FR3059055A1 - ELECTRIC COMPRESSOR WITH SEAL FOR VOLUTE - Google Patents

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Abstract

Compresseur électrique (1) comportant au moins une roue (3) de compresseur entrainée par un ensemble moteur électrique (2) commandé par un ensemble électronique (9), une volute (12) dans laquelle est disposée la roue (3) du compresseur et un logement (4) moteur assemblée avec la volute (12), et comportant un joint (10) disposé entre le logement (4) moteur et la volute (12).Electric compressor (1) comprising at least one compressor wheel (3) driven by an electric motor assembly (2) controlled by an electronic assembly (9), a volute (12) in which the compressor wheel (3) is disposed and a housing (4) motor assembled with the volute (12), and having a seal (10) disposed between the housing (4) motor and the volute (12).

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE® FRENCH REPUBLIC

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 059 055 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)NATIONAL INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY © Publication number: 3,059,055 (to be used only for reproduction orders)

©) N° d’enregistrement national : 16 61183©) National registration number: 16 61183

COURBEVOIECOURBEVOIE

©) Int Cl8 : F 04 D 29/08 (2017.01), F 04 D 25/06©) Int Cl 8 : F 04 D 29/08 (2017.01), F 04 D 25/06

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1A1 PATENT APPLICATION

©) Date de dépôt : 18.11.16. ©) Date of filing: 18.11.16. ©) Demandeur(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE ©) Applicant (s): VALEO CONTROL SYSTEMS (30) Priorité : (30) Priority: MOTEUR Société par actions simplifiée — FR. ENGINE Simplified joint-stock company - FR. ©) Inventeur(s) : SOHIER YANNICK. ©) Inventor (s): SOHIER YANNICK. ©) Date de mise à la disposition du public de la ©) Date of public availability of the demande : 25.05.18 Bulletin 18/21. request: 25.05.18 Bulletin 18/21. (56) Liste des documents cités dans le rapport de (56) List of documents cited in the report recherche préliminaire : Se reporter à la fin du preliminary research: Refer to end of présent fascicule present booklet (© Références à d’autres documents nationaux (© References to other national documents ©) Titulaire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE ©) Holder (s): VALEO CONTROL SYSTEMS apparentés : related: MOTEUR Société par actions simplifiée. ENGINE Simplified joint-stock company. ©) Demande(s) d’extension : ©) Extension request (s): ©) Mandataire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE ©) Agent (s): VALEO CONTROL SYSTEMS MOTEUR Société par actions simplifiée. ENGINE Simplified joint-stock company.

COMPRESSEUR ELECTRIQUE AVEC JOINT POUR VOLUTE.ELECTRIC COMPRESSOR WITH JOINT FOR VOLUTE.

(Qf Compresseur électrique (1 ) comportant au moins une roue (3) de compresseur entraînée par un ensemble moteur électrique (2) commandé par un ensemble électronique (9), une volute (12) dans laquelle est disposée la roue (3) du compresseur et un logement (4) moteur assemblée avec la volute (12), et comportant un joint (10) disposé entre le logement (4) moteur et la volute (12).(Qf Electric compressor (1) comprising at least one compressor wheel (3) driven by an electric motor assembly (2) controlled by an electronic assembly (9), a volute (12) in which the wheel (3) of the compressor and a housing (4) motor assembled with the volute (12), and comprising a seal (10) disposed between the housing (4) motor and the volute (12).

FR 3 059 055 - A1FR 3 059 055 - A1

COMPRESSEUR ELECTRIQUE AVEC JOINT POUR VOLUTEELECTRIC COMPRESSOR WITH GASKET FOR VOLUTE

La présente invention concerne le domaine des compresseurs électriques, et plus particulièrement un compresseur électrique de suralimentation pour véhicule automobile.The present invention relates to the field of electric compressors, and more particularly an electric supercharging compressor for a motor vehicle.

Dans le cadre de l'invention, un compresseur électrique est un dispositif, utilisé pour suralimenter un moteur thermique, fonctionnant avec un moteur électrique entraînant une roue de compresseur et comportant un ensemble électronique.In the context of the invention, an electric compressor is a device, used for supercharging a heat engine, operating with an electric motor driving a compressor wheel and comprising an electronic assembly.

