Brevet FR2611237A1 — publié le 19880826

6ROUPE MOTO-VENTILTEUR DEPOUSSIEREUR La présente invention entre dans le domaine technique des dispositifs de ventilation à dépoussiéreur incorporé, du type centrifuge, destinés à être insérés dans le circuit de filtrage et/ou de ventilation de L'air d'une installation. Plus précisément, L'invention vise les dispositifs équipant les installations de protection collectives mises en place sur les véhicules, notamment blindés, shelters ou matériels analogues. Ce genre d'installation impose l'utilisation d'un dispositif assurant les fonctions de dépoussiérage de l'air, de soufflage de l'air purifié, de rejet des poussières, mais permettant, également, la commande de la puissance du moteur d'entrainement, du ou des ventilateurs, ainsi que le pilotage et la surveillance extérieure du dispositif. Jusqu'à maintenant, chacune de ces fonctions était assumée par un élément distinct, à savoir, par exempLe, un groupe dépoussiéreur mécanique à force centrifuge, du type "cyclone", un moto-ventilateur de dépoussiérage évacuant les poussières retenues par les cyclones, un ventilateur de soufflage de l'air purifié dans l'installation, une unité électronique de puissance pour le moteur et une unité électronique de commande et de surveillance des paramét res du moteur. Ces éléments distincts, insérés dans une installation pour assurer la ventilation et le dépoussiérage de l'air, forment un dispositif encombrant et d'un poids élevé. Par ailleurs, un tel dispositif est amené à être utilisé dans des véhicules amphibies nécessitant une étanchéité parfaite du dispositif, d'autant plus difficile à réaliser que celui-ci est composé d'éléments distincts associés. L'objet de L'invention a pour but de résoudre les inconvénients énoncés ci-dessus en proposant un groupe motoventilateur dépoussiéreur constitué sous la forme d'un module intégré. Un autre but de l'invention vise à réaliser un groupe possédant une bonne étanchéité et de réalisation simple. Un but encore de l'invention est de parvenir à un groupe assurant, par lai-même, le refroidissement du moteur d'entrainement du ventilateur. Un but supplémentaire de l'invention vise à parvenir à un module possédant des caractéristiques de fonctionnement facilement adaptables. Pour atteindre ces buts, le groupe moto-ventilateur dépoussiéreur conforme à l'invention comprend : - un moteur d'entrainement en rotation d'un premier et d'un second moyen de mise en circulation de l'air, disposés de part et d'autre du moteur sur son arbre de sortie, - au moins un moyen dépoussiéreur du type centrifuge placé sur L'entrée d'air et communiquant à sa périphérie par un convergent d'admission avec le second moyen de mise en circulation de l'air relié à l'orifice d'évacuation des poussières, - au moins un conduit principal dirigeant l'air de la sortie du moyen dépoussiéreur au premier moyen de mise en circulation de l'air relié à la sortie de rejet de l'air purifié. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue de face du dispositif conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe longitudinale prise selon la ligne II-II de la fig. 1. Les fig. 3 et 4 sont des coupes transversales prises, respectivement, selon les lignes III-III et IV-IV de la fig. 2. En référence aux fig. 1 et 2, le groupe moto-ventilateur dépoussiéreur conforme à l'invention constitue un module, un ensemble ou un appareil 1, compact ou intégré, capable d'assurer la ventilation et le dépoussiérage de l'air. Le module 1 est inséré, généralement, dans le circuit, non représenté, de filtrage et/ou de ventilation de L'air d'une installation. Le module 1 est constitué, d'une part, d'un motoventilateur 2 composé d'un corps principal 3 et d'une volute de soufflage 4 adaptée sur la face transversale de sortie 5 du corps 3 et, d'autre part, d'un bloc dépoussiéreur 6 adapté sur La face transversale d'entrée 7 du corps 3. Le moto-ventilateur 2 assure l'aspiration de L'air, au moins par une entrée 8 