FR3057033A1 - INTAKE AIR MANAGEMENT SYSTEM FOR A THERMAL MOTOR OF A MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système de gestion d'air d'admission pour un moteur thermique de véhicule automobile, le système comprenant : - un compresseur électrique apte à comprimer l'air d'admission destiné au moteur thermique, le compresseur comportant un corps présentant une entrée d'air et une sortie d'air, - un dispositif de refroidissement (110) apte à refroidir l'air qui circule à travers le compresseur, le dispositif de refroidissement étant pourvu d'un échangeur thermique (111) formant un empilement alterné de tubes (112) à travers lesquels peut circuler un fluide de refroidissement et d'ailettes au contact desquelles l'air est refroidi,The invention relates to an intake air management system for a motor vehicle engine, the system comprising: - an electric compressor adapted to compress the intake air for the engine, the compressor comprising a body having an air intake and an air outlet, - a cooling device (110) able to cool the air flowing through the compressor, the cooling device being provided with a heat exchanger (111) forming a stack alternating tubes (112) through which can circulate a cooling fluid and fins in contact with which the air is cooled,
Description
® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE® FRENCH REPUBLIC
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 057 033 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction) © N° d’enregistrement national : 16 59415NATIONAL INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY © Publication number: 3,057,033 (to be used only for reproduction orders) © National registration number: 16 59415
COURBEVOIE © Int Cl8 : F 02 M 31/20 (2017.01), F 04 D 25/06COURBEVOIE © Int Cl 8 : F 02 M 31/20 (2017.01), F 04 D 25/06
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1A1 PATENT APPLICATION
SYSTEME DE GESTION D'AIR D'ADMISSION POUR UN MOTEUR THERMIQUE DE VEHICULE AUTOMOBILE.INTAKE AIR MANAGEMENT SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE HEAT ENGINE.
FR 3 057 033 - A1 (h/) L'invention concerne un système de gestion d'air d'admission pour un moteur thermique de véhicule automobile, le système comprenant:FR 3,057,033 - A1 (h /) The invention relates to an intake air management system for a thermal engine of a motor vehicle, the system comprising:
- un compresseur électrique apte à comprimer l'air d'admission destiné au moteur thermique, le compresseur comportant un corps présentant une entrée d'air et une sortie d'air,an electric compressor capable of compressing the intake air intended for the heat engine, the compressor comprising a body having an air inlet and an air outlet,
- un dispositif de refroidissement (110) apte à refroidir l'air qui circule à travers le compresseur, le dispositif de refroidissement étant pourvu d'un échangeur thermique (111) formant un empilement alterné de tubes (112) à travers lesquels peut circuler un fluide de refroidissement et d'ailettes au contact desquelles l'air est refroidi, /M- a cooling device (110) capable of cooling the air flowing through the compressor, the cooling device being provided with a heat exchanger (111) forming an alternating stack of tubes (112) through which a coolant and fins in contact with which the air is cooled, / M
Système de gestion d’air d’admission pour un moteur thermique de véhicule automobileIntake air management system for a thermal engine of a motor vehicle
La présente invention concerne un système de gestion d’air d’admission pour un moteur thermique de véhicule automobile.The present invention relates to an intake air management system for a thermal engine of a motor vehicle.
On connaît par la demande de brevet EP1832754 un compresseur de suralimentation mettant en oeuvre des ailettes à l’intérieur de la volute du compresseur, de sorte à refroidir l’air circulant à l’intérieur du compresseur.Patent application EP1832754 discloses a supercharging compressor using fins inside the scroll of the compressor, so as to cool the air circulating inside the compressor.
Par ailleurs la demande de brevet W02004027234 décrit un turbo-charger.Furthermore, patent application WO2004027234 describes a turbo-charger.
L’invention vise notamment à améliorer un système de gestion d’air d’admission pour un moteur thermique de véhicule automobile.The invention aims in particular to improve an intake air management system for a thermal engine of a motor vehicle.
L’invention a pour objet un système de gestion d’air d’admission pour un moteur thermique de véhicule automobile, le système comprenant :The subject of the invention is an intake air management system for a thermal engine of a motor vehicle, the system comprising:
- un compresseur électrique apte à comprimer l’air d’admission destiné au moteur thermique, le compresseur comportant un corps présentant une entrée d’air et une sortie d’air,an electric compressor capable of compressing the intake air intended for the heat engine, the compressor comprising a body having an air inlet and an air outlet,
- un dispositif de refroidissement apte à refroidir l’air qui circule à travers le compresseur, le dispositif de refroidissement étant pourvu d’un échangeur thermique formant un empilement alterné de tubes à travers lesquels peut circuler un fluide de refroidissement et d’ailettes au contact desquelles l’air est refroidi, système dans lequel un critère de dimensionnement de l’échangeur Cr est défini de la manière suivante :a cooling device able to cool the air which circulates through the compressor, the cooling device being provided with a heat exchanger forming an alternating stack of tubes through which a cooling fluid and fins in contact can circulate of which the air is cooled, a system in which a dimensioning criterion for the Cr exchanger is defined as follows:
Cr= DG*(Tair_target/Tair_out)*(1/Volume) oùCr = DG * (Tair_target / Tair_out) * (1 / Volume) where
DG est le gain en densité qui relie l’efficacité thermique et la chute de pressionDG is the gain in density which relates the thermal efficiency and the pressure drop
Tair_target est la température de l’air visée en sortie de compresseurTair_target is the target air temperature at the compressor outlet
Tair_out est la température réelle de l’air en sortie de compresseur caractérisé en ce que les valeurs L et W sont contenues, afin d’avoir le critère Cr maximal avec une tolérance de 5%, dans le domaine délimité par les droites suivantes :Tair_out is the actual temperature of the air leaving the compressor, characterized in that the values L and W are contained, in order to have the maximum Cr criterion with a tolerance of 5%, in the range delimited by the following lines:
W=-0.73L+128W = -0.73L + 128
W=-0.25L+55 pour L allant de 20mm à 100 mm la valeur L étant la longueur de l’échangeur prise parallèlement à la direction de circulation de l’air à refroidir la valeur W étant la largeur de l’échangeur prise perpendiculairement à L.W = -0.25L + 55 for L going from 20mm to 100 mm the value L being the length of the exchanger taken parallel to the direction of circulation of the air to cool the value W being the width of the exchanger taken perpendicularly to L.
L’invention permet de générer le moins possible une chute de pression non productive et de parvenir à un compromis satisfaisant entre efficacité thermique et chute de pression limitée. En effet une chute de pression trop grande provoquerait une baisse de la densité de l’air issu du compresseur et donc une baisse de l’efficacité sur le couple moteur.The invention makes it possible to generate a non-productive pressure drop as little as possible and to reach a satisfactory compromise between thermal efficiency and limited pressure drop. Indeed, a too large pressure drop would cause a drop in the density of the air coming from the compressor and therefore a drop in efficiency on the engine torque.
