Brevet FR2011061A1 — publié le 19700227

i 201,1061 La présente invention est relative aux compresseurs de fluides, et se rapporte plus particulièrement aux compresseurs pour fluides de travail réfrigérants. De tels compresseurs connus jusqu'à présent, comprennent un 5 groupe moto-compresseur suspendu élastiquement à l'intérieur d'une enceinte étanche aux fluides à travers laquelle un fluide à com-prlnwr s'écoule en circuit fermé. L'invention vise principalement à fournir un compresseur perfectionné du type décrit plus haut, d'une construction simplifiée, 10 qui soit utilisable dans un grand nombre d'installations. Suivant l'invention, il est fourni tin compresseur pour fluides, en particulier pour fluides de travail d'un réfrigérateur, qui comprend m groupe moto-compresseur suspendu élastiquement à lJintérieur d'un carter étanche et comportant un moteur agencé de ma-15 nière à déplacer alternativement un piston de compresseur dâns tin oylindre, ledit piston comprenant au moins une chambre interne a-jÇencék de telle sorte qu'au cours du fonctionnement du compresseur, le fluide a comprimer est aspiré de l'intérieur du carter dans le cylindre à travers la ou chaque chambre du piston, de manière à 20 rendre silencieuse l'aspiration ou l'admission du piston. L'invention vise également à fournir un compresseur comportant des moyens de lubrification perfectionnés pour le groupe moto-compresseur, afin de permettre un fonctionnement satisfaisant de l'ensemble pendant des périodes prolongées. 25 Par conséquent, suivant un mode de réalisation préféré, le piston est agencé pour un déplacement alternatif vertical et porte une pômpe de lubrification comprenant un conduit s'étendant vers le bas pourvu à. son extrémité inférieure d'une vanne qui est disposée au-dessous du niveau du lubrifiant à l'intérieur du carter, 350 suivag^ moins une partie de la course du piston de manière à s'ouvrir en admettant du lubrifiant dans ledit conduit, à chaque course descendante du piston et à se fermer pour emprisonner le lubrifiant dans le conduit à chaque course ascendante du piston. L'invention vise également à fournir pour un tel compresseur, 35 une suspension élastique perfectionnée pour le groupe moto-compresseur afin d'absorber efficacement les vibrations qui prennent naissance au cours du fonctionnement de l'ensemble. Suivant un mode de réalisation préféré le groupe motb-compresseur est suspendu à l'intérieur du carter par une suspension élastique compre-40 nant un cadre continu de fil élastique fixé au carter à ses extré 69 19910 2 2011061 mités opposées. • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : 5 la Pig. 1 est une vue en coupe axiale d'un compresseur suivant un mode de réalisation de l'invention ; la Pig. 2 est me vue partielle à plus grande échelle de la Fig. 1 représentant la pompe de lubrification associée au piston du compresseur j 10 la Fig. 3 est une vue en bout en élévation d'une partie du compresseur suivant les flèches III-III de la Fig. 1 ; la Fig. 4 est une vue en coupe partielle suivant la ligne IV-IY de la Fig. 1,^représentant une moitié seulement du compresseur et de son cadre de suspension élastique ; 15 la Fig. 5 est une vue en coupe partielle suivant la ligne V- V de la Fig. 4 représentant de nouveau une partie seulement du compresseur ; la Fig. 6 est une vue en coupe axiale du piston du compresseur suivant une variante de l'invention, et 20 la Fig. 7 est une vue en élévation semblable à celle de la Fig. 3, en coupe partielle, et représentant une autre variante du de piston /compresseur suivant un autre mode de réalisation de l'invention. Sur les dessins, les mêmes références sont utilisées pour in-25 diquer les éléments correspondants. En se référant aux Fig. 1 à 5, un carter cylindrique étanche 1 contient un groupe moto-compresseur suspendu élastiquement et désigné par la référence 2. Un fluide (gaz ou liquide) qui doit être soumis à des cycles de compression, par exemple le fluide de 30 travaii d'un dispositif de réfrigération, circule dans un circuit fermé qui comporte l'intérieur du carter 1. Le carter 1 est à peu près cylindrique et comporte deux enveloppes en tôle la, Xb soudées 1'une à l'autre dans un plan médian transversal. Le carter 1 est pourvu de pattes externes 3, 4 des-35 tinées à sa fixation à un support fixe. Des conduits d'entrée et de sortie, 5, 6 respectivement^ pour le fluide à comprimer communiquent avec.l'intérieur du carter 1. Une prise isolée étanche J montée dans une paroi d'extrémité du carter 1 comporte des fiches é-lectriques destinées à 1'amenée du courant électrique d'alimenta-40 fcion à m ©otour cl'©afcraîneae-it 8 du groupe' moto-eampresseur 2C pr- 0AD DRSGiNAL 69 19910 ? 