Brevet FR2597166A1 — publié le 19871016

L'invention concerne des ventilateurs centrifuges, et plus particulièrement un ventilateur centrifuge comportant un mécanisme destiné à faire varier le pas de ses pales pendant que le ventilateur est en marche. Des systèmes à volume d'air variable constituent des systèmes d'alimentation pour le conditionnement d'air total de bâtiments, qui utilisent un gros groupe central de circulation d'air pour fournir de l'air primaire chauffé ou refroidi à des zones de bâtiments éloignées. Dans une telle zone éloignée dans un bâtiment, un caisson terminal, associé à une seule pièce ou à un seul espace et sensible à la température régnant dans cette pièce -ou dans cet espace, agit de façon à faire varier le volume d'air cbnditionné délivré à l'espace afin d'en réguler la température. 15 En faisant varier le volume d'air conditionné fourni à chaque pièce en fonction des conditions locales de demande, au lieu de mélanger de l'air chauffé et de l'air refroidi pour la régulation des températures des pièces individuelles, les systèmes à volume d'air variable apportent d'importantes économies d'énergie. Le gros groupe central de circulation d'air, situé au coeur d'un système à volume d'air variable, représente à la fois un coût d'investissement initial élevé et, du fait de sa consommation d'énergie, un coût de fontionnement important pour le propriétaire du 25 bâtiment. En conséquence, les progrès de la technologie des ventilateurs centrifuges, q:uils concernent le rendement des ventilateurs ou leur coût initial, représentent des améliorations méritoires et notables de la technique. Il existe plusieurs principes de modulation par lesquels on peut réduire et/ou réguler la marche d'un ventilateur afin d'abaisser la consommation d'énergie du ventilateur lorsque les conditions de charge le permettent. Ces principes de modulation des ventilateurs comprennent des systèmes reposant sur l'utilisation de: (1) des regis10 tres de décharge, (2) des aubes de guidage d'entrée, (3) des embrayages à courant de Foucault, (4) des transmissions par courroie à vitesse variable et (5) des convertisseurs de fréquence. Tous les appareillages ci-dessus ont trait, d'une certaine manière, à la commande d'un ventilateur centrifuge 15 de manière à minimiser la consommation d'énergie du moteur de ce ventilateur. Plusieurs de ces dispositifs font varier la vitesse du ventilateur en fonction des conditions de charge, tandis que d'autres permettent la marche du ventilateur à des vitesses constantes, mais sous des charges réduites. Le choix d'un principe particulier de modulation du ventilateur à utiliser dans une application particulière d'un système à volume d'air variable dépend de nombreux facteurs. Ces facteurs comprennent, entre autres, la dimension du système, les conditions de travail du venti25 lateur et du système, la répartition des charges, le type du ventilateur (c'est-à-dire à pales incurvées vers l'avant, inclinées vers l'arrière ou profilées), des exigences de maintenance et de l'espace et du coût des équipements. Le but d'ensemble de la modulation d'un venti30 lateur est de fournir uniquement le volume demandé d'air conditionné sur la base des conditions de demande locale pour les plus bas coûts d'énergie et d'investissement initial. Le principe préféré et le plus économique de modulation d'un ventilateur lorsque l'on considère principalement 35 en premier, le coût, réside dans l'utilisation d'aubes de guidage d'entrée sur des groupes de circulation d'air équipés de pales incurvées vers l'avant pour réguler la charge du ventilateur. Des mécanismes à aubes de guidage d'entrée, dont le meilleur exemple est donné par le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 177 007, sont des dispositifs simples tout en étant robustes et rentables, permettant la modulation des ventilateurs. Les aubes de guidage d'entrée modulent la charge du ventilateur en faisant tourner l'air fourni à la roue du ventilateur dans le sens de la 10 rotation de cette roue. L'effet de cette rotation ou de ce tourbillonnement préalable est de provoquer une décharge des pales du ventilateur ce qui, par suite, diminue le volume d'air fourni par le ventilateur. Il en résulte une diminution de la puissance demandée pour entraîner la roue du ventilateur. Bien que constituant actuellement le mode préféré de modulation du ventilateur, les aubes de guidage d'entrée présentent des inconvénients qui nuisent à leur rendement et à l'intérêt de leur utilisation. Un inconvénient principal de l'utilisation des aubes de guidage d'entrée réside dans leur encombrement et leur disposition à proximité ou dans l'entrée d'un ventilateur centrifuge. La position des aubes de guidage d'entrée à l'entrée du ventilateur fait obstacle à l'écoulement de l'air dans les conditions de charge maximales. Dans des conditions de faible charge, de nombreux mécanismes à aubes de guidage d'entrée sont à l'origine de "fuites" et permettent le passage d'une quantité importante d'air inutile vers l'intérieur de l'enveloppe du ventilateur. Cet air supplémentaire ne fait qu'ajouter à la charge du ventilateur tout en n'étant d'aucune utilité pour la régulation de la climatisation d'un bâtiment. En outre, l'effet des aubes de guidage d'entrée sur la charge d'un ventilateur décroît en même temps que l'écoulement d'air demandé. Enfin, bien que les aubes de guidage d'entrée soient relativement simples et fiables du point de vue mécanique, ces mécanismes ne sont pas intégrés au ventilateur centrifuge. Autrement dit, les pales et le mécanisme de commande des ensembles à aubes de guidage d'entrée dépassent souvent à l'extérieur de l'enveloppe du ventilateur à un degré tel qu'ils posent des difficultés de montage et d'installation du ventilateur, en particulier dans des pièces et des endroits étroits. Un mode de modulation des ventilateurs, s'il est mis en oeuvre avec succès comme cela n'a pas encore été le cas, consiste à faire varier l'angle du pas ou angle d'attaque des pales d'une roue de ventilateur centrifuge pendant la marche du ventilateur. Le procédé consistant à faire varier l'angle du pas des pales pour la modulation d'un ventilateur présente tous les avantages des aubes de guidage d'entrée tout en atténuant certains de leurs incon15 vénients. Les meilleures caractéristiques de décharge de puissance des ventilateurs à pas variable sont notables. Lorsque l'angle du