Brevet FR2529723A1 — publié le 19840106

L'invention concerne un moteur d'entraînement pour rotor de ventilateur comportant une enveloppe, un stator et un rotor. Les ventilateurs, en particulier les ventilateurs incorporés pour installation d'aération et de climatisation, doivent avoir une construction très ramassée En conséquen- ce, on utilise de préférence, à cet effet, des moteurs d'entraînement de grande puissance volumique En outre, on exige généralement que les moteurs d'entraînement de venti- lateurs se passent d'entretien et soient d'un fonction- nement très sûr Ces buts ne peuvent être atteints que si le moteur d'entraînement entraîne directement le rotor de ventilateur; des moteurs d'entraînement agissant sur des rotors de ventilateur par l'intermédiaire de courroies nécessitent trop de place et sont sujets aux perturbations. Les moteurs d'entraînement utilisés jusqu'ici en ma- jorité pour les ventilateurs sont des moteurs à rotor intérieur, qui pénètrent dans le rotor du ventilateur et se fixent à une paroi latérale de l'enveloppe du ventila- teur, par exemple au moyen d'entretoises en tôle Toutefois, ce mode d'entraînement est désavantageux, en particulier dans le cas de ventilateurs aspirant des deux côtés, parce que la suspension du moteur influence défavorablement les conditions d'afflux et conduit ainsi à une diminution de puissance. On utilise aussi déjà, dans une mesure réduite, des moteurs à rotor extérieur et des moteurs à rotor en disque, dans lesquels le rotor peut servir en même temps de moyeu au rotor du ventilateur Toutefois, les moteurs d'entraîne- ment de ce genre sont coûteux car ils constituent des constructions spéciales fabriquées en petit nombre d'exem- plaires de sorte qu'il en résulte dans l'ensemble des prix non compétitifs pour l'ensemble du ventilateur. C'est pourquoi l'invention vise à fournir un moteur d'entraînement de l'espèce définie au début, qui soit de construction très ramassée, qui puisse cependant être 2 2529723 fabriqué avec utilisation de jeux de pièces commerciaux fabriqués en grand nombre d'exemplaires, et qui puisse s'adapter de façon souple et variable aux différentes formes de ventilateur. Ce problème est résolu, selon l'invention, par un moteur caractérisé par le fait que l'enveloppe constitue une partie à paroi mince entourant le stator avec un petit espacement et présente une bride de fixation qui en fait partie. Dans le moteur d'entraînement selon l'invention, l'enveloppe en forme de pot entoure le stator avec un jeu très réduit ou même nul, de sorte que l'enveloppe peut servir en même temps à dissiper la chaleur du moteur Ainsi, le moteur d'entraînement n'a pas besoin, de son côté, de présenter une roue d'aérateur spéciale, ce qui est égale- ment avantageux en vue d'une construction particulièrement ramassée En service, le refroidissement de l'enveloppe en forme de pot s'effectue indirectement, par l'intermédiaire du courant d'air transporté par le ventilateur. Grâce au bord de fixation, l'enveloppe présente une grande résistance mécanique même avec une petite épaisseur de paroi etle bord de fixation peut servir en même temps à disposer le moteur d'entraînement sur une enveloppe de ventilateur. Des développements avantageux de l'invention sont exposés ci-après. On décrit plus précisément l'invention ci-après à propos d'exemples d'exécution représentés par les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un ventilateur aspirant des deux côtés; la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un ventilateur modifié; la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un ventilateur encore modifié, et la figure 4 est une vue en coupe axiale du moteur d'en- trainement du ventilateur représenté sur la figure 1. 3 2529723 La figure 1 montre une partie d'une enveloppe de ven- tilateur désignée par la référence générale 10 et munie de deux ouvertures d'aspiration opposées 12, 14. Un moteur électrique 16 est fixé à l'enveloppe 10 du ventilateur par une bride de fixation 18, qui en fait le tour en son milieu et par l'intermédiaire d'une paroi porteuse 20 Sur les deux extrémités de l'arbre 22 du moteur sont montés deux rotors de ventilateur 24, 26, qui pré- sentent un fond en forme de cuvette tronconique 28 et des pales 30 portées par celui-ci, et dont les extrémités libres sont reliées par un anneau 32 Au fond de roue 28 est fixé un moyeu 34 monté de façon solidaire en rotation sur l'arbre 22 du moteur. Comme le montre la figure 4, le moteur électrique 16 présente un rotor 36, un stator 38 et une enveloppe 40 dans les parois frontales de laquelle l'arbre 22 du moteur est monté par des paliers 42. L'enveloppe 40 est formée de deux parties identiques 44, 46 disposées symétriquement, fabriquées par emboutis- sage de t 8 le Chacune des parties d'enveloppe 44, 46 pré- sente à son extrémité située à l'intérieur axialement une bride terminale circonférentielle 48, 50 Les brides termi- nales 48, 50 sont assemblées solidairement, par exemple par soudage par points, et forment ensemble la bride de fixation 18. Comme on peut le voir par les dessins, l'enveloppe 40 entoure le stator 38 du moteur électrique 16 avec un très petit espacement Au lieu de cela, le stator 38 peut aussi être monté dans l'enveloppe 40 avec ajustage serré Comme on peut le voir par la figure 4, le moteur électrique 16 ne présente pas de roue d'aérateur séparée, mais la dis- sipation de la chaleur engendrée en service se fait en passant par l'enveloppe 40, indirectement par le courant d'air transporté par le ventilateur. La figure 2 montre un ventilateur aspirant d'un seul côté Les éléments correspondant à des éléments déjà décrits 4 2529723 à propos de la figure 1 portent à nouveau les mêmes réfé- rences. Le moteur électrique 16 ' présente une enveloppe 40 ', également en deux parties, qui est formée d'une partie gauche 44 et d'une partie droite 46 ' présentant une plus petite dimension axiale La bride de fixation 18 est directement vissée à la paroi de l'enveloppe 10 du ventilateur, qui se trouve à droite sur le dessin. La figure 3 montre une autre variante de ventilateur aspirant d'un côté et à nouveau, les éléments correspondant fonctionnellement à des éléments déjà décrits plus haut portent les mêmes références. Le moteur électrique 16 "' présente cette fois une enveloppe 40 " formée d'une partie d'enveloppe 46 et d'une plaque frontale plane 52, qui porte le deuxième palier et dont le diamètre extérieur correspond au diamètre de la bride terminale 50. On voit bien par le dessin que les ventilateurs décrits ci-dessus se distinguent par une structure très ramassée et que par des modifications minimes, on peut utiliser un moteur électrique normalisé aussi bien pour des ventilateurs aspirant d'un seul côté que des deux côtés Cela permet de fabriquer les éléments les plus importants des ventilateurs en grand nombre d'exemplaires, de sorte que dans l'ensemble, il en résulte de bas prix de revient pour tous les types de ventilateur. L'invention a donc pour objet un moteur électrique présentant une constitution particulière de l'enveloppe, en exécution annexée ou encastrée, pour l'entraînement de ven- tilateurs et de rotors de ventilateur, de préférence pour le domaine de l'aération et de la climatisation,-par exemple aussi dans la construction Les ventilateurs destinés à ce domaine d'application ont été continuellement simplifiés ces dernières années sous la pression de la concurrence et des prix et construits sous une forme plus légère Etant donné les conditions d'installation très restreintes, on a 2529723 préféré des ventilateurs particulièrement peu encombrants à grande puissance volumique En outre, il faut que les ven- tilateurs soient de fonctionnement sûr et se passent d'en- tretien Ce problème ne peut pas être résolu avec des venti- lateurs entraînés par courroie, mais seulement avec des ven- tilateurs entraînés directement. Le but de l'invention consiste, compte tenu de tout cela, à éliminer les inconvénients des exécutions connues et à fournir des unités d'entraînement pour ventilateurs, qui permettent une construction ramassée, qui puissent être fabriqués avec utilisation de jeux de pièces commerciaux fabriqués en grand nombre d'exemplaires, qui soient éco- nomiques et, en outre, puissent s'adapter de façon souple et variable aux différentes constructions de ventilateur. Ce problème est résolu par le fait que l'on utilise des jeux de pièces commerciaux comprenant un rotor intérieur et un stator extérieur portant l'enroulement et auxquels est adjointe une enveloppe extérieure spéciale L'enveloppe extérieure est constituée de telle sorte qu'elle n'augmente que de façon négligeable les dimensions extérieures du sta- tor de sorte que l'on obtient un moteur ayant le plus petit volume possible L'enveloppe en forme de pot peut être fabriquée sous forme de pièce de tôle emboutie