Brevet FR2953142A1 — publié le 20110603

La présente invention concerne un appareil de délivrance régulée d'un gaz, notamment un appareil d'assistance respiratoire. II est connu d'utiliser un appareil de délivrance régulée d'un gaz, notamment un appareil d'assistance respiratoire, comprenant (i) un ventilateur constitué essentiellement par un moteur, une roue à ailettes et une volute contenant cette roue, (ii) un conduit de refroidissement du moteur du ventilateur, et (iii) un boîtier d'insonorisation contenant le ventilateur et le conduit de refroidissement du moteur. Le type de moteur de ventilateur utilisé et la rotation rapide de ce moteur induisent un échauffement important du moteur, dont le refroidissement est un point critique, le bon refroidissement de ce moteur ayant une incidence directe sur les performances et la longévité de l'appareil. Les appareils existants ne donnent pas parfaitement satisfaction de ce point de vue. De plus, les appareils existants ont des structures relativement complexes, 15 impliquant un nombre de pièces élevé, des difficultés d'assemblage, et une durée d'assemblage importante. En outre, la conception sur ce type d'appareil d'une entrée d'air permettant à la fois l'obtention d'un faible niveau sonore et d'une perte de charge minimisée est difficile. 20 La présente invention vise à remédier à l'ensemble de ces inconvénients. L'appareil qu'elle concerne, comprend, de manière connue en soi, un ventilateur constitué essentiellement par un moteur, une roue à ailettes et une volute contenant cette roue, un conduit de refroidissement du moteur, et 25 un boîtier d'insonorisation, contenant le ventilateur et le conduit de refroidissement du moteur. Selon l'invention, - le conduit de refroidissement du moteur présente une forme ajustée à la forme du moteur et de la volute de ventilateur, de sorte que les parois délimitant ce 30 conduit de refroidissement du moteur s'étendent à proximité de la paroi du moteur et de la volute, ménageant ainsi un conduit d'écoulement tout autour de ce moteur et de cette volute ; - l'appareil comprend deux parties de boîtier, dont une forme une partie du boîtier d'insonorisation et une partie du conduit de refroidissement du moteur et dont l'autre forme la partie complémentaire du boîtier d'insonorisation et la partie complémentaire du conduit de refroidissement du moteur, lesdites parties du boîtier d'insonorisation et du conduit de refroidissement du moteur d'une même partie de boîtier formant corps l'une avec l'autre ; les deux parties de boîtier sont assemblables l'une à l'autre autour du ventilateur de manière à former conjointement ledit conduit de refroidissement du moteur et ledit boîtier d'insonorisation. L'appareil selon l'invention comprend ainsi un conduit de refroidissement du moteur obligeant le fluide entraîné par la roue à ailettes à s'écouler à proximité immédiate des parois du moteur et de la volute, et donc assurant un refroidissement important de ces dernières, tout en ayant ce conduit de refroidissement du moteur formé en une seule et même pièce avec le boîtier d'insonorisation, permettant ainsi, par convection forcée, l'évacuation de la chaleur générée par le moteur. Un refroidissement optimal du moteur de ventilateur est ainsi obtenu. L'assemblage de l'appareil est rendu possible par la conception du conduit de refroidissement du moteur et du boîtier d'insonorisation sous forme des deux parties de boîtier précitées. Cette conception, outre la performance obtenue en terme de refroidissement du moteur, a également pour avantages que le nombre de pièces constituant l'appareil est notablement réduit, qu'il est obtenu une plus grande facilité d'assemblage, et donc une durée d'assemblage réduite, et qu'une quantité moindre de matière est nécessaire pour constituer le conduit de refroidissement du moteur et le boîtier d'insonorisation. En outre, les parties de boîtier peuvent être aménagées par moulage, ce qui permet une possibilité augmentée de positionnement du conduit de refroidissement du moteur dans le boîtier d'insonorisation et une possibilité d'intégrer à l'appareil de façon optimale une entrée de fluide à forte atténuation acoustique et à perte de charge minimisée. De préférence, les parties de boîtier sont des demi-boîtiers assemblables l'un à l'autre selon un plan d'assemblage passant sensiblement par l'axe longitudinal du conduit de refroidissement du moteur, c'est-à-dire l'axe avec lequel l'axe de rotation de la roue à ailettes du ventilateur est confondu lorsque le ventilateur est en position de montage dans ledit conduit de refroidissement du moteur. Selon une autre possibilité, les parties de boîtier sont assemblables l'une à l'autre selon un plan d'assemblage sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal du conduit de refroidissement du moteur, c'est-à-dire l'axe avec lequel l'axe de rotation de la roue à ailettes du ventilateur est confondu lorsque le ventilateur est en position de montage dans ledit