Brevet FR2580340A1 — publié le 19861017

La présente invention concerne un ventilateur centrifuge, à sortie libre. On connait des ventilateurs centrifuges comportant une roue équipée de pales radiales fixées d'un côté sur un flasque circulaire plan et de l'autre sur une bague incurve dans le sens du courant d'air. L'entrainement est réalisé soit par un moteur extérieur dont l'axe est rendu solidaire du flasque circulaire, soit par un moteur intérieur disposé dans une ouverture du flasque et fixé à celui-ci. Dans un cas comme dans l'autre, la roue complète est en mouvement et sa fixation à une paroi d'un appareil destiné à être refroidi par le ventilateur nécessite donc l'adjonction d'un pavillon, logé dans une ouverture de la paroi, lequel sert à la fois de guide pour l'écoulement d'air entrant et de support pour le stator du moteur, seule pièce fixe de l'ensemble.De plus, il est nécessaire de laisser un jeu entre le pavillon et la bague incurvée pour permettre la libre rotation de la roue, ce qui entraîne une perte de l'efficacité de l'appareil. Un but de la présente invention est de proposer un ventilateur centrifuge de structure relativement plate et d'une efficacité améliorée. En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un ventilateur centrifuge caracterise en ce qu'il comporte une couronne périphérique ayant un bord d'aspiration, un bord de refoulement et une surface interne profilée pour former une paroi externe d'un conduit de circulation centrifuge comprenant une partie de conduit axiale s'étendant parallèlement à un axe de la couronne périphérique et une partie de conduit radiale s'étendant perpendiculairement à l'axe de la couronne périphérique ; un carter moteur supporté au centre de a couronne périphérique par des bras radiaux s'détendant entre l-a couronne périphérique et le carter, le carter comportant une partie frontale coplanaire avec le bord d'aspiration de la couronne périphérique et une partie latérale parallèle à l'axe de la couronne périphérique, cette partie latérale ayant une surface externe formant une partie de paroi interne du conduit de circulation centrifuge ; un stator de moteur électrique disposé à l'intérieur du carter ayant une première extrémité adjacente à la partie frontale du carter et une paroi latérale externe adjacente à la partie laterale du carter ; un rotor monté à l'intérieur du stator pour tourner par rapport à celui-ci ; une roue centrifuge solidaire du rotor comportant un flasque fixé au rotor perpendiculairement à l'axe de la couronne périphérique et s'étendant de façon adjacente à une seconde extrémité du stator opposée à la première extrémite, et des pales centrifuges ayant un premier bord fixé au flasque et un second bord s'étendant au voisinage de la surface interne de la couronne périphérique. Ainsi, on obtient un ventilateur centrifuge plat, dont la hauteur est à peine supérieure à la hauteur du stator du moteur. Selon une version avantageuse de l'invention, le flasque de la roue comporte une surface profilée tournée vers le conduit de circulation ayant une extrémite adjacente à une extrémité de la paroi latérale du carter moteur. Ainsi, la surface externe du carter moteur et la surface profilee du flasque de la roue forment une paroi externe continue du conduit de circulation centrifuge et la partie axiale du conduit de circulation centrifuge est délimitée par une partie de la couronne périphérique et par la partie latérale du carter qui sont fixes, ce qui minimise les frottements dûs à l'écoulement de l'air dans le conduit de circulation. Selon un mode de réalisation préféré de 1 'in- vention, la couronne périphérique comporte des moyens de fixation adjacents au bord d'aspiration. Ainsi, le ventilateur est monté directement sur la paroi, sans qu'il soit nécessaire de prévoir un pavillon complémentaire. Selon un autre aspect préféré de l'invention, les moyens de fixation comportent des bossages répartis autour de la couronne périphérique et percés de trous taraudés s'étendant parallèlement à l'axe de la couronne périphérique. Ainsi, les moyens de fixation peuvent etre réalisés aisément par moulage en une seule pièce avec la couronne périphérique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention résulteront encore de la description ci-après d'un exemple non limitatif en reference aux dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 est une vue en élévation partielle d'un ventilateur selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe selon le plan II-II de la figure 1. En reference aux figures, le ventilateur