Brevet FR2664023A1 — publié le 19920103

La présente invention a pour objet un ventilateur électronique de plafond qui apporte un très large ensemble d'avantages comparativement à ceux qui étaient utilisés jusqu'à présent pour la même fin. Relativement à la technique antérieure, il convient de signaler qu'on ne peut ajouter que peu de choses de la technique actuelle à l'ancien système de ventilation consistant à placer au plafond un ventilateur suspendu à la façon d'un pendule et qui était mis en mouvement par une force exercée manuellement ; par la suite, ce système a été remplacé par les ventilateurs modernes à pales tournantes, en raison de leurs avantages de plus grande efficacité et de plus grande simnlicité. Rinsi, les antiques ventilateurs de plafond n'ont pas orogressé techniquement et, en pratique, ils ne sont plus utilisés qu'au Moyen-Orient, leur pays d'origine. Leur entraînement reste encore manuel, l'énergie nécessaire leur étant transmise par un cordon ou analogue. Or, ces ventilateurs présentent un accroissement progressif d'amplitude angulaire, à partir de leur position initiale ou de repos, jusqu'à ce qu'ils prennent leur mouvement de travail normal, en tirant parti des forces d'inertie issues de leur déplacement pendulaire, fait dont la présente invention ne tire pas entièrement parti, ainsi qu'on le commentera plus bas. Le dispositif selon l'invention est destiné à permettre d'utiliser ces beaux ventilateurs de plafond de telle manière qu'ils puissent constituer un moyen de ventilation commode et efficace sans perdre leur caractère ornemental. L'ensemble se présente sous la forme d'une carcasse prismatique pouvant se fixer au plafond, à l'intérieur de laquelle sont logés le dispositif moteur chargé d'imprimer le couple nécessaire pour mettre la pale du ventilateur en mouvement, et ses moyens de commande élec troniques. Le dispositif moteur est électromagnétique à circuit imprimé unipolaire, et à rotation angulaire de + 450, construit par assemblage modulaire d'éléments d'inducteur et d'éléments d'induit, ce qui permet d'augmenter la puissance d'une façon simple, en incorporant un plus grand nombre de ces éléments. Son stator est for mé de lames planes et parallèles sur lesquelles sont disposés les aimants permanents inducteurs ; entre ces lames, sont disposées d'autres lames ayant la forme approximative d'un secteur de cercle, et qui portent des bobinages imprimés plats ; ces lames sont montées sur un arbre plat commun, par l'intermédiaire duquel les bobinages sont alimentés, à l'aide de circuits imprimés disposés le long de cet arbre, de sorte qu'elles forment le rotor du dispositif moteur.Dans un mode de réalisation préféré, le rotor et le stator sont exécutés en une matitre isolante du type FR-4 (fibre de verre). L'arbre du rotor est fixé à ses deux extrémités à des tourillons cylindriques qui sont montés sur des roulements disposés dans la carcasse et émergent de cette dernière sur une longueur suffisante pour permettre d'effectuer la fixation de la pale du ventilateur à l'aide de trous diamétraux traversants ménagés aux extrémités de ces tourillons par l'intermédiaire d'une pièce ou d'un bras intermédiaire qui réunit les deux parties, ce qui assure le déplacement simultané de l'ensemble. Le dispositif moteur est commandé par des circuits électroniques de contrôle-commande, et l'ensemble comprend deux sources d'alimentation différentes, l'une de puissance et l'autre pour les composants électroniques. te circuit de commande est composé des modules sui van tus - actionneur de moteur : c'est le module de puissance chargé de l'activation du moteur - actionneur de commande du moteur : module chargé d'assurer la nécessaire commande électronique du module de puissance actionneur de moteur - circuit générateur d'incrément angle initial-maximum : module chargé de générer un incrément et une régulation de l'angle parcouru, qui peut être réglé de manière qu'il soit au maximum de + 45 , y compris à partir de le premier déplacement de la pale du ventilateur depuis sa position de repos de 00. - Capteur d'angle : cet instrument est celui qui est chargé de capter et de transmettre au module actionneur de commande une information qui se rapporte à l'angle parcouru par le rotor et, par suite, par le ventilateur. Ledit capteur peut être du type inductif, capacitif ou photo-électrique ; et il se place face à un élément de l'induit du rotor. En variante, le ventilateur peut comporter d'autres circuits incorporés, de manière à pouvoir être commandé