Brevet FR2693240A1 — publié le 19940107

La présente invention concerne les dispositifs permettant de transformer l'énergie mécanique d'un moteur en un déplacement d'un gaz tels que, par exemple, les R entilateurs, les surpresseurs, etc. Dans de nombreux domaines techniques, il est nécessaire d'utiliser des dispositifs permettant de transformer l'énergie mécanique d'un moteur en un déplacement drun gaz, par exemple pour la ventilation d'un espace donné contenant un gaz comme de l'air ou analogue. On trouve de tels dispositifs dans des immeubles, des véhicules, etc, pour renouveler leur atmosphère. On constate que ces dispositifs présentent deux sortes d'inconvénients, Icur mauvais rendement et le bruit dû au déplacement de l'air, le problème posé par le bruit engendré par le fonctionnement des moteurs étant, quant à lui, depuis longtemps relativement bien résolu. l,a présente invention a ainsi pour but de réaliser un dispositif permettant de transformer l'énergie mécanique d'un moteur en un déplacement d'un gaz, qui tente de pallier au moins partiellement les inconvénients des dispositifs de l'art antérieur mentionnés ci-dessus. Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif permettant de transformer l'énergie mécanique d'un moteur en un déplacement d'un gaz, caractérisé par le fait qu'il comporte: - une âme centrale, ladite âme centrale ayant une forme extérieure présentant une symétrie axiale, - des moyens pour coupler ladite âme centrale audit moteur de façon qu'elle puisse être animée d'un mouvement de rotation autour dudit axe de symétrie axiale, et - au moins une pale en forme d'hélicoïde, ladite pale étant délimitée par deux bords latéraux hélicoïdaux respectivement intérieur et extérieur et deux bords d'extrémités respectivement d'entrée et de sortie, ladite pale étant solidaire de ladite âme centrale par son bord latéral intérieur de façon que les deux bords d'extrémités d'entrée et de sortie soient sensiblement situés respectivement dans deux surfaces de révolution coaxiales sur ledit axe de su métrite et que la potion de ladite pale bordée par ledit bord d'entrée affecte une rorme sensiblement concave et soit entièrement située d'un même côté d'un plan radial défini par ledit axe de symétrie et le point d'intersection entre ledit bord d'entrée et ledit bord latéral extérieur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif dans lesquels: Les figures 1 et 2 représentent deux vues, respectivement de dessus et en coupe référencée II-II sur la figure 1, d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention permettant de transformer l'énergie mécanique d'un moteur en déplacement d'un gaz. Les figures I et 2 représentent un dispositif de transformation de I'énergie mécanique d'un moteur en un déplacement d'un gaz, comportant une âme centrale 1 ayant une forme extérieure présentant une symétrie axiale suivant l'axe 2 et des moyens pour coupler cette âme centrale 1 à un moteur de façon qu'elle puisse être animée d'un mouvement de rotation autour de l'axe de symétrie 2, ce mouvement s'effectuant, dans l'exemple illustré, dans le sens senestrorsum. l.es moyens pour coupler l'âme centrale au moteur sont bien connues en eux-mêmes et n'ont pas été représentés par souci de simplification du dessin.Il sera simplement rappelé qu'ils sont essentiellement constitués par tous moyens permettant de solidariser le rotor du moteur, par exemple électrique, à la face intérieure de l'âme centrale, tandis que le stator du moteur est fixé, par exemple au moyen de pattes, à l'élément auquel le dispositif doit être associé, par exemple le châssis d'un appareil électronique dont certaines parties doivent être ventilées et refroidies. Le dispositif selon l'invention comporte en outre au moins une pale en forme d'hélicoïde, le mode de réalisation illustré en comportant deux 21, 22. Chaque pale 21, 22 est délimitée par deux bords latéraux hélicoïdaux respectivement intérieur 4 et extérieur 5 et deux bords d'extrémités respectivement d'entrée 6 et de sortie 7, et est solidaire de l'âme centrale 1 par son bord latéral intérieur 4 de façon que les deux bords d'entrée G et de sortie 7 soient sensiblement situés respectivement dans deux surfaces de révolution coaxiales sur l'axe de symétrie 2. Dans le mode de réalisation illustré, ces surfaces sont des plans perpendiculaires à l'axe de symétrie 2, mais elles peuvent avoir toute autre forme. En outre, selon une caractéristique importante de l'invention, la poflion 8 de pale bordant le bord d'entrée 6 affecte une forme concave et est entièrement située d'un même côté d'un plan radial 9 défini par l'axe de ss métrie 2 et le point d'intersection I O entre le bord d'extrémité d'entrée 6 et le bord latéral extérieur 5. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'bélicìde présente un pas variable croissant depuis le bord d'entrée 6 de la pale vens s( > n bot-d de sortie 7. Selon un mode de réalisation préférentiel, le dispositif corl1porte en outre une virole 20 qui entoure les pales 21, 22 en étant solidaire du bord latéral extérieur 5 de chaque pale 21, 22. Cette virole présente une forme de révolution centrée sur l'axe de symétrie 2 et comporte une face d'entrée 23 et une face de sortie 24. Selon une forme avantageuse, la section intérieure de la virole 20 définie perpendiculairement à l'axe de symétrie 2, de même corrélativement que la largeur des pales 21, 22, prend des valeurs décroissantes, depuis la section contenant le bord d'extrémité d'entrée G des pales 21, 22 jusqu'à celle contenant le bord d'extrémité de sortie 7. De cette façon, la face d'entrée 23 de la virole présente une section plus grande que sa face de sortie 24. De ce fait, quand le moteur est animé d'un mouvement de rotation, il entraîne l'âme centrale 1, ainsi que les pales 21, 22 qui lui sont associées Dans ce mouvement de rotation, la portion 8 de pale proche du