centrifuge selon l'invention comporte une couronne périphérique 1 ayant un bord d'aspiration 2, un bord de refoulement 3 et une surface interne profilée 4 qui forme la paroi externe d'un conduit de circulation centrifuge 5 comprenant une partie de conduit axiale 6 s'étendant parallèlement à l'axe de la couronne péri sphérique 1 et une partie de conduit radiale 7 s'étendant perpendiculairement à l'axe de la couronne périphérique 1. Un carter de moteur, généralement désigné en 8, est supporté au centre de la couronne périphérique 1 par des bras radiaux 9 s'etendant entre la couronne peri sphérique 1 et le carter 8. Le carter 8 comporte une partie frontale 10 coplanaire avec le bord d'aspiration 2 de la couronne périphérique 1 et une partie laterale 11 parallèle à l'axe de la couronne périphérique 1. La partie laterale 11 a une surface externe 12 formant une partie de paroi interne du conduit de circulation centrifuge 5. La couronne périphérique 1, les bras 9 et le carter 8 sont de préfêxence réalisés en une seule piece par moulage d'un alliage métallique ou d'une matière plastique rigide. Un stator de moteur électrique 13 est dispose à l'intérieur du carter 8. Le stator 13 a une première extrémité 14 adjacente à la partie frontale 10 du carter 8 et une paroi latérale externe 15 adjacente à la partie latérale 11 du carter 8. Un rotor 16 est monte à l'inté- rieur du stator 13 pour tourner par rapport à celui-ci. Le rotor 16 est monté par l'intermédiaire de roulements 18 sur un axe 17 emmanche a force au centre de la partie frontale 10 du carter 8. Une roue centrifuge généralement désignée en 19, comporte un flasque 20 fixé au rotor 16 perpendiculairement à l'axe de la couronne périphérique, par exemple par sertissage sur le rotor 16 et s'étend de façon adjacente à une seconde extrémité 21 du stator 13 opposée à la première extrémité 14. Le flasque 20 supporte des pales radiales 22 profilées ou non, incur vées, par exemple en arriere, de l'arête intérieure à l'arête extérieure ayant un premier bord 23 fixe au flasque 20 et un second bord 24 s'étendant au voisinage de la surface interne 4 de la couronne periphérique 1. Les pales centrifuges 22 sont par exemple réalisées par moulage d'une matière plastique rigide en une seule pièce avec le flasque 20 et le bord 24 des pales 22 a de préférence un profil incurvé homothétique de celui de la surface 4, de sorte qu'il existe entre le bord 24 et la surface 4, un jeu minimal réalisant une bonne étanchéité. Le flasque 20 de la roue centrifuge 19 comporte une surface profilée 25 tournée vers le conduit de circulation 5, ayant une extrémité 26 adjacente à une extrémité 27 de la paroi latérale 11 du carter de moteur 8. De préference, le bord externe 28 de la roue 19 coïncide avec le bord de refoulement 3 de la couronne périphérique 1. Afin d'éviter des vibrations des pales 22 qui sont disposées en porte-à-faux par rapport au flasque 20, les pales 22 sont de préférence réunies entre elles par une frette 29 disposée en un point adjacent à leur second bord 24. Selon le mode de réalisation préféré représenté, la couronne périphérique 1 comporte des moyens de fixation comprenant des bossages 30 répartis autour de la couronne périphérique 1 et adjacents à son bord d'aspiration 2. Les bossages 30 sont percés de trous taraudes 31 s'etendant parallèlement à l'axe de la couronne périphérique 1. L'ouverture d'aspiration est protégée- contre la pénétration de corps etrangers dans le ventilateur par une grille formée de tiges arquées 32 s'étendant entre les bras 9. Le moteur electrique est alimenté par des fils d'alimentation 33 s'étendant dans une rainure radiale pratiquee dans l'un des bras 9. L'encombrement axial du ventilateur ainsi réalisé n'excède que de très peu celui de son moteur d'entraînement. Le conduit de circulation 5 est entièrement défini par la couronne périphérique 1, la paroi latérale 11 du carter 8 et celle de la surface profilée 25 du flasque 20. -L'air entre axialement dans le ventilateur entre les surfaces fixes formées par la paroi latérale 11 du carter 8 et la surface interne de la couronne périphérique 1 et sort radialement à travers l'ouverture annulaire comprise entre le bord de refoulement 3 de la couronne périphérique 1 et le bord circulaire du flasque 20, comme indique par la flèche de de la figure 2. La distance entre la couronne péripherique 1 et le flasque 20 varie en fonction décroissante de la distance par rapport à l'axe de la couronne périphérique, de façon à conserver une section de passage de l'air à peu près constante. En raison de la disposition