Brevet FR2766302A1 — publié le 19990122

Moteur électrique. notamment de véhicule automobile, à radiateur de refroidissement à configuration d'ailettes variable L'invention concerne le domaine des moteurs électriques, notamment pour véhicule automobile, et plus particulièrement les radiateurs de refroidissement et de leur circuit de commande. Dans certains de ces moteurs, le circuit de commande permet de gérer le régime du moteur, et comprend par conséquent des composants électroniques. Ces composants électroniques peuvent être des composants de puissance, qui dégagent une quantité importante de chaleur, par effet ohmique (effet Joule), lorsqu'ils sont en fonctionnement. Ces composants, par exemple des transistors de puissance, sont généralement refroidis par un radiateur de refroidissement comportant une série d'ailettes et/ou des rangées de plots (ou picots). Le moteur électrique entraîne en rotation autour de son axe une hélice en occasionnant un flux d'air. Ce flux d'air peut circuler, par exemple, dans une direction tangentielle à la périphérie du moteur. Les ailettes en particulier, sont disposées transversalement par rapport à la direction du flux d'air, et en série le long de cette direction. Elles sont successivement séparées par un interstice qui, habituellement, est constant le long de la direction du flux. Les radiateurs de refroidissement de la technique antérieure présentent notamment comme inconvénient de ne pas tenir compte de la largeur des interstices entre chaque ailette. Par ailleurs, en dépit du fait que la forme générale des hélices de la technique antérieure a fait l'objet de nombreuses optimisations, il reste néanmoins que l'épaisseur des ailettes est généralement constante le long de la direction du flux d'air. L'invention a notamment pour but d'optimiser davantage l'interaction entre les ailettes et le flux d'air. Elle propose à cet effet une croissance de l'épaisseur des ailettes et/ou une décroissance de l'interstice entre les ailettes. Ainsi, pratiquement toutes les ailettes du radiateur peuvent interagir avec le flux d'air, en vue du refroidissement des composants à fort rayonnement thermique. Préférentiellement, l'interstice entre les ailettes ainsi que l'épaisseur des ailettes varient. Ainsi, l'interstice décroît et l'épaisseur des ailettes croît. Avantageusement, la hauteur des ailettes croît également. Pour simplifier la géométrie du radiateur de refroidissement selon l'invention, l'interstice entre les ailettes, la hauteur et l'épaisseur des ailettes peuvent varier de manière linéaire. Préférentiellement, chaque ailette présente, dans une coupe transversale parallèle à la direction du flux et à l'axe du moteur, une forme de profil d'aile dont la pointe est sensiblement incurvée vers la direction du flux. Avantageusement, le radiateur comporte en outre un ensemble de plots, propres à coopérer avec le flux d'air en vue de son refroidissement. Ces plots sont agencés en rangées successives. Selon une caractéristique de l'invention, les rangées sont successivement espacées par un pas croissant. La largeur et/ou la hauteur de ces plots peuvent croître également d'une rangée à l'autre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue de dessus d'un radiateur de refroidissement comportant des ailettes et des picots coopérant avec un flux d'air produit par l'hélice en rotation d'un moteur électrique selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe transversale II-II représentant la forme générale des ailettes, - la figure 3 est une vue de dessus détaillée des ailettes selon l'invention, et - la figure 4 est une vue de côté représentant en particulier les rangées de picots selon l'invention. On se réfère tout d'abord à la figure 1 pour décrire le radiateur de refroidissement 1 d'un moteur électrique (non représenté), selon l'invention. Ce moteur fait partie, dans l'exemple décrit, d'un groupe moto-ventilateur, notamment d'une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation d'un véhicule automobile ou d'une installation de refroidissement du moteur thermique de ce véhicule. I1 est propre à entraîner en rotation les pâles d'une hélice (non représentée) autour d'un axe 5 perpendiculaire au plan de la figure 1. La rotation de l'hélice occasionne alors un flux d'air qui circule, dans l'exemple décrit sur la figure 1, dans une direction tangentielle représentée par la flèche F, à la périphérie du moteur. Le corps du moteur comprend un flasque 4 comprenant des moyens de fixation 6 pour maintenir le radiateur 1 à la périphérie du moteur, à proximité d'une plaque 7 comportant des composants électroniques et/ou électriques, lesquels forment le circuit de commande du moteur. Ce circuit compte parmi ses composants des composants de puissance, notamment des résistances susceptibles de dégager de la chaleur par effet Joule. I1 peut advenir alors une détérioration des pistes électriques par exemple, généralement en cuivre, du circuit de commande ou d'une perte de fiabilité des composants électroniques qui se dégradent rapidement lorsque la température devient élevée. Pour éviter une telle détérioration, un radiateur de refroidissement 1 est généralement interposé dans le flux d'air, à proximité du circuit de commande. Ce type de radiateur comporte habituellement une série d'ailettes 2 et/ou un ensemble de picots 3 agencés en rangées successives perpendiculaires à la direction du flux F. Les ailettes 2 et les picots 3 sont destinés à coopérer avec le flux d'air, en vue du refroidissement des composants du circuit de commande en transmettant la chaleur dégagée par ces composants au flux. Les picots 3 ont une forme générale de plots s'étendant en longueur, parallèlement à l'axe 5 du moteur. Ils sont agencés en rangées successives, perpendiculaires à l'axe du moteur 5 et à la direction du flux F, dans l'exemple décrit. Les ailettes 2 ont une forme générale de profil d'aile, et sont