Brevet FR2446394A1 — publié le 19800808

Cette invention est relative à des compresseurs et plus particulièrement à des compresseurs utilisés dans les installations de conditionnement d'air. A l'heure actuelle, les compresseurs des installations de conditionnement d'air, utilisés à la fois dans les habitations et sur les véhicules sont commandés par un moteur électrique, un moteur à combustion interne, etc. Le fonctionnement de ces compresseurs entralsne une consommation électrique importante ou une absorption excessive de la puissance du moteur à combustion interne, fonction de la quantité d'énergie nécessaire, ce qui entraîne une chute caractéristique de la puissance du moteur électrique ou du moteur à combustion interne. Plus particulièrement, le compresseur d'une installation de conditionnement d'air pour véhicule automatique est actionné par l'intermédiaire d'une courroie, transmettant l'énergie du moteur au compresseur. Pour cette raison, si un tel compresseur est installé sur un véhicule de faible puissance, il provoque non seulement un chauffage excessif moteur ou un calage de ce dernier mais il réduit également, de façon inacceptable, la puissance du moteur. Par ailleurs, le prix de revient du véhicule augmente en fonction de la consommation en combustible et les compresseurs de la technique antérieure entrainent une surconsommation de combustible. En conséquence, la présente invention se propose d'apporter un compresseur peu coûteux et n'exigeant qu'une faible consommation d'énergie. Un autre but de cette invention est d'apporter un compresseur ne nécessitant qu'un faible volume pour -son installation, par rapport à sa capacité. L'invention se propose également d'apporter un compresseur qui n'est pas entraîné directement par un moteur. En conséquence, cette invention concerne un compresseur alternatif comportant au moins un cylindre et au moins un piston placé dans ce cylindre et des moyens pour communiquer un mouvement alternatif au dit piston dans ce cylindre, ces moyens comprenant; au moins un aimant permanent couplé au dit piston; au moins une paire d'électro-aimants prévus près de l'aimant permanent sur des côtés opposés et une source d'énergie alternative pour, alternativement, attirer et repousser le dit aimant, ce qui entraîne un déplacement alternatif du dit piston dans son cylindre. Selon une caractéristique de cette invention, la source d'énergie alternative comprend un tambour animé d'un mouvement de rotation alternatif, une source d'énergie électrique; une pluralité de plaques prévues sur le tambour, ces plaques étant alternativement couplées à la dite source d'énergie électrique, un moteur pour entrainer en rotation le dit tambour et une pluralité de balais venant alternativement en prise avec la dite pluralité de plaques, ces balais étant couplés aux dits électro-aimants. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description, faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en illustrent divers exemples de réalisation non limitatifs. Sur les dessins la figure 1 est une vue en coupe d'un compresseur selon la présente invention, les cylindres étant montés sur une même ligne d'axe; la figure 2 est une coupe selon A-A de la figure 1; la figure 3 représente la liaison électrique des électro-aimants avec la batterie fournis santl'énergie électrique; la figure 4 est une vue en coupe d'un second exemple de réalisation d'un compresseur selon l'invention; et, la figure 5 représente un troisième exemple de réalisation d'un compresseur selon l'invention utilisant un électro-aimant en forme d'anneau. On se réfère en premier lieu à la figure 1 qui représente un premier mode de réalisation d'un compresseur selon l'invention, dans lequel les deux cylindres sont montés selon un axe tunique. Le compresseur comprend un aimant permanent en forme de disque 1, muni d'un boulon 2 faisant saillie du centre de ce disque dans les deux directions et un orifice 2' pour le passage des gaz. Des pistons 3 et 3', munis de valves de retenue 4, sont prévus dans les cyiindres 6 et 6'. Les pistons 3 et 3' sont accouplés par une tige de piston 5 à.l'écrou 2 prévu au centre du disque de l'aimant permanent 1. Les pistons 3 et 3 & forment avec les cylindres 6 et 6' des chambres de compression 7. Une chambre 8, pour le montage d'un électro-aimant, est prévue au centre du compresseur, autour-et près du disque 1. Par ailleurs, on prévoit à l'intérieur du compresseur une chambre 9 dans laquelle le disque 1 peut se déplacer selon un mouvement alternatif. La chambre du compresseur 7, la chambre 8 dans laquelle est monté l'électro-aimant et la chambre 9 du disque, communiquent toutes les unes avec les autres, et elles ne formeraient