Brevet FR2549908A1 — publié le 19850201

1. La présente invention concerne un appareil de déplacement de fluide et, plus particulièrement, une machine du type en spirale destinée plus spécialement à la compression de fluides gazeux et dont le rapport volume/pression est plus grand. Il existe dans l'art une classe de machines appelées du nom général d'appareils"en spirale" pour le déplacement de divers types de fluides Un tel appareil peut avoir la forme d'un expandeur, d'un moteur à déplacement, 10 d'une pompe, d'un compresseur, etc, et de nombreuses caractéristiques de la présente invention s'appliquent à l'une de ces machines Cependant, à des fins d'illustration, les modes de réalisation décrits ici concernent un compresseur de fluide gazeux. D'une façon générale, un appareil en spirale comprend deux enroulements en spirale de configuration similaire, montés chacun sur une plaque extrême séparée de manière à définir un élément en spirale Les deux élément en spirale sont montés ensemble avec l'un des enroulements déplacé en rotation de 180 degrés par rapport 2. l'autre L'appareil fonctionne en mettant en orbite l'un des éléments en spirale ("spirale d'orbite") par rapport à l'autre élément ("spirale fixe") de manière à créer des contacts par ligne mobile entre les flancs des 5 enroulamnents respectifs définissant des poches ou chambres de fluide isolées en forme de croissant Les spirales ont généralement la forme de développantes de cercle, et idéalement il n'y a aucune rotation relative entre les éléments en spirale pendant le fonctionnement, c'est-à-dire que le mouvement est purement une translation curviligne (c'està-.dire qu'il n'y a aucune rotation d'une ligne dans le corps) Les poches de fluide acheminent le fluide à traiter d'une première zone de l'appareil en spirale ou est prévue une entrée de fluide jusqu'à une seconde zone de l'appareil o est prévue une sortie de fluide Le volume d'une poche étanche varie pendant son déplacement de la première zone à la seconde zone A tout instant, il y aura au moins une paire de poches étanches, et lorsqu'il y a plusieurs paires de poches étanches à un moment quelcon20 que, chaque paire aura un volume différent Dans un compresseur, la seconde zone se trouve à une pression supérieure à celle de la première zone et est physiquement située au centre de l'appareil, la première zone étant placée à la périphérie extérieure de l'appareil. Généralement, plus grande est la longueur en forme d'arc de l'enroulement en spirale, plus grande est la réduction totale possible du volume d'une poche pendant son déplacement vers la seconde zone (c'est-à-dire plus grand est le rapport possible entre volumes),et plus grand est le rapport entre volumes, plus grand est le rapport entre pressions de la machine. Deux types de contacts définissent les poches de fluide formées entre les éléments en spirale: les contacts en ligne tangentielle s'étendant axialement entre les fa35 ces en spirale des enroulements causés par des forces radia- 3. les ("étanchéité du flanc") et les contacts en surface causés par des forces axiales entre les surfaces latérales en plan (les "extrémités") de chaque enroulement et la plaque extrême opposée ("étanchéité d'extrémité") Pour 5 que le rendement soit élevé, une bonne étanchéité doit être obtenue pour les deux types de contacts Dans un compresseur classique en spirale (c'est-à-dire un compresseur dans lesquels les enroulements sont des développantes de cercle), une bonne étanchéité des flancs impose l O qu'il n'y ait aucune rotation relative entre les spirales. Le concept d'un appareil du type en spirale est connu depuis un certain temps et présente des avantages notables Par exemple, les machines en spirale ont un rendement isentropique et volumétrique élevé et,par consé15 quent,sont relativement petites et légères pour une capacité donnée Elles sont plus silencieuses et moins sujettes à vibrations que de nombreux compresseurs car elles n'utilisent pas de grandes pièces animées d'un mouvement de va-etvient (par exemple pistons, biellettes, etc), et comme tout le fluide circule dans une direction avec une compression simultanée dans une pluralité de poches opposées, il y a moins de vibrations créées par pression De telles machines ont également tendance à être hautement fiables et durables à cause du nombre relativement petit de pièces 25 mobiles, de la vitesse relativement faible de mouvement entre les spirales et de l'absence inhérente de contamination par le fluide. L'un des domaines les plus difficiles de conception d'une machine en spirale concerne la technique em30 ployée pour éviter un mouvement angulaire relatif entre les spirales pendant leur déplacement en orbite l'une par rapport à l'autre L'une des solutions les plus courantes réside dans l'utilisation d'un joint de Oldham entre la spirale en orbite et une partie fixe de l'appareil Un joint de Oldham comprend typiquement une bague Oldham et 4. deux jeux de clavettes ou blocs coulissants La bague Oldham comporte sur un côté des rainures qui sont perpendiculaires à des rainures similaires pratiquées dans l'autre côté Un jeu de clavettes est relié à une surfa5 ce de la spirale en orbite et est disposé