FR2991013A1

FR2991013A1 - Air guiding device for use in ventilator nozzle to support drive motor of ventilator propeller in cooling module of car, has deflector for modifying direction of air at exit of propeller to direct air toward radial direction

Info

Publication number: FR2991013A1
Application number: FR1254693A
Authority: FR
Inventors: Antoine Levasseur; Bruno Demory; Manuel Henner; Martin Buisson; Pascal Ferrand
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2013-11-29
Anticipated expiration: 2032-05-23
Also published as: FR2991013B1

Abstract

Dispositif de guidage d'air pour un ventilateur de mise en circulation d'un flux d'air, ledit ventilateur comportant une hélice (1) de génération dudit flux ledit dispositif de guidage comportant un moyen de déflexion (10) de l'air, configuré pour être positionné en aval de l'hélice (1) et apte à modifier la direction de l'air en sortie de l'hélice pour l'orienter vers une direction plus radiale, en référence à l'axe de rotation de l'hélice (1). De préférence le moyen de déflection (10) a la forme d'un bol s'étendant radialement de manière à former un écran axial à l'air de ventilation. Il porte un moteur (6) d'entrainement de l'hélice (1). Il est porté par des bras axiaux (14) d'une buse (2) dudit ventilateur.An air guiding device for a fan for circulating an air flow, said fan comprising a propeller (1) for generating said flow, said guiding device including means for deflecting (10) the air, configured to be positioned downstream of the propeller (1) and able to modify the direction of the air at the outlet of the propeller to orient it towards a more radial direction, with reference to the axis of rotation of the propeller helix (1). Preferably the deflection means (10) is in the form of a bowl extending radially so as to form an axial screen to the ventilation air. It carries a motor (6) for driving the propeller (1). It is carried by axial arms (14) of a nozzle (2) of said fan.

Description

VENTILATEUR POUR AUTOMOBILE AVEC DÉFLECTEUR AÉRODYNAMIQUE Le domaine de la présente invention est celui de l'automobile, et plus particulièrement celui de la circulation de l'air pour le refroidissement des équipements du moteur. Les véhicules à moteur thermique ont besoin d'évacuer les calories que génère leur fonctionnement et sont pour cela équipés d'échangeurs thermiques, notamment des radiateurs de refroidissement, qui sont traversés par de l'air extérieur et qui sont placés à l'avant du véhicule pour pouvoir bénéficier des effets d'écoulement de l'air lorsque le véhicule est en mouvement. Pour forcer la circulation de cet air à travers le ou les échangeurs, un ventilateur est placé en amont ou en aval de celui ou de ceux-ci. L'ensemble formé par le ou les échangeurs et le ventilateur est couramment connu sous la dénomination de module de refroidissement. L'hélice qui sert à forcer la circulation d'air se caractérise par un débit élevé et une pression faible et, pour cela, présente un écoulement orienté de façon très axiale car des machines à écoulement radial produiraient plus de pression mais moins de débit. Cette configuration axiale de l'écoulement est toutefois peu propice pour un fonctionnement d'hélice en environnement confiné, et plus particulièrement sur un véhicule où des obstacles mécaniques détournent le flux d'air. Cette configuration est particulièrement néfaste dans le cas, extrêmement courant, où l'hélice est positionnée en aval du radiateur et en amont du bloc moteur. La direction axiale de l'air est alors modifiée, au moment du passage dans le ventilateur, par la présence de l'obstacle aval que constitue le bloc moteur sur le plan aérodynamique. La déstructuration de l'écoulement qui s'ensuit, associée à la forte composante radiale que doit alors prendre l'écoulement, est coûteuse en termes d'efficacité. Une première amélioration a consisté à donner à l'hélice une allure dite semi-radiale, en modifiant le profil de son moyeu pour lui donner une forme globalement tronconique. FAN FOR AUTOMOBILE WITH AERODYNAMIC DEFLECTOR The field of the present invention is that of the automobile, and more particularly that of the circulation of air for cooling engine equipment. The vehicles with heat engine need to evacuate the calories that generates their operation and are therefore equipped with heat exchangers, including cooling radiators, which are crossed by outside air and which are placed in front of the vehicle to be able to benefit from the effects of airflow when the vehicle is in motion. To force the circulation of this air through the exchanger or exchangers, a fan is placed upstream or downstream of the one or more thereof. The assembly formed by the exchanger or exchangers and the fan is commonly known as the cooling module. The propeller used to force air circulation is characterized by a high flow rate and a low pressure and, for this, has a flow oriented very axially because radial flow machines would produce more pressure but less flow. This axial configuration of the flow is, however, unsuitable for propeller operation in a confined environment, and more particularly on a vehicle where mechanical obstacles divert the airflow. This configuration is particularly harmful in the case, extremely common, where the propeller is positioned downstream of the radiator and upstream of the engine block. The axial direction of the air is then changed, at the time of passage into the fan, by the presence of the downstream obstacle that constitutes the engine block aerodynamically. The subsequent destructuring of the flow, associated with the large radial component that the flow must then take, is costly in terms of efficiency. A first improvement consisted in giving the propeller a so-called semi-radial shape, by modifying the profile of its hub to give it a generally frustoconical shape.

