Brevet FR2831224A1 — publié le 20030425

ment de frein (138) étant monté sur ce contrepoids. STRUCTURE DE VENTILATEUR DE DISSIPATION THEDRMIQUE La présente invention se rapporte à un ventilateur de dissipation thermique présentant une structure simplifiée et permettant d'éliminer la o résistance magnétique sur le circuit magnétiquement conducteur, assurant ainsi un couple de rotation amélioré. La figure 7, parmi les dessins, représente une structure de ventilateur de dissipation thermique classique comprenant un boîtier 90 présentant un siège d'axe 91 sur lequel une bobine de stator 92 est montée. La bobine de stator 92 comporte un enroulement 923 enroulé autour d'elle, une plaque polaire supérieure 921 et une plaque polaire inférieure 922. S'étendant à travers la bobine de stator 92, se trouve un tube d'axe métallique 93 dans lequel un palier 94 est monté afin de supporter avec liberté de rotation un arDre 96 d'un rotor 95. Un aimant permanent 97 est monté sur le rotor 95 et o comprend un pole nord et un pole sud qui coopèrent avec une force magnétique produite sur le bord des plaques polaires supérieure et inférieure 921 et 922 afin de produire une force de répulsion, entranant ainsi le rotor 95 en rotation. Dans une telle structure de ventilateur de dissipation therrnique classique, la bobine de stator 92 est complexe et ainsi difficile à fabriquer puisque son enroulement 923 est enroulé entre la plaque polaire supérieure 921 et la plaque polaire inférieure 922. De plus, puisque le stator utilise un tube d' axe métallique 93 afin de former un circuit magnétiquement conducteur ensemble avec la plaque polaire supérieure 921 et la plaque o polaire inférieure 922, il existe une résistance magnétique dans le matériau lui-même, ce qui conduit, en conséquence, à une augmentation de la résistance magnétique globale et le couple de rotation est. en conséquence, affecté de manière détavorable. C'est un objectif de la présente invention que de créer une structure de 3 ventilateur de dissipation thermique qui comporte moins d'éléments et présente ainsi un volume plus faible afin de faciliter la fabrication et le montage. Un autre objectif de la présente invention est de créer une structure de ventilateur de dissipation thermique qui produit directement une force de répulsion mutuelle entre un champ magnétique produit par l'enroulement et l'aimant permanent présentant un pôle sud et un pôle nord de manière à éliminer ainsi la résistance magnétique sur le circuit magnétiquement conducteur, assurant ainsi un couple de rotation amélioré. Une structure de ventilateur de dissipation thermique selon la présente o invention comprend un bâti présentant un orifice traversant. Une entrée d'air et une sortie d' air sont définies resp ectivement dans deux extrémité s de l'orifice traversant. Une section de support est formée sur une extrémité de l'orifice traversant et au moins deux jeux d'enroulements sont assemblés sur le bâti. Un moyen de commande à circuits intégrés (IC) est monté sur le bâti s et raccordé électriquement aux enroulements. Un rotor comprend un arbre et une pluralité d'ailettes, et un aimant permanent annulaire est monté autour des ailettes. Une extrémité de l'arbre est reçue avec liberté de rotation dans la section de support du bâti. Une force magnétique de répulsion est créée directement entre l'aimant permanent annulaire et les 2 o enroulements du bâti de manière à enkâîner le rotor en rotation. L' objet de l' invention présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: La structure de ventilateur de dissipation thermique comprend: À Un bâti comportant un orifice traversant présentant deux 2 extrémités dans lesquelles respectivement une entrée d'air et une sortie d'air sont définies, une section de support étant définie dans une des extrémités de l'orifce traversant, au moins deux jeux d'enroulements étant assemblés sur une paroi du bâti, un moyen de commande à circuits intégrés IC étant monté sur le bâti et raccordé o électriquement auxdits au moins deux jeux d'enroulements, À Un rotor comprenant un arbre et une pluralité d'ailettes présentant chacune un bord externe, un aimant permanent annulaire étant assemblé sur les bords externes desdites ailettes de ladite pluralité d'ailettes et présentant au moins un pôle nord et au moins un pôle s sud, l'arbre présentant une extrémité reçue avec liberté de rotation 3 2831224 dans la section de support du bâti; À Le moyen de commande IC détecte une modification sur la polarité de l'aimant permanent annulaire du rotor et envoie un signal afn de modifier la polarité du champ magnétique créé par lesdits au moins deux jeux d'enroulements, entraînant ainsi le rotor sur lequel l'aimant permanent annulaire est monté de manière à tourner sous l'effet d'une force de répulsion. À La paroi du bâti comprend