ou de pièce de fonderie La seule condition essentielle est que les dimensions ne dépassent que dans une mesure négligeable l'empilage de fer et l'enroulement Le moteur peut être formé de deux parties d'enveloppe en forme de pot de ce genre qui peuvent avoir la même profondeur ou une profondeur différente. On peut aussi imaginer de former l'enveloppe en partant seu- lement d'une partie en forme de pot et d'une plaque de fer- meture plane La partie d'enveloppe en forme de pot présente un bord circonférentiel que l'on peut utiliser comme bride de fixation ou qui présente des entretoises fixées au bord circonférentiel de l'enveloppe et à l'enveloppe du ventilateur. Une autre caractéristique de ce moteur d'entraînement est l'absence des ailettes d'aérateur usuelles par ailleurs pour 6 2529723 le refroidissement du moteuz Etant donné l'enveloppe de moteur appliquée très étroitement et étant domné que le moteur se trouve au moins indirectement dans le courant d'air du ventilateur, on peut se passer de cet aérateur spécial, ce qui diminue l'encombrement La fixation de l'empilage de stator dans les parties d'enveloppe en forme de pot s'effectue avantageusement, dans le cas de petites dimensions, sous forme d'assemblage non détachable, par exemple par emmanchement de l'empilage dans le pot d'en- veloppe, mais des constructions détachables sont possibles aussi Il est important, en tous cas, que l'enveloppe soit munie d'un bord de fixation et qu'elle soit variable La figure 1 est une coupe d'un ventilateur aspirant des deux côtés, dans lequel les parties d'enveloppe en forme de pot du moteur d'entraînement ont la même profondeur et la fixa- tion à l'enveloppe du ventilateur s'effectue au moyen d'entretoises Toutefois, ici, on peut aussi envisager une cloison continue Par contre, la figure 3 est une coupe d'un ventilateur aspirant d'un seul côté, dans lequel le moteur d'entraînement est assemblé par bride d'un côté à la paroi de l'enveloppe et l'enveloppe du moteur est seulement formée d'une partie en forme de pot et d'une plaque de recouvrement en forme de disque Sur la figure 3, on a représenté un ventilateur aspirant d'un seul côté dont le moteur d'entraînement pénètre en partie dans le rotor. L'enveloppe du moteur est formée de deux parties en forme de pot de profondeur différente La figure 4 montre une coupe d'un moteur d'entraînement selon l'invention dont l'enveloppe est formée de deux parties en forme de pot d'é- gale profondeur Le contour de l'enveloppe dans la région des paliers ne peut être ici qu'un exemple, d'autres con- tours quelconques sont possibles De même, le moteur peut présenter un ou deux bouts d'arbre. 7 25 29723 R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Moteur d'entraînement pour rotor de ventilateur comportant une enveloppe, un stator et un rotor, caractérisé en ce que l'enveloppe ( 40) constitue une partie à paroi mince entourant le stator ( 38) avec un petit espacement et présente une bride de fixation ( 18), qui en fait partie. 2 Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe ( 40) est formée de deux parties ( 44, 46) qui présentent chacune au point de contact une bride ter- minale ( 48, 50), ces brides terminales formant ensemble la bride de fixation ( 18). 3 Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux parties d'enveloppe ( 44, 46) sont en forme de pot. 4 Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux parties d'enveloppe ( 44, 46) présentent la même dimension. Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'une ( 44) des parties d'enveloppe présente une dimension axiale notablement plus grande que la deuxième ( 46 '). 6 Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bride de fixation ( 18) est prévue à une extrémité axiale de l'enveloppé ( 40 "). 7 Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enveloppe ( 40) est formée de tôle emboutie. 8 Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le stator ( 38) est emmanché dans l'enveloppe ( 40). 9 Ventilateur muni d'un moteur d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 et d'un rotor de ventilateur, qui présente des pales portées par un fond, caractérisé en ce que le fond ( 28) du rotor est lui-même en forme de cuvette et entoure au moins une partie termi- nale de l'enveloppe ( 40) du moteur d'entraînement ( 16). 8 2529723 Ventilateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le fond ( 28) du rotor est tronconique.