Ceci favorise une éjection plus radiale de l'écoulement et permet de faire un premier compromis entre la nécessité de produire de forts débits et la contrainte de fonctionner même en présence d'obstacles aval volumineux et proches. Il a été proposé de donner également à la virole extérieure de l'hélice, lorsque celle-ci en est pourvue, une forme tronconique. L'action de ces moyens de déviation reste toutefois limitée et il convient de chercher des moyens supplémentaires permettant de mieux orienter le flux en sortie de l'hélice. La présente invention a pour but d'améliorer la situation en proposant de nouveaux dispositifs qui pourraient donner une direction plus radiale à l'écoulement de l'air de refroidissement en sortie du ventilateur. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de guidage d'air pour un ventilateur de mise en circulation d'un flux d'air, ledit ventilateur comportant une hélice de génération dudit flux, ledit dispositif comportant un moyen de déflexion de l'air, configuré pour être positionné en aval de l'hélice et apte à modifier la direction de l'air en sortie de l'hélice pour l'orienter vers une direction plus radiale, en référence à l'axe de rotation de l'hélice. La présence d'un déflecteur permet de mieux guider le flux et de réduire les pertes aérodynamiques associées à la présence d'un obstacle en aval de l'hélice. This promotes a more radial ejection of the flow and makes it possible to make a first compromise between the need to produce high flows and the constraint of operating even in the presence of voluminous and close downstream obstacles. It has been proposed to also give the outer shell of the propeller, when it is provided, a frustoconical shape. The action of these deflection means remains however limited and it is necessary to seek additional means to better orient the flow at the output of the propeller. The object of the present invention is to improve the situation by proposing new devices which could give a more radial direction to the flow of the cooling air at the outlet of the fan. For this purpose, the subject of the invention is an air guiding device for a fan for circulating an air flow, said fan comprising a propeller for generating said flow, said device comprising a deflection means for the air, configured to be positioned downstream of the propeller and able to modify the direction of the air at the outlet of the propeller to orient it towards a more radial direction, with reference to the axis of rotation of the propeller. 'propeller. The presence of a deflector makes it possible to better guide the flow and to reduce the aerodynamic losses associated with the presence of an obstacle downstream of the propeller.

Avantageusement le moyen de déflexion a la forme d'un bol, notamment fortement aplati, s'étendant radialement de manière à former un écran axial au flux d'air de ventilation. Il présent une concavité adaptée à la déviation du flux d'air vers une direction radiale, c'est-à-dire tournée vers l'hélice. Donner au déflecteur la forme d'un bol fortement aplati lui évite d'avoir une extension axiale importante et facilite son implantation dans une espace relativement confiné. Avantageusement ledit bol présente une forme de révolution. Il comporte à son extrémité radiale, un bord de fuite qui pourra être configuré de manière à présenter une inclinaison, par rapport à un plan orthogonal à l'axe de rotation de l'hélice, inférieure à 30°. Cette faible inclinaison garantit un écoulement orienté très radialement. Advantageously, the deflection means is in the form of a bowl, in particular highly flattened, extending radially so as to form an axial screen to the flow of ventilation air. It has a concavity adapted to the deflection of the air flow to a radial direction, that is to say turned towards the helix. Giving the deflector the shape of a highly flattened bowl avoids it to have a significant axial extension and facilitates its implantation in a relatively confined space. Advantageously, said bowl has a form of revolution. It comprises at its radial end, a trailing edge which may be configured to have an inclination, with respect to a plane orthogonal to the axis of rotation of the helix, less than 30 °. This low inclination guarantees a very radially oriented flow.

