FR3069895A1 - CENTRIFUGAL TYPE WHEEL FOR MOTOR FAN GROUP - Google Patents
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Abstract
Roue (5) de type centrifuge pour un groupe moto-ventilateur destiné à être monté sur système de chauffage/ventilation et/ou de climatisation de véhicule automobile, ladite roue comportant un moyeu (15) apte à être monté sur un arbre (9a) moteur, une couronne (17) périphérique pourvue d'une succession de pales (19) ; ledit moyeu (15) et la couronne (17) périphérique étant reliés l'un à l'autre, caractérisée en ce que la roue (5) comprend au moins une pale (19) dont l'angle d'attaque (ß1) est compris entre 67° et 79°, et en ce que le rapport entre le diamètre intérieur (D1) et le diamètre extérieur (D2) de la roue (5) est compris entre 75% et 85%.Wheel (5) centrifugal type for a motor-fan unit intended to be mounted on heating / ventilation system and / or air conditioning of a motor vehicle, said wheel comprising a hub (15) adapted to be mounted on a shaft (9a) motor, a peripheral ring (17) provided with a succession of blades (19); said hub (15) and the peripheral ring (17) being connected to each other, characterized in that the wheel (5) comprises at least one blade (19) whose angle of attack (ß1) is between 67 ° and 79 °, and in that the ratio between the inside diameter (D1) and the outside diameter (D2) of the wheel (5) is between 75% and 85%.
Description
La présente invention se rapporte au domaine des pulseurs d'air destinés à être montés sur un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile (généralement désigné sous l'acronyme anglais HVAC pour « Heating, Ventilating and/or Air-Conditioning »).The present invention relates to the field of air blowers intended to be mounted on a heating, ventilation and / or air conditioning system of a motor vehicle (generally designated by the acronym HVAC for "Heating, Ventilating and / or Air-Conditioning ").
Plus particulièrement, la présente invention concerne une roue de type centrifuge pour groupe moto-ventilateur de système de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile.More particularly, the present invention relates to a centrifugal type wheel for a motor-ventilator group of a heating, ventilation and / or air conditioning system of a motor vehicle.
On notera qu'un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile est un boîtier, généralement disposé sous la planche du bord du véhicule.It will be noted that a heating, ventilation and / or air conditioning system of a motor vehicle is a box, generally arranged under the board of the edge of the vehicle.
Ledit système de chauffage, ventilation et/ou climatisation comprend :Said heating, ventilation and / or air conditioning system includes:
au moins une entrée d'air, extérieur ou intérieur ;at least one air inlet, outside or inside;
au moins une sortie d'air débouchant dans l'habitacle du véhicule ;at least one air outlet opening into the passenger compartment of the vehicle;
- des conduits d'air dans lesquels sont disposés un ou plusieurs échangeurs de chaleur qui vont permettre de conditionner thermiquement (c'est-à-dire réchauffer ou refroidir) un flux d'air les traversant (ledit flux d'air étant destiné à aboutir dans l'habitacle du véhicule par l'intermédiaire de ladite au moins une sortie d'air).- air ducts in which are arranged one or more heat exchangers which will make it possible to thermally condition (that is to say heat or cool) an air flow passing through them (said air flow being intended to lead into the passenger compartment of the vehicle via said at least one air outlet).
Il est, de plus, nécessaire que le système de chauffage/ventilation et/ou de climatisation soit équipé d'un groupe moto-ventilateur afin de générer un flux d'air suffisamment important pour que ledit flux d'air puisse traverser le ou les échangeurs de chaleur et aboutir dans l'habitacle du véhicule automobile. Ainsi, le flux d'air généré par le groupe motoventilateur doit être apte à compenser les pertes de charge engendrées par lesdits échangeurs et/ou les conduits d'air dudit boîtier.It is also necessary for the heating / ventilation and / or air conditioning system to be equipped with a motor-fan unit in order to generate an air flow that is large enough for said air flow to pass through the heat exchangers and lead into the passenger compartment of the motor vehicle. Thus, the air flow generated by the fan unit must be able to compensate for the pressure losses generated by said exchangers and / or the air ducts of said housing.
Plus particulièrement, le groupe moto-ventilateur comprend un support moteur, un moteur logé dans le support moteur et une roue de type centrifuge monté sur l'arbre du moteur. Le moteur du groupe motoventilateur est par exemple un moteur électrique.More particularly, the motor-fan unit comprises an engine support, a motor housed in the engine support and a centrifugal type wheel mounted on the engine shaft. The motor of the fan unit is for example an electric motor.
Le groupe moto-ventilateur est, par ailleurs, monté sur le système de chauffage, ventilation et/ou climatisation au niveau d'une volute. La volute est par exemple définie par les parois du boîtier du système de chauffage, ventilation et/ou climatisation. On notera que la volute est un conduit d'air présentant une section variable, généralement mathématiquement déterminée, qui guide l'écoulement d'un flux d'air. Dans le domaine automobile, la volute comprend une entrée d'air de volute et une sortie d'air de volute qui sont disposées sensiblement orthogonalement l'une par rapport à l'autre.The motor-fan unit is also mounted on the heating, ventilation and / or air conditioning system at the level of a volute. The volute is for example defined by the walls of the housing of the heating, ventilation and / or air conditioning system. It will be noted that the volute is an air duct having a variable section, generally mathematically determined, which guides the flow of an air flow. In the automotive field, the volute comprises a volute air inlet and a volute air outlet which are arranged substantially orthogonally to one another.
