Brevet FR2528499A1 — publié le 19831216

L'invention concerne une disposition de ventilateur utilisable, par exemple, en combinaison avec des installa- tions de climatisation, comportant une enveloppe extérieure, qui est munie d'un raccordement d'aspiration appartenant à un tuyau d'aspiration et d'au moins deux raccordements de refoulement conduisant à des tuyaux de refoulement, dans la- quelle est monté de manière à pouvoir tourner un rotor de ventilateur entraîné par moteur, et à laquelle est adjoint un dispositif de régulation réglable entre différentes positions et à l'aide duquel on répartit entre les raccorde- ments de refoulement, selon le désir et le règlage, le débit sortant du rotor de ventilateur. Des dispositions présentant les particularités indi- quées ci-dessus ont été proposées, par exemple, par le brevet DE 3 002 210, elles ont pour r 8 le de diminuer le plus possible la dépense d'installation et la consommation d'énergie d'en- trainement, en particulier dans le cas d'installations de chauffage et de climatisation, et d'installations analogues. Dans les dispositions connues ci-dessus, il faut règler les rotors de ventilateur en direction axiale relativement à l'enveloppe pour assurer ainsi la répartition du débit entre lés raccordements de refoulement selon le désir et le rè- glage Toutefois, il faut à cet effet des mécanismes com- pliqués de coulissement des rotors de ventilateur et, en outre, dans les dispositions connues susdites, on obtient pour chaque réglage du rotor un nouveau rapport entre la largeur du rotor et la largeur de l'enveloppe, ce qui a des effets sur la caractéristique de puissance en ce sens qu'il faut maintenant s'attendre à des variations notables de celle-ci En outre, la disposition connue est seulement li- mitée à des rotors radiaux aspirant d'un seul côté avec pales courbées en arrière, les ventilateurs aspirant des deux côtés ainsi que les rotors cylindriques ne sont pas applicables pour des raisons tenant à la technique d'écou- lement car dans de tels cas on a besoin d'une enveloppe invariable si l'on veut obtenir des résultats satisfaisants quant à la technique d'écoulement Le but de l'invention est d'éviter les inconvénients ci-dessus. Dans le but susdit, l'invention se propose pour pro- blème de perfectionner les dispositions de ventilateur de l'espèce ici envisagée, tout en conservant les avantages susdits de ces dispositions connues, de façon telle qu'elles soient plus simple à fabriquer et également de structure plus simple, qu'elles soient plus aptes au fonctionnement et que l'allure de la caractéristique de puissance soit plus facile à observer, qu'elles puissent être manoeuvrées plus facilement et que le domaine d'application soit plus large. Dans le but ci-dessus, la disposition selon l'invention est caractérisée en ce que le dispositif de régulation est formé d'une enveloppe intérieure disposée entre l'enveloppe extérieure et le rotor, présentant un contour extérieur correspondant au contour intérieur de l'enveloppe extérieure et qui peut être déplacée entre plusieurs règlages correspon- dant au nombre des raccordements de refoulement et dans cha- cun desquels l'un des raccordements de refoulement est dé- gagé et les autres raccordements de refoulement sont isolés du rotor par l'enveloppe intérieure et peut être bloquée en passant par des positions intermédiaires quelconques Une disposition avantageuse est caractérisée par le fait que le rotor coopère avec l'enveloppe intérieure à la façon d'un ventilateur radial et que, de préférence, le contour in- térieur de l'enveloppe intérieure correspond à l'allure d'une enveloppe en spirale pour rotors de ventilateur radial, tandis qu'avantageusement le contour extérieur de l'enveloppe intérieure correspond à l'allure d'un arc de cercle L'en- veloppe intérieure peut de préférence tourner, par exemple autour de l'axe de l'enveloppe extérieure ou du rotor et avantageusement, pour éviter dans une large mesure des pertes par fuite, la surface extérieure de l'enveloppe intérieure et la surface intérieure de l'enveloppe extérieure sont appliquées étroitement l'une contre l'autre, au moins aux points d'o partent les raccordements de refoulement, avantageusement avec utilisation de joints à frottement ou sans contact, en eux-mêmes connus Le rotor peut, par exemple, être sous la forme d'un rotor radial à pales courbées vers l'arrière, mais il peut aussi être sous la forme