Préférentiellement le dispositif est configuré pour supporter un moteur d'entraînement de l'hélice. Il comprend pour cela, par exemple, une virole de support d'un moteur d'entraînement de l'hélice, ledit moyen de déflexion s'étendant vers l'aval à partir de ladite virole. Ladite virole est positionnée, notamment, de façon coaxiale par rapport audit moyen de déflection. Elle est située axialement en amont dudit bord de fuite, par exemple de 1 à 10 cm. L'invention porte également sur une buse pour ventilateur, ladite buse comprenant une armature de guidage de l'air et un dispositif de guidage tel que décrit ci-dessus. Ladite armature pourra comprendre une découpe dans laquelle ladite hélice est positionnée. Avantageusement le moyen de déflexion est rapporté sur l'armature. Preferably the device is configured to support a drive motor of the propeller. It comprises for this, for example, a support ferrule of a drive motor of the propeller, said deflection means extending downstream from said ferrule. Said ferrule is positioned, in particular, coaxially with respect to said deflection means. It is located axially upstream of said trailing edge, for example from 1 to 10 cm. The invention also relates to a fan nozzle, said nozzle comprising an air guiding armature and a guiding device as described above. Said armature may comprise a cutout in which said helix is positioned. Advantageously, the deflection means is attached to the armature.

De façon préférentielle le moyen de déflexion est porté par des moyens de support configurés pour être situés dans le flux d'air sortant de l'hélice. Dans un mode préférentiel de réalisation les moyens de support sont positionnés à l'extrémité radiale externe dudit moyen de déflexion. Cette distance par rapport à la sortie de l'hélice laisse le temps au sillage de celle-ci pour se diffuser avant d'atteindre les moyens de support, ce qui diminue le bruit associé à ce sillage. Dans un mode particulier de réalisation les moyens de support sont des bras, dits bras axiaux, s'étendant axialement entre le déflecteur et l'armature de guidage. Avantageusement les bras axiaux ont en coupe radiale la forme d'un profil d'aile. Preferably the deflection means is carried by support means configured to be located in the air flow exiting the propeller. In a preferred embodiment, the support means are positioned at the outer radial end of said deflection means. This distance relative to the output of the propeller leaves time for the wake of it to diffuse before reaching the support means, which reduces the noise associated with this wake. In a particular embodiment, the support means are arms, called axial arms, extending axially between the baffle and the guide armature. Advantageously, the axial arms have a radial section in the form of a wing profile.

