EP0051005B1 - Ventilateur axial à pâles protégées - Google Patents

Ventilateur axial à pâles protégées Download PDF

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EP0051005B1
EP0051005B1 EP81401532A EP81401532A EP0051005B1 EP 0051005 B1 EP0051005 B1 EP 0051005B1 EP 81401532 A EP81401532 A EP 81401532A EP 81401532 A EP81401532 A EP 81401532A EP 0051005 B1 EP0051005 B1 EP 0051005B1
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EP
European Patent Office
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grating
hub
edge
protective
fan
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EP81401532A
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German (de)
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EP0051005A1 (fr
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Joel Crespin
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Lunite Hermetique SA
Original Assignee
Lunite Hermetique SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/325—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
    • F04D29/326—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans comprising a rotating shroud
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/703—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps specially for fans, e.g. fan guards
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/219—Guards
    • Y10T74/2191—Guards for rotary member

Definitions

  • the present invention relates to an axial fan provided with a facial and radial protection device.
  • the English document GB-A-833 938 describes a fan according to the preamble of claim 1, comprising a protection device integral with the hub.
  • This protection device consists of a facial protection grid made up of radial elements making it possible to prevent access of certain foreign bodies between the blades of the fan.
  • the present invention relates to the realization of a space-saving axial fan, of low cost price, having satisfactory aerodynamic characteristics and comprising a facial and radial protection device which prevents the introduction of foreign bodies between the blades of the fan.
  • an axial fan comprising a hub carrying at least two blades and provided with a central hole for the passage of the motor shaft, and a protection device integral with the hub comprising a face protection grid and a radial protection ring integral with the grid, this ring being coaxial with the motor shaft and surrounding the radial ends of the blades, the facial protection grid consisting of bars arranged in a sufficiently tight manner to effectively reduce the intervals between these bars and prevent the introduction of foreign bodies between the blades, is characterized in that the bars of the grid are exclusively concentric rings, coaxial with the motor shaft, and in that the protective ring is a ferrule formed by a cylindrical wall and smooth, and in that the face protection grid and the ferrule are obtained in one piece by molding a plastic material.
  • the invention relates to the production by molding in a single block, the axial and radial protection device, the hub and the blades of the fan.
  • the fan according to the invention comprises a hub 15 carrying blades 12, 13 and a protection device comprising a face protection grid 11 formed of several concentric rings 20 connected to each other by arms 21.
  • This grid 11 is provided, at its periphery, with a radial protection ferrule 10 formed by a cylindrical wall, coaxial with the rings 20.
  • the arms 21 can be obtained by extensions of this ferrule 10.
  • the facial grid 10 is provided with a central orifice, the flange 22 of which is curved so as to be substantially parallel to the ferrule 10.
  • This flange 22, intended for fixing the protection device on the hub 15 of the fan can be introduced into a hollow part 18 of the free end of the hub 15 which has a central hole 16 for the passage of a motor shaft (not shown) of the fan, holes 17 allowing the fixing the hub 15 on the shaft.
  • the immobilization of the protection device on the hub 15 can then be effected by means of glue, rivets, screws or any other suitable means of assembly. After assembly on the hub 15, the protection device can rotate at the same speed as this hub 15.
  • the cylindrical wall of the ferrule 10 is arranged coaxially around the blades 12 and 13 of the fan, its axis coinciding with the axis of rotation of the motor shaft.
  • the inner parts of the blades 12, 13 are attached to a cylindrical wall 14 integral with the means 15 and coaxial with this hub 15 which has the shape of a disc.
  • the blades 12, 13 and the hub 15 were obtained in one piece, by molding a plastic material, or other moldable material, allowing to benefit from a very reduced cost price.
  • the grid 11 and the protective shell 10 can also be obtained, in one piece, by molding a plastic or other material.
  • the outer surface of the cylindrical wall of the shell 10 must be smooth. In fact, when the fan is operating, external objects or elements which may come into contact with this shell 10 will be pushed back or deflected and cannot in any way come into contact with the blades 12, 13.
  • the concentric rings 20 of the grid are arranged in a sufficiently tight manner to effectively reduce the intervals 23 between the rings 20. These rings 20 are partially in contact with the upstream edges 24 of the blades 12, 13 so as to reinforce the structure of the grid 11 as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the fan according to the invention can comprise any number of blades, six for example, as shown in FIG. 1.
  • the protection device 30 comprising a face grid 31 and a ferrule 10, is molded in one piece with the hub 15 and the blades 32, 33.
  • the grid 31 is formed of concentric rings 34 partially in contact with the upstream edge 35 of the blades 32, 33. In this way, the positioning arms of the concentric rings 34 are eliminated, because they have become unnecessary.
  • This embodiment using a one-piece molding, is particularly advantageous and makes it possible to obtain axial fans with facial and radial protection, which can be mounted without drawback in many industrial, semi-industrial or household appliances.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un ventilateur axial muni d'un dispositif de protection faciale et radiale.
  • Elle a pour but d'éviter un contact accidentel dangereux d'éléments extérieurs avec les pales du ventilateur.
  • On connaît des ventilateurs à hélice pour lesquels la nécessité de rendre non dangereux les contacts accidentels d'éléments extérieurs avec les pales a conduit à adopter des pales en matière souple. En général, il est difficle de concilier de bonnes caractéristiques aérodynamiques avec une souplesse de matière suffisante pour rendre les chocs non dangereux.