Le compresseur électrique est placé sur la ligne d'admission d'air d'un moteur à combustion interne. Le compresseur électrique joue le même rôle qu'un turbocompresseur, à savoir augmenter la pression d'admission des gaz frais dans le moteur, mais est utilisé notamment lors des phases transitoires pour palier aux problèmes de temps de réponse du turbocompresseur.The electric compressor is placed on the air intake line of an internal combustion engine. The electric compressor plays the same role as a turbocharger, namely increasing the intake pressure of fresh gases into the engine, but is used in particular during transient phases to alleviate the problems of response time of the turbocharger.

Un compresseur comporte au moins un moteur électrique entraînant une roue, commandée par un ensemble électronique. La roue est disposée dans une volute. Cette volute est assemblée avec le logement du compresseur comportant le moteur électrique. Afin de réaliser l'étanchéité entre la volute et le logement du compresseur, un joint est disposé à la jonction de la volute et du logement. Actuellement, le joint utilisé est un joint rond, épousant la forme du logement, et non pas la forme en spirale de la volute. II y'a donc ainsi une perte d'efficacité du joint.A compressor comprises at least one electric motor driving a wheel, controlled by an electronic assembly. The wheel is arranged in a volute. This volute is assembled with the compressor housing comprising the electric motor. In order to seal the volute and the compressor housing, a seal is placed at the junction of the volute and the housing. Currently, the seal used is a round seal, conforming to the shape of the housing, and not the spiral shape of the volute. There is therefore a loss of effectiveness of the seal.

La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant un compresseur électrique dont l'étanchéité entre la volute et le logement du compresseur est optimisée.The object of the present invention is therefore to overcome one or more of the drawbacks of the devices of the prior art by proposing an electric compressor whose sealing between the scroll and the housing of the compressor is optimized.

Pour cela la présente invention propose un compresseur électrique comportant au moins une roue de compresseur entraînée par un ensemble moteur électrique commandé par un ensemble électronique, une volute dans laquelle est disposée la roue du compresseur et un logement moteur assemblée avec la volute, et comportant un joint disposé entre le logement moteur et la volute.For this, the present invention provides an electric compressor comprising at least one compressor wheel driven by an electric motor assembly controlled by an electronic assembly, a scroll in which the compressor wheel is disposed and an engine housing assembled with the scroll, and comprising a gasket arranged between the motor housing and the volute.

L'étanchéité du compresseur est ainsi optimisée.The tightness of the compressor is thus optimized.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le joint est disposé entre une plaque arrière de roue et la volute.According to one embodiment of the invention, the seal is disposed between a rear wheel plate and the volute.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le joint est disposé dans un plan radial par rapport à un axe X d'un arbre du compresseur, au niveau de la jonction entre la plaque arrière et la volute.According to one embodiment of the invention, the seal is arranged in a radial plane with respect to an axis X of a compressor shaft, at the junction between the rear plate and the volute.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le joint est disposé de façon à épouser la forme du contour intérieur de la base de la volute.According to one embodiment of the invention, the seal is arranged so as to follow the shape of the interior contour of the base of the volute.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le joint à une forme arrondie dont le diamètre s'élargit au fur et à mesure que l'on s'éloigne de son centre.According to one embodiment of the invention, the joint has a rounded shape whose diameter widens as one moves away from its center.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le joint est un joint plat.According to one embodiment of the invention, the seal is a flat seal.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à aimant permanent ou à réluctance variable.According to one embodiment of the invention, the electric motor is a permanent magnet or variable reluctance motor.

L'invention concerne également l'utilisation du compresseur électrique selon l'invention dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible.The invention also relates to the use of the electric compressor according to the invention in an internal combustion or fuel cell engine.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles:Other objects, characteristics and advantages of the invention will be better understood and will appear more clearly on reading the description made below, with reference to the appended figures, given by way of example and in which:

- la figure 1 est une représentation schématique en coupe longitudinale montrant un compresseur électrique selon l'invention,FIG. 1 is a schematic representation in longitudinal section showing an electric compressor according to the invention,

- la figure 2 est une représentation schématique en coupe radiale d'un compresseur électrique selon l'invention.- Figure 2 is a schematic representation in radial section of an electric compressor according to the invention.

La présente invention concerne un compresseur électrique 1.The present invention relates to an electric compressor 1.

Dans le cadre de l'invention, on entend par compresseur électrique 1, un compresseur d'air, volumétrique ou non et par exemple centrifuge ou radial, entraîné par un moteur électrique, dans le but de suralimenter un moteur thermique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur asynchrone à courant continue ou alternatif, ou tout type de moteur électrique du même type.In the context of the invention, the expression electric compressor 1 means an air compressor, volumetric or not and for example centrifugal or radial, driven by an electric motor, with the aim of supercharging a heat engine. According to one embodiment of the invention, the electric motor is an asynchronous DC or alternating current motor, or any type of electric motor of the same type.