qu'une seule chambre si on enlevait les pistons 3, 3', la tige de piston 5 et le disque 1 de l'aimant permanent. Une valve de pression 10 est prévue dans les têtes des cylindres 6 et 6' et un orifice d'admission de gaz est ménagé dans la paroi du compresseur. Des électro-aimants 12 et 12' sont positionnés dans la chambre de montage 8 et ils sont fixés sur une couronne 15, placée à la périphérie de la chambre 8. Cette couronne 15 est supportée, de façon étanche à l'air, par une tige filetée 14, munie d'un écrou, traversant un passage parallèle à l'axe des cylindres 6, 6'. On prévoit un passage pour I'agent de refroidissement, entre la couronne 15, les électro-aimants 12, 12' et la tige de piston 5 (voir la figure 5). Un amortisseur 16, en matière plastique ou en caoutchouc dur, est prévu à proximité de l'électro-aimant 12, cet amortisseur étant supporté par le bord intérieur 17 de la couronne 15. Un ressort 18 est interposé entre l'amortisseur 16 et le bord intérieur 17. Des têtes de maintien de cylindre en forme de flasques 19 et 19' sont prévues aux deux extrémités du compresseur et une partie concave 20 est prévue dans les flasques 19 et 19'. Dans la zone centrale de la partie concave 20 est ménagée une chambre de gaz 21 qui recouvre les valves de pression 10. La chambre de gaz 21 est reliée à une conduite de gaz 22. Les flasques de cylindre 19, 19' sont couplées par des boulons 23 et le compresseur est pla cé aux deux extrémités dans la partie concave 20. Des électrodes de contact 24 et 24' sont connectées aux électro-aimants 12, 12'. Les autres extrémités des électrodes 24 et 24' sont reliées à des balais 27, qui sont maintenus en - contact avec un tambour à polarité alternée 26, entravé par un moteur 25 (figure 3). Le tambour 26 contient un nombre égal de plaques polaires 28 et 28' qui sont partiellement noyées, en quatre rangées dans le tambour 26. Les plaques polaires 28 et 28' sont connectées à une source d'énergie 30 par l'intermédiaire d'un commutateur 29. Le tambour 26, avec les plaques 28 et les balais 27, forment une source de courant alternatif pour les électro-aimants 12, 12'. Par ailleurs, le moteur 25 est muni d'un ventilateur 34 qui enlève les poussières des plaques polaires 28 et 28'et des balais 27 et qui, en même temps, assure le refroidissement du tambour 26. Enfin le compres seur est muni de joints 33, étanches à lthuile et à la chaleur, qui assurent une liaison étanche de tous ses éléments. Lors du fonctionnement, lorsque l'interrupteur 29 est fermé, de ltesner- gie est délivrée au moteur 25 et aux plaques polaires 28 et 28' du tambour alternatif 26. Lorsque le moteur 25 tourne, l'énergie, provenant de la source 30, alimente alternativement les électro-aimants 12 et 12' en raison des liaisons alternatives entre les balais 27 et la source d'énergie 30 dues au fait que le tambour 26 est animé d'un mouvement alternatif de rotation avec les plaques polaires 28, 28' dont il est muni. Lorsque le commutateur 29 est fermé en premier lieu, l'énergie délivrée par l'intermédiaire du tambour alternatif 26, des plaques polaires 28 et 28' et des balais 27 assure une alimentation en courant électrique des électrodes 24, 24'. Les électrodes 24 et 24' sont alimentées en courant électrique de polarités opposée s. I1 en résulte que les électro-aimants 12' peuvent être de lamême polarité que le disque magnétique 1 et qu'ils repoussent le disque 1, alors que les électro-aimants 12 peuvent être de polarité opposée au disque magnétique 1 et qu'ils l'attirent. Par conséquent, le compresseur se trouve dans la position représentée à la figure 1. Lorsque le tambour alternatif 26 a tourné suffisamment pour qu'une nouvelle plaque polaire 28 ou 28' vienne au contact des balais 27, la polarité de l'énergie appliquée aux électrodes 24 et 24's'inverse. En conséquence, les électro-aimants 12 pnt, à ce moment, la même polarité que le disque 1 et-ils repoussent ce dernier, alors que les électro-aimants 12' sont de polarité opposée au disque 1 et qu'ils attirent ce disque. I1 en résulte que le disque 1 et avec lui les pistons 3 et 3' sont entraînés selon un mouvement de translation alternatif et que le gaz subit une compression. On se réfère maintenant à la figure 4 qui illustre un second exemple de réalisation d'un compresseur selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, on retrouve les parties constitutives essentielles du compresseur décrit ci-dessus, la différence résidant en ce que les deux pistons et les deux cylindres ne sont pas disposés selon un axe unique. On remarque, en effet, qu'ici on prévoit une pluralité de pistons et de cylindres disposés circonférentiellement dans un compresseur. Etant donné que, dans