Brevet FR2223568A1 — publié le 19741025

la présente invention concerne un corpresseur, notar ent un compresseur à piston plongeur -our machines frigorificues, avec en traînement en va-et-vient électrodynamique pour le piston de compression se déplaçant dans un corps cylindrique, comportant, an outre, une installation de lubrification en commun avec une constitution de soupape d'aspiration et un amortissement du bruit. On connut déjà un compresseur de ce type, dans lesueI la soupape d'aspiration du gaz de refroidissement est disposée colite une plaque librement mobile sur le piston. Cette disposition présente cependant l'inconvénient que, pour l'accélération et la décélération du piston qui, avec les fréquences de réseau usuelles de 50 liz, se produisent à des intervalles de temps très courts, il est nécessaire de développer des forces considérables.Pour la lubrification, il est prévu un tuyau qui s'avance, avec une de ses extrémités, dans la chambre de compression, et avec son autre extrémité, dans une réserve d'huile. Lors de la mise en marche du compresseur, il est nécessaire tout d'abord d'aspirer une quantité d'huile suffisante, jusqu'à ce que le niveau de llhuile soit descendu jusqu'à l'orIfice d'entrée du tuyau. C'est seulement après cela qu'on peut mettre en service le transport du gaz. La présente invention a pour but de réaliser un compresseur du type ci-dessus, tel que soit obtenue une lubrification optimale, en dépendance de la quantité de gaz déplacée, du circuit de transport de gaz, et notarrirent du piston, en liaison avec des moyens pour amortir la résonance des bruits de gaz. Dans ce but, le compresseur de l'invention est caractérisé en ce que dans ou sur le corps de cylindre est disposee une soupape d'aspiration, et en ce qu'un tuyau pour l'anenée du fluide de lubrification a son orifice de sortie dans le domaine d'écoulement du gaz qui passe devant la soupape d'aspiration. A l'orifice de sortie du tuyau est produite ainsi une dépression qui, en dépendance de l'intensité de 11 écoulement du gaz, entraîne une quantité correspondante d'huile hors du tuyau servant à 1 lubrification du piston. Suivant une forme de réalisation de l'invention, le tuyau pénetre, avec son orifice de sortie, à l'intérieur de la soupape d'aspiration. suivant une autre caractéristique de l'invention, le tau peut être disposé avec son orifice de sortie à l'extérieur de la soupape d'aspiration, dans le domaine d'un orificc d'admission prévu dans celle-ci pour la traversée du gaz. La disposition de la soupape d'aspiration et du parcours du gaz peut être prévue telle que, dans la zone d'aspiration et également au refoulement soient disposées des chambres parallèles à l'axe du cylindre dans le carter le cylindre pour agir corne amortisseurs de bruit. ta description ci-après se rapporte à deux exemples de réa- lisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs et excités avec référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe d'un compresseur de ionsatraction connue la figure 2 est une vue en coupe analogue d'un compresseur conforrne à invention la figure 3 est une représentation en coupe de la disposition de la soupape d'aspiration dans un compresseur analogue à celui de la figure 2, à plus grande échelle la figure 4 est une représentation en coupe du compresseur de la figure 2 dans une vue en direction de la flèche A et à plus grande échelle, et la figure 5 est une vue en coupe partielle d'un autre exemple de réalisation. En vue d'une explication plus claire de l'invention par rapport aux compresseurs connus, la description concerne tout d'abord le mode de construction d'un tel compresseur connu. Ce compresseur connu représenté dans la figure 1, se compose d'un carter épais 5a, dans lequel sont montés, suspendus élastiquement, ltentraSnement en va-et-vient électromagnétique 61, ainsi u'un corps de cylindre 15 avec un piston 1 relié à une bobine de plongée 62 et un tuyau de refoulement 12 déplaçable axialement. A l'extrémi- té coté refoulement du piston 1 est montée, librement mobile, une soupape d'aspiration 2 en forme de :laaue, ui agit avec sa casse très défavorablerient contre le déplacement rapide de va-et-vient