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EP2975270A1 - Dispositif de ventilation à encombrement axial réduit - Google Patents

Dispositif de ventilation à encombrement axial réduit Download PDF

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Publication number
EP2975270A1
EP2975270A1 EP15177160.7A EP15177160A EP2975270A1 EP 2975270 A1 EP2975270 A1 EP 2975270A1 EP 15177160 A EP15177160 A EP 15177160A EP 2975270 A1 EP2975270 A1 EP 2975270A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gaseous fluid
inlet
axis
rotation
ventilation device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP15177160.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2975270B1 (fr
Inventor
Huu-Thi Do
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom Transport Technologies SAS
Original Assignee
Alstom Transport Technologies SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Transport Technologies SAS filed Critical Alstom Transport Technologies SAS
Priority to PL15177160T priority Critical patent/PL2975270T3/pl
Publication of EP2975270A1 publication Critical patent/EP2975270A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2975270B1 publication Critical patent/EP2975270B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541—Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/545—Ducts
    • 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
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4226—Fan casings
    • 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
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/50—Inlet or outlet
    • F05D2250/51—Inlet

Definitions

  • the present invention relates to a ventilation device, comprising a gaseous fluid circulation circuit for guiding a flow of gaseous fluid to an inlet of a fan.
  • a fan draws a gaseous fluid parallel to an axis of rotation of a fan propeller.
  • the aspirated gaseous fluid is accelerated by propeller blades and ejected through an outlet of the fan.
  • the space available for the installation of the ventilation device is very limited, especially along the axis of the fan.
  • the present invention is intended in particular to provide a reduced space ventilation device, suitable for installation in a reduced installation space in the direction of the axis of the fan, while minimizing a pressure drop in the circulation circuit of gaseous fluid.
  • the gas circulation circuit according to the invention makes it possible to suck the gaseous fluid along a flow direction forming a non-zero angle with the axis of rotation, and to reorient the gaseous fluid in a substantially parallel general direction. to the axis of the fan propeller.
  • This deviation of the gaseous fluid allows the reduction of the dimensions of the gaseous fluid circulation circuit in a direction parallel to the axis of rotation of the fan.
  • the ventilation device in an axially reduced installation space, extending the circulation circuit in another direction.
  • An aerodynamic shape of the gaseous fluid circulation circuit makes it possible to draw off the gaseous fluid while guaranteeing a minimum pressure drop in the circulation circuit.
  • the ventilation device 10 comprises a fan 12 and a gaseous fluid circulation circuit 20 connected to a gaseous fluid inlet 18 of this fan 12.
  • the fan 12 comprises a box 14, in particular a metal box, in which are housed a motor 15 and a propeller 16.
  • the propeller 16 has an axis of rotation Z-Z, and this propeller 16 is rotated about this axis of rotation Z-Z by the engine 15.
  • the fan 12 draws, through the inlet 18 of gaseous fluid, a gaseous fluid from the circulation circuit 20. Moreover, the fan 12 expels this gaseous fluid through an outlet 19.
  • the fan 12 is a centrifugal fan 12, in which case the propeller is a rotating impeller 16 about the ZZ axis.
  • the impeller 16 is housed in the casing 14 of the fan 12, and it is integral in rotation with a shaft of the motor 15.
  • the casing 14 has a radial gas outlet 19, oriented perpendicular to the axis of ZZ rotation.
  • upstream and downstream are considered according to the flow direction of a flow of gaseous fluid in the ventilation device 10.
  • the gaseous fluid circulation circuit 20 has a main pipe 22, extending along a flow direction D forming a non-zero angle with the axis of rotation Z-Z.
  • the flow direction D forms an angle between 45 ° and 135 ° with the axis of rotation Z-Z.
  • the flow direction D forms an angle substantially perpendicular to the axis of rotation Z-Z.
  • the main pipe 22 is arranged substantially perpendicular to the Z-Z axis.
  • the circuit 20 comprises, downstream of the main pipe 22, deflection means 23 of a flow of gaseous fluid, extending the main pipe 22 to the inlet 18 of the fan 12.
