Brevet FR2770878A1 — publié le 19990514

La présente invention concerne des roues de ventilateurs et des ensembles combinés moteur-roue de ventilateur pour former un ventilateur. Des ventilateurs ont été largement utilisés sous de nombreuses formes pendant de nombreuses années. Une utilisation actuelle se situe dans des boîtiers pour articles électroniques, y compris de petits ordinateurs et des articles similaires. Il existe un besoin continu de disposer d'articles de plus en plus petits ayant des capacités de plus en plus grandes, tout en étant simultanément plus légers, plus durables, moins bruyants et moins coûteux. Dans un ventilateur typique, une roue de ventilateur est montée sur un moteur électrique et est positionnée à l'intérieur d'un carter pour diriger un courant d'air en direction et en provenance de la roue de ventilateur. Une roue de ventilateur typique comprend une pluralité de pales portées par un moteur rotatif placé dans une certaine forme de boîtier. Les roues de ventilateur connues actuellement sont relativement grandes pour une capacité de sortie donnée. Il est souhaitable de maintenir une capacité de sortie élevée, et de réduire les dimensions globales du ventilateur et du système de refroidissement pour réduire les coûts associés au conditionnement du système et permettre la réalisation de systèmes électroniques et d'ordinateurs plus petits. Les roues de ventilateurs connues actuellement sont réalisées en utilisant une feuille d'acier ou d'aluminium ou une combinaison d'acier et d'aluminium et de matière plastique, avec l'emploi d'une variété de technique incluant des fentes, des languettes, des chevilles recourbées ou des rivets pour réunir les composants. Ce type de construction permet un déplacement relatif entre les composants formés par les pales et la plaque arrière ou bien laisse subsister de faibles interstices d'air entre les composants de la roue. Ce déplacement ou l'existence ou de petits interstices d'air peuvent entrainer l'apparition d'un bruit excessif. Dans d'autres roues de ventilateurs connues utilisant une construction uniquement métallique, on utilise un joint soudé, mais ce type de construction est coûteux et conduit à un produit fini relativement lourd. Les roues de ventilateurs actuellement connues, dans lesquelles on utilise une structure en matière plastique/en métal, sont réunies, de façon typique, moyennant l'utilisation de petites tiges de matière plastique qui font saillie à partir des pales à travers la plaque arrière et qui sont recourbées de manière à fixer les parties entre elles. Ces chevilles sont relativement fragiles et, lorsqu'elles sont endommagées, peuvent conduire à une défaillance structurelle ou à un déplacement relatif additionnel entre les pièces, ce qui peut faire apparaître un bruit excessif. Un but de la présente invention est de fournir un nouveau type de roue de ventilateur perfectionné, qui élimine de tels inconvénients et qui est plus léger, moins coûteux et plus durable que les types de l'art antérieur et qui fournit également une puissance de sortie plus élevée pour les mêmes dimensions et la même consommation d'énergie que des unités connues antérieurement. La forme de réalisation préférée de la présente invention est une roue de ventilateur pour un ventilateur entraîné par un moteur électrique, caractérisée en ce que ladite roue de ventilateur possède un axe de rotation et comprend une plaque arrière et un rotor, ladite plaque arrière possède un premier disque annulaire et un manchon intérieur solidaire dudit premier disque, ledit manchon intérieur possédant une bague extérieure et une pluralité de nervures dirigées vers l'intérieur et définissant un cercle de réception du moteur, ledit rotor possède un second disque annulaire et une pluralité de pales portées par ledit second disque et qui font saillie parallèlement audit axe de rotation, et ladite plaque arrière et ledit rotor sont réunis l'un à l'autre en étant alignés concentriquement. Lorsque la roue de ventilateur est assemblée au rotor du moteur, les nervures dirigées vers l'intérieur forment une coque de refroidissement intégrale et un interstice d'air qui, lors de la rotation, envoie à force un courant d'air à grande vitesse à travers l'interstice et sur la surface extérieure du rotor du moteur. Comme cela est souhaitable, la plaque arrière et le rotor du ventilateur possèdent des moyens d'engrènement servant à réunir l'un à l'autre la plaque arrière et ce rotor et comprenant de façon typique une pluralité de tétons portés par les pales à l'opposé du second disque, une pluralité d'ouvertures formées dans le premier disque, les tétons pouvant être positionnés dans les ouvertures de manière à établir un alignement concentrique lorsque la plaque arrière et le rotor du ventilateur sont réunis. De préférence la plaque arrière et le rotor du ventilateur sont formés d'une matière plastique moulée par injection, et les pales du rotor du ventilateur comprennent une partie saillante dirigeant l'énergie, qui est située