conduit de refroidissement du moteur. La mise en place du ventilateur dans un premier demi-boîtier est ainsi facilitée, de même que l'assemblage du deuxième demi-boîtier au premier demi-5 boîtier. De préférence, chaque partie de boîtier forme au moins une partie de logement, et les deux parties de logement forment conjointement, après assemblage des parties de boîtier, un logement propre à recevoir de manière ajustée une partie correspondante du ventilateur, soit directement soit avec interposition d'un élément 10 de montage, notamment un élément souple d'amortissement de vibrations. Ainsi, non seulement le montage du ventilateur dans le conduit de refroidissement de moteur est facilité, mais également, et surtout, il est obtenu un parfait amortissement des vibrations générées par le ventilateur. Chaque partie de boîtier peut notamment comprendre une partie de 15 logement inférieur, et les deux parties de logement inférieur forment conjointement, après assemblage des parties de boîtier, un logement apte à recevoir de manière ajustée l'extrémité du moteur opposée à la volute ou une pièce fixée à cette extrémité. Une parfaite immobilisation de cette extrémité du moteur est ainsi obtenue, 20 de manière simple. Ledit logement peut notamment être aménagé dans la paroi latérale du boîtier voisine de l'extrémité inférieure du conduit de refroidissement du moteur. Chaque partie de boîtier peut également comprendre une partie de logement de tubulure de sortie de volute, les deux parties de logement de tubulure de sortie de 25 volute formant conjointement, après assemblage des parties de boîtier, un logement apte à recevoir de manière ajustée la tubulure de sortie de la volute, avec interposition d'une garniture de montage et d'amortissement. Chaque partie de boîtier peut aussi comprendre une partie de logement de calage de ventilateur, les deux parties de logement de calage de ventilateur formant 30 conjointement, après assemblage des parties de boîtier, un logement apte à recevoir de manière ajustée un plot de calage de ventilateur solidaire de la volute, avec interposition d'une garniture de montage et d'amortissement. Chaque partie de logement de calage de ventilateur peut notamment être aménagée en un emplacement du conduit de refroidissement du moteur diamétralement opposé à la partie de logement de tubulure de sortie de volute. L'assemblage des deux parties de boîtier peut être réalisé par tout moyen, notamment par des vis ou par collage. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celles-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de l'appareil de délivrance régulée d'un gaz, qu'elle concerne. La figure 1 est une vue de l'appareil en perspective éclatée ; la figure 2 est une vue d'un demi-boîtier que comprend cet appareil, avant mise en place d'un ventilateur que comprend également l'appareil ; la figure 3 est une vue du demi-boîtier similaire à la figure 2, après mise en place du ventilateur, et la figure 4 est une vue de l'appareil en coupe transversale passant par l'axe de rotation d'une roue à ailettes que comprend le ventilateur. Les figures représentent un appareil 1 de délivrance régulée d'un gaz, notamment un appareil d'assistance respiratoire, comprenant un ventilateur 2 et deux demi-boîtiers 3 assemblables l'un à l'autre autour de ce ventilateur 2, l'assemblage de ces demi-boîtiers 3 permettant de former un conduit 4 de refroidissement du moteur du ventilateur 2, et un boîtier d'insonorisation 5. Sur ces figures, les flèches en traits interrompus figurent l'écoulement de l'air. Le ventilateur 2 est constitué essentiellement par un moteur 10, une roue à ailettes 11 et une volute 12 contenant cette roue 11. Le moteur 10 présente une forme générale cylindrique et comprend un arbre axial sur lequel est montée la roue 11. À sa partie inférieure, il reçoit, emmanchée sur lui, une garniture 13 en élastomère. La roue à ailettes 11 a une entrée d'air axiale, disposée dans l'entrée de la volute 12, des conduits d'écoulement de l'air délimités par les ailettes et un flasque supérieur qu'elle comprend, et des sorties périphériques. La volute 12 comprend une entrée d'air axiale, un corps annulaire et une tubulure 14 de sortie d'air. L'ensemble des organes ci-dessus est bien connu en lui-même et ne sera donc pas décrit de manière plus détaillée. Le ventilateur 2 comprend également un plot 15 de calage du ventilateur 2 par rapport au conduit 4, solidaire de la volute 12. Ce plot 15 présente une forme substantiellement cylindrique et s'étend radialement vers l'extérieur de la volute 12, en étant située en un emplacement diamétralement opposé à la tubulure 14. Chaque demi-boîtier 3 est formé en une seule pièce par moulage d'une matière synthétique et comprend une série de trous de vis permettant son assemblage à l'autre demi-boîtier. II comprend un ensemble de parois 20 formant une moitié du conduit de refroidissement 4, et un ensemble constitué d'une paroi de fond 21 et de quatre parois de côté 