dans les rainures d'un côté de la bague Oldham, alors que l'autre jeu de clavettes est fixé soit à la spirale fixe soit au carter de la machine et est disposé dans les rainures de l'autre côté de la bague Oldham La bague Oldham est ani10 mée d'un mouvement de va-et-vient parallèle aux rainures contenant le jeu de clavettes fixé a la spirale fixe ou carter Le joint de-Oldham agit ainsi comme moyen de commande (c'est-à-dire permettant d'éviter) de la rotation angulaire de la spirale en orbite par rapport à la spira15 le fixe Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 121 438 décrit une machine ayant cette construction. Il existe d'autres dispositifs connus pour commander la rotation relative des spirales, tels que les mécanismes à tringlerie décrits dans les demandes de brevet américains 20 n 471 742 du 3 mars 1983 et n 471 743 du mars 1983; l'utilisation de commandes multiples faisant tourner les deux spirales autour de centres différents; et concepts analogues Cependant, les moyens de commande de rotation ne font pas partie de la présente invention et 25 à des fins d'exemple, on supposera que le mécanisme en spirale décrit ici doit être commandé par un joint de Oldham ou dispositif similaire qui fournit un mouvement relatif curviligne pur entre les spirales En outre, pour simplifier la description, on supposera que les contours 30 des enroulements en spirale seront des développantes de cercle. La présente invention concerne un élément en spirale unique qui est capable de fournir des rapports volume/ pression pour une longueur d'enroulement donnée et un nombre d'enroulements qui sont plus grands que cela est 5. possible dans une machine classique du type en spirale. Cela est très avantageux car se traduit par une machine beaucoup plus compactedans le sens diamétral pour un rapport donné entre volume et pression (généralement point 5 de départ d'une conception de machine) En outre, comme il faut une longueur d'enroulement moins grande pour un rapport donné entre volume et pression, il est possible d'obtenir des compresseurs ayant des orifices de décharge beaucoup plus grands, ce qui a pour effet d'améliorer sensiblement l'efficacité du compresseur La présente invention réalise ceci d'une manière extrêmement simple en modifiant les configurations de l'extrémité d'enroulement et de la plaque extrême de manière à fournir une réduction axiale du volume des poches étanches pendant leur dé15 placement vers leur seconde zone, en plus de la réduction classique en volume dans la direction radiale. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective éclatée des surfaces intérieures d'une paire d'éléments en spirale selon les principes de la présente invention, les éléments en spirale étant normalement engages l'un dans l'autre et séparés à la manière d'un livre ouvert; La figure 2 est un diagramme de la géométrie de la présente invention; Les figures 3 à 9 sont des coupes transversales des enroulements d'une machine du type en spirale selon la présente invention, illustrant le mécanisme dans une plu30 ralité de positions angulaires, respectivement; La figure 10 est un graphique représentant le volume des chambres étanches en fonction de l'angle de la manivelle; La figure 11 est une vue partielle en coupe d'un 35 second mode de réalisation des éléments en spirale prise 6. généralement le long d'une ligne équivalent à la ligne x-x de la figure 1; La figure 12 est une vue partielle en coupe du second mode de réalisation des éléments en spirale, 5 prise généralement le long d'une ligne équivalent à la ligne y-y de la figure 1; La figure 13 est une vue partielle en coupe du second mode de réalisation des éléments en spirale prise généralement le long d'une ligne équivalent à la ligne 10 z-z de la figure 1; La figure 14 est une vue partielle en coupe d'un troisième mode de réalisation des éléments en spirale prise généralement le long d'une ligne équivalent à la ligne x-x de la figure 1; La figure 15 est une vue partielle en coupe du troisième mode de réalisation des éléments en spirale, prise généralement le long d'une ligne équivalent à la ligne y-y de la figure 1; et La figure 16 est une vue partielle en coupe du 20 troisième mode de réalisation des éléments en spirale, prise généralement le long d'une ligne équivalent à la ligne x-x de la figure 1. Les principes de la présente invention sont applicables à la presque totalité des machines du type en 25 spirale et,comme la plupart de ces machines sont bien connues,on ne représentera dans la présente demande que les éléments en spirale eux-mêmes Leur contour, la façon de les monter, de les empêcher de tourner, de les entraîner, etc peuvent être tous être en conformité avec des princi30 pes connus. En liaison avec la figure 1, on a représenté un élément en spirale en orbite 10 et un élément en spirale fixe 12 Normalement les éléments en spirale sont engrénés l'un dans l'autre mais, à des fins d'illustration, ils 35 sont représentés en figure 1 ouverts comme le serait un 7. livre, de manière à en voir les détails. L'élément en spirale 10 comprend un enroulement en spirale continu 14 qui s'étend vers l'extérieur à partir de l'axe de la machine et a un angle d'enroulement