  • deflection means 23 are for example connected to the main pipe 22 by means of rivets or screws.
  • a stream F of gaseous fluid, entering the main pipe 22, is guided by the latter substantially along the flow direction D to the deflection means 23, so that these deflection means 23 deviate this flow F towards a general direction substantially parallel to the axis of rotation ZZ for entry into the fan 12 through the inlet 18 of gaseous fluid.
  • the deflection means 23 comprise, for example, a dome-shaped deflector 24 covering the gaseous fluid inlet 18 upstream of this inlet 18. This deflector 24 delimits an interior volume 25.
  • the dome has an opening on a lateral side, on which the main pipe 22 opens, to allow the flow F of gaseous fluid to enter this dome from the main pipe 22.
  • the dome also has an opening 29 in its lower part 28, opening on the gaseous fluid inlet 18 of the fan 12.
  • the shape of the dome is particularly favorable to the aerodynamic properties of the flux F, allowing a high flow of gas passing through the dome, without creating disturbances in the interior volume of this dome.
  • the flow F has a minimum pressure drop in the circulation circuit 20.
  • the dome preferably has a generally hemispherical shape, but could alternatively have another adapted form, for example ovoid.
  • the dome is molded plastic, but it could alternatively be made of any other suitable material.
  • the casing 14 of the fan 12 has a cylindrical shape with circular section in a plane P perpendicular to the axis of rotation Z-Z.
  • the dome-shaped deflector 24 has a dimension, in the direction of the axis of rotation ZZ, smaller than the diameter of the box 14 in the plane P.
  • This dimension of the deflector 24 allows a reduced space requirement of the ventilation device in the direction of the ZZ axis and thus allows installation of the ventilation device 10 easier in a space of installation of reduced dimensions in this direction.
  • the dome baffle 24 has a diameter, in a plane P 'perpendicular to the axis ZZ, greater than the diameter of the box 14 in the plane P.
  • the deflection means 23 comprise a lower portion 28 in the form collar connecting the lower opening 29 of the deflector 24 with the inlet opening 18 of the fan 12.
  • the lower opening 29 of the deflector 24 is arranged at the wide end of the neck, and the inlet opening 18 is arranged at the narrow end of the neck.
  • the neck shape fulfills, for example, a function similar to a funnel configured to concentrate the flow F of the gaseous fluid passing through the circulation circuit 20.
  • the deflection means 23 comprise, in the interior volume 25, at least one groove 30 arranged along a spiral defined around the axis Z-Z, for example carried by an upper part of the dome.
  • This or these grooves 30 are intended to guide the flow F of the gaseous fluid, coming from the main pipe 22, along the spiral towards the gas inlet 18 of the fan 14.
  • This spiral shape of the grooves 30 makes it possible in particular to limit disturbances of the flow F in the internal volume 25 during the reorientation of the flow F.
  • the direction of rotation of the spiral is advantageously identical to a direction of rotation of the helix 16, to give a helical path to the flow F of the fluid gas facilitating the entry of the flow F of the gaseous fluid in the fan 12 with a minimum loss of pressure.
  • the main pipe 22 preferably has a central axis XX which is shifted transversely relative to the axis of rotation ZZ.
  • Such an offset makes it possible to initiate a rotational trajectory of the fluid flow F gaseous, in order to give a helical path to the flow F of the gaseous fluid facilitating the entry of the flow F of the gaseous fluid into the fan 12.
  • the gaseous fluid circulation circuit 20 comprises at least one gaseous fluid inlet line 26 having a gaseous fluid inlet inlet 21.
  • the circulation circuit 20 comprises two inlet conduits 26 of gaseous fluid, but could alternatively comprise only one, or comprise more than two.
  • the intake inlet 21 of gaseous fluid is arranged at one end of the corresponding inlet pipe 26.
  • Each inlet pipe 26 is arranged upstream of the main pipe 22, and opens into this main pipe 22.
