Brevet FR2000325A1 — publié le 19690905

L'invention a pour objet cîes perfectionnements apportés aux rotors ; effe concerne pfus spécialement, bien qu'elfe ne soit pas limitée à cet objet, un rotor pour échangeur de pression rotatif. U:ïç- roue rotorique conforme à {'invention comprend un manchon intérieur et un manchon extérieur espacés rafiiafement, entre lesquels sont placées des aubes, espacées angulaïremenf, certaines aubes au moins et/ou l'un au moins des manchons se déplaçant relativement, de façon â supporter une dilatation thermique différentielle entre les manchons et les aubes. On doit comprendre que le terme "aube" est utilisé ici dans le sens le plus large, pour désigner non seulement des aubes, mais des ailes, des ailettes, etc.. . Le rotor est, de préférencet celui d'un échangeur de pression rotatif, les aubes limitant avec ?es manchons plusieurs chambres d'échange de pression disposées dKialemenf, espacées angulairement, et qui sont, chacune, ouvertes à leurs extrémités opposées dans le sens axial. Selon un mode de réalisation de l'invention,une fraction au moins des manchons est pourvue de parties souples destinées à supporter la dilatation thermique différentielle mentionnée plus haut. Ces parties peuvent être incurvées, cependant que fes aubes et les manchons intérieur et extérieur peuvent former ensemble une pièce unique. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, chacune des aubes est disposée substantiellement de façon tangentielle à un cercle commun. De cette façon, chacune des aubes peut être réunie à chacun des manchon par un pivot ou, en variante, chaque aube peut faire partie intégrante à son extrémité inférieure et/ou extérieure d'une fraction du manchon qui est fixée aux fractions de manchons correspondantes des aubes voisines. Dans ce dernier cas, chaque aube peut former une seule pièce avec la fraction de manchon en question, â son extrémité extérieure seulement, les extrémités Inférieures des aubes étant fixées, par exemple à l'aide de racines en queue d'aronde, à un manchon intérieur commun, en une seule pièce. Selon un autre mode de réalisation encore de l'invention, les aubes constituent une seule pièce avec l'un des manchons, et sont montées coulissantes, dans le sens radial, dans des évidemenfs prévus dans l'autre manchon. Dans ce cas, les aubes font, de préférence, partie intégrante du manchon inférieur, les évidements étant ménagés dans le manchon extérieur. 69 00531 2000325 /['un Dany quelconque des raodes de réalisation possibles de l'invention, les aubes peuvent être rectilignes dans le sens axial, ou incurvées, et elles peuvent présenter des trous d'air de refroidissement. On donnera, maintenant, uniquement a titre d'exemple, une description de plusieurs modes de réalisation de l'invention. On se référera pour cela aux dessins annexés dans lesquels les figures 1 à 4 sont des vues en coupe dans un plan transversal, représentant respectivement des rotors différents conformes à l'invention» En se reportant d'abord à la figure 1, on peut voir un rotor 10 d'un échangeur de pression rotatif, .qui est agencé pour être entraîné par l'intermédiaire d'arbres (non représentés). Concentriquement à l'axe du rotor 10, sont montés des manchons Intérieur et extérieur lî et 12, respectivement, espacés radial ement. Une pluralité d'aubes 13 (par exemple vingt-deux), espacées angulairement, s'étendent radialement entre le manchon inférieur II et le manchon extérieur 12. Les aubes 13 limitent avec les manchons 11 et 12 une pluralité de chambres d'échange de pression 14, espacées angulairement, disposées axîale-ment, et qui sont, chacune, ouvertes ô leurs extrémités opposées dans le sens axial. Chacune des aubes 13 fait partie intégrante du manchon Intérieur 11 . Toutefois, les extrémités de ces aubes sont montées coulissantes dans fe sens radr-al dans des évidements 15, prévus dans le manchon extérieur 12. L'agencement est tel qu'il peut supporter une dilatation thermique différentielle entre les aubes et les manchons intérieur et extérieur. En variante, les aubes 13 peuvent faire partie intégrante du manchon extérieur 12, et peuvent être rpontées avec ta possibilité de glisser dans te sens radial, dans des évidements (non représentés) ménagés dans te manchon intérieur 11. La figure 2 représente un rotor 20 d'un échangeur de pression rotatif, ayant un moyeu 21, autour duquel est monté càncenfriquement un manchon Intérieur 22. Des aubes 23, espacées angulairement, ont des racines 24 en queue d'aronde, montées dans des logements ayant un profil correspondant, mêrtagss dans te manchon inférieur 22; cinseems 6? 00531 2000325 à un cercle imaginaire (non représenté). Chacune des aubes 23 fait partie intégrante, à son extrémité extérieure ou sommet d'une fraction de manchon 25, qui est soudée ou fixé de toute autre manière convenable â la fraction de manchon 25 des aubes voisines 23. Alors que chaque aube 23 fait corps à son extrémité extérieure avec une fraction individuelle de manchon 25, les extrémités intérieures de ces aubes sont fixées à un manchon intérieur commun 22, en une seule pièce. Les fractions de manchon 25 sont fixées les unes aux autres, de façon à former un manchon extérieur 26, la disposition tangentielle des aubes 23 étant telle qu'elle peut supporter une dilatation thermique différentielle entre les manchons 22, 26 et les aubes 23, grâce à une rotation relative des manchons et, ainsi, grâce à un mouvement relatif de pivotemant des aubes par rapport aux manchons 22, 26. Les aubes 23, les racines 24, et les fractions extérieures de manchon 25 peuvent, en variante, être moulées en une seule pièce, et avoir un profil soit en T, comme on