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iNs;4TLà à CIRCULATI.1-4 La présent et'invention concerne un ensemble à cir-
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cl.1lation d'alr, et en particulier un ensemble de ce type qui comporte un ventilateur centrifuge à écoulement périphé rique, destiné en particulier,bien que non exclusivement, à être incorpore dans une installation de conditionnement de 1'air.
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On connaît des ventilateurs à écoulement périphé- rique; ce sont dos ventilateurs centrifuges dans lesquels l'air est aspiré le long de la périphérie et également re- foule le long de la périphérie.. @
Tous les ventilateurs engendrent.dans leur rotor une'pression dynamique et une pression statique selon des rapports 'variables. Lorsqu'on utilise une ailette incurvée vers l'avant, le rapport de la pression dynamique à la pres- sion statique est relativement élevé jusque présent, de sor te qu'on doit prévoir un moyen pour transformer efficacement la pression dynamique en pression statique.
Lorsqu'on utili- se une ailette incurvée vers l'arrière, le rapport entre les deux pressions est faible et la transformation de la pres- sion dynamique en pression statique nest pas aussi critique
Les profils d'ailettes compris entre ces deux extrêmes assu- rent des rapports des deux pressions qui varient de façon correspondante..
Dans beaucoup d'applications de ce type de ventila- teurs, en particulier de ceux comportant une,ailette incur- vée vers l'avant.,-l'ensemble de la construction n'a pas don- né les meilleurs résultats. Tel est le cas en particulier pour les systèmes pression élevée. Le dispositif à circu- lation d'air selon l'invention comporte une chambre de ventilateur et un conduit qui permettent d'adopter une ailet- te incurvée vers l'avant, tout en assurant une transforma- tion efficace de la pression dynamique en pression statique en vue d'obtenir un rapport convenable.
La présente invention se propose de réaliser un en- semble à circulation d'air comportant un ventilateur centriJ fuge du type susmentionné, qui puisse faire circuler davan- tage d'air par unité de puissance absorbée qu'il n'a été possible de le faire jusqu'à présent.
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Elle se propose également de réaliser une chambre de ventilateur pour ledit ensemble, qui soit construite et agencée de façon à contribuer à obtenir le meilleur rende- ment, ladite chambre agissant efficacement sur l'air avec un minimum de décalage, entre les orifices d'.admission et d'é- ëhappement de l'air.
Aux dessins annexés : la fig. 1 est une vue en perspective d'un ensemble d'échange de chaleur. comportant l'application de.l'invention le couvercle latéral étant enlevé, la fige 2 est une demi-coupe observée dans la direc. tion des flèches 2-2 de la fig. 1, 'la fig. 3 est une coupe partielle d'un ensemble de ventilateur et chambre de type classique, et la fige 4 est une vue schématique d'un type thé- orique de chambre de ventilateur assurant les meilleures con,, ditions de l'écoulement de l'air.
En se référant en particulier à la fig.1,l'en- semble à circulation d'air est représenté en combinaison, avec un échangeur-de chaleur comprenant une enveloppe 10 présentant une ouverture 12 d'admission d'air extérieur, une ouverture 13 d'admission d'air du local, et une ouverture d'évacuation 14. Un groupe de serpentins 16 d'échange de chaleur est contenu dans l'enveloppe, et une cu/vettE D'égout- tage 18 est disposée au-dessous des serpentins afin de re- cueillir l'eau de condensation provenant des serpentins..
Un conduit ou chambre' 20 en forme de S, contenu à l'intérieur de l'enveloppe 10, est constitué par des chica- nes ou parois 22 et 24. La chambre 20 comprend l'admission 23 et l'évacuation 25. Un ventilateur centrifuge 26 est disposé dans le conduit 20 en étant monté à rotation sur un arbre 28 tourillonné dans l'enveloppe 10. L'arbre 28 du
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ventilateur' est accouplé à une source de puissance telle qu'un. moteur électrique par tout moyen classique) par oxem- ple par noulies et courroie.