  • each inlet pipe 26 is fixed with the main pipe 22 by means of rivets or screws.
  • the circulation circuit 20 comprises several inlet pipes 26, these inlet pipes 26 allow suction of gaseous fluid from different zones, adapting this suction to the structure of the installation space of the ventilation device. 10.
  • the inlet pipes 26 meet upstream of the main pipe 22.
  • each inlet pipe 26 comprises, downstream and near its inlet inlet 21, at least one guide fin 27 separating the inlet pipe 26 in a plurality of parallel channels.
  • the fin (s) 27 allow a better guidance of the flow F of gaseous fluid in the inlet pipe 26, in particular downstream of its inlet inlet 21, and thus limit the disturbances in this inlet pipe 26.
  • Each fin 27 is for example made of plastic or alternatively of metallic material.
  • Each intake inlet 21 of gaseous fluid is for example arranged so that the flow F of gaseous fluid engulfs in a direction in a plane substantially perpendicular to the axis of rotation Z-Z.
  • This flow direction F allows the ventilation device 10 easy integration in an environment imposing space constraints, especially in the direction of the Z-Z axis.
  • the fan is a fan 12 'axial effect.
  • the propeller 16 ' is housed in a casing 14' of the fan, and is integral in rotation with a shaft of a motor 15 '.
  • the box 14 ' has an axial gas outlet 19', oriented parallel to the axis of rotation Z-Z.
  • gaseous fluid inlet inlet 21 of a gaseous fluid inlet pipe 26 could be formed in a side wall of this inlet pipe 26.
  • the dimensions of the fan 12, and the circuit 20 for circulating gaseous fluid can vary according to the needs for the suction gas flow rate.
  • gaseous fluid circulation circuit 20 previously described is particularly advantageous for gas suction rates of 500 m 3 / h.
  • the ventilation device is applicable in any industrial field, particularly in the field of transport vehicles, and more particularly railway vehicles.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Ce dispositif (10) comporte un ventilateur (12) comportant un caisson (14) logeant une hélice (16) rotative autour d'un axe de rotation (Z-Z), ledit caisson (14) présentant une entrée (18) de fluide gazeux par laquelle le fluide gazeux est destiné à s'engouffrer dans le ventilateur (12), sensiblement parallèlement à l'axe de rotation (Z-Z), et une sortie (19) de fluide gazeux par laquelle le fluide gazeux est destiné à être expulsé. Il comporte un circuit (20) de circulation de fluide gazeux, comprenant une conduite principale (22) et des moyens (23) de déviation de flux (F) de fluide gazeux, tels que : - la conduite principale (22) s'étend le long d'une direction d'écoulement (D) formant un angle non nul avec l'axe de rotation (Z-Z), et - les moyens de déviation (23) dévient un flux (F) issu de la conduite principale (22), pour l'orienter sensiblement parallèlement à l'axe de rotation (Z-Z).

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de ventilation, comportant un circuit de circulation de fluide gazeux pour guider un flux de fluide gazeux vers une entrée d'un ventilateur.
  • Habituellement, un ventilateur aspire un fluide gazeux parallèlement à un axe de rotation d'une hélice du ventilateur. Le fluide gazeux aspiré est accéléré par des pales de l'hélice, puis éjecté par une sortie du ventilateur.
  • Pour un bon fonctionnement du ventilateur, il est généralement nécessaire de prévoir suffisamment d'espace axialement en amont de l'entrée du ventilateur, notamment afin d'éviter une baisse du débit du gaz aspiré depuis le circuit de circulation.
  • Par exemple, on connait déjà, dans l'état de la technique, notamment d'après US 7 780 405 , un tel dispositif de ventilation prévoyant suffisamment d'espace à l'entrée d'un ventilateur.
  • Toutefois, pour certaines applications, l'espace disponible pour l'installation du dispositif de ventilation est très limitée, notamment le long de l'axe du ventilateur.