pas des pales augmente dans un ventilateur à pas variable, le ventilateur se décharge par suite d'une variation des caractéristiques aérodynamique de la 20 roue de ce ventilateur. Lorsque la charge du ventilateur diminue, la diminution du volume d'air fourni par le ventilateur et l'abaissement de la pression statique du système entratnent une baisse correspondante de la puissance demandée pour entrainer le ventilateur. En conséquence, dans 25 un système à volume d'air variable, le comportement en fonctionnement du ventilateur peut être accordé de façon optimale sur le volume d'air du système et la pression statique demandés afin de minimiser la consommation d'énergie du système pour une charge donnée quelconque de 30 ce système. En outre, les ventilateurs à pales à pas variable permettent une modulation efficace sur une gamme d'écoulements d'air plus large que celle permise par les ventilateurs équipés d'aubes de guidage d'entrée. Enfin, des expériences montrent que des ventilateurs à pales de pas variable consomment environ un tiers d'énergie en moins, lorsqu'ils fonctionnent, que des ventilateurs équipés d'aubes de guidage d'entrée. Bien que les avantages de la modulation d'un ventilateur par variation du pas des pales aient été reconnus, on n'a conçu aucun dispositif fonctionnel permettant de faire varier le pas des pales d'un ventilateur centrifuge d'une manière simple, peu coOteuse et fiable pendant la marche du ventilateur. Dans une application à volume d'air variable dans laquelle il faut constamment surveiller, réagir à et réguler les conditions ambiantes régnant en des points différents dans un bâtiment, la possibilité de faire varier le pas des pales d'un ventilateur centrifuge pendant la marche de ce dernier est une condition préalable à l'utilisation d'une telle technique de modulation d'un ventilateur. La raison principale de l'absence d'un dispositif opérationnel faisant varier le pas des pales d'un ventilateur centrifuge réside dans les vitesses de travail et les forces centrifuges extrêmement élevées imposées aux pales d'un ventilateur centrifuge en marche. Ces vitesses 20 et forces peuvent approcher 3000 tr/min et 2400 g dans des ventilateurs relativement grands. Un ventilateur centrifuge et les forces qui lui sont imposées diffèrent totalement des forces développées dans d'autres types de ventilateurs tels que des ventilateurs à aubes à flux axial. En outre, la possibilité de moduler la position des pales d'un ventilateur centrifuge pose un problème de conception et de fabrication totalement différent de celui de l'exécution du mouvement des pales dans un ventilateur à aubes à flux axial, principalement en raison des différences portant 30 sur la position des pales et leur fixation à la partie restante de la structure tournante du ventilateur. Des essais antérieurs de variation du pas des pales dans des ventilateurs centrifuges peuvent être trouvés dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N 509 143, N I 180 587 et N 2 361 007, et plus récemment dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique N 4 139 330. Ces brevets portent sur des ventilateurs ou des soufflantes centrifuges qui comportent des pales de pas réglable. Cependant, dans tous ces brevets, le pas des pales est préréglé tandis que le ventilateur est à l'arrêt et il ne peut pas être modifié pendant que le ventilateur est en marche. En outre, le pas des pales, dans certains des brevets indiqués ci-dessus, ne peut être modifié que d'une manière discontinue, et non par variation du pas des pales d'un angle quelconque sur 10 la totalité d'une plage de fonctionnement.-Ces principes ne conviennent donc absolument pas à une utilisation dans des systèmes à volume d'air variable dans lesquels l'écoulement de l'air et le comportement du ventilateur en fonctionnement doivent être surveillés et modulés en continu 15 pendant la marche du système afin de maintenir au maximum le rendement énergétique de ce système. On connaît en outre des principes par lesquels la forme d'une pale de ventilateur centrifuge est modifiée, ou bien la position d'une pale est affectée par les forces centrifuges appliquées à de telles ailettes en marche afin de modifier l'écoulement de l'air vers l'intérieur et au travers d'un ventilateur centrifuge. Des exemples de telles réalisations sont donnés dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N 3 782 853 et N 3 901 623. Aucun 25 de ces brevets ne mentionne une commande positive ou ferme de la position des pales. Par contre, la position des pales dépend simplement de la force centrifuge agissant sur ces pales à une vitesse particulière de la roue du ventilateur. Enfin, l'utilisation d'un volet réglable de 30 bord de fuite avec une partie fixée au bord d'attaque de la pale, à des fins de modulation d'un ventilateur, est connue. Cependant, comme cela a été reconnu de façon particulière, de tels mécanismes de commande de volet sont à la fois compliqués et coûteux et les forces agissant sur les volets des bords de fuite et les contraintes localisées qui 2 597166 en résultent sont si élevées qu'elles sont inacceptables dans des applications à des ventilateurs centrifuges à grande vitesse. Il existe donc la nécessité d'un dispositif permettant de faire varier le pas des pales d'une roue de ventilateur centrifuge, d'une manière telle que les niveaux des contraintes restent acceptables et que la rigidité de la roue du ventilateur soit maintenue afin d'empêcher l'apparition de vibrations et de bruit inacceptables. L'invention a pour objet principal un ventilateur 10 centrifuge comportant des pales de pas réglable. L'invention a également pour objet un dispositif destiné à faire varier le pas des pales d'un ventilateur centrifuge, lequel dispositif peut être mis en oeuvre pour régler le pas des pales du ventilateur pendant la marche de ce dernier. 