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TORNADO A.G., résidant à BALE (Suisse).
CARTER DE PETIT TURBO-VENTILATEUR.
La présente invention concerne les petits turbo-ventilateurs., notamment les machines de ce type à grande vitesse de rotation qui sont uti- lisées dans les appareils de -dépoussiérage fixes et portables.
On sait que l'on utilise pour cet usage, le plus souvent des ventilateurs à un seul étage comportant des ailettes en plusieurs parties à grande vitesse de rotation qui doivent satisfaire à des conditions sé- vères en ce qui concerne la puissance d'aspiratiohn, 9 le silence la légère- té et l'insensibilité à l'encrassement. Les constructions actuellement connues représentent un compromis entre ces conditions en partie contradic- toires., mais qui n'est pas satisfaisant à maints égards.
En particulier, dans les aspirateurs de poussière ménagers et surtout dans des machines d'aspiration de poussière au balai ou à la main, 1 économie désirable de poids est faite le plus souvent aux dépens de la puissance d'aspiration et de la sensibilité aux gros flocons de poussière, fils et autres corps entraînés par le courant d'air.
Mais des essais ont maintenant montré qu'une amélioration nota- ble peut être obtenue précisément dans de petits turbo-ventilateurs peau les applications en ce qui concerne la sensibilité indésirable envers les grosses poussières et l'augementatin de la puissance d'aspriaton lorsqu on donne une conformation particulière au carter du turbo-ventilateur enveloppant les ailettes du ventilateur.
En conséquence, la présente invention a pour objet un carter de turbo-ventilateurj, plus spécialement pour petits turbo-ventilateurs à gran- de vitesse de rotation et grand rendement qui entoure de tous côtés en for- me de boîte sensiblement circulaire les ailettes rotatives du ventilateur et qui présente un canal d'entrée 'dair débouchant à proximité de 1 arbre des ailettes du ventilateur e ainsi qu'un canal d D échappement d'air partant de sa périphérie il est particulièrement caractéristique que ce carter dé-
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passe de beaucoup dans son étendue axiale la hauteur des ailettes du ventilateur et présente un corps de garniture qui est disposéevu du canal d'entrée d'airs entre les ailettes du ventilateur et la paroi arrière du carter.
Cette garniture est conformée de façon que le canal ménagé pour le courant d'air arrivant des ailettes du ventilateur et qui s'étend entre la périphérie de ces ailettes rotatives et la paroi ex- térieure du carter présente une section de grandeur différente en s'é- largissant dans le sens du courant d'air de fagon continue pour se rap- procher progressivement de la section de passage du courant dans le canal de sortie de 1.9 air
Une forme de réalisation de l'objet de 1 invention est re- présentée à titre d'exemple, au dessin annexé,
La figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'un tur- bo-ventilateur et de son moteur de commande munis du carter et de la gar- niture conformée suivant l'invention
La figure 2 est un plan de la garniture suivant la figure 1.
La figure 3 est une élévation latérale de la garniture suivant les figures 1 et 2.
La figure 1 est une coupe longitudinale axiale d'un turbo- ventilateur muni d'un carter selon le mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple Ce carter est ici en deux parties il est constitué par le couvercle 1 et la cuvette 2 en forme de boîte à paroi pos- térieure 3 .
Les deux éléments 1 et 2 du carter sont maintenus assemblés par un ressort :lA!) la position de Isolement 1 par rapport à l'élément 2 étant déterminée par une saillie !µ, et un évidement 2b, de façon que l'angle d'entrée de l'air par rapport à 19angle de sortie du canal d'é- vacuation 5 permette un courant maximum avec un bruit minimum Le canal d'arrivée d'air 4 débouche dans le carter circulaire cylindrique à proxi- mité de l'axe par un appendice tubulaire de l'élément 1 et le canal d'é- chappement 5 part de la périphérie de la cuvette 2. Le carter renferme de tous côtés les ailettes de ventilateur 6 qui sont ici en
plusieurs parties Selon l'invention; le carter est notablement plus haut dans le sens axial que les ailettes 6, ce qui n'est ¯pas le cas dans les constructions connues jusqu'à présent de petits turbo-ventilateurs de ce genre,afin de per- mettre le montage d'une garniture 7 entre les ailettes 6 et la paroi pos- térieure 3 du carter ceci étant une caractéristique importante de l'in- vention.