cet exemple de réalisation, les pistons et les cylindres ne sont pas disposés selon un axe unique, une goupille de support 31 est couplée au centre du disque 1 et elle est munie à une extrémité d'un filetage de façon à former un boulon 2 qui assure la liaison du disque 1 avec la tige de piston 5.Etant donné que les autres pièces de ce compresseur sont identiques à celle du compresseur décrit ci-dessus, on leur a affecté les mêmes références et on n'en décrira pas le fonctionnement. On se réfère maintenant à la figure 5 qui représente un autre exemple de réalisation d'un compresseur selon l'invention dans lequel on utilise un électro-aimant unique, en forme de bague ou d'anneau 12 ou 12', afin d'éliminer la pluralité d'électro-aimants 12 et 12' des exemples de réalisation précédents. On simplifie ainsi grandement la construction. Par ailleurs, le compresseur représenté à la figure 5 est identique aus compresseurs décrits plus haut, on ne le décrira donc pas en détail et on n'expliquera pas le fonctionnement. I1 ressort de la description qui précède que le compresseur selon l'invention présente un certain nombre d'avantages. Parmi ces avantages on peut mentionner un fonctionnement économique étant donné qu'il exige une consommation d'énergie plus faible étant donné que le mouvement alternatif du piston est provoqué par une attraction et une répulsion magnétiques; l'énergie du moteur n'est pas utilisée pour entraider le compresseur selon l'invention, ce qui augmente l'économie réalisée et enfin le moteur n'est pas surchargé ce qui évite tout chauffage excessif et tout calage. Etant donné qu'un tel compresseur n'est pas entravé par le moteur, il peut être utilisé sur de petits véhicules de faible puissance. Le compresseur est léger, de faible dimension et il n'exige, pour son installation, qu'un faible espace, si bien qu'on peut l'utiliser sur un grand nombre de types de véhicules. I1 est plus efficace étant donné qu-'il n'y a aucune perte mécanique de puissance entraShée par la transformation du mouvement de rotation du moteur en mouvement alternatif du piston. Enfin son prix de revient est de l'ordre du tiers ou du quart d'un compresseur alternatif selon la technique antérieure, étant donné sa simplicité de construction. I1 demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aus divers exemples de réalisation décrits et représentes ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. C'est ainsi notamment qu'à la place d'un tambour alternatif 26, pour délivrer un signal alternatif, on pourrait, sans sortir du cadre de l'invention, utiliser toute autre source d'énergie, par exemple un circuit électrique, un dispositif électromécanique, etc. REVENDICATIONS 1. Compresseur alternatif, notamment pour des installations de conditionnement d'air comprenant au moins un cylindre, un piston au moins pouvant se déplacer dans le dit cylindre et des moyens pour animer le dit piston d'un mouvement de translation alternatif dans le cylindre, ce compresseur étant caractérisé en ce que les moyens entraînant le piston selon un mouvement alternatif comprennent au moins un aimant permanent couplé au dit piston; une paire, au moins, d'électro-aimants, prévus près de l'aimant permanent, sur des côtés opposés et une source d'énergie alternative pour attirer et repousser alternativement le dit aimant afin de provoquer un déplacement alternatif du piston dans son cylindre. 2. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dit aimant permanent présente la forme d'un disque. 3. Compresseur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dit aimant permanent est couplé au piston par l'intermédiaire d'une tige de piston. 4. Compresseur selon l'une quelconque des revendications 1à 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux pistons et deux cylindres. 5. Compresseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les cylindres sont disposés selon un axe unique. 6. Compresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dit aimant permanent en forme de disque est couplé aux deux pistons. 7. Compresseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les cylindres sont disposés en parallèle sur des axes séparés. 8. Compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source d'énergie alternative comprend un tambour animé d'un mouvement de rotation alternatif, une source d'énergie électrique, une pluralité de plaques disposées sur le dit tambour, ces plaques étant alternativement couplées à la dite source d'énergie électrique, un moteur pour entraider le dit tambour de rotation et une pluralité de balais venant alternativement en prise avec la dite pluralité de plaques, les balais étant couplés aux dits électro-aimants.