du piston 1. Dans la partie inférieure du carter 5a est prévue une réserve d'huile dans laquelle longe un tube 6, dont l'autre extrémité dé bouche dans la chambre de compression 7. Une chambre de compression 3 est limitée d'un côté par la soupape d'aspiration 2, et d'autre part, par la soupape de refoulement 8 montée surle cylindre 15. A travers le raccord d'aspiration 14, le gaz détendu parvient dans l'enceinte 5 qui entoure le carter 5a, et de là, dans la chambre de compression 7, à travers le tube 6. En raison du mouvement oscillant du piston 1, le gaz parvient à travers son espace creux et la soupape d'aspiration 2 dans la chambre de compression 3. De celle-ci, lors de la course de compression du piston 1, le gaz est expulsé dans la chambre suivante 10, par ouverture de la soupape de refoulement 8, contre l'action du ressort de compression 9. A partir de cette chambre sous pression 10, le gaz parvient, à travers le tuyau de refoulement 11, le serpentin 12 et le raccord sous pression 13, dans le circuit de refroidissement. A l'appui de ce compresseur connu, présentant les inconvénients mentionnés plus haut, le compresseur conforme à l'invention représenté dans les figures 2, 3 et 4 est constitué de la manière suivante : Le compresseur comprend un carter fermé 63, dans lequel sont suspendus élastiquement-, un entraînement oscillant électrodynamique 52, ainsi qu'un corps de cylindre 57 avec un piston plongeur 57 relié à une bobine de plongée 56 et un tube de pression 47, mobiles axialement. le piston 57 circule dans le corps de cylindre 17, qui présente une chambre de cylindre 20, qui est séparée d'une chambre de compression 43 par une soupape de refoulement 44 en forme de plaque chargée par un ressort de compression 45. Un ressort de résoneance 64 accordé à la masse de 1'entrai- nement oscillant et à la fréquence du réseau, maintient le dispositif dans un mouvement de va-et-vient correspondant à la fréquence du réseau. te piston 57 présente une forme cylindrique lisse et porte à son extrémité, contrairement au compresseur connu, la soupape d'aspiration. Dans l'exemple de réalisation, la soupape d'aspiration 16 est disposée dans le corps de cylindre 17. Dans ce but, le corps de cylindre 17 présente un alésage borgne 18, dont l'axe médian est perpendiculaire à l'axe médian du piston 57. Dans le fond de l'alésage borgne 18 est usinée une fente 21 parallèle à l'axe médian du piston 57, qui débouche dans la chambre de cylindre 20. Un alésage 22 dans le fond de l'alésage borgne 18 sert à réduire la surface d'application pour une plaque de soupape 23. Ainsi est évité un collage de la plaque de soupape sur le fond de l'alésage borgne, en raison du film d'huile. En détail, la soupape d'aspiration 16 comprend un organe de siège de soupape 24 avec une plaque de soupape 23 recouvrant un perçage de passage 25, et une pièce intermédiaire 28. Cette pièce intermédiaire 28 présente sur son pourtour, une gorge annulaire circulaire 31, qui est en communication, par des perçages 32 et 33 de la pièce intermédiaire 28, avec l'alésage de passage 25 prévu dans la pièce de siège de soupape 24. Au moyen d'un écrou 29, qui est engagé dans un taraudage 29 taillé dans l'alésage borgne 18, la pièce de siège de soupape 24 et la pièce intermédiaire 28 sont fixées dans le corps de cylindre 17, avec interposition d'une plaque d'appui 26 et d'une bague d'étan- chéité-27. écrou 29 possede deux perçages 30 pour recevoir un outil, et il est également appliqué au moyen d'une bague d'étanchéité contre la piècetntermédiaire, en vue d'éviter le bruit de sifflement de l'air sur le filetage. Dans l'exemple de réalisation représenté dans les figures 2, 3 et 4, il est prévu un tube 34 qui sert spécialement à la lubrification du piston. Ce tube 34 plonge avec l'une de ses extra mités 36 dans la réserve d'huile 38, tandis que son autre extrémité s'avance dans l'interieur de la soupape d'aspiration 16. t'orifice de sortie 35 du tube 34 est disposé dans le domaine du perçage 33 de la pièce intermédiaire 28, et ainsi dans le domaine d'écoulement- du gaz aspiré. t' extrémité du tube 34 qui plonge dans la réserve d'huile 38 est fermée par un tube de tamis souple 