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" DIFFUSEUR POUR SOUFFLAGE "
La présente invention est relative aux souf- flantes ou ventilateurs et concerne, plus particulière* ment, un diffuseur perfectionné permettant d'obtenir une pression ou aspiration plus importante.
Dansun type classique de soufflante utilisé par exemple pour excercer une aspiration dans une ma- chine à fritter, la soufflante comprend une chambra ayant la forme d'une volute, ou d'une spirale, entou- rant un diffuseur qui, à son tour, entoure le rotor.
La rotation de ce dernier aspire les gaz axialement par rapport au rotor, entre ses aubes, et ces aubes
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évacuent lesgaz à travers le diffuseur à ailettes Jus- que dans la chambre en forme de volute, d'où ces gaz sont évacues de la soufflante . Dans les soufflantes de ce type construites Jusqu'à présent, les arêtes d'entrée, de cisaillement des ailettes du diffuseur sont relativement effilées et étroites lorsqu'on les mesure dans le sens circonférenticl.
Selon un mode de réalisation préféré de l'in- vention, ces arêtes d'entrée s'étendent oiroonféren- tiellemont, au-delà du point de cisaillement, sur une distance relativement importante, comparable à celle qui existe entre les aubes du rotor ,Cette caracté- ristique permet d'obtenir une meilleure étanchéité au courant de gaz entre les canaux du diffuseur, et pré- sente de plus d'autres avantagea qui apparaîtront au cours de la description .
En conséquence, les buts de l'invention sont d'améliorer le rendement de l'aspiration que permet d'obtenir une telle soufflante, et, d'une façon gêné- rale, de perfectionner la fabrication et le fonctionne- ment des soufflantes ou compresseurs à gaz .
L'invention a donc pour objet un diffuseur à ailettes, qui est destiné à être utilisé dans une soufflante comprenant un rotor à aubes monté rotatif dans un carter , et qui comprend un certain nombre d'ailettes entourant de façon générale ledit rotor, les extrémités d'entrée des ailettes du diffuseur étant disposées au voisinage des extrémités de sortie des aubes du rotor et formant chacune une surface qui n'étend circonférentiellement sur une certaine largeur
D'autres caractéristiques de l'invention appa- raîtront au cours de la description qui! va suivre ,
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Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple ;
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la I-'1g.l est une vue de face en élévation et avec arrachement partiel d'une soufflante selon l'in- vent.ion ; la Flg.2 en est une vue en coupe verticale
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suivant la ligne 2-2 de la Fis.l , la Fig. 3 en est une coupe horizontale, le capter onlevé , et prise suivant la igno 3-3 de la Fig.2 ;
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la Fis.4 cet une vue en 1fc1vat1o;\ latérale de l'un des disques de ventilation pour le :rerroitl4sser.-ent des paliers de la soufflants ; la Fig.5 est une vue en bout et en élévation do ce disque @
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la Fig.6 est une vu en coupe du 1tfutur , représenté séparé de la soufflante, cette coupe étant prise suivant un plan perpendiculaire t l'axe da la soufflante ;
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les FISP7 k 12 sont des vu en coupe de dé- tail, prises ion 108 lignes 7*7 à 12- , respecti- vementp de la Fia.6, et représentent 104 9&na du diffuseur ,
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Dana la suite de la présenta de,ClrJ.pt1cn de nombreux détails seront désignés par des terme. parti- culiera, dans un but de commodité, mais ils doivent être entendus dans le sons général, en oe qui concerne leur application, dans toute la mesure ou la technique le permet ,
Au dessin, les mêmes références désignent les mêmes parties sur les différentes figuras .
Dans la description et le dessin annexé certaines
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caractéristiques de l'invention sont décrites & titre indicatif mais 11 doit être entendu que les détails peuvent en être moaifiés de différentes façons sano pour autant s'écarter du cadre général de l'invention .
Zn se reportant au dessin, et plus particu- lièrement aux Fig. 1,2 et 3, la soufflante va tout d'abord être décrite de façon générale . Comme repré- 3enté, elle repose sur un socle 10 comportant une par- tie surélevée et destinée à supporter un moteur élec- trique 18 d'entraînement . La soufflante, comprend un bâti ou carter 12 comportant un diffuseur à ailettes 35 entourant un rotor 13 . Ce rotor est monté sur un arbre principal 14 qui tourillonne dans des paliers 16 et 17.
L'arbre 14 est relié à l'arbre du moteur 18 par un ac- couplement 19 .Il porta des disques do ventilation 20,21 pour le refroidissement doa paliers 16 et 17. La soufflan- te comporte, en bas, un passage d'entrée 22 coïncidant avec une ouverture prévue dans le socle 10, et un passa- ge 23 d'évacuation 4 l'avant de la soufflante .