d'un rotor cylindrique à multiples pales. Dans l'ensemble, on obtient donc une disposition de constitution simple, qui peut être fabriquée plus facilement et plus économiquement et être manoeuvrée facilement de l'extérieur, en outre la nouvelle disposition se distingue par une aptitude particulière au fonctionnement Lorsqu'on applique l'objet de l'invention, utilisable de façon plus multiple que les dispositions connues, on obtient des con- ditions d'écoulement claires, l'exécution est peu encombrante, on obtient la possibilité d'utiliser des couches interca- laires insonorisantes, la longueur de construction est moindre parce que l'on peut se passer de pièces de transi- tion compliquées comme celles qui sont nécessaires dans certains cas dans des dispositions comparables, en outre, on obtient encore la possibilité de choisir librement le sens d'écoulement des deux courants partiels d'air Avec tout cela, on conserve aussi les avantages des dispositions connues comparables, à savoir qu'en particulier en combi- naison avec des installations de chauffage et de climati- sation pour grands ensembles d'immeuble, la dépense d'ins- tallation et la consommation d'énergie d'entraînement deviennent moindres. L'invention concerne, en outre, une installation de climatisation équipée d'une disposition de ventilateur selon l'invention et caractérisée en ce qu'elle comporte deux dispositions de ventilateur et qu'avant celles-ci est interposé, dans le sens d'écoulement, un appareil de climatisation, par exemple sans ventilateur, dont la sortie est reliée au raccordement d'aspiration de la première des dispositions de ventilateur, et qui présente deux entrées dont l'une est reliée à l'une des tubulures de refoulement de la première disposition de ventilateur et l'autre à 4 2528499 l'atmosphère extérieure, en ce que dans le sens d'écoulement le local à climatiser est branché à la suite des deux dis- positions de ventilateur, en ce que l'une des sorties de la deuxième disposition de ventilateur est reliée à l'atmosphère libre et son entrée au local à climatiser, et en ce que les autres sorties des deux dispositions de ventilateur sont également reliées au local à climatiser Les deux dispo- sitions de ventilateur peuvent être, par exemple, sous la forme de ventilateur jumelé, mais les ventilateurs des deux dispositions de ventilateur peuvent aussi, par exemple, être entraînés séparément L'installation de climatisation selon l'invention se distingue par une constitution simple et fiable et on peut la faire fonctionner économiquement, en outre, grâce à sa forme ramassée et particulièrement courte, on obtient l'avantage d'un moindre encombrement. Des exemples d'exécution de l'objet de l'invention sont représentés par les dessins, dans lesquels: la figure 1 montre en élévation latérale schématique et en coupe un premier mode d'exécution d'une disposition de venti- lateur selon l'invention; la figure 2 est une vue analogue montrant une variante de la disposition de la figure 1; la figure 3 montre, à nouveau en élévation latérale schéma- tique et en coupe, un autre mode d'exécution de l'objet de l'invention; la figure 4 est une vue en plan et en coupe de la disposition selon la figure 1, et la figure 5 représente à nouveau une vue schématique d'une installation de climatisation équipée de dispositions de ven- tilateur selon l'une des figures 1 à 3. La disposition de ventilateur selon l'invention, figure 1, présente une enveloppe extérieure 1 munie d'un raccorde- ment d'aspiration 2 appartenant à un tuyau d'aspiration et de deux raccordements de refoulement 3, 4 conduisant à des tuyaux de refoulement Dans cette enveloppe extérieure 1 est monté de manière à pouvoir tourner un rotor de ventilateur 2528499 entraîné par moteur A l'enveloppe extérieure est adjoint un dispositif de régulation décrit plus précisément ci-après, à l'aide duquel on répartit entre les raccordements de re- foulement, selon le désir et le règlage, le débit sortant du rotor. Le dispositif de régulation susdit comprend une enveloppe intérieure 6 disposée entre l'enveloppe extérieure 1 et le rotor 5 et comme on peut le voir en 7 a, 7 b, le contour extérieur 6 a de l'enveloppe intérieure 6 correspond au moins partiellement au contour intérieur de l'enveloppe extérieure Selon l'invention, cette enveloppe intérieure 6 peut être déplacée entre plusieurs règlages et être bloquée dans sa position momentanée, le nombre de