15 L'invention a également pour objet un ventilateur centrifuge conçu pour faciliter l'utilisation de pales de pas réglable. L'invention a également pour objet un système à volume d'air variable dans lequel la modulation d'un ventilateur est réalisée par variation du pas des pales du groupe de circulation d'air fournissant de l'air conditionné au système. Enfin, l'invention a pour objet un ventilateur centrifuge à pales de pas variable, qui est d'une robustesse et d'une rigidité suffisantes pour maintenir à un niveau acceptable les bruits et les contraintes pendant la marche du ventila25 teur. Les objets de l'invention tels que décrits cidessus sont réalisés par un ventilateur centrifuge à pales de pas variable, dont la position peut être modifiée, pendant la marche du ventilateur, par un dispositif qui convertit un mouvement le long de l'axe de la roue du ventilateur en une rotation puis en un mouvement radial par lequel le pas des pales du ventilateur est modifié. Le dispositif d'actionnement des pales selon l'invention comprend un étrier mobile axialement, disposé et supporté à l'extérieur de l'enveloppe du ventilateur et/ou 2S97166 de la roue disposée à l'intérieur de cette enveloppe. L'étrier comprend une bague extérieure non rotative d'actionnement et un support intérieur rotatif de palier entre lesquels un palier de butée est disposé. L'arbre d'entratnement de la roue du ventilateur passe à travers le support intérieur rotatif de palier du mécanisme à étrier, mais il n'est pas en contact avec le support du palier. Le mécanisme à étrier peut donc être déplacé axialement et indépendamment par rapport à l'arbre 10 d'entraînement de la roue du ventilateur. De façon similaire, une bague tournante d'entraînement est disposée à l'intérieur de la roue du ventilateur. L'arbre d'entratnement de la roue passe à travers la bague rotative d'entraînement, mais sans contact avec elle. Des suiveurs 15 de came sont fixes à la bague d'entraînement pour assumer une fonction décrite ci-après. Le mécanisme à étrier et la bague d'entraînement sont reliés pour effectuer des mouvements de coopération, par une série de tirants qui sont montés parallè20 lement à l'arbre d'entraînement de la roue du ventilateur et qui sont reliés à la fois au support intérieur tournant de palier du mécanisme à étrier et à la bague tournante d'entraînement à l'intérieur de la roue du ventilateur. Ces tirants passent à travers la paroi latérale de la 25 roue du ventilateur dans des paliers du type à manchon ou tourillon. Par conséquent, la rotation de la roue du ventilateur entraîne les tringles d'actionnement qui, elles-mêmes,font tourner à la vitesse du ventilateur le support tournant du palier du mécanisme à étrier et la 30 bague tournante d'entraînement. Même aux vitesses de travail, les tringles d'actionnement se déplacent aisément à travers la paroi latérale de la roue du ventilateur sous l'effet d'un mouvement axial du mécanisme à étrier, car le support 35 intérieur tournant du palier du mécanisme à étrier, la roue du ventilateur, les tringles d'actionnement et la bague d'entraînement tournent tous à la même vitesse. Le mouvement axial du mécanisme à étrier et le mouvement axial de la bague d'entratnement, qui en résulte, provoquent un mouvement axial identique des suiveurs de came précités reliés à la bague d'entraînement. Un mécanisme à moyeu creux, disposé à l'intérieur de la roue du ventilateur, tourne également avec cette roue. Ce moyeu est monté de façon à tourner à la fois avec les éléments tournants de la roue du ventila10 teur et, en outre, par rapport à la roue du ventilateur et à son arbre d'entratnement,que la roue tourne ou non. Le moyeu creux présente des rainures découpées en biais, dans lesquelles sont retenus les suiveurs de came de la bague d'entraînement. Un mouvement axial de la bague d'entraînement 15 et, par suite, des suiveurs de came reliés à cette bague d'entratnement, provoque une rotation du mécanisme à moyeu creux par rapport à la roue du ventilateur, que cette dernière tourne ou non. Par conséquent, un mouvement axial des suiveurs de came dans les rainures découpées en biais 20 d'un moyeu creux déjà en rotation communique un mouvement de rotation supplémentaire au moyeu creux, lequel mouvement s'effectue par rapport à la partie restantede la roue du ventilateur en rotation. Le degré du mouvement de rotation du moyeu creux par rapport à la roue du ventilateur est 25 le même et correspond directement au degré du mouvement axial du mécanisme à étrier indépendamment de la vitesse de rotation de la roue du ventilateur. Les pales de la roue du ventilateur, dont chacune peut tourner autour d'un axe afin qu'il soit possible de faire varier le pas des pales 30 dans la roue du ventilateur, sont reliées individuellement par des leviers au mécanisme à moyeu creux. Un mouvement axial des suiveurs de came et le mouvement relatif de rotation qui en résulte du moyeu creux par rapport à la roue du ventilateur provoquent donc un déplacement des leviers et la rotation de chaque pale du ventilateur autour de son axe afin que le pas des pales varie dans la roue du ventilateur, même aux vitesses de travail. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexes à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure I est une coupe du ventilateur selon l'invention, suivant la ligne 1-1 de la figure 2, dont les pales sont en position ouverte; - la figure 2 est une élévation avec arra10 chement partiel de la roue du ventilateur selon l'invention; - la figure 3 est une coupe du ventilateur selon l'invention suivant la ligne 3-3 de la figure 4; - la figure 4 est une élévation avec arrachement partiel de la roue du ventilateur selon l'invention dont 15 les pales sont en position fermée; - la figure 5 est unecoupe longitudinale partielle à échelle agrandie du dispositif d'actionnement des pales dans la position illustrée sur la figure 1 dans laquelle les pales sont ouvertes; - la figure 6 est une coupe longitudinale partielle à échelle agrandie du dispositif d'actionnement des pales dans la position illustrée sur la figure 3 dans laquelle les pales sont dans la position fermée; - lesfigures 7 et 8 sont des élévations du 25 dispositif d'actionnement des pales illustré sur les figures 5 et 6, respectivement; - la figure 9 est une vue en bout du mécanisme à étrier du dispositif d'actionnement des pales selon l'invention; - les figures IOA et llA sont des vues partielles en plan illustrant des pales profilées du type utilisé dans le ventilateur selon l'invention; - les figures lOB et IIB sont des coupes suivant respectivement les lignes lOB-lOB et 1IB-IIB des figures 35 IOA et lIA; - les figures 12, 13, 14 et 15 sont des coupes longitudinales partielles d'agencements de montage des pales pivotantes du ventilateur selon l'invention; - la figure 16 est un schéma illustrant un 5 système à volume d'air variable selon l'invention; et - les figures 17 et 18 sont des vues partielles en plan