub
FR2743952A1 (en) Cooling fan for motor vehicle alternator
FR3086982A1 (en) MONOBLOCK WHEEL FOR A TURBOCHARGER
FR2594184A1 (en) Liquid pump, especially water pump for a motor vehicle
EP0762615A1 (en) Alternator with internal cooling means, particularly for automobile vehicles
FR3130908A1 (en) Motor-fan unit for heating, ventilation and/or air conditioning installation of a motor vehicle equipped with a means of contact placed between a cup and a hub.
FR2486324A1 (en) Ventilation fan for automobile alternator or dynamo - has resilient washer between fan blade and hub absorbing machine vibrations
EP3464950A1 (en) Starter motor fitted with a pinion having at least one profiled tooth
EP0524863A1 (en) Fan rotor
FR2598270A1 (en) IMPROVEMENTS TO THE INDUCED ROTORS OF ELECTROMAGNETIC RETARDERS
FR3111024A1 (en) Motor rotor, in particular for motor vehicle heating, ventilation and / or air conditioning system fan motor

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20070831