par télécommande. Ces autres circuits permettent tout d'abord la commande à distance de marche-arrêt du ventilateur ; puis la commande du réglage de l'angle de déplacement de sa pale de ventilateur. De même, on peut incorporer d'autres circuits qui permettent de même de commander à distance des éléments facultatifs de l'ensem ble, tels que : commande de marche-arrêt d'un générateur d'ozone, commande de marche-arrêt d'un élément chauffant. Rinsi qu'on l'a indiqué plus haut, l'ensemble ventilateur pourra comprendre, incorporé comme accessoire, un élément générateur d'ozone pour améliorer l'ambiance de la pièce d'habitation dans laquelle se trouve le ventilateur. De même, on pourra incorporer dans la pale de ventilation un élément chauffant à résistance imprimée qui assurera le chauffage de la pièce d'habitation et l'appareil pourra aussi comprendre, dans sa pale, un réceptacle, exécuté en tissu à mailles, dans lequel on pourra placer un diffuseur de parfum classique qui créera une ambiance plus agréable. La pale de l'ensemble ventilateur sera plane, suspendue à son arbre solidaire du rotor par des pièces intermédiaires qui réunissent ses extrémités, ce qui provoque un déplacement simultané du système pendulaire ainsi réalisé. Son exécution sera de préférence en tissu de rigidité plus ou moins grande. On trouvera une description détaillée de l'invention en se reportant aux dessins annexés sur lesquels on a représenté à titre d'exemple et sans caractère limitatif une forme préférée de réalisation de l'invention. La figure L est une vue en perspective d'une forme préférée de réalisation du ventilateur selon l'invention. La figure 2 représente schématiquement par trois vues, et la réalisation mécanique de l'ensemble, dans laquelle on peut apprécier la disposition adoptée pour ses composants. La figure 3 est un schéma bloc sur lequel on peut voir les circuits qui composent le système de contrôle-commande électronique, lesquels permettent la commande de l'ensemble. La figure 1 présente une vue extérieure de l'ensemble en perspective, sur laquelle on voit en premier lieu une carcasse prismatique 1 par la surface supérieure de laquelle le ventilateur se fixe à un plafond. Dans un côté de la carcasse 1, est prévue une grille de communication avec l'extérieur pour le générateur d'ozone 23-, pour les cas où l'appareil comprend cet élément facultatif. Aux extrémités opposées de la carcasse 1, émergent les tourillons 8 fixés à l'arbre plat du rotor, tourillons 8 dans lesquels se logent les bras 15 qui constituent les moyens d'assemblage entre le dispositif moteur et l'arbre 14 auquel la pale du ventilateur 11 est suspendue, cette pale pouvant être réalisée en une matière flexible ou rigide.Sur cette pale du ventilateur 11, est disposé extérieurement un réceptacle 13 destiné à recevoir un diffuseur de parfum, ce dernier étant un compartiment fixé à la pale Il par couture, collage, etc.. A l'intérieur de la pale du ventilateur 11, pourra être logé un circuit chauffant comprenant une plaque munie d'une résistance électrique imprimée 12. La figure 2 montre, par trois vues, les composants du ventilateur qui sont situés à l'intérieur de la carcasse 1, en particulier la constitution du dispositif moteur qui actionne le ventilateur. C'est ainsi que, dans la vue de dessus 2.1, on a représenté les plaques ou lames planes 2 qui constituent l'inducteur ou stator, lesquelles sont disposées parallèlement entre elles, tandis qu'entre ces plaques, sont disposées d'autres plaques 4 qui présentent la forme de secteurs de cercle et forment la partie induit du rotor,muni d'un arbre plat 6 sur lequel elles sont fixées, de sorte qu'on obtient un ensemble modulaire d'éléments d'inducteur et d'induit qui permet d'augmenter la puissance par simple incorporation d'un plus grand nombre de modules analogues à ceux décrits antérieurement.Dans la partie supérieure de la figure, on voit l'ensemble de circuits électroniques 10, qui est chargé de la commande et au contrôle du dispos il tif moteur, ainsi qu'un générateur d'ozone qui peut être incorporé facultativement dans l'appareil. La vue de profil 2.2 montre en premier plan l'une des plaques 4 de l'induit, sur laquelle est réalisé, à la façon d'un circuit imprimé, un bobinage plat 5, lequel est alimenté par un circuit, également imprimé, qui est prévu pour cela sur l'arbre plat 6. Dans une position située en arrière de la plaque 4 de l'induit, on voit une surface de l'inducteur 2 sur laquelle sont disposés les aimants permanents d'induction 