disposées transversalement par rapport à la direction du flux F pour offrir une interaction optimale. Elles 2 sont généralement agencées en série le long de la direction du flux F. La figure 2 représente une vue en coupe transversale parallèle à l'axe du moteur 5 et à la direction du flux F, des ailettes 2. Elles présentent alors une forme générale de profil d'aile dont la pointe est sensiblement incurvée vers la direction du flux F. Cette configuration permet d'offrir un maximum d'interaction des ailettes avec le flux d'air circulant dans la direction F. Dans les radiateur de refroidissement de la technique antérieure, l'interstice i entre les ailettes et l'épaisseur e des ailettes étaient constants le long de la direction du flux F. Ainsi, l'air pouvait être chassé par les premières ailettes rencontrées par le flux, ce qui réduisait leur interaction. I1 apparaît alors sur la figure 2, que l'épaisseur des ailettes e croît, selon l'invention, le long de la direction du flux F. En outre, l'interstice i entre les ailettes décroît le long de cette direction F. Ainsi, les dernières ailettes que rencontre le flux peuvent interagir avec celuici. La figure 3 représente une vue détaillée des ailettes selon l'invention. Elle fait à nouveau apparaître que l'épaisseur des ailettes e croît et que l'interstice i entre les ailettes décroît le long de la direction du flux F. En outre, les ailettes 2 sont avantageusement de hauteur h croissante le long de cette direction F pour augmenter l'interaction avec le flux. Les variations de l'interstice i, de l'épaisseur e, et en particulier de la hauteur h sont sensiblement linéaires. Une géométrie simple du radiateur selon l'invention est ainsi conservée, ce qui peut permettre sa fabrication en grande série. La figure 4 montre en particulier les rangées de picots 3 d'un radiateur de refroidissement selon l'invention, en interaction avec un flux d'air circulant, dans l'exemple décrit sur cette figure, dans une direction F sensiblement inclinée par rapport au plan de rotation 11 de l'hélice. I1 apparaît alors que le pas entre les rangées successives de picots décroît le long de la direction du flux F, et que la largeur des picots 3 augmente d'une rangée à l'autre le long de cette direction F. Dans l'exemple décrit, le flux circule, a l'origine, parallèlement à l'axe 5 du moteur, dans le sens représenté par des flèches sur des traits en pointillés et parcoure le radiateur 1. Avantageusement, la base de chaque picot 3 repose sur une paroi 10 du radiateur 1, sensiblement parallèle à la direction du flux d'air F, et sensiblement inclinée par rapport au plan de rotation de l'hélice 11. Ainsi, on augmente l'interaction entre les picots 3 et le flux d'air. Comme le montre la figure 4, le radiateur 1 est disposé à la périphérie du moteur dont l'emplacement prévu est désigné par la référence 9. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment à titre d'exemple, elle s'étend à d'autres variantes. Ainsi, on comprendra que la forme des ailettes peut être différente suivant l'incidence du flux. Leur épaisseur et leur largeur peut également s'adapter en fonction de cette incidence. Revendications 1. Moteur électrique, notamment de véhicule automobile, propre à entraîner en rotation une hélice en occasionnant un flux d'air circulant dans une direction privilégiée (F), et du type comprenant un circuit de commande à composants électroniques (7) et un radiateur de refroidissement (1) pour évacuer de la chaleur que dégage une partie au moins des composants, ledit radiateur comportant des ailettes (2) propres à coopérer avec le flux d'air et agencées en série le long de ladite direction (F), successivement séparées par un interstice (i), caractérisé en ce que l'épaisseur (e) des ailettes (2) croît et/ou l'interstice (i) entre les ailettes (2) décroît. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur des ailettes (e) croît et en ce que l'interstice entre les ailettes (i) décroît. 3. Moteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la hauteur (h) des ailettes croît. 4. Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interstice (i) entre les ailettes et/ou la hauteur (h) et/ou l'épaisseur (e) des ailettes varient. 5. Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rotation de l'hélice autour de l'axe du moteur (5) occasionne un flux d'air circulant dans une direction tangentielle (F) à la périphérie du moteur. 6. Moteur selon lune des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque ailette (2) présente dans une coupe transversale (II-II) parallèle à la direction du flux (F) et à l'axe du moteur (5), une forme de profil d'aile dont la pointe est sensiblement incurvée vers la direction du flux (F). 7. Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le radiateur (1) comporte en outre un ensemble de plots (3), propres à coopérer avec le flux d'air en vue de son refroidissement, lesdits plots (3) étant agencés en rangées successives. 8. Moteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les rangées sont successivement espacées par un pas croissant ou décroissant. 9. Moteur selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la largeur et/ou la hauteur des plots croissent ou décroissent d'une rangée à l'autre. 10. Moteur selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la base de chacun des plots (3) repose sur une paroi (10) du radiateur sensiblement parallèle à la direction du flux d'air (F), et sensiblement inclinée par rapport au plan de rotation de l'hélice (11). 11. Moteur selon lune des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un corps comprenant des moyens de fixation (6) du radiateur (1) pour le maintenir à la périphérie du moteur et à proximité du circuit de commande (7). 12. Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il fait partie d'un groupe moto-ventilateur, notamment d'une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation.