Brevet FR2831930A1 — publié le 20030509

Arrière-plan de l'invention L'invention concerne un groupe moto-ventilateur. Le domaine d'application est notamment celui des installations de chauffage et/ou de climatisation, en particulier pour les véhicules automobiles. Pour de telles applications, il est connu de réaliser un groupe moto-ventilateur comportant une volute définissant un nez de volute et une sortie de volute ; une turbine logée dans la volute pour engendrer un flux d'air dans celle-ci ; un moteur d'entraînement de la turbine aligné avec celle-ci sur un axe de rotation A ; un support moteur définissant un rebord entourant un logement moteur centré autour de l'axe A et faisant saillie axialement par rapport à la volute, ledit support moteur formant un capot d'obturation de la volute sur un côté de celle-ci ; et un module de commande du moteur, Or, presque systématiquement, un véhicule ayant une direction à droite nécessite un groupe moto-ventilateur tournant en sens inverse de celui équipant un véhicule ayant une direction à gauche. Par conséquent, dans le cas où le module de commande est intégré au support moteur, il faut un module de commande pour un groupe moto-ventilateur tournant dans le sens horaire et un autre module de commande pour un groupe moto-ventilateur tournant dans le sens anti-horaire. Dès lors, la réalisation de deux types différents de module de commande complique la fabrication du groupe moto-ventilateur et en augmente les coûts. Objet et résumé de l'invention L'invention a pour but de réaliser un support moteur pour un groupe moto-ventilateur tel que défini en tête de la description, de façon à permettre le montage d'un même module de commande aussi bien dans un groupe moto-ventilateur tournant dans un sens horaire que dans un groupe moto-ventilateur tournant dans un sens anti-horaire. Ce but est atteint du fait que, dans de tels groupes motoventilateur, le support moteur est centré autour d'un axe Ai décalé par rapport à l'axe A du logement moteur, le décalage des deux axes A et Ai définissant sur le rebord du support moteur une largeur variable comportant une zone de plus grande largeur. Ainsi, le côté extérieur du support moteur est symétrique par rapport au plan défini par les deux axes A et Ai de sorte que le support moteur pour un groupe moto-ventilateur tournant dans le sens horaire est symétrique par une simple rotation autour de l'axe moteur A, au support moteur pour un groupe moto-ventilateur tournant dans le sens antihoraire. Dans le plan du support moteur, la distance entre le nez de volute et l'axe Ai est plus grande que celle entre le nez de volute et l'axe A. Le décalage entre les axes A et Ai est compris entre 5 mm et 20 mm et de préférence compris entre 5 mm et 15 mm. Le groupe moto-ventilateur comporte deux canaux de circulation d'air de refroidissement du moteur formés par un renfoncement de la paroi interne du capot support moteur, lesdits canaux s'étendant latéralement par rapport au logement moteur, dans un plan C passant par l'axe du logement moteur A. Avantageusement, le plan C défini par les canaux est perpendiculaire à un plan de symétrie P du côté extérieur du support moteur défini par les axes A et Ai. Selon un mode de réalisation, le plan C défini par les canaux fait un angle a compris entre-250 et +250 par rapport à un plan M passant par l'axe moteur A et parallèle au plan de la sortie de volute. Selon un mode particulier le plan C défini par les canaux est confondu avec le plan M, (a = 00). Le groupe moto-ventilateur comporte trois plots de fixation du moteur uniformément répartis autour du logement moteur et dont un est situé dans une zone de moindre largeur, du rebord opposée à ladite zone de plus grande largeur au niveau du plan de symétrie P, les deux autres étant positionnés au plus près des canaux. Avantageusement, le module de commande se loge entre les deux plots dans la zone de plus grande largeur. Les canaux de refroidissement et les plots de liaison moteur sont moulés en une seule pièce. L'invention a aussi pour objet une installation de chauffage et/ou climatisation comportant un groupe moto-ventilateur tel que défini ci-dessus. Brève description des dessins L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description faite ci-après, à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une installation de chauffage et/ou de climatisation pour véhicule automobile ; - la figure 2A est une vue en élévation latérale d'un groupe moto-ventilateur tournant dans le sens horaire comportant un support moteur selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2B est une vue en élévation latérale d'un groupe moto-ventilateur tournant dans le sens anti-horaire comportant un support moteur selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3A est une vue très schématique du groupe motoventilateur montrant le support moteur conforme au principe de la figure 