montrant des variantes de montages pivotants des pales, permettant de disposer les leviers faisant pivoter les pales à l'extérieur de la roue du ventilateur. En référence tout d'abord aux figures I à 4, un ventilateur centrifuge 10 comprend une roue 12 de ventilateur montée à l'intérieur d'une enveloppe 14. L'enveloppe 14 du ventilateur présente une entree 16 dans une paroi latérale 18 et par laquelle de l'air conditionné 15 entre dans l'enveloppe du ventilateur. Comme mentionné précédemment, plus l'ouverture 16 est dégagée, plus le ventilateur 10 est efficace dans des conditions de charge maximale. La roue 12 du ventilateur est montée de façon à pouvoir tourner dans l'enveloppe 14 sur un arbre 20 d'entraînement qui est attaqué par un moteur 22. La roue 12 comporte plusieurs pales 24 de ventilateur montées chacune de façon à pouvoir pivoter entre des parois latérales 26 et 28 de la roue. Ainsi qu'on peut mieux le voir sur la figure 3, les pales 24 du ventilateur sont montées de façon à pouvoir tourner sur des axes 30 de pivotement qui passent chacun par le centre de gravité d'une pale. La paroi latérale 28 de la roue 12 définit un anneau 32 d'orifice d'entrée qui coopère avec l'entrée 16 de l'enveloppe 14 pour former un passage efficace et pratiquement sans obstacle 30 par lequel de l'air arrive à l'intérieur de la roue du ventilateur. Bien que l'enveloppe 14 du ventilateur soit illustrée sous la forme d'une enveloppe du type à volute, la roue du ventilateur et le dispositif d'actionnement des pales selon l'invention peuven_êtreapliqus de la même manière 35 à des enveloppes de ventilateur en caisson ou de prise. De telles enveloppes, comme leur nom le suggère, sont essentiellement des caissons dans lesquels des roues de ventilateur centrifuge sont montées et elles sont différentes des enveloppes en volute classiques. La roue d'un ventilateur centrifuge est utilisée dans de tels ventilateurs pour provoquer une élévation de la pression statique à l'intérieur de l'enveloppe, laquelle pression est ensuite utilisée pour fournir de l'air à un circuit. En référence également, à présent, aux figures 10 5, 6, 7, 8 et 9, la paroi latérale 26 de la roue 12 du ventilateur comprend une partie de moyeu de montage 34 qui est montée de façon à tourner sur et avec l'arbre d'entrainement 20. La partie de moyeu 34 supporte la roue 12 du ventilateur à l'intérieur de l'enveloppe 14. Le moyeu 34 est 15 calé sur l'arbre 20, mais de nombreux autres types de montage tels que des ajustements cannelés, des ajustements à rétreint ou une fixation par soudage ou brasage, sont concevables. Il est donc évident que, lorsque le moteur 22 fait tourner l'arbre d'entraînement 20, le moyeu 34 de montage 20 tourne de même que la roue 12 du ventilateur. Un mécanisme à étrier 36 est disposé à l'extérieur de la roue 12 et, dans la forme préférée de réalisation, à l'extérieur de l'enveloppe 14 du ventilateur. Le mécanisme à étrier 36 comprend une bague d'actionnement non tournante 38 et un 25 support tournant 40 de palier. Le support 40 est monté de façon à tourner à l'intérieur de la bague d'actionnement 38 au moyen d'un palier 42 de butée. Un intervalle 44 existe entre l'arbre d'entraînement 20 et le support 40 de palier afin que, comme on peut le voir, aucun contact direct ne soit établi entre l'arbre 20 d'entraînement et le mécanisme à étrier. Plusieurs tringles 46 d'actionnement passent à travers le support 40 de palier et à travers le moyeu 34 de montage de la paroi latérale 26 de la roue du ventilateur. 35 Les tringles 46 d'actionnement passent en coulissant dans des paliers 48 du type coussinet, qui sont montés dans le moyeu 34 de la roue du ventilateur, et elles passent à travers ces paliers pour pénétrer à l'intérieur de la roue. Les tronçons des tringles 46 qui sont fixes au support 40 de palier du mécanisme à étrier sont bloqués de façon à ne pas pouvoir se déplacer par rapport au support 40 de palier, par exemple au moyen de l'agencement que l'on peut mieux voir sur les figures 5 et 6 et par lequel ces tronçons sont vissés et maintenus en place par des écrous 50 de blocage. 10 Les tronçons des tringles 46 qui pénètrent à l'intérieur de la roue du ventilateur entrent dans des trous complémentaires ménagés dans une bague 54 d'entraînement. Les trous de la bague 54 d'entratnement peuvent être filetés et les tronçons des tringles 46 qui passent à l'intérieur de la 15 roue du ventilateur peuvent être filetés de façon complémentaire afin de pouvoir être vissés dans les trous de la bague d'entraînement. La bague 54 d'entraînement comporte au moins un, et de préférence deux suiveurs de came ou galets de came 56. Comme illustré sur les figures 5 et 6, 20 un intervalle 52 existe entre la bague 54 d'entraînement et l'arbre 20 d'entraînement afin de permettre à la bague 54 de se déplacer axialement par rapport à l'arbre 20 sans le toucher. Ainsi qu'on peut le voir et comme expliqué ci-après, le mouvement axial du mécanisme à étrier 36 provoque un déplacement correspondant des tringles 46 dans les coussinets du moyeu 34 de montage et un mouvement axial identique de la bague 54 d'entraînement et des galets de came 56 à l'intérieur de la roue du ventilateur. Un moyeu creux 58 est monté de façon à pouvoir 30 tourner à l'intérieur de la roue 12 du ventilateur. Comme illustré sur la figure 5, le moyeu creux 58 est supporté par un palier à roulement 60 qui est lui-même monté sur le moyeu 34 de montage. Ainsi qu'on peut mieux le voir sur les figures 7 et 8, le moyeu creux 58 présente une rainure 35 ou encoche coupée en biais et associée à chaque galet de came de la bague 54 d'entratnement. Les galets de came 56 sont retenus dans les encoches 62 et un mouvement axial du mécanisme à étrier 36 provoque un mouvement axial correspondant des galets de came 56 qui, eux-mêmes, provoquent un mouvement de rotation du moyeu creux 58 sur le palier 60 et par rapport à la roue 12 du ventilateur. On appréciera donc que les galets de came 56 peuvent être caractérisés comme étant des actionneurs du moyeu creux. Le mouvement de rotation du moyeu creux 58 s'effectue aisément et avec 10 peu de résistance, car le moyeu creux 58 est monté sur le palier 60 à roulement. En référence aux figures 1 à 6, des leviers d'actionnement 64 sont articulés sur le moyeu creux 58 et sont constitués essentiellement d'éléments analogues à des barres plates, qui s'étendent le long de la face