d'au moins 1080 degrés (c'est-à-dire 3 enroulements). Seuls 2,5 enroulements sur chacune des surfaces des flancs intérieur et extérieur ( 900 degrés d'angle d'enroulement) sont utilisés, mais 3 enroulements sont nécessaires car le flanc extérieur du demi-enroulement extérieur et le 10 flanc intérieur du demi-enroulement intérieur ne sont pas fonctionnels L'enroulement 14 a une épaisseur radiale uniforme avec son flanc radialement extérieur espacé radialement d'une manière uniforme du flanc radialement intérieur opposé contigu avec lequel il est en regard. Une plaque extrême 16 est disposée au bord axialement extérieur de l'enroulement 14 pour fermer l'espace ouvert entre ses flancs opposés La plaque 16 comporte une surface d'étanchéité d'extrémité extérieure 18 qui est disposée entre les flancs opposés de l'enroulement 14 20 pour sa partie extérieure en forme d'arc Une surface d'étanchéité d'extrémité intérieure 20 (représentée en ombré) est disposée entre les flancs opposés de l'enroulement 14 pour sa partie intérieure en forme d'arc Ces deux surfaces d'étanchéité sont plates et perpendiculaires 25 à l'axe de la machine, avec la surface extérieure 18 disposée axialement vers l'extérieur par rapport à la surface intérieure 20 Les surfaces 18 et 20 sont interconnectées par une surface de transition cylindrique circulaire 22 formée autour d'un axe de courbure parallèle à l'axe 30 de la machine et ayant un rayon égal à un demi-espace radial entre les flancs opposés contigus de l'enroulement. Ce rayon est également le rayon orbital de la machine. Des surfaces d'étanchéité d'extrémité sont disposées sur le bord axialement intérieur de l'enroulement comprenant une surface d'étanchéité d'extrémité extérieure 24 qui est 8. disposée le long de la partie extérieure en forme d'arc de l'enroulement, et une surface d'étanchéité d'extrémité intérieure 26 qui est disposée le long de la partie intérieure en forme d'arc de l'enroulement, ces deux surfaces étant plates et perpendiculaires à l'axe de la machine, avec la surface extérieure 24 disposée axialement vers l'intérieur par rapport à la surface intérieure 26 Les surfaces d'étanchéit d'extrémité intérieure et extérieure sont interconnectées par une surface de transi10 tion cylindrique, circulaire, 28 qui est formée autour d'un axe de courbure disposé parallèlement à l'axe de la machine et ayant un rayon égal à une demi épaisseur radiale de l'enroulement Les axes de courbure des surfaces de transition 22 et 28 sont disposés approximativement à 15 180 degrés l'un de l'autre autour de l'axe de la machine et les surfaces ont une hauteur axiale égale. L'élénent en spirale 12 comprend un enroulenent en spirale continu 32 qui est l'image de l'enroulement 14 Une plaque extrême 34 est disposée au bord axialement extérieur 20 de l'enroulement 32 pour fermer l'espace ouvert entre ses flancs opposés La plaque 34 comporte une surface d'étanchéité extrême extérieure 36 qui est disposée entre les flancs opposés de l'enroulement 32 pour sa partie extérieure en forme d'arc Une surface d'étan25 chéité extrême intérieure 38 (représentée en ombré) est disposée entre les flancs opposés de l'enroulement 32 pour sa partie intérieure en forme d'arc Là encore, ces deux surfaces d'étanchéité sont plates et perpendiculaires à l'axe de la machine, avec la surface extérieure disposée 30 axialement à l'extérieur de la surface intérieure Les surfaces d'étanchéité extérieure et intérieure 36 et 38 sont interconnectées par une surface de transition cylindrique, circulaire, 40 qui est formée autour d'un axe de courbure parallèle à l'axe de la machine et ayant un ra35 yon égal à un demi-espace radial entre les flancs opposés 9. contigus de l'enroulement. Les surfaces d'étanchéité d'extrémité sont disposées sur le bord axialement intérieur de l'enroulement 32 comprenant une surface d'étanchéité d'extrémité exté5 rieure 42 qui est disposée le long de la partie extérieure en forme d'arc de l'enroulement, et une surface d'étanchéité d'extrémité intérieure 44 qui est disposée le long de la partie intérieure en forme d'arc de l'enroulement, ces deux surfaces d'étanchéité étant plates et perpendicu10 laires à l'axe de la machine, avec la surface extérieure disposée axialement vers l'intérieur de la surface intérieure Les surfaces d'étanchéité extérieure et intérieure sont interconnectées par une surface de transition cylindrique, circulaire, 46 qui est formée autour d'un axe de 15 courbure disposé parallèlement à l'axe de la machine et ayant un rayon égal à une demi- épaisseur radiale de l'enroulement Comme précédemment, les axes de courbure des surfaces 40 et 46 sont disposés à approximativement 180 degrés l'un de l'autre autour de l'axe de la machine. 20 L'élément en spirale 34 comporte également un orifice de décharge 30 relativement grand, disposé au centre,à travers lequel du fluide comprimé par le compresseur peut être déchargé L'élément en spirale 16 comporte un évidement central 48 qui a une forme semblable à l'ori25 fice de décharge 30 et est aligné avec celui-ci de manière à faciliter la décharge du fluide comprimé. L'élément en spirale en orbite 10 est monté de la manière usuelle (non représentée) pour mouvement orbital circulaire par rapport à l'élément en spirale fixe 30 12, avec l'enroulement 14 engrené avec l'enroulement 32 de sorte que: (a) le flanc radialement extérieur de l'un des enroulements est en contact étanche avec le flanc radialement intérieur de l'autre enroulement, (b) la surface d'étanchéité d'extrémité extérieure 24 est en contact 35 étanche avec la surface d'étanchéité extrême extérieure 10. 