Brevet FR2772437A1 — publié le 19990618

Groupe moto-ventilateur, notamment pour installation de chauffage-climatisation de véhicule automobile L'invention concerne les dispositifs de chauffage-ventilation des véhicules automobiles, et plus précisément le sousensemble appelé "groupe moto-ventilateur" ou "pulseur" incorporé à ces dispositifs. Le groupe moto-ventilateur comporte un boîtier logeant une turbine centrifuge entraînée par un moteur pour refouler un flux d'air sous pression vers une conduite de sortie. Ce flux d'air traverse ensuite un bloc de chauffage-réfrigération monté en aval du groupe moto-ventilateur et comportant un échangeur thermique (radiateur et éventuellement évaporateur) permettant de réchauffer ou refroidir l'air qui sera ensuite délivré à l'habitacle par diverses conduites et bouches de distribution. Le groupe moto-ventilateur est un élément bruyant de l'installation de chauffage-ventilation, inconvénient d'autant plus gênant que le bruit engendré peut aisément se propager jusqu'à l'habitacle par les diverses conduites de distribution. Il est donc important de réduire ce bruit à un minimum. Mises à part les vibrations mécaniques du moteur d'entraînement, un facteur de bruit important réside dans les turbulences liées à l'aspiration d'air par le groupe moto-ventilateur. L'un des buts de l'invention est de proposer une structure de groupe moto-ventilateur dont l'entrée d'air est configuré de manière à réduire ces turbulences liées à l'aspiration d'air, avec réduction corrélative du bruit d'aspiration, ceci bien entendu sans dégradation des performances aérauliques du groupe moto-ventilateur. Le groupe moto-ventilateur de l'invention est d'un type connu comportant un boîtier de forme approximativement cylindrique avec une face ouverte formant entrée d'air, cette entrée étant délimitée par un rebord incurvé périphérique formant virole déflectrice d'aspiration, le boîtier logeant une turbine centrifuge entraînée par un moteur et apte à aspirer axialement l'air environnant par l'entrée d'air et le refouler radialement vers l'extérieur, ce boîtier comportant en outre une volute périphérique entourant la turbine et apte à dévier en direction tangentielle, par un bec de volute relié à une conduite de sortie, l'air ainsi refoulé. Selon l'invention, le rebord incurvé périphérique est tourné axialement vers l'intérieur du boîtier sur une première partie de la périphérie de l'entrée d'air, et axialement vers l'extérieur du boîtier sur une seconde partie de cette même périphérie. Le secteur angulaire couvert par la première partie et le secteur angulaire couvert par la seconde partie ont de préférence sensiblement le même angle d'ouverture, notamment un angle d'environ 1800. Le secteur angulaire couvert par la première partie et le secteur angulaire couvert par la seconde partie peuvent s'étendre de façon sensiblement symétrique par rapport à un plan axial médian de l'entrée d'air. Ce plan axial médian forme de préférence un angle de 5 à 25 par rapport au plan radial définissant le raccordement entre la volute et une paroi tangentielle du bec de volute, et un angle de 40 à 70" par rapport au plan radial définissant le raccordement entre la volute et une paroi radiale du bec de volute. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée cidessous d'un exemple de réalisation, faite en référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue de dessus du groupe moto-ventilateur de l'invention. La figure 2 est une coupe suivant un plan axial, selon II-II de la figure 1, de ce même groupe moto-ventilateur. La figure 3 présente la caractéristique spectrale de la puissance acoustique mesurée, pour illustrer les performances de réduction de bruit du groupe moto-ventilateur de l'invention, par comparaison avec un groupe moto-ventilateur de l'art antérieur. Sur les figures 1 et 2, la référence 10 désigne de façon génerale le groupe moto-ventilateur d'un dispositif de chauffage-climatisation pour véhicule automobile. Ce groupe comprend (de manière en elle-même connue) une turbine centrifuge 12, qui présente par exemple une forme générale de cylindre aplati, avec en périphérie une série de pales radiales 14 réunies entre elles à chacune de leurs extrémités respectives par des couronnes 16, 18 dont l'une (la couronne 16 sur la figure) est reliée par des bras radiaux 20 à un moyeu 22 lui-même monté sur l'arbre d'un moteur d'entraînement 24. Lorsque la turbine est en rotation, l'air est aspiré par une face ouverte 26 du groupe moto-ventilateur, située du côté de la turbine opposé à celui où se trouve le moteur 20, l'air étant entraîné par les pales 14 en direction radiale vers l'extérieur (flèches 28). L'air ainsi refoulé radialement est collecté par un élément appelé "volute", référencé 30, qui enveloppe circonférentiellement la turbine avec une section croissante (comme on peut le voir sur la figure 1), et prolongée tangentiellement par une partie 32 dite "bec de volute", délimité par une paroi tangentielle 36 et une paroi radiale 38. La volute 30 a pour fonction de dévier selon une direction sensiblement tangentielle (flèches 34) le flux d'air refoulé radialement par la turbine et diriger celui-ci, via le bec de volute 32, vers une conduite de sortie (non représentée) où il sera ensuite délivré à un bloc de chauffage-climatisation, par exemple pour traverser un échangeur thermique. L'invention concerne plus particulièrement la structure de l'entrée d'air, du côté de la face ouverte 26 du boîtier du groupe moto-ventilateur. Généralement, on prévoit à l'endroit de cette entrée d'air un rebord périphérique incurvé 40 formant virole déflectrice d'aspiration, qui a pour rôle de canaliser les filets d'air aspirés par la turbine en réduisant les turbulences en cet endroit. Dans la configuration connue, illustrée en tiretés en 42, cette virole est coaxiale avec l'axe A de rotation de la turbine, elle est symétrique en tout point par rapport à cet axe et sa courbure