37, qui est constitué, dans l'exemple de réalisation,par un tronçon-de tuyau souple en matière synthétique à mailles fines qui s'avance jusqu'au fond de la réserve d'huile. En outre, sont prévues dans le corps de cylindre 17, deux chambres 78 et 41, qui servent à amortir les bruits produits par le gaz qui entre. ta chambre 39 amortit les bruits de gaz pénétrant à travers le perçage d'aspiration 40. Ce gaz passe, par un canal de liaison, non représenté, vers un espace annulaire formé par la gorge annulaire 31 et la paroi de l'alésage 18. Les chambres sont usinées à partir de la face frontale du carter cylindrique, par exemple, par fluage à la presse, et elles présentent une section transversale sensiblement circulaire. Leurs axes longitudinaux s'étendent en direction de l'axe de cylindre et sont décalés latéralement parallèlement à celui-ci.Cette disposition favorise la fabrication et la mise en place de chambres suf fisanment grandes. Etant donné qu'en amont de la soupape d'admission règne toujours, dans un circuit frigorifique, une surpression, par exemple de 5 à 6 atmosphères, le gaz de refroidissement s'écoule avec une grande vitesse, aussitot dans l'espace de cylindre, à travers la soupape d'admission, le piston se déplaçant vers le bas, et il en résulte des bruits qui sont amortis par la chambre 31. ta capacité de la chambre est sensiblement égale, ou de préférence supérieure au volume du cylindre. La chambre 41 amortit le bruit du gaz comprtrné qui sort de la chambre de compression 43, dans laquelle sont disposés la soupape de refoulement 44 et le ressort de compression 45, et qui parvient par le canal 42 dans la chambre 41. te tube sous pression 46 qui s'avance dans la chambre 41, forme au-dessus de ltentranement oscillant 52, une boucle de tube 47 qui conduit au raccord de refoulement 48. L'autre exemple de réalisation représenté dans la figure 5 est, dans ses éléments de construction, constitué exactement comme il a été décrit à propos des figures 2, 3 et 4. L'orifice de sortie 35 du tube se trouve à l'extérieur de la soupape-d'aspiration 16 et s'avance ainsi dans un canal 65 prévu dans le corps de cylindre 17. Ce canal est relié, d'une part, à travers un orifice 66 dans la nièce intermédiaire 28, à la gorge annulaire, et, d'autre part, a travers un canal de liaison 67 dans le carter, avec la sortie de pression. Le mode de fonctionnement du compresseur est décrit ci-arès avec référence aux figures 2, 3 et 4. Lors de la course d'aspiration du piston 57, le gaz qui est déjà sous une certaine ression, pénètre à travers le raccord d1as- piration 49, dans un coreeur et parvient d'abord dars la chambre 50, puis à travers le pesage 51 dans le fond ue ltentrainement oscillant 52 et à travers l. fente annulaire 53 dans la chambre intérieure-de compresseur 54. De là, il s'écoule à travers le perçage 40 dans la chambre 39 et parvient à partir de celle-ci dans la gorge annulaire 31, par un canal non représenté. De la torte annulaire 31, le gaz s'écoule, travers les fers es 32, 33 et 25 dans la soupape d'aspiration 16, à travers la fente annulaire 58, qui est forme entre la plaque de soupape 23 et l'organe de soupape 24, et à travers la fente 21 dans la chambre de cylindre 20. Lors du passage du gaz devant l'orifice de sortie 35 du tube 34, il produit dans celui-ci une dépression et il entraîne l'huile qui sty trouve, sous forme pulvérisée, dans la chambre de cylindre 20, et assure ainsi la lubrification entre le piston 57 ét la paroi de la chambre de cylindre 20.Cet écoulement du gaz dure jusqu'à ce que le piston 57 ait terminé sa course d'aspiration. Pendant la course de compression suivante du piston 57, le courant qui s'établit au début de la course en direction inverse presse momentanément la plaque de soupape 23 sur la pièce de siège de soupape 24 et ferme la soupape d'aspiration t6. Le gaz qui se trouve alors dans la chambre de cylindre 20, est comprimé par le piston 57, et expulsé, avec soulèvement de la soupape d'échappement en forme de plaque 44, dans 1 chambre 41. A travers le tube 46 et la boucle 47, le gaz comprimé parvient au raccord d'échappement 48 et sort du compresseur our pénétrer dans le circuit frigorifique. En