un certain nombre d'éléments de montage correspondant auxdits au moins deux jeux d'enroulements o afin d' as surer ainsi re sp ectivement le montage et le po s itionnement desdits au moins deux jeux d'enroulements. À Les éléments de montage sont placés sur une face interne ou externe de la paroi du bâti. À Chacun des éléments de montage est placé dans un évidemment, ou b ien est un b o s s age en s aillie vers l' extérieur. À La structure de ventilateur comprend, en outre, un élément de support monté à demeure sur une autre extrémité de l'orifice traversant, l'élément de support comprenant une seconde section de support afin de recevoir avec liberté de rotation une autre extrémité 2 o de l'arbre du rotor. À Les éléments support comprennent au moins une pièce d' assemblage et dans laquel le le bâti comprend au moins un ori fice de positionnement afin de s'assembler avec ladite au moins une pièce d'assemblage. z À L'aimant permanent annulaire comprend un élément annulaire et des aimants permanents en nombre pair montés sur l'élément annulaire à intervalles réguliers. À Deux aimants adjacents desdits aimants permanents présentent des polarités opposées. 3 o D'autres objectifs, avantages spécifiques et nouvelles particularités de l'invention vont devenir plus évidents d'après la description détaillée suivante et les modes de réalisation préférés lorsqu'ils sont considérés en relation avec les dessins annexés. La figure 1 est une vue en perspective en éclaté d'un premier mode de 3s réalisation d'une structure de ventilateur de dissipation thermique selon la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe de la structure de ventilateur de dissipation thermique de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe prise suivant la ligne 3-3 à la figure 2. La figure 4 est une vue en perspective en éclaté d'un deuxième mode de réalisation de la structure de ventilateur de dissipation thermique selon la présente invention. La figure 5 est une vue en perspective en éclaté d'un troisième mode o de réalisation de la structure de ventilateur de dissipation thermique selon la présente invention. La figure 6 est une vue en coupe d'une structure de ventilateur de dissipation therrnique de la figure 5. La figure 7 est une vue en perspective en éclaté d'une structure de ventilateur de dissipation thermique classique. Des modes de réalisation préférés selon la présente invention vont maintenant être décrits en se réLérant aux dessins annexés. En se rétérant à la figure 1, un premier mode de réalisation d'une structure de ventilateur de dissipation thermique selon la présente invention o comprend principalement un bâti l et un rotor 2. Le bâti 1 est un bo^tier présentant un orifice traversant 11 afin de recevoir avec liberté de rotation le rotor 2. Une entrée d'air est définie à une extrémité de l'orifce traversant 11 et une sortie d'air est définie à l'autre extrémité de l'orifice traversant 11. Le bâti 1 comprend une section de : support 12 sur une de ses extrémités, la section de support 12 étant sous la forme d'un roulement ou palier lisse aDm de supporter avec liberté de rotation un artre 21 du rotor 2. Au moins deux jeux d'enroulements 14 sont assemblés sur la paroi du bâti 1 et fixés respectivement sur des éléments de montage 13. Les éléments de montage 13 peuvent étre formés sur une face 3 0 interne ou une face externe de la paroi du bâti 1. En variante, les éléments de montage 13 peuvent être des bossages en saillie par rapport à la paroi du bâti 1 afin de s'assembler avec les enroulements 14. Dans le but de permettre la rotation du rotor 2, un moyen de commande à circuits intégrés (IC) 15, tel qu'un circuit d'attaque classique ou un élément à effet Hall, est monté sur le bâti 1, le moyen de commande IC 1 S étant raccordé éleckiquement aux enroulements 14. Dans le but de permettre une rotation stable du rotor 2, un élément de support 16 est monté sur l'autre extrémité du bâti 1. L'élément de support 16 peut être fixé directement sur le bâti 1. Dans une structure simple montrée à la figure 1, l'élément de support 16 comprend des pièces d'assemblage 161 qui s'assemblent respectivement dans les orifices de positionnement 17 sur le bâti 1. L'élément de support 16 comprend une section de support 162 sous la forme d'un roulement ou palier lisse. L'arDre 21 du rotor 2 est équipé de plusieurs ailettes 22 et comporte un o aimant permanent annulaire 23 monté sur les bords externes des ailettes 22. Deux extrémités de l'arbre 2 sont reçues avec liberté de rotation respectivement dans la section de support 12 du bâti 1 et la section de support 162 de l'élément de support 16. Comme cela est représenté aux figures 2 et 3, le bâti 1 comporte deux i éléments de montage 13 formés sur sa paroi afin de s'assembler respectivement avec deux jeux d'enroulements 14. Le rotor 