Brevet FR2597930A1 — publié le 19871030

-i 2597930 La présente invention concerne un dispositif de lubrification à huile et de suppression de bruit Dans des compresseurs hermétiques de l'huile est aspirée h partir d'un réservoir par une pompe de lubrifica5 tion afin d'assurer la lubrification du compresseur. Il est bien connu que si l'huile contenue dans le réservoir est amenée à former de l'écume ou de la mousse, on obtient une réduction du bruit de l'unité. Par conséquent une roue mobile réalisée sous la forme de palettes a été placée dans le 10 tube de prélèvement du lubrifiant afin d'assurer la production de mousse La présence des palettes a entraîné une réduction de la quantité d'huile pompée et dans certains cas on a constaté une défaillance du compresseur par suite d'une lubrification inadaptée. La cause apparente d'une telle 15 lubrification inadaptée est l'établissement d'un tourbillon centré à l'orifice d'entrée de la pompe et qui peut découvrir l'extrémité du tube de prélèvement si bien que l'huile n'est plus fournie. La symétrie des forces agissant pour créer et stabi20 liser un tourbillon peut être perturbée en choisissant une configuration de roue mobile dissymétrique. Cependant la dissymétrie doit être au moins partiellement axiale au lieu d'être uniquement radiale. Pour obtenir des performances élevées dans des conditions de démarrage et de fonctionne25 ment en régime permanent, la dissymétrie axiale doit être supérieure à une valeur critique qui dépend du modèle particulier considéré. Pour atteindre une telle dissymétrie les palettes peuvent être inclinées par rapport à l'axe du tube de prélèvement. Alternativement ou additionnellement la 30 structure des palettes peut être cambrée de manière à créer ou à accroître la dissymétrie. Pour une roue mobile ayant un diamètre de 3, 50cm la valeur minimale de la dissymétrie axiale permettant d'obtenir des performances de pompage d'huile satisfaisantes a été déterminée comme allant de 35 0,10 h 0.,13cm. Les performances de pompage sont généralement les mêmes avec un accroissement additionnel de la dissymétrie axiale allant jusqu'à environ 0,25cm qui est-la limite pour l'ensemble sans cambrage. Le cambrage d'une des palet- 15 25 30 35 tes tandis que l'autre palette est disposée horizontalement, auqmente le rayon de la palette cambrée, tout en la déplaçant également verticalement, ce qui accroit la production de mousse et réduit par conséquent le bruit de l'unité. En utilisant les enseignements de l'invention on a obtenu un débit d'huile égal à 82% du débit d'huile obtenu sans palettes ou roue mobile. Un but de la présente invention est d'améliorer la capacité de refoulement d'une pompe à huile lorsqu'on utilise une roue mobile pour agiter la réserve d'huile. Un autre but de la présente invention est d'empêcher la formation d'un tourbillon ou vortex stable. Ces buts ainsi que d'autres qui apparaîtront clairement par la suite, sont atteints par la présente invention. Essentiellement la roue mobile est placée sur le tube de prélèvement d'huile de telle façon que cette roue mobile soit dissymétrique par rapport à l'axe de rotation du tube. En outre la dissymétrie est réalisée au moins partiellement dans le sens axial par rapport à l'axe de rotation du tube. On décrira ci-après,h titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure I est une vue en coupe du dispositif de lubrification d'un compresseur de frigorigène hermétique à arbre vertical pourvu d'une pompe h huile centrifuge h un seul étage et d'une roue mobile symétrique. La figure 2 est une vue d'une première roue mobile de la. figure 1 modifiée qui a été montée sur le tube de prélèvement et qui a été cambrée symétriquement afin d'augmenter le rayon de la roue mobile. La figure 3 est une vue de la roue mobile de la figure 1 montée sur le tube de prélèvement en formant un angle. La figure 4 est une vue d'une deuxième roue mobile de la figure 1 modifiée dans laquelle l'une des palettes de la roue mobile a été coupée partiellement afin de réduire son rayon. La fiqure 5 est une vue d'une troisième roue mobile de la figure I modifiée qui a été cambrée d'une manière dissymétrique afin de déplacer à la fois axialement et radialement l'une des palettes par rapport à l'autre. La figure 6 est un diagramme illustrant la variation du débit en litre/minute, en fonction de la température en degré Celsius dans le cas des roues mobiles des figures 1 à 5. Sur la figure 1 la référence 10 indique d'une maniè10 re générale un vilebrequin qui est supporté verticalement par une plaque de poussée 30 et qui est entraîné en rotation autour d'un axe, avec une vitesse angulairei,par un moteur non représenté. Un tube de prélèvement 40 est emboîté à force dans un alésaqe 12 du vilebrequin 10, en étant coaxial 15 avec l'axe de rotation de ce vilebrequin 10, et il s'étend à travers la plaque de poussée 30 en dessous la surface 50 de la réserve d'huile. Le tube de prélèvement 40 comporte un orifice d'entrée 42 communiquant avec un alésage 44 afin de fournir de l'huile h partir du réservoir d'huile À l'alésage 20 12 o les forces centrifuges tendent à