36, (c) la surface d'étanchéité d'extrémité intérieure 26 est en contact étanche avec la surface d'étanchéité extrême intérieure 38, (d) la surface d'étanchéité d'extrémité extérieure 42 est en contact étanche avec la sur5 face d'étanchéité extrême extérieure 18, (e) la surface d'étanchéité d'extrémité intérieure 44 est en contact étanche avec la surface d'étanchéité extrême intérieure 20, (f) la surface cylindrique 28 est en contact étanche avec la surface cylindrique 40 pendant une partie du mou10 vement orbital; et (g) la surface cylindrique 46 est en contact étanche avec la surface cylindrique 22 pendant-une partie dumouvement orbital, à la suite de quoi, le mouvement orbital relatif des éléments en spirale forme des poches de fluide étanches ayant un volume qui change pro15 gressivement. Représentée en figure 2 est la géométrie de base d'un enroulement typique selon la présente invention, o la référence 100 est le cercle générateur de base de la développante qui définit le profil d'enroulement, la référence 102 la développante du cercle 100 qui définit la surface du flanc extérieur de l'enroulement et 104 la développante du cercle 100 qui définit la surface du flanc intérieur de l'enroulement Si l'on suppose que le diagramme représente l'élément en spirale en orbite, les 25 surfaces de transition cylindriques circulaires 22 et 28 sont représentées De manière à obtenir une compression uniforme dans les poches de chaque paire de poches, les centres de courbure des surfaces de transition doivent être placés sur des lignes parallèles qui sont tangentes au cercle générateur de base Ainsi, l'axe 105 de courbure de la surface de transition 22 est disposé sur une tangente 106 au cercle de base 100, et l'axe 107 de courbure de la surface de transition 28 est disposé sur la tangente 108 du cercle de base 100 Les tangentes 106 et 108 doi35 vent être parallèles l'une à l'autre, mais peuvent être 11. disposées en tout point de l'enroulement, dans la mesure o le premier entre de la surface de transition (entre les surfaces d'étanchéité extrêmes) est au moins à 360 degrés par rapport à l'extrémité active extérieure de l'en5 roulement Comme on le verra, cela est nécessaire pour assurer qu'une pleine charge de fluide sera entree pendant la partie d'aspiration du cycle Le centre de la seconde surface de transition (entre les surfaces d'étanchéité d'extrémité) sera par conséquent a environ 180 degrés au-delà de l'extrémité de l'enroulement L'axe 105 est disposé à mi-distance des flancs opposés contigus de l'enroulement,et l'axe 107 au milieu de l'enroulement Les surfaces de transition n'ont aucun point d'inflexion et ses bords sont tangents aux surfaces des flancs d'enroulement 15 qu'ils coupent De manière à obtenir une bonne étanchéité et par conséquent, une grande efficacité, il est essentiel que les éléments en spirale soient l'image l'un de l'autre, après rotation de 180 degrés autour de l'axe de la machine pour qu'il y ait un engrènement correct. Le fonctionnement de la machine en spirale de la présente invention peut le mieux se comprendre en liaison avec les figures 3 à 9, en liaison également avec la figure 10 On doit s'imaginer que les enroulements sont interengages de la manière illustrée, avec l'élément en 25 orbite se déplaçant en orbite circulaire dans le sens des aiguilles d'une montre (comme représenté) par rapport à l'élément en spirale fixe, l'orbite ayant un diamètre égal à la distance entre les flancs opposés d'un enroulement En liaison avec les figures 3 à 9, l'enroulement en orbite 14 fait une orbite dans un mouvement circulaire dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à l'enroulement fixe 32 La figure 3 représente le compresseur à l'issue des 360 premiers degrés de rotation de la manivelle, c'est-à-dire d'un angle complet 35 de 360 degrés du mouvement orbital de l'enroulement en 12. orbite par rapport à l'enroulement fixe Pendant cette période, les enroulements extérieurs se sont déplacés entre une position d'étanchéité (semblable à celle représentée en figure 3) une position totalement ouver5 te (semblable à celle représentée en figure 4), avec retour à la position d'étanchéité représentée réellement en figure 3, et en agissant ainsi, deux charges complètes de gaz d'aspiration sont introduites représentées en 200 et 202 A ce stade, tous les gaz d'aspiration se trouvent 10 dans les "grandes" chambres, c'est-à-dire les chambres disposées axialement entre les surfaces d'étanchéité extrémesextérieures 18 et 36. Lors des 180 degrés de rotation suivants, les charges 200 et 202 se déplacent jusqu'aux position repré15 sentées en figure 4, o une partie de chaque charge est dans la grande chambre et l'autre partie de chaque charge la chambre "courte", c'est-à-dire la chambre disposée