2 est reçu dans l'orifice traversant 11 du bâti 1 avec deux extrémités de l'arbre 21 du rotor 2 reçues avec liberté de rotation respectivement dans la section de support 12 du bâti 1 et la section de support 162 de l'élément de support 16 et avec o l'aimant permanent annulaire 23 du rotor 2 situé de manière à correspondre aux emplacements des enroulements 14. Le moyen de commande IC 15 détecte une modification de la polarité de l'aimant permanent annulaire 23 du rotor 2 et envoie un signal afin de modifier la polarité du champ magnétique créé par les jeux d'enroulements 14, entrainant ainsi l'aimant s pennanent annulaire 23 en rotation sous l'action d'une force de répulsion et permettant ainsi la rotation continue du rotor 2. Simultanément, les ailettes 22 du rotor 2 entraînent l'air à entrer à travers une extrémité de l'orifice traversant 11 et à sortir à travers l'autre extrémité de l'orifice traversant 11, formant ainsi un ventilateur de dissipation thermique. La figure 4 représente un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans lequel la paroi du bâti 1 comprend plusieurs évidements 18 correspondant au nombre d'enroulements 14. Chaque évidement 18 comporte un élément de montage 13 tel qu'un bossage en saillie vers l'extérieur autour duquel un enroulement associé 14 est monté et ainsi 3 positionné. Le bâti 1 comprend une section de support 12 afin de supporter avec liberté de rotation une exkémité de l'arbre 21 du rotor 2. Plusieurs ailettes 22 et un aimant permanent annulaire 23 sont montées sur l'arbre 21. L'autre extrémité de l'arbre 21 est reçue avec liberté de rotation dans une section de support 162 d'un élément de support 16 qui est assemblé avec le bâti 1. Dans ce mode de réalisation, l'élément de support 16 comprend des pièces d'assemblage 161 destinées à s'assembler dans des orifices de positionnement 17 sur le bâti 1. Le bâti 1 comprend, en outre, un moyen de commande IC 15 afin de détecter une modification sur la polarité de o l'aimant permanent annulaire 23 du rotor 2 et d'enNoyer un signal destiné à modifier la polarité du champ magnétique créé par les jeux d'enroulements 14, entraînant ainsi l'aimant permanent annulaire 23 en rotation sous l'action d'une force de répulsion et permettant ainsi la rotation continue du rotor 2. Simultanément, les ailettes 22 du rotor 2 entrâînent de l'air à entrer à travers une extrémité de l'orifice traversant 11 et à sortir à travers l'autre extrémité de l'orifice traversant 11, formant ainsi un ventilateur de dissipation thermique. La figure 5 représente un troisième mode de réalisation de l'invention comprenant un bâti 3 et un rotor 4. o Le bâti 3 comporte un orifice traversant 31 dans lequel une entrée d'air est définie à une extrémité de l'orifice traversant 31 et une sortie d'air est définie dans l'autre extrémité de l'orifice traversant 31. Le bâti 3 comprend une section de support 32 sur une de ses extrémités, la section de support 32 étant sous la forme d'un roulement ou palier lisse afin de supporter avec s liberté de rotation un arDre 41 du rotor 4. Des éléments de montage 33 sont formés sur une paroi du bâti 3 afin d'assurer le montage d'un nombre correspondant de jeux d'enroulements 34. Un moyen de commande IC 35 tel qu'un circuit d'attaque classique ou un élément à effet Hall est monté sur le bâti 3, le moyen de commande IC 35 étant raccordé électriquement aux 3 o enroulements 34. L'arbre 41 est situé dans une partie centrale du rotor 4 et présente plusieurs ailettes 42 formées par-dessus et un élément annulaire 43 monté autour des ailettes 42. Des aimants permanents en nombre pair 44 sont montés sur l'élément annulaire 43 à intervalles réguliers, deux aimants 3 permanents adjacents 44 présentant des polarités opposées. Comme cela est représenté à la figure 6, une extrémité de l'arbre 41 du rotor 4 est reçue avec liberté de rotation dans la section de support 32 du bâti 3, et les aimants permanents 44 du rotor 4 sont situés de manière à correspondre aux emplacements des enroulements 34 sur le bâti 3. Ainsi, le moyen de commande IC 35 détecte une modification sur la polarité des aimants permanents 44 du rotor 4 et envoie un signal afin de modifier la polarité du champ magnétique créé par les jeux d'enroulements 34, entraînant ainsi l'élément annulaire 43 sur lequel les aimants permanents 44 sont montés de manière à tourner sous l'effet d'une force de répulsion et o assurant ainsi la rotation continue du rotor 4. Simultanément, les ailettes 42 sur le rotor 4 entraînent l'air à entrer à travers une extrémité de l'orifice traversant 31 et à sortir à travers l'autre extrémité de l'orifice traversant 31, formant ainsi un ventilateur de dissipation thermique. La structure de ventilateur de dissipation thermique selon la présente invention comporte moins d'éléments et présente