La roue disposée dans la volute permet d'aspirer l'air axialement par l'entrée d'air de la volute (c'est-à-dire selon un axe sensiblement parallèle à l'axe de révolution de la roue) et de refouler radialement (c'est-à-dire selon un axe sensiblement orthogonal à l'axe de révolution de la roue) l'air ainsi aspiré par la sortie d'air de la volute.The wheel arranged in the volute makes it possible to suck the air axially through the air inlet of the volute (that is to say along an axis substantially parallel to the axis of revolution of the wheel) and to discharge radially (that is to say along an axis substantially orthogonal to the axis of revolution of the wheel) the air thus sucked in by the air outlet from the volute.
On notera que l'ensemble « groupe moto-ventilateur et volute » est généralement désigné par le terme « pulseur d'air ».It will be noted that the “motor-fan and volute group” assembly is generally designated by the term “air blower”.
Ce type de groupe moto-ventilateur nécessite, par ailleurs, de répondre à de nombreuses exigences techniques, telles que l'acoustique, la consommation énergétique du moteur, le couple du moteur, le débit volumique du flux d'air généré par le pulseur, etc.This type of motor-fan unit also requires meeting many technical requirements, such as acoustics, motor energy consumption, motor torque, the volume flow rate of the air flow generated by the blower, etc.
Il est généralement recherché d'optimiser la transformation de la puissance mécanique, délivrée par le moteur par l'intermédiaire de l'arbre moteur, en une puissance aéraulique délivrée par l'intermédiaire de la roue du pulseur.It is generally sought to optimize the transformation of the mechanical power, delivered by the engine via the drive shaft, into a ventilation power delivered via the impeller.
Si on considère une efficacité aéraulique définie comme le rapport de la puissance aéraulique sur la puissance mécanique, il est ainsi recherché d'avoir une efficacité aéraulique la plus proche de 1, cela indiquant que la transformation de la puissance mécanique en une puissance aéraulique s'effectue avec le moins de pertes possible.If we consider an aeraulic efficiency defined as the ratio of aeraulic power to mechanical power, it is thus sought to have an aeraulic efficiency closest to 1, this indicating that the transformation of mechanical power into aeraulic power is performs with the least possible losses.
Ainsi, la présente invention propose d'améliorer l'efficacité aéraulique d'un groupe moto-ventilateur et concerne une roue de type centrifuge pour un groupe moto-ventilateur destiné à être monté sur système de chauffage/ventilation et/ou de climatisation de véhicule automobile, ladite roue comportant :Thus, the present invention proposes to improve the ventilation efficiency of a motor-fan unit and relates to a centrifugal type wheel for a motor-fan unit intended to be mounted on a vehicle's heating / ventilation and / or air conditioning system. automobile, said wheel comprising:
un moyeu apte à être monté sur un arbre moteur ;a hub capable of being mounted on a drive shaft;
une couronne périphérique pourvue d'une succession de pales ;a peripheral crown provided with a succession of blades;
ledit moyeu et la couronne périphérique étant reliés l'un à l'autre, caractérisée en ce que la roue comprend au moins une pale dont l'angle d'attaque est compris entre 67° et 79°, et en ce que le rapport entre le diamètre intérieur DI et le diamètre extérieur D2 de la roue est compris entre 75% et 85%.said hub and the peripheral ring being connected to each other, characterized in that the wheel comprises at least one blade whose angle of attack is between 67 ° and 79 °, and in that the ratio between the inside diameter DI and the outside diameter D2 of the wheel is between 75% and 85%.
De façon surprenante, et en dépit de nombreux paramètres aptes à être modifier, le fait de concevoir une roue de type centrifuge pour groupe moto-ventilateur présentant au moins les caractéristiques énoncées cidessus permet d'améliorer l'efficacité énergétique du groupe motoventilateur. Plus particulièrement, il a été constaté, par rapport à une roue de pulseur de l'art antérieur et à puissance aéraulique identique, que la puissance mécanique nécessaire était inférieure et que donc l'efficacité aéraulique du groupe moto-ventilateur était améliorée. De plus la roue selon l'invention génère des nuisances acoustiques moins importantes qu'une roue de l'art antérieur.Surprisingly, and despite numerous parameters capable of being modified, the fact of designing a centrifugal type wheel for a motor-fan unit having at least the characteristics set out above makes it possible to improve the energy efficiency of the fan unit. More particularly, it has been found, compared with a blower wheel of the prior art and with identical aeraulic power, that the mechanical power required was lower and that therefore the aeraulic efficiency of the motor-fan unit was improved. In addition, the wheel according to the invention generates less significant noise pollution than a wheel of the prior art.
On notera qu'une roue de pulseur présente une forme générale cylindrique. Ainsi, une roue de pulseur présente un axe de révolution qui passe par exemple par le moyeu de ladite roue.Note that a blower wheel has a generally cylindrical shape. Thus, a blower wheel has an axis of revolution which passes, for example, through the hub of said wheel.
Ladite roue présente également une hauteur et un diamètre extérieur.Said wheel also has a height and an outside diameter.
On entend par hauteur, l'extension spatiale de la roue selon un axe sensiblement colinéaire à l'axe de révolution de la roue.By height is meant the spatial extension of the wheel along an axis substantially collinear with the axis of revolution of the wheel.
On entend par diamètre extérieur, l'extension radiale de la roue (le diamètre extérieur de la roue étant compris dans un plan sensiblement orthogonal à l'axe de révolution de ladite roue).By outside diameter is meant the radial extension of the wheel (the outside diameter of the wheel being in a plane substantially orthogonal to the axis of revolution of said wheel).
On entend par diamètre intérieur, l'extension intérieure radiale de la roue (c'est-à-dire le diamètre extérieur auquel aurait été soustrait la distance occupée par les pales de la roue).The term internal diameter is understood to mean the radial internal extension of the wheel (that is to say the external diameter from which the distance occupied by the blades of the wheel would have been subtracted).
