Brevet FR2572140A1 — publié le 19860425

4O La présente invention concerne les moyens utilisés pour le refoulement de l'air et a notamment pour objet un ventilateur. L'invention peut être appliquée en particulier aux ventilateurs centrifuges et axiaux, utilisés notamment dans la production d'énergie, dans les industries minière, chimique et métallurgique. On connaît un ventilateur comportant un boîtier avec une tubulure d'entrée et une chambre d'aspiration, dispo- sées successivement, une roue à aubage logée dans ledit boîtier, et un canal de dérivation muni d'un régulateur de débit (cf. certificat d'auteur URSS n 164917, Cl. Int. FO4D 29/56, 1969). Le canal de dérivation prélève l'air de l'atmosphère. Selon cette solution, si le régime de fonctionnement se trouve sur une partie instable de la caractéristique, la valve-d'étranglement du régulateur de débit s'ouvre et le débit du ventilateur s'accroît par suite de l'aspiration de l'air de l'atmosphère, et le point de travail du ventilateur se déplace vers la partie instable de la caractéristique, dans la zone des grands débits. Toutefois, l'aspiration improductive de l'air entraîne une augmentation de la puissance et une réduction du rendement du ventilateur. On connaît des ventilateurs comportant une roue à aubage disposée dans un boîtier, une tubulure d'entrée et un dispositif de tourbillonnement du courant entrant dans la roue à aubage,dispositif qui est exécuté sous forme d'un aubage directeur et monté dans la tubulure d'entrée ou dans la boite d'entrée (cf. "L'opérateur des installations de ventilation", par V. I. Kovalevskaia, V.A. Spivak, Moscou, revue "Nedra", 1979, fig. 27). Ces ventilateurs n'assurent pas un réglage fiable du régime du fonctionnement du fait que leurs dispositifs de tourbillonnement du courant entrant dans le ventilateur comprend plusieurs éléments et que ces éléments sont disposés dans un courant qui, souventest chargé de poussières et/ou de composants agressifs. En outre, les aubages encombrent la zone de passage du courant et baissent le rendement maximal. On s'est donc proposé de mettre au point un ventila- teur dont la conception assurerait une élévation de la fiabilité du réglage du régime du fonctionnement et permettrait de simplifier sa construction. Le problème ainsi posé est résolu du fait que le ventilateur comportant une roue à aubage montée dans un boîtier, une tubulure d'entrée et un dispositif de tourbillonnment du courant entrant dans la roue à aubage, est caractérisé, selon l'invention, en ce que le dispositif de tourbillonnement du courant entrant dans la roue à aubage comporte au moins un canal de dérivation dont l'orifice d'entrée est disposé dans la tubulure d'entrée, tandis que son orifice de sortie est relié tengentiellement à la même tubulure d'entrée, plus près de la roue à aubage (suivant le sens du courant), et un volet monté dans la tubulure d'entrée et séparant le courant entrant dans celle-ci en un courant principal et un courant supplémentaire, ledit courant supplémentaire arrivant dans le canal de dérivation. Il est avantageux que chaque canal de dérivation soit exécuté sous forme d'un tube mettant en communication la tubulure d'entrée avec la zone d'aspiration de la roue à aubage, ou sous forme de bossages creux réalisés sur les parois de la tubulure d'entrée et communiquant avec la cavité de celle-ci. Le volet peut être d'une hauteur inférieure à celle de la section de la tubulure d'entrée dans laquelle il est monté. La conception revendiquée du ventilateur permet d'enlever le rendement maximal, de la simplifier, de diminuer son coût et d'élever sa fiabilité de fonctionne- ment. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins non limitatifs annexes dans lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique d'un ventilateur à entrée latérale, selon l'invention; - la figure 2 représente le même ventilateur en coupe suivant II-II de la figure 1; - la figure 3 représente le même ventilateur en coupe suivant III-III de la figure 1; la figure 4 illustre un autre mode de réalisation du ventilateur à entrée axiale, selon l'invention; - la figure 5 montre le même ventilateur encoupe suivant V-V de la figure 4; - la figure 6 représente le même ventilateur en coupe suivant VI-VI de la figure 4; - la figure 7 représente le même ventilatuer,vu d'en haut. Le ventilateur comporte un corps 1 (figure I), une roue à aubage 2 disposée dans le boîtier 1 et calée sur un arbre 3. Le ventilateur comporte en outre une tubulure d'entrée 4 comprenant une boîte d'entrée 5 reliée à celle-ci. Un dispositif de tourbillonnement du courant entrant dans la roue à aubage 2 est disposé dans la boîte d'entrée 5. Ce dispositif comporte un canal de dérivation 6, dont l'orifice d'entrée 7 est disposé dans la boite d'entrée et dont l'orifice de sortie 8 (figure 2) est reliée tangentiellement à la tubulure d'entrée 4, plus près de la roue à aubage 2 (dans le sens du courant de refoulement). Le dispositif comprend aussi un volet ou analogue 9 (figure 1) monté dans la boîte d'entrée 5 et séparant le courant deair-arrivant dans celle-ci en un courant principal 10 et un courant supplémentaire 11. L'orifice de sortie 8 du canal de dérivation 6 est partagé par des guidages fixes 12 ( f icrure 2) en plusi tubulure d'entrée 4 à la zone d'aspiration de la roue à aubage 2. Le volet 9 (figure 3) a une hauteur h inférieure à la hauteur H de la section de la boîte d'entrée 5 dans laquelle il est monté. La valeur -v= H - h est de 0,15 à 0,3 du diamètre de la roue à aubage 2 (figure 1). La figure 4 représente un autre mode de réalisation du ventilateur à entrée axiale. Dans ce mode de réalisation, la tubulure d'entrée 13 est munie de bossages creux 14 (figure 5) dont les orifices de sorties 15 sont reliés à la tubulure d'entrée 13 de façon que-le courant supplémentaire 11 arrive dans la tubulure d'entrée 13 tangentiellement. Les orifices d'entrée 16 des bossages creux 14 (figure 6) sont mis en communication avec la tubulure d'entrée en un point plus éloigné (suivant le sens du courant) de la roue à aubage 2 (figure 4). Des volets 17 (figure 7) sont disposés dans la tubulure d'entrée 13, entre les orifices 15 et 16 des bossages 14. Une position des volets 17 est représentée sur la figure 7. Une autre position (position intermédiaire) des volets 17 est montréetusur la figure 7 par des traits tiretés. Le ventilateur fonctionne de la manière suivante. Lorsque le régime de fonctionnement correspond à la caractéristique "débit -pression" nominale, le volet 9 ferme l'orifice d'entrée 7 du canal de dérivation 6. L'intrégalité du courant d'air arrive alors à travers la boîte d'entrée 5 et la tubulure d'entrée 4 dans la roue à aubage 2. Quand il faut régler le régime de fonctionnement du ventilateur, on tourne le volet 9 de l'angle nécessaire, en séparant ainsi le courant d'air en deux courants: un courant principal 10 et un courant supplémentaire 11. Le courant principal 10 arrive, comme précédemment, à travers la boite d'entrée 5 et la tubulure d'entrée 4, dans la roue à aubes 2 suivant une direction axiale, alors que le courant supplémentaire 11 passe par l'orifice d'entrée 7 et arrive dans le canal de dérivation 6, après quoi, en passant par l'orifice de sortie 8, il arrive tangentielle- ment dans la tubulure d'entrée 4, ce qui crée un tourbil- lonnement du courant d'air entrant dans la roue à aubage 2 (tourbillonnement dans le sens de la rotation de celle-ci). Comme on le sait, ceci provoque une diminution de la pression développée par le ventilateur, c'est-à-dire que le ventilateur commence à fonctionner en régime correspondant à la caractéristique de réglage. La présence de l'intervalle "' entre le volet 9 et la paroi de la boite d'entrée 5 permet d'orienter une partie du courant principal 10 suivant la paroi de la boite d'entrée 5, ce qui contribue encore au tourbillonnement de ce courant 10. Le ventilateur réalisé selon le mode de réalisation représenté sur les figures 4 à 7 fonctionne de la même manière que dans le cas. décrit ci-dessus. Grace à la suppression, dans le ventilateur, d'un aubage directeur de construction compliquée,l'invention revendiquée permet - de simplifier notablement la conception du venti- lateur, de réduire la main d'oeuvre et le coit de fabri- cation du ventilateur; - d'élever le rendement maximal en supprimant les éléments de l'aubage directeur qui encombrent la tubulure d'entrée; d'améliorer la profondeur de réglage grâce à la suppression du décollement du courant des aubes de l'aubage et des pertes de pression qui en résultent; - d'élever la fiabilité du fonctionnement du dispo- sitif de réglage grâce à une diminution considérable du nombre de ses éléments. R E V E N D I C AT I 0 N S 1. Ventilateur comportant une roue à aubage (2) disposéedans un boitier (1), une tubulure d'entrée (4) et un dispositif de tourbillonnement du courant entrant dans la roue à aubage (2), disposé dans la tubulure d'entrée (4), caractérisé en ce que le dis- positif de tourbillonnement du courant entrant dans la roue à aubage (2) comporte au moins un canal de dérivation (6), l'orifice d'entrée (7) duquel est disposé dans la tubulure d'entrée (4), tandis que son orifice de sortie (8) est relié tangentiellement à ladite tubulure d'entrée (4), plus près de la roue à aubage (2) suivant le sens du courant, et un volet (9) monté dans la tubulure d'entrée (4) et séparant le courant entrant dans cette tubulure en un courant principal (10) et un courant supplémentaire (11), ledit courant supplémentaire (11) arrivant dans le canal de dérivation (6). 2. Ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal (ou les canaux) de dérivation (6) est exécuté sous forme d'un tube reliant la tubulure d'entrée (4) à la zone d'aspiration de la roue à aubage (2). 3. Ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal (ou les canaux) de dérivation (6) est exécuté sous forme de bossages creux (14) réalisés sur les parois de la tubulure d'entrée (13) et communiquant avec la cavité de celle-ci. 4. Ventilateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la hauteur du volet (9) est inférieure à la hauteur de la section de la tubulure d'entrée (4) dans laquelle il est monté.