Brevet FR2533674A1 — publié le 19840330

Assemblage support d'arbre de ventilateur en porte-a- faux. La présente invention concerne une unité d'échange de chaleur comprenant un assemblage destiné à supporter un ventilateur centrifuge à partir d'une extrémité de l'arbre de ce dernier. Plus particulièrenient, la présente invention concerne un système à paliers en porte-à-faux en vue de supporter un arbre sur une extrémité duquel sont localisés plusieurs paliers. Dans une unité spécifique de conditionnement dtair du type en toiture, on incorpore un circuit de réfrigération à compression de vapeur comportant un évaporateur, un compresseur, un condenseur et un dispositif d'expansion en vue d'assurer un échange d'énergie thermique entre l'air devant être acheminé à un espace à conditionner et l'air extérieur ambiant. Si le circuit de réfrigération est un circuit réversible, on prévoit, en outre, une soupape d'inversion en vue de diriger le réfrigérant gazeux chaud vers un échan geur de chaleur situé à ltexterieur ou ou à l'intérieur et servant alternativement d'évaporateur et de condenseur.En outre, il peut être avantageux de prévoir un chauffage à résistance électrique dans une unité à circuit de réfrigération pour le refroidissement uniquement ou dans une unité de pompe de chaleur de telle sorte que l'air devant être acheminé à l'espace à conditionner puisse être chauffé par résistance électrique. Afin d'utiliser avantageusement un logement définissant l'unité de conditionnement d ì airsdevant être installée sur une toiture ou près d'un bâtiment, selon une conception envisagée, on installe des dispositifs de chauffage à résistance électrique près d'un ventilateur centrifuge afin de faire circuler l'air- à travers la partie de l'unité de conditionnement d'air qui est situee à ltinterieurJ pour le renvoyer à espace devant être conditionné. Lorsquson installe des dispositifs de chauffage à résistance électrique près dtune extrémité d'un ventilateur centrifuge, les éléments de l'unité de conditionnement d'air peuvent subir un échauffement localisé. Les paliers utilisés antérieurement pour supporter un ventilateur ont été installés de part et d'autre de la spirale du ventilateur pour supporter l'arbre qui s'étend au travers et sur lequel est monté le ventilateur. Etant donné que, dans un tel système, un palier est situé pres des dispositifs de chauffage à résistance électrique, on a constaté que la durée de vie de ce palier pouvait être raccourcie en raison de llenergie thermique qu'il reçoit à partir des dispositifs de chauffage par résistance électrique. Afin dtéviter une courte durée de vie des paliers, on a élaboré un système support de paliers en porte-à-faux en vue de monter un ventilateur centrifuge par le côté de la spirale qui est opposé aux dispositifs de chauffate. Afin de permettre l'utilisation d'un ventilateur centrifuge de dimensions relativement importantes, monté sur un arbre et entrainé par un système à poulies et à courroie, on a élaboré un assemblage de paliers en porte-à-faux. Une des considérations intervenant dans la conception dtun tel assemblage support de paliers, a consisté à utiliser des paliers relativement peu coûteux, espacés l'un de l'autre en vue de réaliser l'intégrité structurale appropriée pour supporter l'arbre de ventilateurs Une autre considération a consisté à concevoir un système dans lequel on a élaboré des supports relativement peu coûteux pour supporter les paliers dans la relation appropriée pour maintenir le ventilateur dans la position désirée. Comme décrit dans la présente spécification, on a élaboré deux supports de ventilateur étendant dans des directions opposées de telle sorte que chacun d'eux puisse être fixé à la spirale de ventilateur. Chaque support de ventilateur comporte trois segments ayant chacun une branche et une partie recevant les paliers. La combinaison des trois parties recevant les paliers definit une partie dans laquelle est maintenu le palier destiné à fixer l'arbre, Chaque branche s'étend à partir de la partie recevant les paliers et elle est conçue pour être fixée à la spirale de ventilateur près de lXouverture permettant, à. llairEde pénétrer dans la spirale.Les branches respectives des supports de ventilateur sont courbées dans des directions opposées de telle sorte qu'un support de ventilateur s'étende vers ltextérieur à partir de la surface de la spirale de ventilateur et qu'un autre s'étende vers l'intérieur à partir de cette surface pour ménager, entre les paliers respectifs, une distance suffisante pour obtenir une force de levier mécanique suffisante permettant de maintenir l'arbre en place. Un objet de la présente invention est de fournir un système support d'arbre de ventilateur destiné à être utilisé dans une unité d'échange de chaleur. Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé reconnu en vue de fixer un arbre de ventilateur et un ventilateur par une extrémité seulement de cet arbre à l'intérieur d'une unité de conditionnement d'air. Un autre objet encore de la présente invention est de fournir deux supports de ventilateur s'étendant dans des directions opposées, formés chacun à partir de trois segments et conçus pour recevoir des paliers en vue de supporter un arbre de ventilateur. Un autre objet encore de la présente invention est de fournir un assemblage support d'arbre comportant plusieurs supports de ventilateur s'étendant dans des directions opposées. Un autre objet de la présente invention est de fournir une unité de conditionnement d'air comportant un moyen en vue de supporter un ventilateur de manière appropriée lorsqu'un moyen de chauffage supplémentaire est situé près d'une extrémité de ce ventilateur. Un autre objet encore de la présente invention est de fournir un procédé de fabrication aisé, fiable, économique et sûr en vue de supporter un ventilateur dans un système en porte-à-faux. D'autres objets apparaîtront à la lecture de la description ci-après. Suivant la forme de réalisation préférée de l'invention, ces différents objets, ainsi que d'autres sont réalisés en prévoyant une unité d'échange de chaleur comportant un moyen en vue de taire circuler de l'air vers un espace à conditionner. On prévoit un ventilateur centrifuge destiné à faire circuler de l'air vers un espace, au même titre qu'unie spirale comportant des ouvertures d'entrée d'air et définissant un espace à l'intérieur duquel peut être monté le ventilateur centrifuge. On prévoit un arbre sur lequel le ventilateur est monté pour effectuer un mouvement de rotation à l'intérieur de la spirale, ainsi qu'un moyen en vue de faire tourner cet arbre. En outre, en vue de supporter l'arbre, on prévoit un moyen comportant un premier palier fixe par un premier support de ventilateur, ainsi qu'un deuxième palier fixé par un deuxième support de ventilateur. Les supports de ventilateur sont fixés à la spirale et au moins un support stétend vers l'extérieur à partir de celle-ci de telle sorte que le premier et le deuxième palier soient espacés et outils fixent l'arbre. En outre, on décrit un système support de paliers en porte-à-faux pour un arbre s'étendant à travers une ouverture pratiquée dans une surface plane. Un premier palier est fixé par un premier support étendant vers l'extérieur à partir de la surface plane à laquelle il est fixé, tandis qu'un deuxième palier est fixé par un deuxième support lui-même fixé à cette surface plane, ce deuxième palier étant espacé du premier de telle sorte qu'ils supportent tous deux l'arbre s'étendant à travers la surface plane. Dans les dessins annexés la figure 1 est une vue latérale schématique d'une unité de conditionnement d'air du type en toiture la figure 2 est une vue schématique par le dessus d'une unité de conditionnement d'air du type en toiture la figure 3 est une vue en bout d'un support de ventilateur la figure 4 est une vue latérale d'une partie dtun support étendant vers l'intérieur ; la figure 5 est une vue latérale d'une partie d'un support s'étendant vers l'extérieur ; la figure 6 est une vue agrandie drun as semblage supportant un ventilateur centrifuge à partir dtune extrémité de l'arbre de ce dernier. L'appareil illustré ici sera-décrit en référence au support d'un ventilateur centrifuge installé dans une unité de conditionnement -d'air du type en toiture. I1 est entendu que ce système support arbre peut être utilisé dans d'autres types d'unités de conditionnement d'air, de même que pour supporter d'autres objets rotatifs, I1 est également entendu que le système support d'arbre en porte-à-faux peut être utilise avec d'autres organes rotatifs, ainsi que dans des applications autres que des unités de conditionnement d'air. L'unité de conditionnement d'air