2011061 Le moteur 8 est agencé de façon que son axe de rotation soit coaxial avee l'axe du carter cylindrique 1 et le compresseur entraîné par le moteur comprend un cylindre 9 s'étendant radiale-ment avec un piston de compresseur 10 pouvant coulisser de manière 5 étanche dans ce dernier et couplé à l'arbre 11. du moteur 8 par un accouplement mécanique tel qu'un dispositif à coulisseau indiqué par la référence générale 12. Le moteur 8 comprend un stator 8a qui est porté par un support 13 en forme de cloche en métal enbouti ayant une paroi cylin-10 drique fixée au stator par sertissage. Le support 13 comporte dans sa partie centrale un silencieux de débit comprenant deux chambres concentriques intérieure et extérieure 14, 15 respectivement,reliées par des orifices 16 (l'un d'entre eux étant représenté). La chambre extérieure 15 communique avec le conduit de sortie 6 à 15 travers une tubulure en forme de serpentin élastique 17 qui permet le libre déplacement de l'ensemble 2 par rapport au carter 1. La chambre intérieure 14 communique par un pu plusieurs conduits 18 inclinés sur la verticale avec une pré-chambre 19 formée dans la paroi du cylindre 9 et communiquant à son tour avec l'in-20 térieur du eylindre 9 par un orifice 20. Une vanne de débit à cla* pet de non-retour 20' ayant la forme d'une plaque d'acier élastique est interposée entre l'orifice 20 et la pré-chambre 19. Le mouvement alternatif est transmis au piston 10 par un ergot excentrique 21 monté sur l'arbre 11 du moteur par l'intermédiaire 25 du dispositif à coulisseau 12. Ce dernier comprend un coulisseau cylindrique 22 déplaçable dans un alésage cylindrique 23 correspondant, à une extrémité d'une tige de liaison venue de matière avec le piston 10. Suivant l'invention, au piston 10 est associé un silencieux 30 d'aspiration ou d'admission. Dans le mode de réalisation représenté le silencieux d'admission comprend une chambre creuse 24 formée dans le corps du piston 10. La chambre 24 communique avec l'intérieur du carter 1 par des tubulures d'admission 25 et communique également avec l'intérieur 35 du cylindre 9 par des orifices 26 au moyen d'un clapet de non-retour 27, ayant par exemple la forme d'une plaque d'acier élastique. Afin d'améliorer le rôle de silencieux de la chambre 24 cette dernière est subdivisée intérieurement par un diaphragme 28 pour-40 vu d'un orifice d'étranglement central 29. 69 19910 4 2011061 Au piston 10, comme décrit, est associée une pompe à lubrifiant entraînée par le mouvement alternatif du piston. La pompe comporte un conduit de débit 30 communiquant à son extrémité supérieure avec l'alésage 2J et pourvu à son extrémité 5 inférieure, libre, d'un clapet 31. Ce dernier comprend (Fig. 2) une plaque 32 en métal déforraable de façon élastique fixée ààson. extrémité 33 à la partie la plus basse d'une face d'extrémité supérieure inclinée d'un tronçon de tube 34 fixée dans le conduit 30. Il en résulte que la plaque 32 du clapet subdivise l'extrémité in-10 férieure du conduit 30 en des chambres inférieure et supérieure 34a et 34b respectivement. L'extrémité inférieure, libre, du conduit de débit 30 trempe dans l'huile de lubrification, qui remplit la partie inférieure du carter 1 jusqu'à un niveau H, supérieur au point le plus bas at-15 teint par le clapet 31 pendant le déplacement alternatif vertical du piston 10, de sorte que le clapet 31 est au-dessous du niveau H pendant au moins une partie de la course du piston. Chaque fois que le conduit de débit 30 descend et que son extrémité inférieure trempe dans l'huile de lubrification, l'huile 20 dans le fond dé la chambre 34a soulève la plaque du clapet 32 par inertie et elle