  • La présente invention a notamment pour but de proposer un dispositif de ventilation à encombrement réduit, apte à être installé dans un espace d'installation réduit dans la direction de l'axe du ventilateur, tout en minimisant une chute de pression dans le circuit de circulation de fluide gazeux.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de ventilation, comportant un ventilateur comportant un caisson logeant une hélice rotative autour d'un axe de rotation , ledit caisson présentant une entrée de fluide gazeux par laquelle le fluide gazeux est destiné à s'engouffrer dans le ventilateur, sensiblement parallèlement à l'axe de rotation , et une sortie de fluide gazeux par laquelle le fluide gazeux est destiné à être expulsé,
    caractérisé en ce qu'il comporte, en amont de ladite entrée de fluide gazeux, un circuit de circulation de fluide gazeux, comprenant une conduite principale et des moyens de déviation de flux de fluide gazeux, tels que :
    • la conduite principale s'étend le long d'une direction d'écoulement formant un angle non nul avec l'axe de rotation, et
    • les moyens de déviation sont agencés entre la conduite principale et l'entrée de fluide gazeux du ventilateur, et sont propres à dévier un flux de fluide gazeux sensiblement parallèle à ladite direction d'écoulement, issu de la conduite principale, pour l'orienter sensiblement parallèlement à l'axe de rotation au niveau de ladite entrée de fluide gazeux.
  • Les avantages d'un tel dispositif de ventilation sont multiples et sont résumés de manière non-exhaustifs ci-dessous.
  • Le circuit de circulation de gaz selon l'invention permet d'aspirer le fluide gazeux le long d'une direction d'écoulement formant un angle non nul avec l'axe de rotation, et de réorienter le fluide gazeux selon une direction générale sensiblement parallèle à l'axe de l'hélice du ventilateur.
  • Cette déviation du fluide gazeux permet la réduction des dimensions du circuit de circulation de fluide gazeux dans une direction parallèle à l'axe de rotation du ventilateur. Ainsi, il est possible d'agencer le dispositif de ventilation dans un espace d'installation axialement réduit, en étendant le circuit de circulation dans une autre direction.
  • Une forme aérodynamique du circuit de circulation de fluide gazeux permet d'aspirer le fluide gazeux tout en garantissant une chute de pression minimale dans le circuit de circulation.
  • Avantageusement, un dispositif de ventilation selon l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables :
    • la direction d'écoulement forme un angle compris entre 45° et 135° avec l'axe de rotation, cette direction étant de préférence sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation.
    • les moyens de déviation comportent un déflecteur en forme de dôme, de préférence de forme sensiblement hémisphérique, recouvrant l'entrée de fluide gazeux du caisson.
    • le caisson présente une forme sensiblement circulaire dans un plan de coupe perpendiculaire à l'axe de rotation, et le déflecteur en forme de dôme présente une dimension, dans la direction de l'axe de rotation, qui est inférieure au diamètre du caisson dans ledit plan de coupe.
    • le déflecteur en dôme présente un diamètre, dans un plan de coupe perpendiculaire à l'axe de rotation, supérieur audit diamètre du caisson, les moyens de déviation comportant une partie inférieure en forme de goulot agencée entre le déflecteur en dôme et l'entrée de fluide gazeux du caisson.
    • les moyens de déviation comportent des rainures agencées le long d'une spirale définie autour de l'axe rotatif, destinées à guider le fluide gazeux issu de la conduite principale le long de cette spirale vers l'entrée de fluide gazeux du caisson.
    • la conduite principale présente un axe central décalé transversalement par rapport à l'axe de rotation.
    • le circuit de circulation de fluide gazeux comporte au moins une conduite d'arrivée de fluide gazeux agencée en amont de la conduite principale, chaque conduite d'arrivée débouchant dans cette conduite principale et présentant une entrée d'admission de fluide gazeux, ladite conduite principale prolongeant chacune des conduites d'arrivée vers les moyens de déviation.
    • l'entrée d'admission de fluide gazeux est conformée pour qu'un flux de fluide gazeux s'y engouffre selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation.