combinée décrite dans la présente spécirication comprend un moyen de chauffage à résistance électrique situé près du ventilateur centrifuge en vue de chauffer ltair devant être acheminé à l'enceinte concernée. Le moyen de chauffage supplémentaire peut comporter des sources de chaleur autres qu'une résistance électrique et, bien qutil ne soit pas directement adjacent au ventilateur, il pourrait être installé à une distance suffisamment proche de ce dernier pour que lténergie thermique cédée à l'air puisse poser un problème virtuel de surchauffe pour un palier destiné à supporter l'arbre de ventilateur.En outre, ltinvention décrite dans la présente spécification n'est nullement limitée à une unité de conditionnement d'air comportant un circuit de réfrigération du type à pompe de chaleur inversible, mais elle peut englober une unité de conditionnement d'air comportant uniquement un circuit de réfrigéra tion pour dissiper l'énergie thermique dégagée par l'air devant être conditionné. En se référant à présent à la figure 1, on peut observer une unité de conditionnement d'air 10 divisée, par une cloison 20, en une section d'intérieur et une section d'extérieur. Un compresseur 12, un condenseur 16 et un ventilateur de condenseur 14 actionné par un moteur 13 sont situés dans la section d'extérieur de l'unité. A l'intérieur de la section dtintérieur, on peut observer un évaporateur 26, des dispositifs de chauffage électriques 80 et un ventilateur d'intérieur 30. Des supports 42 et 44 sont conçus pour supporter la spirale 37 à l'intérieur de laquelle est monté le ventilateur 30. Un moteur de ventilateur 38 est monté sur la spirale et, via une courroie de ventilateur 34, il est relié à l'arbre d'entraînement 40 assemblé au ventilateur 30.Des paliers 72 et 82 supportant l'arbre de ventilateur sont fixés dans des supports de ventilateur 50 et 60 afin de maintenir l'arbre dans la position appropriée. La sortie de ventilateur 21 est représentée pour indiquer la direction dans laquelle est acheminé l'air déchargé par le ventilateur. Ltair pénétrant dans le ventilateur est représenté par les fleches tracées à travers les ouvertures 92 et 94. Dès lors, l'air est aspiré à travers 11 ouverture supérieure 92 pour pénétrer dans le ventilateur, tandis qu'il est déchargé par la sortie de ventilateur 21 et qu'il est, en outre, aspiré à travers les dispositifs de chauffage électriques 80 en pénétrant dans 11 ouverture 94 et en étant ensuite évacué du ventilateur par la sortie 21. En se référant à présent à la figure 2 qui est une vue par le dessus de la même unité de conditionnement d'air 10, on peut constater que la cloison 20 divise cette unité en une section d'extérieur 24 et une section d'intérieur 22. Dans ce cas également, à l'intérieur de la section d'extérieur 24, on peut observer un compresseur 12, un condenseur 16 et un ventilateur de condenseur 14. A l'intérieur de la section d'intérieur 22, on peut observer des filtres d'air 25, un évaporateur 26 et tout le système de ventilateur. Le logement 18 comporte une ouverture d'entrée dXair 23 et une ouverture de sortie d'air 21 de telle sorte que l'air venant de l'enceinte concernée puisse circuler dans l'unité à travers les filtres et ltévaporateur, pour pénétrer ensuite dans le ventilateur 30 avant d'être décharge par l'ouverture de sortie 21 pour revenir à l'unité. Comme on peut le constater dans la vue par le dessus de la figure 2, les dispositifs de chauffage à résistance électrique sont situés en dessous du ventilateur et, dès lors, ils ne peuvent être repré sentés. Plus spécifiquement, en figure 2, on peut constater que le moteur de ventilateur 38 comporte une poulie 36 fixée à son arbre et qu'il est relié à une poulie 32 par une courroie 34. La poulie 32 est montée sur l'arbre 40 pour faire tourner le ventilateur 30.