Les ailettes 34 du ventilateur sont; du type incurve vers l'avant. @ @
Une' plaque formant chicane 30 est articulée au voisinage.de l'ouverture 12 par des charnières 15 et; il est constitue en 13 une ouverture d'admission d'air du local, Un filtre 32 s'étend entre l'avant et l'arrière de l'enveloppe 10 afin d'éliminer de l'air en circulation les poussières et autres impuretés qu'il contient.
L'ensemble fonctionne comme suit :
Le ventilateur 26 est mis en rotation dans le sens dos diguilles d'une montre (en observant les figs. 1 et 2) à .l'aide par exemple d'un moteur êlectrique (non représenté) afin d'aspirer'''l'air à travers les ouvertures 12 et 13..
L'air monte à travers le filtre 32, s'écoule en regard du groupe des serpentins 16 d'échange de chaleurpuis dans- l'admission 23 conduit 20. Il passe ensuite entre les ai- lettes 34 du ventilateur, puis par la sortie 25 et l'ouver-. ture d'évacuation 14.
Le ventilateur 26 engendre un rapport ::leva de la pression dynamique à la pression statique. Tel est ie cas,on particulier du fait que les ailettes 34 sont de type incurvé vers l'avant. L'admission 23 adjacente au ventilateur 26 est sensiblement plus grande que la sortie 25 afin de rédui- re les pertes à l'admission. En outre, la poche 38 formée par la partie 36 de la paroi 24 permet à une forte propor- tion de l'air de se rapprocher du ventilateur 26 dans une direction tangente au bord des ailettes 34.
On a constate que ceci constitue la meilleure direction pour introduire l'air, et dans aucun cas il convient qu'une partie appré- ciable de l'air ne soit pas introduite selon un angle supé-
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rieur à une perpendiculaire à la tangente.
Théoriquement, on obtiendrait le meilleur écoule- ment de l'air avec la disposition représentée à la fige 4, dans laquelle l'air est admis en 40 dans la direction du tra- jet, du ventilateur 42 et refoula en 44. Une telle disposi- tiàn,ne peut absolument pas être adoptée en pratique pour les ensembles du commerce tels que les conditionneurs d'air.
La disposition de la présente invention se rapproche du point de vue du rendement de la disposition théorique, tout en assurant les autres caractéristiques nécessaires dans un en- semble du commerce..
En se reportant à un mode connu d'ensemble de venti- lateur et de chambre tel que celui représenté à la fig. 3,on voit que l'air admis en 112 est évacué en 114. On remarquera par l'examen des fléchas représentées à l'angle inférieur droi de la figure que l'air admis en 112 sensiblement - dans le sens opposé à la rotation des ailettes du ventilateur reçoit 'un choc dans une direction sensiblement inverse à la direction de l'écoulement final, Il s'ensuit de fortes pertes d'énergie qui compromettent la création efficace d'une pres- sien statique appropriée.
Il résult de ce qui précède que l'ensemble selon l'invention présente une pression et un rendement inaccoutu- més. Il a une bonne stabilité de fonctionnement dans toute la gamme des pressions utilisables. Cette construction perfer tionnée a permis de transformer un type de ventilateur à écoulement qui était abandonné commercialement en un dispo- sitif permettant de recevoir d'intéressantes applications.
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iNs; 4TLà to CIRCULATI. 1-4 The present invention relates to an assembly with
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cl.1lation d'alr, and in particular an assembly of this type which comprises a centrifugal fan with peripheral flow, intended in particular, although not exclusively, to be incorporated in an installation for conditioning the air.
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Peripheral flow fans are known; they are centrifugal fans in which air is drawn along the periphery and also back along the periphery. @
All fans generate dynamic pressure and static pressure in their rotor in varying ratios. When using a forward curved vane, the ratio of dynamic pressure to static pressure has heretofore been relatively high, so that a means must be provided for efficiently converting dynamic pressure to static pressure.
When using a rearward curved vane, the ratio between the two pressures is low and the transformation from dynamic pressure to static pressure is not so critical.
The vane profiles between these two extremes ensure ratios of the two pressures which vary correspondingly.