    • le circuit de circulation de fluide gazeux comporte, dans la conduite d'arrivée de fluide gazeux, et de préférence à proximité de l'entrée d'admission de fluide gazeux, au moins une ailette de guidage de fluide gazeux, par exemple une ailette métallique, séparant la conduite d'arrivée de fluide gazeux en une pluralité de canaux parallèles.
    • le ventilateur est un ventilateur centrifuge, et l'hélice rotative est une roue à aubes, la sortie de fluide gazeux étant orientée sensiblement perpendiculairement à l'axe de rotation.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue de profil d'un dispositif de ventilation selon un premier exemple de mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 est une vue du dessous d'un circuit de circulation du dispositif de ventilation de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue de profil d'un dispositif de ventilation selon un deuxième exemple de mode de réalisation de l'invention.
  • On a représenté, sur la figure 1, un dispositif de ventilation 10 selon un premier exemple de mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de ventilation 10 comporte un ventilateur 12 et un circuit 20 de circulation de fluide gazeux connecté à une entrée 18 de fluide gazeux de ce ventilateur 12.
  • Le ventilateur 12 comporte un caisson 14, notamment métallique, dans lequel sont logés un moteur 15 et une hélice 16.
  • L'hélice 16 présente un axe de rotation Z-Z, et cette hélice 16 est entraînée en rotation autour de cet axe de rotation Z-Z par le moteur 15
  • Le ventilateur 12 aspire, à travers l'entrée 18 de fluide gazeux, un fluide gazeux provenant du circuit 20 de circulation. Par ailleurs, le ventilateur 12 expulse ce fluide gazeux par une sortie 19.
  • Conforment au premier mode de réalisation de l'invention, le ventilateur 12 est un ventilateur centrifuge 12, auquel cas l'hélice est une roue à aubes 16 rotative autour de l'axe Z-Z.
  • La roue à aubes 16 est logée dans le caisson 14 du ventilateur 12, et elle est solidaire en rotation avec un arbre du moteur 15. Dans ce cas, le caisson 14 présente une sortie de gaz 19 radiale, orientée perpendiculairement à l'axe de rotation Z-Z.
  • Dans la présente description, les termes « supérieur », « haut », « inférieur » et « bas » sont définis relativement à l'axe Z-Z conformément à l'orientation de la figure 1.
  • Par ailleurs, les termes « amont » et « aval » sont considérés selon le sens de circulation d'un flux de fluide gazeux dans le dispositif de ventilation 10.
  • Le circuit 20 de circulation de fluide gazeux présente une conduite principale 22, s'étendant le long d'une direction d'écoulement D formant un angle non-nul avec l'axe de rotation Z-Z. Par exemple, la direction d'écoulement D forme un angle compris entre 45° et 135° avec l'axe de rotation Z-Z.
  • Conformément à un mode de réalisation préféré, la direction d'écoulement D forme un angle sensiblement perpendiculaire avec l'axe de rotation Z-Z. Dans ce cas, la conduite principale 22 est agencée sensiblement perpendiculairement à l'axe Z-Z.
  • Le circuit 20 comporte, en aval de la conduite principale 22, des moyens de déviation 23 d'un flux de fluide gazeux, prolongeant la conduite principale 22 vers l'entrée 18 du ventilateur 12. Ces moyens de déviation 23 sont par exemple reliés à la conduite principale 22 au moyen de rivets ou de vis.
  • Ainsi, un flux F de fluide gazeux, entrant dans la conduite principale 22, est guidé par ce dernier sensiblement le long de la direction d'écoulement D jusqu'aux moyens de déviation 23, afin que ces moyens de déviation 23 dévient ce flux F vers une direction générale sensiblement parallèle à l'axe de rotation Z-Z en vue de son entrée dans le ventilateur 12 à travers l'entrée 18 de fluide gazeux.
  • Les moyens de déviation 23 comportent par exemple un déflecteur 24 en forme de dôme, recouvrant l'entrée 18 de fluide gazeux en amont de cette entrée 18. Ce déflecteur 24 délimite un volume intérieur 25.