On va maintenant décrire la soufflante de façon plus détaillée .Le carter 12 est séparé verticalement en une section de droite et une section de gauche, il est également séparé horizontalement en une partie in- férieure ou base 29, et une partie supérieure 30. Les sections de droite et de gauche sont reliées au moyen de brides 27 boulonnées et la base 29 et la partie su- périeure 30 sont reliées au moyen d'autres brides bou- lonnées 28, d'une façon bien connue des techniciens .
La base 29 comprend des parois nervuréea 31 et 32 qui soutiennent les paliers 16 et 17 de la soufflante .
Le carter 12 comprend une volute, ou spirale divergente
36 dont : l'extrémité la plus grande est reliée avec
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l'ouverture de sortie avant 23 et dont l'extrémité la plus petite est séparée de cette ouverture de sortie par une cloison amovible .
La volute 36 a, en coupe transversale, une forme générale rectangulaire comme représenté à la Fig. 1 , et la surface de sa section augmente progrcasivement
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connue représenté a la Fig.2. La volute comporte des arides ou 1?ucs annulaire radiales 37 dtétanchélté qui enferment les ex ¯d,Lés de sortie dea aubes 50 du rotor d"une façon qui zrv décrite plus complètement par lu suite .Trouver' e d'entrée 22, au bas de la soufflante,
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Pst reliée avfo Tes passages d'admission 34 qui chevau- chent la vole-9 36 et communiquent avec des ouïes d'en-
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trés 38, cirsul .ires, disposées de chaque côté du rotor en se reportant maintenant égale:.eraua'Fig"6 à 12, le diffuseur 35 st constitué par deux demi-section.9 relises e :tr -:
lies au moyen de? ::'ide3 41t, Ce1 comporte -ne série d'ailattes 40, en forzie <j'' spirale #.<: formant des canaux 42 de sortie divergents sexe rotés internes, ou d'entrée, des ailettes 4C flr"/rtent des surfaces étendues de séparât! I 4j -. surfaces 13'éteiLaent à partir des arûtr, ^il:emen 45 cir- confrrentiellemer.t , ?# ' ç= ;cr3ueurs relativement im- portantes ,it un -von fixe dont le centre 14a est ait .'-t i'axe ,. 11 arbru 14. Ces surfaces 43 seront dé ;-itec p'.. complètement dans la suite .
Les bords internes du diffuseur 35 comportent des rebords annulaires 44 qui reposent sur des surfaces l'appui 46 de la volute 36.Les jouas 37 et le diffuseur
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35 T-.r ier.5 a-'r.31 une coursière ur les aubes 50 du ro- tor 13.
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Ce rotor comporte un moyeu 47 claveté sur l'ar- bre 14.11 comporte également un élément central 48 en forme de plateau comportant des nervures 52 en saillie, et une série d'aubes radiales 50. Les extrémités inter- pes, osts entrée, des aubes sont convergentes comme re. présentées en 49 à la Fig.l .Les extrémités externes , coté sortie, des aubes 50 sont logées dans la coursière /' entre les Joues 37 comme représentées en particulier aux Fige 1 et 3 .
L'espace libre, ou Jeu, entre les aubes 50 du rotor d'une part, et les Joues 37 et les surfaces 43, d'autre part, est auosi faible que possible .
Le carter 12 comporte des Joints 51 aux points de passade de l'arbre 14. Au voisinage de ces Joints sont disposés les disques de ventilation 20,21, conducteurs de la chaleur . Ces disques sont de préférence en cui- vre ou en toute autre matière bonne conductrice de la chaleur .
Les deux disques de ventilation 20 et 21, conduc- teurs de la chaleur,sont identiques à cela près que l'un est de droite et l'autre de gauche ;en conséquence on rie décrira en détail que l'un d'eux .Chaque disque i est divisé en 53 ( Fig. 4,5) . Il comprend, un moyeu 54 fixé de façon rigide & l'arbre 14, des ailettes 55 et des ouvertures 56. Les ailettes 55 sont agencées suivant un angle tel que les disques de ventilation engendrent des courants d'air qui s'écoulent en direction de leurs paliers respectifs 16 et 17.
En fonctionnement, le moteur électrique 18 en- traîne le rotor 13 dans le sens de la flèche 58 de la Flg.2, Le gaz est aspiré dans la soufflante à travers l'ouverture d'entrée inférieure 22, à travers les
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deux passages d'entrée 34 ; et. dans les ouïes d'entrée 38 à chaque extrémité du rotor 13. Le gaz est ensuite aspiré vers l'intérieur par les aubes 50 du rotor et évacué par ces aubes dans les canaux 42 du diffuseur 35 et délivré à la volute 36 et de là, vers l'ou- verture de sortie 23.