Par ailleurs, on notera qu'une pale présente une forme allongée. L'axe longitudinal d'une pale est sensiblement parallèle à l'axe de révolution de la roue. Une pale présente donc deux extrémités longitudinales opposées et deux extrémités transversales opposées.Furthermore, it will be noted that a blade has an elongated shape. The longitudinal axis of a blade is substantially parallel to the axis of revolution of the wheel. A blade therefore has two opposite longitudinal ends and two opposite transverse ends.
Ainsi, on entend par angle d'attaque d'une pale, l'angle d'incidence du flux d'air sur l'extrémité transversale interne de la pale.Thus, the angle of attack of a blade is understood to mean the angle of incidence of the air flow on the internal transverse end of the blade.
Selon une caractéristique possible, ladite roue présente une hauteur comprise entre 60 mm et 90 mm.According to one possible characteristic, said wheel has a height of between 60 mm and 90 mm.
Les roues de groupe moto-ventilateur qui présentent une hauteur comprise entre 65 et 85 mm présentent des performances encore améliorées.The motor-fan unit wheels, which have a height of between 65 and 85 mm, have further improved performance.
Selon une autre caractéristique possible, ladite couronne périphérique comprend une succession de pales configurée pour aspirer l'air axialement par l'intérieur de la roue et le refouler radialement vers l'extérieur de la roue.According to another possible characteristic, said peripheral ring comprises a succession of blades configured to draw air axially from the inside of the wheel and to discharge it radially towards the outside of the wheel.
On entend par « axialement » le fait que l'air est aspiré selon un axe sensiblement parallèle à l'axe de révolution de la roue.By "axially" is meant the fact that the air is sucked along an axis substantially parallel to the axis of revolution of the wheel.
Selon une autre caractéristique possible, le moyeu est relié à la couronne périphérique par l'intermédiaire d'un moyen de liaison. Ledit moyen de liaison est, par exemple, mécanique, tel qu'une surface ouverte ou une surface fermée.According to another possible characteristic, the hub is connected to the peripheral ring via a connecting means. Said connecting means is, for example, mechanical, such as an open surface or a closed surface.
Généralement, le moyen de liaison qui relie le moyeu à la couronne périphérique définit une enveloppe généralement concave en forme de bol.Generally, the connecting means which connects the hub to the peripheral crown defines a generally concave envelope in the form of a bowl.
Cette forme est préférentiellement choisie pour des raisons d'acoustique.This shape is preferably chosen for reasons of acoustics.
Le moyen de liaison se raccorde par exemple avec le moyeu au centre du bol et avec la couronne à la périphérie du bol.The connecting means is connected for example with the hub at the center of the bowl and with the crown at the periphery of the bowl.
Selon une autre caractéristique possible, la roue présente un diamètre extérieur compris entre 135 mm et 165 mm, et préférentiellement entre 140 et 160 mm.According to another possible characteristic, the wheel has an outside diameter of between 135 mm and 165 mm, and preferably between 140 and 160 mm.
Les roues de groupe moto-ventilateur qui présentent un diamètre tel qu'indiqué ci-dessus présentent des performances encore améliorées.The impeller group wheels which have a diameter as indicated above have further improved performance.
Selon une autre caractéristique possible, ladite roue comprend au moins une pale dont l'angle de fuite est compris entre 155° et 167°.According to another possible characteristic, said wheel comprises at least one blade whose leakage angle is between 155 ° and 167 °.
Les roues de groupe moto-ventilateur qui comprennent au moins une pale tel qu'indiqué ci-dessus présentent des performances encore améliorées.The fan-motor unit wheels which comprise at least one blade as indicated above have further improved performance.
L'angle de fuite d'une pale correspond à l'angle entre le flux d'air et l'extrémité transversale externe d'une pale.The vanishing angle of a blade corresponds to the angle between the air flow and the external transverse end of a blade.
Selon une autre caractéristique possible, le rapport entre le diamètre intérieur et le diamètre extérieur de la roue est compris entre 78,3% et 80,3%.According to another possible characteristic, the ratio between the inside diameter and the outside diameter of the wheel is between 78.3% and 80.3%.
Les roues de groupe moto-ventilateur qui présentent un rapport entre le diamètre intérieur et le diamètre extérieur de la roue qui est compris entre 78,3% et 80,3% affichent des performances encore améliorées.The fan-motor unit wheels, which have a ratio between the inside diameter and the outside diameter of the wheel, which is between 78.3% and 80.3%, display even better performance.
Selon une autre caractéristique possible, le rapport entre le diamètre intérieur et le diamètre extérieur de la roue est compris entre 78,8% et 79,8%.According to another possible characteristic, the ratio between the inside diameter and the outside diameter of the wheel is between 78.8% and 79.8%.
Les roues de groupe moto-ventilateur qui présentent un rapport entre le diamètre intérieur et le diamètre extérieur de la roue tel qu'indiqué cidessus affichent des performances encore améliorées par rapport aux valeurs précédemment indiquées.The fan-motor unit wheels which have a ratio between the inside diameter and the outside diameter of the wheel as indicated above display performances which are still improved compared to the values previously indicated.
Selon une autre caractéristique possible, l'angle d'attaque est compris entre 70° et 76°.According to another possible characteristic, the angle of attack is between 70 ° and 76 °.
Selon une autre caractéristique possible, l'angle d'attaque est compris entre 72° et 74°.According to another possible characteristic, the angle of attack is between 72 ° and 74 °.
Les roues de groupe moto-ventilateur qui présentent une ou plusieurs pales avec un angle d'attaque tel qu'indiqué ci-dessus affichent des performances encore améliorées par rapport aux valeurs précédentes.The fan-motor unit wheels which have one or more blades with an angle of attack as indicated above display performances which are still improved compared to the previous values.
Selon une autre caractéristique possible, ladite roue comprend moins une pale qui présente une épaisseur comprise entre 0,8 mm et 2,1 mm, et préférentiellement entre 0,9 et 2 mm.According to another possible characteristic, said wheel comprises at least one blade which has a thickness between 0.8 mm and 2.1 mm, and preferably between 0.9 and 2 mm.