diriger l'huile radialement vers l'extérieur, dans un perçage radial 14, afin de fournir l'huile aux parties qui exigent une lubrification, tandis que le gaz frigorigène entraîné et séparé passe à travers un perçage axial 16 pour être mis à l'échap25 pement. Une roue mobile 60 comportant des palettes 61 et 62 est emboîtée à force sur le tube de prélèvement 40 et elle est située en dessous de la surface au repos 50 de la réserve d'huile. Lorsque la roue mobile 60 est montée symétriquement sur le tube de prélèvement 40, comme il est illustré 30 sur la figure 1, la rotation du vilebrequin 10, du tube de prélèvement 40 et de la roue mobile 60, formant un ensemble unitaire, se traduit par une quantité insuffisante de lubrifiant pompé, ainsi qu'il est indiqué par la courbe A sur la figure 6. Le diamètre de la roue 60 de la figure 1 était de 3,23cm. Lorsque les palettes 61 et 62 de la roue mobile 60 sont cambrées symétriquement dans le sens radial vers l'extérieur, ainsi qu'il est représenté sur la figure 2, un 4 2597930 accroissement du diamètre de la roue mobile modifiée 160 est obtenu. Avec un tel diamètre de la roue mobile augmenté jusqu'à 3,50cm, on obtient encore une quantité insuffisante de lubrifiant pompé, comme il est indiqué par la courbe B de la figure 6. (Lorsque la roue mobile 160 de la figure 1 est montée sur un tube de prélèvement 4n de telle façon que cette roue 60 soit inclinée, en formant un angle ( avec sa position symétrique, par rapport à l'axe de rotation du tube de 10 prélèvement 40, comme il est représenté sur la figure 3, les résultats du pompage dépendent du fait que cet angle X est ou non égal ou supérieur à un angle critique. Comme on peut le voir sur la figure 6, les courbes C,D et E représentent la quantité de lubrifiant pompée respectivement pour des 15 angles de 1,750, 3,50 et 5,250. On notera aisément, d'après la figure 6, que quelque part entre 1,750 et 3,50 le débit d'huile passe d'un stade insuffisant à un stade satisfaisant et pour le diamètre de roue utilisé de 3,23cm le déplacement axial critique est de l'ordre de 0, 1 à 0,13cm. Si la roue 60 de la figure 1 est modifiée pour donner la roue 260 de la figure 4, en enlevant une partie de la palette 62 de telle façon que la palette 61 ait encore un rayon de 1,61cm alors que la palette 62 a maintenant un rayon de 1,38cm, le débit d'huile résultant est insuffisant, 25 ainsi qu'il est représenté par la courbe F de la figure 6. Si la roue 60 de la figure 1 est modifiée pour donner la roue 360 de la figure 5 en augmentant le rayon de la palette 61 à 1,71cm et en augmentant le rayon de la palette 62 à 1,79cm, par cambrage des palettes 61 et 62 radialement 30 vers l'extérieur, on obtient une dissymétrie à la fois dans le sens axial et dans le sens radial. Ainsi qu'il est représenté par la courbe G de la figure 6, le débit résultant est satisfaisant. D'après ce qui précède on peut noter que les débits 35 sont aisément séparés en deux groupes similaires correspondants respectivement à des débits insuffisants et h débits satisfaisants. On notera également que la dissymétrie radiale seule ou avec une dissymétrie axiale insuffisante se 2597930 traduit par un débit d'huile insuffisant, tandis qu'une dissymétrie axiale supérieure à une valeur critique entraîne un débit d'huile satisfaisant. 6 2597930 REVENDICATIOiNS 1.- Dispositif de lubrification à huile et de suppression de bruit caractérisé en ce qu'il comprend une ré5 serve d'huile, un vilebrequin (10) tournant autour d'un axe et définissant une pompe à huile centrifuge, un tube de prélèvement d'huile (40) s'étendant dans la réserve d'huile et fixé au vilebrequin (10) en étant coaxial avec son axe de rotation et pouvant tourner conjointement avec le vilebre10 quin (10) autour de cet axe, en formant un ensemble unitaire, et une roue mobile (160,360) montée sur le tube de prélèvement (40), dans la réserve d'huile, d'une manière dissymétrique dans le sens axial si bien que, lors de la rotation du vilebrequin (10), le tube de prélèvement d'huile 15 (40) et la roue mobile (160,360), formant un ensemble unitaire, provoquent la production d'écume et le pompage de l'huile tout en empêchant la formation d'un tourbillon stable. 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caracté20 risé en ce que la roue mobile (360) est en outre dissymétrique dans le sens radial. 3.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la dissymétrie axiale est supérieure à 1,750. 4.- Dispositif de lubrification à huile et de sup25 pression de bruit comprenant un vilebrequin définissant une pompe à huile centrifuge et un tube de prélèvement de lubrifiant, caractérisé en ce qu'il comprend une roue mobile (160,360) montée sur le tube de prélèvement (40) d'une manière dissymétrique dans le sens axial si bien que, lors 30 de la rotation du vilebrequin (10), du tube de prélèvement d'huile (40) et de la roue mobile (160,360), formant un ensemble unitaire, de l'huile est pompée et de l'écume est formée sans création d'un tourbillon stable. 5.- Dispositif suivant la revendication 4 caracté35 risé en ce que la dissymétrie axiale est supérieure à 1,75o.