Brevet FR3134258A1 — publié le 20231006

L’invention concerne un dispositif (10) de récupération de fluide de refroidissement pour machine électrique, qui comporte : - une paroi de réception (100) de fluide de refroidissement qui est incurvée, et - un support (200) adapté à bloquer la paroi de réception sous la machine électrique. Figure pour l’abrégé : Fig.5 Dispositif de récupération de fluide de refroidissement pour machine électrique Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale les machines électriques. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de récupération de fluide de refroidissement d’une machine électrique. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse dans les véhicules automobiles à propulsion électrique ou hybride. Etat de la technique Une machine électrique tel qu’un moteur comporte généralement un rotor monté pivotant à l’intérieur d’un stator. Le stator comporte des bobinages de fils électriques qui permettent de générer un champ magnétique tournant afin de faire tourner le rotor. Les machines électriques n’étant pas parfaites, des pertes électriques se produisent et se dissipent essentiellement sous la forme d’énergie thermique, c’est-à-dire de chaleur. Il s’avère alors essentiel de dissiper cette chaleur vers l’extérieur de la machine électrique, sous peine sinon de voir la température de la machine électrique dépasser un seuil limite de tenue de ses matériaux. A titre d’exemple, un vernis classiquement employé dans une machine électrique pour réaliser l’isolation électrique des bobinages atteint ce seuil vers 200°C. En pratique, on souhaite alors éviter que la température à la surface du stator dépasse les 140°C. Pour ce faire, la machine électrique est généralement logée dans un carter hermétique, et un circuit de refroidissement est utilisé dans ce carter afin d’arroser le stator par un liquide de refroidissement tel que de l’huile. Actuellement, le refroidissement du stator est assuré par un circuit qui comporte une pompe permettant de prélever l’huile dans le fond du carter et de l’amener vers des gicleurs d’huile orientés vers le sommet du stator et vers ses extrémités (au niveau des chignons formés par les bobinages). Au droit des points d’impact de l’huile, le refroidissement est optimal. La puissance du jet et le débit d’huile sont en effet prévus pour assurer un bon échange thermique entre la surface extérieur du stator et l’huile, ce qui permet d’évacuer la chaleur hors du stator. Ensuite, le ruissèlement de l’huile sur les côtés du stator permet d’évacuer la chaleur mais de manière moins efficace et peu homogène. On comprend en effet que plus la zone à refroidir est éloignée du point d’impact du jet d’huile, plus l’huile qui s’y écoule est chaude et moins le refroidissement est efficace. Il est donc nécessaire de prévoir un débit d’huile important pour bien refroidir le stator. Mais même ainsi, la demanderesse a constaté qu’un point chaud apparaissait dans la partie inférieure du stator, là où l’huile ne peut pas s’écouler. Les performances de la machine électrique doivent alors être limitées pour ne jamais dépasser le seuil de température dans cette zone. Présentation de l'invention Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose un dispositif permettant d’assurer le refroidissement du stator dans les zones où il n’est actuellement pas ou peu refroidi. Plus particulièrement, on propose selon l’invention un dispositif de récupération de fluide de refroidissement pour machine électrique qui comporte : - une paroi de réception de fluide de refroidissement qui est incurvée, et - un support adapté à bloquer la paroi de réception sous la machine électrique. Ainsi, grâce à l’invention, il est possible de récupérer une partie de l’huile qui s’écoule sur le stator afin de remplir la paroi de réception, de sorte que le dessous du stator baigne dans l’huile ainsi récupérée et soit donc refroidi. Dès lors, il n’est plus nécessaire de limiter les performances de la machine électrique qui peut donc être utilisée à son plein potentiel. D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du dispositif conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - la paroi de réception est incurvée autour d’un axe géométrique ; - la paroi de réception est incurvée avec un rayon de courbure sensiblement constant ; - la paroi de réception est ondulée de manière à former des canaux parallèles à l’axe géométrique et dont les extrémités sont fermées ; - la paroi de réception comporte au moins une fenêtre d’écoulement du fluide de refroidissement ; - il est prévu une fenêtre dans chacun desdits canaux ; - chaque fenêtre est décalée par rapport à un plan médian de la paroi de réception qui est orthogonal audit axe géométrique ; - le support comporte une partie d’appui supportant la paroi de réception, et des pattes élastiquement déformables qui s’étendent à partir de la partie d’appui, du côté opposé à la paroi de réception ; - lesdites pattes s’étendent dans des plans parallèles à l’axe géométrique ; - au moins deux desdites pattes s’étendent dans des plans inclinés l’un par rapport à l’autre d’un angle supérieur à 30 degrés, et de préférence égal à 60 degrés à plus ou moins 10 degrés ; -le support comporte un moyen d’encliquetage adapté à se clipser sur la machine électrique. L’invention propose également une machine électrique comportant un stator logé dans un carter, et un dispositif tel que précité, dont le support est adapté à reposer sur le carter pour maintenir la paroi de réception sous le stator. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. Dispositif (10) de récupération de fluide de refroidissement pour machine électrique (1), caractérisé en ce qu’il comporte : - une paroi de réception (100) de fluide de refroidissement qui est incurvée, et - un support (200) adapté à bloquer la paroi de réception (100) sous la machine électrique (1). Dispositif (10) selon la revendication 1, dans lequel, la paroi de réception (100) étant incurvée autour d’un axe géométrique (A1), de préférence avec un rayon de courbure constant, la paroi de réception (100) est ondulée de manière à former des canaux qui sont parallèles à l’axe géométrique (A1) et dont les extrémités sont fermées. Dispositif (10) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel la paroi de réception (100) comporte au moins une fenêtre (130) d’écoulement du fluide de refroidissement. Dispositif (10) selon les revendications 2 et 3, dans lequel il est prévu une fenêtre (130) dans chacun desdits canaux. Dispositif (10) selon l’une des revendications 3 et 4, dans lequel, la paroi de réception (100) étant incurvée autour d’un axe géométrique (A1), chaque fenêtre (130) est décalée par rapport à un plan médian (P1) de la paroi de réception (100) qui est orthogonal audit axe géométrique (A1). Dispositif (10) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le support (200) comporte une partie d’appui (210) supportant la paroi de réception (100), et des pattes (220) élastiquement déformables qui s’étendent à partir de la partie d’appui (210), du côté opposé à la paroi de réception (100). Dispositif (10) selon la revendication 6, dans lequel, la paroi de réception (100) étant incurvée autour d’un axe géométrique (A1), lesdites pattes (220) s’étendent dans des plans parallèles à l’axe géométrique (A1). Dispositif (10) selon l’une des revendications 6 et 7, dans lequel au moins deux desdites pattes (220) s’étendent dans des plans inclinés l’un par rapport à l’autre d’un angle supérieur à 30 degrés, et de préférence égal à 60 degrés, à plus ou moins 10 degrés. Dispositif (10) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel le support (200) comporte un moyen d’encliquetage (250) adapté à se clipser sur la machine électrique (1). Machine électrique (1) comportant un stator (30) logé dans un carter (40), caractérisé en ce qu’elle comporte un dispositif (10) conforme à l’une des revendications 1 à 9, dont le support (200) est adapté à reposer sur le carter (40) pour maintenir la paroi de réception (100) sous le stator (30).