  • Une autre solution couramment adoptée consiste à utiliser des pales rigides tournant à l'intérieur d'une cage de protection fixe grillagée ou à barreux et dont les mailles laissent passer l'air propulsé. Une tell cage de protection est coûteuse et augmente sensiblement le volume et le poids de l'ensemble du ventilateur.
  • Le document anglais GB-A-833 938 décrit un ventilateur selon le préambule de la revendication 1, comportant un dispositif de protection solidaire du moyeu. Ce dispositif de protection est constitué d'une grille de protection faciale composée d'éléments radiaux permettant d'empêcher l'accès de certains corps étrangers entre les pales du ventilateur. Un anneau extérieur, fixé sur les pales du ventilateur, maintient les éléments radiaux à la périphérie du ventilateur et participe à la protection.
  • La présente invention a pour objet la réalisation d'un ventilateur axial peu encombrant, de faible prix de revient, ayant des caractéristiques aérodynamiques satisfaisantes et comportant un dispositif de protection faciale et radiale qui empêche l'introduction de corps étrangers entre les pales du ventilateur.
  • Suivant l'invention, un ventilateur axial comportant un moyeu porteur d'au moins deux pales et muni d'un trou central pour le passage de l'arbre moteur, et un dispositif de protection solidaire du moyeu comprenant une grille de protection faciale et une bague de protection radiale solidaire de la grille, cette bague étant coaxiale à l'arbre moteur et entourant les extrémités radiales des pales, la grille de protection faciale étant constituée de barreaux disposés de façon assez serrée pour réduire efficacement les intervalles entre ces barreaux et empêcher l'introduction de corps étrangers entre les pales, est caractérisé en ce que les barreaux de la grille sont exclusivement des anneaux concentriques, coaxiaux à l'arbre moteur, et en ce que la bague de protection est une virole formée d'une paroi cylindrique et lisse, et en ce que la grille de protection faciale et la virole sont obtenues d'une seule pièce par moulage d'une matière plastique.
  • Des modes de réalisation additionnels font l'objet des sous-revendications. Particulièrement l'invention a pour objet la réalisation par moulage en un seul bloc, du dispositif de protection axiale et radiale, du moyeu et des pales du ventilateur.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins qui l'accompagnent et sur lesquels:
    • - la figure 1 représente une vue en élévation d'un mode de réalisation du dispositif de protection pour ventilateur axial conforme à l'invention.
    • -la figure 2 représente une vue en coupe diamétrale AA du dispositif précédent.
    • -la figure 3 représente une vue en élévation d'un mode de réalisation d'un ensemble monobloc comprenant un ventilateur axial et son dispositif de protection conformes à l'invention.
    • -la figure 4 représente une vue en coupe diamétrale BB de l'ensemble montré par la figure 3.
    • - la figure 5 représente une vue en coupe radiale SS de l'ensemble montré par les figures 3 et 4.
  • Dans l'ensemble de réalisation montré en figures 1 et 2, le ventilateur suivant l'invention comprend un moyeu 15 porteur de pales 12, 13 et un dispositif de protection comportant une grille 11 de protection faciale formée de plusieurs anneaux 20 concentriques reliés entre eux par des bras 21. Cette grille 11 est munie, à sa périphérie, d'une virole 10 de protection radiale formée d'une paroi cylindrique, coaxiale aux anneaux 20. Les bras 21 peuvent être obtenus par des prolongements de cette virole 10.
  • Dans l'exemple représenté en figure 2, la grille 10 faciale est munie d'un orifice central dont le rebord 22 est recourbé de façon à être sensiblement parallèle à la virole 10. Ce rebord 22, destiné à la fixation du dispositif de protection sur le moyeu 15 du ventilateur peut venir s'introduire dans une partie creuse 18 de l'extrémité libre du moyeu 15 qui comporte un trou 16 central pour le passage d'un arbre de moteur (non représenté) du ventilateur, des trous 17 permettant la fixation du moyeu 15 sur l'arbre. L'immobilisation du dispositif de protection sur le moyeu 15 peut alors s'effecteur au moyen de colle, de rivets, de vis ou tout autre moyen d'assemblage convenable. Après assemblage sur le moyeu 15, le dispositif de protection peut tourner à la même vitesse que ce moyeu 15. La paroi cylindrique de la virole 10 est disposés coaxialement autour des pales 12 et 13 du ventilateur, son axe coïncidant avec l'axe de rotation de l'arbre moteur.
  • Dans l'exemple représenté en figure 2, les parties intérieures des pales 12, 13 sont attachées à une paroi cylindrique 14 solidaire du moyen 15 et coaxiale à ce moyeu 15 qui a la forme d'un disque.
  • En fait, les pales 12, 13 et le moyeu 15 ont été obtenus d'une seule pièce, par moulage d'une matière plastique, ou autre matériau moulable, permettant de bénéficier d'un prix de revient très réduit.
  • Pour la même raison, la grille 11 et la virole 10 de protection peuvent être également obtenues, d'une seule pièce, par moulage d'une matière plastique ou autre.
  • La surface extérieure de la paroi cylindrique de la virole 10 doit être lisse. En effet, lorsque le ventilateur fonctionne, les objets ou éléments extérieurs pouvant venir en contact avec cette virole 10 seront repoussés ou déviés et ne pourront er aucune façon entrer en contact avec les pales 12, 13.
  • Par ailleurs, les anneux 20 concentriques de la grille sont disposés de façon assez serrée pour réduire efficacement les intervalles 23 entre les anneaux 20. Ces anneaux 20 sont partiellement en contact avec les bords amont 24 des pales 12, 13 de façon à renforcer la structure de la grille 11 comme montré en figures 1 et 2.
  • Il est entendu que le ventilateur suivant l'invention peut comporter un nombre quelconque de pales, six par exemple, comme montré en figure 1.
  • Dans un autre exemple de réalisation montré en figures 3, 4 et 5, le dispositif de protection 30 suivant l'invention, comprenant une grille 31 faciale et une virole 10, est moulé en une seule piece avec le moyeu 15 et les pales 32, 33. La grille 31 est formée d'anneaux 34 concentriques partiellement en contact avec le bord amont 35 des pales 32, 33. De cette façon, les bras de positionnement des anneaux 34 concentriques sont supprimés, car devenus inutiles.
  • Ce mode de réalisation, utilisant un moulage monobloc, est particulièrement avantageux et permet d'obtenir des ventilateurs axiaux à protection faciale et radiale, qui peuvent être montés sans inconvénient dans beaucoup d'appareils industriels, semi-industriels ou électro-ménagers.
  • A titre indicatif, de tels ventilateurs peuvent équiper des groupes frigorifiques dont ils augmentent sensiblement le rendement.