axialement entre les surfaces d'étanchéité extrêmesintérieures et 38 La partie de la charge dans les chambres courtes 20 est représentée dans les dessins 'avec une densité d'ombres plus grande que dans les grandes chambres Une nouvelle rotation de 180 degrés de la manivelle amène l'appareil à la position représentée en figure 5, et une nouvelle rotation de 180 degrés à la position représentée en figure 6, 25 à 900 degrés A cet instant du temps, la totalité des charges 200 et 202 se trouve dans les chambres courtes. Par conséquent, elles ont été comprimées non seulement radialement dans la manière normale, mais également axialement grâce au fait que les chambres courtes ont une hau30 teur moins grande dans la direction axiale que les grandes chambres (toutes choses étant égales par ailleurs). Il y a ainsi une réduction de volume qui est supérieure à ce qu'elle serait si les chambres avaient la même hauteur axiale. La position à 900 degrés représentée en figure 13. 6 est le point le plus tôt auquel peut commencer le cycle de décharge Cependant, dans l'appareil illustré, la configuration est telle que la décharge ne se produit pas avant 45 degrés plus tard, à la position représentée en figure 7 La décharge commence à la dernière position dans laquelle les extrémités intérieures des enroulements sont en contact étanche l'une avec l'autre Pendant que la rotation de la manivelle se poursuit,_-les chambres sont amenées à déboucher dans l'orifice de décharge 30, 10 tel que représenté 180 degrés plus tard à 1125 degrés en figure 8, et la décharge se poursuit sur 180 degrés supplémentaires jusqu'à la position correspondant à 1305 degrés de la figure 9, lorsque les extrémités intérieures des enroulements sont de nouveau étanches l'une contre l'autre. 15 Un appareil construit selon les principes de la présente invention aura une étanchéité correcte pendant tout le cycle de fonctionnement Les flancs contigus des éléments respectifs en spirale sont en contact étanche l'un avec l'autre de la manière classique, comme le 20 sont les surfaces- d'étanchéité extrêmeset d'extrémité appariées,et les surfaces respectives de transition sont en contact l'une avec l'autre de la manière que l'on peut voir dans les figures Par exemple, lors des 360 premiers degrés de rotation, seule l'aspiration se produit jusqu'à ce qu'il y ait une pleine étanchéité de l'aspiration Par conséquent, pendant cette partie du cycle, l'étanchéité des surfaces de transition n'est pas importante pour le changement initial Ensuite, en commençant à 360 degrés et en se poursuivant jusqu'à 900 degrés, 30 il y a une compression de la charge du fluide entre une chambre relativement grande et une chambre relativement petite, comme on le voit le mieux en figures 4, 5 et 6 Les surfaces de transition respectives sont en contact étanche entre la position de la figure 3 ( 360 35 degrés) et celle de la figure 4 ( 540 degrés) Entre 540 14. degrés et 720 degrés (figures 4 et 5,respectivement), il n'y a aucun contact étanche des surfaces de transition respectives, mais pendant cette partie particulière du cycle, une fuite à travers la zone de transition est sim5 plement une fuite entre deux charges de taille identique qui sont comprimées au même taux Par conséquent, même s'il y a mélange, il n'y a aucune perte d'efficacité Ensuite, en commençant avec 720 degrés (figure 5), les surfaces de transition sont en contact étanche pour les 180 degrés sui10 vants jusqu'à ce que l'appareil atteigne la position 900 degrés représentée en figure 6 A cette position, la totalité des deux charges se trouve dans les chambres courtes (comme représenté) et les surfaces de transition n'ont par conséquent aucun effet sur les charges considérées. La figure 10 représente graphiquement ce qui se passe dans l'appareil Dans cette figure, l'ordonnée représente le volume de la chambre et l'abscisse l'angle de la manivelle Pour les 360 premiers degrés (une révolution) de rotation de la manivelle, entre le point a et le point 20 c, le cycle d'aspiration se produit jusqu'à ce qu'il y ait une étanchéité complète à l'aspiration au point c. Il ne doit y avoir aucune zone de transition pendant les 360 premiers degrés de l'enroulement actif Ensuite, la poursuite de la rotation se traduit par la compression. 25 Comme représenté en figure 10, si les plaques extrêmes sont parfaitement planes et dans le même plan que les surfaces d'étanchéité extrêmesde la grande chambre, la ligne de compression se trouvera entre le point c et le point g D'autre part, si le compresseur a été étudié à l'origi30 ne avec des surfaces extrêmes plates dans le même plan que les surfaces d'étanchéité extrêmes de la chambre courte, la compression se produira le long de la ligne allant du point b au point d (mais le volume total du fluide d'admission ne sera que le volume en b) Bien que pouvant 35 démarrer plus tard dans le cycle le cas échéant (tel qu'au 15. point c'), dans le présent mode de réalisation la compression entre la grande chambre et la petite chambre commence au point c et se poursuit pendant 1,5 révolution jusqu'au point d, à 900 degrés Bien que ce cycle soit représenté, à titre d'exemple, comme une ligne droite en figure 10, dans une