Brevet FR2523225A1 — publié le 19830916

Soufflante radiale haute pression. La présente invention concerne une soufflante radiale haute pression, comportant une tôle chicane qui forme un angle avec l'axe de la roue, se prolonge dans une zone partielle de l'enveloppe, constituant partiellement l'orifice d'ad- mission d'air, et présente une forme géométrique. Un dispositif de ce genre est connu par le DE-OS 25 42 963. Afin d'augmenter la pression des soufflantes radiales et d'équilibrer la courbe PV, il a été prévu d'équiper cette roue déjà connue d'une admission d'air placée dans la sec- tion d'aspiration coaxiale à la roue, la tôle oblique uti- lisée présentant une surface cylindrique ou conique. Si cette réalisation présente déjà une amélioration par rapport aux formes de construction connues, elle n'est tou- tefois pas optimale Par rapport aux réalisations antérieu- res, elle présente en outre l'inconvénient d'être une sour- ce de bruits importants. Là présente invention vise à créer une soufflante radiale haute pression, analogue au dispositif requis pour les é- conomiseurs par exemple, dans laquelle une forte augmenta- tion de pression n'entraîne pas une pollution sonore supplé- mentaire. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les bords supérieur et inférieur de la tôle chicane sont cons- titués par des courbes partielles, correspondant essen- tiellement à une spirale d'Archimède, le bord inférieur étant plus court que le bord supérieur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention le bord inférieur se termine dans la zone du bord infé- rieur de la roue de la soufflante et est au maximum égal aux 3/4 de la longueur du bord supérieur; les deux spirales du bord inférieur et du bord supérieur - présentent une forme régulière, pratiquement spiroldale; la tôle chicane est asymétrique par rapport à l'abscisse x, les bords de la tôle chicane sont parallèles à la roue de la soufflante; les bord de la tôle chicane sont, sur le rayon interne, parallèles à la roue dans le sens axial, mais sont orientés sur un côté (sur les deux côtés également) dans le sens périphérique de cette même roue, vu de l'orifice d'admission d'air, sous un angle y compris entre O et 450; les bords de la tôle chicane sont arrondis (avec un rayon de 2 à 5 mm par exemple); le bord supérieur de la tôle chicane se situe dans une zone qui présente; par rapport au diamètre externe de la roue, un départ radial de 40 % par rapport à l'axe de la roue;. l'orifice d'admission d'air commence dans une zone com- prise entre l'anneau interne et l'anneau externe de la roue radiale; l'axe de la roue, à partir du point de déflection, est excentré par rapport à la face interne de l'enveloppe de la soufflante dans le sens de rotation de la roue, en vue d'augmenter la pression; l'orifice d'admission d'air a pratiquement la forme d'une ellipse; l'orifice d'admission d'air est latéral à l'ordonnée y, et se situe dans la partie de compartiment éloignée de l'orifice d'échappement d'air; l'axe longitudinal de l'ellipse forme un angle avec l'ordonnée y; l'orifice d'admission d'air est asymétrique par rapport à l'axe x; l'orifice d'admission d'air dépasse partiellement du moins vers l'extérieur l'anneau externe de la roue de la soufflante, et l'écart représente 3 à 25 % de la surface transversale totale de l'orifice d'admission; l'orifice d'admission d'air peut être décalé de 5 à 300 dans le sens ou en sens inverse de la flèche a (figure 3) par rapport à l'axe de l'orifice d'admission; l'angle e ne présente pas une valeur constante; l'angle e est continuellement modifié, à partir de la limite du bord 14, sa valeur étant plus élevée dans la zone du bord 14 que dans celle du bord 14 a (figures 1 et 2); modification continuelle de l'angle S, à partir de la limite du bord 14, cet angle présentant une valeur de 17 à 11 sur le bord 14 et de 13 de préférence dans la zone gentrale de la tôle chicane; le centre de-la roue radiale se situe dans l'orifice d'admission d'air. Les mesures conformes à l'invention présentent l'avantag- ge considérable d'interdire toute augmentation du bruit; ce dernier est au contraire fortement réduit par rapport aux dispositifs connus de ce genre, dont l'amélioration très simple et bon marché n'est pas liée à des coûts supplémentaires de réalisation. Ces avantages valent également par rapport à l'état de la technique dans ce secteur, correspondant aux DE-OS 30 01 598, 25 16 838 et 25 40 580. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci- dessous et des dessins annexés, qui représentent: Figure 1: une coupe de l'objet de l'invention, suivant la ligne A B de la figure 2, Figure 2: une vue en plan d'une soufflante radiale conforme à l'invention, suivant la figure 1, Figure 3: une vue en plan partielle, représentant l'orifice d'admission d'air, Figure 4: une perspective partielle d'une tôle chicane. Une soufflante radiale conforme à l'invention est en prin- cipe représentée par les figures 1 et 2 La roue radiale (roue de la soufflante radiale) est excentrée ( 19: 20). L'objectif essentiel de l'invention est atteint par la tôle chicane 3, la forme de cette même tale 3 et la disposition de l'orifice d'admission d'air 5. Dans la zone supérieure, la tôle chicane 3, qui limite l'orifice d'admission d'air 5, peut prolonger directement ou indirectement le bord supérieur 12 de l'enveloppe 1; à partir de cette zone, elle est orientée, avec un certain angle par rapport à l'axe, dans le compartiment interne de la roue de la soufflante 2 Suivant l'invention, lee bords supérieur 13 et inférieur 11 de la tôle chicane 3 corres- pondent pratiquement aux courbes partielles d'une spirale, les rayons de courbure étant généralement différents; l'o- rigine de leurs coordonnées peut également présenter un certain décalage Par rapport aux formes de construction connues, cette mesure spécifique à l'invention permet d'ob- tenir une forme avantageuse pour l'écoulement de l'air et minimise le bruit présenté par les soufflantes radiales traditionnelles, le caractère silencieux d'un appareil de ce type étant un facteur décisif. Conformément à l'invention, les deux coins 9 et 10 du bord inférieur 11 sont aussi près que possible de l'anneau inter- ne 8 (bord interne) de la roue radiale 2. Le bord supérieur 13 de la tôle chicane 3 forme à ses ex- trémités des coins 15, 16 Une caractéristique de l'invent- tion est que les bords 14, reliant les coins 9, 16 et 10, dans le sens de l'axe, sont prévus aussi près que possi ble de l'anneau interne 8 Il est également possible que ces bords soient respectivement orientés sous un angle ai- gu y La disposition des coins 9, 10; 15, 16 à une distance corres- pondante de l'anneau interne 8 de la roue 2 et/ou la posi- tion oblique des bords 14 ont une influence décisive sur la valeur des pressions souhaitée et/ou le niveau de bruit. Si les bords 14 sont plus obliques (donc moins verticaux), la pression est diminuée, mais le bruit est surtout consi- dérablement réduit L'inverse se produit lorsque le bord 14 est placé à la verticale, c'est-à-dire q'ilfaut s'atten- dre à un niveau de bruit légèrement plus élevé, mais la pression disponible est beaucoup plus importante Le bord 14 le plus orienté vers l'orifice d'admission d'air, vu dans le sens de rotation, est à cet égard déterminant; dans l'exem- ple représenté, ce serait le bord 14 a, le sens de rota- tion étant illustré par la flèche 21. L'orifice d'admission d'air 5, dont il est possible de faire varier la dimension en fonction du rapport pression/volume, n'est pas coaxial à l'axe 4 de la roue radiale 2, mais dé- porté de façon à commencer pratiquement au centre de la roue M suivant la figure 2) Selon une mesure spécifique à l'in- vention, l'orifice d'admission 5 dépasse partiellement vers l'extérieur la roue radiale 2 Ce montage permet encore d'augmenter la pression. La courbe pression/volume peut en outre être modifiée par la section de l'orifice d'admission d'air 5, ainsi que par la dimension de la tôle chicane 3 correspondant à cette sec- tion. Le fait que le bord supérieur 13 de la tôle chicane 3 ait une longueur comprise entre la moitié et les 3/4 de la cir- conférence de l'orifice d'admission 5 s'est avéré parti- culièrement avantageux L'inclinaison de la tôle chicane 3 doit alors être telle que cet élément se situe dans un an- gle de 5 préférence jusqu'au niveau du bord inférieur 18 de la roue 2. Si l'augmentation de pression obtenue par cette mesure est pratiquement doublée par rapport à une soufflante analogue non munie de la tôle chicane 3 conforme à l'invention, le présent dispositif a en outre l'avantage de réduire le ni- veau de bruit par rapport aux formes de construction connues. Il faut encore faire remarquer que le bord 17 (figure 2) peut se situer dans toute la zone comprise entre le rayon interne 8 et le rayon externe 8 a de la roue 2, ou couper le rayon interne 8 de cette même roue 2, ne dépassant alors la roue 2 que dans une zone limitée Il est également possible que le bord 17 de la tôle chicane 3 ne coupe pas la roue de la soufflante 2, mais soit pratiquement parallèle au rayon interne 8 Mais il faut qu'un tel décalage de l'ori- fice d'admission 5 s'accompagne toujours d'une correc- tion ggrrespondante de la tôle chicane 3, de façon à ce que les bords 14, 14 a soient de préférence contigus au rayon in- terne de la roue 2. Il est également possible que le bord supérieur 13 de la tôle chicane 3 dépasse le point central M (c'est-à-dire soit déporté vers la gauche suivant la figure 2). Revendications. 1 Soufflante radiale comportant une tôle chicane qui forme un angle avec l'axe de la roue, se prolonge dans une zone partielle de l'enveloppe, constituant partiellement l'ori- fice d'admission d'air, et présente une forme géométrique (DE-OS 25 42 963), caractérisée en ce que les bords supé- rieur et inférieur ( 13, 11) de la tôle chicane ( 3) sont constitués par des courbes partielles, correspondant essen- tiellement à une spirale d'Archimède, et en ce que le bord inférieur ( 11) est plus court que le bord supérieur ( 13). 