intérieure de la paroi latérale 26 du ventilateur. Chacun des leviers 64 est articulé sur un c8té d'une pale 24 du ventilateur afin que la rotation du moyeu creux 58 sous l'effet du mouvement axial des galets de came 56 fasse pivoter les pales 24 du ventilateur sur leurs axes de pivo20 tement par suite du mouvement essentiellement radial des leviers 64 d'actionnement. L'axe de pivotement de chacune des pales 24 du ventilateur passe avantageusement par le centre de gravité de la pale et, lorsqu'il pivote, il modifie l'angle d'attaque des pales autour du centre de 25 gravité de chacune d'elles. Les leviers 64 ne gênent pas l'écoulement de l'air vers l'intérieur de et à travers la roue du ventilateur et la perte par frottementsur l'air et les bruits imputables au mécanisme d'actionnement des pales sont minimaux. La liaison des leviers 64 à la fois avec le moyeu 30 creux 58 et avec chacune des pales du ventilateur est réalisée d'une manière classique, par exemple par l'utilisation de vis, de boulons, de goujons, ou de toute autre forme de moyen de fixation permettant aux leviers de tourner autour de leur point de liaison à la fois avec le moyeu 35 creux et les pales du ventilateur. On appréciera que, lorsque le moteur 22 est en marche, le moyeu 34 de montage entraîne la roue 12 du ventilateur et que les tringles 46, le support 40 de palier du mécanisme 36 à étrier, la bague 54 d'entralnement, les galets de came 56, le moyeu creux 58, les leviers 64 et les pales 24 sont également entratnés à la vitesse à laquelle le ventilateur tourne. Chacun des éléments tels que décrits jusqu'à présent, autres que l'enveloppe 14 du ventilateur et la bague 38 d'actionnement du mécanisme à 10 étrier tourne pratiquement à la même vitesse lorsque le ventilateur 10 est en marche. On voit donc, en particulier lorsqu'un fonctionnement enrégime stable est atteint, que la force agissant sur les organes en rotation du ventilateur lorsque ce dernier fonctionne est relativement faible. Par conséquent, même à des vitesses supérieures à 2000 tr/min, lorsqu'une force axiale est appliquée à la bague 38 d'actionnement du mécanisme 36 à étrier, la résistance opposée au mouvement de coulissement des tringles 46 d'actionnement dans les paliers 48 du moyeu 34 de montage est faible, lequel mouvement provoque, lui-même, une rotation du moyeu creux 58 par rapport à la roue du ventilateur et une variation du pas des pales par l'intermédiaire du mouvement des leviers 64. La caractéristique principale du dispositif d'actionnement est l'utilisation du palier 60 à roulement pour le montage en rotation du moyeu creux 58 afin qu'il puisse se déplacer par rapport au moyeu 34. Il convient de noter que, en cours de fonctionnement, la bague intérieure du roulement 60 tourne avec le moyeu 34 de montage à la vitesse à laquelle la roue du ventilateur tourne. En outre, tant qu'aucune force de rotation n'est appliquée au moyeu creux 58 par suite d'un mouvement des galets de came à l'intérieur des encoches coupées en biais dans le moyeu, il ne se produit aucun mouvement relatif de la bague extérieure 35 du roulement 60 par rapport à la bague intérieurede ce roulement 60, car les deux bagues tournent à la même vitesse. Autrement dit, dans un fonctionnement en régime stabilisé, alors que le ventilateur et tous ses organes peuvent tourner à 2000 tr/min, il ne se produit aucun mouvement relatif entre les organes du ventilateur en rotation. Lorsqu'une force axiale est appliquée au mécanisme à étrier et, finalement, aux galets de came 56, il se produit une rotation relative, mais seulement de l'ordre de 20 ou moins, de la bague extérieure du roulement et du moyeu 10 creux par rapport à la bague intérieure du roulement 60 et par rapport aux parois latérales de la roue du ventilateur. De façon similaire, le mouvement essentiellement radial des leviers 64, qui résulte d'une rotation du moyeu creux, est faible et ne se produit qu'au degré nécessaire pour positionner les pales 24 du ventilateur entre la position ouverte illustrée sur la figure 2 et la position fermée illustrée sur la figure 4. De la même manière, le mouvement axial demandé du mécanisme 36 à étrier pour placer les pales 24 entre les positions ouverte et fermée est faible. L'amplitude du mouvement du mécanisme à étrier est illustrée graphiquement sur les figures 1, 3, 7 et 8. L'angle sur lequel les pales sont déplacées entre les positions ouverte et fermée précitées est de l'ordre de 15 -30 . Il convient de noter que la totalité des mouvements relatifs de tous les organes qui se déplacent pour faire tourner les pales du ventilateur est très faible et que le mouvement relatif de ces pièces, provoquant une rotation des pales du ventilateur, est le même, que la roue du ventilateur tourne ou qu'elle soit arrêtée à l'intérieur de l'enveloppe du ventilateur. Dans un modèle expérimental de ventilateur de 61 cm, un mouvement axial de 2,5 cm du mécanisme à étrier provoque le déplacement des pales du ventilateur entre leurspositions d'ouverture et de fermeture complètes. Des pales profilées creuses, en aluminium extrudé, telles qu'illustrées sur les figures IOA et IOB, se sont avérées être la fonmepréférée de pales de ventilateur pour des applications à des ventilateurs centrifuges à pas variable, bien que des pales de conception convenable, d'un autre type, puissent être utilisées. Les pales doivent être aussi légères que possible afin de minimiser les charges en rotation, tout en étant assez rigides pour résister aux contraintes importantes de flexion. En variante, les pales 24 pourraient être réalisées en tôle métallique mince mise en forme sur un noyau à structure en nid d'abeillesexpansé, comme illustré sur les figures 11A et IIB. De telles pales, bien que plus coûteuses, sont ultra-légères et offrent la robustesse et la rigidité demandées pour des applications à des ventilateurs centri15 fuges. Dans les pales profilées illustrées sur les figures IIA et IIB, la structure 66 en nid d'abeillesest une grille métallique qui est pré-usinée à la forme d'un profil d'aile. La peau métallique 68 du profil d'aile est fixée à la structure en nid d'abeillespar l'utilisation d'un certain 20 nombre de techniques de brasage ou de liaison. Des pièces d'extrémité 70 des pales des figures 10A, lOB, lIA, IIB sont fixées de la même manière à la partie restante des pales profilées, par brasage ou liaison. Les pièces d'extrémité 70 assument