Brevet FR2512531A1 — publié le 19830311

Groupe moto-compresseur hermétique pour systèmes de réfrigération et autres systèmes analogues La présente invention concerne les groupes moto- compresseurs hermétiques pour les systèmes de réfrigération et autres systèmes analogues et elle a trait, particulièrement, à un groupe motocompresseur du type comprenant une enveloppe hermétique dans laquelle sont montés un compresseur alternatif et un moteur électrique réversible comportant un arbre vertical commun pourvu d'un conduit axial pour l'acheminement d'huile de lubrification depuis une pompe centrale située à l'extré- mité inférieure de l'arbre jusqu'à une sortie située à l'ex- trémité supérieure de ce dernier. Dans les groupes moto-compresseurs du type spécifié ci-dessus, la lubrification des pièces mécaniques, comme par exemple l'arbre reliant le compresseur au moteur, les paliers qui supportent cet arbre, les bielles et les pistons du compresseur, avec l'huile contenue dans l'enveloppe hermétique tout en assurant un refroidissement suffisant de cette huile pour éviter un surchauffage du groupe moto-compresseur pose un problème. L'huile de lubrification est habituellement propulsée par une pompe centrifuge entraînée par le moteur Dans les groupes moto-compresseurs de grande dimension, qui comprennent un moteur électrique triphasé, il n'est pas possible d'utiliser une pompe centrifuge unidirectionnelle Pour convenir, les pompes doivent avoir une configuration symétrique pour qutel- les puissent fonctionner dans les deux sens de rotation. L'ordre dans lequel la connexion électrique des trois phases du moteur est effectuée peut, en fait, varier d'un moteur à l'autre de sorte que les moteurs ne tournent pas tous dans un sens prédéterminé Toutefois, du fait que le moteur est enfermé dans une enveloppe métallique hermétique, il n'est pas possible de se rendre compte du sens de rotation à partir de l'extérieur et de l'inverser si besoin est. L'utilisation d'une pompe centrifuge symétrique, c'est-à-dire d'une pompe qui peut fonctionner dans les deux sens de rotation, est par conséquent impérative Toutefois, cetté disposition entraîne l'inconvénient d'une hauteur de refoulement faible en raison du fait que le-diamètre maximal du rotor est limité et que la configuration symétrique ne permet pas au rotor de la pompe de présenter les caractéris- tiques optimales. Pour obtenir en direction du sommet de l'enveloppe du compresseur un jet d'huile ayant un volume suffisant pour faciliter le transfert de la chaleur à partir de cette huile, il est donc nécessaire d'utiliser une pompe surdimensionnée, ce qui entraîne une consommation de force motrice prélevée au moteur qui est loin d Vêtre négligeable. Le problème que se propose de résoudre la présente invention est l'utilisation d'une pompe centrifuge symétrique ayant une hauteur de refoulement relativement faible tout en donnant un jet d'huile suffisant en direction du sommet de l'enveloppe du compresseur Pour résoudre ce problème, la présente invention a pour objet un groupe moto-compresseur hermétique du type précité, caractérisé par le fait que la sortie du conduit axial est constitué par un tube coudé qui est fixé à l'extrémité supérieure de l'arbre et qui comporte une partie terminale inclinée s'étendant vers le haut et radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe de l'arbre. Grâce à cette solution, la partie terminale inclinée du tube coudé agit comme une pompe centrifuge supplémentaire qui est disposée en série avec celle se trouvant à l'extrémité inférieure de l'arbre, et qui peut suppléer à la faible hauteur de refoulement de la pompe inférieure. On va maintenant décrire la présente invention, à titre illustratif et non limitatif, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe verticale partiel- lement arrachée d'un groupe moto-compresseur selon la présente invention; et la figure 2 montre un détail de la figure 1 à une échelle plus grande et vu dans une direction différente. Sur la figure 1, on a représenté une enveloppe hermétique t à l'intérieur de laquelle sont montés un com- presseur alternatif et un moteur électrique réversible 2, 3 respectivement. Dans le mode de réalisation illustré, le compresseur alternatif 2 comprend quatre pistons 2 a, dont deux seulement sont visibles sur la figure 1, Le déplacement des pistons 2 a est effectué par des bielles 2 b articulées aux manetons respectifs 4 a d'un arbre- vilebrequin 4. La partie inférieure la de l'enveloppe contient une réserve d'huile de lubrification H dans laquelle est immergée une pompe centrifuge symétrique 5, à l'extrémité inférieure de