Brevet FR3049994A1 — publié le 20171013

COMPRESSEUR ELECTRIQUE AVEC CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT La présente invention concerne le domaine des compresseurs électriques, et plus particulièrement un compresseur électrique de suralimentation pour véhicule automobile avec un circuit de refroidissement. Dans le cadre de l'invention, un compresseur électrique est un dispositif, utilisé pour suralimenter un moteur thermique, fonctionnant avec un moteur électrique entrainant une roue de compresseur et comportant un ensemble électronique. Le compresseur électrique est placé sur la ligne d'admission d'air d'un moteur à combustion interne, en complément par exemple d'un turbocompresseur. Le compresseur électrique joue le même rôle que le turbocompresseur, à savoir augmenter la pression d'admission des gaz frais dans le moteur, mais est utilisé notamment lors des phases transitoires pour palier aux problèmes de temps de réponse du turbocompresseur. Dans de tels dispositifs, il est nécessaire de refroidir le moteur électrique ainsi que l'ensemble électronique. Un des inconvénients des dispositifs actuels, provient du fait la fabrication et le montage d'une pièce comportant un circuit de refroidissement efficace est difficile. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant un compresseur électrique Pour cela la présente invention propose un compresseur électrique comprenant au moins une roue de compresseur entrainée par un moteur électrique commandé par un ensemble électronique, et comportant un circuit de refroidissement, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement est formé par un procédé de moulage, par exemple sous pression. Un tel mode de réalisation facilite la fabrication, et améliore l'étanchéité du circuit. 3049994 2 Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement comprend au moins deux parties. Selon un mode de réalisation de l'invention, une première partie du circuit de refroidissement est disposée autour du moteur électrique, parallèlement à un axe du 5 compresseur électrique, et une deuxième partie du circuit de refroidissement est disposée au niveau de la face arrière de l'ensemble électronique, perpendiculairement à l'axe du compresseur électrique. L'avantage d'une telle solution est de pouvoir faire un circuit d'eau pouvant refroidir le moteur électrique tout en refroidissant des éléments perpendiculaires ou 10 éloigné du moteur électrique. Selon un mode de réalisation de l'invention, les deux parties du circuit de refroidissement forment un seul conduit de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement comporte au moins deux ouvertures vers l'extérieur du compresseur. 15 Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est fermé par au moins un capot additionnel. Selon un mode de réalisation de l'invention, les deux ouvertures du circuit de refroidissement sont fermées chacune par un capot additionnel. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à 20 aimant permanent ou à reluctance variable. L'invention concerne également un procédé de fabrication du circuit de refroidissement du compresseur électrique selon l'invention comportant une étape de moulage sous pression du circuit de refroidissement. L'invention concerne également l'utilisation du compresseur électrique selon 25 l'invention dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible. 3049994 3 D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: La figure 1 est une représentation schématique d'une vue en coupe d'un 5 compresseur selon l'invention, La figure 2 est une représentation schématique d'une vue extérieure d'une partie d'un compresseur selon l'invention, La figure 3 est une représentation schématique d'une vue en coupe d'une partie d'un compresseur selon l'invention. 10 La présente invention concerne un compresseur électrique 1. Dans le cadre de l'invention, on entend par compresseur électrique 1, un compresseur d'air, volumétrique ou non et par exemple centrifuge ou radial, entraîné par un moteur électrique, dans le but de suralimenter un moteur thermique. Selon un mode 15 de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à courant continue ou alternatif, ou tout type de moteur électrique du même type. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à reluctance variable (également appelée machine SRM pour Switched Reluctance Motor selon la terminologie anglaise). 