le voit sur la figure 2, soit en I, auquel cas les aubes 23 possèdent aussî des fractions de manchon intérieur qui peuvent être soudées ou réunies autrement les unes aux autres, pour constituer un manchon intérieur. En variante le rotor peut être fondu ou réalisé en une seule pièce. Les aubes 23 limitent avec le manchon intérieur 22 et le manchon extérieur 26 une pluralité de chambres d'échange de pression 27 espacées angulairement, s'étendant axialement, qui sont chacune ouvertes à leurs extrémités opposées dans le sens axial. On notera que, bien qu'il puisse exister, pendant le fonctionnement, un gradient de température de plusieurs centaines de degrés centésimaux entre les extrémités opposées du rotor 10 ou 20, la construction conforme à l'invention peut supporter de façon satisfaisante les dilatations thermiques différentielles qui en résultent. , Sur la figure 3, on peut voir un rotor 30 d'un échangeur de pression rotatif. Ce rotor a un moyeu 31 autour duquel sont montés concentriquement un manchon intérieur 32 et un manchon extérieur 33> espacés dans le sens radial. Des aubes 34, espacées angulairement, sont disposées entre les manchons intérieur et extérieur 32 et 33 et sont tangentes au moyeu 31, ou à un cercle imaginaire (non représenté). Les aubes 34 limitent avec les manchons 32, 33 une 69 00531 2000325 une pluralité de chambres d'échange de pression 35, espacées angulairement, placées acialement, qui sont, chacune , ouvertes à leurs extrémités opposées dans le sens axial. Chacune des aubes 34 a une racine cylindrique 36, et une extrémité 5 cylindrique 37, par l'intermédiaire desquelles ell e est réunie, de façon pivotante, à la fois au manchon intérieur 32 et au manchon extérieur 33, respectivement. En conséquence, la construction est telle qu'elfe peut supporter une éventuelle dilatation thermique différentielle entre les aubes 34 et les manchons 32, 33, en particulier grâce à une rotation relative s'effectuant entre les man-10 chons 32, 33, et grâce au mouvement relatif de pivotement qui en résulte, entre les aubes 34 et les manchons 32, 33. Sur la figure 4, on peut voir un rotoir 40 d'un échangeur de pression rotatif, comprenant un manchon intérieur 41 et un manchon extérieur 42, espacés dans le sens radial, entre lesquels sont placées des aubes 43, espacées 15 angulairement, s'éténdant radialement, et faisant partie intégrante des manchons 41, 42. Les aubes 43 limitent avec ces derniers une pluralité de chambres d'échange de pression 44, espacées angulairement, s'éténdant axialement, et qui sont, chacune, ouvertes à leurs extrémités opposées dans le sens axial. Le manchon extérieur 42 est constitué par une pluràlité de parties 20 inclinées 45, qui réunissent les sommets des aubes voisines 43. Ces parties incurvées 45 sont flexibles, de sorte que, en raison, à la fois de leur incurvation et de leur souplesse, une dilatation thermique différentielle peut se produire entre les aubes 43 et les manchons 41, 42. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux termes de la description 25 qui précède, mais elle en comprend, au contraire, toutes les variantes à la portée d'un homme de métier. 69 00531 2000325 Revendications 1) Rotor comprenons un manchon intérieur et un manchon extérieur espacés dans fe sens radïaL et entre lesquels sont disposées des aubes espacées angufaire-iT:c "ccférisé en ce que certaines.parties au moins des aubes et au moins l'un des manchons, se déplacent relativement, afin de supporter une éventuelle dilatait tion thermique différentielle entre îes manchons et les aubes. 2) Rotor sefon fa revendication 1, caractérisé en ce que ce rotor étant celui d'un échangeur de pression rotatif, ïes auùes limitent avec les manchons une pluralité de chambres d'échange de pression, espacées angulairement, s'éténdant axiafement, et ouvertes, chacune, à leurs extrémités opposées dans 1© le sens axial. 3) Rotor selon fes revendications 1 ou 2? caractérisé en ce que une fraction au moins des manchons a des parties flexibles destinées à supporter la dilatation thermique différentielle déjà mentionnée. 4) Rotor selon fa revendication 3, caractérisé en ce que fes parties flexi-fg blés sont incurvées. 5) Rotor selon les revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les aubes et les manchons inférieur et extérieur, constituent une pièce unique. 6) Rotor selon Pune quelconque des revendicaitons 1 c 4, caractérisé en ce que chacune- des aubes est réunie de façon -pivotante è chacun des manchons. 20 7) Rotor selon Pune quelconque des revends casions cî=dessus, caractérisé en ce que chacune des aubes est disposée substantiellement de façon tangen-tielle â un cercle commun. 8} Rotor selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque aube fait partie intégrante à son extrémité intérieure et/ou extérieure, d'une fraction de 25 manchon qui est fixée aux fractions correspondinfes de manchon des aubes voisines. 9) Rotor selon fa revendication S, caractérisé en ce que chaque aube constitue une pièce unique, avec une fraction ds manchon e son extrémité extérieure seulement, l'extrémité Inférieure de chaque aube étant fixée à un manchon 30 inférieur commun, en une seule pièce. 10) Rotor selon îes revendications î ou 2, carcetérlsé en ce que fes aubes font partie intégrante acï'un cîas mnan-cbons, et sent montées coulissantes dans fe sens radial, dans des «jvf&èm&îfs ï.ïïmegés dans le Ktartcfion extérieur. 11) Rotor sefon fa revendication Ï0, caractérisé en ce que les aubes Font SAD ORIGINAL* 69 0053t 6 2000325 partie Intégrante du manchon inférieur, et que les évidements sont prévus dans le manchon extérieur. 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