Brevet FR2412976A1 — publié le 19790720

La présente invention concerne un dispositif pour le montage et le refroidissement de moteurs électriques entraînant une turbine et, plus particulièrement, elle concerne les moteurs ayant cette fonction qui sont mis en oeuvre dans des boîtiers d'appareils de climatisation pour véhicules, ces boîtiers contenant par ailleurs, comme cela est bien connu dans la technique, un ou des échangeurs de chauffage et, éventuellement, un ou des échangeurs de refroidissement de l'air devant être pulsé dans le véhicule. Il est bien connu dans la technique que ces boîtiers de climatisation sont normalement disposés dans le capot moteur du véhicule et qu'ils peuvent être souillés extérieurement. De plus, la partie de ces boîtiers qui se trouve dans le capot moteur d'un véhicule doit être étanche pour empêcher toute admission de gaz pollués dans l'habitacle du véhicule. Les moteurs électriques doivent, de plus, être isolés dans toute la mesure du possible du boîtier pour que des vibrations ne puissent pas être transmises de l'un à l'autre de ces organes. Par ailleurs, les dimensions des boîtiers de climatisation sont nécessairement aussi réduites que possible, la place disponible pour l'appareillage dans un véhicule automobile étant toujours extrêmement restreinte. Toutes ces conditions font qu'il est très difficile d'assurer le refroidissement des moteurs électriques utilisés dans les appareils rappelés ci-dessus. La présente invention résout ce problème. Conformément à l'invention, le dispositif pour le montage et le refroidissement de moteurs électriques d'entraînement d'une turbine devant être disposée dans un boîtier, notamment un boîtier d'appareils de climatisation de véhicules est caractérisé en ce qu'on conforme le boîtier pour qu'il délimite un alvéole dans lequel est inséré et fixé le moteur dont l'arbre porte la turbine disposée dans une volute dudit boîtier, une partie de l'enveloppe du moteur étant reliée à la paroi de l'alvéole de façon approximativement étanche pour que cette enveloppe et ledit alvéole forment un diaphragme entre deux zones à pression différente se trouvant de part et d'autre du moteur, de sorte qu'une circulation d'air est établie entre ces zones à travers le moteur pour assurer son refroidissement. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est une coupe-élévation, en partie schématique, du dispositif pour le chauffage et le refroidissement d'un moteur électrique. La fig. 2 est une coupe-élévation, en partie schématique, analogue à la fig. 1 d'une variante. Au dessin, 1 désigne une partie d'un boîtier, par exemple une partie d'un boîtier d'appareil de climatisation pour véhicule, ce boîtier pouvant être fabriqué en résine synthétique ou en métal. De façon connue, le boîtier délimite une volute 2 dans laquelle est disposée une turbine 3 du type centrifuge qui est destinée à pulser de l'air à travers un ou plusieurs échangeurs de chauffage et/ou de refroidissement. La turbine 3 est entraînée par un moteur électrique 4 qui est destiné à être porté par le boîtier 1. Dans la disposition de l'invention, on conforme le boîtier 1 pour qu'il délimite un alvéole 5, par exemple sensiblement annulaire, dans lequel est disposé le moteur 4. I1 est avantageux,comme l'illustre le dessin, que le moteur 4 soit maintenu dans l'alvéole 5 par une ou plusieurs garnitures élastiques 6 comportant des moyens de centrage et d'ancrage dudit moteur et servant en plus à amortir les vibrations. Ce mode de montage a pour effet qu'une partie de l'enveloppe du moteur 4 délimite avec la paroi interne de l'alvéole 5 une chambre ou cavité 5a s'étendant à la périphérie du moteur et aussi éventuellement à la partie arrière de celui-ci comme cela est représenté. L'enveloppe du moteur 4 présente normalement des ouvertures ou lumières telles que celles désignées par 7, 8 et 9, c'est-à- dire des ouvertures généralement prévues en regard du collecteur et de la partie arrière du rotor, notamment des bobinages. Ces ouvertures sont destinées à permettre la circulation d'air de refroidissement à l'intérieur de l'enveloppe du moteur. Suivant l'invention, on conforme le boîtier 1 pour qu'il délimite au moins un canal 10 faisant communiquer l'intérieur de l'alvéole 5 avec une zone de haute pression de l'intérieur de la volute 2 contenant la turbine 3. De plus, dans la réalisation de la fig. 1, on prévoit au moins une lumière 11 pour faire communiquer l'intérieur de l'alvéole 5 avec une zone de basse pression de la volute 2. De cette façon, lors du fonctionnement du moteur 4, une partie de l'air pulsé par la turbine 3 est amenée à passer par le canal 10 et, par conséquent, cet air entre à l'intérieur de l'alvéole 5. La garniture 6 ne s'étend pas jusqu'au fond de l'alvéole 5 mais constitue un joint étanche ou presque étanche