située dans la face transversale avant 9 du module et le rejet de L'air dans l'installation par une sortie 10 constituée par un prolongement tubulaire de la volute de soufflage 4. Le corps 3 comporte, dans sa partie médiane, comme illustré plus particulièrement à la fig. 3, une enveloppe périphérique intérieure 11 délimitant, intérieurement, une enceinte 12 de logement d'un moteur 13 du type à courant continu ou alternatif, avec ou sans balais, hydraulique ou autre. De préférence, le moteur 13 est du type électrique et comprend un rotor 14 guidé en rotation par des roulements 15 dans un stator 16. Le rotor 14 est prolongé par un arbre de sortie 17 faisant saillie, de part et d'autre du corps 3. Cet arbre de sortie 17 est guidé dans un palier 18 amenagé dans La face transversale arrière 19 du bloc 6 et dans un palier 20 formé par la paroi transversale arrière de l'enveloppe périphérique intérieure 11. Selon une caractéristique de l'invention, L'enceinte 12 détermine, également, un espace de Logement d'une unité électronique 22, par exemple de commande et d'asservissement du moteur 13, montée, de préférence, amovible sur une platine de support 23 portée par l'enveloppe périphérique intérieure 11. Cette unité 22 est protégée et accessible par un couvercle 24 muni d'ailettes de refroidissement 25. Le couvercle 24 est adapté sur une pièce latérale 26 fixée à l'enveloppe périphérique 11 et sur la platine 23. L'enveloppe périphérique intérieure 11 est reliée à une enveloppe périphérique extérieure 27 par des parois 28 parallèles à l'axe du moteur 13 et qui délimitent, avec les enveloppes 11 et 27, au moins un conduit 29 et, par exemple, deux conduits de canalisation de l'air traversant de part en part le corps 3. Les conduits 29 possèdent une section droite en secteur de couronne entourant ainsi, au moins partiellement, l'enveloppe périphérique intérieure 11 et, donc, L'enceinte de logement 12. L'enveloppe périphérique extérieure 27 possède une paroi transversale arrière 30 disposée, en correspondance avec le palier 20, pour délimiter, avec ce dernier, un convergent d'admission 31 qui débouche au centre de la volute de soufflage 4. La forme du convergent 31 est directement déterminée, de manière à assurer un écoulement de l'air avec des phénomènes tourbillonnaires réduits. La volute de soufflage 4, montée sur la face transversale de sortie 5 du corps 3 par des organes d'assemblage 32, tels que des vis, est constituée d'un carter 33, de préférence angulairement orientable. Le carter 33 détermine, intérieurement, une chambre 34 dans laquelle prend place un moyen 35, appelé par la suite premier moyen de mise en circulation de l'air, de préférence.du type centrifuge, tel qu'une roue à aubes montée sur l'arbre de sortie 17 du moteur 13. Comme illustré par les fig. 2 et 4, le moto-ventilateur 2 et, plus particulièrement, la face transversale d'entrée 7 du corps 3, porte le bloc dépoussiéreur 6 par sa face transversale arrière 19 à l'aide de moyens d'assemblage 37. Le bloc dépoussiéreur 6 comprend au moins une entrée 8 d'aspiration de l'air et, par exemple, huit entrées ménagées dans sa face transversale avant 9, comme illustré à la fig. 1. Chaque entrée d'aspiration 8 comporte un moyen 38 dépoussiéreur mécanique, monté de façon étanche dans la face transversale avant 9. Ce moyen 38 est du type cyclone à centrifugation des poussières par des déflecteurs hélicoidaux statiques 39 disposés à l'entrée d'un conduit cylindrique 40. Les cyclones 38 sont montés parallèlement entre eux dans au moins un canal 41 et, par exemple, deux canaux ménagé dans le bloc 6 et débouchent dans les conduits de canalisation 29 par des tuyères de sortie 42 prolongeant les conduits 40 et montées de façon étanche dans la face transversale arrière 19 du bloc 6. Les canaux 41 possèdent, de préférence, une section droite complémentaire de la section droite des conduits de canalisation 29, pour permettre une répartition régulière, dans les conduits 29, de l'air