Une roue de pulseur avec une ou plusieurs pales qui présentent une épaisseur tel qu'indiqué ci-dessus affiche le meilleur compromis entre efficacité aéraulique et nuisances acoustiques.A blower wheel with one or more blades which have a thickness as indicated above displays the best compromise between air efficiency and noise pollution.
Selon une autre caractéristique possible, l'épaisseur de la pale est préférentiellement constante, néanmoins en raison des méthodes de fabrication, l'épaisseur de la pale peut varier du simple ou double sur la hauteur de ladite roue.According to another possible characteristic, the thickness of the blade is preferably constant, however due to the manufacturing methods, the thickness of the blade can vary by simple or double over the height of said wheel.
L'invention concerne également un groupe moto-ventilateur pour système de chauffage, ventilation et/ou de climatisation de véhicule automobile comprenant un moteur, un support moteur dans lequel est logé le moteur et une roue tel que définie ci-dessus, ladite roue étant monté sur un arbre dudit moteur.The invention also relates to a motor-fan unit for a heating, ventilation and / or air conditioning system of a motor vehicle comprising an engine, an engine support in which the engine is housed and a wheel as defined above, said wheel being mounted on a shaft of said motor.
Selon une caractéristique possible, le groupe moto-ventilateur comprend des moyens de découplage disposés entre le moteur et le support moteur.According to one possible characteristic, the motor-fan unit comprises decoupling means arranged between the motor and the motor support.
Selon autre une caractéristique possible, le groupe moto-ventilateur comprend un module de contrôle moteur. Ledit module de contrôle moteur est par exemple monté sur le support moteur du groupe moto-ventilateur.According to another possible characteristic, the motor-fan unit comprises an engine control module. Said motor control module is for example mounted on the motor support of the motor-fan unit.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :The invention will be better understood thanks to the description which follows given by way of nonlimiting example with reference to the appended drawings in which:
- la figure 1 représente une vue schématique et en perspective d'un groupe moto-ventilateur et d'une partie, définissant une volute, d'un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation ;- Figure 1 shows a schematic perspective view of a motor-fan unit and a part, defining a volute, of a heating, ventilation and / or air conditioning system;
- la figure 2 est une vue schématique partiellement arrachée de la figure 1- Figure 2 is a schematic view partially broken away from Figure 1
- la figure 3 est une vue éclatée et en perspective des éléments représentés à la figure 1 ;- Figure 3 is an exploded and perspective view of the elements shown in Figure 1;
- la figure 3 est une vue arrachée et de haut d'une partie de la volute dans laquelle est monté le groupe moto-ventilateur représenté à la figure 1 ;- Figure 3 is a cutaway view from above of a part of the volute in which is mounted the motor-fan unit shown in Figure 1;
- les figures 4a à 4d représentent des vues en perspective et de haut d'exemples de réalisation de roue selon l'invention ;- Figures 4a to 4d show perspective and top views of exemplary embodiments of the wheel according to the invention;
- la figure 5 est une vue agrandie des pales de la roue représentée à la figure 4c ;- Figure 5 is an enlarged view of the blades of the wheel shown in Figure 4c;
- la figure 6 est une vue en coupe transversale d'une pale représentée à la figure 5 ;- Figure 6 is a cross-sectional view of a blade shown in Figure 5;
- la figure 7 est une vue en coupe longitudinale de la roue représentée à la figure 4c.- Figure 7 is a longitudinal sectional view of the wheel shown in Figure 4c.
La figure 1 est une vue schématique et en perspective d'un groupe moto-ventilateur (1) et d'une partie (3), définissant volute, d'un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile, le groupe moto-ventilateur étant monté sur le système de chauffage, ventilation et/ou climatisation (non intégralement représenté).Figure 1 is a schematic perspective view of a motor-fan unit (1) and a part (3), defining volute, of a heating, ventilation and / or air conditioning system of a motor vehicle, the group motor-fan being mounted on the heating, ventilation and / or air conditioning system (not fully shown).
On notera qu'un système de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule est un boîtier, généralement disposé sous la planche du bord du véhicule, qui comprend :It will be noted that a vehicle heating, ventilation and / or air conditioning system is a box, generally placed under the dashboard of the vehicle, which comprises:
au moins une entrée d'air, extérieur ou intérieur ;at least one air inlet, outside or inside;
au moins une sortie d'air débouchant dans l'habitacle du véhicule ;at least one air outlet opening into the passenger compartment of the vehicle;
- des conduits d'air dans lesquels sont disposés un ou plusieurs échangeurs de chaleur qui vont permettre de conditionner thermiquement (c'est-à-dire réchauffer ou refroidir) un flux d'air les traversant.- air ducts in which are arranged one or more heat exchangers which will allow to thermally condition (that is to say heat or cool) an air flow passing through them.
Ledit flux d'air est destiné à aboutir dans l'habitacle du véhicule par l'intermédiaire de ladite au moins une sortie d'air dudit boîtier.Said air flow is intended to terminate in the passenger compartment of the vehicle via said at least one air outlet from said housing.
Il est, de plus, nécessaire que le système de chauffage/ventilation et/ou de climatisation soit équipé d'un groupe moto-ventilateur afin de générer un flux d'air suffisamment important pour que ledit flux d'air puisse traverser le ou les échangeurs de chaleur et compenser ainsi les pertes de charge engendrées par lesdits échangeurs et/ou les conduits d'air.It is also necessary for the heating / ventilation and / or air conditioning system to be equipped with a motor-fan unit in order to generate an air flow that is large enough for said air flow to pass through the heat exchangers and thus compensate for the pressure losses caused by said exchangers and / or air ducts.