De façon préférentielle les bras axiaux sont décalés angulairement par rapport à la direction radiale, dans le sens de la rotation de l'hélice. Préférentiellement le décalage angulaire est compris entre 10 et 60°. L'invention porte encore sur un ventilateur comprenant une hélice et une buse telle que décrite ci-dessus, le moyen de déflection formant avec un moyeu de l'hélice et la buse un conduit de guidage continu pour le flux sortant de ladite hélice. Cette configuration correspond à la meilleure disposition pour un écoulement aérodynamique de bonne qualité. Dans un mode particulier de réalisation le moyen de déflection comporte une extension circulaire s'étendant à partir du bol et se terminant vers l'amont selon une direction tangente à l'extrémité aval du moyeu de ladite hélice. Il participe ainsi à la continuité de l'écoulement entre le passage à travers l'hélice et l'écoulement à l'aval. L'invention porte enfin sur un module de refroidissement comprenant un ventilateur tel que décrit ci-dessus. Preferably, the axial arms are offset angularly with respect to the radial direction, in the direction of rotation of the helix. Preferably the angular offset is between 10 and 60 °. The invention also relates to a fan comprising a propeller and a nozzle as described above, the deflection means forming with a hub of the propeller and the nozzle a continuous guide duct for the flow exiting said propeller. This configuration corresponds to the best arrangement for aerodynamic flow of good quality. In a particular embodiment of the deflection means comprises a circular extension extending from the bowl and ending upstream in a direction tangent to the downstream end of the hub of said propeller. It thus participates in the continuity of the flow between the passage through the helix and the flow downstream. The invention finally relates to a cooling module comprising a fan as described above.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés. Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue simplifiée et schématique d'un module de refroidissement d'un bloc moteur d'un véhicule automobile ; - la figure 2 est une vue en coupe radiale d'un module de refroidissement selon l'art antérieur ; - la figure 3 est une vue simplifiée, en coupe radiale, d'un module de refroidissement selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une vue de dessus, en perspective, de la buse du ventilateur de la figure 3; - la figure 5 est une vue, en perspective, de la buse de la figure 4, selon un autre angle de vue, et - la figure 6 est une vue schématique, en coupe radiale, de la buse des figures 3 et 4. Dans la suite de la description, la notion "d'amont" et « d'aval » sont définis par rapport au sens d'écoulement du flux d'air. Dans le cas d'hélice présentant un moyeu tronconique, la face « amont » est ainsi la face de l'hélice vers laquelle le sommet du moyeu de ladite hélice est tourné. Les termes "radial" ou "axial" se rapportent à l'axe de rotation de l'hélice. En se référant à la figure 1, on voit un module de refroidissement 3 pour un bloc moteur 5 de véhicule automobile. Il comprend notamment une hélice 1 et un échangeur thermique 7 tel qu'un radiateur de refroidissement illustré schématiquement par un simple rectangle. L'hélice 1 est positionnée dans l'invention, entre le radiateur de refroidissement 7 et le bloc moteur 5. Ces éléments 1, 5 et 7 sont sensiblement alignés axialement. L'hélice 1 est montée en rotation autour d'un axe A. Lorsque l'hélice 1 est entraînée en rotation, par exemple par un moteur électrique 6 (visible sur la figure 2), l'hélice 1 brasse l'air qui la traverse. Le flux d'air s'écoule selon un sens d'écoulement orienté sensiblement de l'échangeur 7 vers le bloc moteur 5. La figure 2 montre de façon plus détaillée les divers éléments constitutifs d'un module de refroidissement de l'art antérieur. Le ventilateur comprend un socle, ou buse 2, qui assure un support mécanique pour l'ensemble des éléments du ventilateur ; il a une forme rectangulaire s'étendant radialement à l'aval du radiateur et est placé en barrière frontale de l'air qui le traverse, avec, en son centre, une découpe cylindrique axiale pour laisser passer l'air de ventilation. L'hélice 1 est disposée à l'intérieur de cette découpe axiale et tourne sous l'action d'un moteur électrique 6 qui est positionné dans son moyeu central 9 et porté par des bras radiaux 4 venant s'attacher à la buse 2. The invention will be better understood, and other objects, details, features and advantages thereof will appear more clearly in the following detailed explanatory description of an embodiment of the invention given as a purely illustrative and non-limiting example, with reference to the accompanying schematic drawings. In these drawings: FIG. 1 is a simplified and schematic view of a cooling module of an engine block of a motor vehicle; - Figure 2 is a radial sectional view of a cooling module according to the prior art; FIG. 3 is a simplified view, in radial section, of a cooling module according to one embodiment of the invention; - Figure 4 is a top view, in perspective, of the fan nozzle of Figure 3; FIG. 5 is a view, in perspective, of the nozzle of FIG. 4, according to another angle of view, and FIG. 6 is a diagrammatic view, in radial section, of the nozzle of FIGS. 3 and 4. Following the description, the concept of "upstream" and "downstream" are defined relative to the direction of flow of the air flow. In the case of a propeller having a frustoconical hub, the "upstream" face is thus the face of the helix towards which the top of the hub of said propeller is rotated. The terms "radial" or "axial" refer to the axis of rotation of the helix. Referring to Figure 1, we see a cooling module 3 for a motor block 5 of a motor vehicle. It comprises in particular a propeller 1 and a heat exchanger 7 such as a cooling radiator illustrated schematically by a simple rectangle. The propeller 1 is positioned in the invention, between the cooling radiator 7 and the engine block 5. These elements 1, 5 and 7 are substantially axially aligned. The propeller 1 is rotated about an axis A. When the propeller 1 is rotated, for example by an electric motor 6 (visible in Figure 2), the propeller 1 is brewing the air that the crosses. The flow of air flows in a direction of flow oriented substantially from the exchanger 7 to the engine block 5. FIG. 2 shows in more detail the various elements constituting a cooling module of the prior art. . The fan comprises a base, or nozzle 2, which provides mechanical support for all the elements of the fan; it has a rectangular shape extending radially downstream of the radiator and is placed as a frontal barrier of the air passing through it, with, at its center, an axial cylindrical cutout for passing the ventilation air. The propeller 1 is disposed inside this axial cut and rotates under the action of an electric motor 6 which is positioned in its central hub 9 and carried by radial arms 4 which attach to the nozzle 2.