Comme on l'a déjà indiqué l'une des caractéris- tiques importantes de l'invention est l'étendue des surfaces internes 43 du diffuseur .Dans les soufflan- tes analogues construites jusqu'à présent les arêtes d'entrée, de cisaillement des ailettes du diffuseur étaient effilées et étroites ( dans le tens oircon- férentiel) tandis que .dans la présente soufflante, les surfaces internes 43 s'étendent circonférentielle- ment au-delà des points de cisaillement 45, sur une longueur relativement importante .
A titre d'explications supplémentaire$ du fonctionnement d'une soufflante selon l'invention,on remarquera que, lorsque les aubes 50 du rotor défiloht au droit des surfaces 43, le courant de sortie des gaz au voisinage de la surface des aubes est arrêta pendant un instant très bref et, ainsi , les gaz, au voisinage des aubes reçoivent la vitesse totale des aubis 50 de sorte qu'une longueur notable des surfaces 43 est nécessaire pour obtenir les résultats les meilleurs , Lorsque la longueur ciroonférentielle des surfaces 43 est diminuée l'efficacité de l'action désirée est diminuée mais,
même une augmentation de 15% en lon- gueur des surfaces au-delà des points de cisaillement 45 par rapport à la distance entre les points de ci- ' saillement des ailettes successives,permet d'obtenir des résultats meilleurs que les arêtes de cisaillement
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effilées ou étroitesdes diffuseurs de soufflantes connus jusqu'à présent .
L'explication suivante supplémentaire, du rôle des surfaces prolongées 43, est donnée dans le but de rendre plus clair le fonctionnement de la soufflante selon l'invention et ne doit pas être interprétée dans un sens limitatif . Compte non tenu de la théorie, le fonctionnement est amélioré de façon considérable comme le démontrent les épreu- ves décrites ci-après .
On pense que l'amélioration du fonctionne- ment est due, au moins en partie, au fait que les surfaces internes 43 et le faible jeu entre les ex- trémités des aubes 50 du rotor et lesdites surfaces internes, réduisent à un minimum la recirculation de l'air entre lea aubes du rotor 13 et les ailettes du diffuseur 35. Ceci permet de réaliser une étanchéi- té plus positive au courant des gaz .Pendant le temps de passage des aubes 50 du rotor sur les surfaces i internes 43, le courant de sortie du gaz provenant du rotor est partiellement bloqué, ou interrompu, de aorte que la force centrifuge appliquée par le rotor engendre des compressions localisées .Ceci augmente la pression ou l'aspiration statique de distribution de la soufflante et améliore son rendement .
Les essais suivants montrent l'efficacité des surfaces internes prolongées 43, en comparaison avec celles des arêtede cisaillement effilées de la technique antérieure . Deux essais ont été faits avec doux soufflantes en série . Dans les deux cas les soufflantes étaient analogues à l'exception des diffu- seurs; la température des gaz étant approximativement de 177 C. la consommation d'énergie et le débit vo-
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lumétrique étalant les infinies.
Avec le diffuseur ordinaire, ayant des arêtes de cisaillement offilés, l'aspiration obtenue au moyen des deux soufflantes en sérié correspondant à une colonne d'eau de 1,77 m tandis que, avec le diffuseur perfectionné selon l'invention, l'aspi- ration obtenue au moyen des deux soufflantes en sé- rie correspondait à une colonne d'eau de 2,03 m.
Les dimensions et les proportions des dif- férentes parties peuvent être modifiées dan3 une grande proportion en fonction de l'énergie, de la vitease de rotation, de l'aspiration, de la pression, et du volume désiré . A titre d'exemple, dans le mode de réalisation représenté, qui est destiné au fonctionnement d'une machine à fritter, le rotor 13 a une vitesse de rotation de 1500 à 1700't/minutes.
Le moteur 18 a une puissance de 800 ev. Le rotor a un diamètre de 1,60 m. Le jeu à l'extrémité des aubes du rotor par rapport aux surfaces internes 43 est de 6,35 mm . Les surfaces internes 43 ont une langueur de 34,3 cm (mesurée circonférentiellement par rapport au déplacement du rotor ), et les aubes ont une largeur de 45,7 cm à leurs extrémités (axia- lement par rapport à l'arbre 14). Il y a quatorze aubes 50 sur le rotor et six ailettes 40 au diffusuur.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple, de nombreu- ses modifications pouvant leurs être apportées sans pour autant s'écarter de son cadre ou de son esprit.