entre la partie avant due l'enveloppe du moteur et la paroi interne de l'alvéole 5 en formant ainsi un diaphragme.De cette façon, l'air sous légère pression amené par le canal 10 doit passer par les lumières et ouvertures 7, 8, 9 prévues dans l'enveloppe du moteur, ce qui a pour effet de le refroidir et cet air passe ensuite par la lumièvre 11 pour être conduit dans la partie ou zone sous basse pression de la volute 2. On réalise ainsi une circulation continue de l'air à l'intérieur du moteur, ce qui assure un bon refroidissement bien que ledit moteur soit complètement encastré à l'in térieur du boitier 1. La fig. 2 illustre une légère variante suivant laquelle l'alvéole 5 ne présente plus la lumière 11 d'évacuation de l'air ayant servi au refroidissement du moteur. Par contre, on prévoit dans la partie avant du moteur des ouvertures 12 qui ouvrent en direction du moyeu de la turbine 3, c'est-à-dire dans une zone de-basse pression,puisque les zones voisines de l'axe de rotation d'une turbine centrifuge sont toujours sous basse pression. Dans cette réalisation, la partie intérieure de l'alvéole 5, qui est comprise entre le fond de cet alvéole et la garniture élastique 6, constitue une chambre de répartition pour l'air sous pression amené par le canal 10, de sorte que cet air entre par les lumières et ouvertures 7, 8, 9, puis passe entre le rotor et le stator du moteur, et sort par les ouvertures 12 tout en étant aspiré par la turbine 3. Une circulation continue et-régulière est ainsi assurée à l'intérieur du moteur pour son refroidissement. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, plusieurs canaux 10 peuvent être prévus. De même, lorsqu'il est prévu des ouvertures dans l'enveloppe du moteur qui débouche dans une zone de basse pression, comme c'est le cas à la fig. 2, alors il est possible aussi que le canal 10 soit supprimé et qu'une ou plusieurs ouvertures soient prévues dans le fond de l'alvéole 5. Suivant une autre variante non représentée, lalu- mière 11 d'échappement de l'air provenant du moteur 4 peut déboucher à l'atmosphère au lieu de déboucher à l'intérieur de la volute. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le montage et le refroidissement de moteurs électriques d'entraînement d'une turbine devant être disposée dans un boîtier, notamment un boîtier d'appareils de climatisation de véhicules, caractérisé en ce qu'on conforme le boîtier pour qu'il délimite un alvéole dans lequel est inséré et fixé le moteur dont l'arbre porte la turbine disposée dans une volute dudit boîtier, une partie de l'enveloppe du moteur étant reliée à la paroi de l'alvéole de façon-approximativement étanche pour que cette enveloppe et ledit alvéole forment un diaphragme entre deux zones à pression différente se trouvant de part et d'autre du moteur, de sorte qu'une circulation d'air est établie entre ces zones à travers le moteur pour assurer son refroidissement. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie de l'enveloppe du moteur présente des lumières ou ouvertures ouvrant dans une chambre délimitée à l'intérieur de l'alvéole et dans laquelle debouche un canal ouvrant dans une zone de la volute du boîtier qui se trouve Sous une pression relative élevée. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la chambre de l'alvéole communique d'un côté avec une zone à pression relative élevée de la volute et communique par un autre côté- avec une zone à pression relative basse de ladite volute. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, carac terse en ce que les lumières ou ouvertures de l'enveloppe du moteur communiquent, d'une part, avec la zone à pression relative élevée de la volute et, d'autre part, avec l'atmosphère. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, carac terisé en ce que des lumières ou ouvertures de l'enveloppe du moteur communiquent avec la zone à pression relative élevée de la volute tandis-que d'autres lumières prévues sur la face avant du moteur ouvrent au voisinage de llaxe de la turbine qu'entraîne son moteur. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, carac térisé en ce que les ouvertures ou lumières de l'enveloppe du moteur communiquent avec l'atmosphère tandis que des lumières prévues dans la face avant du moteur ouvrent au voisinage de l'axe de la turbine qu'entraîne ce moteur. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moteur est maintenu dans l'alvéole par au moins une garniture en matière souple assurant son centrage et son ancrage. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une garniture en matière souple interposée entre l'enveloppe du moteur et la paroi interne de l'alvéole forme diaphragme séparateur entre la volute -et la partie de l'enveloppe du moteur qui présente des ouvertures ou: lumières pour l'entrée de l'air de refroidissement.