L'hélice 1 comporte une pluralité de pales 11 qui s'étendent radialement entre le moyeu 9 et la paroi interne de la découpe 21 pratiquée dans la buse 2. Elle peut, dans certaines versions, comporter à son extrémité radiale externe une virole 8 (non présente dans la version de la figure 2, mais visible sur la figure 3) sur laquelle sont rattachées les têtes des pales 11, de façon à réduire les risques de flottement de celles-ci. On peut remarquer, sur cette version de l'art antérieur, que le moyeu 9 a une forme cylindrique et qu'il ne présente donc pas l'amélioration apportée par une forme tronconique. Le cheminement suivi par l'air qui traverse le ventilateur, et qui est représenté par des flèches sur la figure, reste, en conséquence, relativement axial et vient se heurter au bloc moteur 5, ce qui provoque la déstructuration de l'écoulement illustré par l'inclinaison des flèches. The propeller 1 comprises a plurality of blades 11 which extend radially between the hub 9 and the inner wall of the cutout 21 made in the nozzle 2. In some versions, it may comprise at its outer radial end a shell 8 ( not present in the version of Figure 2, but visible in Figure 3) which are attached to the heads of the blades 11, so as to reduce the risk of floating thereof. It may be noted, in this version of the prior art, that the hub 9 has a cylindrical shape and therefore does not have the improvement provided by a frustoconical shape. The path followed by the air passing through the fan, and which is represented by arrows in the figure, remains, consequently, relatively axial and comes to collide with the engine block 5, which causes the destructuring of the flow illustrated by FIG. the inclination of the arrows.

La figure 3 montre, en coupe selon un plan radial, un ventilateur selon l'invention. Le modèle représenté comporte une hélice 1 muni d'un moyeu 9 tronconique et d'une virole extérieure 8, également tronconique, sur laquelle se rattachent les têtes des pales 11. A la différence de l'art antérieur, un déflecteur 10 est placé à distance, en aval de l'hélice 1, qui forme écran dans le but de forcer le flux d'air vers une direction radiale. Il présente, en vue de face, la forme sensiblement d'un disque courbe ou d'un bol fortement aplati, dont l'envergure est légèrement plus grande que celle de l'hélice et dont la surface présente, de part et d'autre de l'axe A, une concavité telle que l'écoulement est dévié progressivement vers l'extérieur. Pour cela il a, en coupe, une forme courbe pour dévier l'air sortant de l'hélice, d'une direction encore relativement axiale vers une direction sensiblement radiale. Le bol du déflecteur 10 a une forme de révolution autour de l'axe de rotation de l'hélice 1 et il s'étend selon une surface continue jusqu'à un bord de fuite circulaire 16, de façon à former l'écran recherché. Il peut, en revanche, être percé d'un orifice central, tel qu'il est représenté sur la figure 3, de façon, entre autres, à laisser passer les dispositifs d'alimentation du moteur électrique 6. Le bord de fuite 16 s'étend radialement sur une distance suffisante pour venir se placer axialement en dessous de la virole 8 de l'hélice 1, et en retrait vers l'aval par rapport à cette virole de façon à fournir, conjointement avec la virole, un canal de guidage pour l'air à sa sortie de l'hélice. La forme de la surface du bol et la direction de sa concavité est aussi fonction de la forme du bloc moteur 5 devant lequel il s'étend, de façon à assurer un écoulement de l'air qui soit le plus sain possible, tout en le déviant progressivement vers la direction radiale. Pour cela le bol 10 a une forme conique au niveau de son bord de fuite 16, le demi-angle au sommet de ce cône étant supérieur à 60°, ce qui assure une déflexion radiale suffisante pour orienter le flux d'air en sortie du déflecteur à distance du bloc moteur 5. Figure 3 shows, in section along a radial plane, a fan according to the invention. The model shown comprises a propeller 1 provided with a frustoconical hub 9 and an outer ferrule 8, also frustoconical, on which the heads of the blades 11 are attached. Unlike the prior art, a deflector 10 is placed at distance, downstream of the helix 1, which forms a screen in order to force the flow of air towards a radial direction. It has, in front view, the shape substantially of a curved disc or a highly flattened bowl, whose span is slightly larger than that of the propeller and whose surface has, on both sides of the axis A, a concavity such that the flow is gradually deflected outwards. For this it has, in section, a curved shape to deflect the air leaving the propeller, a still relatively axial direction towards a substantially radial direction. The bowl of the deflector 10 has a shape of revolution around the axis of rotation of the helix 1 and it extends along a continuous surface to a circular trailing edge 16, so as to form the desired screen. It may, on the other hand, be pierced with a central orifice, as shown in FIG. 3, so as, among other things, to let the power supply devices of the electric motor 6. The trailing edge 16 s extends radially a sufficient distance to be placed axially below the shell 8 of the helix 1, and recessed downstream relative to this shell so as to provide, together with the shell, a guide channel for air coming out of the propeller. The shape of the surface of the bowl and the direction of its concavity is also a function of the shape of the engine block 5 in front of which it extends, so as to ensure the flow of the air which is the healthiest possible, while the gradually deviating towards the radial direction. For this, the bowl 10 has a conical shape at its trailing edge 16, the half-angle at the top of this cone being greater than 60 °, which ensures a sufficient radial deflection to orient the air flow at the outlet of the remote baffle of the engine block 5.