- Des supports 50 et 60 sont prévus pour supporter l'arbre de ventilateur. On se référera à présent à la figure 3 qui est une vue en bout du support de ventilateur. Cette figure illustre les deux supports de ventilateur 50 et 60 qui, vus sous cet angle, semblent pratiquement identiques. On peut constater que le support de ventilateur est divisée trois segments 70, chaque segment comportant une partie 56, 66 recevant un palier et une branche 52, 62, ces branches 52,62, étant espacées l'une de l'autre de 1200. Chaque partie recevant un palier est assemblée à la branche qui lui est adjacente de telle sorte que les trois parties recevant un palier agissent pour dé il nir une zone dans laquelle le palier peut être maintenu. On représente des joints 57 et 67 dans lesquels les pièces appropriées sont soudées ensemble pour former le support de ventilateur. Chaque branche s'étend perpendiculairement à partir de la partie recevant un palier et elle comporte une partie plate 51 dans laquelle est pratiquée une ouverture 55 par laquelle le support de ventilateur peut être fixé à la spirale. En outre, chaque branche comporte une partie 59 s'étendant verticalement faisant office de support, de même qu'un rebord 58 constituant un support supplémentaire. En se référant à présent aux figures 4 et 5, on peut constater que le support de ventilateur 6-0 comporte une branche 62 courbée vers le joint de droite 67 en definissant une partie courbe 64 intégrée à la partie 66 recevant un palier. En figure 5, on peut constater que le support 50 définit une branche 52 courbée vers le joint de gauche 57, de même qu'une partie courbe 54 faisant partie intégrante d'une partie 56 recevant un palier. Dans les figures 4 et 5, on peut constater que les branches sont courbées dans des directions opposées de telle sorte que l'une s'étende vers l'intérieur, tandis que l'autre s'étend vers l'ex térieur. En outre, on peut constater que les parties recevant un palier sont définies de telle sorte que les paliers y soient introduits par des directions opposées, ce qui n'est pas évident d'après la figure 3. La figure 6 est une vue agrandie montrant la relation appropriée entre les supports de ventilateur, le ventilateur et la spirale. Plus spécifiquement, on peut constater que le ventilateur 30 est monté à l'inté- rieur de la spirale 37 et qu'il est plus spécifiquement monté de telle sorte que l'air puisse pénétrer par les ouvertures pratiquées au sommet et à la base et qu'il puisse être déchargé sur le côté de la spirale. Un support de ventilateur 50 est monté sur les parois latérales 90 de la spirale et il s'étend vers le haut à l'écart du ventilateur, tandis qu'il comporte une partie destinée à recevoir un palier 72. De la meme manière, un support de ventilateur 60 est monté sur-les parois latérales 90 de la spirale et il s'étend vers l'intérieur , tandis qu'il comporte une partie destinée à recevoir un palier 82. Les supports de ventilateur 50,60 sont montés de sorte que les branches 52 du support de ventilateur 50 sont espacés de 600 vi- -vis des branches 62 de l'autre support de ventilateur 60, voir figure 2. L'arbre 40 est fixé à l'intérieur des paliers 72 et 82. Des colliers de blocage 74 et 84 sont situés sur l'arbre et entrent en contact respectivement avec les paliers 72 et 82 afin de maintenir l'arbre dans une position dans laquelle il ne peut glisser à travers les paliers. On représente un moyeu 35 assujettissant une poulie 32 sur l'arbre. Une courroie 34 actionnée par le moteur de ventilatfur 3S est destinée à faire tourner cette poulie.Dès lors, arbre sur Lequel est monté le ventilateur. est fixé à l'intervention des colliers de blocage pour éviter un mouvement de glissement tandis que, à l'intervention des différents paliers, il est fixé pour. éviter un mouvement angulaire. D'après la description ci-dessus, on constate que l'on a révelé un assemblage support de paliers du type en porte-à-faux en vue de fixer un arbre de ventilateur par rapport à sa spirale dans une unité de conditionnement d'air. On constatera également que le système support d'arbre en porte-à-faux pourrait tout aussi bien être utilise avec n'importe quel système support d'arbre dans lequel un arbre doit être maintenu par rapport à une surface plane. L'invention a été décrite en se référant à une forme de réalisation préférée, mais l'homme de métier comprendra que des modifications et variantes peuvent être envisagées dans le cadre et l'esprit de llinvention. REVENDICATIONS 1. Unité d'échange de chaleur comportant un moyen en vue de faire circuler de l'air vers un espace à conditionner; caractérisée en ce qu'elle comprend un ventilateur centrifuge (30) destiné à faire circuler lssair vers cet espace ; une spirale (37s comportant des ouvertures d'entrée d'air (92, 94) et définissant un espace dans lequel le ventilateur centrifuge peut être monté ; un arbre (40) sur lequel est monté le ventilateur en vue dleffectuer un mouvement de rotation à l'intérieur de la spirale ;; un moyen destiné à faire tourner l'arbre , et un moyen destiné à supporter l'arbre et comprenant un premier palier (72) fixé par un premier support de ventilateur (50), ainsi qu'un deuxième palier (82) fixé par un deuxième support de ventilateur (60), ces supports de ventilateur étant fixés à la spirale (37), tandis qutau moins un support (50) s'étend vers ltextérieur à partir de la spirale de telle sorte que le premier et le deuxième palier (72, 82) soient espacés l'un de l'autre pour fixer l'arbre (40). 