La garniture 7 est représentée en plan et en élévation latéra- le selon un mode de réalisation donné à titre d'exemple aux figures 2 et 3 respectivement. La garniture a une forme sensiblement cylindrique et est fixée à la paroi postérieure 3 du carterpar exemple par des vis 8.
Cette garniture 7 s'étend par son dessus 9 tourné vers les ailettes 6 jus- que près de ces dernières et elle présente en cet endroit un diamètre ex- térieur qui est sensiblement égal à celui des ailettes 6 ou un peu plus grand. Ce dessus 9 peut être muni d'un bourrelet marginal 10 venant en- tourer partiellement le bord extérieur inférieur des ailettes 6 en faci- litant un passage avantageux du courant de l'air sortant des ailettes La garniture 7 comporte sur sa périphérie une nervure 11 s'étendant vers l'extérieur et qui présente un diamètre tel que son bord extérieur 12 s'applique contre l'intérieur de la paroi du carter 2.
Cette nervure 11 s'enroule de façon analogue à un pas de vis autour de la garniture 7, en commençant en 13, donc à un endroit concordant avec l'un des bords du canal 5 d'évacuation de Pair sortant de la cuvette 2 du carter et se terminant en un endroit 14 concordant sensiblement avec le bord opposé du canal d'évacuation d'air 5 A son commencement 13,la nervure 11 se trouve tout contre le dessus 9 de la garniture 7, puis elle s'en éloigne progressive- ment dans le sens de la flèche 15 le long de la périphérie de cette gar- niture,
pour se trouver près de la face postérieure 16 à son extrémité 14 Le sens indiqué par la flèche 15 correspond au sens de rotation des ailet- tes 6 du ventilateur La nervure 11 n'est de préférence pas perpendieu-
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laire sur la périphérie de la garniture 7 mais elle forme une surface in- clinée, de sorte que le bord 12 de cette nervure est toujours écarté da- vantage du dessus 9 de la garniture 7 que toutes les autres parties de
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celle-ci à Pendroit considéré. Le pied 17 de la nervure 11 rejoint par un arrondi une gorge 18 prévue le long de la périphérie entre ce pied et le bourrelet 10 se trouvant sur le dessus de la garniture.
Lorsque le turbo-ventilateur est monté, la garniture 7, s adap- tant exactement dans la cuvette 2 du carters forme!) comme le montrent clairement les figures 1 et 3 ensemble avec la forme intérieure de la paroi de la cuvette 2 du carter et la périphérie des ailettes rotatives
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6. un canal à air tangentiel s étendant autour de l'intérieur du carter et dont la section de passage du courant varie continuellement.
A 19en- droit où la nervure 11 commence en 13,la section de passage du courant du canal à air tangentiel 19 est la plus faible et cette section augmente dans le sens de rotation des ailettes 6 du ventilateur en se rapprochant
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progressivement de la grandeur du canal 5 d-9é*ohappement de 19airo L'air sortant de tous côtés de la périphérie des ailettes rotatives du venti- lateur passe par le canal tangentiel 19 à la tubulure 5 de sortie et
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subit là une détente par suite de ls agrandissement constant de la sec- tion de sortie.