bord d'entrée 6 cueille le gaz et, du fait de sa forme structurelle concave décrite ci-dessus, le ramène vers l'âme centrale en compensant la force centrifuge qui aurait eu tendance à renvQver une partie du gaz vers l'extérieur, c'est-à-dire contre la paroi du carter ou du logement dans lequel est généralement disposé un tel dispositif, et à augmenter les fuites de gaz entre le bord extérieur de la pale et la paroi du logement, qui sont la cause pnncipale du bruit produit par les dispositifs de l'art antérieur. De plus, la présence de la virole 20 solidaire du bord extérieur des pales et sa forme structurelle telle que décrite ci-dessus permettent de canaliser encore mieux le flux de gaz et d'éliminer toutes les fuites résiduelles qui, malgré la forme donnée aux pales, auraient pu se produire entre ces pales et la paroi du logement. Le gaz est ainsi parfaitement réparti dans le volume défini entre les pales et l'âme centrale, en un flux homogène, et le dispositif fonctionne avec un rendement nettement supérieur à celui des dispositifs de l'art antérieur et avec un très faible niveau de bruit. I.a présence de cette virole autorise en outre l'installation d u dispositif, notamment, dans les cloisons de séparation entre deux espaces en réalisant un passage presque étanche entre la paroi extérieure de la virole et les cloisons, le dispositif pouvant alors, dans une certaine mesure, servir de réflecteur acoustique, spécialement s'il travaille à l'extraction, par exemple, de l'air d'un local à ventiler. Comme décrit ci-dessus, le dispositif peut comporter une ou plusieurs pales 21, 22 aplat toutes la forme d'un hélicoïde et solidarisées à l'âme centrale en étant disposées de façon régulière tout autour de cette âme centrale de façon que tous les bords, respectivement d'entrée et de sortie, soient sensiblement situés respectivement dans deux surfaces de révolution centrées sur l'axe de su métrite 2, étant entendu que les hélicoïdes sont tous identiques entre eux. Selon une réalisation préférentielle, la distance séparant les deux surfaces de révolution passant par les bords d'entrée 6 et de sortie 7 est au moins égale au quotient de l'une des valeurs du pas des hélicoïdes, par exemple la valeur moyenne de ce pas, par le nombre de pales. De cette façon, si on projette les pales sur un plan perpendiculaire à l'axe de symétrie 2, l'ensemble des surfaces projetées occupe toute la surface d'un cercle centré sur l'axe de symétrie 2. Cette caractéristique est avantageuse car elle permet à un tel dispositif de créer un écran anti-bruit entre les deux milieux sur lesquels donnent respectivement les deux faces 23 et 24 de la virole 2(). Cet avantage est appréciable, par exemple lorsque le dispositif est destiné à effectuer la ventilation de locaux habitables, comme des immeubles, mais surtout de véhicules de transport de passagers tels que des trains ou analogues. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de transformer l'énergie mécanique d'un moteur en un déplacement d'un gaz, caractérisé par le fait qu'il comporte: - une âme centrale (1), ladite âme centrale ayant une forme extérieure présentant une symétrie axiale, - des mo) ens pour coupler ladite âme centrale audit moteur de façon qu'elle puisse être animée d'un mouvement de rotation autour dudit axe de svmétne axiale (2), et - au moins une pale (21, 22) en forme d'hélicoïde, ladite pale étant délimitée par deux bords latéraux hélicoïdaux respectivement intérieur (4) et extérieur (5) et deux bords d'extrémités respectivement d'entrée (6) et de sortie (7), ladite pale étant solidaire de ladite âme centrale par son bord latéral intérieur de façon que les deux bords d'extrémités d'entrée et de sortie soient sensiblement situés respectivement dans deux surfaces de révolution coaxiales sur ledit axe de symétrie et que la portion (8) de ladite pale bordée par ledit bord d'entrée (6) affecte une forme sensiblement concave et soit entièrement située d'un même côté d'un plan radial (9) défini par ledit axe de symétrie (2) et le point d'intersection (10) entre ledit bord d'entrée (6) et ledit bord latéral extérieur (5). 2. Dispositif selon la revendication i , caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une virole (20) entourant ladite pale (21, 22) en étant solidaire de son bord latéral extérieur (5), ladite virole présentant une forme de ré-olution centrée sur ledit axe de symétrie (2) et comportant une face d'entrée (23) et une face de sortie (24). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la section intérieure de ladite virole (20) définie perpendiculairement audit axe de symétrie (2), de même corrélativement que la largeur de ladite pale (21,22), prcnd des valeurs décroissantes, depuis la section contenant le bord d'extrémité d'entrée (6) de ladite pale jusqu'à celle contenant le bord d'extrémité de sortie (7). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit hélicoïde présente un pas variable croissant depuis ledit bord d'entrée (6) vers ledit bord de sortie (7). 5. lisposîtif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le riait qu'il comporte plusieurs pales (21, 22) qui ont toutes la forme d'un hélicïde et qui sont solidarisées à ladite âme centrale (1) en étant disposées de façon régulière tout autour de cettedite âme centrale et de façon que tous les bords, respectivement d'entrée (G) et de sortie (7), soient sensiblement situés respectivement dans deux surfaces de révolution centrées sur l'axe de symétrie (2). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la distance séparant les deuxdites surfaces de révolution passant par les bords d'entrée (6) et par les bords de sortie (7) est au moins égale au quotient de l'une des valeurs du pas des hélicoïdes par le nombre desdites pales. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la valeur du pas choisie est la valeur moyenne du pas des hélicoïdes.