Selon un aspect de l’invention, la hauteur de chaque tube est comprise entre 1 mm et 2.5 mm.According to one aspect of the invention, the height of each tube is between 1 mm and 2.5 mm.
Selon un aspect de l’invention, les ailettes de refroidissement d’air sont persiennées de manière à améliorer le transfert de chaleur.According to one aspect of the invention, the air cooling fins are louvered so as to improve heat transfer.
Selon un aspect de l’invention, chaque ailette présente une hauteur comprise entre 4 mm et 6 mm.According to one aspect of the invention, each fin has a height of between 4 mm and 6 mm.
Selon un aspect de l’invention, la section de sortie du compresseur électrique est équivalente à un cercle de diamètre compris ente 30 mm et 80 mm.According to one aspect of the invention, the outlet section of the electric compressor is equivalent to a circle with a diameter comprised between 30 mm and 80 mm.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de refroidissement comporte une enveloppe dans laquelle est logé l’échangeur, cette enveloppe étant pourvue d’une entrée d’air se connectant fluidiquement à la sortie du compresseur électrique pour permettre la circulation de l’air du compresseur vers l’échangeur thermique.According to one aspect of the invention, the cooling device comprises a casing in which the exchanger is housed, this casing being provided with an air inlet fluidly connecting to the outlet of the electric compressor to allow circulation of the air from the compressor to the heat exchanger.
Selon un aspect de l’invention, l’entrée présente une portion de forme sensiblement divergente en direction de l’échangeur.According to one aspect of the invention, the inlet has a portion of substantially divergent shape in the direction of the exchanger.
Selon un aspect de l’invention, l’enveloppe comporte une sortie ayant une portion de forme convergente suivant la direction de circulation de l’air.According to one aspect of the invention, the envelope has an outlet having a portion of converging shape in the direction of air circulation.
Selon un aspect de l’invention, les entrée et sortie comportent chacune une portion cylindrique, en plus des portions convergente et divergente.According to one aspect of the invention, the inlet and outlet each have a cylindrical portion, in addition to the converging and diverging portions.
Selon un aspect de l’invention, l’échangeur dans l’enveloppe est disposé entre la portion divergente et la portion convergente.According to one aspect of the invention, the exchanger in the casing is arranged between the diverging portion and the converging portion.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de refroidissement comporte un connecteur fluidique pour la circulation de fluide de refroidissement, ce connecteur fluidique s’étendant perpendiculairement à a direction de circulation de l’air à refroidir.According to one aspect of the invention, the cooling device comprises a fluid connector for the circulation of cooling fluid, this fluid connector extending perpendicular to the direction of circulation of the air to be cooled.
Selon un aspect de l’invention, les tubes sont formés entre des plaques et comportent si on le souhaite des perturbateurs lisses, par exemple de forme sinusoïdale.According to one aspect of the invention, the tubes are formed between plates and have, if desired, smooth disturbers, for example of sinusoidal shape.
Selon un aspect de l’invention, les tubes sont agencés pour permettre une circulation en au moins deux passes de préférence méthodique du côté du fluide réfrigérant afin d’améliorer le transfert thermique tout en limitant la chute de pression du côté du fluide réfrigérant.According to one aspect of the invention, the tubes are arranged to allow circulation in at least two preferably methodical passes on the side of the refrigerant in order to improve the heat transfer while limiting the pressure drop on the side of the refrigerant.
Selon un aspect de l’invention, la section transversale de l’échangeur thermique atteint de préférence la section transversale de sortie du compresseur électrique à plus ou moins 15%.According to one aspect of the invention, the cross section of the heat exchanger preferably reaches the outlet cross section of the electric compressor at more or less 15%.
L’invention a également pour objet un système de gestion d’air d’admission pour un moteur thermique de véhicule automobile, le système comprenant :The invention also relates to an intake air management system for a thermal engine of a motor vehicle, the system comprising:
- un compresseur électrique apte à comprimer l’air d’admission destiné au moteur thermique, le compresseur comportant un corps, notamment réalisé en aluminium, présentant une entrée d’air et une sortie d’air,an electric compressor capable of compressing the intake air intended for the heat engine, the compressor comprising a body, in particular made of aluminum, having an air inlet and an air outlet,
- un dispositif de refroidissement apte à refroidir l’air qui circule à travers le compresseur, le dispositif de refroidissement étant pourvu d’au moins une surface d’échange thermique, le corps du compresseur comportant une interface de montage du dispositif de refroidissement.- a cooling device capable of cooling the air flowing through the compressor, the cooling device being provided with at least one heat exchange surface, the compressor body comprising a mounting interface for the cooling device.
De ce fait, grâce à l’intégration mécanique du dispositif de refroidissement au contact du compresseur électrique, au niveau de l’interface de montage, on évite les pertes thermiques tout en améliorant l’action du dispositif de refroidissement.Therefore, thanks to the mechanical integration of the cooling device in contact with the electric compressor, at the mounting interface, heat losses are avoided while improving the action of the cooling device.
En outre, le dispositif de refroidissement peut être agencé de sorte que le refroidissement de l’air d’admission augmente la densité de l’air d’admission tout en maintenant la pression de manière à réduire la consommation électrique du compresseur de suralimentation ou, en variante, à puissance électrique constante d’augmenter la densité de l’air.In addition, the cooling device can be arranged so that the cooling of the intake air increases the density of the intake air while maintaining the pressure so as to reduce the electrical consumption of the charge compressor or, alternatively, at constant electrical power, increase the density of the air.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de refroidissement comporte une pluralité de surfaces d’échange thermique, par exemple un bloc de surfaces d’échange thermique.According to one aspect of the invention, the cooling device comprises a plurality of heat exchange surfaces, for example a block of heat exchange surfaces.
Dans un mode de réalisation de l’invention, l’interface de montage du dispositif de refroidissement est placée au contact de la sortie d’air du compresseur électrique, sur une surface extérieure du corps du compresseur.In one embodiment of the invention, the mounting interface of the cooling device is placed in contact with the air outlet of the electric compressor, on an exterior surface of the compressor body.
Selon un aspect de l’invention, le compresseur comporte une volute présentant une sortie et l’interface de montage est disposée en sortie de cette volute.According to one aspect of the invention, the compressor has a scroll having an outlet and the mounting interface is arranged at the outlet of this scroll.
Selon un aspect de l’invention, le dispositif de refroidissement est majoritairement hors de la volute, notamment totalement hors de la volute.According to one aspect of the invention, the cooling device is mainly outside the volute, in particular completely outside the volute.