ces règlages correspondant au nombre des raccordements de refoulement et la disposition étant telle que dans chacun des réglages, l'un des raccordements de refoulement soit dégagé et les autres raccordements de refoulement soient isolés du rotor par l'enveloppe intérieure En outre, on peut obtenir encore des positions intermédiaires quelconques dans chacune desquelles une partie seulement de l'un ou de l'autre rac- cordement de refoulement ou des deux raccordements de re- foulement est recouverte ou libérée Il s'agit donc ici d'une disposition de ventilateur munie d'une enveloppe intérieure règlable à double paroi, à surface latérale extérieure circulaire (contour extérieur 6 a), dans laquelle les deux courants partiels V 1 et V 2 sont dirigés en sens opposé dans la région des raccordements de refoulement 8, 9 On peut règler l'enveloppe intérieure de façon telle que le débit transporté par le rotor soit distribué entre les deux ouvertures de sortie 8, 9 et que V 1 + V 2 = 100 %, V 1 et V 2 pouvant être modifiés entre O et 100 %. On peut voir que le rotor coopère avec l'enveloppe intérieure à la façon d'un ventilateur radial, le contour intérieur 6 b de l'enveloppe intérieure correspondant à l'allure d'une enveloppe en spirale pour rotors de venti- 6 2528499 lateur radial Le contour extérieur de l'enveloppe intérieure correspond, comme-on l'a déjà dit, à l'allure d'un arc de cercle Ainsi, dans l'ensemble, on obtient une disposition dans laquelle l'enveloppe intérieure présente dans sa section la forme d'une faucille dont l'épaisseur diminue d'une extré- mité 6 c à l'autre 6 d. On peut voir, en outre, par les dessins que l'enveloppe extérieure comporte des parties 7 a, 7 b présentant chacune le contour d'un arc de cercle, le rayon commun de tous les arcs de cercle correspondant à peu près au rayon avec lequel est décrit le contour extérieur de l'enveloppe intérieure, les parties 7 a, 7 b sont donc chacune décrites avec un même rayon, le rayon du contour extérieur de l'enveloppe intérieu- re correspond à peu près à ce rayon et des mesures sont seu- lement prises pour que l'enveloppe intérieure, dont le contour extérieur correspond à l'allure d'un arc de cercle dont l'angle au centre est d'environ 1800, puisse tourner autour de l'axe 10 de l'enveloppe extérieure ou du rotor, suivant la flèche 11 L'enveloppe intérieure peut être sous forme de corps creux, par exemple rempli de matière inso- norisante dans la variante de la figure 1, mais l'enveloppe intérieure pourrait aussi, par exemple, être formée de matière synthétique alvéolaire Toutefois, on peut aussi tenter avantageusement de rendre perméable au son au moins la paroi intérieure, par exemple en la perforant totalement ou partiellement et en la fabriquant, par exemple, en tôle perforée Pour éviter dans une large mesure les pertes par fuite, la surface extérieure de l'enveloppe intérieure sont appliquées étroitement l'une contre l'autre, au moins aux endroits d'o partent les raccordements de refoulement, avantageusement avec utilisation de joints à frottement ou sans contact en eux-mêmes connus. Alors que dans la variante de la figure 1 l'enveloppe extérieure présente deux raccordements de refoulement qui, comme indiqué en 3 et 4 ou en 8 et 9, sont dirigés paral- lèlement entre eux mais en sens opposé, dans la variante de 7 2528499 la figure 2, l'enveloppe extérieure est munie de deux rac- cordements de refoulement 12, 13 dirigés parallèlement entre eux et dans le même sens Les deux courants partiels V 1, V 2 sortent parallèlement et dans le même sens Par ailleurs, la variante de la figure 2 correspond en grande partie à celle de la figure 1, si ce n'est que l'enveloppe intérieure 14 s'étend sur un arc de cercle, qui correspond à un plus grand angle au centre que dans la disposition de la figure 1. L'enveloppe extérieure peut aussi présenter, par exemple, deux raccordements de refoulement faisant entre eux un angle de 90 , une telle disposition n'est pas représentée. Dans la disposition de la figure 3, sur l'enveloppe ex- térieure 15 sont prévus quatre raccordements de refoulement 16, 17, 18, 19 destinés à quatre courants partiels Vi, V 2, V 3, V 4, ces raccordements de refoulement sont approximative- ment répartis uniformément en cercle et font par exemple entre eux des angles successifs de 90 Dans ce cas, les raccorde- ments de refoulement 16, 17, 18, 19 se trouvent pratiquement sur un arc de cercle dont le