Cette détente du courant d'air de sortie est une caracté- ristique importante du carter du turbot-ventilateur selon 1-9învention, Si la vitesse de Pair la quantité d'air et l'élargissement continu de la section du canal 19 sont accordés de fagon appropriée les uns aux autres, la détente pouvant être obtenue offre d'importants avantages On obtient surtout de ce fait que de gros corps étrangersnotamment des fils de longues fibres.,des noeuds.9 etc... se trouvant dans le courant d'air de
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sortie sont entraînés sûrement par le canal tangentiel 19 s-9élargissant dans la tubulure 5 et n'ont aucunement tendance à circuler plusieurs fois en tourbillon dans ce canal tangentiel 19ce qui était souvent
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le cas dans les constructions connues uscu9,
présent de petits turbo- ventilateurs. En outre, la conformation judicieuse du canal 19 assure dans une grande mesure que le courant d'air qui y circule est exempt de tourbillons ce qui diminue notablement le bruit et augmente le rende- ment du turbo-ventilateur.
La plus grande hauteur du carter du ventilateur constitué par le couvercle 1 et par la cuvette 2, assurée par le montage conforme
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à l'invention de la garniture 7 ne comporte pas d9inconvénientop car on réussiteen conformant cette garniture 7 d'une manière appropriée à réduire la longueur totale du groupe constitué par le turbo-ventilateur et son moteur de commande à une mesure normale. A cet effet un évide- ment 20 est ménagé dans 1' arrière de la garniture 7, La paroi posté- rieure 3 de la cuvette 2 du carter présente une owerture à l'endroit correspondant.
Le moteur de commande 21 fait saillie dans cet évidement 20 et est fixé à la garniture 7,. par exemple par des vis 22. La garni- ture 7 présente en outre.9 un alésage 23 qui est traversé par l'arbre 24 du moteur et qui fait saillie dans l'intérieur du carter, où les ailet- tes 6 du ventilateur sont fixées sur lui par exemple à l'aide de 19'écrou
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25. Des joints d.9étanchéité appropriés 26 servant à protéger les paliers sont placés autour de 1-'arbre 24 dans l'alésage 23.
Enfinon signale encore que le dessus 9 de la garniture 7 com- porte un canal angulaire 27 concentrique à l'alésage 23 Comme des essais Pont montrée ce canal empêche la pénétration d'air chargé de poussière se trouvant sur le dessous des ailettes 6 du ventilateur jusque proximi-
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té de l'arbre de commande 24s ce qui est important pour maintenir propre le joint 26 et les paliers.9 en augmentant ainsi leur durée d'existence Le bourrelet annulaire 28 du corps de garniture 7 disposé coaxialement à 1' alésage 23 sert à la même fin.
La garniture 7 et les éléments du carter du turbo=ventilateur peuvent être en métal,de préférence en métal léger.9 ou aussi en une ma- tière synthétique appropriées par exemple en polyéthylène. Les parties de la surface venant en contact avec le courant d'air sont lisses Lors-
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qu3on le désire., ces parties de la surface peuvent aussi être revêtues d-lune pellicule de matière lisse., mais élastique qui diminue encore le bruit.
REVENDICATIONS
1.- Carter de turbo-ventilateur, particulièrement pour pe- tits turbo-ventilateurs à rotation rapide et grand rendementsqui entoure de tous côtés en forme de boîte sensiblement circulaire les ailettes ro-
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tatives du ventilateur et qui présente un canal d9entrée dair débouchant à proximité de 1 arbre des ailettes du ventilateurs ainsi qu'un canal da échappement d9a partant de sa périphérie , caractérisé en ce que ce carter est plus haut dans le sens axial que les ailettes du ventilateur
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et présente un corps de garniture qui est disposés vu du canal d gentrée d P air entre les ailettes du ventilateur et la paroi arrière du carter cette garniture étant conformée de façon que le canal tangentiel ménagé
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TORNADO A.G., residing in BALE (Switzerland).
SMALL TURBO-FAN CASING.
The present invention relates to small turbo-fans, especially machines of this type with high rotational speed which are used in stationary and portable dust collectors.
It is known that for this purpose, one uses most often single-stage fans comprising blades in several parts at high speed of rotation which must satisfy severe conditions as regards the suction power, 9 silence, lightness and insensitivity to dirt. The currently known constructions represent a compromise between these partly contradictory conditions, but which is not satisfactory in many respects.