Plus précisément, selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à réluctance variable (également appelée machine SRM pour Switched Réluctance Motor selon la terminologie anglaise).More specifically, according to one embodiment of the invention, the electric motor is a variable reluctance motor (also called SRM machine for Switched Reluctance Motor according to English terminology).

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le moteur est un moteur à aimant permanent.According to another embodiment of the invention, the motor is a permanent magnet motor.

La figure 1 illustre un exemple de compresseur 1 électrique. Le compresseur électrique 1 comprend au moins un ensemble 2 moteur électrique, et une roue 3 de compresseur. L'ensemble 2 moteur électrique comprend un logement 4 ou enveloppe 4 moteur dans lequel est disposé, à l'intérieur, un moteur électrique 5. Le moteur électrique 5 comporte au moins un rotor et un stator. Le moteur électrique 5 permet la mise en rotation d'un arbre 6 du compresseur électrique via des roulements 7. L'arbre 6 entraîne ainsi en rotation la roue 3 du compresseur 1. Plus précisément une extrémité de l'arbre 6 est entraînée en rotation par le moteur électrique, et une autre extrémité de l'arbre 6 entraîne en rotation la roue 3 du compresseur.Figure 1 illustrates an example of an electric compressor 1. The electric compressor 1 comprises at least one assembly 2 electric motor, and a compressor wheel 3. The assembly 2 electric motor comprises a housing 4 or envelope 4 motor in which is disposed, inside, an electric motor 5. The electric motor 5 comprises at least one rotor and one stator. The electric motor 5 allows the rotation of a shaft 6 of the electric compressor via bearings 7. The shaft 6 thus rotates the wheel 3 of the compressor 1. More precisely, one end of the shaft 6 is driven in rotation by the electric motor, and another end of the shaft 6 rotates the wheel 3 of the compressor.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte un ensemble électronique 9 permettant de commander le compresseur 1 électrique. On entend par ensemble électronique 9, l'électronique de puissance et/ou de contrôle, et par exemple la carte électronique, les composants de filtrage (inductances...), les capacités, les modules de puissance...According to one embodiment of the invention, the compressor 1 comprises an electronic assembly 9 making it possible to control the electric compressor 1. By electronic assembly 9 is meant power and / or control electronics, and for example the electronic card, filtering components (inductors, etc.), capacitors, power modules, etc.

Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble électronique 9 est disposé entre l'arrière de la roue 3 et le moteur électrique 5 ou le logement moteur 4.According to one embodiment of the invention, the electronic assembly 9 is arranged between the rear of the wheel 3 and the electric motor 5 or the motor housing 4.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte entre l'arrière de la roue 3 et le logement 4 moteur, une plaque 31 arrière de roue 3 (également appelée front plate selon la terminologie anglaise).According to one embodiment of the invention, the compressor 1 comprises, between the rear of the wheel 3 and the motor housing 4, a rear plate 31 of the wheel 3 (also called flat front according to English terminology).

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, non illustrée, l'ensemble électronique est disposé à l'extrémité du moteur électrique, à l'opposé de la roue de compresseur.According to another embodiment of the invention, not illustrated, the electronic assembly is arranged at the end of the electric motor, opposite the compressor wheel.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte une volute 12 permettant le passage de l'air du compresseur 1. La roue 3 du compresseur est disposée dans la volute 12.According to one embodiment of the invention, the compressor 1 comprises a volute 12 allowing the passage of air from the compressor 1. The wheel 3 of the compressor is placed in the volute 12.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la roue du compresseur 1 est une roue à aubes.According to one embodiment of the invention, the wheel of the compressor 1 is a paddle wheel.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le logement 4 moteur est fixé au niveau de la jonction avec la volute 12, par tous moyens 11 de fixation tels que par exemple vissage, soudure ou collage.According to one embodiment of the invention, the motor housing 4 is fixed at the junction with the volute 12, by any fixing means 11 such as for example screwing, welding or gluing.

