Brevet FR2781844A1 — publié le 20000204

-1 Groupe moto-ventilateur à caractéristiques aéraulipues améliorées, notamment pour installation de chauffaqe-climati- sation de véhicule automobile La présente 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. En pratique, on constate que la vitesse de l'air en sortie du groupe moto-ventilateur n'est pas uniforme. Elle présente notamment une composante latérale d'inclinaison par rapport au plan radial de la turbine (ici et dans la suite, l'orien- tation "radiale" ou "axiale" sera entendue par rapport à l'axe principal de la turbine centrifuge, axe autour duquel celle-ci est entraînée par le moteur du groupe). De ce fait, si l'on place directement en sortie du groupe motoventilateur un accessoire (filtre, évaporateur, etc.), le flux d'air ne sera pas régulièrement réparti sur cet accessoire, dont seulement une partie sera utilisée ou pleinement utilisée. Pour éviter cet inconvénient, il est connu de disposer dans la conduite de sortie du groupe moto-ventilateur des redres- seurs d'air ou "aubages" qui forcent le flux d'air dans la direction du plan radial, c'est-à-dire qui rendent la direction principale d'écoulement de ce flux sensiblement perpendiculaire à l'entrée de l'accessoire placé en aval du groupe moto-ventilateur. Cette manière de procéder impose cependant de rajouter des aubages dans la conduite de sortie d'air, généralement sous forme de pièces rapportées ou de formes monobloc moulées directement avec la conduite. Dans l'un ou l'autre cas, la présence de ces aubages implique un surcoût de fabrication pour le groupe moto-ventilateur, outre bien entendu les inconvénients mécaniques résultant de la présence de ces éléments surajoutés à l'intérieur même de la conduite. De plus, la présence d'aubages introduit des pertes de charges supplémentaires, qui doivent être compensées par une puissance électrique supérieure du moteur si l'on veut satisfaire la performance aéraulique prévue. L'un des buts de l'invention est de proposer une structure de groupe moto-ventilateur qui, sans aucun recours à des aubages ou organes redresseurs de flux analogues, permette d'obtenir directement un flux d'air orienté perpendiculairement à l'entrée de l'accessoire ou appareil alimenté par ce flux d'air. Le groupe moto-ventilateur de l'invention est du type connu comportant un boîtier de forme approximativement cylindrique logeant une turbine centrifuge entraînée par un moteur et apte à aspirer axialement l'air environnant par une entrée d'air et le refouler radialement vers l'extérieur, ce boîtier comportant en outre une volute périphérique enveloppant avec une section croissante la turbine et apte à dévier tangen- tiellement et refouler le flux d'air ainsi produit vers une conduite de sortie s'étendant suivant une direction princi- pale d'écoulement de fluide Selon l'invention, l'ensemble formé par la turbine et la volute est disposé incliné par rapport à la conduite de sortie, avec le plan radial de la turbine formant un angle par rapport à la direction principale d'écoulement dans la conduite de sortie, le sens et l'angle d'inclinaison étant choisis de manière à orienter le flux d'air expulsé par la volute sensiblement parallèlement à la direction principale d'écoulement dans la conduite de sortie. L'ensemble formé par la turbine et la volute peut en particu- lier être incliné du côté opposé à celui de l'entrée d'air de la turbine. L'angle d'inclinaison peut être compris entre 0 et 15 , de préférence entre 5 et 10 . D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci- dessous d'un exemple de réalisation, faite en référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue en coupe, dans un plan axial, d'un groupe moto-ventilateur selon l'art antérieur. La figure 2 est une vue en coupe, dans un plan axial, d'un groupe moto-ventilateur selon l'invention. Sur les figures, la référence 10 désigne de façon générale le groupe moto-ventilateur d'un dispositif de chauffage-climati- sation 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, d'axe 14. Cette turbine est pourvue en périphérie d'une série de pales réunies entre elles par une couronne circulaire externe, et elle est montée sur l'arbre d'un moteur 16 qui l'entraîne en rotation. Lorsque la turbine 12 est en rotation, l'air est entraîné par les pales de la turbine en direction radiale vers l'exté- rieur, ce qui produit une aspiration de l'air axialement (comme illustré par la flèche 18) par une ouverture ou "virole" d'entrée 20 reliée à une conduite d'admission d'air 22. Du fait de la rotation de la turbine, l'air