Par exemple le dispositif de refroidissement est disposé dans le prolongement de la volute.For example, the cooling device is arranged in the extension of the volute.
Selon un autre aspect de l’invention, le bloc de surfaces d’échange thermique intercepte le flux d’air ayant circulé dans le compresseur, en sortie du compresseur.According to another aspect of the invention, the block of heat exchange surfaces intercepts the air flow having circulated in the compressor, at the outlet of the compressor.
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, le système comprend un boîtier monté sur le corps du compresseur via l’interface de montage, le boîtier et le corps formant un carter du dispositif de refroidissement.In a particular embodiment of the invention, the system comprises a housing mounted on the body of the compressor via the mounting interface, the housing and the body forming a housing of the cooling device.
Selon un aspect de l’invention, l’interface de montage est une collerette du corps du compresseur, collerette contre laquelle vient s’appliquer le boitier pour former le carter du dispositif de refroidissement.According to one aspect of the invention, the mounting interface is a flange of the body of the compressor, a flange against which the housing is applied to form the housing of the cooling device.
Selon un aspect de l’invention, le carter définit une cavité intérieure dans laquelle est disposée la surface d’échange thermique, ou le cas échéant un groupe de surfaces d’échange thermique, ce groupe étant par exemple un bloc de surfaces d’échange thermique.According to one aspect of the invention, the casing defines an interior cavity in which the heat exchange surface is arranged, or where appropriate a group of heat exchange surfaces, this group being for example a block of exchange surfaces thermal.
De ce fait, le maintien mécanique du dispositif de refroidissement en sortie du compresseur est facilité. En outre, le boîtier permet d’isoler le dispositif de refroidissement par rapport à l’environnement extérieur et ainsi d’assurer au moins en partie l’étanchéité.Therefore, the mechanical maintenance of the cooling device at the outlet of the compressor is facilitated. In addition, the housing makes it possible to isolate the cooling device from the external environment and thus at least partially ensure sealing.
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, le boîtier est au moins partiellement en matière plastique.In a particular embodiment of the invention, the housing is at least partially made of plastic.
Ainsi, la partie en plastique du boîtier permet d’améliorer encore les propriétés thermiques.Thus, the plastic part of the housing makes it possible to further improve the thermal properties.
En effet, les propriétés isolantes intrinsèques (conductivité et conduction) du plastique limitent les pertes thermiques avec le milieu ambiant ainsi que la volute métallique du compresseur.Indeed, the intrinsic insulating properties (conductivity and conduction) of the plastic limit the thermal losses with the ambient medium as well as the metal scroll of the compressor.
Notamment l’utilisation d’un boîtier plastique permet un découplage thermique entre le compresseur et le dispositif de refroidissement grâce à l’isolation de la surface de contact avec le compresseur via un joint plat d’isolation thermique.In particular, the use of a plastic housing allows thermal decoupling between the compressor and the cooling device thanks to the insulation of the contact surface with the compressor via a flat thermal insulation seal.
Le corps du compresseur est par exemple en aluminium. De ce fait, le boîtier en plastique isole thermiquement le dispositif de refroidissement plus froid que le corps en aluminium du compresseur et que l’environnement sous-capot moteur.The compressor body is for example made of aluminum. As a result, the plastic housing thermally insulates the cooler cooler than the aluminum body of the compressor and the environment under the engine hood.
Selon un aspect de l’invention, le boîtier est réalisé d’un seul tenant.According to one aspect of the invention, the housing is made in one piece.
Le boîtier est par exemple réalisé par moulage.The housing is for example produced by molding.
Selon un aspect de l’invention, le boîtier plastique comprend une lame d’air agencée pour augmenter l’isolation thermique avec le milieu ambiant.According to one aspect of the invention, the plastic housing comprises an air space arranged to increase thermal insulation with the ambient environment.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le boîtier est fixé au corps du compresseur de manière détachable, par exemple à l’aide d’organes de fixation fixés sur le corps et/ou le boîtier.According to a particular embodiment of the invention, the housing is detachably fixed to the body of the compressor, for example by means of fixing members fixed to the body and / or the housing.
Par exemple, ces organes de fixation peuvent comprendre une ou plusieurs vis coopérant avec des trous formés dans le corps du compresseur.For example, these fixing members may include one or more screws cooperating with holes formed in the body of the compressor.
Selon un autre aspect d’un mode de réalisation de l’invention, le boîtier présente une ouverture apte à laisser passer l’air d’admission.According to another aspect of an embodiment of the invention, the housing has an opening capable of letting the intake air pass.
Ainsi, cela permet de faciliter l’intégration du dispositif de refroidissement au contact du compresseur.Thus, this facilitates the integration of the cooling device in contact with the compressor.
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, le système comprend des moyens d’étanchéité ménagés entre le boîtier et le corps du compresseur, au contact de l’interface de montage.In a particular embodiment of the invention, the system comprises sealing means formed between the housing and the body of the compressor, in contact with the mounting interface.
Cela permet d’améliorer l’isolation thermique du système et ainsi le rendement.This improves the thermal insulation of the system and thus the efficiency.
Par exemple, les moyens d’étanchéité peuvent comprendre un joint d’étanchéité.For example, the sealing means may include a seal.
Dans une variante de l’invention, le boîtier présente une surface extérieure comprenant des nervures de renforcement mécanique.In a variant of the invention, the housing has an outer surface comprising mechanical reinforcement ribs.
Selon un aspect de l’invention, la sortie du compresseur, notamment de la volute, présente une forme sensiblement rectangulaire.According to one aspect of the invention, the outlet of the compressor, in particular of the scroll, has a substantially rectangular shape.
Selon un aspect de l’invention, la collerette qui définit l’interface de montage est également de forme sensiblement rectangulaire. Cette collerette peut comporter une ou plusieurs oreilles avec un trou de passage pour vis.According to one aspect of the invention, the collar which defines the mounting interface is also of substantially rectangular shape. This flange may include one or more ears with a screw hole.
Selon un aspect de l’invention, l’interface de montage est sensiblement plane.According to one aspect of the invention, the mounting interface is substantially planar.
Selon un aspect de l’invention, le boîtier comporte une entaille, notamment latérale, agencée pour permettre le passage d’au moins un connecteur fluidique permettant de faire circuler dans le dispositif de refroidissement du fluide de refroidissement.According to one aspect of the invention, the housing comprises a notch, in particular a lateral notch, arranged to allow the passage of at least one fluid connector making it possible to circulate in the device for cooling the cooling fluid.