rayon correspond à peu près a celui avec lequel est décrit le contour extérieur de l'en- veloppe intérieure 20, dont le contour extérieur correspond à l'allure d'un arc de cercle dont l'angle au centre est d'environ 2700 Dans cette variante, représentée sur la figure 3, o l'enveloppe extérieure présente quatre ouver- tures de sortie, l'enveloppe intérieure est donc conçue de telle sorte que deux ouvertures de sortie voisines au maxi- mum peuvent être en action, donc peuvent être parcourues par les courants, par exemple les courants partiels V 1 et V 2, les courants partiels V 2 et V 3, les courants partiels V 3 et V 4 les courants partiels V 4 et V Ainsi, il faut que l'enveloppe intérieure soit règlable sur 270 . La figure 4 est une vue en plan et en coupe de la disposition de la figure 2; ici, on a représenté le rotor 5 avec sa buse d'entrée 21; on voit que le tuyau d'aspiration 8 2528499 relié au raccordement d'aspiration entre dans la direction axiale du rotor, que le courant, comme dans les ventilateurs radiaux, sort radialement du rotor pour arriver dans l'enve- loppe en spirale constituée par l'enveloppe intérieure 6 On a désigné par 22 le moteur d'entraînement. Le rotor peut, comme dans les exemples d'exécution représentés, être sous forme de rotor radial à pales courbées vers l'arrière, mais il peut aussi être sous forme de rotor cylindrique à multiples pales Le rotor peut être sous forme de rotor aspirant d'un seul côté ou encore, aspirant des deux côtés D'autres variantes sont aussi possibles, par exemple des exécutions à double flux, ou une exécution dans laquelle le moteur présente un deuxième bout d'arbre et entraîne un deuxième ventilateur de régulation Par ailleurs, on peut régler l'enveloppe intérieure par l'intermédiaire de systèmes de règlage connus, le choix peut être fait dans chaque cas selon les circonstances. Une installation de climatisation équipée de dispositions de ventilateur selon l'invention est représentée par la fi- gure 5 Dans ce cas sont prévues deux dispositions de venti- lateur, indiquées schématiquement en 25, avant celles-ci est interposé, dans le sens d'écoulement, qui est celui de la flèche 26, un appareil de climatisation 27, par exemple sans ventilateur, dont la sortie 28 est reliée au raccordementl d'aspiration 29 de la première des deux dispositions de ven- tilateur, et qui présente deux entrées 30, 31 dont l'une est reliée à l'une des tubulures de refoulement 32 de la première disposition de ventilateur et l'autre à l'atmosphère ex- térieure Le local à climatiser 34 est branché à la suite des deux dispositions de ventilateur et l'une des sorties de la deuxième disposition de-ventilateur, la sortie 35, est reliée à l'atmosphère libre et l'entrée de cette deuxième disposition de ventilateur 36, au local à climatiser Les autres sorties 37, 38 des deux dispositions de ventilateur sont également reliées au local à climatiser Les deux dispositions de ventilateur peuvent être conçues sous forme de ventilateur jumelé, mais les ventilateurs des deux dis- positions peuvent aussi être entraînés séparément. 2528499 R E V E N D I C A T I O N S 1 Disposition de ventilateur utilisable> par exemple, en combinaison avec des installations de cli- matisation, comportant une enveloppe extérieure ( 1), qui est munie d'un raccordement d'aspiration ( 2) appartenant à un tuyau d'aspiration et d'au moins deux raccordements de refoulement ( 3, 4) conduisant à des tuyaux de refoulement, dans laquelle est monté de manière à pouvoir tourner un rotor de ventilateur ( 5) entratné par moteur, et à la- quelle est adjoint un dispositif de régulation réglable entre différentes positions et à l'aide duquel on répartit entre les raccordements de refoulement ( 3, 4), selon le désir et le réglage, le débit sortant du rotor de ventila- teur ( 5), disposition caractérisée en ce que le dispositif de régulation est formé d'une enveloppe intérieure ( 6) disposée entre l'enveloppe extérieure ( 1) et le rotor ( 5), présentant un contour extérieur ( 6 a) correspondant au contour intérieur de l'enveloppe extérieure ( 1) et qui peut être déplacée entre plusieurs réglages correspondant au nombre des raccordements de refoulement ( 3, 4), et dans chacun desquels l'un des raccordements de refoulement ( 3, 4) est dégagé et les autres raccordements de refoule- ment sont isolés du rotor ( 5) par l'enveloppe intérieure ( 6) et peut Ctre bloquée en passant par des positions in- termédiaires quelconques étant, par exemple, capable de tourner autour de l'axe de l'enveloppe extérieure ( 1) ou du rotor ( 5). 