Brevet FR2589529A1 — publié le 19870507

SYSTEME ROTATIF DE COMPRESSION OU DE REFOULEMENT A HAUTE PRESSION il est connu de réaliser des compresseurs rotatifs ou des pompes centrifuges à pression relativement élevée en faisant tourner à très grande vitesse une ou plusieurs roues à aubages centrifuges ou à canaux centrifuges. On n'utilise que rarement des roues hélicoïdes à écoulement axial et profils d'ailes parce que, à vitesse périphérique égale, elles donnent des pressions moindres et, en outre, parce qu'elles posent un problème de poussée axiale. Le compresseur-pompe conçu suivant l'invention est un dérivé d'un système à écoulement axial, mais n'en a pas les inconvénients. Il est en effet composé d'étages d'aubages à profil d'aile d'avion disposés en couronnes concentriques successivement tournantes (1) et fixes (2) sur les faces parallèles en regard d'un disque tournant (3) (éventuellement renflé au centre pour diminuer les contraintes) et d'un disque fixe (4). Les aubages tournants (1) compriment le gaz ou refoulent le liquide grâce à leur effort de portance, et en même temps le mettent en rotation, si bien que les aubages fixes (2) peuvent utiliser cette rotation pour créer également une mise en pression. A l'aide d'un nombre suffisant de couronnes d'aubages tournantes et fixes on arrive à atteindre des pressions aussi élevées que l'on désire. L'un des avantages du système proposé est qu'il permet de se passer complètement de joint tournant pour la sortie du gaz ou du liquide à haute pression. On voit en effet qu'il suffit de percer un trou (5) dans la partie fixe (4) pour disposer du fluide à la pression de sortie. Dans le cas où il s'agit de comprimer un gaz il apparaît un échauffement dû à la fois à l'augmentation de pression et aux pertes par frottement fluide des parties tournantes. Pour évacuer cette chaleur, on prévoit de subdiviser en épaisseur la partie fixe (4) et, à l'aide de minces canaux (6) ménagés dans l'une des parties ou dans les deux, on réalise une circulation de fluide qui vient refroidir le gaz. On améliore le refroidissement à l'aide d'un disque fixe supplémentaire (7) lui aussi subdivisé en épaisseur pour faire apparaître les canaux (8). Le système fait apparaître un effort de répulsion entre les disques (3) et (4). Pour l'éviter, on utilise la disposition symétrique représentée par la figure 2. Le fluide entre en parallèle sur les aubages (1) et (2) d'une part, (1') et (2') d'autre part. Il retrouve des deux côtés des couronnes d'aubages identiques si bien qu'à une même distance de l'axe il prend la même pression et que les efforts sont équilibrés. Le fluide à pression élevée est collecté par l'intervalle annulaire (9) et sort radialement par le trou (10). Il n'y a là encore aucun joint tournant. REVENDICATIONS 1 - Système susceptible d'élever la pression d'un gaz ou d'un liquide, caractérisé en ce que les aubages mobiles (1) et fixes (2) sont disposés suivant des couronnes concentriques alternativement portées par les faces en regard des disques (3) et (4) dont l'un est tournant et l'autre fixe. 2 - Système susceptible d'élever la pression d'un gaz ou d'un liquide suivant revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice de sortie (5) part du milieu de la partie fixe, si bien qu'il n'existe aucun joint tournant. 3 - Système susceptible d'élever la pression d'un gaz suivant revendication 1 caractérisé en ce que des canaux de refroidissement (6) sont ménagés dans le corps de la partie fixe. 4 - Amélioration du refroidissement d'un système susceptible d'élever la pression d'un gaz suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le refroidissement est rendu plus efficace par la présence de pièces fixes (7) placées en regard du flanc externe du disque tournant (3) et pourvues de canaux (8). 5 - Perfectionnement d'un système susceptible d'élever la pression d'un gaz ou d'un liquide suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le montage est rendu symétrique par la présence de deux parties tournantes (3) et (3') placées en regard d'une partie fixe centrale (44') dans laquelle est percé le trou de sortie radial (10).