Selon un aspect de l’invention, l’entaille pour le connecteur fluidique est disposé perpendiculairement au sens de l’écoulement de l’air d’admission dans le dispositif de refroidissement.According to one aspect of the invention, the notch for the fluid connector is arranged perpendicular to the direction of flow of the intake air into the cooling device.
Le connecteur fluidique peut comporter une entrée et une sortie 15 pour du fluide de refroidissement.The fluid connector may have an inlet and an outlet 15 for cooling fluid.
Selon un aspect de l’invention, chaque connecteur fluidique est connecté à des canaux du dispositif de refroidissement, lesquels canaux sont au contact des surfaces d’échange thermique.According to one aspect of the invention, each fluid connector is connected to channels of the cooling device, which channels are in contact with the heat exchange surfaces.
Selon un aspect de l’invention, les surfaces d’échange thermique 20 sont disposées parallèlement entre elles, au moins partiellement.According to one aspect of the invention, the heat exchange surfaces 20 are arranged parallel to each other, at least partially.
Selon un aspect de l’invention, les surfaces d’échange thermique sont agencées de manière à ce que l’air d’admission qui circule dans ce dispositif de refroidissement passe entre les surfaces d’échange thermique.According to one aspect of the invention, the heat exchange surfaces are arranged so that the intake air which circulates in this cooling device passes between the heat exchange surfaces.
Selon un aspect de l’invention, les surfaces d’échange thermique 25 sont solidaires ensemble de manière à former un bloc de refroidissement disposé dans le carter.According to one aspect of the invention, the heat exchange surfaces 25 are integral together so as to form a cooling block arranged in the casing.
Selon un aspect de l’invention, ce bloc est au moins partiellement entouré, à l’une de ses extrémités, par le joint d’étanchéité précité.According to one aspect of the invention, this block is at least partially surrounded, at one of its ends, by the aforementioned seal.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif de refroidissement est logé au moins partiellement dans le corps de compresseur.According to another aspect of the invention, the cooling device is housed at least partially in the compressor body.
Selon un autre aspect de l’invention, le bloc de surfaces d’échange thermique est logé majoritairement dans le corps du compresseur.According to another aspect of the invention, the block of heat exchange surfaces is mainly housed in the body of the compressor.
Le corps du compresseur correspond notamment à un carter mécanique disposé autour du moteur électrique et de l’arbre d’entraînement associé.The compressor body corresponds in particular to a mechanical casing arranged around the electric motor and the associated drive shaft.
Selon un autre aspect de l’invention, le bloc de surfaces d’échange thermique intercepte le flux d’air circulant dans le compresseur avant que ce flux ne quitte le compresseur.According to another aspect of the invention, the block of heat exchange surfaces intercepts the air flow circulating in the compressor before this flow leaves the compressor.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif de refroidissement s’étend majoritairement, dans la direction radiale, en retrait du rayon maximal du corps de compresseur.According to another aspect of the invention, the cooling device mainly extends, in the radial direction, set back from the maximum radius of the compressor body.
Selon un autre aspect de l’invention, le bloc de surfaces d’échange thermique est localisé majoritairement, dans la direction radiale, en retrait du rayon maximal d’une volute du compresseur.According to another aspect of the invention, the block of heat exchange surfaces is located mainly, in the radial direction, set back from the maximum radius of a scroll of the compressor.
Selon un autre aspect de l’invention, le dispositif de refroidissement s’étend entre une partie principale de la volute et une portion d’extrémité qui guide l’air comprimé vers la sortie du compresseur.According to another aspect of the invention, the cooling device extends between a main part of the volute and an end portion which guides the compressed air towards the outlet of the compressor.
Cette disposition permet de profiter de l’espace radial disponible autour du moteur électrique du compresseur pour placer le dispositif de refroidissement, ce qui permet d’avoir un ensemble compact.This arrangement makes it possible to take advantage of the radial space available around the electric motor of the compressor to place the cooling device, which makes it possible to have a compact assembly.
Selon un autre aspect de l’invention, la surface d’échange thermique est solidaire d’un support qui est monté sur l’interface de montage du corps de compresseur.According to another aspect of the invention, the heat exchange surface is secured to a support which is mounted on the mounting interface of the compressor body.
Selon un autre aspect de l’invention, le support comprend une face plane du côté des surfaces d’échange thermique.According to another aspect of the invention, the support comprises a flat face on the side of the heat exchange surfaces.
Selon un autre aspect de l’invention, le support comporte une plaque.According to another aspect of the invention, the support comprises a plate.
Selon un autre aspect de l’invention, le support est monté sur l’interface de montage à l’aide de vis.According to another aspect of the invention, the support is mounted on the mounting interface using screws.
Selon un autre aspect de l’invention, le support comporte des entrée et sortie pour connecter fluidiquement le bloc de surfaces d’échange thermique à une source de fluide de refroidissement.According to another aspect of the invention, the support has inlets and outlets for fluidly connecting the block of heat exchange surfaces to a source of cooling fluid.
Selon un autre aspect de l’invention, un joint d’étanchéité est prévu entre l’interface de montage et le support.According to another aspect of the invention, a seal is provided between the mounting interface and the support.
Selon un autre aspect de l’invention, ce support ou cette plaque sont réalisé en aluminium.According to another aspect of the invention, this support or this plate are made of aluminum.
Selon un autre aspect de l’invention, le refroidissement du corps du compresseur peut être assuré par une circulation de fluide de refroidissement au sein d’une double enveloppe faisant office de carter. Un des connecteurs se situe alors sur le carter tandis que le second se situe sur le dispositif de refroidissement. Le liquide de refroidissement peut circuler en série dans le dispositif de refroidissement et le carter du compresseur.According to another aspect of the invention, the cooling of the compressor body can be ensured by a circulation of cooling fluid within a double jacket serving as a casing. One of the connectors is then located on the housing while the second is located on the cooling device. The coolant can circulate in series in the cooling device and the compressor housing.
Selon un aspect de l’invention, le compresseur électrique de suralimentation (« electric supercharger » en anglais) vient en complément d’un turbocompresseur pour palier son temps de réponse (dû à son inertie et au temps nécessaire pour que les gaz d'échappement aient une énergie suffisante pour l'entrainer). Le compresseur fournit une suralimentation en quelques centaines de millisecondes jusqu'à ce que le turbocompresseur ait une vitesse suffisante pour prendre le relais.According to one aspect of the invention, the electric supercharger comes in addition to a turbocharger to compensate for its response time (due to its inertia and the time required for the exhaust gases have enough energy to train it). The compressor provides supercharging in a few hundred milliseconds until the turbocharger has sufficient speed to take over.
La vitesse de rotation de ce type de machine électrique peut atteindre 70000 tours/min.The rotational speed of this type of electric machine can reach 70,000 rpm.