Dans le cadre de l'invention illustrée figure 2, un joint 10 est disposé entre la volute 12 et le logement 4 moteur.In the context of the invention illustrated in Figure 2, a seal 10 is disposed between the volute 12 and the housing 4 motor.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le joint 10 est disposé entre la plaque 31 arrière de roue 3 et la volute 12. Plus précisément, le joint 10 est disposé dans un plan radial par rapport à l'axe X de l'arbre 6 du compresseur 1 au niveau de la jonction entre la plaque 31 arrière et la volute 12.According to one embodiment of the invention, the seal 10 is disposed between the rear plate 31 of the wheel 3 and the volute 12. More specifically, the seal 10 is disposed in a radial plane relative to the axis X of the shaft 6 of compressor 1 at the junction between rear plate 31 and volute 12.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le joint 10 est disposé de façon à épouser la forme du contour intérieur de la base de la volute 12.According to one embodiment of the invention, the seal 10 is arranged so as to follow the shape of the interior contour of the base of the volute 12.

Dans le cadre de l'invention la forme du contour intérieur est définie par une forme arrondie dont le diamètre s'élargit au fur et à mesure que l'on s'éloigne de son centre.In the context of the invention, the shape of the interior contour is defined by a rounded shape whose diameter widens as one moves away from its center.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le joint 10 a une forme arrondie dont le diamètre s'élargit au fur et à mesure que l'on s'éloigne de son centre.According to one embodiment of the invention, the seal 10 has a rounded shape whose diameter widens as one moves away from its center.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le joint 10 est un joint plat.According to one embodiment of the invention, the seal 10 is a flat seal.

Un tel joint 10 permet d'améliorer l'étanchéité entre la volute 12 et le logement 4 moteur.Such a seal 10 improves the seal between the volute 12 and the housing 4 motor.

Un compresseur selon l'invention est utilisé dans un moteur à combustion, et par exemple un moteur à combustion interne ou à pile à combustible.A compressor according to the invention is used in a combustion engine, for example an internal combustion engine or a fuel cell.

La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications.The scope of the present invention is not limited to the details given above and allows embodiments in many other specific forms without departing from the scope of the invention. Therefore, the present embodiments should be considered by way of illustration, and may be modified without however departing from the scope defined by the claims.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Compresseur électrique (1) comportant au moins une roue (3) de compresseur entraînée par un ensemble moteur électrique (2) commandé par un ensemble électronique (9), une volute (12) dans laquelle est disposée la roue (3) du compresseur et un logement (4) moteur assemblée avec la volute (12), et comportant un joint (10) disposé entre le logement (4) moteur et la volute (12).1. Electric compressor (1) comprising at least one compressor wheel (3) driven by an electric motor assembly (2) controlled by an electronic assembly (9), a volute (12) in which the wheel (3) of the compressor and a housing (4) motor assembled with the volute (12), and comprising a seal (10) disposed between the housing (4) motor and the volute (12). 2. Compresseur électrique (1), selon la revendication 1, dans lequel le joint (10) est disposé entre une plaque (31) arrière de roue (3) et la volute (12).2. Electric compressor (1) according to claim 1, wherein the seal (10) is disposed between a plate (31) rear wheel (3) and the volute (12). 3. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 1 ou 2, dans lequel le joint (10) est disposé dans un plan radial par rapport à un axe X d'un arbre (6) du compresseur (1), au niveau de la jonction entre la plaque (31) arrière et la volute (12).3. Electric compressor (1) according to one of claims 1 or 2, wherein the seal (10) is arranged in a radial plane relative to an axis X of a shaft (6) of the compressor (1), at the level of the junction between the rear plate (31) and the volute (12). 4. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 1 à 3, dans lequel le joint (10) est disposé de façon à épouser la forme du contour intérieur de la base de la volute (12).4. Electric compressor (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the seal (10) is arranged to match the shape of the inner contour of the base of the volute (12). 5. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 1 à 4, dans lequel le joint (10) à une forme arrondie dont le diamètre s'élargit au fur et à mesure que l'on s'éloigne de son centre.5. Electric compressor (1) according to one of claims 1 to 4, wherein the seal (10) has a rounded shape whose diameter widens as one moves away from its center. 6. Compresseur électrique (1), selon une des revendications 1 à 5, dans lequel le joint (10) est un joint plat.6. Electric compressor (1) according to one of claims 1 to 5, wherein the seal (10) is a flat seal. 7. Compresseur électrique selon une des revendications 1 à 6, dans lequel le moteur électrique (2) est un moteur à aimant permanent ou à réluctance variable.7. Electric compressor according to one of claims 1 to 6, wherein the electric motor (2) is a permanent magnet motor or variable reluctance. 8. Utilisation du compresseur (1) électrique selon une des revendications précédentes dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible.8. Use of the electric compressor (1) according to one of the preceding claims in an internal combustion engine or fuel cell. 1/11/1
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