Brevet FR3051024A1 — publié le 20171110

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 fermé par au moins un capot. 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. Le compresseur électrique comporte ainsi un circuit de refroidissement. Le procédé de fabrication de ce circuit de refroidissement impose dans certains cas la présence d'ouvertures vers l'extérieur du compresseur électrique. Il est alors nécessaire de refermer ces ouvertures avec des capots additionnels. Un des inconvénients de ces capots provient de leur mode de fixation qui augmente de façon conséquente l'encombrement du compresseur, sa complexité de fabrication et son cout. 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 un corps dans lequel est disposé une roue de compresseur entrainée par un moteur électrique commandé par un ensemble électronique, et comportant un circuit de refroidissement avec au moins une ouverture fermée par un capot, caractérisé en ce que 3051024 2 le corps du compresseur comporte au moins un élément de fixation d'au moins un capot au corps du compresseur disposé au niveau d'une ouverture. Un tel mode de fixation selon l'invention, diminue l'encombrement du compresseur, sa complexité de fabrication et son cout. 5 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément de fixation est formé directement à partir du corps du compresseur, dans le prolongement du corps du compresseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément de fixation a une forme de tige. 10 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément de fixation est de section ronde, ovale, carrée, rectangle ou toutes autres formes compatibles avec la fixation. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément de fixation est de section ronde. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément de fixation à son diamètre 15 compris entre 1 et 10 mm. Selon un mode de réalisation de l'invention, la longueur de l'élément de fixation est définie par rapport à l'épaisseur du capot à fixer, de façon à ce que l'élément dépasse du capot lorsqu'il est inséré dans des ouvertures de capot, pour permettre la fixation. Selon un mode de réalisation de l'invention, la fixation du capot au corps est 20 réalisée en écrasant l'extrémité de la tige dépassant du capot de façon à ce que son diamètre soit supérieur à celui de l'ouverture du capot. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à aimant permanent ou à reluctance variable. L'invention concerne également l'utilisation du compresseur électrique selon 25 l'invention dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible. 3051024 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 vue schématique en détail d'un élément de fixation 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. Plus précisément, 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 3051024 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, et 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. Le circuit 10 de refroidissement est parcouru par un fluide qui peut être un gaz ou un liquide. 3051024 5 Quelque soit la configuration du circuit 10 de refroidissement, ce dernier comporte une entrée du fluide refroidissement et une sortie du fluide de refroidissement, non représentées sur les figures. Le circuit de refroidissement comprend au moins deux parties 101, 102. Une 5 première partie 101 est disposée autour du moteur électrique 5, parallèlement à l'axe X du compresseur électrique 1. 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. 10 Dans le cadre de l'invention, la face arrière est définie par rapport à la position de 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 15 de refroidissement forment un seul conduit de refroidissement. 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 20 la terminologie anglaise). Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le procédé de moulage utilisé est un procédé de moulage par gravité. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le procédé de moulage utilisé est un procédé de moulage sous basse pression. 25 Plus précisément, le corps 8 du compresseur électrique 1 est réalisé à partir d'un procédé de moulage sous pression. Le corps du compresseur 1 électrique est ainsi formé d'une seule partie formant le circuit 10 de refroidissement. 3051024 6 Le corps du compresseur 1 électrique contient ainsi une cavité démoulable dans au moins deux directions. Comme illustré figure 2, une première direction est parallèle à l'axe X du compresseur 1 et une deuxième direction est perpendiculaire à l'axe X du compresseur 1. C'est cette cavité qui forme le circuit 10 de refroidissement du 5 compresseur 1 électrique. 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 10 compresseur 1. Ces deux ouvertures 121, 122 sont le résultat du moulage sous pression dans deux directions. 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 disposée à l'extrémité du corps 8 de compresseur opposée à celle où se trouve la roue 3 15 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 fermé par au moins un capot additionnel. Plus précisément, selon un mode de réalisation 20 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. Dans le cadre de l'invention, le corps 8 du compresseur comporte au moins un 25 élément 2 de fixation d'au moins un capot 221, 222 au corps du compresseur. Dans le cadre de l'invention l'élément 2 de fixation est un élément formé directement à partir du corps 8 du compresseur. 