Selon une réalisation, ladite machine électrique tournante présente un temps de réponse de l’ordre de 250ms pour passer de 5000 à 70000 tours/min.According to one embodiment, said rotary electrical machine has a response time of around 250 ms, going from 5000 to 70,000 rpm.
L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description suivante, fournie à titre d’exemple illustratif et non limitatif et en référence aux dessins annexés parmi lesquels :The invention will be better understood and other details, characteristics and advantages of the invention will appear more clearly in the light of the following description, provided by way of illustrative and nonlimiting example and with reference to the appended drawings among which:
- la figure 1 est une vue éclatée en perspective d’un premier mode de réalisation de l’invention ;- Figure 1 is an exploded perspective view of a first embodiment of the invention;
- la figure 1 a illustre un compresseur du système de la figure 1,FIG. 1 a illustrates a compressor of the system of FIG. 1,
- la figure 2 est une vue assemblée en perspective du mode de réalisation de la figure 1 ;- Figure 2 is an assembled perspective view of the embodiment of Figure 1;
- les figures 3 et 4 sont des vues en perspective d’un deuxième mode de réalisation de l’invention, avant et après montage,FIGS. 3 and 4 are perspective views of a second embodiment of the invention, before and after mounting,
- les figures 5 à 8 représentent un autre exemple de réalisation de l’invention, et- Figures 5 to 8 show another embodiment of the invention, and
- la figure 9 illustre le domaine de valeurs optimisées pour L et W.- Figure 9 illustrates the range of values optimized for L and W.
On a représenté, en relation avec les figures 1 et 2, un premier mode de réalisation de l’invention d’un système 100 de gestion d’air d’admission d’un moteur thermique de véhicule automobile, qui comprend un compresseur électrique 1 et un dispositif de refroidissement 2.There is shown, in relation to FIGS. 1 and 2, a first embodiment of the invention of a system 100 for managing intake air of a heat engine of a motor vehicle, which comprises an electric compressor 1 and a cooling device 2.
La figure 1a montre le compresseur de sur-alimentation électrique 1 comportant une roue 12 munie d'ailettes 13 apte à aspirer, via une entrée 14, de l'air non-comprimé issu d'une source d'air (non représentée) et à refouler de l'air comprimé via la sortie 15 après passage dans une volute 16. La sortie 15 peut être reliée à un répartiteur d’admission (non représenté) situé en amont du moteur à explosions afin d'optimiser le remplissage des cylindres du moteur à combustion. En l'occurrence, l'aspiration de l'air est réalisée suivant une direction axiale, c’est-à-dire suivant l'axe X de la roue 12, et le refoulement est réalisé suivant une direction radiale sensiblement perpendiculaire à l'axe X de la roue 12. L’air pourrait être pré-comprimé sur un turbo mécanique en amont.FIG. 1a shows the electric supercharging compressor 1 comprising a wheel 12 provided with fins 13 capable of sucking, via an inlet 14, uncompressed air coming from an air source (not shown) and to discharge compressed air via the outlet 15 after passing through a volute 16. The outlet 15 can be connected to an intake distributor (not shown) located upstream of the explosion engine in order to optimize the filling of the cylinders of the combustion engine. In this case, the air suction is carried out in an axial direction, that is to say along the axis X of the wheel 12, and the discharge is carried out in a radial direction substantially perpendicular to the X axis of the wheel 12. The air could be pre-compressed on a mechanical turbo upstream.
La roue 12 est entraînée par une machine électrique 17 montée à l'intérieur d’un carter ou corps 18. Cette machine 17 est configurée en moteur. Cette machine électrique 17 comporte un stator 29, qui pourra être polyphasé, entourant un rotor 10 avec présence d'un entrefer. Ce stator 29 est monté dans le corps de compresseur 18. Le rotor 10 est solidaire d’un arbre 19 coopérant avec des roulements 20a et 20b. L'arbre 19 est lié en rotation avec la roue 12 ainsi qu'avec le rotor 10.The wheel 12 is driven by an electric machine 17 mounted inside a casing or body 18. This machine 17 is configured as a motor. This electric machine 17 comprises a stator 29, which may be polyphase, surrounding a rotor 10 with the presence of an air gap. This stator 29 is mounted in the compressor body 18. The rotor 10 is integral with a shaft 19 cooperating with bearings 20a and 20b. The shaft 19 is linked in rotation with the wheel 12 as well as with the rotor 10.
Le stator 29 comporte un corps constitué par un empilage de tôles minces formant une couronne, dont la face intérieure est pourvue d'encoches ouvertes vers l'intérieur pour recevoir des enroulements de phase.The stator 29 comprises a body constituted by a stack of thin sheets forming a crown, the inner face of which is provided with notches open towards the inside to receive phase windings.
Le rotor 10 d'axe de rotation X est par exemple à aimants permanents. Le rotor 10 comporte un corps formé ici par un empilement de tôles.The rotor 10 of axis of rotation X is for example with permanent magnets. The rotor 10 comprises a body formed here by a stack of sheets.
Une paroi de fond 45 ferme le corps de compresseur 18, sur le côté opposé à la roue 12.A bottom wall 45 closes the compressor body 18, on the side opposite the wheel 12.
Le corps 18 comprend à la fois une partie 18a qui entoure le moteur 17 et une partie 18b formant la volute 16. Ces parties 18a et 18b sont des pièces distinctes et assemblés ensemble, notamment à l’aide de vis.The body 18 comprises both a part 18a which surrounds the motor 17 and a part 18b forming the volute 16. These parts 18a and 18b are separate parts and assembled together, in particular using screws.
Le corps 18 définit un compartiment pour recevoir des composants électroniques non représentés.The body 18 defines a compartment for receiving electronic components, not shown.
Le corps 18 ou au moins sa partie 18a peut être en aluminium. Toutefois, on peut bien évidemment mettre en oeuvre un corps de compresseur fabriqué dans un autre matériau.The body 18 or at least its part 18a can be made of aluminum. However, it is obviously possible to use a compressor body made of another material.
Le dispositif de refroidissement 2 est apte à refroidir l’air qui circule à travers le compresseur 1.The cooling device 2 is capable of cooling the air which circulates through the compressor 1.
Ce dispositif de refroidissement 3 est pourvu d’un groupe de surfaces d’échange thermique 31 ou échangeur 31. Dans l’exemple illustré, la surface d’échange thermique 31 présente une alternance de paires de plaques, permettant la circulation d’un fluide de refroidissement, et d’intercalaires permettant la circulation de l’air sortant du compresseur 1.This cooling device 3 is provided with a group of heat exchange surfaces 31 or exchanger 31. In the example illustrated, the heat exchange surface 31 has alternating pairs of plates, allowing the circulation of a fluid cooling, and spacers allowing the circulation of air leaving compressor 1.
