Brevet FR2655135A1 — publié le 19910531

La présente invention concerne une forme particulière de réa- lisation de soupape d'échappement de gaz, en particulier de gaz frigorigène à l'intérieur d'un compresseur, étanche hermé- tiquement, utilisé dans les appareils frigorifiques à usage domestique. Dans le but de mieux illustrer la présente invention, il est supposé que ladite soupape travaille avec un compresseur de gaz frigorigène utilisé dans les appareils frigorifiques à usage domestique, sans que cela limite naturellement l'invention à ce seul type de compresseur et à cet usage. Il est connu que, dans un compresseur à usage frigorifique, le gaz frigorigène provenant du tube d'aspiration entre à l'intérieur du boîtier hermétique du compresseur et, de là, soit aspiré à l intérieur d'un cylindre à travers des passages appropriés ménagés dans la culasse et le corps de compresseur et dans la soupape d'aspiration. Durant la phase de compression et de refoulement, la soupape d'aspiration se ferme automatiquement et, dans son déplacement, le piston comprime le gaz, jusqu'au point auquel une soupape d'échappement, restée ouverte jusqu'à cet instant, s'ouvre sous l'effet de la pression élevée produite à l'intérieur du cylindre et laisse passer le gaz vers le circuit extérieur Ladite soupape d'échappement est normalement constituée d'une lamelle qui s'appuie sur une plaque de soupape qui est plane et fixée rigidement contre l'ouverture du cylindre de manière à le fermer de façon hermétique. Ladite lamelle élastique hermétique est fixée à la plaque qui présente également un ou plusieurs orifices traversant réali- sés à travers elle, en correspondance de cette lamelle métallique, de façon que la lamelle élastique, dans son mouvement oscillatoire induit par l'écoulement intermittent du gaz évacué, ouvre ou ferme alternativement lesdits orifices, en réalisant ainsi l'effet de soupape souhaité. Les dimensions, la forme, les matériaux, les dispositions réciproques et la fonctionnalité> des composants venant d'être décrits, sont universellement connus de l'homme de l'art, et pour cette raison, ne seront pas répétés. Ce type de compresseurs présente, dans son fonctionnement, les inconvénients suivants: il n'y a pas expulsion de la totalité du gaz; en effet, dans le petit volume enfermé dans les ori- fices d'échappement, subsiste une certaine quantité de gaz qui n'est pas expulsée, puisque dans le mouvement de changement de phases, il reste en amont de la lamelle élastique qui constitue le diaphragme au droit duquel le gaz n'est pas libéré en direction du circuit réfrigérant. Ladite quantité de gaz, bien que d'apparence modeste, provoque une diminution du rendement optimal des compresseurs. R cause de sa pression élevée, durant la phase d'aspiration, il tend à se dilater à nouveau à l'intérieur du cylindre, faisant ainsi obstacle à l'admission du gaz en aspiration qui se trouve soumis à une pression et une température très inférieures Tout ceci aboutit à une réduction du remplissage du cylindre, par le gaz à basse température et, ainsi, à une réduction du rendement volumétrique et, en définitive, à une réduction du débit frigorifique du compresseur On a, naturel- lement, cherché à réduire cet inconvénient, en réduisant l'épaisseur de la plaque qui porte la lamelle élastique, mais ceci ne peut être effectué que jusqu'à une certaine limite, puisque l'on ne peut affaiblir de trop cette même plaque qui doit, par contre, être particulièrement robuste pour résister aux fortes et continuelles sollicitations thermiques et méca- niques, et la lamelle élastique devant également être normalement fixée grace à des rivets. Rinsi, le but de la présente invention est de surmonter les inconvénients décrits ci-dessus et de réaliser une soupape d'échappement qui retienne une quantité minimale de gaz et qui soit fiable, économique et d'un montage facile, avec l'utilisation des matériaux et techniques permise par l'état de l'art actuel. Le compresseur électrique, en particulier pour réfrigérateurs domestiques selon l invention, comprenant notamment un cy- lindre, une plaque de soupape, une culasse, une lamelle élas- tique adhérant à ladite plaque de soupape pour contrôler la sortie du gaz, hors dudit cylindre, un ou plusieurs orifices réalisés dans ladite plaque de soupape en correspondance de ladite lamelle élastique se caractérise principalement par le fait que ladite lamelle élastique est positionnée a l'inté- rieur d'une cavité réalisée dans ladite plaque de soupape. La lamelle élastique est maintenue en butée contre la plaque de soupape, grace a une fermeture à ressort qui travaille, avec le côté opposé à la lamelle, en appui contre la paroi intérieure de la culasse. La fermeture à ressort présente une pluralité d'appendices in- curvés en crochet et proéminents latéralement, situés du même coté par rapport à la fermeture à ressort. Les susdits appendices sont disposés en correspondance des bords extérieurs et de la zone centrale de ladite fermeture à ressort. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre, d'un mode de réalisation de l'in- vention, donné à titre d'exemple non limitatif, au regard des dessins annexés, sur lesquels: La figure t représente la coupe transversale d'un bloc-cy- lindre de compresseur complet; la figure 2 représente une vue de la lamelle élastique selon la présente invention; la figure 3 représente une vue frontale extérieure de la plaque sur laquelle se monte la lamelle de la figure précédente; les figures 4 a et 4 b montrent, respectivement, une vue frontale et une vue latérale d'une fermeture à ressort de la lamelle selon la présente invention; la figure 5 représente une vue en coupe latérale de la soupape montee. En se référant aux figures 1, 2 et 3, on peut procéder à l'observation des composants suivants: 1) corps de cylindre 2) plaque de soupape 3) culasse 4) lamelle élastique ) orifices d'échappement 6) cavité creusée dans la plaque de soupape En se référant aux figures 4 a et 4 b, nous observons les appen- dices incurvés d'accrochage 8,9510 reliés au ressort 7. En se référant à la figure 5, nous observons 2) plaque de soupape 3) culasse 4) lamelle élastique 6) cavité 7) fermeture à ressort 8,10) appendices de blocage du ressort. L'idée essentielle de l' invention est décrite ci-dessous-: ce que l'on veut obtenir est une réduction maximale de l'épaisseur de la plaque; cependant, ce qui est intéressant n'est pas tant la réduction de l'épaisseur de toute la plaque, mais seulement de la partie de la plaque dans laquelle, sont réalisés les orifices 5 de sortie du gaz. Il est naturellement possible de réaliser une plaque dans laquelle ladite partie présente une épaisseur moindre, mais se pose le problème de la stabilité et de la robustesse du mode de fixation de la lamelle élastique sur ladite épaisseur réduite. La présente invention résoud ce problème de la manière suivante: dans la plaque de soupape 2 est creusée une cavité 8, de profondeur maximale, en compatibilité avec la résistance requise pour la plaque 2, avec des coins nets correspondant exactement au profil de la lamelle 4, afin qu'une fois positionnée dans cette cavité, cette dernière ne puisse plus se déplacer. Dans la partie ainsi individualisée de la plaque, sont réali- sés les orifices 5 d'échappement du gaz qui, par conséquent> sont d'une épaisseur et donc d'un volume minimaux. Il reste le problème de l'inamovibilité de la lamelle par rapport à la plaque, ce qui concerne la manière de bloquer définitivement la lamelle contre la plaque même. R cet effet, on conçoit une fermeture à ressort 7 qui est montée entre ladite lamelle 4 et la culasse 3, qui ferme le bloc-cylindre, en emprisonnant ladite plaque de soupape 2. De cette façon, on obtient un ensemble culasse, plaque de soupape et ressort qui assume pleinement les fonctions requises avec un volume minimal des orifices. La forme de la fermeture à ressort 7 revêt une importance déterminante quant à sa fonctionnalité: en se référant aux figures 4 a et 4 b, la fermeture à ressort est plus avantageuse si elle prend la forme d'un fer à cheval pour:p-rendreappui uniformément sur la lamelle 4 de forme analogue. Ladite fermeture à ressort 7 présente trois appendices 8,9,10 incurvés en crochet et disposés du même côté, faisant saillie en correspondance de ses deux bords extrêmes et de la zone centrale. Le but desdits appendices est de constituer une butée élasti- que, mais énergique, contre la paroi intérieure de la culasse 3 et, ainsi, d'assurer que la partie en fer à cheval de ladite fermeture à ressort 7 puisse presser en permanence et uniformément sur la lamelle 4, afin d'assurer le blocage définitif de cette dernière dans la cavité 6 creusée dans la plaque de soupape 2. Bien entendu> la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes et modifications accessibles à l homme de l art, sans que L'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REUENDICRTIONS 1 Compresseur électrique, en particulier pour réfrigérateurs domestiques, comprenant un cylindre 1)>, une plaque de soupape , une culasse plaque de soupape en correspondance de ladite lamelle élasti- que , grâce à une fermeture à ressort ( 7) qui travaille, avec le côté opposé, en appui contre la paroi intérieure de ladite culasse 3 Compresseur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite fermeture à ressort d'appendices ralement, situés du mène côté par rapport à ladite fermeture à ressort 4 Compresseur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits appendices ladite fermeture à ressort C 7).