sortant des tuyères 42. Les canaux 41 sont délimités par une enveloppe périphérique extérieure 43 raccordée, par des parois 44 parallèles à l'axe des cyclones, à une volute de refoulement 45 contenant un moyen 46, appelé par la suite second moyen de mise en circulation de l'air, du type centrifuge, tel qu'une roue à aubes montée sur l'arbre de sortie 17 du moteur 13. La volute de refoulement 45 communique, par un convergent d'aspiration 47 pseudo-annulaire, avec les entrées d'aspiration 8 à travers des lumières 48 ménagées, pour chaque cyclone 38, entre le conduit 40 et la tuyère 42. La volute de refoulement 45 communique, également, avec un orifice 49 d'évacuation des poussières ménagé, avantageusement, dans la face transversale avant 9 du bloc 6 qui possède aussi Les entrées d'aspiration 8. Toutefois, pour obtenir un fonctionnement optimal du module, l'orifice d'évacuation 49 est situé dans le demi-plan inférieur de la face avant 9, tandis que les entrées d'aspiration 8 occupent, au plus, le demi-plan supérieur, comme illustré à la fig. 1. Il est prévu d'aménager, dans la partie inférieure de La volute de refoulement 45, un trou 50 de montage d'un capteur de vitesse, non représenté, qui débouche dans un logement 51 accessible par un couvercle 52 porté par la volute de refoulement 45. Le capteur détecte la vitesse de rotation du second moyen 46 de mise en circulation de l'air muni, à cet effet, de doigts 53. Le groupe moto-ventilateur dépoussiéreur décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante. La commande du moteur 13 provoque la mise en rotation des premier 35 et second 46 moyens de mise en circulation de l'air. L'air aspiré par le premier moyen pénètre dans Les cyclones 38 où il prend un mouvement hélicoidal créé par les déflecteurs 39. Les poussières en suspension sont centrifugées à l'intérieur des conduits 40 et séparées de l'air qui, purifié, sort par les tuyères 42 pour emprunter les conduits 29. L'air est ensuite pris en charge par le ventilateur 35 pour être rejeté dans l'installation par la sortie 10. Le second moyen de mise en circulation de l'air 46 aspire, par le convergent 47 et les lumières 48, les poussières centrifugées dans les cyclones 38 et les rejette à l'extérieur du module par l'orifice d'évacuation 49. Le second moyen de mise en circulation de l'air assure ainsi un meilleur rendement aux cyclones en évitant une accumulation des poussières à leur périphérie. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que l'air est purifié dès son entrée dans le module. L'air, dépourvu ainsi de poussières, balaie la paroi extérieure de L'enveloppe périphérique intérieure 11 et contribue ainsi au refroidissement du moteur, sans en altérer son fonctionnement. Pour améliorer cette fonction, il peut être prévu de former des ailettes de refroidissement 54 rayonnant radialement, à partir de l'enveloppe périphérique 11, à l'intérieur des canaux 29. Ces ailettes 54 augmentent la surface dissipative de l'enceinte 12 contenant le moteur 13 et l'unité électronique 22. Dans le même sens, pour améliorer le refroidissement du module, il peut être envisagé, selon une première variante, de ménager, d'une part, une ouverture 55 transversale dans l'enveloppe périphérique intérieure 11, de préférence à proximité de la sortie des tuyères 42, entre les canaux 29 et L'enceinte 12 et, d'autre part, une intercommunication 56 ménagée dans le palier 20, entre l'enceinte 12 et la chambre d'aspiration 34. Cet aménagement permet de créer, à l'intérieur de l'enceinte 12, une circulation d'air qui ventile directement le moteur 13 et L'unité électronique 22 associée. Selon une seconde variante, une roue à aubes 57, représentée en trait mixte, peut être montée à l'intérieur de L'enceinte 12, solidaire de L'arbre de sortie 17 du moteur 13. L'ouverture transversale 55 est alors conservée, tandis qu'une sortie d'air extérieure 58 est ménagée dans le couvercle 24 pour assurer une ventilation ou un soufflage vers L'extérieur