Bien entendu, dans d’autres modes de réalisation, on peut avoir des surfaces d’échange thermique comprenant une alternance de tubes de circulation de fluide et d’ailettes.Of course, in other embodiments, it is possible to have heat exchange surfaces comprising an alternation of fluid circulation tubes and fins.
La partie 18a du corps du compresseur 18 comporte une interface de montage 23 du dispositif de refroidissement 2.The part 18a of the body of the compressor 18 includes a mounting interface 23 for the cooling device 2.
L’interface de montage 23 est disposée en sortie 15 de cette volute 16.The mounting interface 23 is arranged at the outlet 15 of this volute 16.
Le dispositif de refroidissement 2 est entièrement hors de la volute.The cooling device 2 is entirely out of the volute.
Le dispositif de refroidissement 2 est disposé dans le prolongement de la volute 16.The cooling device 2 is arranged in the extension of the volute 16.
Les surfaces d’échange thermique 31 interceptent le flux d’air ayant circulé dans le compresseur 1, en sortie 15 du compresseur.The heat exchange surfaces 31 intercept the air flow having circulated in the compressor 1, at outlet 15 of the compressor.
Le système 100 comprend un boîtier 4 monté sur le corps 18 du compresseur via l’interface de montage 23, le boîtier 4 et le corps 18 formant un carter du dispositif de refroidissement 3.The system 100 comprises a housing 4 mounted on the body 18 of the compressor via the mounting interface 23, the housing 4 and the body 18 forming a housing of the cooling device 3.
L’interface de montage 23 est une collerette de la partie 18a du corps du compresseur, collerette contre laquelle vient s’appliquer le boîtierThe mounting interface 23 is a flange of the part 18a of the compressor body, a flange against which the housing is applied.
4.4.
Le boîtier 4 est au moins partiellement en matière plastique, réalisé par moulage d’un seul tenant.The housing 4 is at least partially made of plastic, produced by molding in one piece.
La partie du corps 18a du compresseur est par exemple en aluminium.The part of the body 18a of the compressor is for example made of aluminum.
Le boîtier 4 est fixé au corps 18 du compresseur de manière détachable, par exemple à l’aide de vis 51 fixés sur le corps 18 et le boîtierThe housing 4 is detachably attached to the body 18 of the compressor, for example using screws 51 fixed to the body 18 and the housing
4.4.
Le boîtier 4 présente une ouverture 41 apte à laisser passer l’air d’admission.The housing 4 has an opening 41 capable of allowing the intake air to pass.
Le système peut comprendre un joint d’étanchéité 39 disposé entre le boîtier et le corps du compresseur, au contact de l’interface de montage 23, autour de la bride de montage et sur le pourtour gauche du faisceau ou bloc de surfaces d’échange thermique.The system may include a seal 39 disposed between the housing and the body of the compressor, in contact with the mounting interface 23, around the mounting flange and on the left periphery of the bundle or block of exchange surfaces. thermal.
Le boîtier 4 présente une surface extérieure comprenant des nervures 42 de renforcement mécanique. Les nervures 42 permettent au boîtier 4 d’avoir une meilleure résistance mécanique, par exemple aux déformations thermiques.The housing 4 has an outer surface comprising ribs 42 for mechanical reinforcement. The ribs 42 allow the housing 4 to have better mechanical resistance, for example to thermal deformations.
La sortie 15 du compresseur présente une forme sensiblement rectangulaire et la collerette 23 qui définit l’interface de montage est également de forme sensiblement rectangulaire. Cette collerette 23 peut comporter une ou plusieurs oreilles 52 avec un trou de passage pour vis.The outlet 15 of the compressor has a substantially rectangular shape and the flange 23 which defines the mounting interface is also of substantially rectangular shape. This flange 23 may include one or more ears 52 with a through hole for screws.
Au lieu de rectangulaire, la sortie 15 peut avoir une forme circulaire, ovale, carrée, ou polygonale en général.Instead of rectangular, the outlet 15 can have a circular, oval, square, or polygonal shape in general.
L’interface de montage 23 est sensiblement plane.The mounting interface 23 is substantially planar.
Le boîtier 4 comporte une entaille 44 latérale, agencée pour permettre le passage d’un connecteur fluidique 45 permettant de faire circuler dans le dispositif de refroidissement du fluide de refroidissement.The housing 4 has a lateral notch 44, arranged to allow the passage of a fluid connector 45 making it possible to circulate in the device for cooling the cooling fluid.
L’entaille 44 pour le connecteur fluidique est disposé perpendiculaire au sens de l’écoulement de l’air d’admission dans le dispositif de refroidissement.The notch 44 for the fluidic connector is arranged perpendicular to the direction of flow of the intake air into the cooling device.
Le connecteur fluidique 45 comporte des entrée et sortie 311 et 312 pour du fluide de refroidissement.The fluid connector 45 has inlets and outlets 311 and 312 for coolant.
Ce connecteur fluidique 45 est connecté à des canaux du dispositif de refroidissement, lesquels canaux sont au contact des surfaces d’échange thermique.This fluid connector 45 is connected to channels of the cooling device, which channels are in contact with the heat exchange surfaces.
Les surfaces d’échange thermique 31 sont agencées de manière à ce que l’air d’admission qui circule dans ce dispositif de refroidissement passe entre les surfaces d’échange thermique.The heat exchange surfaces 31 are arranged so that the intake air which circulates in this cooling device passes between the heat exchange surfaces.
Dans l’exemple illustré, le dispositif de refroidissement 3 est placé de telle sorte que le flux d’air sortant du compresseur électrique arrive perpendiculairement à une direction longitudinale du dispositif formée par l’alignement des paires de plaques.In the example illustrated, the cooling device 3 is placed so that the air flow leaving the electric compressor arrives perpendicular to a longitudinal direction of the device formed by the alignment of the pairs of plates.
En d’autres termes, le dispositif de refroidissement 3 est placé de telle sorte que le flux d’air d’admission sortant du compresseur puisse traverser les intercalaires et être refroidi par du fluide réfrigérant circulant dans les paires de plaques.In other words, the cooling device 3 is placed so that the flow of intake air leaving the compressor can pass through the spacers and be cooled by refrigerant circulating in the pairs of plates.
On pourrait bien évidemment prévoir d’autres moyens de fixation du boîtier 4 au corps 18 du compresseur 2, tel que des systèmes crochets/encoches, un collage, ou des moyens de fixation non amovibles.One could obviously provide other means of fixing the housing 4 to the body 18 of the compressor 2, such as hook / notch systems, bonding, or non-removable fixing means.
L’ouverture 41 présente, dans l’exemple illustré, une section sensiblement circulaire ménagée à l’extrémité d’une tubulure de forme cylindrique 410.The opening 41 has, in the example illustrated, a substantially circular section formed at the end of a tube of cylindrical shape 410.
On présente maintenant, en relation avec les figures 3 et 4, un autre mode de réalisation de l’invention du système 100’.We now present, in relation to FIGS. 3 and 4, another embodiment of the invention of the 100 ’system.
Dans cet exemple, le compresseur électrique T comprend un corps 18’ qui présente une entrée d’air 14 et une sortie d’air 15. Le corps 18’, comme le corps 18, comporte des parties 18a’ et 18b’.In this example, the electric compressor T comprises a body 18 'which has an air inlet 14 and an air outlet 15. The body 18', like the body 18, has parts 18a 'and 18b'.
La partie du corps 18a’ peut par exemple être en aluminium.The body part 18a ’can for example be made of aluminum.
Le système 100’ comporte un dispositif de refroidissement 50 logé partiellement dans le corps 18’ de compresseur.The system 100 ’includes a cooling device 50 partially housed in the compressor body 18’.
Ce dispositif de refroidissement 50 est pourvu d’une surface d’échange thermique 31’ ou échangeur 3Γ. Dans l’exemple illustré, la surface d’échange thermique 31’ présente une alternance de paires de plaques, permettant la circulation d’un fluide de refroidissement, et d’intercalaires permettant la circulation de l’air sortant du compresseur T.This cooling device 50 is provided with a heat exchange surface 31 ’or exchanger 3Γ. In the example illustrated, the heat exchange surface 31 ′ has an alternation of pairs of plates, allowing the circulation of a cooling fluid, and of dividers allowing the circulation of the air leaving the compressor T.
Toutefois, dans d’autres modes de réalisation, on pourrait imaginer une surface d’échange thermique 31’ comprenant une alternance de tubes de circulation de fluide et d’ailettes.However, in other embodiments, one could imagine a heat exchange surface 31 ’comprising an alternation of fluid circulation tubes and fins.
Cette surface d’échange 31’ présente également un support 55 portant une entrée 311’ de fluide et une sortie 312’ de fluide placées dans la continuité de l’empilement de paires de plaques.This exchange surface 31 ’also has a support 55 carrying an inlet 311 ′ of fluid and an outlet 312’ of fluid placed in continuity with the stack of pairs of plates.
Le corps 18’ du compresseur Γ comporte une interface 23’ de montage du dispositif de refroidissement 50.The body 18 ’of the compressor Γ has an interface 23’ for mounting the cooling device 50.
Les surfaces d’échange thermique sont logées majoritairement dans le corps 18’ du compresseur.The heat exchange surfaces are mainly housed in the 18 ’body of the compressor.
Les surfaces d’échange thermique 31’ interceptent le flux d’air circulant dans le compresseur avant que ce flux ne quitte le compresseur 1’.The heat exchange surfaces 31 ′ intercept the air flow circulating in the compressor before this flow leaves the compressor 1 ’.
Le dispositif de refroidissement 50 s’étend majoritairement, dans la direction radiale, en retrait du rayon maximal du corps 18’ de compresseur.The cooling device 50 extends mainly, in the radial direction, set back from the maximum radius of the compressor body 18 ’.
Les surfaces d’échange thermique sont localisées majoritairement, dans la direction radiale, en retrait du rayon maximal de la volute 16 du compresseur.The heat exchange surfaces are located mainly, in the radial direction, set back from the maximum radius of the volute 16 of the compressor.
Le dispositif de refroidissement 50 s’étend entre une partie principale 58 de la volute et une portion d’extrémité 59 qui guide l’air comprimé vers la sortie du compresseur.The cooling device 50 extends between a main part 58 of the volute and an end portion 59 which guides the compressed air towards the outlet of the compressor.
Le surface d’échange thermique3T est solidaire d’un support 55 qui est monté sur l’interface de montage 23’ du corps de compresseur.The heat exchange surface 3T is integral with a support 55 which is mounted on the mounting interface 23 ’of the compressor body.
Le support 55 comprend une face plane du côté des surfaces d’échange thermique, et comporte une plaque.The support 55 includes a flat face on the side of the heat exchange surfaces, and comprises a plate.
Le support 55 est monté sur l’interface de montage à l’aide de vis 51 ou tout autre système de fixation.The support 55 is mounted on the mounting interface using screws 51 or any other fixing system.
Le support 55 comporte des entrée et sortie 311 et 312 pour connecter fluidiquement le bloc de surfaces d’échange thermique à une source de fluide de refroidissement.The support 55 has inputs and outputs 311 and 312 for fluidly connecting the block of heat exchange surfaces to a source of cooling fluid.
Un joint d’étanchéité 66 de pourtour extérieur rectangulaire est prévu entre l’interface de montage 23’ et le support 55.A rectangular outer seal 66 is provided between the mounting interface 23 ′ and the support 55.
La plaque 55 est réalisée en aluminium.The plate 55 is made of aluminum.
Le dispositif de refroidissement 2 ;50 est disposé dans un circuit de climatisation du véhicule, notamment entre un détendeur et un évaporateur de ce circuit de climatisation.The cooling device 2; 50 is arranged in a vehicle air conditioning circuit, in particular between a pressure reducer and an evaporator of this air conditioning circuit.
Le dispositif de refroidissement est avantageusement placé à un emplacement froid du circuit de climatisation, juste après le détendeur dans une partie basse pression du circuit de climatisation. Le changement de phase dans une partie basse pression de la climatisation maximise le potentiel d’échange thermique.The cooling device is advantageously placed at a cold location in the air conditioning circuit, just after the regulator in a low pressure part of the air conditioning circuit. The phase change in a low pressure part of the air conditioning maximizes the potential for heat exchange.
Ceci permet d’avoir un dispositif de refroidissement le plus compact possible pour une capacité de refroidissement satisfaisante, facilitant son intégration avec le compresseur de suralimentation électrique. De plus le fait que le dispositif de refroidissement est en amont de l’évaporateur assure un flux de réfrigérant préétabli qui favorise la dynamique du système pour le transitoire.This makes it possible to have the most compact cooling device possible for satisfactory cooling capacity, facilitating its integration with the electric supercharging compressor. In addition, the fact that the cooling device is upstream of the evaporator ensures a preset flow of refrigerant which promotes the dynamics of the system for the transient.
Selon une autre variante de l’invention, le dispositif de refroidissement est placé fluidiquement sur une ligne haute pression pour limiter l’impact sur la climatisation.According to another variant of the invention, the cooling device is placed fluidically on a high pressure line to limit the impact on the air conditioning.