est tournée, en direction axiale, vers l'intérieur du boîtier. L'invention propose une autre configuration de virole, qui s'est révélée plus performante sur le plan de la diminution du bruit, tout en conservant les mêmes performances aérauliques que la configuration connue. Selon l'invention, la virole n'est plus symétrique par rapport à l'axe A, car elle n'est incurvée vers l'intérieur du boîtier, en 44, que sur une partie de la circonférence, et elle est incurvée vers l'extérieur du boîtier, en 46, sur le reste de la circonférence. Cette inversion des bords déflecteurs d'admission d'air permet de réduire sensiblement les turbulences et résonances liées à l'aspiration d'air, en créant un sens préférentiel d'"arrosage" de la volute optimisant le rendement de cette dernière et abaissant corrélativement son niveau acoustique (au contraire de la configuration de l'art antérieur, où l'on utilise en fait une entrée d'air circulaire et symétrique, pour une volute qui ne l'est pas). Le principe de l'invention consiste donc, en fait, à ouvrir une zone préférentielle (du côté 44 tourné vers l'intérieur) et d'obturer partiellement l'entrée d'une autre zone (côté 46 tourné vers l'extérieur). Cette configuration particulière de virole peut être réalisée par ajout de forme au boîtier supérieur de la volute (celleci étant généralement réalisée sous forme de deux demicoquilles assemblables), ou bien grâce à une pièce supplémentaire, rapportée. L'optimisation des performances du groupe moto-ventilateur implique une orientation particulière de la virole dissymétrique par rapport à la volute. Sur la figure 1, on a désigné A'OA et B'OB les axes principaux de la virole. L'axe A'OA est la trace, dans un plan radial, d'un plan axial médian séparant la partie incurvée vers l'intérieur 44 de la partie incurvée vers l'extérieur 46, et l'axe B'OB est l'axe perpendiculaire à A'OA. On notera que, sur la figure, les deux parties 44 et 46 s'étendent chacune sur un secteur angulaire de 1800, et que le plan axial dont la trace est BOB (c'est-à-dire le plan de la figure, pour la figure 2) est un plan de symétrie pour chacune des deux parties 44 et 46. Cette configuration n'est cependant pas limitative, et l'on pourrait prévoir, par exemple, que les parties 44 et 46 s'étendent sur un secteur angulaire ouvert sur un angle inférieur à 1800, ou que chacune des deux parties 44 et 46 présente une dissymétrie de part et d'autre du plan axial passant par B'OB. On va maintenant définir les axes principaux de la volute 30. L'un de ces axes, D'OD, passe par le point de raccordement entre la partie arrondie de la volute 30 et la paroi tangentielle 36 du bec de volute 32. L'autre axe principal, C'OC, est l'axe orthogonal à D'OD. On considère également le demiaxe OE définissant le raccordement entre la volute et la paroi radiale 38 du bec de volute 32. De façon caractéristique, l'orientation de la virole 44, 46 par rapport à la volute 30 et au bec de volute 32 est avantageusement telle que - l'angle a = AOE soit compris entre 40 et 700 et - l'angle P = DOA = BOC soit compris entre 5 et 250. La figure 3 illustre l'amélioration des performances acoustiques d'un groupe moto-ventilateur réalisé selon les enseignements de l'invention. Cette courbe est une caractéristique donnant le niveau de puissance acoustique à 80 cm, exprimé en dBR (niveau relatif de puissance en décibels) en fonction de la fréquence. La courbe en trait plein correspond à la caractéristique relevée avec une virole symétrique, conventionnelle, tandis que celle en tiretés a été relevée pour une virole dissymétrique réalisée selon les enseignements de l'invention, telle qu'illustrée sur les figures 1 et 2. L'aire hachurée correspond à la diminution du niveau acoustique, obtenu essentiellement dans les basses fréquences, au-dessous de 250 Hz, et légèrement entre 250 et 2000 Hz. Revendications 1. Groupe moto-ventilateur, notamment pour installation de chauffage-climatisation de véhicule automobile, comportant un boîtier (10) de forme approximativement cylindrique avec une face ouverte formant entrée d'air (26), cette entrée étant délimitée par un rebord incurvé périphérique (40) formant virole déflectrice d'aspiration, le boîtier logeant une turbine centrifuge (12) entraînée par un moteur (24) et apte à aspirer axialement l'air environnant par l'entrée d'air et le refouler radialement vers l'extérieur (28), ce boîtier comportant en outre une volute périphérique (30) entourant la turbine et apte à dévier en direction tangentielle (34), par un bec de volute (32) relié à une conduite de sortie, l'air ainsi refoulé, caractérisé en ce que le rebord incurvé périphérique (40) est tourné axialement vers l'intérieur du boîtier sur une première partie (44) de la périphérie de l'entrée d'air, et axialement vers l'extérieur du boîtier sur une seconde partie (46) de cette même périphérie. 2. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le secteur angulaire couvert par la première partie et le secteur angulaire couvert par la seconde partie ont sensiblement le même angle d'ouverture. 3. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit angle d'ouverture est d'environ 1800. 4. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le secteur angulaire couvert par la première partie et le secteur angulaire couvert par la seconde partie s'étendent de façon sensiblement symétrique par rapport à un plan axial médian (AA') de l'entrée d'air. 5. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit plan axial médian (AA) de l'entrée d'air forme un angle (ss) de 5 à 25 par rapport au plan radial (OD) définissant le raccordement entre la volute (30) et une paroi tangentielle (36) du bec de volute (32). 6. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit plan axial médian (AA') de l'entrée d'air forme un angle (a) de 40 à 70" par rapport au plan radial (OE) définissant le raccordement entre la volute (30) et une paroi radiale (38) du bec de volute (32).