des moyens de fixation, le ventilateur peut être monté directement sur la paroi d'un appareil auquel il doit être associé, le bord d'aspiration 2 assurant une étanchéité qui n'est plus tributaire de montages annexes. De ce fait, les performances du ventilateur ne dépendent que de ses paramètres de construction et notamment du jeu existant entre le bord 24 des pales et la surface interne 4 de la couronne péri phérique 1. On remarquera également qu'en raison de la position du bord 26 de la paroi profilée 25 du flasque 20 à proximité immediate de l'extrémité 27 de la paroi latérale 11 du carter 8, 1 'écou- lement d'air dans le ventilateur n'est que très peu perturbé par la discontinuité de la surface interne du conduit de circulation centrifuge. Bien entendu, la présente invention est susceptible de variations qui apparaîtront à l'homme de métier. En particulier, bien que le bord d'attaque des pales 22 ait été représenté sensiblement parallèle à l'axe du ventilateur, ce bord d'attaque peut avoir toutes configurations souhaitées en fonction des performances recherchées pour le ventilateur. De même, la profondeur des pales par rapport à leur hauteur et leur profil peut être modifiée selon que l'on souhaite privilegier le débit ou au contraire la pression de l'air. Bien que la frette 29 ait été représentée disposée sur le bord de fuite des pales 22, on peut prévoir de la fixer à l'extrémité du bord 24 des pales 22 en regard de la surface 4 de la couronne périphérique 1. REVENDICATIONS 1. Ventilateur centrifuge, caractérise en ce qu'il comporte Une couronne périphérique (1) ayant un bord d'aspiration (2), un bord de refoulement (3) et une surface interne (4) profilée pour former une paroi externe d'un conduit de circulation centrifuge (5) comprenant une partie de conduit axiale (6) s'étendant parallèlement à un axe de la couronne périphérique (1) et une partie de conduit radiale (7) s'étendant perpendiculairement à l'axe de la couronne périphérique (1) ; un carter de moteur (8) supporté au centre de la couronne périphérique (1) par des bras radiaux (9) s 'étendant entre la couronne périphérique (1) et le carter (8), le carter comportant une partie frontale (10) coplanaire avec le bord d'aspiration (2) de la couronnes peripherique (1) et une partie latérale (11) parallèle à l'axe de la couronne périphérique, cette partie latérale (11) formant une partie de paroi interne du conduit de circulation centrifuge (5) ; un stator de moteur electrique dispose a l'intérieur du carter (8), ayant une première extrémité (14) adjacente à la partie frontale (10) du carter (8) et une paroi laterale externe (15) adjacente à la partie latérale (11) du carter (8) ; un rotor (16) monté a l'intérieur du stator (13) pour tourner par rapport à celui-ci ; une roue centrifuge (19) comportant un flasque (20) fixé au rotor (16) perpendiculairement à l'axe de la couronne périphérique (1) et s'étendant de façon adjacente à une seconde extrémité (21) du stator opposée à la premiere extrémité (14) et des pales radiales (22) ayant un premier bord (23) fixé au flasque (20) et un second bord (24) s'étendant au voisinage de la surface interne (4) de la couronne périphérique (1). 2. Ventilateur centrifuge conforme a la revendication 1, caractérisé en ce que le flasque (20) de la roue (19) comporte une surface profilée (25) tournée vers le conduit de circulation (5) ayant une extremite (26) adjacente a une extrémité (27) de la paroi latérale (11) du carter de moteur (8). 3. Ventilateur centrifuge conforme à la revendication 1 ou à la revendication 2, caractérise en ce que la roue (19) a un bord externe (28) qui coincide avec le bord de refoulement (3) de la couronne périphérique (1). 4. Ventilateur centrifuge conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une frette (29) réunissant les pales (22) en un point adjacent à leur second bord (24). 5. Ventilateur centrifuge conforme a l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le second bord (24) des pales (22) de la roue centrifuge (19) est homothetique de la surface adjacente (4) de la couronne périphérique (1). 6. Ventilateur centrifuge conforme à l'une des revendications 1 à 5, caracterise en ce que la couronne périphérique (1) comporte des moyens de fixation adjacents au bord d'aspiration (2) de celle-ci. 7. Ventilateur centrifuge conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de fixation comportent des bossages (30) repartis autour de la couronne peripherique (1) et percés de trous taraudés (31) s'étendant parallèlement à l'axe de la couronne périphérique (1).