Brevet FR2683269A1 — publié le 19930507

La présente invention concerne un ventilateur, notamment pour une installation de chauffage ou de cli- matisation pour véhicules automobiles, comportant un carter pourvu d'au moins une ouverture axiale d'aspira- tion dans laquelle est disposée une roue de ventilateur, qui comporte une couronne de pales, reliée par l'inter- médiaire de rayons à un moyeu et dont des extrémités axiales, dirigées vers l'ouverture d'aspiration, sont maintenues au moyen d'un anneau extérieur d'appui. Des ventilateurs du type précité sont déjà utilisés en pratique de façon satisfaisante depuis plu- sieurs années Notamment ils offrent l'avantage de per- mettre une fabrication peu coûteuse et notamment il est possible de les utiliser avec un double sens d'écou- lement grâce au rayon assurant la liaison de la couronne de pales du ventilateur avec un moyeu Dans l'industrie des véhicules automobiles, on utilise à l'heure actuelle, dans des installations de chauffage et de climatisation, de plus en plus des filtres qui sont constitués par des filtres à charbon actif et/ou des filtres de parti- cules Des essais ont montré que, dans des installations de ce genre, les ventilateurs du type défini ci-dessus conduisent à des difficultés à cause de l'augmentation du bruit produit en ce qui concerne la quantité d'air débitée. L'invention a pour but de perfectionner un ventilateur du type défini cidessus de telle sorte que la production de bruit soit réduite et que la quan- tité d'air débitée soit augmentée, de telle sorte que ces ventilateurs permettent également d'obtenir, dans des installations avec filtres des débits d'air qui correspondent aux impératifs actuels. Ce problème est résolu en ce que la zone extrê- me, dirigée vers l'ouverture d'aspiration, des pales du ventilateur est pourvue sur son pourtour d'un recouvre- ment qui s'étend, dans une direction axiale, sur au moins 10 % de la longueur axiale des pales du ventila- teur. Des essais pratiques ont montré que, par ce moyen intrinsèquement simple, on peut éviter d'une part dans une large mesure des bruits sourds de basses fré- quences tout en augmentant d'autre part la quantité d'air débitée Cela est vraisemblablement basé sur le fait que, sous l'action du recouvrement, la quantité d'air débitée est concentrée de telle sorte que des courants de court-circuit entre le côté de refoulement et le côté d'aspiration sont réduits sans avoir à disposer des moyens particuliers d'étanchéité entre l'ouverture d'aspiration (rebord) et la roue du ventilateur Au contraire on peut laisser subsister dans cette zone un intervalle relativement grand, qui est nécessaire en pratique du point de vue de la construction pour faire en sorte que la roue du ventilateur ne frotte pas contre le carter, également lorsqu'elle est légère- ment déformée sous l'action de forces qui sont engen- drées lors d'une négociation d'un fort tournant ou bien sur une route cahoteuse. Selon une autre particularité de l'invention, il est prévu que le recouvrement soit formé sur l'anneau d'appui de la roue de ventilateur, fabriquée sous la forme d'une pièce en matière plastique moulée par injec- tion L'invention peut ainsi être mise en oeuvre d'une façon simple par le fait que dans l'essentiel l'anneau d'appui connu est élargi de telle sorte qu'il constitue le recouvrement désiré Une roue de ventilateur de ce genre peut être fabriquée avec une légère modification de l'outillage utilisé auparavant de sorte que les frais supplémentaires sont relativement petits. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mis en évidence dans la suite de la des- cription, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin unique annexé qui représente schéma- tiquement en vue en coupe axiale un ventilateur conforme à l'invention. Le ventilateur représenté sur le dessin est agencé pour un double flux ou sens d'écoulement Il comporte un carter spiral 10, qui est pourvu sur les deux côtés frontaux d'ouvertures d'aspiration 11, 12 ou de châssis A l'intérieur du carter spiral 10 est disposée une roue de ventilateur 13, qui est emmanchée par un moyeu 14 sur un arbre 15 d'un moteur électrique 16 Le moyeu 14 porte à l'aide de rayons 17 une couronne de pales 18, qui dépassent des deux côtés d'une paroi de forme annulaire reliée aux rayons 17 Les zones ex- trêmes, dirigées vers les ouvertures d'aspiration 11, 12, des pales 18 du ventilateur sont soutenues à l'aide d'anneaux d'appui 19, 20 qui sont élargis de telle sorte qu'ils servent simultanément de recouvrement du pourtour extérieur des pales 18 du ventilateur Le recouvrement constitué par les anneaux d'appui 19, 20 s'étend respec- tivement sur au moins 10 % de la longueur axiale totale des pales 18 du ventilateur de telle sorte que, dans le cas de la réalisation à double flux, au total au moins 20 % de