On définit généralement une valeur de pression minimale, notée par exemple ΔΡ, que le groupe moto-ventilateur doit produire afin de générer un flux d'air suffisant pour que ce dernier traverse un ou plusieurs échangeurs de chaleur et les conduits du système de chauffage, ventilation et/ou climatisation et déboucher dans l'habitacle, ceci pour un débit volumique d'air donné (la valeur de pression minimale ΔΡ doit donc être égale ou supérieure aux pertes de charge). Il y a, de plus, des exigences quant à la durée pour laquelle l'air de l'habitacle a été complètement renouvelé, ceci afin d'éviter les odeurs et/ou l'accumulation d'agents pathogènes dans l'habitacle.A minimum pressure value is generally defined, denoted for example ΔΡ, that the motor-fan unit must produce in order to generate a sufficient air flow for the latter to pass through one or more heat exchangers and the ducts of the heating system, ventilation and / or air conditioning and lead into the passenger compartment, this for a given air volume flow (the minimum pressure value ΔΡ must therefore be equal to or greater than the pressure drops). There are, moreover, requirements as to the duration for which the air in the passenger compartment has been completely renewed, this in order to avoid odors and / or the accumulation of pathogenic agents in the passenger compartment.
La partie du boîtier définissant volute (3) comprend généralement deux parties, inférieure et supérieure (respectivement 3a et 3b), dont les surfaces internes des parois permettent de définir un conduit d'air présentant une section variable, généralement mathématiquement déterminée, qui guide l'écoulement d'un flux d'air.The part of the casing defining a scroll (3) generally comprises two parts, lower and upper (respectively 3a and 3b), the internal surfaces of the walls of which make it possible to define an air duct having a variable section, generally mathematically determined, which guides the flow of an air flow.
Ladite volute (3) comprend, par ailleurs, une entrée d'air (3c) de volute et une sortie d'air de volute (3d). L'entrée d'air (3c) de volute est reliée aux entrées d'air (intérieur et/ou extérieur) du système de chauffage, ventilation et/ou climatisation, tandis que la sortie d'air (3d) est reliée à une ou plusieurs sorties d'air du système de chauffage, ventilation et/ou climatisation qui aboutissent dans l'habitacle du véhicule automobile. On notera que les entrée (3c) et sortie (3d) d'air de volute sont disposées sensiblement orthogonalement l'une par rapport à l'autre.Said volute (3) further comprises an air intake (3c) of volute and an air outlet of volute (3d). The volute air inlet (3c) is connected to the air inlets (interior and / or exterior) of the heating, ventilation and / or air conditioning system, while the air outlet (3d) is connected to a or several air outlets from the heating, ventilation and / or air conditioning system which terminate in the passenger compartment of the motor vehicle. It will be noted that the inlet (3c) and outlet (3d) of volute air are arranged substantially orthogonally to one another.
On notera que l'ensemble « groupe moto-ventilateur et volute » est généralement désigné par le terme « pulseur d'air ».It will be noted that the “motor-fan and volute group” assembly is generally designated by the term “air blower”.
Le groupe moto-ventilateur (1) comprend ainsi une roue (5) de type centrifuge qui est configurée pour aspirer l'air axialement (c'est-à-dire selon un axe sensiblement parallèle à l'axe de révolution de la roue), par l'intermédiaire de l'entrée d'air (3c) de la volute, et pour refouler l'air ainsi aspiré de façon radiale (c'est-à-dire selon un axe sensiblement orthogonal à l'axe de révolution de la roue), de façon à ce que l'air soit évacué par la sortie d'air (3d) de volute.The motor-fan unit (1) thus comprises a wheel (5) of the centrifugal type which is configured to draw air axially (that is to say along an axis substantially parallel to the axis of revolution of the wheel) , through the air inlet (3c) of the volute, and to discharge the air thus sucked radially (that is to say along an axis substantially orthogonal to the axis of revolution of the wheel), so that the air is evacuated by the volute air outlet (3d).
Ainsi, comme cela est visible aux figures 2 et 3, le groupe motoventilateur (1) comprend :Thus, as can be seen in Figures 2 and 3, the fan assembly (1) includes:
une roue (5) de type centrifuge ; un support moteur (7) ;a centrifugal type wheel (5); an engine support (7);
un moteur (9) logé dans le support moteur, ledit moteur (9) étant par exemple un moteur électrique.a motor (9) housed in the motor support, said motor (9) being for example an electric motor.
Ledit moteur (9) comprend de plus un arbre (9a) moteur sur lequel la roue (7) est montée.Said motor (9) further comprises a motor shaft (9a) on which the wheel (7) is mounted.
Par ailleurs, dans un mode de réalisation non représenté, le groupe moto-ventilateur comprend des moyens de découplage disposés entre le moteur et le support moteur.Furthermore, in an embodiment not shown, the motor-fan unit comprises decoupling means arranged between the motor and the motor support.
Selon un autre mode de réalisation non représenté, le groupe motoventilateur comprend un module de contrôle moteur, ledit module de contrôle moteur étant par exemple monté sur le support moteur du groupe moto-ventilateur.According to another embodiment, not shown, the fan unit comprises an engine control module, said engine control module being for example mounted on the engine support of the fan motor group.
La roue (5) est le moyen qui permet la transformation de la rotation de l'arbre (9a) moteur en un flux d'air qui est caractérisé par une différence de pression ΔΡ et un débit volumique d'air et, qui traverse la volute, ainsi que le système de chauffage, ventilation et/ou climatisation.The wheel (5) is the means which allows the rotation of the motor shaft (9a) to be transformed into an air flow which is characterized by a pressure difference ΔΡ and a volume flow of air and which passes through the volute, as well as the heating, ventilation and / or air conditioning system.
