Brevet FR2746864A1 — publié le 19971003

Ventilateur centrifuge à module de commande intégré, notamment pour véhicule automobile L'invention concerne le domaine des ventilateurs centrifuges à turbine, notamment pour véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement les ventilateurs centrifuges du type comprenant un boîtier en forme de volute logeant dans une partie centrale une turbine entraînée en rotation par un moteur, de type électrique, commandé par un module de commande. La turbine est agencée pour aspirer axialement de l'air à l'extérieur du boîtier afin de le pulser radialement dans la volute. Le module de commande est constitué d'un certain nombre de composants électriques et électroniques qui sont suscepti- bles de rayonner de la chaleur lorsqu'ils sont en fonction- nement. Afin que le module de commande ne soit pas détério- ré, ce qui diminuerait notablement les performances du moteur, il est impératif que la quantité de chaleur qu'il dégage soit évacuée. Un certain nombre d'aménagements ont déjà été proposés par l'homme de l'art afin de remédier à cet inconvénient. Ainsi, il est connu, d'après la publication FR-A-2 676 610, de prévoir un conduit auxiliaire de dérivation dans la volute pour prélever une partie de l'air pulsé afin de l'acheminer dans un logement o se trouve placé le module de commande. On connait, par ailleurs, d'après la Demande de Brevet français 94 15508 un ventilateur centrifuge dans lequel la volute comporte un évidement orienté vers la turbine pour loger une partie du module de commande, comme par exemple un transistor, en vue de son refroidissement par le flux d'air pulsé qui circule dans la volute. Dans un cas comme dans l'autre, le refroidissement du module de commande introduit des pertes de charges importantes et perturbe l'écoulement du flux d'air, diminuant ainsi le rendement du pulseur. Un but de l'invention est donc de procurer un ventilateur centrifuge qui ne présente pas les inconvénients des ventilateurs de la technique antérieure. L'invention propose à cet effet un ventilateur centrifuge du type défini en introduction, dans lequel, d'une part, la volute loge en une zone prédéterminée, de courbure donnée, au moins une paroi déflectrice dont la courbure est sensi- blement identique à celle de la zone prédéterminée, et d'autre part, le boîtier comprend des moyens de fixation agencés pour maintenir au moins une partie du module de commande sensiblement intégrée à la paroi déflectrice, de sorte que le flux d'air pulsé circulant dans la volute puisse balayer la partie au moins du module de commande sans être perturbé. Ainsi, on loge directement à l'intérieur de la volute et sensiblement intégrée à une paroi déflectrice, balayée par le flux d'air pulsé, au moins chaque partie du module de commande qu'il est nécessaire de refroidir. Il n'est donc plus nécessaire de modifier la forme générale du boîtier pour intégrer les éléments à refroidir. Préférentiellement, la (les) partie(s) du module de commande intégrée(s) à la paroi déflectrice est (sont) un (des) modu- le(s) de variation de vitesse de la turbine. Selon une autre caractéristique de l'invention, la ou les parois déflectrices est (sont) sensiblement parallèle(s) à l'une des parois du boîtier, et s'étend(ent) sur une hauteur sensiblement identique à celle de cette paroi du boîtier. Il en résulte que la zone prédéterminée est divisée en deux parties, ou plus, selon le nombre de parois déflectrices prévues, chaque partie canalisant ainsi une partie du flux d'air sans en perturber l'écoulement. Préférentiellement, les moyens de fixation sont logés à étanchéité dans l'une des parois du boîtier, lesquelles forment la volute. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les moyens de fixation sont réalisés sous forme de connecteurs électriques propres à recevoir des broches de connexion que comprend la partie du module de commande intégrée à la paroi déflectrice. De la sorte, on simplifie notablement le ventilateur puisque les moyens de fixation réalisent une double fonction de maintien et de connexion électrique. Dans un mode de réalisation préférentiel, la paroi déflec- trice comprend un logement propre à recevoir la partie du module de commande, notamment celle à refroidir. Préfé- rentiellement, le logement est situé en une extrémité de la paroi déflectrice, dite extrémité amont, en référence au sens de circulation du flux d'air pulsé. I1 en résulte que la ou les parties du module de commande est (sont) intégralement logée(s) à l'intérieur de la volute et par conséquent sur le trajet principal du flux d'air. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la zone prédéterminée o se trouve(nt) logée(s) la ou les parois déflectrices est située dans une partie terminale, dite aval, de la volute, toujours en référence au sens de circulation du flux d'air pulsé. Cette partie terminale aval étant en général de section plus importante que les autres parties de la volute, le flux d'air y est par conséquent mieux réparti et la perturbation induite par la présence de la (ou des) partie(s) du module de commande est minimisée. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale schématique d'un ventilateur centrifuge selon l'invention; - la figure 2 illustre une vue en perspective éclatée de la partie de la figure 1 contenant les parois déflectrices, dans un mode de réalisation préférentiel; et - la figure 3 est une vue en coupe transversale selon l'axe III-III de la figure 1. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui montre un ventilateur centrifuge 1 comprenant un boîtier 2 en forme de volute spiralée 3 de section croissante. Cette volute 3 s'enroule autour d'une région centrale 4 dans laquelle se trouve installée une turbine 5 propre à être entraînée en rotation autour d'un axe de révolution 6 par un moteur 7 de type électrique (représenté en trait discontinu). L'air est aspiré axialement par la turbine 5 (suivant un axe parallèle à l'axe de révolution 6), puis entraîné par l'effet centrifuge induit par la rotation autour de l'axe de révolution 6 de la turbine. Cette turbine 5 présente des ouvertures axiales par lesquelles l'air entraîné est expulsé radialement dans la volute 3, o il circule suivant la flèche F jusqu'à ce qu'il débouche au niveau d'une sortie d'air 8 située à l'extrémité d'une partie terminale 9 de cette volute 3. Cette sortie d'air 8 communique avec un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation (non représenté sur les figures parallèles). On se réfère maintenant plus particulièrement aux figures 2 et 3. La volute 3 est délimitée par des parois latérales externe 10 et interne 11 s'élevant selon des plans sensible- ment parallèles entre eux, et des parois supérieure 21 et inférieure 13 également sensiblement parallèles entre elles et sensiblement perpendiculaires aux parois interne 11 et externe 10. La volute 3 présente ainsi, dans le mode de réalisation illustré, une section transversale de forme sensiblement rectangulaire. La partie terminale 9 de la volute 3 loge en un endroit choisi 13 (ou zone prédéterminée) au moins une paroi déflectrice 12. Dans l'exemple illustré sur les trois figures, la volute loge en cet endroit choisi 13 deux parois déflectrices 12-1 et 12-2. Celles-ci s'étendent sensiblement parallèlement aux parois externe 10 et interne 11 desquelles elles sont respectivement les plus proches. Elles présentent par conséquent des courbures sensiblement identiques à ces dernières. Préférentiellement, les parois déflectrices 12 s'étendent sur la même hauteur H que les parois externe 10 et interne 11. Les parois déflectrices 12-1 et 12-2 divisent ainsi la partie terminale 9 de la volute, en l'endroit choisi 13, en trois canaux 14-1, 14-2 et 14- 3 qui canalisent le flux d'air pulsé issu de la turbine 5. Dans l'exemple illustré la paroi déflectrice 12-1 comprend un logement 15-1, réalisé de préférence au niveau d'une extrémité dite amont 16 en référence au sens de circulation du flux d'air pulsé dans la volute 3. Le logement 15 présente une dimension sensiblement égale à la partie du module de commande 17 qu'il est censé loger. Il peut s'agir, par exemple, d'un module de variation de la vitesse de la turbine 5. Ce type de module comprend un certain nombre de composants électriques et électroniques, et notamment des transistors et des résistances de puissance qui dégagent en fonctionnement une quantité de chaleur importante. Le module se présente alors sous la forme d'un bloc allongé de section transversale sensiblement rectangu- laire ou elliptique, aux parois lisses, et terminé sur une face d'extrémité 18 par une pluralité de broches de connex- ion 19 rigides (quatre dans l'exemple illustré sur les figures). Afin de maintenir le module 17, on prévoit, dans la paroi supérieure 21, audessus du logement 15-1 de la paroi déflectrice 12-1, un connecteur électrique 20-i destiné à raccorder électriquement le module 17 au reste du circuit de commande du ventilateur centrifuge. Le connecteur 20-1 comprend avantageusement une pluralité de logements 22 destinés à recevoir respectivement les broches de connexion 19 d'un module 17, qui traversent la paroi supérieure 21. De la sorte, une fois les broches de connexion 19 introduites dans les broches femelles 22, le module 17 est parfaitement maintenu et immobilisé en l'endroit choisi, et intégré sensiblement à la paroi déflectrice 12-i qui le loge. Le boîtier 2 est réalisé en matière plastique, de préférence par moulage en deux parties, la première comprenant la paroi supérieure formant couvercle, et la seconde comprenant notamment les parois externe, interne et inférieure et les parois déflectrices. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit ci-avant, mais elle embrasse toutes les variantes que pourra développer l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. Ainsi, le nombre de parois déflectrices pourra être supé- rieur à deux ou égal à un. De même, la ou les parois déflectrices peuvent ne pas comprendre de logement, dans la mesure o la partie du module de commande intégrée dans la volute peut être placée dans le prolongement de l'une des deux extrémités amont et aval d'une paroi déflectrice. Dans ce cas, la partie du module de commande est un élément rapporté de la paroi déflectrice. Dans d'autres variantes, on peut envisager de réaliser le logement en un autre endroit que les extrémités aval et amont de la paroi déflectrice, par exemple au milieu de celle-ci, pourvu que les broches de connexion de la partie du circuit de commande soient accessibles par l'une des parois supérieure ou inférieure. On pourrait également envisager, si cela s'avérait nécessai- re, de loger un premier module dans un logement d'une paroi déflectrice, et un second module dans le prolongement de l'une des extrémités de cette même paroi déflectrice, ou encore de prévoir plusieurs logements dans une même paroi. Par ailleurs, on a décrit des parois déflectrices sensible- ment parallèles aux parois externe et interne, mais il est clair que l'on pourrait réaliser de telles parois déflectri- ces, parallèlement aux parois supérieure et inférieures. Dans ce cas particulier, le connecteur destiné à raccorder la partie du module de commande intégrée dans la volute devrait impérativement se trouver logé dans la paroi externe du boîtier, et un moyen de fixation supplémentaire, et approprié, devrait être envisagé afin de maintenir le module dans un plan sensiblement parallèle aux parois supérieure et inférieure, en raison de l'effet gravitationnel. Enfin, la partie terminale de la volute qui comprend la ou les cloisons déflectrices peut être réalisée séparément du reste du boîtier qui dans ces conditions pourrait être monobloc. Revendications 1. Ventilateur centrifuge, du type comprenant un boîtier (2) en forme de volute (3) logeant dans une partie centrale (4) une turbine (5) entraînée en rotation par un moteur (7), de type électrique, commandé par un module de commande, ladite turbine (5) étant destinée à pulser de l'air dans la volute, caractérisé en ce que la volute (3) loge en une zone prédéterminée (13), de courbure donnée, au moins une paroi déflectrice (12) dont la courbure est sensiblement identique à celle de ladite zone (13), et en ce que le boîtier (2) comprend des moyens de fixation (20) agencés pour maintenir au moins une partie (17) du module de commande sensiblement intégrée à la paroi déflectrice (12), de sorte que le flux d'air pulsé circulant dans la volute puisse balayer ladite partie au moins du module de commande sans être perturbé. 2. Ventilateur selon la revendication 1, dans lequel le boîtier (2) comprend des parois (10,13,21) délimitant la volute (3), caractérisé en ce que la paroi déflectrice (12) est sensiblement parallèle à l'une desdites parois (10) du boîtier et s'étend sur une hauteur (H) sensiblement identi- que à celle de ladite paroi du boîtier. 3. Ventilateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation (20) sont logés à étanchéité dans l'une des parois du boîtier. 4. Ventilateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de fixation (20) sont réalisés sous forme d'un connecteur électrique propre à recevoir des broches de connexion (18) que comprend la partie (17) du module de commande intégrée à la paroi déflectrice (12). 5. Ventilateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi déflectrice (12) comprend un logement (15) propre à recevoir ladite partie (17) au moins du module de commande. 6. Ventilateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le logement (15) est situé en une extrémité (16) de la paroi déflectrice (12), dite extrémité amont, en référence au sens de circulation du flux d'air pulsé. 7. Ventilateur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la zone prédéterminée (13) est située dans une partie terminale (9), dite aval, de la volute (3). 8. Ventilateur selon l'une des revendications précédente, caractérisé en ce que la partie du module de commande intégrée à la paroi déflectrice (12) est un module de variation de vitesse de la turbine.