Brevet FR3093141A1 — publié le 20200828

Description Titre de l'invention : GROUPE MOTO-VENTILATEUR POUR VEHICULE AUTOMOBILE [0001] L'invention a pour objet un groupe moto-ventilateur pour véhicule automobile. [0002] De préférence, un tel groupe moto-ventilateur équipe un dispositif de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation du véhicule automobile, qui assure la régulation de la température d'un flux d'air destiné à alimenter l'habitacle du véhicule. [0003] Le groupe moto-ventilateur permet, quant à lui, de faire entrer et circuler le flux d'air dans le dispositif de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation jusqu'à des bouches de sortie, oit l'air pénètre dans l'habitacle. [0004] Le groupe moto-ventilateur comporte de façon connue un moteur électrique, par exemple à balais, sur lequel est montée une roue pour mettre l'air en mouvement, ainsi qu'un dispositif de commande du moteur électrique, le dispositif de commande du moteur électrique comprenant une carte électronique. [0005] Généralement, le groupe moto-ventilateur est muni d'un canal de refroidissement du moteur. La carte électronique est refroidie dans le flux principal afin d'éviter un échauffement excessif des composants électroniques portés par la carte électronique. [0006] Néanmoins, selon les conditions d'utilisation du groupe moto-ventilateur, le refroi- dissement prévu par cette configuration de l'état de Fart entraine une perte de charge au niveau du flux d'air principal et a débit constant entraine une augmentation de l'intensité sonore, ce qui peut alors dégrader les performances du groupe moto-ventilateur. [0007] Le but de l'invention est d'améliorer cette situation. [0008] A cet effet, l'invention a pour objet un groupe moto-ventilateur pour véhicule au- tomobile, comprenant un moteur, un ventilateur de mise en mouvement d'un flux d'air configure pour être contrôlé par le moteur, et un module de commande dudit moteur, le module de commande comportant une carte électronique, le groupe moto-ventilateur délimitant un premier canal de circulation du flux d'air mis en mouvement par le ventilateur, dit canal principal, et un canal de flux d'air secondaire, dit canal de refroidissement, conformé pour refroidir ladite carte électronique du module de commande, le canal de refroidissement comprenant une entrée munie d'un déflecteur pour dériver une partie du flux d'air mis en mouvement par le ventilateur dans le canal de refroidissement, le déflecteur étant monté mobile en fonction d'un débit d'air dans le canal principal dans un sens d'augmentation d'un débit d'air dans le canal de refroidissement avec une vitesse du flux d'air dans le canal principal. [0009] Grâce à la présente invention, le débit d'air dans le canal de refroidissement est ajusté 2 selon les besoins de dissipation thermique du groupe moto-ventilateur, ce qui assure un refroidissement suffisant de la carte électronique du groupe moto-ventilateur en toutes circonstances. [0010] Selon une autre caractéristique de l'invention, une pente d'augmentation du débit d'air dans le canal de refroidissement en fonction de la vitesse du flux d'air dans le canal principal est strictement croissante. [0011] Selon une autre caractéristique de l'invention, le déflecteur est disposé dans le canal principal, hors du canal de refroidissement. [0012] Selon une autre caractéristique de l'invention, le déflecteur est monté pivotant. [0013] Selon une autre caractéristique de l'invention, un axe de pivotement du déflecteur s'étend selon une direction sensiblement orthogonale à une direction principale du flux d'air dans le canal d'air principal au niveau du déflecteur. [0014] Selon une autre caractéristique de l'invention, l'axe de pivotement du déflecteur s'étend dans une direction radiale du groupe moto-ventilateur. [0015] Selon une autre caractéristique de l'invention, le déflecteur comprend une surface de déflection courbée. [0016] Selon une autre caractéristique de l'invention, un rayon de courbure de la surface de déflection est tel qu'un centre d'un cercle osculateur associé est disposé en amont du déflecteur relativement à l'écoulement de l'air dans le canal d'air principal. [0017] Selon une autre caractéristique de l'invention, le déflecteur est réalisé à partir d'un matériau souple. [0018] Selon une autre caractéristique de l'invention, le matériau souple est un polymère HPPE. [0019] Selon une autre caractéristique de l'invention, le déflecteur est obtenu par moulage. [0020] Selon une autre caractéristique de l'invention, le