2A ; - la figure 3B est une vue très schématique du groupe motoventilateur montrant le support moteur conforme au principe de la figure 2B ; - la figure 4 est une vue schématique illustrant la symétrie axiale résultant des supports moteurs conformes aux figures 3A et 3B ; et - les figures 5A, 6A et 5B, 6B sont des vues très schématiques pour des variantes d'un groupe moto-ventilateur tournant dans le sens horaire et d'un groupe moto-ventilateur tournant dans le sens anti-horaire respectivement. Description détaillée de modes de réalisation Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après dans le cadre de l'application à une installation de chauffage et/ou de climatisation de véhicule automobile. Un groupe moto-ventilateur selon l'invention est toutefois utilisable pour d'autres applications requérant la génération d'un flux d'air ou autre gaz. La figure 1 montre très schématiquement une installation de chauffage et de climatisation qui comporte, de façon bien connue, un groupe moto-ventilateur 1, ou pulser, délivrant un flux d'air 2 dans un conduit de distribution d'air 3. Dans ce dernier, sont disposés un évaporateur 4 d'un circuit de réfrigération (lorsque la fonction climatisation d'air est présente), un radiateur échangeur de chaleur à liquide 5 parcouru par le liquide de refroidissement du moteur du véhicule, et un radiateur électrique d'appoint éventuel 6. En mode de climatisation, le flux d'air est dévié dans un passage 7 en dérivation du radiateur 5. En aval des radiateurs 5 et 6, le conduit d'air 3 distribue l'air vers des bouches de sortie (non représentées) s'ouvrant dans l'habitacle du véhicule. La distribution et le mixage éventuel de l'air se font à l'aide de volets commandés (non représentés). La figure 2A montre un groupe moto-ventilateur 10 tournant dans un sens horaire et la figure 2B montre un groupe moto-ventilateur 100 tournant dans un sens anti-horaire. Le groupe moto-ventilateur 1 (respectivement 100) comporte une volute 10 (110) à l'intérieur de laquelle est logée une turbine 12 (120). Sur un de ses côtés 10a (100a), la volute présente une ouverture fermée par un capot 20 (200) formant support d'un moteur 14 (140) d'entraînement de la turbine 12 (120). Le moteur 14 (140) et la turbine 12 (120) sont coaxiaux d'axe. La turbine est montée sur l'arbre 14a (140a) de sortie du moteur 14 (140). Le support moteur 20 (200) délimite un logement 22 (220) pour le moteur qui fait saillie axialement sur le côté 10a (110a) de la volute. Le côté de la volute opposé au côté 10a (110a) présente une ouverture centrale d'admission d'air. L'air aspiré et mis en circulation par la turbine est extrait de la volute 10 (100) par une sortie 10c (110c) raccordée au conduit de distribution d'air. Selon l'invention et comme l'illustrent les figures 2A, 2B, 3A et 3B, le support moteur 20 (200) du groupe moto-ventilateur 10 (100) tournant dans un sens horaire (respectivement anti-horaire) est centré autour d'un axe Ai 1 décalé par rapport à l'axe A du logement moteur. Le décalage des deux axes A et Ai défini pour le rebord 24 (240) une largeur variable comportant une zone 24b (240b) de plus grande largeur. Les deux axes A et Ai définissent un plan de symétrie P pour le côté extérieur du support moteur 20 (200). De préférence, dans le plan du support moteur, la distance entre le nez de volute 10b (100b) et l'axe Ai est plus grande que celle entre le nez de volute 10b (100b) et l'axe A. Le décalage entre les axes A et Ai peut par exemple être compris entre 5 mm et 20 mm et de préférence entre 5 mm et 15 mm. Ainsi, un espace libre supplémentaire est dégagé sur le rebord 24 (240) entourant le logement moteur 22 (220). Dans t'exempte des figures 3A et 3B, le plan de symétrie P est sensiblement perpendiculaire au plan définissant la sortie de volute 10c (100c). Le refroidissement du moteur 14 (140), et notamment de sa partie comportant des balais 50 (500), située au voisinage du fond du logement moteur 22 (220), est assuré par prélèvement d'air dans la volute 10 (100). L'air de refroidissement est amené au fond du logement moteur 22 (220) par des canaux de refroidissement 41,42 (410,420) formés par des renfoncements de la paroi interne du capot support moteur 20 (200). Du côté extérieur, ces canaux 41,42 (410,420) joignent le rebord 24 (240), au voisinage de son pourtour 24a (240a), à la paroi qui définit le logement moteur au voisinage du fond de celui-ci. Les deux canaux 41,42 (410,420), sont diamétralement opposés et définissent un plan C sensiblement perpendiculaire au plan de symétrie P. Autrement dit, le plan C est confondu avec un plan M passant par l'axe moteur A et parallèle au plan défini par la sortie de volute. Dans ce cas, la surface disponible sur ce support moteur est maximale. Avantageusement, l'axe du moteur A est situé dans le plan C défini par les canaux 41,42 (410,420), de sorte que les canaux peuvent