Plus particulièrement, la roue (5) selon l'invention permet la transformation de la puissance mécanique, délivrée par le moteur (9) par l'intermédiaire de l'arbre (9a) moteur en une puissance aéraulique délivrée par l'intermédiaire de la roue (5) du pulseur (1).More particularly, the wheel (5) according to the invention allows the transformation of the mechanical power, delivered by the motor (9) via the motor shaft (9a) into an aeraulic power delivered via the impeller (5) of the blower (1).
La puissance mécanique correspond au produit de la vitesse de rotation de l'arbre par le couple mécanique délivrée par ledit arbre moteur.The mechanical power corresponds to the product of the speed of rotation of the shaft by the mechanical torque delivered by said drive shaft.
La puissance aéraulique correspond au produit du débit volumique d'air et de la différence de pression engendrée par la roue.The air power corresponds to the product of the air volume flow and the pressure difference generated by the wheel.
Ainsi, le fait d'améliorer la puissance aéraulique ou de conserver une puissance aéraulique identique pour une puissance mécanique inférieure permet d'améliorer l'efficacité aéraulique du groupe moto-ventilateur, l'efficacité aéraulique étant le rapport de la puissance aéraulique sur la puissance mécanique.Thus, the fact of improving the aeraulic power or of maintaining an identical aeraulic power for a lower mechanical power makes it possible to improve the aeraulic efficiency of the motor-fan group, the aeraulic efficiency being the ratio of the aeraulic power to the power mechanical.
En effet, si la puissance mécanique à fournir est moins importante la puissance électrique à fournir au moteur électrique sera moins importante. Ainsi, pour une puissance aéraulique identique, la consommation électrique du moteur sera moins importante.In fact, if the mechanical power to be supplied is less, the electrical power to be supplied to the electric motor will be less. Thus, for an identical aeraulic power, the electric consumption of the engine will be less important.
Les figures 4a à 4d représentent des vues en perspective et de haut d'exemples de réalisation de roue selon l'invention.Figures 4a to 4d show perspective and top views of exemplary embodiments of the wheel according to the invention.
Plus particulièrement, la roue (5) selon l'invention comporte : un moyeu (15) apte à être monté sur un arbre moteur (9a) ; une couronne périphérique (17) pourvue d'une succession de pales (19) ;More particularly, the wheel (5) according to the invention comprises: a hub (15) capable of being mounted on a motor shaft (9a); a peripheral crown (17) provided with a succession of blades (19);
ledit moyeu (15) et la couronne périphérique (17) étant reliés l'un à l'autre. Dans les exemples de réalisation présentés, le moyen de liaison est une liaison mécanique.said hub (15) and the peripheral ring (17) being connected to each other. In the exemplary embodiments presented, the connection means is a mechanical connection.
La roue (5) comprend au moins une pale (19) dont l'angle d'attaque est compris entre 67° et 79°. De plus, ladite roue (5) présente un rapport entre son diamètre intérieur (Dl) et son diamètre extérieur (D2) qui est compris entre 75% et 85%.The wheel (5) comprises at least one blade (19) whose angle of attack is between 67 ° and 79 °. In addition, said wheel (5) has a ratio between its inside diameter (Dl) and its outside diameter (D2) which is between 75% and 85%.
Une roue selon l'invention améliore l'efficacité aéraulique du groupe moto-ventilateur, tout en réduisant les nuisances acoustiques générées par la rotation de la roue. La roue selon l'invention permet de réduire le couple nécessaire fourni par l'arbre moteur et/ou la vitesse de rotation dudit arbre tout en assurant des performances aérauliques identiques (c'est-à-dire pour une pression et un débit volumique d'air équivalent).A wheel according to the invention improves the ventilation efficiency of the motor-fan unit, while reducing the noise nuisance generated by the rotation of the wheel. The wheel according to the invention makes it possible to reduce the necessary torque supplied by the motor shaft and / or the speed of rotation of said shaft while ensuring identical aeraulic performance (that is to say for a pressure and a volume flow d equivalent air).
Par ailleurs, la roue (5) de type centrifuge présente une forme générale cylindrique et un axe de révolution passant par le moyeu (15).Furthermore, the centrifugal type wheel (5) has a generally cylindrical shape and an axis of revolution passing through the hub (15).
Plus particulièrement, ladite couronne périphérique (17) est pourvue d'une succession de pales (19) configurée pour aspirer l'air axialement par l'intérieur de la couronne (17) et le refouler radialement vers l'extérieur de la roue (5).More particularly, said peripheral ring (17) is provided with a succession of blades (19) configured to draw air axially from the inside of the ring (17) and discharge it radially towards the outside of the wheel (5 ).
On entend par « axialement » le fait que l'air est aspiré selon un axe sensiblement parallèle à l'axe de révolution (A) de la roue. Généralement, l'axe de révolution (A) de la roue (5) passe par le moyeu (15) de ladite roue.By "axially" is meant the fact that the air is sucked along an axis substantially parallel to the axis of revolution (A) of the wheel. Generally, the axis of revolution (A) of the wheel (5) passes through the hub (15) of said wheel.
Le moyeu (15) est relié à la couronne périphérique (17) par l'intermédiaire d'un moyen de liaison (21). Le moyen de liaison (21) définit une enveloppe généralement concave en forme de bol, celui-ci peut être fermé (visible par exemple à la figure 4a) ou ouvert (visible par exemple aux figures 4b, 4c et 4d).The hub (15) is connected to the peripheral ring (17) via a connecting means (21). The connecting means (21) defines a generally concave envelope in the form of a bowl, the latter can be closed (visible for example in FIG. 4a) or open (visible for example in FIGS. 4b, 4c and 4d).