Particularly in household dust vacuums and especially in broom or hand dust suction machines, the desirable saving in weight is most often made at the expense of suction power and sensitivity to coarse dust. dust flakes, wires and other bodies carried by the draft.
But tests have now shown that a noticeable improvement can be obtained precisely in small turbo-fans in applications with regard to the unwanted sensitivity to coarse dust and the increase in spray power when given. a particular conformation to the turbo-fan casing enveloping the fan fins.
Accordingly, the present invention relates to a turbo-fan casing, more especially for small high-speed, high-efficiency turbo-fans which surrounds on all sides in the form of a substantially circular box the rotating vanes of the fan. fan and which has an air inlet channel opening near 1 shaft of the fan blades e as well as an air exhaust duct from its periphery it is particularly characteristic that this casing de-
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the height of the fan fins greatly increases in its axial extent and has a packing body which is arranged in the air inlet channel between the fan fins and the rear wall of the housing.
This gasket is shaped so that the channel provided for the air flow arriving from the fan fins and which extends between the periphery of these rotating fins and the outer wall of the casing has a section of different size at s' widening in the direction of the air flow continuously to gradually approach the section of passage of the current in the outlet channel of 1.9 air
An embodiment of the object of the invention is shown by way of example, in the accompanying drawing,
FIG. 1 is a schematic longitudinal section of a turbo-fan and its control motor provided with the casing and the trim conforming according to the invention.
Figure 2 is a plan of the seal according to Figure 1.
Figure 3 is a side elevation of the liner according to Figures 1 and 2.
Figure 1 is an axial longitudinal section of a turbo-fan provided with a housing according to the embodiment of the invention given by way of example This housing is here in two parts it consists of the cover 1 and the bowl 2 in the form of a box with a rear wall 3.
The two elements 1 and 2 of the housing are held together by a spring: lA!) The position of Isolation 1 with respect to element 2 being determined by a projection! Μ, and a recess 2b, so that the angle d The air inlet in relation to the outlet angle of the discharge channel 5 allows maximum current with minimum noise. The air inlet channel 4 opens into the circular cylindrical casing near the air outlet. axis by a tubular appendage of the element 1 and the exhaust channel 5 starts from the periphery of the bowl 2. The casing contains on all sides the fan fins 6 which are here in
several parts According to the invention; the casing is notably higher in the axial direction than the fins 6, which is not the case in the hitherto known constructions of small turbo-fans of this kind, in order to allow the mounting of a gasket 7 between the fins 6 and the rear wall 3 of the casing, this being an important characteristic of the invention.
The liner 7 is shown in plan and in side elevation according to an embodiment given by way of example in Figures 2 and 3 respectively. The gasket has a substantially cylindrical shape and is fixed to the rear wall 3 of the housing, for example by screws 8.
This lining 7 extends from its top 9 facing towards the fins 6 as far as the latter and it has in this place an external diameter which is substantially equal to that of the fins 6 or a little greater. This top 9 can be provided with a marginal bead 10 which partially surrounds the lower outer edge of the fins 6, facilitating an advantageous passage of the air flow leaving the fins. The lining 7 has a rib 11 on its periphery. extending outwardly and which has a diameter such that its outer edge 12 rests against the inside of the wall of the casing 2.
This rib 11 winds in a manner similar to a screw thread around the gasket 7, starting at 13, therefore at a place corresponding to one of the edges of the air evacuation channel 5 leaving the bowl 2 of the casing and ending in a location 14 substantially coinciding with the opposite edge of the air discharge channel 5 At its beginning 13, the rib 11 is right against the top 9 of the lining 7, then it gradually moves away from it - ment in the direction of arrow 15 along the periphery of this trim,
to be located near the rear face 16 at its end 14 The direction indicated by the arrow 15 corresponds to the direction of rotation of the fins 6 of the fan The rib 11 is preferably not perpendicular.