groupe moto-ventilateur comprend au moins un muret s'étendant dans le canal principal et bordant l'entrée du canal de refroidissement. [0021] Selon une autre caractéristique de l'invention, le canal de refroidissement est conformé pour refroidir également le moteur. [0022] L'invention a également pour objet un dispositif de chauffage, ventilation et/ou cli- matisation pour véhicule automobile, comprenant un groupe moto-ventilateur tel que décrit précédemment. Brève description des dessins [0023] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l'analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 [0024] [fig.]] 3 illustre une vue en perspective d'un groupe moto-ventilateur selon la présente invention. Fig. 2 100251 Ifig.21 illustre une autre vue en perspective du groupe moto-ventilateur de la figure 1. Fig. 3 [0026] [fig.31 illustre une vue schématique partielle du groupe moto-ventilateur de la figure 1 (un ventilateur étant omis). Fig. 4 [0027] [fig.4] illustre une courbe schématique d'un débit d'air dans un canal de refroidissement du groupe moto-ventilateur de la figure 1 en fonction d'une vitesse de flux d'air dans le groupe moto-ventilateur. Description des modes de réalisation [0028] L'invention a pour objet un groupe moto-ventilateur pour véhicule automobile, référencé 1 sur les figures. [0029] Le groupe moto-ventilateur équipe de préférence un dispositif de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation du véhicule automobile. [0030] Comme visible sur les figures 1 et 2, le groupe moto-ventilateur 1 comprend un moteur 2, un ventilateur 3 et un module de commande 4 du moteur 2. [0031] Le ventilateur 3 est contrôlé par le moteur 2 et assure la mise en mouvement d'un flux d'air F. Sur les figures 1 et 2, le ventilateur 3 se présente sous la forme d'une roue. [0032] Le module de commande 4 comprend une carte électronique munie de composants électroniques qu'il est nécessaire de refroidir afin d'éviter tout disfonctionnement du groupe moto-ventilateur. 100331 Comme illustré sur les figures 1 et 2, le groupe moto-ventilateur 1 délimite deux canaux de circulation d'air : un premier canal, dit canal principal, référencé 5 et un second canal, dit canal de refroidissement, référencé 6. 100341 Ainsi, le flux d'air F est réparti en un flux d'air principal Fi circulant dans le canal 5 et un flux d'air de refroidissement. F2 circulant dans le canal 6. 100351 Comme il ressort des fleures 1 à 3, le canal de refroidissement 6 est conformé pour refroidir le module de commande 4 et en particulier la carte électronique de celui-ci. On note que la carte électronique est éventuellement, munie d'un dissipateur thermique, que le flux F2 vient refroidir. 100361 Comme il ressort également des figures 1 à 3, le canal 6 comprend une entrée 7 munie d'un déflecteur 8 pour dériver une partie du flux d'air F (le flux F2) dans le canal de refroidissement 6. Sur l'exemple représenté, l'entrée d'air 7 s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation du moteur électrique 2. [0037] En d'autres termes, le canal de refroidissement 6 constitue un piquage du canal principal 5. Autrement dit, le canal de refroidissement 6 est une dérivation du canal principal 5. [0038] Ainsi, le flux d'air F2 s'écoule autour du module de commande, de la carte élec- tronique et/ou du dissipateur thermique, puis circule au centre du moteur et ressort par la roue 3. On note que le canal 6 assure également un refroidissement du moteur 2. [0039] Comme visible sur la figure 2, l'entrée 7 est un orifice bordé par un muret de bordure 9 dans ou sous lequel est inséré le déflecteur 8. [0040] Le déflecteur 8 est monté mobile en fonction d'un débit d'air D(F2) dans le canal de refroidissement 6 dans un sens d'augmentation d'un débit d'air D(F2) dans le canal de refroidissement 6 avec une vitesse du flux d'air F dans le canal principal (en amont du canal de refroidissement 6), v(F), comme il sera détaillé en relation avec la figure 4. [0041] De préférence, une pente d'augmentation du débit d'air dans le canal de refroi- dissement en fonction de la vitesse du flux d'air dans le canal principal est strictement croissante. Sur la figure 4, la courbe du débit d'air dans le canal de refroidissement en fonction de la vitesse du flux d'air dans le canal principal est de forme sensiblement parabolique, comme il sera détaillé ultérieurement. [0042] Comme visible sur les figures 1 à 3, le déflecteur 8 est disposé dans le canal principal 5, hors du canal de refroidissement 6. Cette configuration permet de ponctionner