La phase transitoire de fonctionnement peut être par exemple une phase d’accélération du véhicule ou une reprise à bas régime moteur.The transient operating phase may for example be a vehicle acceleration phase or a resumption at low engine speed.
On va maintenant décrire un autre exemple de réalisation de l’invention, en référence aux figures 5 à 9.We will now describe another embodiment of the invention, with reference to FIGS. 5 to 9.
Le dispositif de refroidissement 110 est pourvu d’un échangeur thermique 111 formant un empilement alterné de tubes 112 (voir figure 8) à travers lesquels peut circuler un fluide de refroidissement et d’ailettes 113 (voir figure 8) au contact desquelles l’air est refroidi, système dans lequel un critère de dimensionnement de l’échangeur Cr est défini de la manière suivante :The cooling device 110 is provided with a heat exchanger 111 forming an alternating stack of tubes 112 (see FIG. 8) through which a coolant can flow and fins 113 (see FIG. 8) in contact with which the air is cooled, system in which a dimensioning criterion of the Cr exchanger is defined as follows:
Cr= DG*(Tair_target/Tair_out)*(1/Volume) oùCr = DG * (Tair_target / Tair_out) * (1 / Volume) where
DG est le gain en densité qui relie l’efficacité thermique et la chute de pressionDG is the gain in density which relates the thermal efficiency and the pressure drop
Tair_target est la température de l’air visée en sortie de compresseurTair_target is the target air temperature at the compressor outlet
Tair_out est la température réelle de l’air en sortie de compresseur les valeurs L et W étant contenues, afin d’avoir le critère Cr maximal avec une tolérance de 5%, dans le domaine délimité par les droites suivantes :Tair_out is the actual temperature of the air leaving the compressor, the values L and W being contained, in order to have the maximum Cr criterion with a tolerance of 5%, in the range delimited by the following lines:
W=-0.73L+128W = -0.73L + 128
W=-0.25L+55 pour L allant de 20mm à 100 mm la valeur L étant la longueur de l’échangeur prise parallèlement à la direction de circulation de l’air à refroidir (voir figures 6 et 7) la valeur W étant la largeur de l’échangeur prise perpendiculairement à L (voir figures 6 et 7).W = -0.25L + 55 for L going from 20mm to 100 mm the value L being the length of the exchanger taken parallel to the direction of circulation of the air to be cooled (see figures 6 and 7) the value W being the width of the exchanger taken perpendicular to L (see Figures 6 and 7).
Une valeur de hauteur H est également illustrée sur la figure 7, cette hauteur H mesurant une dimension dans le sens de l’empilement.A height value H is also illustrated in FIG. 7, this height H measuring a dimension in the direction of stacking.
Le domaine de Cr, en valeurs maximales à 5% près, compris entre les droites :The Cr domain, in maximum values to within 5%, between the lines:
W=-0.73L+128 (courbe C1)W = -0.73L + 128 (curve C1)
W=-0.25L+55 (courbe C2) est illustré sur la figure 9.W = -0.25L + 55 (curve C2) is illustrated in Figure 9.
Les points de forme carrée sur la figure 9 correspondent à un pas de tube de 6.9 mm.The points of square shape in figure 9 correspond to a tube pitch of 6.9 mm.
Les points de forme losange sur la figure 9 correspondent à un pas de tube de 5.9 mm.The diamond-shaped points in Figure 9 correspond to a tube pitch of 5.9 mm.
Le dispositif de refroidissement 110 comporte une enveloppe 115 dans laquelle est logé l’échangeur 111, cette enveloppe 115 étant pourvue d’une entrée d’air 116 se connectant fluidiquement à la sortie du compresseur électrique 1 pour permettre la circulation de l’air du compresseur vers l’échangeur thermique.The cooling device 110 comprises a casing 115 in which the exchanger 111 is housed, this casing 115 being provided with an air inlet 116 fluidly connecting to the outlet of the electric compressor 1 to allow the circulation of air from the compressor to the heat exchanger.
L’entrée 116 présente une portion 118 de forme sensiblement divergente en direction de l’échangeur, comme on peut le voir sur les figures 5 et 6.The inlet 116 has a portion 118 of substantially divergent shape in the direction of the exchanger, as can be seen in FIGS. 5 and 6.
L’enveloppe 115 comporte une sortie 119 ayant une portion 120 5 de forme convergente suivant la direction de circulation de l’air.The casing 115 has an outlet 119 having a portion 120 5 of converging shape in the direction of air circulation.
Les entrée 116 et sortie 119 comportent chacune une portion cylindrique 121, en plus des portions convergente 118 et divergente 120.The inlet 116 and outlet 119 each have a cylindrical portion 121, in addition to the converging 118 and diverging 120 portions.
Les portions cylindriques 121 sont coaxiales d’axe X1.The cylindrical portions 121 are coaxial with axis X1.
L’échangeur 111 dans l’enveloppe 115 est disposé entre la 10 portion divergente 118 et la portion convergente 120.The exchanger 111 in the casing 115 is arranged between the divergent portion 118 and the convergent portion 120.
Le dispositif de refroidissement 110 comporte un connecteur fluidique 45 pour la circulation de fluide de refroidissement, ce connecteur fluidique 45 s’étendant perpendiculairement à la direction X1 de circulation de l’air à refroidir.The cooling device 110 comprises a fluid connector 45 for the circulation of cooling fluid, this fluid connector 45 extending perpendicular to the direction X1 of circulation of the air to be cooled.
Les tubes 112 sont formés entre des plaques et comportent si on le souhaite des perturbateurs lisses.The tubes 112 are formed between plates and have, if desired, smooth disturbers.
Ces tubes 112 sont agencés pour permettre une circulation en au moins deux passes de préférence méthodiques du côté du fluide réfrigérant afin d’améliorer le transfert thermique tout en limitant la chute de pression du côté du fluide réfrigérant.These tubes 112 are arranged to allow circulation in at least two preferably methodical passes on the refrigerant side in order to improve the heat transfer while limiting the pressure drop on the refrigerant side.
La section transversale de l’échangeur thermique 111 atteint de préférence la section transversale de sortie du compresseur électrique à plus ou moins 15%.The cross section of the heat exchanger 111 preferably reaches the outlet cross section of the electric compressor at more or less 15%.
Le tableau ci-dessous donne deux exemples de réalisation de 25 l’invention de l’échangeur.The table below gives two exemplary embodiments of the invention of the exchanger.
Bien entendu, l’échangeur 31’ illustré sur la figure 3 peut 5 également être dimensionné avec les valeurs dans le domaine décrit en référence à la figure 9.Of course, the exchanger 31 ’illustrated in FIG. 3 can also be dimensioned with the values in the field described with reference to FIG. 9.
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