une fonction de coussinets en ce 25 qui concerne le montage et le mouvement de la pale. Il convient de noter qu'une épaisseur maximale du profil d'aile, peut être comprise entre 5 % et 20 %, et de préférence entre 9 % et 15 % de la longueur de la corde du profil d'aile, est avantageuse. Avec l'utilisation 30 croissante des matériaux composites, on peut prévoir l'utilisation de pales profilées coistruites à partir de tels matériaux. Les pales du ventilateur sont avantageusement montées et articulées autour de leur centre de gravité afin de faciliter le support et la rotation des pales dans la roue du ventilateur. Les axes sur lesquels les pales pivotent sont montés fixement et transversalement entre les parois latérales de la roue afin de renforcer l'ensemble de la roue du ventilateur et de rendre la totalité de l'assemblage plus rigide. Les pales 24 sont avantageusement montées sur un agencement d'axe similaire à l'un de ceux illustrés sur les figures 12 à 15 qui comprennent tous un axe creux de montage d'une pale de ventilateur. Un axe creux de montage est préférable pour des raisons de poids 10 afin de réduire les contraintes de la roue du ventilateur en cours de fonctionnement. Comme illustré sur les figures 12 à 15, la paroi latérale de la roue du ventilateur, qui supporte le poids de la roue et qui est appelée'plaque de soutien", est plus épaisse et plus robuste que la paroi 15 latérale située sur le côté opposé de la roue du ventilateur. La paroi latérale opposée à la plaque de soutien qui comprend l'anneau à orifice par lequel l'air rentre dans la roue du ventilateur, est appelée " flasqe". De plus, les figures montrent que les parois latérales de la 20 roue du ventilateur sont construites de façon à être renforcées aux points de montage des axes d'articulation des pales. Dans l'agencement de montage d'une pale de la figure 12, un ajustement à la presse ou à rétreint existe entre l'axe 72 et la plaque de soutien, tandis qu'un boulontampon 74 fixe le cOté opposé de l'axe creux au flasque de la roue du ventilateur. Dans l'agencement de la figure 13, un dispositif à extension 76 est utilisé pour réaliser un ajustement serré entre la plaque de soutien et l'axe 78. 30 L'axe creux pourrait évidemment être soudé ou brasé à la plaque de soutien. Les boulons d'obturation illustrés sur les figures 12 et 13 peuvent également être brasés aux axes creux de montage des pales. Dans l'agencement de la figure 14, un tirant 80 est utilisé et présente une robustesse et une rigidité suffisantes pour éviter la nécessité de procéder à une opération de soudage ou de brasage sur le boulon. Ceci empêche toute déformation possible ou autre problème métallurgique associé au soudage ou au brasage de certains matériaux à haute résistance à la traction. Un boulon est utilisé de façon similaire dans l'agencement de la figure 15. Alors que le diamètre de la tige du tirant de la figure 14 est utilisé pour positionner l'axe creux sur lequel sont montées les pales du ventilateur, une rondelle/douille 82 est utilisée 10 dans l'agencement de la figure 15. Tous les agencements des figures 12-15 illustrent une partie assemblée, soudée sur le flasque de la roue du ventilateur afin de réduire les contraintes à proximité des trous de montage des axes qui passent à travers le flasque. Il convient en outre 15 de noter que, pour un certain coût, on pourrait monter chaque pale sur son axe de pivotement dans un agencement de paliers qui réduirait encore plus la force nécessaire pour faire tourner les pales pendant la rotation du ventilateur. Enfin, bien que les leviers 64 d'actionnement des 20 pales soient illustrés sur les figures comme étant reliés aux pales sur le côté du bord d'attaque par rapport à l'axe de pivotement de chaque pale, les leviers pourraient tout aussi bien être reliés aux pales, du côté du bord de fuite. Le côté du bord d'attaque de la pale offre une plus grande 25 épaisseur de la partie de la pale sur laquelle le levier peut être articulé. En référence à présent à la figure 16, celle-ci illustre schématiquement un circuit ou système à volume d'air variable. Un bâtiment 100 présente plusieurs espaces 30 102 à chacun desquels est associé un caisson terminal 104 à air. Les caissons terminaux 104 à air régulent individuellement le volume d'air conditionné fourni à l'espace auquel ils sont associé, en fonction de la température de l'air present dans cet espace. Chaque espace 102 comporte de la même manière une gaine 106 d'air de retour 2597166 et un capteur 108 qui communique à la demande en air conditionné pour un espace particulier à la fois avec le caisson terminal à air associé à cet espace et en retour avecledispositif 110 de commande du système. Un groupe 112 5 de conditionnement d'air est disposé à l'intérieur ou à l'extérieur du bâtiment 100 et débite vers un groupe ventilateur centrifuge 114 à pales de pas variable entratné par un moteur 116. L'air est renvoyé au groupe 112 de conditionnement, à partir de chaque espace 102, par les 10 gaines 106 de retour. En fonctionnement, les capteurs 108 détectent le besoin en air conditionné dans les espaces auxquels ils sont associés. Ce besoin détecté est transmis aux caisses terminales 104 à air associées à chaque espace et qui 15 peuvent être commandées afin de faire varier le volume d'air délivré à chaque espace en fonction des besoins détectés pour cet espace. La figure ne montre pas les dispositifs terminaux de chauffage d'air pouvant être utilisés et capables de fournir de l'air chauffé aux caisses terminales 104, lequel air est alors mélangé à l'air conditionné fourni par le groupe ventilateur 114 aux caisses terminales afin de permettre le réchauffement local de l'air délivré par le groupe ventilateur. La demande en air conditionné est détectée dans chaque espace 25 du bâtiment par les capteurs 108 et elle est transmise au dispositif 110 de commande du système. Le dispositif 110 de commande comprend un appareillage destiné à appliquer une force à un mécanisme à étrier 118 afin de moduler le groupe ventilateur 114 en fonction de la demande globale 30 en air conditionné du système. Le mécanisme à étrier 118 agit sur les pales à pas variable du groupe ventilateur 114, conformément auxprincipes développés précédemment. Les figures 7 et 8 illustrent seulement un agencement mécanique par lequel un mouvement axial du 35 mécanisme à étrier 36 peut être réalisé. Tout procédé ou