22a, 22b, 22c, 22d, formant une moitié du boîtier d'insonorisation 5. L'ensemble de parois 20 présente une forme générale ajustée à la forme 10 d'une moitié du moteur 10, de la volute 12, de la tubulure 14 et du plot 15. Il délimite ainsi : - un logement amont 25 (par rapport au sens écoulement de l'air au travers de l'appareil 1), de forme substantiellement hémicylindrique, destiné à recevoir une large portion du corps du moteur 10, 15 - un logement médian 26 destiné à recevoir la volute 12, - un logement aval 27 destiné à recevoir la tubulure 14, et - un logement 28 destiné à recevoir le plot 15. L'ouverture amont du logement 25 est située à distance de la paroi de côté 22a voisine ; elle comporte un pavillon d'entrée d'air afin de favoriser 20 l'écoulement silencieux de l'air au travers d'elle. Le logement 26 est de forme hémi-annulaire et est coaxial au logement 25. Le logement 27 s'étend radialement par rapport au logement 26 et communique avec une paroi 30 formant une cavité hémi-tubulaire, cette cavité étant destinée à constituer, avec la partie 30 homologue de l'autre demi-boîtier 3, une 25 ouverture de sortie de l'air hors du boîtier 5, débouchant dans la paroi de côté 22b. Les parois délimitant le logement 27 forment une cavité hémi-annulaire destinée à recevoir une garniture 31 en matériau souple, de montage de cette tubulure 14, d'étanchéité et d'amortissement des vibrations générées par le fonctionnement du ventilateur 2. La paroi 30 comprend également une telle cavité hémi-annulaire, pour 30 la réception d'un joint d'étanchéité 32. Le logement 28 est aménagé diamétralement à l'opposé du logement 27, coaxialement à celui-ci, et est adapté pour recevoir le plot 15 avec interposition d'une garniture 33 en matériau souple, de montage du ventilateur 2 et d'amortissement des vibrations générées par le fonctionnement de celui-ci. La face d'assemblage que comprend chacun des deux demi-boîtiers 3 s'étend dans un plan passant sensiblement par l'axe des logements 25 à 28. La paroi de côté 22c située à l'opposé de la paroi 22b par rapport au conduit 4 présente une encoche hémicirculaire 35 destinée à constituer, avec l'encoche homologue de l'autre demi-boîtier 3, une ouverture d'entrée de l'air dans le boîtier 5. En outre, la paroi de côté 22a comprend une paroi hémicirculaire 36 coaxiale au logement 25, destiné à délimiter, avec la paroi hémicirculaire homologue de l'autre demi-boîtier 3, un logement circulaire 37 de réception ajustée de la garniture 13. En pratique, le ventilateur 2 est mis en place dans l'un des demi-boîtiers 3 par engagement des garnitures 13, 31 et 33 dans des logements respectifs 37, 27 et 28, puis l'autre demi-boîtier 3 est assemblé au premier demi-boîtier 3 par la mise en place de vis, pour former ainsi intégralement le conduit 4, le boîtier 5, les différents logements de montage du ventilateur 2 et les ouvertures d'entrée et de sortie d'air. Le ventilateur 2 peut ainsi être monté de manière facile dans le conduit 4, et, une fois cet assemblage réalisé, ce ventilateur 2 est parfaitement maintenu en place dans ce conduit 4, avec amortissement des vibrations. Dans cette position de montage, les parois 20 s'étendent à proximité de la paroi du moteur 10 et de la volute 12, ménageant ainsi un passage d'écoulement forcé de l'air à proximité immédiate de ce moteur 10 et de cette volute 12, et donc assurant un refroidissement important de ceux-ci. Le fait que ce conduit 4 soit formé en une seule et même pièce avec le boîtier d'insonorisation 5 permet, par convection forcée, l'évacuation de la chaleur générée par le moteur 10. La conception de l'appareil 1 sous forme de deux demi-boîtiers 3 assemblables a également pour avantages que le nombre de pièces constituant l'appareil est notablement réduit, qu'il est obtenu une plus grande facilité d'assemblage, et donc une durée d'assemblage réduite, et qu'une quantité moindre de matière est nécessaire pour constituer le conduit 4 de refroidissement du moteur 10 et le boîtier 5 d'insonorisation. En outre, l'aménagement des demi-boîtiers 3 par moulage permet une possibilité augmentée de positionnement du conduit 4 dans le boîtier 5 et une possibilité d'intégrer à l'appareil 1 de façon optimale une entrée d'air ayant une forte atténuation acoustique et une perte de charge minimisée. L'invention a été décrite ci-dessus en référence à une forme de réalisation fournie à titre d'exemple. II va de soi qu'elle n'est pas limitée à cette forme de réalisation et qu'elle inclut toutes les variations et modifications couvertes par les revendications annexées. Notamment, les parties de boîtier peuvent ne pas être des "demi-boîtiers", c'est-à-dire que l'une de ces parties peut présenter une épaisseur différente de celle de l'autre partie ; les parties de boîtier peuvent être conformées de manière à être assemblables l'une à l'autre selon d'autres plans d'assemblage que celui représenté, par exemple l'appareil peut comprendre une partie de boîtier gauche et une