Brevet FR3063780A1 — publié le 20180914

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 électronique ainsi que l'ensemble électronique. Un des inconvénients des dispositifs actuels, provient du fait que les conduits d'entrés et de sorties du liquide de refroidissement sont vissés au niveau des entrés et sorties du circuit de refroidissement ce qui augmente l'encombrement du dispositif et complique sa fabrication et son montage. 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 dont la fixation des conduits d'entrée et de sortie du circuit de refroidissement est améliorée, permettant ainsi d'optimiser au moins l'encombrement du compresseur. 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 avec un conduit d'arrivée de fluide de refroidissement et un conduit de départ de fluide de 3063780 2 refroidissement, caractérisé en ce que le conduit d'arrivée et le conduit de départ de fluide de refroidissement sont insérés dans la pièce d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, les conduits d'arrivée et de départ de 5 fluide de refroidissement ont chacun une extrémité insérée dans une ouverture d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement, formée à cet effet dans la pièce d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. Selon une variante de réalisation de l'invention, l'extrémité de chaque conduit est emmanchée dans une ouverture de la pièce d'entrée et de sortie de fluide de 10 refroidissement. Selon une variante de réalisation de l'invention, l'extrémité de chaque conduit est emmanchée serré dans une ouverture de la pièce d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'extrémité de chaque conduit est 15 collée dans une ouverture de la pièce d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. Selon une variante de réalisation de l'invention, l'extrémité de chaque conduit est collée dans une ouverture de la pièce d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce d'entrée-sortie est formée d'une seule pièce avec le circuit de refroidissement. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce d'entrée-sortie comporte un élément de séparation qui permet de séparer l'entrée du fluide de la sortie du fluide. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement est parcouru par un fluide qui peut être un gaz ou un liquide. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à 25 aimant permanent. L'invention concerne également l'utilisation du compresseur électrique selon l'invention dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible. 3063780 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: 5 La figure 1 est une représentation schématique d'une vue en coupe du compresseur selon l'invention, La figure 2 est une représentation schématique d'une vue en élévation d'une partie du compresseur, mettant en évidence les conduits d'entrée et sortie du circuit de refroidissement selon l'invention, 10 La figure 3 est une représentation schématique d'une vue en élévation d'une partie du compresseur, mettant en évidence la fixation d'un conduit d'entrée ou sortie du circuit de refroidissement selon l'invention. La présente invention concerne un compresseur électrique 1. Dans le cadre de l'invention, on entend par compresseur électrique 1, un 15 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 de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur asynchrone 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 20 électrique est un moteur à reluctance variable (également appelée machine SRM pour Switched Reluctance Motor selon la terminologie anglaise). 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 25 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 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 7. L'arbre 6 entraine ainsi en rotation la roue 3 du compresseur 1. Plus précisément une 3063780 4 extrémité de l'arbre 6 est entrainée en rotation par le moteur électrique, et une autre extrémité de l'arbre 6 entraine en rotation la roue 3 du compresseur. 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 5 cadre de l'invention, on entend par ensemble électronique 9, l'électronique de puissance et/ou de contrôle. Plus précisément l'ensemble électronique est composé de la carte de contrôle électronique 91, du module de puissance 92, d'au moins une capacité de filtrage 93, d'au moins une inductance 94, visibles sur la figure 1. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble électronique 9 est 10 composé de la carte de contrôle électronique 91, du module de puissance 92, d'au moins deux capacités de filtrage 93, d'au moins deux inductances 94. Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins une partie de l'ensemble électronique est disposée parallèlement à l'arrière 902 de la roue 3, et perpendiculairement à l'arbre 6. Selon ce mode de réalisation de l'invention, la carte de 15 contrôle électronique 91 et/ou le module de puissance 92 est disposé parallèlement à l'arrière de la roue 3. Selon un autre mode de réalisation de l'invention non illustrée, au moins une partie de l'ensemble électronique est disposée perpendiculairement à l'arrière de la roue. Plus précisément, au moins une partie de l'ensemble électronique est disposée 20 parallèlement à l'arbre, le long du moteur électrique. Selon ce mode de réalisation de l'invention, la carte de contrôle électronique et/ou le module de puissance est disposé perpendiculairement à la roue. Selon un mode de réalisation, de l'invention, l'ensemble électronique 9 est disposé autour du moteur électrique, co-axialement par rapport à l'arbre 6 du 25 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 3 du compresseur est disposée dans la volute 12. 3063780 5 Selon un mode de réalisation de l'invention, la roue du compresseur 1 est une roue à aubes. Dans le cadre de l'invention le compresseur électrique 1 comporte également un circuit 10 de refroidissement. 5 Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement 10 est disposé autour du moteur électrique 5. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement 10 est disposé au niveau de la face 901 avant de l'ensemble électronique 9. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de refroidissement 10 est 10 disposé au niveau de la face arrière 902 de l'ensemble électronique 9. Dans le cadre de l'invention, la face avant et la face arrière sont définies par rapport à la position de la roue et l'arbre. Plus précisément, on entend par face avant 901 de l'ensemble électronique 9 la partie située à l'opposée de la roue 3 par rapport à l'axe X longitudinal de l'arbre 6, et par face arrière 902 de l'ensemble électronique 9 la partie 15 située à du coté de la roue 3 par rapport à l'axe X longitudinal de l'arbre 6. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 10 de refroidissement est au moins en une partie. Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit 10 de refroidissement est au moins en deux parties. 20 Le circuit 10 de refroidissement est parcouru par un fluide qui peut être un gaz ou un liquide. Quelque soit la configuration du circuit 10 de refroidissement, ce dernier comporte une entrée 101 du fluide refroidissement et une sortie 102 du fluide de refroidissement, illustrée figures 2. 25 Selon un mode de réalisation de l'invention cette entrée 101 et cette sortie 102 sont formés en une seule pièce 100. 3063780 6 Selon un mode de réalisation de l'invention, cette pièce 100 d'entrée-sortie est indépendante du reste du circuit 10 de refroidissement. Dans ce cas, elle est alors fixée par tous moyens possibles au reste du circuit 10 de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, cette pièce 100 d'entrée-sortie est 5 formée d'une seule pièce avec le circuit 10 de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce 100 d'entrée-sortie comporte un élément de séparation qui permet de séparer l'entrée du fluide de la sortie du fluide. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément obture en partie ou totalement le conduit 20 du circuit de refroidissement 10. 10 Dans le cadre de l'invention illustrée figures 2 et 3, l'arrivée et la sortie du liquide de refroidissement se fait via des conduits d'arrivée 111, 112 et de départ de fluide, illustrés figures 1 et 2 Dans le cadre de l'invention, le conduit 111 d'arrivée et le conduit 112 de départ de fluide de refroidissement sont insérés dans la pièce 100 d'entrée et de sortie de fluide 15 de refroidissement. Plus précisément, les conduits d'arrivée 111 et de départ 112 de fluide de refroidissement ont chacun une extrémité 121, 122 insérée dans l'ouverture d'entrée 101 et de sortie 102 formée à cet effet dans la pièce 100 d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'extrémité 121, 122 de chaque conduit 111, 112 est emmanchée dans une ouverture 101, 102 de la pièce 100 d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'extrémité 121, 122 de chaque conduit 111, 112 est emmanchée serré dans une ouverture 101, 102 de la pièce 100 25 d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'extrémité 121, 122 de chaque conduit 111, 112 est collée dans une ouverture 101, 102 de la pièce 100 d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. 3063780 7 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'extrémité de chaque conduit 111, 112 est maintenue fixée par tout moyens de fixation, compatibles avec le fonctionnement du compresseur, dans une ouverture 101, 102 de la pièce 100 d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. Par exemple, l'extrémité peut être vissée, soudé par tous types 5 de soudures, soudure laser ou soudure par apport de matière... Un compresseur selon l'invention est utilisé dans un moteur à 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 10 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 toutefois sortir de la portée définie par les revendications. 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 avec un conduit d'arrivée (111, 112) de fluide de refroidissement et un conduit (111, 112) de départ de fluide de refroidissement, caractérisé en ce que le conduit (111) d'arrivée et le conduit (112) de départ de fluide de refroidissement sont insérés dans la pièce (100) d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. 2. Compresseur électrique (1) selon la revendication 1, dans lequel les conduits d'arrivée (111) et de départ (112) de fluide de refroidissement ont chacun une extrémité (121, 122) insérée dans une ouverture d'entrée (101) et de sortie (102) de fluide de refroidissement, formée à cet effet dans la pièce (100) d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. 3. Compresseur électrique (1) selon la revendication 2, dans lequel l'extrémité (121, 122) de chaque conduit (111, 112) est emmanchée dans une ouverture (101, 102) de la pièce (100) d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. 4. Compresseur électrique (1) selon la revendication 2, dans lequel l'extrémité (121, 122) de chaque conduit (111, 112) est collée dans une ouverture (101, 102) de la pièce (100) d'entrée et de sortie de fluide de refroidissement. 5. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 4, dans lequel la pièce (100) d'entrée-sortie est formée d'une seule pièce avec le circuit de refroidissement. 6. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 5, dans lequel la pièce (100) d'entrée-sortie comporte un élément de séparation (30) qui permet de séparer l'entrée du fluide de la sortie du fluide. 3063780 9 7. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 6, dans lequel le circuit (10) de refroidissement est parcouru par un fluide qui peut être un gaz ou un liquide. 8. Compresseur électrique (1) selon une des revendications 1 à 7, dans lequel le 5 moteur électrique (5) est un moteur à aimant permanent. 9. Utilisation du compresseur électrique (1) selon une des revendications précédentes dans un moteur à combustion interne ou à pile à combustible.