Le moyen de liaison (21) est par exemple une surface ouverte (celleci est percée d'ouvertures de tailles variables (voir par exemple les figures 4c et 4d), une surface ouverte comprenant une pluralité de bras (voir figure 4b) qui relie le moyeu (15) à ladite surface, ou fermée (voir figure 4a).The connecting means (21) is for example an open surface (this is pierced with openings of variable sizes (see for example Figures 4c and 4d), an open surface comprising a plurality of arms (see Figure 4b) which connects the hub (15) on said surface, or closed (see FIG. 4a).
Le fait que le moyen de liaison (21) soit ouvert est généralement conditionné par la nécessité de consacrer une partie du flux d'air généré par la roue (5) au refroidissement du moteur (9).The fact that the connecting means (21) is open is generally conditioned by the need to devote part of the air flow generated by the wheel (5) to the cooling of the motor (9).
Cependant, un moyen de liaison (21) fermé présente l'avantage de générer moins de nuisances acoustiques qu'un moyen de liaison (21) ouvert.However, a closed connecting means (21) has the advantage of generating less noise than an open connecting means (21).
Ledit moyen de liaison (21) se raccorde par exemple avec le moyeu (15) au centre du bol et avec la couronne (17) à la périphérie du bol.Said connecting means (21) is connected for example with the hub (15) at the center of the bowl and with the crown (17) at the periphery of the bowl.
Par ailleurs, on notera que la roue (5) comprend généralement un anneau de liaison (23) situé à l'extrémité opposée à la couronne (17) qui relie les pales (19) de la roue les unes avec les autres, cet anneau de liaison de (23) permet de renforcer la cohésion mécanique de la roue (5).Furthermore, it will be noted that the wheel (5) generally comprises a connecting ring (23) situated at the end opposite to the crown (17) which connects the blades (19) of the wheel with each other, this ring of connection (23) makes it possible to reinforce the mechanical cohesion of the wheel (5).
La figure 5, quant à elle, est une vue agrandie de pales (19) de la roue (5) selon l'invention.Figure 5, meanwhile, is an enlarged view of blades (19) of the wheel (5) according to the invention.
Chacune des pales (19) présente une forme allongée et dont l'extension longitudinale est sensiblement parallèle à l'axe de révolution de la roue (5) (c'est-à-dire que l'axe longitudinal d'une pale est sensiblement parallèle à l'axe de révolution de la roue). Chacune des pales présente donc des extrémités longitudinales opposées.Each of the blades (19) has an elongated shape and whose longitudinal extension is substantially parallel to the axis of revolution of the wheel (5) (that is to say that the longitudinal axis of a blade is substantially parallel to the axis of revolution of the wheel). Each of the blades therefore has opposite longitudinal ends.
De plus, lesdites extrémités longitudinales opposées d'une pale (19) sont respectivement reliées à la couronne périphérique (17) et à l'anneau de liaison (23).In addition, said opposite longitudinal ends of a blade (19) are respectively connected to the peripheral ring (17) and to the connecting ring (23).
En outre, une pale (19) présente, vue en coupe, un profil arqué (plus particulièrement visible à la figure 6). La vue en coupe correspond à un plan de coupe sensiblement orthogonal à l'axe longitudinal d'une pale.In addition, a blade (19) has, seen in section, an arcuate profile (more particularly visible in FIG. 6). The sectional view corresponds to a section plane substantially orthogonal to the longitudinal axis of a blade.
Chacune des pales (19) présente une première extrémité transversale et une deuxième extrémité transversale, lesdites première et deuxième extrémités transversales étant opposées (19a, 19b) l'une par rapport à l'autre. Ladite première extrémité transversale (19a), aussi appelée extrémité transversale externe, s'étend en éloignement par rapport au moyeu (15) de ladite roue (5) (c'est-à-dire que la première extrémité transversale est orientée vers l'extérieur de la roue).Each of the blades (19) has a first transverse end and a second transverse end, said first and second transverse ends being opposite (19a, 19b) relative to each other. Said first transverse end (19a), also called external transverse end, extends away from the hub (15) of said wheel (5) (that is to say that the first transverse end is oriented towards the outside of the wheel).
Ladite deuxième extrémité transversale (19b), aussi appelée extrémité transversale interne, s'étend en direction du moyeu (15) de ladite roue (5) (c'est-à-dire que la deuxième extrémité transversale est orientée vers l'intérieur de la roue).Said second transverse end (19b), also called internal transverse end, extends towards the hub (15) of said wheel (5) (that is to say that the second transverse end is oriented towards the inside of wheel).
La première extrémité transversale (19a) peut être également désignée par le terme « extrémité de fuite », tandis que la deuxième extrémité transversale, quant à elle, (19b) peut être désignée par le terme « extrémité d'attaque » (on peut également parler respectivement de « bord de fuite » et de « bord d'attaque »).The first transverse end (19a) can also be designated by the term “trailing end”, while the second transverse end (19b) can be designated by the term “leading end” (one can also speak respectively of "trailing edge" and "leading edge").
On notera par ailleurs que la distance entre chacune des extrémités transversales (19a et 19b) opposées d'une pale (19) est appelée la corde (C) (plus particulièrement visible à la figure 6), la corde (C) correspond à la distance entre les deux extrémités de la pale, distance du côté concave de ladite pale.It will also be noted that the distance between each of the opposite transverse ends (19a and 19b) of a blade (19) is called the rope (C) (more particularly visible in FIG. 6), the rope (C) corresponds to the distance between the two ends of the blade, distance from the concave side of said blade.
De plus, comme chacune des pales (19) présente un profil arqué, chacune des pales présente une concave et une face convexe opposées l'une à l'autre.In addition, as each of the blades (19) has an arcuate profile, each of the blades has a concave and a convex face opposite one another.
Comme cela est illustré à la figure 6 :As illustrated in Figure 6:
- chacune des pales (19) présente un angle d'attaque (βι) ; l'angle d'attaque (βι) d'une pale correspond à l'angle entre la tangente (t2) à la face concave de la deuxième extrémité (19b) de la pale et la normale (tl) à ladite extrémité (19b) (la normale étant sensiblement tangente au diamètre intérieur de la roue).- each of the blades (19) has an angle of attack (βι); the angle of attack (βι) of a blade corresponds to the angle between the tangent (t2) to the concave face of the second end (19b) of the blade and the normal (tl) at said end (19b) (the normal being substantially tangent to the inside diameter of the wheel).
- Chacune des pales (19) présente un angle de fuite (β2) ; l'angle de fuite (β2) d'une pale correspond à l'angle entre, d'une part, la tangente (t4) à la face concave de la première extrémité (19a) et, d'autre part, la tangente (t3) du diamètre extérieur de la roue au point d'intersection entre le diamètre extérieur de la roue et la tangente à la face concave de la première extrémité (19a). L'épaisseur (e) d'une pale (19) correspond à la distance entre les faces longitudinales opposées d'une pale, c'est-à-dire la distance entre les faces concave et convexe d'une pale.- Each of the blades (19) has a leak angle (β 2 ); the vanishing angle (β 2 ) of a blade corresponds to the angle between, on the one hand, the tangent (t4) to the concave face of the first end (19a) and, on the other hand, the tangent (t3) of the outside diameter of the wheel at the point of intersection between the outside diameter of the wheel and the tangent to the concave face of the first end (19a). The thickness (e) of a blade (19) corresponds to the distance between the opposite longitudinal faces of a blade, that is to say the distance between the concave and convex faces of a blade.
Ainsi, une roue (5) de pulseur selon l'invention comprend au moins une pale (19) présentant une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :Thus, a blower wheel (5) according to the invention comprises at least one blade (19) having one or more of the following characteristics:
l'angle d'attaque (βι) d'une pale (19) est compris entre 67° et 79°, et préférentiellement entre 70° et 76°, et encore plus préférentiellement entre 72° et 74°.the angle of attack (βι) of a blade (19) is between 67 ° and 79 °, and preferably between 70 ° and 76 °, and even more preferably between 72 ° and 74 °.
L'épaisseur (e) de la pale (19) est comprise entre 0,8 mm et 2,1 mm, et préférentiellement entre 0,9 mm et 2 mm.The thickness (e) of the blade (19) is between 0.8 mm and 2.1 mm, and preferably between 0.9 mm and 2 mm.
L'angle de fuite (β2) d'une pale (19) est compris entre 155° et 167°, et préférentiellement entre 157° et 165°, et encore plus préférentiellement entre 159° et 163°.The vanishing angle (β 2 ) of a blade (19) is between 155 ° and 167 °, and preferably between 157 ° and 165 °, and even more preferably between 159 ° and 163 °.
Comme cela est illustré à la figure 7 :As illustrated in Figure 7:
le diamètre extérieur (D2) de roue (5) correspond à l'extension radiale de la roue (5), c'est-à-dire à une droite s'étendant d'une extrémité radiale extérieure à l'autre de la roue (5) et passant par l'axe de révolution (A) de celle-ci (généralement le diamètre externe de la roue correspond au diamètre de la couronne périphérique ou de l'anneau de liaison).the outer diameter (D2) of the wheel (5) corresponds to the radial extension of the wheel (5), that is to say to a straight line extending from one outer radial end to the other of the wheel (5) and passing through the axis of revolution (A) thereof (generally the external diameter of the wheel corresponds to the diameter of the peripheral crown or of the connecting ring).
Le diamètre intérieur (Dl) de roue (5) correspond à l'extension radiale intérieure de la roue, c'est-à-dire à une droite s'étendant d'une extrémité transversale interne (19b) d'une pale (19) à une autre (19b) et passant par l'axe de révolution (A) de la roue (5).The internal diameter (Dl) of the wheel (5) corresponds to the internal radial extension of the wheel, that is to say to a straight line extending from an internal transverse end (19b) of a blade (19 ) to another (19b) and passing through the axis of revolution (A) of the wheel (5).
- La hauteur (H) de la route (5) correspond à l'extension longitudinale de la roue (5).- The height (H) of the road (5) corresponds to the longitudinal extension of the wheel (5).
Ainsi, une roue (5) de pulseur selon l'invention présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :Thus, a blower wheel (5) according to the invention has one or more of the following characteristics:
le rapport entre le diamètre intérieur (Dl) et le diamètre extérieur 10 (D2) de la roue (5) est compris entre 75% et 85%, et préférentiellement entre 78,3% et 80,3%, et encore plus préférentiellement entre 78,8% et 79,8%.the ratio between the inside diameter (Dl) and the outside diameter 10 (D2) of the wheel (5) is between 75% and 85%, and preferably between 78.3% and 80.3%, and even more preferably between 78.8% and 79.8%.
La roue (5) présente un diamètre extérieur (D2) compris entre 135 mm et 165 mm, et de préférence entre 140 et 160 mm.The wheel (5) has an outside diameter (D2) of between 135 mm and 165 mm, and preferably between 140 and 160 mm.
- Ladite roue (5) présente une hauteur (H) comprise entre 60 mm et mm, et de préférence entre 65 et 85 mm.- Said wheel (5) has a height (H) of between 60 mm and mm, and preferably between 65 and 85 mm.
On notera que la roue (5) selon l'invention comprend préférentiellement au moins 50% de pales présentant une ou plusieurs des caractéristiques énoncées ci-dessus, et de manière encore plus préférentielle l'ensemble des pales de ladite roue (5) présente une ou plusieurs des caractéristiques énoncées ci-dessus.It will be noted that the wheel (5) according to the invention preferably comprises at least 50% of blades having one or more of the characteristics set out above, and even more preferably all of the blades of said wheel (5) have a or more of the features listed above.
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