déboucher au niveau des balais 50 (500) situés dans deux zones opposées du moteur 14 (140), celui-ci étant monté à cet effet symétriquement par rapport aux canaux de refroidissement. Le moteur 14 (140) est muni de pattes de fixation (non représentées) qui s'insèrent dans des logements formés dans le capot support moteur 20 (200). Comme le montrent les figures le capot support moteur comporte trois parties embouties ou plots 25a, 25b, 25c (250a, 250b, 250c) uniformément situés autour du logement moteur 22 (220) dont un plot 25a (250a) est situé dans une zone 24c (240c) de moindre largeur du rebord 24 (240) opposée à la zone 24b (240b) de plus grande largeur au niveau du plan de symétrie P, les deux autres 25b, 25c (250b, 250c) étant positionnés au plus près des canaux de refroidissement 41,42 (410,420). La fixation du moteur est réalisée par vis ou vis-écrous 27 (270) qui traversent les pattes de fixation du moteur et les plots de fixation 25a, 25b, 25c (250a, 250b, 250c). Ainsi, la symétrie du côté extérieur du capot support moteur 20 (200) est conservée sachant que l'angle entre les plots deux à deux est d'environ 1200 et qu'un de ces plots 25a (250a) est traversé par le plan de symétrie P. Le fait qu'un des plots est situé au milieu de la zone 24c (240c) de moindre largeur du rebord 24 (240) permet de conserver une surface d'une largeur assez homogène dans la zone du rebord de plus grande largeur. La figure 4, montre que les emplacements particuliers des plots de fixation 24a, 25b, 25c et des canaux de refroidissement 41,42 sur le côté extérieur d'un capot support moteur 20 d'un groupe moto-ventilateur 10 tournant dans un sens horaire est symétrique par rapport au plan de symétrie P. De même, pour un capot support moteur 200 d'un groupe moto-ventilateur 100 tournant dans un sens anti-horaire. De plus, les deux supports moteurs 20 et 200 sont symétriques par une rotation de 1800 autour de l'axe moteur A. Ainsi, le volume disponible sur le côté extérieur est identique pour les deux capots supports moteurs 20 et 200. Par conséquent, un même module de commande 30, qui permet de commander l'entraînement du moteur à vitesse variable en fonction du débit d'air désiré en sortie de la volute, peut être monté aussi bien sur le capot support moteur 20 d'un groupe moto-ventilateur 10 tournant dans un sens horaire que sur celui d'un groupe moto-ventilateur 100 tournant dans un sens contraire. Plus précisément, le module 30 est monté sur la zone du rebord 24 (240) de plus grande largeur. Le module de commande 30 comporte une carte de circuit imprimé (non représentée) sur laquelle sont disposés des composants électroniques reliés entre eux par des pistes électriques. La carte de circuit imprimé et les composants électroniques sont en couplage thermique avec un radiateur en aluminium (non représenté). Par ailleurs, le module de commande 30 est muni d'un capot en matière synthétique. La largeur homogène de la zone 24b (240b) du rebord 24 (240) de plus grande largeur permet d'une part de réaliser un circuit imprimé avec une architecture optimale pour les pistes électriques réduisant ainsi les pertes par effet joule, et d'autre part diminue fortement le coût de fabrication de circuit imprimé avec une forme qui s'inscrit du mieux dans un rectangle permettant de fabriquer plus de circuits dans un même flan. Le module 30 est relié par des connecteurs et conducteurs (non représentés) à une source de tension d'alimentation, à une unité de contrôle de l'installation de chauffage et climatisation, et au moteur 14 (140). Selon une variante de réalisation, la figure 5A illustre un groupe moto-ventilateur 10 tournant dans le sens horaire comportant un support moteur 20. Dans cet exemple, le plan C défini par les canaux de refroidissement 41 et 42 est toujours perpendiculaire au plan de symétrie P défini par les axes 6. et Ai. En revanche, l'angle ex entre le plan C et un plan M passant par l'axe moteur 6. et parallèle au plan définissant la sortie de volute 10c est compris entre 00 et 250. De même, la figure 5B illustre un groupe moto-ventilateur 100 tournant dans le sens anti-horaire comportant un support moteur 200 symétrique par une simple rotation autour de l'axe 6. au support moteur 20 du groupe moto-ventilateur 10 tournant dans le sens horaire. Ainsi, un même module de commande peut être monté aussi bien sur le support moteur 20 du groupe moto-ventilateur 10 tournant dans le sens horaire que sur le support moteur 200 du groupe motoventilateur 100 tournant dans le sens anti-horaire. Les figures 6A et 6B illustrent une autre variante de réalisation dans laquelle l'angle a entre le plan C passant par les canaux de refroidissement et le plan M passant par l'axe moteur 6. est maintenant compris entre-250 et 00. Les avantages liés à l'uniformisation de la référence du module sont l'identité de tous les composants du module comme le radiateur en alliage