de façon simple le flux d'air F2 du canal 5. [0043] Sur le mode de réalisation illustré, le déflecteur 8 est monté pivotant, un axe de pi- votement P du déflecteur 8 s'étendant selon une direction sensiblement orthogonale à une direction principale du flux d'air FI dans le canal d'air principal 5 au niveau du déflecteur 8. Autrement dit, l'axe de pivotement P s'étend selon une direction radiale. Cette configuration assure que le flux d'air F2 pénètre dans le canal de refroidissement 6 sans turbulence. L'axe de pivotement P passe par le point C schématisant la position de l'axe de rotation du moteur électrique 2 sur la figure 3. [0044] Comme particulièrement visible sur les figures 1 et 2, le déflecteur 8 comprend une surface de détlection 10 par laquelle le flux d'air F2 est dévié dans l'entrée 7 du canal de refroidissement 6. [0045] La surface de détlection 10 est courbée et s'étend à partir de l'axe de pivotement P dans le canal 5. [0046] Comme il ressort également des figures, le rayon de courbure de la surface 10 est tel que le centre du cercle osculateur est disposé en amont du déflecteur 8 relativement à l'écoulement de l' ah-. [0047] Les dimensions de la surface 10 sont choisies selon la puissance du module de commande 4. [0048] De préférence, le déflecteur Set en particulier la surface de déflection 10 est constitué à partir d'un matériau souple, notamment en polymère HPPE ou en SEBS, afin d'assurer l'ajustement du débit d'air dans le canal 6 en fonction de la vitesse du flux d'air F. [0049] Avantageusement, le déflecteur 8 est obtenu par moulage ou surmoulage. [0050] La souplesse du déflecteur 8 assure que le débit d'air F2 dans le canal 6 est croissant avec la vitesse de l'air F. Des simulations de la Demanderesse ont mis en évidence que le débit d'air (noté D sur la figure 4) dans le canal 6 est une fonction sensiblement parabolique de la vitesse (notée v sur la figure 4) dans le canal 5 en amont de l'entrée 7. [0051] A basse vitesse, la surface de déflection 10 a tendance à être proche de l'entrée 7 et seule une petite partie du flux d'air F est déviée dans le canal 6. Le débit D est donc faible dans le canal 6. En d'autres termes, la surface de déflection 10 ouvre peu l'entrée 7. [0052] De plus, du fait que la surface 10 s'étend dans le plan de l'entrée 7 à basse vitesse, la surface apparente (c'est-à-dire la portion de la surface 10 faisant front dans le flux d'air F) présentée par le déflecteur 8 est faible, cc qui améliore l'aéraulique ainsi que l'acoustique du groupe moto-ventilateur. [0053] Quand la vitesse augmente, par exemple, autour de 10 à 15 m/s, la surface de dé- flection 10 se soulève, ce qui augmente la surface apparente du déflecteur dans le flux d'air. En conséquence, le débit D du flux d'air F2 dans le canal 6 augmente. La position du déflecteur 8 évolue progressivement avec l'augmentation de la vitesse du flux d'air F. [0054] Selon un mode de réalisation non représenté, le déflecteur 8 est bordé par un muret s'étendant dans un plan perpendiculaire au plan de l'entrée d'air 7 et également perpendiculaire à l'axe de pivotement P visible sur la figure 3. Le muret est radialement situé du côté de l'entrée 7 la plus éloignée du moteur électrique 2. Le muret permet de limiter les fuites d'air entre le bord latéral du déflecteur 8 et le bord de l'entrée d'air 7. Selon une variante, également non représentée, le déflecteur 8 comporte une portion verticale bordant le bord latéral du déflecteur et perpendiculaire à la surface de déflection 10. Cette portion verticale joue un rôle analogue à celui du muret, et permet ainsi de limiter les fuites d'air entre le déflecteur 8 et le bord de l'entrée d'air 7. [0055] Le comportement sensiblement parabolique du débit D est particulièrement in- téressant dans la mesure où le besoin de dissipation thermique du module de commande et du moteur varie lui aussi de la même manière. Au contraire, les solutions connues de l'état de l'art proposent un débit variant au mieux de façon linéaire avec la vitesse du flux d'air F, ce qui augmente la perte de charge à vitesse nominale. A vitesse maximale, le déflecteur 8 offre la même surface apparente que la solution linéaire. En 6 dessous de la vitesse maximale, le déflecteur offre une surface inférieure à celle des solutions connues à géométrie fixe. [0056] Ainsi, comme il ressort de la description qui précède, le déflecteur 8 représente un moyen simple à mettre en oeuvre et efficace pour le refroidissement du module de commande et du moteur du groupe moto-ventilateur. 7