3. Dans la partie supérieure, on a représenté un capteur d'angle 22 chargé du contrôle de la position du rotor pendant son déplacement. Sur la vue en plan 2.3, on voit en premier lieu la disposition de la plaque d'induit 4, située en position intermédiaire entre deux éléments d'inducteur 2. On observe également le circuit de conducteurs 7 prévus sur l'arbre plat 6 du rotor et par l'intermédiaire desquels sont alimentés les bobinages plats 5 des plaques d'induit. De même, on a représenté en détail les tourillons 8 qui constituent les extrémités de l'arbre plat 6, et on remarque qu'ils sont montés sur des roulements 9 qui les supportent et rendent leur rotation possible. La figure 3 est un schéma bloc qui porte les circuits constitutifs du système de contrôle-commande électronique compris dans le ventilateur. En premier lieu, on peut apprécier la disposition indépendante des deux sources d'alimentation, une première source 19, ou source d'alimentation en puissance, et une deuxième source 20, ou source d'alimentation électronique. Le dispositif moteur 1o est alimenté par la première source, par l'intermédiaire de son module actionneur 17.Cette source alimente aussi le générateur d'ozone 23 ainsi que la plaque chauffante à circuit imprimé 24, le fonctionnement de cette plaque chauffante étant conditionné par le fonctionnement simultané du dispositif moteur 16, par l'intermédiaire de son module actionneur 17, lequel envoie le signal correspondant qui permet l'alimentation de l'élément chauffant 24. tes autres composants ou modules électroniques sont alimentés par la source d'alimentation électronique 20. Ainsi qu'on l'indique, le dispositif moteur 16, est actionné par le module de puissance actionneur de moteur 17, ce dernier étant piloté électroniquement par un module de commande actionneur de moteur 18, lequel agit comme transducteur pour les signaux reçus en provenance du capteur d'angle 22 qui capte la position que le rotor occupe dans son mouvement, et pour les signaux émis par un circuit générateur d'incrément d'angle ini tial-maximum 21. Ces signaux permettent de régler le déplacement angulaire du rotor dans le dispositif moteur 16, ce qui permet d'imprimer à ce dernier un déplacement initial-maximum constitué par une rotation de + 45". te ventilateur pourra être actionné facultativement par commande à distance, ce pourquoi il peut comprendre les modules électroniques suivants, qui rendent cette modalité possible - module général de marche-arrêt 25, qui envoie ses signaux au circuit générateur d'incrément d'angle initial-maximum. - Module de réglage de l'angle 26, qui permet d'ajuster le déplacement angulaire dans le dispositif moteur, et dans lequel est inclus un angle initial-maximum pour ce déplacement de + 450. Ce module envoie ses signaux au circuit générateur d'incrément d'angle initial-maximum. - Module 27 pour la mise en marche du dispositif générateur d'ozone, auquel il envoie son signal. - Module 28 pour la mise en marche du circuit de chauffage, pour lequel doit nécessairement être assurée la condition de marche simultanée du dispositif moteur 15. R E V E N D I C k T I- O N S 1. Ventilateur électronique de plafond, caractérisé en ce qu'il est constitué par un appareil pouvant être fixé à un plafond, qui est constitué par une carcasse métallique (1) de forme prismatique à l'intérieur de laquelle est logé un dispositif moteur-électromagnétique à circuit imprimé unipolaire et à rotation angulaire de + 45 , ce dispositif étant constitué par un système modulaire d'éléments d'inducteur (2) et d'éléments d'induit (4), lesquels sont réalisés en une matière non conductrice et de préférence en fibre de verre du type FR-4, ce dispositif étant chargé d'engendrer le couple nécessaire pour mettre en mouvement la pale (11) ou le ventilateur proprement dit, le rotor du dispositif moteur et l'arbre (14) auquel est suspendue la pale de ventilateur (11) étant réunis solidairement par l'intermédiaire de leurs bras correspondants (15), ladite pale pouvant porter dans ses grandes faces un réceptacle où l'on peut introduire un diffuseur de parfum, le mouvement du dispositif moteur étant commandé par des circuits électroniques qui lui font reproduire une impulsion manuelle, en tirant parti de la fréquence naturelle d'oscillation du pendule formé par la pale (11) du ventilateur lorsqu'elle est suspendue à son arbre (14), le ventilateur pouvant facultativement comprendre un autre ensemble d'éléments ou circuits actionnés par télécommande, qui peuvent être télécommande de marche-arrêt du ventilateur, télécommande de réglage de l'angle de rotation, télécommande de marche-arrêt de l'élément chauffant qui peut être incorpore à l'intérieur de la pale du ventilateur, télécommande de marche-arrêt d'un générateur d'ozone qui peut être incorporé dans l'appareil. 