Un épaulement cylindrique 12, s'étendant axialement par rapport au bol du déflecteur 10, est par ailleurs positionné au niveau du moyeu 9 pour assurer une continuité aérodynamique entre le moyeu 9 et le déflecteur 10. Au final la forme en coupe du déflecteur est choisie de façon à former avec le moyeu 9 et la virole 8 un conduit de guidage qui est adapté en forme et en section au flux qui sort de l'hélice 1. A cylindrical shoulder 12, extending axially with respect to the bowl of the deflector 10, is furthermore positioned at the hub 9 to ensure aerodynamic continuity between the hub 9 and the deflector 10. Finally, the sectional shape of the deflector is chosen so as to form with the hub 9 and the ferrule 8 a guide duct which is adapted in shape and in section to the flow coming out of the propeller 1.

Le déflecteur 10 est porté par la buse 2 au moyen d'une série de bras axiaux 14, formant moyens de support du déflecteur, qui s'étendent entre la périphérie du bol du déflecteur 10 et la partie amont de la buse 2. Le nombre de bras axiaux installées entre le déflecteur 10 et ladite partie amont de la buse 2 est dicté essentiellement par des considérations mécaniques afin de garantir la tenue du déflecteur, qui doit résister à la pression exercée par l'air qui sort de l'hélice selon une direction encore très axiale. Au centre du bol du déflecteur 10 est ménagé un espace pour y loger le moteur électrique 6 d'entraînement de l'hélice. Le moteur électrique est fixé dans ce logement, en porte-à-faux vers l'amont, par des moyens d'attache (non représentés) et, de ce fait, il ne nécessite plus la mise en place de bras de support comme c'était le cas avec les bras radiaux 4 de l'art antérieur. Les figures 4 et 5 montrent en perspective l'ensemble formé par la buse 2, muni du déflecteur 10, vue respectivement de dessus et de côté. Une armature de guidage d'air de la buse 2 est découpée en son centre par l'ouverture cylindrique 21, dans laquelle vient prendre place l'hélice 1 et qui forme l'entrée du conduit de guidage de l'air dans le module de refroidissement. Au centre du déflecteur 10 et à l'intérieur de l'épaulement cylindrique 12, on voit une cuvette 13 s'étendant vers l'aval entre l'épaulement cylindrique 12 et une nervure cylindrique centrale 15, afin de former la cavité dans laquelle vient se loger le moteur électrique 6. On obtient de la sorte une virole de support dudit moteur 6, qui est, ici, issue de matière du déflecteur 10. En se référant maintenant à la figure 6 on voit, de dessus, en coupe radiale selon un plan intermédiaire entre celui de la partie frontale de la buse 2 et celui de l'extrémité aval du déflecteur 10, la forme et la disposition des bras axiaux 14. Ceux-ci sont disposés régulièrement sur la périphérie de l'ouverture cylindrique 21, et placées en travers du flux d'air issu de l'hélice 1, après sa déviation radiale. Ils présentent une section de forme aérodynamique, à profil symétrique, avec un bord d'attaque renflé et un bord de fuite aminci, de façon à réduire la force de traînée qu'ils exercent en réaction sur le flux d'air. Par ailleurs leur corde, c'est à dire la ligne qui joint leur bord d'attaque à leur bord de fuite n'est pas orientée radialement mais fait avec la direction radiale un angle typiquement compris entre 10 et 60, particulièrement entre 20 et 30°, et préférentiellement d'environ 25°, dans le sens de rotation de l'hélice, de façon à redresser le flux et à éliminer autant que faire se peut la composante tangentielle de la vitesse de l'air, qui provient de la rotation de l'hélice. The deflector 10 is carried by the nozzle 2 by means of a series of axial arms 14, forming deflector support means, which extend between the periphery of the bowl of the deflector 10 and the upstream portion of the nozzle 2. The number axial arms installed between the deflector 10 and said upstream portion of the nozzle 2 is dictated essentially by mechanical considerations to ensure the holding of the deflector, which must withstand the pressure exerted by the air coming out of the propeller in a manner that direction still very axial. In the center of the bowl of the deflector 10 is provided a space for housing the electric motor 6 driving the propeller. The electric motor is fixed in this housing, cantilevered upstream, by attachment means (not shown) and, therefore, it no longer requires the establishment of support arms as c was the case with the radial arms 4 of the prior art. Figures 4 and 5 show in perspective the assembly formed by the nozzle 2, provided with the baffle 10, respectively viewed from above and from the side. An air guiding armature of the nozzle 2 is cut at its center by the cylindrical aperture 21, in which the propeller 1 is positioned and which forms the inlet of the air guiding duct in the air intake module. cooling. In the center of the baffle 10 and inside the cylindrical shoulder 12, there is a bowl 13 extending downstream between the cylindrical shoulder 12 and a central cylindrical rib 15, to form the cavity in which the electric motor 6 is housed. In this way, a supporting ferrule is obtained from said motor 6, which is here obtained from the material of the baffle 10. Referring now to FIG. 6, a radial section is seen from above. an intermediate plane between that of the front part of the nozzle 2 and that of the downstream end of the deflector 10, the shape and arrangement of the axial arms 14. These are arranged regularly on the periphery of the cylindrical opening 21, and placed across the flow of air from the propeller 1, after its radial deviation. They have an aerodynamically shaped section, symmetrical profile, with a swollen leading edge and a thinned trailing edge, so as to reduce the drag force they exert in reaction on the air flow. Moreover, their rope, that is to say the line which joins their leading edge to their trailing edge is not oriented radially but made with the radial direction an angle typically between 10 and 60, particularly between 20 and 30 °, and preferably about 25 °, in the direction of rotation of the helix, so as to straighten the flow and eliminate as much as possible the tangential component of the air velocity, which comes from the rotation of the propeller.