de l'air entrant par l'ouverture 55. Lorsque le module selon l'invention équipe une installation destinée à être amphibie, une plaque obturatrice, non représentée, peut être adaptée dans un palier 59 de la face transversale avant 9 du module, pour fermer avec étanchéité les entrées d'aspiration 8 et l'orifice d'évacuation 49. Le groupe moto-ventilateur dépoussiéreur conforme à l'invention offre L'avantage de représenter un appareil compact dont chacune des parties présente une modularité fonctionnelle pouvant être aisément adaptée aux caractéristiques particulières de fonctionnement devant être conférées au groupe. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS : 1 - Groupe moto-ventilateur dépoussiéreur de l'air d'une installation de ventilation comportant au moins une entrée (8) d'aspiration de l'air, une sortie (10) de rejet de l'air purifié et un orifice (49) d'évacuation des poussières, caractérisé en ce qu'il est réalisé sous la forme d'un module comprenant - un moteur d'entraînement (13) en rotation d'un premier (35) et d'un second (46) moyen de mise en circulation de l'air, disposés de part et d'autre du moteur (13) sur son arbre de sortie (17), - au moins un moyen dépoussiéreur (38) du type centrifuge placé sur l'entrée d'air (8) et communiquant à sa périphérie par un convergent d'admission (47) avec le second moyen de mise en circulation de l'air relié à l'orifice d'évacuation (49), - au moins un conduit principal (29) dirigeant l'air de la sortie du moyen dépoussiéreur (38) au premier moyen de mise en circulation de l'air relié à la sortie de rejet (10). 2 - Groupe selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs entrées d'aspiration (8) qui débouchent, comme l'orifice d'évacuation des poussières (49), sur la face transversale avant (9) dudit module. 3 - Groupe selon la revendication 2, caractérisé en ce que les entrées d'aspiration (8) sont situées dans le demi-plan supérieur de ladite face transversale avant (9) et en ce que L'orifice d'avacuation (49) est situé hors de ce demi-plan. 4 - Groupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module comprend un corps central (3) comportant une enveloppe périphérique extérieure (27) reliée à une enveloppe périphérique intérieure (11) contenant le moteur (13), par des parois (28) parallèles à l'axe du moteur avec lesquelles les enveloppes délimitent au moins deux conduits principaux (29). 5 - Groupe selon la revendication 4, caractérisé en ce que des ailettes de refroidissement (54) rayonnent radialement à l'intérieur d'au moins un conduit principal (29) à partir de l'enveloppe périphérique intérieure (11). 6 - Groupe selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'enveloppe périphérique intérieure (11) délimite une enceinte (1Z) de logement du moteur (13) et d'une unite (22) de commande et d'asservissement du moteur (13). 7 - Groupe selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'enceinte (12) communique avec au moins un conduit de canalisation (29) par une ouverture transversale (55) et avec une prise d'air extérieure. 8 - Groupe selon la revendication 7, caractérisé en ce que la prise d'air extérieure est constituée par une intercommunication (56) avec une chambre (34) contenant le premier moyen de mise en circulation de l'air. 9 - Groupe selon les revendications 1 et 7, caractérisé en ce que la prise d'air extérieure est constituée par une sortie (58) ménagée dans un couvercle (24) d'accès à l'unité électronique (22) et en ce que L'enceinte (12) contient une roue à aubes (57) montée sur l'arbre de sortie (17) du moteur (13). 10 - Groupe selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la face transversale avant (9) du module comprend un palier (59) d'adaptation d'une plaque obturatrice des entrées d'aspiration (8) et de L'orifice d'évacuation (49). 11 - Groupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que Le premier (35) et le second (46) moyens de mise en~circulation de l'air sont du type centrifuge.