3051024 7 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément 2 de fixation a une forme de tige, également appelée bouterolle. La tige est de section ronde, ovale, carrée, rectangle ou toutes autres formes compatibles avec la fixation. Selon un mode de réalisation de l'invention, lorsque la tige est de section ronde 5 son diamètre est compris entre 1 et 10 mm. Selon un mode de réalisation de I 'invention, lorsque la tige est de section ronde son diamètre est compris entre 2 et 3 mm. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément 2 de fixation est formé dans le prolongement du corps 8 du compresseur. Plus précisément, l'élément 2 de fixation est 10 formé au niveau de la partie du corps 8 de compresseur en contact avec le capot 221, 222. Dans le cadre de l'invention, le capot 221, 222 à fixer comporte des ouvertures de capot disposées en regard des éléments 2 de fixation. La section des ouvertures est adaptée à la section des éléments 2 de fixation. 15 La longueur de l'élément de fixation est définie par rapport à l'épaisseur du capot à fixer. Plus précisément, la longueur de l'élément de fixation est définie de façon à ce que l'élément dépasse suffisamment du capot lorsqu'il est inséré dans les ouvertures de capot pour permettre la fixation. La fixation du capot au corps est réalisée par bouterollage en écrasant l'extrémité 20 200 de la tige dépassant du capot de façon à ce que son diamètre soit supérieur à celui de l'ouverture du capot. La tige ne peut plus ainsi être retirée de l'ouverture du capot. Le capot est ainsi maintenu en place entre le corps et l'extrémité 200 écrasée de la tige. Selon un mode de réalisation de l'invention, le corps 8 comporte au moins deux éléments 2 de fixation au niveau d'au moins une ouverture 221, 222. 25 Selon un mode de réalisation de l'invention, le corps 8 comporte au moins deux éléments 2 de fixation au niveau des deux ouvertures 221, 222. 3051024 8 Selon un mode de réalisation de l'invention, le corps 8 comporte au moins deux rangées concentriques de cinq éléments 2 de fixation répartis régulièrement autour de la première ouverture 221. Le diamètre des tiges et de 2 mm. Selon un mode de réalisation de l'invention, le corps 8 comporte quatre éléments 5 2 de fixation repartis régulièrement autour de la deuxième ouverture 222. Le diamètre des tiges et de 3 mm Un tel mode de fixation selon l'invention, diminue l'encombrement du compresseur, sa complexité de fabrication et son cout. Un compresseur 1 électrique selon l'invention est utilisé dans un moteur à 10 combustion, et par exemple un moteur à combustion interne ou à pile à combustible. 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 15 toutefois sortir de la portée définie par l'invention revendiquée. REVENDICATIONS1. Compresseur électrique (1) comprenant au moins un corps (8) dans lequel est disposé une roue (3) de compresseur entrainée par un moteur électrique (5) commandé par un ensemble électronique (9), et comportant un circuit (10) de refroidissement avec au moins une ouverture (121, 122) fermée par un capot (221, 222), caractérisé en ce que le corps (8) du compresseur comporte au moins un élément (2) de fixation d'au moins un capot (221, 222) au corps (8) du compresseur disposé au niveau d'une ouverture (121, 122). 2. Compresseur électrique (1) selon la revendication 1, dans lequel l'élément (2) de fixation est formé directement à partir du corps (8) du compresseur, dans le prolongement du corps (8) du compresseur. 3. Compresseur électrique (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'élément (2) de fixation a une forme de tige. 4. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 3, dans lequel la tige de l'élément (2) de fixation est de section ronde, ovale, carrée, rectangle ou toutes autres formes compatibles avec la fixation. 5. Compresseur électrique (1) selon la revendication 4, dans lequel, lorsque l'élément (2) de fixation est de section ronde et son diamètre est compris entre 1 et 10 mm. 6. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 5, dans lequel la longueur de l'élément (2) de fixation est définie par rapport à l'épaisseur du capot (221, 222) à fixer, de façon à ce que l'élément (2) dépasse (200) du capot (221, 222) lorsqu'il est inséré dans des ouvertures (201) de capot (221, 222), pour permettre la fixation. 7. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 6, dans lequel la fixation du capot (221, 222) au corps est réalisée en écrasant l'extrémité (200) de la tige dépassant du capot (221, 222) de façon à ce que son diamètre soit supérieur à celui de l'ouverture (201) du capot (221, 222). 3051024 10 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. 9. Utilisation du compresseur électrique (1) selon une des revendications précédentes dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible. 5