2 Soufflante radiale suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que le bord inférieur ( 11) se termine dans la zone du bord inférieur ( 18) de la roue de la soufflante ( 2). 3 Soufflante radiale selon une au moins des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le bord inférieur ( 11) de la tôle chicane ( 3) est au maximum égal aux 3/4 de la lon- gueur du bord supérieur ( 13). 4 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux spirales du bord inférieur ( 11) et supérieur ( 13) pré- sentent une forme régulière, pratiquement spiroldale. Soufflante radiale selon une quelconque au moins des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tôle chicane ( 3) est asymétrique par rapport à l'abscisse (x). 6 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que le bord supérieur ( 13) de la tôle chicane ( 3) a une longueur com- prise entre la moitié et les 3/4 de la circonférence de l'orifice d'admission d'air ( 5). 7 Soufflante radiale selon une-quelconque au moins des re- r vendications précédentes, caractérisée en ce que les bords ( 14, 14 a) de la tôle chicane ( 3) sont parallèles à la roue de la soufflante ( 2). 8 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que les bords ( 14, 14 a) de la tôle chicane ( 3) sont, sur le rayon interne ( 8), parallèles à la roue ( 2) dans le sens axial, mais sont orientés sur un côté (sur les deux côtés également) dans le sens périphérique de cette même roue ( 2), vu de l'orifice d'admission d'air ( 5), sous un angle e compris entre O et 45 . 9 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que les bords ( 14, 14 a) de la tôle chicane ( 3) sont arrondis (avec un ra- yon de 2 à 5 mm par exemple). IO.Soufflante radiale selon une quelconque au moins des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que le bord supérieur ( 13) de la tôle chicane ( 3) se situe dans une zône qui présente, par rapport au diamètre externe de la roue ( 2), un départ radial de 40 % par rapport à l'axe ( 4) de la roue. 11 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tôle chicane ( 3) forme avec une droite imaginaire parallèle à l'axe ( 4) de la soufflante un angle (, supérieur ou égal à 5 et inférieur ou égal à 45 . 12 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'ori- fice d'admission d'air ( 5) commence dans une zone comprise entre l'anneau interne ( 8) et l'anneau externe ( 8 a) de la roue radiale ( 2). 13 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'axe ( 4) de la roue ( 2), a partir du point de déflection ( 7), est excentré par rapport à la face interne de l'enveloppe ( 1) de la soufflante dans le sens de rotation de la roue ( 2), en vue d'augmenter la pression 14 Soufflante radiale selon la revendication 1, carac- térisée en ce que l'orifice d'admission d'air ( 5) a pra- tiquement la forme d'une ellipse. Soufflante radiale selon une quelconque au moins des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'ori- fice d'admission d'air ( 5) est latéral à l'ordonnée (y), et se situe dans la partie de compartiment éloignée de l'o- rifice d'échappement d'air ( 6) (à droite suivant la figure 2). 16 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'axe longitudinal de l'ellipse forme un angle avec l'ordonnée (y). 17 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'o- rifice d'admission d'air ( 5) est asymétrique par rapport à l'axe x. 18 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'ori- fice d'admission d'air ( 5) dépasse partiellement du moins vers l'extérieur l'anneau externe ( 8 a) de la roue ( 2) de la soufflante. 19 Soufflante radiale selon la revendication 18, carac- térisée en ce que l'écart représente 3 à 25 % de la surface transversale totale de l'orifice d'admission ( 5). Soufflante radiale selon une quelconque au moins des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que l'orifice d'admission d'air ( 5) peut être décalé de 50 à 300 dans le sens ou en sens inverse de la flèche A (par rapport à l'axe ( 22) de l'orifice d'admission ( 5)). 21 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'an- gle P ne présente pas une valeur constante. 22 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'angle p est continuellement modifié, à partir de la limite du bord ( 14), sa voleur étant plus élevée dans la zone du bord ( 14) que dans celle du bord ( 14 a). 23 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des revendications précédentes, caractérisée par une modifi- cation continuelle de l'angle A, à partir de la limite du bord ( 14), cet angle présentant une valeur de 17 à 11 sur le bord ( 14) et de 13 de préférence dans la zone centrale de la tôle chicane. 24 Soufflante radiale selon une quelconque au moins des revendications précédentes, caractérisée en ce que le cen- tre de la roue radiale se situe dans l'orifice d'admission d'air ( 5).