partie de boîtier droit, assemblables selon un plan d'assemblage perpendiculaire à celui représenté sur les figures ; les parties de boîtier peuvent aussi être conformées de manière à être assemblables l'une à l'autre selon un plan perpendiculaire à l'axe des logements 25 et 26 du conduit 4, de sorte qu'il existerait ainsi une partie de boîtier supérieure et une partie de boîtier inférieure. REVENDICATIONS1 ûAppareil (1) de délivrance régulée d'un gaz, notamment appareil (1) d'assistance respiratoire, comprenant : un ventilateur (2) constitué essentiellement par un moteur (10), une roue à ailettes (11) et une volute (12) contenant cette roue (11), un conduit (4) de refroidissement du moteur, et un boîtier d'insonorisation (5), contenant le ventilateur (2) et le conduit (4) de refroidissement du moteur ; caractérisé : - en ce que le conduit (4) de refroidissement du moteur présente une forme ajustée à la forme du moteur (10) et de la volute (12) du ventilateur (2), de sorte que les parois (20) délimitant ce conduit (4) de refroidissement du moteur s'étendent à proximité de la paroi du moteur (10) et de la volute (12), ménageant ainsi un conduit d'écoulement tout autour de ce moteur (10) et de cette volute (12) ; et - en ce que l'appareil (1) comprend deux parties de boîtier (3), dont une forme une partie du boîtier d'insonorisation (5) et une partie du conduit (4) de refroidissement du moteur et dont l'autre forme la partie complémentaire du boîtier d'insonorisation (5) et la partie complémentaire du conduit (4) de refroidissement du moteur, lesdites parties du boîtier d'insonorisation (5) et du conduit (4) de refroidissement du moteur d'une même partie de boîtier (3) formant corps l'une avec l'autre ; les deux parties de boîtier (3) sont assemblables l'une à l'autre autour du ventilateur (2) de manière à former conjointement ledit conduit (4) de refroidissement du moteur et ledit boîtier d'insonorisation (5). 2 û Appareil (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de boîtier sont des demi-boîtiers (3) assemblables l'un à l'autre selon un plan d'assemblage passant sensiblement par l'axe longitudinal du conduit (4) de refroidissement du moteur, c'est-à-dire l'axe avec lequel l'axe de rotation de la roue à ailettes (11) du ventilateur (2) est confondu lorsque le ventilateur (2) est en position de montage dans ledit conduit (4) de refroidissement du moteur. 3 û Appareil (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de boîtier sont assemblables l'une à l'autre selon un plan d'assemblage sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal du conduit de refroidissement du moteur, c'est-à-dire l'axe avec lequel l'axe de rotation de la roue à ailettes du ventilateur estconfondu lorsque le ventilateur est en position de montage dans ledit conduit de refroidissement du moteur. 4ùAppareil (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque partie de boîtier (3) forme au moins une partie de logement (25 à 28 ; 37), et en ce que les deux parties de logement (25 à 28 ; 37) forment conjointement, après assemblage des parties de boîtier (3), un logement propre à recevoir de manière ajustée une partie correspondante du ventilateur (2), soit directement soit avec interposition d'un élément de montage (13, 31, 33), notamment un élément souple d'amortissement de vibrations. 5 ù Appareil (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque partie de boîtier (3) comprend une partie de logement inférieur, et en ce que les deux parties de logement inférieur forment conjointement, après assemblage des parties de boîtier (3), un logement (37) apte à recevoir de manière ajustée l'extrémité du moteur (10) opposée à la volute (12) ou une pièce (13) fixée à cette extrémité. 6 ù Appareil (1) selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que chaque partie de boîtier (3) comprend une partie de logement de tubulure (14) de sortie de volute (12), les deux parties de logement de tubulure (14) de sortie de volute (12) formant conjointement, après assemblage des parties de boîtier, un logement (27) apte à recevoir de manière ajustée la tubulure (14) de sortie de la volute (12), avec interposition d'une garniture (31) de montage et d'amortissement. 7ùAppareil (1) selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que chaque partie de boîtier (3) comprend une partie de logement de calage de ventilateur (2), les deux parties de logement de calage de ventilateur (2) formant conjointement, après assemblage des parties de boîtier, un logement (28) apte à recevoir de manière ajustée un plot (15) de calage de ventilateur (2) solidaire de la volute (12), avec interposition d'une garniture (33) de montage et d'amortissement. 8 ù Appareil (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque partie de logement de calage de ventilateur (2) est aménagée en un emplacement du conduit (4) de refroidissement du moteur diamétralement opposé à la partie de logement de tubulure (14) de sortie de volute (12).