2. Ventilateur électronique de plafond selon la revendication l, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif moteur-électromagnétique (16) à circuit imprimé unipolaire et à rotation angulaire constitué par un système modulaire d'éléments d'inducteur (2) et d'éléments d'induit (4), la puissance de ce dispositif moteur pouvant être augmentée par l'addition de modules supplémen taies 3.Ventilateur électronique de plafond selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans le dispositif moteur (16), l'inducteur ou stator est for mé de lames planes (2) sur lesquelles sont disposés des aimants permanents (3), tandis qu'entre ces lames (2), sont disposées d'autres lames (4) en forme de secteur de cercle qui portent des bobinages plats imprimés (5), ces lames (4) étant solidaires d'un arbre plat (6) qui porte un circuit électrique, également imprimé, par l'intermédiaire duquel les bobinages (5) précités sont alimentés, de sorte qu'on obtient un ensemble mobile, composé des lames (4) et de l'arbre (6), qui forme l'induit ou le rotor du dispositif moteur, ces éléments étant de préférence réalisés en une matière du type de la fibre de verre FR-4. 4. Ventilateur électronique de plafond selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif moteur (16) et, avec lui, la pale (11) du ventilateur réunie directement à ce dispositif, peuvent décrire un mouvement de rotation oscillante, lequel peut être compris entre + 450. 5. Ventilateur électronique de plafond selon la revendication L, caractérisé en ce qu'il comprend des sources d'alimentation indépendantes (19, 20) pour le circuit de puissance (17) et le circuit de commande (18). 6. Ventilateur électronique de plafond selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce qu'il comprend des circuits électroniques de contrôle-commande, constitués par un circuit actionneur du dispositif moteur (16), ce circuit étant un module de puissance (17) chargé de l'activation du dispositif moteur, un circuit de commande (18) de l'actionneur du dispositif moteur, qui assure la commande électronique nécessaire du module de puissance (17) de 1'actionneur (17), et comprend à son tour un élément capteur d'angle (22) qui peut être du type inductif, capacitif ou photo-électrique et a pour mission d'indiquer l'angle parcouru par le rotor sur sa trajectoire, par un signal approprié envoyé au module de commande (18) de l'actionneur du dispositif moteur. 7. Ventilateur électronique de plafond selon les revendications 1, 3 et 5, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit électronique générateur d'incrément d'angle initial-maximum (21), ce circuit étant chargé de commander un incrément d'angle parcouru, et pouvant régler de maniare que, lorsque le ventilateur part de sa position de repos de 00, ce dernier commence son oscillation pour atteindre finalement sa valeur maximum de parcours de + 450, ce circuit envoyant un signal au circuit de commande (18) de l'actionneur du dispositif moteur. 8. Ventilateur électronique de plafond selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend éventuellement un générateur d'ozone (23) convenablement disposé à l'intérieur de sa carcasse. 9. Ventilateur électronique de plafond selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend éventuellement un élément chauffant (24) composé de résistances disposées en un circuit imprimé, cet élément étant logé dans la partie intérieure de la pale (11) du ventilateur. 10. Ventilateur électronique de plafond selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un réceptacle (13) pratiqué dans sa pale (11) pour recevoir un diffuseur de parfum, ledit réceptacle pouvant être du type en forme de boite et étant fixé par couture, collage ou autre forme d'assemblage analogue et étant réalisé en une matière tissée qui permet la libre circulation de l'air. 11. Ventilateur électronique de plafond selon les revendications 1, 6, 7, 8 et 9, caractérisé en ce qu'il comprend éventuellement des circuits pour la télécommande des éléments suivants : commande générale marche-arrêt du ventilateur, commande de réglage de l'angle de déplacement, commande marche-arrêt de l'élément chauffant (24), commande marche-arrêt du générateur d'ozone (23).