2 Disposition selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que le rotor ( 5) coopère avec l'enveloppe in- térieure ( 6) à la façon d'un ventilateur radial, le con- tour intérieur ( 6 b) de l'enveloppe intérieure ( 6) pouvant, par exemple, correspondre à l'allure d'une enveloppe en spirale pour rotors de ventilateur radial. 3 Disposition selon la revendication 2, caractéri- sée en ce que le contour extérieur ( 6 a) de l'enveloppe intérieure ( 6) correspond à l'allure d'un arc de cercle 11 2528499 dont l'angle au centre peut être d'environ 1800 ou d'en- viron 2700. 4 Disposition selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que l'enveloppe extérieure ( 1) comporte des parties ( 7 a, 7 b) ayant cha- cune le contour d'unarc de cercle, le rayon commun de tous les arcs de cercle correspondant à peu près au rayon avec lequel est décrit le contour extérieur ( 6 a) de l'enveloppe intérieure ( 6), les raccordements de refou- lement ( 3, 4) de l'enveloppe extérieure ( 1) pouvant avan- tageusement se trouver pratiquement sur un arc de cercle dont le rayon correspond à peu près à celui avec lequel est décrit le contour extérieur ( 6 a) de l'enveloppe intérieure ( 6). 5 Disposition selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisée en ce que l'enveloppe intérieure ( 6) est sous la forme d'un corps creux, qui peutpar exemple, ^etre rempli de matière insonorisante. 6 Disposition selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisée en ce qu'au moins la paroi intérieure de l'enveloppe intérieure ( 6) est perforée au moins partiellement et est, par exemple, formée d'une tôle perforée. 7 Disposition selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisée en ce que l'enveloppe in- térieure ( 6) est formée de matière synthétique alvéolaire. 8 Disposition selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisée en ce que pour éviter dans une large mesure des pertes par fuite, la surface ex- térieure de l'enveloppe intérieure ( 6) et la surface intérieure de l'enveloppe extérieure ( 1) sont appliquées étroitement l'une contre l'autre, au moins aux points d'o partent les raccordements de refoulement ( 3, 4, 8, 9), avantageusement avec utilisation de joints à frottement ousans contact, en eux-mêmes connus. 9 Disposition selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisée en ce que l'enveloppe ex- térieure ( 1) présente deux raccordements de refoulement ( 3, 4; 8, 9; 12, 13) dirigés parallèlement et dans le même sens ou en sens opposé. 10 Disposition selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisée en ce que l'enveloppe ex- térieure ( 1) présente deux raccordements de refoulement faisant entre eux un angle de 900. 11 Disposition selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisée en ce que l'enveloppe exté- rieure ( 15) présente plusieurs raccordements de refoule- ment ( 16, 17, 18, 19), par exemple quatre, qui sont approximativement répartis uniformément en cercle et font, par exemple, entre eux des angles successifs de 90 '. 12 Disposition selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 11, caractérisée en ce que le moteur d'entrat- nement ( 22) du rotor ( 5) présente un deuxième bout d'arbre sur lequel est monté un deuxième rotor de ventilateur. 13 Installation de climatisation équipée de disposi- tions de ventilateur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle comporte deux dispositions de ventilateur ( 25) et qu'avant celles-ci est interposé, dans le sens d'écoulement ( 26), un ap- pareil de climatisation ( 27), par exemple sans ventilateur, dont la sortie ( 28) est reliée au raccordement d'aspira- tion ( 29) de la première des dispositions de ventilateur, et qui présente deux entrées ( 30, 31) dont l'une est reliée à l'une des tubulures de refoulement ( 32) de la première disposition de ventilateur et l'autre à l'atmos- phère extérieure, en ce que dans le sens d'écoulement ( 26) le local à climatiser ( 34) est branché à la suite des deux dispositions de ventilateur, en ce que l'une des sorties ( 35) de la deuxième disposition de ventilateur ( 36) est reliée à l'atmosphère libre et son entrée au local à climatiser ( 34), et en ce que les autres sorties ( 37, 38) des deux dispositions de ventilateur sont également reliées au local à climatiser ( 34).