ainsi aspiré est refoulé en direction radiale, et le groupe motoventilateur comporte un élément appelé "volute" 24 qui enveloppe circon- férentiellement avec une section croissante la turbine 12 de manière à collecter ce flux d'air refoulé radialement par la turbine et diriger celui-ci via une bouche de sortie 26 vers une conduite de sortie 28. Cette conduite 28 délivrera ensuite le flux d'air à un bloc de chauffage-climatisation o il traversera divers éléments tels qu'échangeur thermique, filtre, volets de dosage de flux, etc. Avec les groupes moto-ventilateur de l'art antérieur, on constate en pratique que le flux d'air présente (comme illustré par la flèche 30 sur la figure 1) une inclinaison d'un angle a par rapport au plan radial 32. En d'autres termes, la direction principale du flux d'air n'est pas perpendiculaire à l'axe principal 34 de la conduite de sortie 28. Ce décalage, qui résulte de la géométrie de la turbine dans son boîtier, se présente dans le sens opposé à celui de la virole d'entrée d'air 20, c'est-à-dire que le flux d'air est dévié, par rapport au plan radial 32, dans le demi-espace situé du côté du moteur 16. Ceci a notamment pour conséquence une mauvaise répartition du flux d'air sur l'accessoire (filtre, échangeur thermique, etc.), donc une moindre efficacité de celui-ci. Pour remédier à cette difficulté et éviter de recourir à la solution connue consistant à mettre en place des aubages dans la bouche de sortie 26, l'invention propose de réaliser le groupe moto-ventilateur avec la configuration illustrée figure 2. Dans cette configuration, le raccordement de la bouche de sortie 26 à la conduite de sortie 28 est opéré en inclinant le plan radial 32 de la turbine par rapport à la direction principale 34 d'écoulement du fluide dans la conduite de sortie 28. La valeur e de l'angle d'inclinaison est choisie pour correspondre sensiblement à l'inclinaison a de la configura- tion de l'art antérieur (figure 1), mais en sens inverse, de manière à obtenir directement dans la conduite de sortie un flux d'air 36 sensiblement parallèle à la direction princi- pale 34 d'écoulement du fluide dans la conduite de sortie, c'est-à- dire sensiblement perpendiculaire à l'entrée de l'accessoire (filtre, échangeur etc.) qui recevra ce flux d'air. L'angle d'inclinaison P peut être compris entre 0 et 15 , de préférence entre 5 et 100. On constate en pratique que, pour un angle donné, les résultats recherchés sont obtenus de façon pratiquement indépendante de la vitesse de rotation de la turbine, en assurant ainsi des performances constantes quel que soit le régime de fonctionnement du groupe moto-ventilateur. Cette configuration présente des avantages multiples, du fait de la suppression des aubages redresseurs d'air: - simplification du groupe moto-ventilateur tant à la conception qu'à la fabrication, avec une économie corrélative en termes de coût de fabrication, - puissance électrique moindre pour satisfaire la performance aéraulique, du fait de la réduction de perte de charge, - gain au niveau acoustique, les aubages étant sources de turbulences, donc de bruits d'écoulement aérauliques. Revendications 1. Groupe moto-ventilateur (10), notamment pour installation de chauffage-climatisation de véhicule automobile, comportant un boîtier de forme approximativement cylindrique logeant une turbine centrifuge (12) entraînée par un moteur (16) et apte à aspirer axialement l'air environnant par une entrée d'air et le refouler radialement vers l'extérieur, ce boîtier comportant en outre une volute périphérique (24) enveloppant avec une section croissante la turbine et apte à dévier tangentiellement et refouler le flux d'air ainsi produit vers une conduite de sortie (28) s'étendant suivant une direction principale (32) d'écoulement de fluide, caractérisé en ce que l'ensemble formé par la turbine et la volute est disposé incliné par rapport à la conduite de sortie, le plan radial (32) de la turbine formant un angle (f) par rapport à la direction principale (34) d'écoulement dans la conduite de sortie, le sens et l'angle d'inclinaison étant choisis de manière à orienter le flux d'air (36) expulsé par la volute sensiblement parallèlement à la direction principale (34) d'écoulement dans la conduite de sortie. 2. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'ensemble formé par la turbine et la volute est incliné du côté opposé à celui de l'entrée d'air (22) de la turbine. 3. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ledit angle d'inclinaison (P) est compris entre 0 et 15 , de préférence entre 5 et 10 .