d'aluminium dont l'outillage est coûteux ainsi que le capot plastique nécessitant un moule spécifique et le circuit imprimé assemblé. Il en résulte également une simplification pour le concepteur de bureau d'étude qui implante un module unique. Le risque d'erreur en cas de module différent disparaît. Un autre avantage important est le fait que lors d'implantation CAO où les cas de création de pièces symétriques sont courants, une simple symétrie d'image suffit pour conceptualiser un modèle pour une conduite à droite à partir d'un modèle pour une conduite à gauche. Ainsi, un grand gain de validation est réalisé sans le besoin de faire une étude aérolique complète. Un avantage particulier de l'invention réside dans le fait que le ou les canaux de refroidissement sont définis par des reliefs du capot support moteur et peuvent être réalisés en une seule pièce avec celui-ci, par moulage, de même que les reliefs particuliers au niveau des entrées d'air dans les canaux et les plots de fixation du moteur. REVENDICATIONS 1. Groupe moto-ventilateur comportant une volute (10 ; 100) définissant un nez de volute (10b ; 100b) et une sortie de volute (10c ; 100c) ; une turbine (12 ; 120) logée dans la volute pour engendrer un flux d'air dans celle-ci ; un moteur (14 ; 140) d'entraînement de la turbine aligné avec celle-ci sur un axe de rotation A ; un support moteur (20 ; 200) définissant un rebord (24 ; 240) entourant un logement moteur (22 ; 220) centré autour de l'axe A et faisant saillie axialement par rapport à la volute, ledit support moteur (20 ; 200) formant un capot d'obturation de la volute sur un côté de celle-ci ; et un module de commande (30) du moteur, caractérisé en ce que le support moteur (20 ; 200) est centré autour d'un axe Ai décalé par rapport à l'axe A du logement moteur (22 ; 220), le décalage des deux axes A et Ai définissant sur ledit rebord (24 ; 240) une largeur variable comportant une zone de plus grande largeur (24b ; 240b), de façon à permettre le montage d'un même module de commande (30) aussi bien dans un groupe moto-ventilateur (10) tournant dans un sens horaire que dans un groupe moto-ventilateur (100) tournant dans un sens anti-horaire. 2. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le plan du support moteur (20 ; 200), la distance entre le nez de volute (10b ; 100b) et l'axe Ai est plus grande que celle entre le nez de volute (10b ; 100b) et l'axe A. 3. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le décalage entre les axes A et . 1 est compris entre 5 mm et 20 mm. 4. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit décalage est compris entre 5 mm et 15 mm. 5. Groupe moto-ventilateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux canaux (41, 42 ; 410,420) de circulation d'air de refroidissement du moteur formés par un renfoncement de la paroi interne du capot support moteur (20 ; 200), lesdits canaux s'étendant latéralement par rapport au logement moteur (22 ; 220), dans un plan C passant par l'axe du logement moteur A. 6. Groupe moto-ventilateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le plan C défini par les canaux (41,42 ; 410,420) est perpendiculaire à un plan de symétrie P du côté extérieur du support moteur (20 ; 200) défini par les axes A et Ai. 7. Groupe moto-ventilateur selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le plan C défini par les canaux (41,42 ; 410,420) fait un angle a compris entre-250 et +250 par rapport à un plan M passant par l'axe moteur A et parallèle au plan de la sortie de volute. 8. Groupe moto-ventilateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le plan C défini par les canaux (41,42 ; 410,420) est confondu avec le plan M, (a = 00). 9. Groupe moto-ventilateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte trois plots de fixation (25a, 25b, 25c ; 250a, 250b, 250c) du moteur uniformément répartis autour du logement moteur (22 ; 220) et dont un (25a ; 250a) est situé dans une zone (24c ; 240c) de moindre largeur, du rebord opposée à ladite zone (24b ; 240b) de plus grande largeur au niveau du plan de symétrie P, les deux autres (25b, 25c ; 250b, 250c) étant positionnés au plus près des canaux (41,42 ; 410,420). 10. Groupe moto-ventilateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le module de commande se loge entre les deux plots (25b, 25c ; 250b, 250c) dans la zone (24b ; 240b) de plus grande largeur. 11. Groupe moto-ventilateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le capot support moteur (20 ; 200), les canaux de refroidissement (41,42 ; 410,420) et les plots de liaison moteur sont moulés en une seule pièce. 12. Installation de chauffage et/ou de conditionnement d'air comprenant un groupe moto-ventilateur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 et un conduit d'air (3) raccordé à une sortie de la volute et muni d'au moins un dispositif de chauffage (5,6) ou de refroidissement (4) d'air.