Claims (6)

1. Ventilateur axial comportant un moyeu (15) porteur d'au moins deux pales (12, 13; 32, 33) et muni d'un trou (16) central pour le passage de l'arbre moteur, et un dispositif de protection solidaire du moyeu comprenant une grille (11,31) de protection faciale et une bague (10) de protection radiale solidaire de la grille, cette bague étant coaxiale à l'arbre moteur et entourant les extrémités radiales des pales (12, 13; 32, 33), la grille (11, 31) de protection faciale étant constituée de barreaux (20, 34) disposés de façon assez serrée pour réduire efficacement les intervalles (23) entre ces barreaux (20, 34) et empêcher l'introduction de corps étrangers entre les pales, caractérisé en ce que les barreaux de la grille sont exclusivement des anneaux (20, 34) concentriques, coaxiaux à l'arbre moteur, en ce que la bague de protection est une virole (10) formée d'une paroi cylindrique et lisse, et en ce que la grille (11) de protection faciale et la virole (10) sont obtenues d'une seule pièce, par moulage d'une matière plastique.
2. Ventilateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la grille (11) est munie d'un orifice central présentant un rebord (22) recourbé vers l'intérieur, parallèlement à la paroi cylindrique de la virole (10), ce rebord (22) étant destiné à la fixation du dispositif de protection sur le moyeu (15).
3. Ventilateur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les anneaux concentriques (20, 34) de la grille (11) sont reliés entre eux et au rebord (22) par des bras (21).
4. Ventilateur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité libre du moyeu (15) comprend une partie creuse (18) dans laquelle peut venir s'introduire le rebord (22) recourbé et en ce que des moyens d'assemblage permettent de fixer ce rebord (22) sur la paroi creuse (18) du moyeu (15).
5. Ventilateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la grille (31), la virole (10), les pales (32,33) et le moyeu (15) sont moulés en une seule pièce.
6. Ventilateur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les anneaux (34) concentriques de la grille (31) sont attaches sur le bord amont (35) des pales (32, 33).
EP81401532A 1980-10-17 1981-10-02 Ventilateur axial à pâles protégées Expired EP0051005B1 (fr)

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