appareil par lequel une force essentiellement axiale de l'arbre d'entratnement du ventilateur peut être appliquée à la bague d'actionnement non tournante 38 suffit pour réaliser les objets de l'invention. La bague 38 pourrait être déplacée pneumatiquement, hydrauliquement ou mécaniquement, par exemple au moyen du dispositif 120 illustré sur les figures 7 et 8. En outre, il convient de noter que la présente invention peut être appliquée à des roues de ventilateur à entree double et largeur double. Le mécanisme à étrier pourrait également être disposé dans un espace compris entre les éléments de la roue du ventilateur ou bien, en variante, à l'extérieur et à distance de l'une des entrées du ventilateur. Dans tous les cas, le mouvement axial des tringles d'actionnement pourrait 15 certainement passer par et être utilisé pour actionner plus que le jeu unique de pales de ventilateur d'une roue de ventilateur à largeur simple. Enfin, il convient de noter que le dispositif faisant varier le pas des pales selon l'invention peut être monté à l'extérieur de la roue du ventilateur, dans une application correspondant à l'image réfléchie du dispositif illustré sur les figures. Dans une telle application, le moyeu creux, la bague d'entraînement et les leviers seraient disposés à l'extérieur de la roue 25 du ventilateur, entre le moyeu de montage et le mécanisme à étrier. Les seules modifications nécessaires porteraient sur la zone des positions des pales du ventilateur. Les pales devraient être montées fixement sur leurs axes de support et les axes devraient pouvoir tourner à l'intérieur 30 de paliers ou de coussinets disposés dans les parois latérales de la roue. En référence à la figure 17, une biellette supplémentaire 84 pourrait être reliée fixement à la pale tournante de l'axe 86 de montage, à l'extérieur de la paroi latérale de la roue du ventilateur, le levier 35 64 d'actionnement étant articulé sur l'extrémité de la 22 2597166 biellette fixe 84 ainsi que sur le moyeu creux. De cette manière, une rotation du moyeu creux provoquerait un mouvement du levier d'actionnement qui, lui-même, ferait tourner l'axe de montage de la pale et cette pale par l'intermédiaire de la biellette reliée fixement à l'axe. En variante, les leviers 64 pourraient être reliés directement aux pales du ventilateur par l'intermédiaire de fentes 88, découpées en biais dans une paroi latérale du ventilateur, comme illustré sur la figure 18. Dans la 10 forme de réalisation de la figure 18, les pales du ventilateur, comme décrit précédemment, sont montées de façon à pouvoir tourner sur des axes creux non tournants de support. Il va de soi que de nombreuses modifications 15 peuvent être apportées au ventilateur centrifuge décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. 23 2597166 REVENDICATIONS 1. Ventilateur centrifuge, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe (14) de ventilateur présentant une entrée (16), une roue centrifuge (12) montée de façon à tourner dans l'enveloppe du ventilateur et comportant une première paroi latérale (28), une plaque de soutien (26) et plusieurs pales (24) de ventilateur montées chacune de façon à tourner sur un axe (30) de pivotement, sur une plage prédéterminée 10 de travail, le degré de rotation d'une pale du ventilateur sur son axe de pivotement déterminant le pas de la pale dans ladite roue du ventilateur, la première paroi latérale définissant une entrée (32) qui coopère avec l'entrée de l'enveloppe du ventilateur pour établir 15 un trajet d'écoulement pour l'air vers l'intérieur de la roue du ventilateur et ladite plaque de soutien définissant une surface de montage, le ventilateur comportant également un arbre (20) d'entraînement de la roue du ventilateur pénétrant dans la plaque de 20 soutien à laquelle il est relié de façon à l'entraîner, de façon que la rotation de l'arbre provoque une rotation de la roue du ventilateur, des moyens à moyeu (58) étant montés sur la surface de montage de la plaque de soutien afin de tourner autour de l'arbre d'entrai25 nement quelle que soit la vitesse de rotation de la plaque de soutien ou de l'arbre d'entraînement, les moyens à moyeu étant reliés aux pales du ventilateur afin qu'une rotation de ces moyens à moyeu autour de l'arbre d'entraînement fasse varier le pas des pales, 30 plusieurs tringles (46) d'actionnement pénétrant dans la plaque de soutien de la roue du ventilateur et étant disposées de façon à se déplacer à travers cette plaque, et des moyens reliant les tringles d'actionnement aux moyens à moyeu afin qu'un mouvement des tringles d'ac35 tionnement à travers la plaque de soutien provoque 24 2597166 une rotation des moyens à moyeu autour de l'arbre d'entraînement. 2. Ventilateur centrifuge selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre 5 un mécanisme à étrier (36) extérieur à ladite roue du ventilateur, les tringles d'actionnement reliant ce mécanisme à étrier aux moyens à moyeu par l'intermédiaire desdits moyens de liaison afin qu'un mouvement du mécanisme à étrier, dans la direction axiale de 10 l'arbre d'entraînement, provoque un déplacement des tringles d'actionnement à travers la plaque de soutien de la roue du ventilateur et entraîne une rotation des moyens à moyeu autour de l'arbre d'entraînement. 3. Ventilateur centriguge selon la revendi15 cation 2, caractérisé en ce que les moyens à moyeu sont montés à l'intérieur de la roue du ventilateur. 4. Ventilateur centrifuge selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une partie (40) du mécanisme à étrier peut tourner et en ce que lesdites 20 tringles d'actionnement sont reliées à la partie tournante du mécanisme à étrier, la rotation de la roue du ventilateur provoquant la rotation, à la vitesse de cette roue, desdites tringles d'actionnement, de ladite partie tournante du mécanisme à étrier et des 25 moyens reliant les tringles d'actionnement aux moyens à moyeu. 5. Ventilateur centrifuge selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens à moyeu sont montés sur un palier (60) comportant une bague 30 intérieure et une bague extérieure, la bague intérieure du palier étant montée fixement sur ladite surface de montage de la plaque de soutien, et en ce que le mécanisme à étrier comprend une partie non tournante (38), le mécanisme à étrier, les tringles d'actionne35 ment et les moyens reliant les tringles d'actionnement aux moyens à moyeu se déplaçant tous le long de l'axe de rotation de la roue du ventilateur en réponse à l'application d'une force dans la direction axiale de l'arbre d'entraînement, à la partie non tournante du mécanisme à étrier. 