  • Dans ce cas, le dôme comporte une ouverture sur un côté latéral, sur laquelle débouche la conduite principale 22, pour permettre au flux F de fluide gazeux d'entrer dans ce dôme depuis la conduite principale 22.
  • Le dôme présente par ailleurs une ouverture 29 dans sa partie inférieure 28, débouchant sur l'entrée 18 de fluide gazeux du ventilateur 12.
  • La forme du dôme est particulièrement favorable aux propriétés aérodynamiques du flux F, permettant un haut débit de gaz traversant le dôme, sans créer de perturbations dans le volume intérieur 25 de ce dôme. Ainsi, le flux F présente une chute de pression minimale dans le circuit 20 de circulation.
  • Le dôme présente de préférence une forme générale hémisphérique, mais pourrait en variante présenter une autre forme adaptée, par exemple ovoïdale.
  • Avantageusement, le dôme est en matière plastique moulée, mais il pourrait en variante être réalisé dans tout autre matériau adapté.
  • Conformément au mode de réalisation décrit, le caisson 14 du ventilateur 12 présente une forme cylindrique à section circulaire dans un plan P perpendiculaire à l'axe de rotation Z-Z.
  • Préférentiellement, le déflecteur 24 en forme de dôme présente une dimension, dans la direction de l'axe de rotation Z-Z, inférieure au diamètre du caisson 14 dans le plan P. Cette dimension du déflecteur 24 permet un encombrement réduit du dispositif de ventilation dans la direction de l'axe Z-Z et permet ainsi une installation du dispositif de ventilation 10 plus aisée dans un espace d'installation de dimensions réduites dans cette direction.
  • Avantageusement, le déflecteur 24 en dôme présente un diamètre, dans un plan P' perpendiculaire à l'axe Z-Z, supérieur au diamètre du caisson 14 dans le plan P. Dans ce cas, les moyens de déviation 23 comportent une partie inférieure 28 en forme de goulot raccordant l'ouverture inférieure 29 du déflecteur 24 avec l'ouverture d'entrée 18 du ventilateur 12.
  • L'ouverture inférieure 29 du déflecteur 24 est agencée à l'extrémité large du goulot, et l'ouverture d'entrée 18 est agencée à l'extrémité étroite du goulot.
  • La forme en goulot remplit, par exemple, une fonction similaire à un entonnoir configuré pour concentrer le flux F du fluide gazeux traversant le circuit de circulation 20.
  • Préférentiellement, les moyens de déviation 23 comportent, dans le volume intérieur 25, au moins une rainure 30 agencée le long d'une spirale définie autour de l'axe Z-Z, par exemple portée par une partie supérieure du dôme.
  • Cette ou ces rainures 30 sont destinées à guider le flux F du fluide gazeux, issu de la conduite principale 22, le long de la spirale vers l'entrée de gaz 18 du ventilateur 14. Cette forme en spirale des rainures 30 permet notamment de limiter des perturbations du flux F dans le volume intérieur 25 lors de la réorientation du flux F. Le sens de rotation de la spirale est avantageusement identique à un sens de rotation de l'hélice 16, afin de donner une trajectoire hélicoïdale au flux F du fluide gazeux facilitant l'entrée du flux F du fluide gazeux dans le ventilateur 12 avec une perte minimale de pression.
  • Comme cela est représenté sur la figure 2, la conduite principale 22 présente de préférence un axe central X-X qui est décalé transversalement par rapport à l'axe de rotation Z-Z. Un tel décalage permet d'initier une trajectoire rotative du flux F du fluide gazeux, afin de donner une trajectoire hélicoïdale au flux F du fluide gazeux facilitant l'entrée du flux F du fluide gazeux dans le ventilateur 12.
  • La combinaison dudit décalage et des rainures 30 en spirale permet d'optimiser le guidage du flux de gaz dans une trajectoire hélicoïdale.