véritable machine ce serait probablement une ligne généralement incurvée A ce stade, il est possible de commencer la décharge, car il y a eu une compression et une étanchéité complètes,avec la tota10 lité du fluide transférée à la chambre courte D'autre part, le cas échéant, la poursuite de la compression est possible Dans le présent mode de réalisation, il y a un autre angle de 45 degrés de compression radiale entre d et e, à 945 degrés, qui est le point auquel les extré15 mités intérieures des enroulements se déplacent pour sortir d'un contact étanche et o commence le cycle de décharge La décharge se poursuit depuis la fin de la compression en e pour une révolution jusqu'au point f. L'amélioration du rapport de volume et par conséquent du 20 rapport de pression de la présente machine apparaît à la figure 10, o l'on peut voir qu'une machine classique ayant une longueur d'enroulement minimum se terminera, après le même nombre de degrés de rotation de la manivelle, avec un volume de chambre ayant une certaine valeur au point 25 g, alors qu'une machine selon la présente invention aura un volume final beaucoup plus petit, c'est-à-dire ayant la valeur au point d; en outre, dans lesdeux machines, la même masse originelle de fluide aura été introduite dans la machine Manifestement la hauteur axiale de la 30 surface de transition peut être modifiée en conformité avec des principes mathématiques connus pour établir n'importe quel rapport de pression souhaité pour l'application envisagée En outre, il est possible d'avoir une pluralité d'étapes ou zones de transition pour permet35 tre des augmentations même plus grandes ou plus progres- 16. sives des rapports volume/pression, comme le remarquera facilement l'homme de l'art. Une machine construite selon la présente invention aura un angle minimum de manivelle de 1260 degrés, constitué d'une révolution d'aspiration, d'une révolution et demie de compression, et d'une révolution de décharge. Pour obtenir cela, comme noté précédemment, il est nécessaire d'avoir un minimum de 2,5 enroulements actifs (c'està-dire 3 enroulements au total) La machine représentée dans les figures a un angle supplémentaire de 45 degrés de compression et,par conséquent, un déplacement angulaire total de la manivelle de 1305 degrés L'enroulement a par conséquent 45 degrés de plus. Telle qu'elle est utilisée ici, l'expression 15 "angle d'enroulement" entre deux points d'un enroulement est l'angle entre une ligne tangente au cercle générateur de base et passant par le premier point, et une ligne tangente au cercle générateur de base et passant par le second point. Bien que la présente invention ait été décrite à titre d'exemple en liaison avec une machine du type en spirale utilisant un joint de Oldham ou dispositif analogue pour donner un mouvement vraiment curviligne, et des enroulements ayant des profils qui sont des développan25 tes de cercle, l'homme de l'art remarquera facilement que la présente invention peut être facilement modifiée pour être utilisée avec les autres types de dispositifs du type en spirale Par exemple, des dispositifs incorporant les mécanismes à-tringlerie et profils d'enroulement modifiés des demandes de brevet citées ci-dessus peuvent etre également adaptés à la présente invention Les mêmes critères que ceux décrits ci-dessus en liaison avec ce mode de réalisation sont utilisés pour appliquer l'invention aux autres types de machines. Les parties appariées aux zones de transition 17. doivent avoir des formes complémentaires dans tous les plans parallèles qui sont disposés perpendiculairement à l'axe de la machine de façon à se toucher (et être étanches) pour un angle de 180 degrés de chaque orbite Elles 5 doivent être également tangentes aux flancs d'enroulement contigusdans de tels plans parallèles Si l'orbite en spirale est circulaire et qu'il n'y a aucune rotation relative entre les éléments en spirale, alors il s'agit là de la forme du profil de chaque surface de transition Cc'est10 â-dire un rayon constant) dans tous ces plans (par exemple,un cylindre circulaire); cependant, il n'est pas nécessaire que le rayon soit le même dans chacun de ces plans Par exemple,les surfaces de transition pourraient être coniques, comme représenté en figures 11, 12 et 13, 15 ou généralement cylindriques avec un chanfrein arrondi, comme représenté en figures 14, 15 et 16 D'autres configurations sont également possibles Si l'orbite n'est pas circulaire, ou s'il y a une rotation relative limitée entre les éléments en spirale, alors cette forme doit être 20 calculée mathématiquement de manière que les parties se touchent (soient étanches) pour un angle de 180 degrés de chaque enroulement La forme correcte pour une machine donnée, cependant, n'a pas besoin d'avoir la même amplitude dans chacun des plans parallèles cités ci-dessus (de la même manière qu'un cône peut remplacer un cylindre circulaire). Bien que l'orifice de refoulement soit représenté comme étant circulaire, il peut avoir n'importe quelle autre forme désirée qui est basée sur des critères classiques; 30 cependant, à cause de la géométrie de la présente invention, il peut être beaucoup plus grand que cela est possible dans les machines