6. Ventilateur centrifuge selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à convertir le mouvement axial des moyens destinés à relier les tringles d'actionnement aux moyens à moyeu en un mouvement de rotation 10 des moyens à moyeu par rapport à l'arbre d'entraînement. 7. Ventilateur centrifuge selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens à moyeu présentent une encoche (62) découpée en biais et en ce que lesdits moyens destinés à relier les tringles 15 d'actionnement aux moyens à moyeu comprennent une bague d'entraînement (54) reliée fixement aux tringles d'actionnement et comprenant un galet de came (56) qui est retenu dans ladite encoche desdits moyens à moyeu afin qu'un mouvement de ce galet de came dans ladite 20 encoche provoque une rotation des moyens à moyeu par rapport à l'arbre d'entraînement quelle que soit la vitesse de rotation de ce dernier. 8. Ventilateur centrifuge selon la revendication 7, caractérisé en ce que les pales du ventilateur 25 sont montées de façon à tourner sur des axes creux (30) de pivotement montés transversalement entre la première paroi latérale et ladite plaque de soutien. 9. Ventilateur centrifuge selon la revendication 8, caractérisé en ce que les pales sont creuses. 30 10. Ventilateur centrifuge selon la revendications 9, caractérisé en ce que l'épaisseur des pales est comprise entre 9 et 15 % de la longueur de la corde desdites pales. 11. Dispositif pour faire varier le pas 35 des pales d'un ventilateur centrifuge, caractérisé 26 2597166 en ce qu'il comporte une roue centrifuge (12) montée de façon à tourner sur un arbre (20) d'entraînement, et comportant une plaque de soutien (26) , une paroi latérale (28) définissant une entrée (32) et plusieurs 5 pales (24) de ventilateur montées chacune de façon à tourner sur un axe (30) de pivotement, des moyens à moyeu (58) montés sur ladite plaque (26) de soutien de façon à tourner par rapport à la plaque de soutien de la roue du ventilateur et autour dudit arbre d'entrai10 nement, que la roue du ventilateur et l'arbre d'entraînement soient à l'arrêt ou en rotation, des moyens faisant tourner les pales du ventilateur en réponse au mouvement de rotation des moyens à moyeu par rapport à ladite plaque de soutien de la roue du ventilateur, plusieurs 15 tringles (46) d'actionnement espacées autour de et parallèles A l'arbre d'entraînement, ces tringles d'actionnement étant portées par et traversant de façon coulissante la plaque de soutien afin de se déplacer à travers elle, l'arbre d'entraînement passant dans 20 des moyens à bague (54) desquels il est espacé, ces moyens à bague étant reliés fixement aux extrémités des tringles d'actionnement sur un premier côté de la plaque de soutien, des moyens étant destinés à relier les moyens à bague aux moyens à moyeu afin qu'un mouve25 ment des moyens à bague, dans la direction axiale de l'arbre d'entraînement, en réponse à un mouvement des tringles d'actionnement à travers la plaque de soutien, provoque une rotation des moyens à moyeu, des moyens à étrier (36) comportant une partie tournante (40) 30 reliée aux extrémités des tringles d'actionnement opposées aux extrémités reliées auxdits moyens à bague, ladite partie tournante des moyens à étrier étant traversée par et espacée de l'arbre d'entraînement afin que la roue du ventilateur, les moyens à moyeu, lesdits 35 moyens faisant tourner les pales, les tringles d'action- nement, les moyens à bague, les moyens de liaison et la partie tournante des moyens à étrier soient tous entraînés à la vitesse de rotation de l'arbre d'entraînement et qu'ainsi, un mouvement des moyens à étrier dans la direction axiale de l'arbre d'entraînement provoque une rotation des moyens à moyeu autour de l'arbre d'entraînement, indépendamment de la vitesse de rotation de cet arbre, ce qui fait ainsi tourner les pales du ventilateur sur leurs axes de pivotement 10 à un degré qui est prédéterminé et indépendant de la vitesse de la roue du ventilateur. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens à moyeu sont montés à l'intérieur de la roue du ventilateur. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens à moyeu sont montés de façon à tourner sur la bague extérieure d'un roulement à billes (60) dont la bague intérieure est montée sur une partie de la plaque de soutien de la roue du 20 ventilateur, et en ce que lesdits moyens de liaison comprennent au moins un galet de came relié fixement aux moyens à bague, et disposé dans une encoche (62) découpée en biais dans les moyens à moyeu afin qu'un mouvement des moyens à bague, dans la direction axiale 25 de l'arbre d'entraînement, provoque une rotation des moyens à moyeu autour dudit arbre d'entraînement et par rapport à la plaque de soutien de la roue du ventilateur. 14. Dispositif selon la revendication 13, 30 caractérisé en ce que les pales du ventilateur sont en profil d'aile et sont montées de façon à tourner autour de leur centre de gravité, les moyens qui provoquent une rotation des pales comprenant plusieurs leviers (64) qui sont articulés à la fois sur les moyens 35 à moyeu et sur chacune des pales. 28 2597166 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les pales sont montées sur des axes creux (30) de pivotement qui sont eux-mêmes montés transversalement dans la roue du ventilateur. 16. Ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée définie par la première paroi latérale (28) de la roue du ventilateur et l'entrée de l'enveloppe du ventilateur ne sont obstruées par aucun, quelconque, des moyens à moyeu, des tringles 10 d'actionnement et des moyens de liaison. 17. Ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tringles d'actionnement sont montées individuellement dans des paliers (48) A coussinets dans ladite plaque de soutien et sont espacées 15 de façon égale autour de l'arbre d'entraînement. 18. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il laisse totalement dégagée ladite entrée de la paroi latérale. 19. Dispositif selon la revendication 12, 20 caractérisé en ce que les tringles d'actionnement sont montées individuellement dans des paliers à coussinets (48) dans ladite plaque de soutien et sont espacées de façon égale autour de l'arbre d'entraînement.