est transférée à la cîiambre supérieure 34b. La course opposée, ascendante du conduit 30 entraîne la fermeture de la plaque 32, emprisonnant le lubrifiant dans le conduit 30. Au cours de plusieurs mouvements alternatifs du conduit 30 de 1.'huile 25 est débitée à travers le conduit 30 à l'alésage 23. L'huile de lubrification ainsi pompée dans l'alésage cylin- ' drique 23 circule dans un perçage axial pratiqué à l'extrémité de l'ergot excentrique 21 et est ensuite envoyé par force centrifuge par des orifice radiaux 36 (un seul d'entre eux étant représenté) 30 communiquant avec le perçage 35 pour assurer une lubrification forcée des faces en regard du coulisseau 22, de l'alésage 23 et de l'ergot 21. L'huile en excès suinte par un jeu entre l'ergot 21 et la tige de liaison du piston 10 et descend par gravité sur la surface externe du piston 10, en lubrifiant ce dernier. 35 ' Une rainure hélicoïdale 37 pratiquée dans la surface de l'arbre 11 communique avec le perçage 35 et fournit de l'huile à un coussinet 38 pour l'arbre 11. La rainure hélicoïdale 37 transmet une poussée axiale à l'huile, en la forçant à s'échapper par l'extrémité de l'arbre 11 opposée à l'ergot 21. Le rotor du moteur é-40 lectrique 8 est supporté à cette extrémité de l'arbre 11, et 69 19910 s 2011061 l'huile s'échappant par cette extrémité est projetée contre les bobinages du stator du moteur 8. Le groupe moto-coropreaseur 2 est suspendu élastiquement dans le carter 1 au moyen d'un cadre métallique élastique indiqué par S" la référence générale 39. Le cadre 39 est réalisé en un fil d'acier continu plié pour former des boucles 4laflnd'augmenter leur flexibilité. Les extrémités longitudinales opposées du cadre 39 comportent des parties relevées 42 qui viennent en contact avec les surfaces internes d'extrémité du carter 1. le Le cadre 39 est fixé au carter 1 au moyen de quatre pattes 44 qui coopèrent avec quatre angles aigus 43 formés à l'endroit où les éléments longitudinaux 40 rencontrent les parties d'extrémité 42. Les éléments longitudinaux 40 passent derrière aes oreilles 45 en saillie vers l'extérieur, formées sur les côtés opposés du K' support 13 de façon à supporter l'ensemble 2 dans le carter 1. Dans le mode de réalisation représenté à la Fig. 6, le piston 10 est modifié de manière à améliorer encore le fonctionnement silencieux, en particulier d'ensembles2 de puissance relativement élevée. Suivant cette variartte, le piston 10 est pourvu d'une pré-chambre cylindrique d'aspiration 46 entourant la tige de liaison dans laquelle est formé l'alésage 23 et venue de matière avec ladite tige. La pré-chambre 46 est reliée à la chambre creuse 24 du piston 10 à travers un conduit extérieur 47 et avec l'intérieur du carter 1 par un oonduit d'aspiration 48. La Fig. 7 représente une autre variante qui est,d'une manière analogue, plus particulièrement adaptée pour rendre silencieuse l'aspiration ou l'admission de groupes compresseurs entraînés par 3o des moteurs de puissancesplus importantes suivant l'invention. Suivant cette autre variante, deux pré-chambres d'aspiration 49, 50 sont formées dans le coulisseau 22 de l'accouplement 12. Le coulisseau 22 est dans ce mode de réalisation allongé par rapport à l'alésage cylindrique 23 de la tige de liaison du piston 3T et il est pourvu de conduits d'aspiration 51 qui relient les préchambres respectives 49, 50 avec l'intérieur du carter 1. Les pré-chambres 49, 50 communiquent en outre avec la chambre creuse 24 du piston 10 à travers des orifices 52 inclinés vers le bas coopérant avec un orifice axial 53 s'ouvrant directement dans •W ladite chambre 24. BAD ORIGINAL 19910 6 2011061 REVENDICATIONS 1) Compresseur pour fluides, en. particulier pour le fluide de travail d'un réfrigérateur, quïï. comprend un groupe moto-compresseur suspendu élastiquement à l'intérieur d'un carter étanche et 5 comprenant un moteur adapté pour déplacer alternativement un piston de compresseur dans un cylindre, ledit compresseur éfciuit caractérisé en ce que ledit piston (10) comporte au moins une chambre interne (24) agencée de telle manière qu'au cours du fonctionnement du compresseur, le fluide à comprimer est aspiré de 1'inté- 10 rieur du carter (l) dans le cylindre (9) à travers la ou chaque chambre de piston (24) de manière à assurer une aspiration ou admission silencieuse du piston (10) du compresseur. 2) Compresseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le piston du compresseur comporte une telle chambre intérieure 15 (24) qui est subdivisée par un diaphragme (28) ayant un orifice central étranglé (29) à travers lequel le fluide circule pendant les courses d'admission au cours du fonctionnement du compresseur. 3) Compresseur suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le piston du compresseur (10) comporte une pré- 20 chambre d'aspiration (46) qui communique avec la ou une chambre intérieure (24) du piston (10 ) au moyen d'un conduit extérieur (47) et qui communique également avec l'intérieur du carter (l). '4) Compresseur suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le piston (10) porte un accouplement (12) dans 25 lequel un coulisseau (22) est déplacé alternativement sous l'effet de la rotation du moteur (8), ledit coulisseau comportant deux pré-chambres d'aspiration (49, 50) communiquant chacune avec l'intérieur du carter(l) et communiquant également chacune avec la ou une chambre intérieure (24) du piston (16) à travers des orifices 30 (52, 53) pratiqués dans le coulisseau (22) et l'accouplement (12) respectivement. 5) Compresseur suivant 1'une des revendications précédentes, caractérisé: en ce que le piston (10) est pourvu d'une vanne d'admis sion de non-retour (27),de préférence une vanne à clapet métalli- 35 que, à travers laquelle du fluide est admis à partir de la ou d'une desdites chambres intérieures (24) du piston. (lO) dans le cylindre (9). 6) Compresseur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cylindre est pourvu d'une vanne de sortie 40 de non-rètour (20') de préférence une vanne, à clapet métallique, bad original 69 19910 2011061 communiquant avec une chambre de débit (19) ménagée dans le corps du cylindre (9). 7) Compresseur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston est agencé pour un mouvement alter- 5 natif vertical et porte une pompe de lubrification comprenant un conduit (30) s'étendant vers 1g basjpourvu à son extrémité inférieure d'un clapet (31) qui est disposé au-dessous du niveau H du lubrifiant à l'intérieur du carter (l) pendant au moins une partie de la course du piston de manière à s'ouvrir?ouradme ttre du lubri- 10 fiant dans ledit conduit à chaque course descendante du piston et à se fermer pour emprisonner le lubrifiant dans le conduit (30) à chaque course ascendante du piston. 8) Compresseur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que ledit clapet comporte un élément mobile comprenant une plaque 15 métallique (32) disposée dans un plan incliné subdivisant ledit conduit (30) en des chambres inférieure et supérieure (34a, 34b) respectivement. 9) Compresseur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le groupe moto-compresseur (2) comporte un 20 arbre (11) présentant une rainure hélicoïdale (7) pour transmettre du lubrifiant axialement au moteur (8) afin de projeter de l'huile sur les enroulements statoriques du moteur. 10) Compresseur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le groupe moto-compresseur (2) est suspendu 25 dans le carter par une suspension élastique comprenant vui cadre continu (39) de fil élastique fixé au carter (l) à ses extrémités opposées. 11) Compresseur suivant la revendication (10) caractérisé en ce que ledit cadre en fil (39) comporte deux éléments longitudinaux 30 (40) qui comprennent des boucles (4l) pour augmenter leur élasticité, les éléments longitudinaux (40) étant reliés aux extrémités opposées du cadre par des portions d'extrémité relevées (42) qui rencontrent les éléments longitudinaux (40) suivant des angles aigus (43). 35 12) Compresseur suivant la revendication 11 caractérisé en ce que le groupe moto-compresseur (2) comporte un support (13) présentant des parties (45) adaptées pour s'engager dans les éléments longitudinaux (40) du cadre (39) pour supporter l'ensemble (2) à partir de consoles (44) à l'intérieur du carter (l) par l'inter- 40 médiaire du cadre (39). BAP ORIGINAL