  • Conformément au mode de réalisation décrit, et comme cela est représenté sur la figure 2, le circuit 20 de circulation de fluide gazeux comporte au moins une conduite d'arrivée 26 de fluide gazeux, présentant une entrée 21 d'admission de fluide gazeux.
  • Plus particulièrement, dans l'exemple représenté, le circuit 20 de circulation comporte deux conduites d'arrivée 26 de fluide gazeux, mais pourrait en variante n'en comporter qu'une, ou en comporter plus de deux.
  • Dans l'exemple représenté, l'entrée 21 d'admission de fluide gazeux est agencée à une extrémité de la conduite d'arrivée 26 correspondante.
  • Chaque conduite d'arrivée 26 est agencée en amont de la conduite principale 22, et débouche dans cette conduite principale 22. Par exemple, chaque conduite d'arrivée 26 est fixée avec la conduite principale 22 à l'aide de rivets ou de vis.
  • Dans le cas où le circuit 20 de circulation comporte plusieurs conduites d'arrivée 26, ces conduites d'arrivée 26 permettent une aspiration de fluide gazeux depuis différentes zones, adaptant cette aspiration à la structure de l'espace d'installation du dispositif de ventilation 10. Les conduites d'arrivée 26 se rejoignent en amont de la conduite principale 22.
  • Avantageusement, chaque conduite d'arrivée 26 comporte, en aval et à proximité de son entrée 21 d'admission, au moins une ailette 27 de guidage séparant la conduite d'arrivée 26 en une pluralité de canaux parallèles. La ou les ailettes 27 permettent un meilleur guidage du flux F de fluide gazeux dans la conduite d'arrivée 26, notamment en aval de son entrée 21 d'admission, et ainsi limitent les perturbations dans cette conduite d'arrivée 26.
  • Chaque ailette 27 est par exemple réalisée en matière plastique ou en variante en matière métallique.
  • Chaque entrée 21 d'admission de fluide gazeux est par exemple agencée pour que le flux F de fluide gazeux s'y engouffre selon une direction comprise dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation Z-Z. Cette direction du flux F permet au dispositif de ventilation 10 une intégration aisée dans un environnement imposant des contraintes d'espace, notamment dans la direction de l'axe Z-Z.
  • On a représenté sur la figure 3 un dispositif de ventilation 10 selon un deuxième exemple de mode de réalisation de l'invention. Sur cette figure 3, les éléments analogues à ceux des figures précédentes sont désignés par des références identiques.
  • Conformément à ce second mode de réalisation, le ventilateur est un ventilateur 12' à effet axial.
  • L'hélice 16' est logée dans un caisson 14' du ventilateur, et elle est solidaire en rotation avec un arbre d'un moteur 15'. Dans ce cas, le caisson 14' présente une sortie 19' de fluide gazeux, axiale, orientée parallèlement à l'axe de rotation Z-Z.
  • On notera que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits, mais pourrait présenter diverses variantes.
  • En particulier, l'entrée 21 d'admission de fluide gazeux d'une conduite d'arrivée 26 de fluide gazeux pourrait être ménagée dans une paroi latérale de cette conduite d'arrivée 26.
  • Par ailleurs, les dimensions du ventilateur 12, et du circuit 20 de circulation de fluide gazeux peuvent varier en fonction des besoins en débit de gaz aspiré.
  • On notera que le circuit 20 de circulation de fluide gazeux décrit précédemment est particulièrement avantageux pour des débits d'aspiration de gaz de 500m3/h.
  • Le dispositif de ventilation s'applique dans tout domaine industriel, en particulier dans le domaine des véhicules de transport, et plus particulièrement des véhicules ferroviaires.