classiques du type en spirale pour un rapport donné entre pressions. La présente invention n'est pas limitée aux exemples 18. qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 19. REVENDICATIONS 1 Compresseur à spirale en orbite, comportant des premier et second éléments en spirale engrénés, dans lesquels un fluide est comprimé par déplacement dans une direction parallèle à un plan perpendiculaire à l'axe du mouvement orbital, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour provoquer une compression supplémentaire simultan 6 e du fluide par son déplacement dans une direction parallèle à cet axe. 2 Compresseur à spirale en orbite selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément en spirale comprend: (A) une plaque extrême; (B) un enroulement en spirale s'étendant vers 15 l'extérieur à partir d'un premier axe généralement perpendiculaire à la plaque extrême, cet enroulement étant fixé à la plaque extrême; (C) un moyen sur la plaque extrême définissant une première surface généralement plate disposée entre les flancs de l'enroulement sur une première partie de sa longueur en forme d'arc et de celle-ci, et (D) un moyen sur la plaque extrême définissant une seconde surface généralement plate disposée entre les flancs de l'enroulement sur une seconde partie de sa lon25 gueur en forme d'arc; (E) les première et seconde surfaces étant respectivement situées dans des plans parallèles espacés qui sont disposés perpendiculairement au premier axe. 3 Compresseur selon la revendication 2, carac30 térisé en ce que l'enroulement en spirale comporte des flancs qui sont configurés comme des développantes de cercle. 4 Compresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces sont 35 réunies par une surface intermédiaire de transition. 20. Compresseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le profil de la surface de transition a un rayon de courbure constant dans des plans perpendiculaires au premier axe. 6 Compresseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface de transition a une configuration qui est cylindrique autour d'un axe disposé parallèlement au premier axe. 7 Compresseur selon la revendication 5, carac10 térisé en ce que la surface de transition est conique. 8 Compresseur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un chanfrein arrondi à l'intersection de la surface de transition et l'une des première ou seconde surfaces 9 Compresseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le chanfrein est disposé à l'intersection de la surface de transition et est le plus à l'extérieur des première ou seconde surfaces. Compresseur selon la revendication 5, 20 caractérisé en ce que l'axe cité en dernier est situé à au moins environ 360 degrés de l'extrémité extérieure de l'enroulement. 11 Compresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enroulement a une longueur active cor25 respondant à au moins 900 degrés d'angle d'enroulement. 12 Compresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde surface est disposée radialement à l'intérieur de la première surface. 13 Compresseur selon la revendication 12, caractérisé en ce que la seconde surface est disposée encore plus loin du plan général de la plaque extrême que l'est la première surface. 14 Compresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen définis35 sant un orifice de refoulement au centre de la plaque 21. Compre sseur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen définissant un évidement au centre de la plaque extrême dans l'une des surfaces. 16 Compresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces sont réunies par une surface intermédiaire de transition conçave. 17 Compresseur selon la revendication 2, carac10 térisé en ce que les première et seconde surfaces sont réunies par une surface intermédiaire de transition conique. 18 Compresseur selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'axe de la surface conique est paral15 lèle au premier axe. 19 Compresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces sont réunies par une surface intermédiaire de transition cylindrique, l'intersection de la surface de transition avec les 20 première et seconde surfaces ayant en coupe un certain rayon. Compresseur selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'axe de la partie cylindrique de la surface de transition est parallèle au premier axe. 21 Compresseur selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le second élément en spirale comprend: (A) une plaque extrême généralement plate; (B) un enroulement en spirale s'étendant vers l'extérieur à partir d'un premier axe généralement perpendiculaire à la plaque extrême, cet enroulement étant fixé le long d'un bord axial de la plaque extrême; (C) un moyen sur le bord axialement opposé de l'enroulement définissant une première surface d'extrémi35 té s'étendant sur une première partie de la longueur en 22. forme d'arc de l'enroulement; et (D) un moyen sur le bord axialement opposé de l'enroulement définissant une seconde surface d'extrémité qui s'étend sur une seconde partie de la longueur en forme d'arc de l'enroulement; (E) les première et seconde surfaces d'extrémité étant respectivement dans des plans espacés, parallèles, disposés perpendiculairement au premier axe. 22 Compresseur selon la revendication 21, îO caractérisé en ce que l'enroulement en spirale a des flancs qui ont la forme d'une développante de cercle. 