l'arbre-vilebrequin 4. La pompe 5 comporte un rotor 5 a qui est fixé en vue de sa rotation à l'arbre-vilebrequin 4. Le rotor 5 a de la pompe centrifuge 5 et la partie inférieure de l'arbrevilebrequin 4 comportent -des conduits pour acheminer l'huile de lubrification de la pompe jusqu'aux pièces mécaniques du compresseur. L'arbre-vilebrequin 4 comporte un conduit axial 4 b qui achemine l'huile de lubrification H de la pompe centrifuge vers l'extrémité supérieure de l'arbre-vilebrequin lui-même. À son extrémité supérieure, le conduit 4 b comporte une sortie constituée par un tube coudé 4 c fixé a l'arbre- vilebrequin 4 Le tube coudé 4 c comporte une partie terminale 4 d qui s'étend vers le haut et radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe de l'arbre 4. La partie terminale 4 d du tube coudé (figure 2) a un diamètre décroissant de manière à comporter une section dont la superficie diminue vers son extrémité libre en agissant comme une sortie. Cette extrémité libre de sortie comporte une partie 4 e qui est aplatie dans le plan général d'inclinaison de la partie terminale 4 d et deux parties tubulaires 4 f flanquant la partie médiane 4 e Les parties tubulaires 4 f définissent respectivement des buses qui se trouvent côte à côte dans la course circulaire de l'extrémité libre de la partie terminale 4 d. Le tube coudé 4 c est réalisé de préférence par la mise en forme d'une chute de tubulure en tôle. Pendant le fonctionnement du groupe moto-compresseur, l'huile de lubrification H s'élève dans le conduit axial 4 b depuis la pompe centrifuge 5 en direction du tube coudé 4 c. Lorsque l'huile de lubrification H atteint la partie terminale 4 d du tube coudé 4 c, elle est projetée par l'effet centrifuge en direction du sommet de l'enveloppe hermétique 1 par les buses 4 f La partie terminale 4 d agit donc comme une pompe centrifuge supplémentaire qui est disposée en série avec la pompe 5 se trouvant à l'extrémité inférieure de l'arbre 4 et qui peut suppléer la faible hauteur de refoulement de la pompe 5 qui est du type centrifuge symétrique. L'huile descend par gravité vers la partie inférieure la, qui agit comme un collecteur pour recueillir l'huile Hon la refroidissant par contact avec les parois de l'enveloppe sur lesquelles passe l'air extérieur. Selon le sens de rotation, la majeure partie de l'huile est projetée à travers la buse 4 f située à l'arrière par rapport à la course circulaire, tandis que le gaz réfri- gérant s'échappe à travers l'autre buse 4 f placée en avant. Cet effet est bénéfique étant donné que si le gaz réfrigérant restait mélangé à l'huile de lubrification H, il pourrait se dégager dans les conduits destinés à l'huile H et gêner l'écoulement régulier de l'huile vers les pièces à lubrifier. Naturellement, les moyens généraux de la présente invention restant les mêmes, les détails de structure et les modes de réalisation peuvent varier dans de grandes limites sans sortir du cadre de la présente invention. RÉVENDICATIONS 1 Groupe moto-compresseur hermétique pour des systèmes de réfrigération et autres systèmes analogues, du type comprenant une enveloppe hermétique ( 1) dans laquelle sont montés un compresseur alternatif ( 2) et un moteur élec- trique réversible ( 3) comportant un arbre vertical commun ( 4) pourvu d'un conduit axial ( 4 b) pour acheminer l'huile de lubrification d'une pompe centrifuge ( 5) placée à l'extrémité inférieure de l'arbre ( 4) jusqu'à une sortie située à l'extré- mité supérieure de ce dernier, caractérisé par le fait que la sortie du conduit axial ( 4 b) est constituée par un tube coudé ( 4 c) qui est fixé à l'extrémité supérieure de l'arbre ( 4) et qui comporte une partie terminale ( 4 d) s'étendant vers le haut et radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe de l'arbre ( 4). 2 Groupe moto-compresseur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie terminale ( 4 d) du tube coudé ( 4 c) décroit de diamètre de manière à comporter une section qui diminue de superficie en direction de son extrémité de sortie libre. 3 Groupe moto-compresseur suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que l'extrémité de sortie libre du tube coudé ( 4 c) comporte une partie centrale ( 4 e) qui est aplatie dans le plan général d'inclinaison de la partie terminale ( 4 _), ladite partie centrale ( 4 _) étant flanquée par deux parties tubulaires ( 4 f) qui forment des buses respec- tives situées côte à côte dans la course circulaire de l'extrémité de sortie libre. 4 Groupe moto-compresseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le tube coudé ( 4 c) est réalisé par la mise en forme d'un morceau de tubulure.