D'une façon générale, l'invention consiste principalement à disposer en aval du ventilateur un déflecteur aérodynamique qui oriente l'écoulement d'air vers une direction radiale, en minimisant les pertes aérodynamiques. La solution décrite permet notamment de limiter les décollements, les recirculations et les instationnarités qui se produisent dans les ventilateurs de l'art antérieur où la déflexion du flux d'air reste limitée. Cette solution est particulièrement avantageuse dans le cas des hélices dite semiradiale, dont l'équilibre radial est conçu de telle sorte à charger le pied, c'est à dire à produire à proximité du moyeu une pression plus élevée, et qui sont propres à créer les conditions d'un écoulement radial se dirigeant vers les côtés du module de refroidissement. La solution proposée par l'invention combine en particulier, comme on peut le voir sur la figure 3, l'apport d'une hélice dont la conicité du moyeu 9 et de la virole tournante 8 produit un canal d'écoulement se dirigeant vers l'extérieur, avec une continuité de courbure entre la forme conique du moyeu 9 et le déflecteur arrière 10, grâce à l'épaulement cylindrique 12, ce qui fait que l'écoulement est continuellement guidé. In general, the invention mainly consists of having an aerodynamic deflector downstream of the fan which directs the airflow towards a radial direction, minimizing the aerodynamic losses. The solution described in particular makes it possible to limit the delamination, recirculation and instationnarities which occur in fans of the prior art where the deflection of the air flow remains limited. This solution is particularly advantageous in the case of so-called semiradial propellers, whose radial balance is designed so as to load the foot, that is to say to produce near the hub a higher pressure, and which are suitable to create the conditions of a radial flow towards the sides of the cooling module. The solution proposed by the invention combines, in particular, as can be seen in FIG. 3, the provision of a helix whose conicity of the hub 9 and of the rotating shell 8 produces a flow channel pointing towards the outside, with continuity of curvature between the conical shape of the hub 9 and the rear baffle 10, thanks to the cylindrical shoulder 12, so that the flow is continuously guided.

Le principe d'utilisation d'un déflecteur est également applicable à des hélices de ventilation automobiles classiques, c'est-à-dire qui sont constituées d'un moyeu et d'une virole cylindriques, sans conicité. Dans ce dernier cas, la courbure du déflecteur arrière et la forme de son épaulement cylindrique 12 sont adaptées pour présenter un angle de raccordement faible avec la direction de sortie du moyeu 9. The principle of using a baffle is also applicable to conventional automotive ventilation propellers, that is to say which consist of a hub and a cylindrical shell, without taper. In the latter case, the curvature of the rear baffle and the shape of its cylindrical shoulder 12 are adapted to have a weak connection angle with the outlet direction of the hub 9.