sur la surface des pales en vis-à-vis du disque d'entrée, de sorte que, lorsqu'elles sont assemblées au niveau de la surface texturée sur la surface supérieure de la plaque arrière, elles peuvent être réunies à ce disque de façon typique par soudage par ultrasons, de manière à établir une liaison homogène très résistante. L'invention concerne également un ventilateur comportant un moteur et une roue de ventilateur, caractérisé en ce que ledit moteur possède un stator porté par une plaque de montage et un rotor positionné autour dudit stator, ladite roue de ventilateur possède un axe de rotation et comporte une plaque arrière et un rotor, ladite plaque arrière possède un premier disque annulaire et un manchon annulaire moulé d'un seul tenant sur ledit premier disque, ledit manchon intérieur possède une bague extérieure et une pluralité de nervures dirigées vers l'intérieur et définissant un cercle de réception du moteur, ledit rotor du moteur étant positionné dans ledit cercle de réception dudit moteur, ledit rotor du ventilateur possède un second disque annulaire et une pluralité de pales portées par le second disque annulaire faisant saillie parallèlement audit axe de rotation, et ladite plaque arrière et ledit rotor du ventilateur sont réunis entre eux selon un alignement concentrique. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdites pales du rotor de ladite roue du ventilateur sont soudées par ultrasons audit premier disque de la plaque arrière. Selon une autre caractéristique de l'invention, le ventilateur comporte un carter extérieur disposé autour de ladite roue de ventilateur et dudit moteur du ventilateur, ledit carter possède une ouverture d'entrée au niveau dudit second disque du rotor à l'intérieur du carter entre lesdites pales et ledit rotor du moteur, et une ouverture de sortie au niveau d'une pluralité des extrémités extérieures desdites pales. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés,sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un ventilateur contenant une roue de ventilateur selon l'invention; - la figure 2 est une vue éclatée du ventilateur de la figure 1, représentant la roue de ventilateur et le support du moteur; - la figure 3 est une vue éclatée de la roue de ventilateur représentant la plaque arrière et le rotor; - la figure 4 est une vue en coupe prise suivant la ligne 4-4 sur la figure 3; et - la figure 5 est une vue du ventilateur de la figure 1 monté sur une paroi, illustrant le fonctionnement du ventilateur. Sur la figure 1, un carter 10 est disposé autour d'un ventilateur 11, le carter étant fixé au ventilateur au niveau d'une plaque 12 de support d'un moteur, à l'aide de moyens de montage classique tels que des vis ou des rivets 13. Le ventilateur 11 comprend une roue de ventilateur 14 et un moteur 15, le moteur étant monté sur la plaque de support 12. Le moteur 15 peut avoir un agencement classique, un stator (non représenté) étant porté par la plaque de support 12 et un rotor 16 étant disposé autour du stator. Le ventilateur 11 comprend une plaque arrière 19 et un rotor 20, ces deux composants étant réunis selon un alignement concentrique. La plaque arrière 19 possède un disque annulaire 21 et un manchon intérieur 22 solidaire du disque, formé de préférence par une matière plastique moulée. Le manchon intérieur 22 possède une bague extérieure 23 pourvue d'une pluralité de nervures 24 dirigée vers l'intérieur. Les nervures 24 sont séparées les unes des autres et sont dirigées vers l'intérieur de manière à définir un cercle 25 de réception du moteur. Le diamètre de ce cercle 25 est choisi pour le moteur spécifique utilisé de sorte que le rotor 16 du moteur est monté selon un ajustement serré dans le cercle de réception du moteur de la plaque arrière. Le rotor 20 du ventilateur possède un disque annulaire 28 portant une pluralité de pales 29, qui font saillie parallèlement à l'axe de rotation de la roue de ventilateur et du rotor du moteur, de façon classique. La plaque arrière 19 est positionnée sur le rotor 20, le disque 21 étant en appui sur les bords dégagés des pales 29 de manière à former la roue de ventilateur complète 14. La plaque arrière et le rotor sont réunis l'un à l'autre, de façon typique par soudage par ultrasons. De préférence, une pluralité de tétons 30 sont prévus sur les bords exposés des pales 19 et s'engagent dans des ouvertures d'alignement 31 du disque 21 de la plaque arrière. Dans l'état assemblé au rotor, des nervures dirigées vers l'intérieur forment un carter de refroidissement monobloc et définissent un interstice de passage d'air de sorte que, lors de la rotation, les nervures refoulent un courant d'air à grande vitesse à travers l'interstice et sur la surface extérieure du rotor. Habituellement un ventilateur est réalisé avec la roue de ventilateur, le moteur et la plaque de support sous la forme d'une unité et est livré au client dans l'état prêt pour son installation et son raccordement électrique. Le carter peut être fixé à la plaque de support et