ainsi une structure simplifiée qui est facile à fabriquer et à assembler. De plus, les éléments magnétiquement conducteurs, tels que les plaques polaires et le tube d'axe métallique, requis sur des moteurs à courant continu sans balai sont omis dans la structure de ventilateur de dissipation thermique selon la présente o invention. Le volume global de la structure de ventilateur de dissipation thermique selon la présente invention est réduit. En outre, puisque la force magnétique de répulsion assurant l'entrâînement en rotation du rotor est créée directement entre un champ magnétique produit en conséquence de l'alimentation des enroulements et les pôles nord et sud des aimants permanents, le circuit magnétiquement conducteur est fortement raccourci. En conséquence, la résistance magnétique est réduite assurant ainsi un couple de rotation supérieur sur le rotor. Bien que l'invention ait été expliquée en relation avec ses modes de réalisation préférés comme cela a été mentionné précédemment, il doit être o compris que beaucoup d'autres modifications et variantes possibles peuvent étre réalisées sans s'écarter de la portée de l'invention. Il est. par conséquent, prévu que les revendications annexées couvrent de telles modifications et variantes qui tombent dans la portée réelle de l'invention. REVENDICATIONS 1. Structure de ventilateur de dissipation thermique comprenant: un bâti (1) comportant un orifice traversant présentant deux extrémités dans lesquelles respectivement une entrée d'air et une sortie d'air sont défnies, une section de support (12) étant défnie dans une des extrémités de l'orifice kaversant (11), au moins deux jeux d'enroulements (14) étant assemblés sur une paroi du bâti (1), un moyen de commande à circuits o intégrés IC (15) étant monté sur le bâti (1) et raccordé électriquement auxdits au moins deux jeux d'enroulements (14); un rotor (2) comprenant un arbre (21) et une pluralité d'ailettes (22) présentant chacune un bord externe, un aimant permanent annulaire (23) étant assemblé sur les bords externes desdites ailettes de ladite pluralité i5 d'ailettes (22) et présentant au moins un pôle nord et au moins un pôle sud, l'arbre (21) présentant une extrémité re$ue avec liberté de rotation dans la section de support (12) du bâti (1); dans laquelle le moyen de commande IC (15) détecte une modification sur la polarité de l'aimant permanent annulaire (23) du rotor (2) et envoie un o signal afin de modifier la polarité du champ magnétique créé par lesdits au moins deux jeux d'enroulements (14), entra^nant ainsi le rotor (2) sur lequel l'aimant permanent annulaire (23) est monté de manière à tourner sous l'effet d'une force de répulsion. 2. Structure de ventilateur de dissipation thermique selon la :s revendication l, dans laquelle la paroi du bâti (1) comprend un certain nombre d'éléments de montage (13) correspondant auxdits au moins deux jeux d'enroulements (14) aDm d'assurer ainsi respectivement le montage et le positionnement desdits au moins deux jeux d'enroulements (14). 3. Structure de ventilateur de dissipation thermique selon la 3 o revendication 2, dans laquelle les éléments de montage (13) sont placés sur une face interne de la paroi du bâti (1). 4. Structure de ventilateur de dissipation thermique selon la revendication 2, dans laquelle les éléments de montage (13) sont placés sur une face externe de la paroi du bâti (1). 5. Structure de ventilateur de dissipation thermique selon la 9 2831224 revendication 2, dans laquelle chacun des éléments de montage (13) est placé dans un évidement (18). 6. Structure de ventilateur de dissipation thermique selon la revendication 2, dans laquelle chacun des éléments de montage (13) est un bossage en saillie vers l'extérieur. 7. Structure de ventilateur de dissipation thermique selon la revendication 1, comprenant, en outre, un élément de support (16) monté à demeure sur une autre extrémité de l'orifice traversant (11), l'élément de support (16) comprenant une seconde section de support (162) afin de o recevoir avec liberté de rotation une autre extrémité de l'arbre (21) du rotor (2). 8. Structure de ventilateur de dissipation thermique selon la revendication 7, dans laquelle les éléments support (16) comprennent au moins une pièce d'assemblage (161) et dans laquelle le bâti (1) comprend au s moins un orifice de positionnement (17) afin de s'assembler avec ladite au moins une pièce d'assemblage (161). 9. Structure de ventilateur de dissipation thermique selon la revendication 1, dans laquelle l'aimant permanent annulaire comprend un élément annulaire (43) et des aimants permanents en nombre pair (44) o montés sur l'élément annulaire (43) à intervalles réguliers. 10. Structure de ventilateur de dissipation thermique selon la revendication 9, dans laquelle deux aimants adjacents desdits aimants