Par ailleurs on remarque que le déflecteur aérodynamique 10 est connecté à la buse 2 par l'intermédiaire de bras axiaux 14 qui sont situés à son extrémité radiale, et qui sont donc placés à une distance importante de l'hélice. Cette disposition présente un avantage important en termes d'acoustique car le sillage des pales peut se diffuser avant d'impacter les bras axiaux. Par conséquent, le bruit d'interaction rotor-stator entre les pales 11 de l'hélice 1 et les bras axiaux 14 est très faible, et le bruit généré par l'impact du sillage sur ces bras axiaux est très réduit. Enfin, pour favoriser encore plus l'écoulement, il est avantageux de concevoir ces bras axiaux 14 selon les règles de dimensionnement relatives aux écoulements possédant une forte composante tangentielle. Il convient, de la sorte, de le redresser pour récupérer au mieux cette partie d'énergie cinétique et la transformer en pression. Pour ce faire, les bras axiaux sont profilés aérodynamiquement et ils présentent, préférentiellement, une inclinaison d'environ 25° par rapport à la direction radiale, compte tenu des caractéristiques généralement rencontrées dans le cas d'un ventilateur de véhicule automobile. Ceci permet d'assurer au bord d'attaque une bonne incidence par rapport à l'écoulement, et de redresser l'écoulement en sortie au niveau du bord de fuite des bras axiaux 14. Il présente de la sorte, par exemple, une forme d'aube. De façon alternative la section radiale des bras axiaux 14 peut présenter une cambrure géométrique comme celle d'une aile d'avion, pour améliorer encore son efficacité aérodynamique. Furthermore, it is noted that the aerodynamic deflector 10 is connected to the nozzle 2 by means of axial arms 14 which are located at its radial end, and which are therefore placed at a significant distance from the helix. This arrangement has a significant advantage in terms of acoustics because the wake of the blades can diffuse before impacting the axial arms. Consequently, the rotor-stator interaction noise between the blades 11 of the propeller 1 and the axial arms 14 is very small, and the noise generated by the impact of the wake on these axial arms is very small. Finally, to further promote the flow, it is advantageous to design these axial arms 14 according to the dimensioning rules for flows having a high tangential component. In this way, it should be straightened to recover the best part of kinetic energy and transform it into pressure. To do this, the axial arms are profiled aerodynamically and they have, preferably, an inclination of about 25 ° relative to the radial direction, given the characteristics generally encountered in the case of a motor vehicle fan. This makes it possible to ensure the leading edge a good incidence with respect to the flow, and to straighten the outflow at the trailing edge of the axial arms 14. It thus presents, for example, a shape blade. Alternatively, the radial section of the axial arms 14 may have a geometric camber such as that of an aircraft wing, to further improve its aerodynamic efficiency.

Claims

REVENDICATIONS1. Air guiding device for a fan for circulating an air flow, said fan comprising a propeller (1) for generating said flow, said guiding device comprising a means for deflecting (10) the air , configured to be positioned downstream of the propeller (1) and adapted to modify the direction of the air at the outlet of the propeller to orient it towards a more radial direction, with reference to the axis of rotation of the helix (1) 'propeller.

2. Device according to claim 1, said device being configured to support a drive motor (6) of the propeller (1).

3. Device according to one of claims 1 or 2 wherein the deflection means (10) has the shape of a bowl extending radially so as to form an axial screen to the ventilation air flow.

4. Device according to claim 3 wherein said bowl has a concavity adapted to the deflection of the air flow to a radial direction.

5. Device according to any one of claims 3 or 4 wherein the deflection means (10) comprises a circular extension (12) extending from the bowl and ending upstream in a direction configured to be tangent at the downstream end of a hub (9) of said propeller.

6. Nozzle for said fan, said nozzle comprising an armature (2) for guiding the air and a guiding device according to one of claims 1 to 5.

7. Nozzle according to claim 6 wherein the deflection means (10) is attached to the frame (2).

8. A nozzle according to claim 7 wherein the deflection means (10) is carried by support means (14) configured to be located in the air flow exiting the propeller (1).

The nozzle of claim 8 wherein the support means is positioned at the outer radial end of said deflection means.

10. Nozzle according to one of claims 8 or 9 wherein the support means are arms, said axial arms, extending axially between the deflection means (10) and the guide armature (2).

11. Nozzle according to claim 10 wherein the axial arms (14) have a radial section in the form of a wing profile.

12. Nozzle according to claim 11 wherein the axial arms (14) are offset angularly with respect to the radial direction.

13. The nozzle of claim 12 wherein the angular offset is between 10 and 60 °.

14. Fan comprising a propeller (1) and a nozzle according to one of claims 6 to 13 wherein the deflection means (10) forms with a hub (9) of the propeller (1) and the nozzle (2). a continuous guide duct for the flow exiting said propeller.

Cooling module comprising a fan according to claim 14.