vue d'une régulation de la quantité d'huile débitée, il n'est pas utile de modifier la section transversale du tube par des rétrécissements. On a constaté qu'il était préférable d'introduire dans le tube, pour calibrer sa section, un ou plusieurs fils étal- ligues, ce qui Icrmet d'obtenir une très grande précision de réglage du passage d'huile. bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés Diverses modifications sont possibles, notam- ment dans la construction des éléments, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. - R E V E N D I C I 0 N i. Compresseur, notamment compresseur à piston plongeur pour machines frigorifiques avec entrainement oscillant électrodynamique pour le piston de compression se déplaçant dans un corps de cylindre, ainsi qu'avec une installation de lubrification, caractérisé en ce que dans, ou sur le corps de cylindre sont disposés, d'une part, une soupape d'aspiration, et d'autre part, un tube pour l'amenée du fluide lubrifiant, dont l'orifice de sortie s'avance dans le domaine d'écoulement du gaz aspiré par la soupape. 2. Compresseur; suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube pénètre, avec son orifice de sortie à l'intérieur de la soupape d'aspiration. 3. Compresseur, suivant la revendication i, caractérisé en ce que le tube est disposé avec son orifice de sortie à l'extérieur de la soupape d'aspiration, dans le domaine d'un orifice d'admission prévu dans celle-ci pour le gaz aspiré. 4. Compresseur, suivant l'une quelconque des revendications 5 et 2, caractérisé en ce que le tube pénètre, avec son orifice de sortie dans un perçage de la-soupape d'aspiratIon. 5. Compresseur-, suivant l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce que l'orifice d'entrée du tube qui pénètre dans une réserve d'huile est pourvu d'un tamis. 6. Compresseur, suivant la revendication 5, caractérise' en ce que le tamis est constitué par un tuyau souple à mailles fines, de préférence en matière synthétique résistant à lthuile. 7. Compresseur, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'axe de l'organe obturateur de la soupape d'aspiration s'étend perpendiculairement à 1Saxe médian du piston de compresseur. 8. Compresseur, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la soupape d'aspiration est disposée dans un alésage borgne cylindrique du corps de cylindre, qui est en liaison avec la chambre intérieure de cylindre, à travers une fente pratiquée dans son fond. 9.Compresseur, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la soupape d'aspiration se compose dtune pièce de siège de soupape et d'une pièce intercalaire avec une gorge annulaire sur son pourtour, qui communique, à travers un perçage avec un perçage de la pièce de siège de soupape, ce perçage débouchant dans la chambre de cylindre, à travers une fente annulaire entre une plaque de soupape et la pièce de siège de soupape, la pièce intercalaire et la pièce de siège étant fixées dans l'alésage borgne du corps de cylindre, au moyen d'un écrou avec interposition d'un disque d'appui et d'une bague d'étanchéité. 10. Compresseur, suivant l'une quelconque des'revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la fente s'étend parallèlement à l'axe médian du piston de compresseur et son arrête inférieure se trouve à une distance prédéterminée au-dessus de la force frontale, coté compression du corps de cylindre. 11. Compresseur, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, pour ajuster la section transversale du tube et commander ainsi le débit de l'huile de lubrification, un fil métallique de diamètre et de longueur déterminés est inséré dans le tube. 12. Compresseur, suivant l'une quelconque des revendicatione 1 à 11, caractérisé en ce -que, parallèlement à j'axe au cylindre, dans le corps de cylindre, sont prévues des chambres de forme cylindrique, qui partent de la face frontale du cylindre, leurs axes étant dans un meme plan avec l'axe du cylindre, de telle sorte que, à travers chaque chambre s'effectuent respectivement, le processus d'aspiration et le processus de refoulement du gaz, le volume de la chambre dtaspiratian étant au moins égal ou supérieur à la capacité du cylindre.