la longueur axiale des pales 18 du ventila- teur sont recouverts La largeur des anneaux d'appui 19 dans une direction axiale ne doit cependant pas dé- passer 12,5 % de la longueur axiale des pales 18 du ventilateur, c'est-àdire que le recouvrement ne doit pas s'étendre sur plus de 25 % de la longueur axiale des pales 18 du ventilateur. Comme le montre le dessin, le diamètre des ouvertures d'aspiration 11, 12 constituées par les re- bords est défini de telle sorte que les ouvertures d'as- piration 11, 12 s'étendent dans une direction axiale respectivement jusqu'à environ un tiers de la dimension radiale des pales 18 du ventilateur, c'est-à-dire qu'el- les sont recouvertes sur les 2/3 et qu'l/3 est visible dans une direction axiale. Entre les ouvertures d'aspiration 11, 12 consti- tuées par les rebords du carter spiral 10 et la roue 13 du ventilateur, il existe un intervalle d'air rela- tivement grand qui, pour des raisons de construction, est d'un ordre de grandeur de 2 mm à 4 mm Cet interval- le est nécessaire pour faire en sorte que, en tenant compte des tolérances de montage et des déformations dynamiques, la roue 13 du ventilateur ne frotte pas contre les rebords Sous l'effet du recouvrement, cons- titué par les anneaux d'appui 19, 20, des pales 18 du ventilateur, on obtient que, malgré cet intervalle, des courants de court-circuit entre le côté de refoule- ment de la roue 13 du ventilateur et le côté d'aspiration soient évités dans une large mesure dans la zone des ouvertures d'aspiration 11, 12 Ainsi on est assuré d'une part que des bruits sourds de basses fréquences ne se produisent pas, ou seulement à un degré très limi- té, tandis que d'autre part le volume d'air débité et par conséquent le rendement du ventilateur sont augmentés. Egalement des bruits de hautes fréquences sont réduits, ce qui est basé sur une diminution des turbulences et par conséquent sur un écoulement plus uniforme. En pratique, il est judicieux de fabriquer la roue 13 du ventilateur, réalisée sous la forme d'une pièce moulée par injection, de telle sorte que les recou- vrements soient formés sur les anneaux d'appui 19, 20. A cet effet, il est prévu que les anneaux d'appui 19, aient un plus grand diamètre dans leurs zones exté- rieures et qu'ensuite ils rejoignent en oblique ou avec un arrondi les bords extérieurs des pales 18 du ventila- teur Il est cependant également possible de réaliser le recouvrement sous la forme d'une pièce séparée, qui sera ensuite fixée d'une manière correspondante sur la roue 13 du ventilateur A cet égard, il est égale- ment possible de fabriquer le recouvrement en un autre matériau, par exemple en un feuillard d'acier ou analo- gue, et de le monter d'une manière correspondante sur la roue 13 du ventilateur. Une amélioration des conditions d'écoulement, c'est-à-dire une diminution des courants de court-circuit, est également possible en disposant dans les ouvertures d'aspiration 11, 12 des éléments rapportés qui réduisent le diamètre des ouvertures d'aspiration, notamment jus- qu'à un diamètre plus petit que le diamètre intérieur des pales 18 du ventilateur Il est ainsi possible évi- demment de réduire les bruits sourds de basses fréquences et cependant également en correspondance le débit d'air est diminué. Il est à noter à cet égard que des roues de ventilateurs comportant des recouvrements des zones extrêmes des pales donnent également des résultats avan- tageux dans le cas de carters de forme spirale comportant des parois parallèles Des larges anneaux d'appui 19, servant de recouvrement ont alors également une influ- ence efficace en ce qui concerne la diminution des bruits. REVENDICATIONS 1. Ventilateur, notamment pour une installation de chauffage ou de climatisation pour véhicules automobi- les, comportant un carter pourvu d'au moins une ouverture axiale d'aspiration dans laquelle est disposée une roue de ventilateur, qui comporte une couronne de pales, reliée par l'intermédiaire de rayons à un moyeu et dont des extrémités axiales, dirigées vers l'ouverture d'aspi- ration, sont maintenues au moyen d'un anneau extérieur d'appui, caractérisé en ce que la zone extrême, dirigée vers l'ouverture d'aspiration ( 11, 12), des pales ( 18) du ventilateur est pourvue sur son pourtour d'un recou- vrement ( 19, 20) qui s'étend, dans une direction axiale, sur au moins 10 % de la longueur axiale des pales ( 18) du ventilateur. 2 Ventilateur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la dimension axiale du recouvrement ( 19, ) ne s'élève pas à plus d'environ 12,5 % de la lon- gueur axiale des pales ( 18) du ventilateur. 3 Ventilateur selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le recouvrement est formé sur l'anneau d'appui ( 19, 20) de la roue de ventilateur ( 13), fabriquée sous forme d'une pièce en matière plastique moulée par injection.