23 Compresseur selon la revendication 21, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces sont réunies par une surface intermédiaire de transition. 15 24 Compresseur selon la revendication 23, caractérisé en ce que le profil de la surface de transition a un rayon de courbure constant dans des plans perpendiculaires au premier axe. Compresseur selon la revendication 24, caractérisé en ce que la surface de transition a une forme qui est cylindrique autour d'un axe disposé parallèlement au premier axe. 26 Compresseur selon la revendication 24, caractérisé en ce que la surface de transition a une forme 25 conique. 27 Compresseur selon la revendication 24, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un chanfrein arrondi à l'intersection de la surface de transition et de l'une des première ou seconde surfaces. 28 Compresseur selon la revendication 27, caractérisé en ce que le chanfrein est disposé à l'intersection de la surface de transition et de la plus à l'extérieur des première ou seconde surfaces. 29 Compresseur selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'axe cité en dernier est situé au 23. moins approximativement à 360 degrés de l'extrémité extérieure de l'enroulement. Compresseur selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'enroulement a une longueur active correspondant a un angle d'enroulement d'au moins 900 degrés. 31 Compresseur selon la revendication 21, caractérisé en ce que la seconde surface est disposée radialement vers l'intérieur de la première surface. 32 Compresseur selon la revendication 31, caractérise en ce que la seconde surface est disposée plus loin du plan général de la plaque extrême que ne l'est la premiere surface. 33 Compresseur selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen définissant un orifice de refoulement au centre de la plaque extrême. 34 Compresseur selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen définis20 sant un évidement au centre de la plaque extrême dans l'une des surfaces. Compresseur selon la revendication 21, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces sont réunies par une surface intermédiaire de transition 25 concave. 36 Compresseur selon la revendication 21, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces sont réunies par une surface intermédiaire de transition conique. 37 Compresseur selon la revendication 36, caractérisé en ce que l'axe de la surface conique est parallèle au premier axe. 38 Compresseur selon la revendication 21, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces sont réunies par une surface intermédiaire de transition 24. cylindrique, l'intersection de la surface de transition avec la première et la seconde surface ayant en coupe un certain rayon. 39 Compresseur selon la revendication 38, caractérisé en ce que l'axe de la surface de transition est parallèle au premier axe. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément en spirale comprend un enroulement en spirale disposé sur une plaque 10 extrême; le second enroulement en spirale comprend également un enroulement en spirale disposé sur une plaque extrême, les éléments en spirale étant engrénés l'un avec l'autre et mobiles orbitalement l'un par rap15 port à l'autre autour d'un axe, les plaques extrêmes étant disposées sensiblement parallèles l'une à l'autre et sensiblement perpendiculaires à l'axe; les enroulements en spirale ayant une forme telle qu'au moins une chambre étanche mobile ayant un n O volume changeant progressivement se trouve formée entre les enroulements, le changement de volume étant provoqué par le déplacement orbital des enroulements l'un par rapport à l'autre; et comprenant en outre: un moyen d'augmentaticn du rapport de volume sur au moins l'une des plaques extrêmes réduisant la distance axiale entre plaques dans une zone o la chambre mobile est disposée pendant une partie du cycle de déplacement, ce qui a pour effet de provoquer une nou30 velle variation de volume dans la chambre mobile en plus de celle due par ailleurs au déplacement des enroulements l'un par rapport à l'autre. 41 Compresseur selon la revendication 40, caractérisé en ce que les enroulements en spirale des 35 premier et second éléments en spirale sont identiques. 25. 42 Compresseur selon la revendication 40, caractérisé en ce que chacun des enroulements a une longueur active correspondant à un angle d'enroulement d'au moins 900 degrés. 43 Compresseur selon la revendication 40,caractérisé en ce que les deux plaques extrêmes comportent un moyen d'augmentation du rapport en volume. 44 Compresseur selon la revendication 40, caractérisé en ce que le moyen d'augmentation du rapport 10 en volume ne fonctionne pas pendant la partie initiale du cycle de déplacement. Compresseur selon la revendication 40, caractérisé en ce que le moyen d'augmentation du rapport en volume ne fonctionne pas pendant les 360 premiers degrés du mouvement orbital relatif des éléments en spirale dans chaque cycle de déplacement.