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la spirale de ventilateur (37) définit une ouverture (92) par laquelle l'air peut pénétrer, tandis que le deuxième support (60) s'étend vers llinté- rieur dans l'ouverture (92) pratiquée dans la spirale de ventilateur (37), le premier support (50) s'étendant vers l'extérieur àà l'écart de la spirale de ventilateur (37), formant ainsi des éléments supports pour les paliers espacés (72, 82). 3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que- chaque support de ventilateur (50, 60) comporte une partie (56, 66) recevant un palier, ainsi que des branches (52, 62) stétendant de la partie recevant un palier vers la spirale (37). 4. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'échange de chaleur comprend un moyen supplémentaire de chauffage (80) installé pour céder son énergie thermique à au moins une partie de l'air devant être mis en circulation par le ventilateur (30), ce moyen supplémentaire de chauffage (80) étant situé pour céder son énergie thermique à l'air acheminé à une ouverture d'entrée d'air (94) de la spirale (37), tout en étant installé sur le coté de la spirale qui est opposé au moyen supportant l'arbre (40) de telle sorte que l'énergie thermique cédée à l'air n'échauffe pas directement les paliers (72, 82) supportant l'arbre. 5. Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen supplémentaire de chauffage (80) comprend des dispositifs de chauffage à résistance électrique, tandis que ce moyen supplémentaire de chauffage est situé sur le côté de la spirale de ventilateur (37) qui est opposé aux supports de ventilateur (50, 60) et au moyen destiné à faire tourner l'arbre (40). 6. Système support de paliers en porte-àfaux pour un arbre (40) s'étendant à travers une ouverture (92) pratiquée dans une surface plane, caractérisé en ce qu'il comprend : un premier palier (72) fixé par un premier support (50) s'étendant vers l'extérieur à partir de la surface plane à laquelle il est fixé , et un deuxième palier (82) fixé par un deuxième support (60) à la surface plane et espacé du premier palier de telle sorte que les deux paliers supportent l'arbre (40) s'étendant à travers la surface plane. 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le deuxième support (60) s'étend vers l'intérieur à travers l'ouverture (92) pratiquée dans la surface plane pour ménager un espace entre le premier et le deuxième palier (72, 82). 8. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce-que chaque support de ventilateur (50, 60) comprend trois segments (70) qui, ensemble, définissent une partie (56, 66) destinée à recevoir un palier (72, 82), de même qu'une branche (52, 62) destinée à supporter la partie recevant un palier sur la surface plane. 9. Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que chaque segment (70) comprend une partie courbe et une branche, la partie courbe de chaque segment étant fixée à la branche du segment adja cent pour définir la partie (56, 66) recevant un palier, de même que la branche s'étendant vers l'extérieur pour supporter la partie recevant un palier à partir de la surface plane à laquelle est fixée la branche précitée. 10. Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la branche (52) du premier support de ventilateur (50) est courbée dans une première direction, tandis que la branche (62) du deuxième support de ventilateur (60) est courbée dans une direction opposée. 11. Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les branches (52,62) de chaque support de ventilateur (50, 60) sont espacées l'une de l'autre de 1200, tandis que les branches d'un support de ventilateur sont espacées de 600 vis-à-vis de ltau- tre support de ventilateur après montage sur la surface plane.