Claims (11)

  1. Dispositif de ventilation (10), du type comportant un ventilateur (12) comportant un caisson (14) logeant une hélice (16) rotative autour d'un axe de rotation (Z-Z), ledit caisson (14) présentant une entrée (18) de fluide gazeux par laquelle le fluide gazeux est destiné à s'engouffrer dans le ventilateur (12), sensiblement parallèlement à l'axe de rotation (Z-Z), et une sortie (19) de fluide gazeux par laquelle le fluide gazeux est destiné à être expulsé,
    caractérisé en ce qu'il comporte, en amont de ladite entrée (18) de fluide gazeux, un circuit (20) de circulation de fluide gazeux, comprenant une conduite principale (22) et des moyens (23) de déviation de flux (F) de fluide gazeux, tels que :
    - la conduite principale (22) s'étend le long d'une direction d'écoulement (D) formant un angle non nul avec l'axe de rotation (Z-Z), et
    - les moyens de déviation (23) sont agencés entre la conduite principale (22) et l'entrée (18) de fluide gazeux du ventilateur (12), et sont propres à dévier un flux (F) de fluide gazeux sensiblement parallèle à ladite direction d'écoulement (D), issu de la conduite principale (22), pour l'orienter sensiblement parallèlement à l'axe de rotation (Z-Z) à ladite entrée (18) de fluide gazeux.
  2. - Dispositif de ventilation selon la revendication 1, dans lequel la direction d'écoulement (D) forme un angle compris entre 45° et 135° avec l'axe de rotation (Z-Z), cette direction d'écoulement étant de préférence sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation (Z-Z).
  3. - Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de déviation (23) comportent un déflecteur (24) en forme de dôme, de préférence de forme sensiblement hémisphérique, recouvrant l'entrée (18) de fluide gazeux du caisson (14).
  4. - Dispositif de ventilation selon la revendication 3, dans lequel le caisson 14 présente une forme sensiblement circulaire dans un plan (P) de coupe perpendiculaire à l'axe de rotation (Z-Z), et le déflecteur (24) en forme de dôme présente une dimension, dans la direction de l'axe de rotation (Z-Z), qui est inférieure au diamètre du caisson (14) dans ledit plan (P) de coupe.
  5. - Dispositif de ventilation selon la revendication 4, dans lequel le déflecteur (24) en dôme présente un diamètre, dans un plan (P') de coupe perpendiculaire à l'axe de rotation (Z-Z), supérieur audit diamètre du caisson (14), les moyens de déviation (23) comportant une partie inférieure (28) en forme de goulot agencée entre le déflecteur (24) en dôme et l'entrée (18) de fluide gazeux du caisson (14).
  6. - Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de déviation (23) comportent des rainures (30) agencées le long d'une spirale définie autour de l'axe rotatif (Z-Z), destinées à guider le fluide gazeux issu de la conduite principale (22) le long de cette spirale vers l'entrée (18) de fluide gazeux du caisson (14).
  7. - Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la conduite principale (22) présente un axe central (X-X) décalé transversalement par rapport à l'axe de rotation (Z-Z).
  8. - Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit (20) de circulation de fluide gazeux comporte au moins une conduite d'arrivée (26) de fluide gazeux agencée en amont de la conduite principale (22), chaque conduite d'arrivée (26) débouchant dans cette conduite principale (22) et présentant une entrée (21) d'admission de fluide gazeux, ladite conduite principale (22) prolongeant chacune des conduites d'arrivée (26) vers les moyens de déviation (23).
  9. - Dispositif de ventilation selon la revendication 8, dans lequel l'entrée (21) d'admission de fluide gazeux est conformée pour qu'un flux (F) de fluide gazeux s'y engouffre selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation (Z-Z).
  10. - Dispositif de ventilation selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le circuit (20) de circulation de fluide gazeux comporte, dans la conduite d'arrivée (26) de fluide gazeux, et de préférence à proximité de l'entrée (21) d'admission de fluide gazeux, au moins une ailette (27) de guidage de fluide gazeux, par exemple une ailette métallique, séparant la conduite d'arrivée (26) de fluide gazeux en une pluralité de canaux parallèles.
  11. - Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ventilateur est un ventilateur centrifuge (12), et l'hélice rotative est une roue à aubes (16), la sortie (19) de fluide gazeux étant orientée sensiblement perpendiculairement à l'axe de rotation (Z-Z).
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