Brevet FR2603348A1 — publié le 19880304

La présente invention set relative à un compresseur à piston d'un type nouveau, susceptible de convenir aux applications les plus diverses. Les compresseurs à piston de type connu présentent généralement l'inconvénient d'avoir une structure compliquée. En particulier, chaque piston est relié par un embiellage à un vilebrequin chargé de recevoir un mouvement rotatif pour communiquer au piston un mouvement alternatif. Pour éviter cet inconvénient, il a été proposé, par exemple le brevet francais 2.191.623, d'utiliser un attelage mobile unique réalisé sous la forme d'un piston libre dont une extrémité fonctionnerait en compresseur, alors que l'autre extrémité fonctionnerait comme un moteur thermique à deux temps,la partie centrale du piston libre étant pourvue d'un renflement annulaire capable de comprimer ou détendre deux matelas d'air. On comprend qu'une stucture aussi compliquée ne compense pas la suppression du vilebrequin. De plus, les inconvénients bien connus du moteur thermique à piston libre ne conviènnent pas pour une utilisation en compresseur d'air sur un chantier. Enfin le bruit et l'encombrement attachés à ce genre de moteurs ne permet pas la construction de petits compresseurs par exemple pour des réfrigérateurs. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en réalisant un compresseur à piston simple et peu encombrant, susceptible d'ëtre appliqué aux utilisations les plus diverses. Un compresseur selon l'invention comprend au moins un piston coulissant dans un cylindre fixe fermé par au moins une culasse, pour définir une chambre d'aspiration et de compression; et il est caractérisé en ce que: - d'une part une partie au moins du piston est en un métal ferro-magnétique; - d'autre part un bobinage statoriqué électrique est disposé autour du cylindre; - par ailleurs des moyens commutateurs assurent l'alimentation électrique du bobinage statorique en un courant électrique continu hëché; - et enfin des moyens distributeurs d'admission et de refoulement équipent la chambre de compression. Suivant une autre caractéristique de l'invention, à l'opposé de la chambre de compression, le piston est équipé de moyens de rappel constitués par exemple par un ressort. Suivant une autre caractéristique de l'invention le piston est doublé, c'est-à-dire que chacune de ses deux extrémités est mobile dans une chambre de compression, le cylindre étant pourvu de deux culasse fermant chacune de ses deux extrémités. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le cylindre est entouré par deux bobinages statoriques alimentés alternativement en courant électrique continu haché, de façon à déplacer le piston positivement dans un sens et dans l'autre sous l'effet des forces électromagnétiques. On réalise ainsi un compresseur à double flux dont l'équipage mobile ou piston est dépourvu de tout ressort de rappel ou autre moyen de rappel analogue. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Figure 1 est une perspective en coupe d'un électro-compresseur à simple flux selon l'invention Figure 2 est un schéma de fonctionnement. Figure 3 montre une variante de réalisa tion possible Figure 4 est un schéma montrant la stru cture d'une variante à double flux. Figure 5 illustre un mode de réalisatio possible du compresseur à double flux. Figure 6 en est une perspective en coup On a représenté sur les Fig. 1 à 3 un compresseur selon l'.nvention, formé d'une piston 1 qui coulisse alternativement dans un cylindre fixe2. Celui-ci est refermé à une extrémité par une culasse 3 pour définir devant le piston 1, une chambre d'aspiration et de compression 4. Cette dernière est pourvue d'organes de distribution connus, tels que par exemple des clapets, équipant un canal d'admission 5 et un canal de refoulement 6. Une bobine 7 contenant un bobinage électrique-d'électro- aimant est prévue autour du cylindre 2, dans la zone de la chambre 4. Le piston est réalisé au moins partiel lement en un métal ferromagnétique 7 En particulier, il pour rait être constitué par de la matière autolubrifiante moulée, à laquelle serait incorporée une charge en métal ferromagnétique. Des poyens connus non représentés sont prévus pour l'alimentation électrique du bobinage 7 auquel on envoile un courant continu hâché. A l'arrière du piston 1 on peut fixer des moyens de rappel tels qu'un ressort 8 appuyé par ailleurs en 9 sur le stator. Le piston 1 de la Figure 1 compurte des gorges 10 prévues pu recevoir à la manière connue des gegments d'étanchéité 11. A l'arrière, le piston 1 est solidaire d'une tige 12 à laquelle on peut raccorder des moyens é lastiques de rappel tout type cpnnu. Dans la variante de la Figure 4, on fait coulisser dans le cylindre 2, dn piston double 13 animé d'un mouvement alternatif (flèche double 14). Le cylindre 2 est refermé à chacune de ses deux extrémités par une culasse 3 du genre précité, à laquelle est associé un bobinage 7. Les deux bobinages 7 sont alternativement mis sous tension, ce qui provoque l'oscillation du piston ferrromagnétique 13 qui comprime alternativement l'air contenu dans les deux chambres 15 et 16. Chacune de ces dernières comporte une admission 5 et un refoulement 6 du type précité. Laiwrii1lnte des Figures 5 et 6 décrit un mode de réalisation possible du piston double 13. Celui-ci est formé de deux demi-pistons 17 réunis rigidement par une tige 18 de longueur réglable L'ensemble mobile 17-18-17 est animé du mouvement alternatif (flèche double 14) qui lui permet de comprimer l'air alternativement dans les chambres opposées 15 et 16. Quant à la chambre centrale mobile 19, on peut y accèder depuis l'extérieur en dévissant un bouchon 20. Elle permet entre autres de lubrifier l'équipage mobile. On comprend qu'en réglant à volonté la longueur de la tige, on puisse faire varier les caractéristiques de fonctionnement du compresseur, et notamment son taux de compression. REVENDICATIONS 1 - Compresseur comprenant un piston (1) qui coulisse dans un cylindre (2) refermé par au moins une culasse (3) pour définir une chambre d'aspiration et de comprend sion (4), pourvue de moyens distributeurs d'admission (5) et de refoulement (6), caractérisé en ce que - d'une part une partie au moins du piston (1), (13), (17, 18,17) est en un métal ferro-magnétique - d'autre part au moins un bobinage statorique électrique (7) est disposé autour d'un cylindre (2) - par ailleurs des moyens commutateurs assurent l'alimenta tion électrique du bobinage statorique (7) en un courant électrique continu hâchS ; 2 - Compresseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu' à l'opposé de la chambre de compression (4), le piston (1) est équipé de moyens de rappel constitués par un ressort (8). 3 - Compresseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (13),(17-18-17) est double, c'est-à-dire que chacune de ses deux extrémités est mobile dans une chambre de compression (15), (16) le cylindre (2) étant pourvu de deux culasses (3) qui ferment chacune de ses deux extrémités. 4 - Compresseur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le cylindre (2) est entouré par deux bobinages statoriques (7) alimentés alternativement en courant électrique continu hâché, de façon à déplacer le piston (13), (17-18-17) positivement dans un sens et dans l'autre (flèche double (14)). Sous l'effet des forces électromagnétiques, ce qui constitue ainsi un compresseur à double flux dont 1 'équi- page mobile ou piston double (13); (17-18-17) est dépourvu de tout ressort de rappel ou autre moyen de rappel analogue. 5 - Compresseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'attelage mobile est constitué par deux demi-pistons (17) reliés par une tige (18) de longueur fixe réglable. 6 - Compresseur suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'un bouchon amovible (20) permet d'accéder à la chambre intermédiaire mobile (19) définie entre les deux demi-pistons (17).