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wide on the periphery of the liner 7 but forms an inclined surface, so that the edge 12 of this rib is always spaced further from the top 9 of the liner 7 than all the other parts of the liner.
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the latter at the place considered. The foot 17 of the rib 11 joins by a rounded groove 18 provided along the periphery between this foot and the bead 10 located on the top of the lining.
When the turbo-fan is fitted, the gasket 7, which fits exactly in the cup 2 of the casing forms!) As clearly shown in figures 1 and 3 together with the inner shape of the wall of the cup 2 of the casing and the periphery of the rotating fins
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6. a tangential air duct extending around the inside of the casing and whose current flow section varies continuously.
At 19- right where the rib 11 begins at 13, the cross section of the current flow of the tangential air channel 19 is the smallest and this section increases in the direction of rotation of the blades 6 of the fan as it approaches.
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progressively of the size of channel 5 d-9e * o 19airo exhaust The air exiting from all sides of the periphery of the rotating fan blades passes through the tangential channel 19 to the outlet nozzle 5 and
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there undergoes an expansion as a result of the constant enlargement of the exit section.
This expansion of the outlet air stream is an important feature of the turbot-fan housing according to the invention. If the air velocity, the amount of air and the continuous widening of the section of the channel 19 are adjusted to In an appropriate manner, the relaxation which can be obtained offers important advantages. This mainly results in large foreign bodies, in particular long-fiber yarns, knots. 9 etc. in the current of air of
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outlet are driven surely by the tangential channel 19 s-9 widening in the pipe 5 and have no tendency to circulate several times in vortex in this tangential channel 19 which was often
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the case in the known constructions uscu9,
present small turbo-fans. In addition, the judicious conformation of the channel 19 ensures to a great extent that the current of air which circulates therein is free of vortices, which considerably reduces the noise and increases the efficiency of the turbo-fan.
The greatest height of the fan housing constituted by the cover 1 and the bowl 2, ensured by the correct assembly
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the invention of the gasket 7 does not involve d9inconvenientop because it is successful by conforming this gasket 7 in an appropriate manner to reduce the total length of the group consisting of the turbo-fan and its control motor to a normal extent. For this purpose a recess 20 is made in the rear of the gasket 7. The rear wall 3 of the bowl 2 of the housing has an owerture at the corresponding location.
The drive motor 21 protrudes into this recess 20 and is fixed to the gasket 7 ,. for example by screws 22. The gasket 7 also has a bore 23 which is crossed by the shaft 24 of the motor and which projects into the interior of the housing, where the fins 6 of the fan are. fixed on it for example using 19 'nut
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25. Appropriate seals 26 to protect the bearings are placed around the shaft 24 in the bore 23.
Finally, it should be noted that the top 9 of the gasket 7 comprises an angular channel 27 concentric with the bore 23 As shown in tests, this channel prevents the penetration of dust-laden air located on the underside of the fins 6 of the fan. until near
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tee of the drive shaft 24s which is important to keep the seal 26 and the bearings clean. 9 thus increasing their life. The annular bead 28 of the seal body 7 arranged coaxially with the bore 23 serves to same end.
The gasket 7 and the elements of the turbo = fan housing may be made of metal, preferably of light metal, or also of a suitable synthetic material, for example polyethylene. The parts of the surface coming into contact with the air stream are smooth.
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As desired, these parts of the surface can also be coated with a film of smooth but elastic material which further reduces noise.
CLAIMS
1.- Turbo-fan casing, particularly for small, fast-rotating, high-efficiency turbo-fans which surrounds the rotary vanes on all sides in a substantially circular box shape.
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tatives of the fan and which has an air inlet channel opening near the shaft of the fan blades as well as an exhaust duct from its periphery, characterized in that this housing is higher in the axial direction than the blades of the fan. fan
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and has a packing body which is arranged seen from the air inlet channel between the fins of the fan and the rear wall of the housing, this packing being shaped so that the tangential channel formed