20 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le moteur est un moteur à aimant permanent. La figure 1 illustre un exemple de compresseur 1 électrique. Le compresseur électrique 1 comprend au moins un moteur électrique 5, et une roue 3 de compresseur. Le moteur électrique 5 est disposé dans un logement 4 ou enveloppe 4 moteur. Le 25 moteur électrique 5 comporte au moins un rotor et un stator. Le moteur électrique 5 permet la mise en rotation d'un arbre 6 du compresseur électrique via des roulements. L'arbre 6 entraine ainsi en rotation la roue 3 du compresseur 1. Plus précisément une extrémité de l'arbre 6 est entrainée en rotation par le moteur 5 électrique, et une autre 3049994 4 extrémité de l'arbre 6 entraine en rotation la roue 3 du compresseur. L'ensemble est disposé dans un corps 8 de compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte de manière classique une volute 12 permettant le passage de l'air du compresseur 1. La roue 5 3 du compresseur est disposée dans la volute 12. Selon un mode de réalisation de l'invention, la roue du compresseur 1 est une roue à aubes. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 1 comporte un ensemble électronique 9 permettant de commander le compresseur 1 électrique. Dans le 10 cadre de l'invention, on entend par ensemble électronique 9, l'électronique de puissance et/ou de contrôle. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble électronique est composé d'au moins une la carte de contrôle électronique, et/ou d'un module de puissance, et/ou d'au moins une capacité de filtrage, et/ou d'au moins une inductance, et/ou d'au moins 15 un capteur. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble électronique 9 est composé de la carte de contrôle électronique, du module de puissance, d'au moins deux capacités de filtrage, d'au moins deux inductances. Selon un mode de réalisation, de l'invention, l'ensemble électronique 9 est 20 disposé à l'arrière 31 de la roue 3 du compresseur 1. Selon un mode de réalisation de l'invention l'ensemble électronique 9 est disposé à l'arrière 31 de la roue 3 et co-axialement par rapport à l'arbre 6 du compresseur 1. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble électronique 9 est disposé entre la roue 3 du compresseur 1 et le moteur 5. 25 Dans le cadre de l'invention le compresseur électrique 1 comporte un circuit 10 de refroidissement, illustré sur les figures 1 et 3. Le circuit 10 de refroidissement comprend au moins deux parties 101, 102. Une première partie 101 est disposée autour du moteur électrique 5, parallèlement à l'axe X du compresseur électrique 1. 3049994 5 Une deuxième partie 102 du circuit 10 de refroidissement est disposée au niveau de la face arrière 109 de l'ensemble électronique 9, perpendiculairement à l'axe X du compresseur électrique 1. Dans le cadre de l'invention, la face arrière est définie par rapport à la position de 5 la roue et l'arbre. Plus précisément, on entend par face arrière 902 de l'ensemble électronique 9, la partie située à l'opposé de la roue 3 par rapport à l'axe X longitudinal de l'arbre 6. Selon un mode de réalisation de l'invention, les deux parties 101, 102 du circuit 10 de refroidissement forment un seul conduit de refroidissement. 10 Dans le cadre de l'invention, les deux parties 101, 102 du circuit 10 de refroidissement sont formées par un procédé de moulage. Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé de moulage utilisé est un procédé de moulage sous haute pression (ou HPDC pour High Pressure Die Casting selon la terminologie anglaise). 15 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le procédé de moulage utilisé est un procédé de moulage sous basse pression. Plus précisément, le corps 8 du compresseur électrique 1 est réalisé à partir d'un procédé de moulage sous basse ou haute pression. Le corps du compresseur 1 électrique est ainsi formé d'une seule partie formant le circuit 10 de refroidissement. 20 Le corps du compresseur 1 électrique contient ainsi une cavité démoulable dans au moins deux directions. Comme illustré figure 2, une première 11 direction est parallèle à l'axe X du compresseur 1 et une deuxième 12 direction est perpendiculaire à l'axe X du compresseur 1. C'est cette cavité qui forme le circuit 10 de refroidissement du compresseur 1 électrique. 