livré avec le ventilateur. Sinon, le carter peut être solidaire de l'article devant être refroidi, la plaque de support étant fixée à cet article. Sur la figure 5, le ventilateur 11 est représenté à l'état monté dans le carter 10, sur une paroi 33 d'un logement ou analogue. Le carter possède une ouverture d'entrée 34 qui permet à l'air de pénétrer à l'intérieur du rotor, et une ouverture de sortie 35 disposée au niveau d'une ouverture correspondante formée dans la plaque de paroi 33, pour l'évacuation d'un courant d'air à l'extérieur du ventilateur. La structure unique de la roue de ventilateur selon la présente invention, équipée des nervures dirigées vers l'intérieur, conduit à l'établissement d'un interstice intégral de passage d'air et une coque de refroidissement pour le rotor du moteur. Lorsqu'elle tourne, la roue de ventilateur refoule un courant d'air à grande vitesse à travers cet interstice et sur la surface extérieure du rotor. Le courant d'air réduit la température de fonctionnement du moteur et permet l'utilisation d'un moteur plus petit pour fournir la même capacité de sortie qu'un moteur plus gros n'utilisant pas cette technique, en particulier lorsque les deux moteurs sont limités à un accroissement de température maximum donné. De même, la structure conduit à un ventilateur moins bruyant qu'un ventilateur ayant une taille comparable et une capacité de sortie comparable, dans lequel on utilise une structure entièrement métallique ou une structure métal/plastique. REVENDICATIONS 1. Roue de ventilateur (14) pour un ventilateur (11) entraîné par un moteur électrique (15), caractérisée en ce que ladite roue de ventilateur (14) possède un axe de rotation et comprend une plaque arrière (19) et un rotor (20), ladite plaque arrière (19) possède un premier disque annulaire (21) et un manchon intérieur (22) solidaire dudit premier disque, ledit manchon intérieur (22) possédant une bague extérieure (23) et une pluralité de nervures (24) dirigées vers l'intérieur et définissant un cercle de réception du moteur, ledit rotor (20) possède un second disque annulaire (28) et une pluralité de pales (29) portées par ledit second disque et qui font saillie parallèlement audit axe de rotation, et ladite plaque arrière (19) et ledit rotor (20) sont réunis l'un à l'autre en étant alignés concentriquement. 2. Roue de ventilateur selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite plaque arrière (19) et ledit rotor (20) comportent des moyens d'engrènement réciproque servant à réunir entre eux ladite plaque arrière et ledit rotor. 3. Roue de ventilateur selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits moyens de réunion (30, 31) comprennent une pluralité de tétons (30) portés par lesdites pales (29) à l'opposé dudit second disque (28), et une pluralité d'ouvertures (31) formées dans ledit premier disque (21), lesdits tétons pouvant être positionnés dans lesdites ouvertures lorsque ladite plaque arrière et ledit rotor sont réunis. 4. Roue de ventilateur selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdites pales (29) du rotor (20) sont soudées par ultrasons audit premier disque (21) de la plaque arrière (19). 5. Roue de ventilateur selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites pales (29) du rotor (20) sont soudées par ultrasons audit premier disque (21) de la plaque arrière (19). 6. Ventilateur (11) comportant un moteur (15) et une roue de ventilateur (14), caractérisé en ce que ledit moteur (15) possède un stator porté par une plaque de montage (12) et un rotor (16) positionné autour dudit stator, ladite roue de ventilateur (14) possède un axe de rotation et comporte une plaque arrière (19) et un rotor (20), ladite plaque arrière (19) possède un premier disque annulaire (21) et un manchon intérieur (22) moulé d'un seul tenant avec ledit premier disque, ledit manchon intérieur (22) possédant une bague extérieure (23) et une pluralité de nervures (24) dirigées vers l'intérieur et définissant un cercle de réception du moteur, ledit rotor (16) du moteur étant positionné dans ledit cercle de réception dudit moteur, ledit rotor (20) possède un second disque annulaire (28) et une pluralité de pales (29) portées par le second disque annulaire faisant saillie parallèlement audit axe de rotation, et ladite plaque arrière (19) et ledit rotor (20) sont réunis entre eux selon un alignement concentrique. 7. Ventilateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites pales (29) du rotor (20) de ladite roue sont soudées par ultrasons audit premier disque (21) de la plaque arrière (19). 8. Ventilateur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un carter (10) extérieur disposé autour de ladite roue de ventilateur (14) et dudit moteur (16), ledit carter (10) possède une ouverture d'entrée (34) au niveau dudit second disque du rotor (20) à l'intérieur du carter entre lesdites pales (29) et ledit rotor (16) du moteur, et une ouverture de sortie (35) au niveau d'une pluralité des extrémités extérieures desdites pales (29).