In many applications of this type of ventilator, especially those with a forward curved fin., - the construction as a whole has not given the best results. This is particularly the case for high pressure systems. The air circulating device according to the invention comprises a fan chamber and a duct which allow a forward curved fin to be adopted, while ensuring an efficient transformation of the dynamic pressure into pressure. static in order to obtain a suitable ratio.
The present invention proposes to provide an air circulation assembly comprising a centrifugal fan of the aforementioned type, which can circulate more air per unit of power absorbed than has been possible. do so far.
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It also proposes to provide a fan chamber for said assembly, which is constructed and arranged so as to contribute to obtaining the best efficiency, said chamber acting efficiently on the air with a minimum of offset, between the orifices of air intake and exhaust.
In the accompanying drawings: FIG. 1 is a perspective view of a heat exchange assembly. comprising the application de.l'invention the side cover being removed, the pin 2 is a half-section observed in the direc. tion of arrows 2-2 in fig. 1, 'FIG. 3 is a partial sectional view of a conventional type fan and chamber assembly, and Fig. 4 is a schematic view of a theoretical type of fan chamber providing the best conditions for the air flow. air.
With particular reference to FIG. 1, the air circulation assembly is shown in combination, with a heat exchanger comprising a casing 10 having an opening 12 for the admission of exterior air, an opening 13 for the air intake of the room, and an exhaust opening 14. A group of heat exchange coils 16 is contained in the casing, and a drain pan 18 is arranged in addition. below the coils in order to collect the condensation water from the coils.
An S-shaped duct or chamber 20, contained within the casing 10, is formed by chocks or walls 22 and 24. The chamber 20 comprises the inlet 23 and the outlet 25. A centrifugal fan 26 is disposed in duct 20 while being rotatably mounted on a shaft 28 journalled in the casing 10. The shaft 28 of the
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fan 'is coupled to a power source such as a. electric motor by any conventional means) by oxam- ple by noulies and belt.
The fins 34 of the fan are; of the forward curved type. @ @
A baffle plate 30 is articulated in the vicinity of the opening 12 by hinges 15 and; at 13 it is an air intake opening of the room, A filter 32 extends between the front and the rear of the casing 10 in order to remove dust and other impurities from the circulating air it contains.
The set works as follows:
The fan 26 is rotated in the back direction of the diguilles of a watch (observing Figs. 1 and 2) with the aid for example of an electric motor (not shown) in order to suck '' 'the air through openings 12 and 13.
The air rises through the filter 32, flows opposite the group of heat exchange coils 16, then into the inlet 23 duct 20. It then passes between the fins 34 of the fan, then through the outlet. 25 and open it. evacuation ture 14.
The fan 26 generates a ratio of: raised dynamic pressure to static pressure. This is the case, in particular because the fins 34 are of the forward curved type. The inlet 23 adjacent to the fan 26 is significantly larger than the outlet 25 in order to reduce the losses at the inlet. Further, the pocket 38 formed by the portion 36 of the wall 24 allows a high proportion of air to approach the fan 26 in a direction tangent to the edge of the fins 34.
This has been found to be the best direction for introducing air, and in no case should a significant part of the air be introduced at a greater angle.
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laughing at a perpendicular to the tangent.
Theoretically, the best air flow would be obtained with the arrangement shown in Fig. 4, in which the air is admitted at 40 in the direction of travel, of the fan 42 and discharged at 44. Such an arrangement is - tiàn, absolutely cannot be adopted in practice for commercial assemblies such as air conditioners.
The arrangement of the present invention approximates the performance of the theoretical arrangement, while providing the other features necessary in a commercial assembly.
Referring to a known embodiment of the fan and chamber assembly such as that shown in FIG. 3, it can be seen that the air admitted into 112 is discharged into 114. It will be noted by examining the arrows represented at the lower right angle of the figure that the air admitted into 112 substantially - in the direction opposite to the rotation fan fins are impacted in a direction substantially opposite to the direction of the final flow. Large energy losses result which compromise the efficient creation of a suitable static pressure.
It follows from the foregoing that the assembly according to the invention exhibits unusual pressure and efficiency. It has good operating stability over the entire range of usable pressures. This advanced construction has made it possible to transform a type of flow-through fan which had been abandoned commercially into a device capable of receiving interesting applications.