25 Il est ainsi possible de former la cavité avec ou sans contre dépouille, donnant ainsi la possibilité d'avoir un corps démoulable sans noyaux destructif. Comme illustré sur les figures 1 et 2, le compresseur comporte ainsi un circuit 10 de refroidissement comportant au moins deux ouvertures 121, 122 vers l'extérieur du 3049994 6 compresseur 1. Ces deux ouvertures 121, 122 sont le résultat du moulage sous pression dans deux directions 11, 12. Plus précisément, chacune des deux parties 101, 102 du circuit 10 de refroidissement comporte une ouverture 121, 122. Selon un mode de réalisation de l'invention, une première ouverture 121 est 5 disposé à l'extrémité du corps 8 de compresseur opposée à celle où se trouve la roue 3 du compresseur, dans l'axe X du compresseur, et une deuxième ouverture 122 est disposée perpendiculairement à l'axe X du compresseur, sur un coté du compresseur au niveau de l'ensemble 9 électronique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 10 de refroidissement est 10 fermé par au moins un capot additionnel. Plus précisément, selon un mode de réalisation de l'invention, les deux ouvertures 121, 122 du circuit 10 de refroidissement sont fermées chacune par un capot additionnel. Ces capots sont en plastique ou tout autre matière compatible avec le fluide de refroidissement circulant dans le circuit 10 de refroidissement 15 L'avantage d'un circuit selon l'invention, est de pouvoir refroidir le moteur électrique tout en refroidissant des éléments perpendiculaires ou éloignés du moteur électrique. Le circuit 10 de refroidissement est parcouru par un fluide qui peut être un gaz ou un liquide. 20 Quelque soit la configuration du circuit 10 de refroidissement, ce dernier comporte une entrée du fluide refroidissement et une sortie du fluide de refroidissement. L'invention concerne également un procédé de fabrication du circuit 10 de refroidissement du compresseur 1 électrique. Selon un mode de réalisation, le procédé comporte une étape de moulage sous pression du circuit 10 de refroidissement. 25 Un compresseur 1 électrique comportant un circuit 10 de refroidissement selon l'invention est utilisé dans un moteur à combustion, et par exemple un moteur à combustion interne ou à pile à combustible. 3049994 7 La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans 5 toutefois sortir de la portée définie par l'invention revendiquée. REVENDICATIONS1. Compresseur électrique (1) comprenant au moins une roue (3) de compresseur entrainée par un moteur électrique (5) commandé par un ensemble électronique (9), et comportant un circuit (10) de refroidissement, caractérisé en ce que le circuit (10) de refroidissement est formé par un procédé de moulage, par exemple sous pression. 2. Compresseur électrique (1) selon la revendication 1, dans lequel le circuit (10) de refroidissement comprend au moins deux parties (101, 102). 3. Compresseur électrique (1) selon la revendication 2, dans lequel une première partie (101) du circuit (10) de refroidissement est disposée autour du moteur électrique (5), parallèlement à un axe X du compresseur électrique (1), et une deuxième partie (102) du circuit (10) de refroidissement est disposée au niveau de la face arrière (902) de l'ensemble électronique 9, perpendiculairement à l'axe X du compresseur électrique 1. 4. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 2 ou 3, dans lequel les deux parties (101, 102) du circuit (10) de refroidissement forment un seul conduit de refroidissement. 5. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 4, dans lequel le circuit (10) de refroidissement comporte au moins deux ouvertures (121, 122) vers l'extérieur du compresseur (1). 6. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 5, dans lequel le circuit (10) de refroidissement est fermé par au moins un capot (221, 222) additionnel. 7. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 5 ou 6, dans lequel les deux ouvertures (121, 122) du circuit (10) de refroidissement sont fermées chacune par un capot (221, 222) additionnel. 8. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 7, dans lequel le moteur électrique (5) est un moteur à aimant permanent ou à reluctance variable. 3049994 9 9. Procédé de fabrication du circuit (10) de refroidissement du compresseur (1) électrique selon une des revendications 1 à 8 comportant une étape de moulage sous pression du circuit (10) de refroidissement. 10. Utilisation du compresseur électrique (1) selon une des revendications 5 précédentes dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible.