Brevet FR2762877A1 — publié le 19981106

Compresseur de gaz à rotor, en particulier pour la climatisation d'un véhicule automobile La présente invention concerne un compresseur de gaz à rotor. Elle trouve une application générale dans le domaine des compresseurs de gaz à rotor, et plus particulièrement ceux prévus pour l'utilisation avec un appareil de climatisation d'un véhicule automobile. Dans les documents EP-0-A-220 801 et US-A-4708598, on a décrit des compresseurs de gaz qui comprennent - une chambre de cylindre ayant une section transversale de forme générale elliptique - un rotor ayant une section transversale de forme générale circulaire, et monté de façon tournante dans la chambre de cylindre - une pluralité de palettes disposées sur la circonférence extérieure du rotor et montées mobiles en direction radiale de façon à s'approcher et à s'éloigner de la circonférence extérieure du rotor, l'extrémité extérieure de chaque palette restant en contact avec la paroi de la chambre de cylindre durant la rotation du rotor, et le rotor interagissant avec la chambre de cylindre pour diviser la chambre de cylindre en une pluralité de chambres de travail pour comprimer le gaz - des moyens d'admission de gaz pour admettre un gaz à comprimer dans les chambres de travail ; et - des moyens d'évacuation de gaz pour évacuer le gaz comprimé des chambres de travail. En pratique, des flasques avant et arrière sont respectivement fixés sur les côtés opposés du cylindre qui définit la chambre de cylindre. Actuellement, pour supporter et guider le rotor dans la chambre de cylindre, des paliers avant et arrière sont respectivement usinés de manière précise dans les flasques avant et arrière. Le Demandeur s'est posé le problème d'améliorer la réalisation et le montage de ce genre de compresseur. La présente invention apporte justement une solution à ce problème. Elle part d'un compresseur de gaz du type décrit ci-avant. Selon une définition générale de l'invention, le diamètre du rotor et le petit diamètre de la chambre de cylindre sont choisis de telle sorte que les zones de contact entre la circonférence extérieure du rotor et la chambre de cylindre servent de paliers pour supporter et guider ledit rotor dans la chambre de cylindre. Ainsi, selon l'invention, les paliers avant et arrière des compresseurs antérieurs décrits ci-avant sont supprimés. Cette suppression facilite la réalisation et le montage du compresseur, et en améliore les coûts. Elle confère aussi une liberté supplémentaire dans la conception des flasques avant et arrière du compresseur, étant donné qu'il n'est plus nécessaire de prévoir des paliers usinés dans les flasques précités. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée ciaprès et des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale montrant la structure d'ensemble d'un compresseur de gaz selon l'art antérieur - la figure 2 est une coupe transversale illustrant les zones de contact entre la circonférence extérieure du rotor et la chambre de cylindre, ainsi que les zones de contact entre l'extrémité extérieure des palettes et la chambre de cylindre selon l'invention ; et - la figure 3 est une coupe longitudinale du compresseur décrit en référence à la figure 1, dépourvu de paliers avant et arrière selon l'invention. En référence à la figure 1, un compresseur de gaz, tel que celui décrit dans les documents mentionnés ci-avant, comprend un cylindre 2 définissant une chambre de cylindre 4 ayant une section transversale de forme générale elliptique. Des flasques avant et arrière 6 et 8 sont respectivement fixés sur les côtés opposés du cylindre 2. Dans la chambre de cylindre 4 est monté, de façon tournante, un rotor cylindre plein 10, qui peut tourner autour d'un axe 12. Le rotor 10 est fixé à un arbre de rotor 14 ou est formé en une seule pièce avec celui-ci. L'arbre de rotor 14 comporte une extrémité 15 conformée pour recevoir une poulie (non représentée) pour son entraînement en rotation. L'autre extrémité 13 de l'arbre de rotor traverse le flasque arrière 8. En référence à la figure 2, le rotor 10 porte à sa circonférence extérieure 16, cinq palettes, individualisées en P1 à P5, et mobiles en direction radiale, de façon à s'approcher et à s'éloigner de cette circonférence extérieure. L'extrémité extérieure des palettes, individualisées en EP1 à EP5, restent en contact avec la paroi de la chambre de cylindre 4 durant la rotation du rotor. Le rotor 10 interagit avec la chambre de cylindre 4 pour diviser la chambre de cylindre en deux chambres de travail, individualisées ici en 4-1 et 4-2. Lors de la rotation de l'arbre de transmission du rotor 14 pour entraîner le rotor 10 dans la direction selon la flèche A, du gaz à basse pression est introduit à partir d'une ouverture ménagée dans le flasque avant 6. Ce gaz à basse pression est ensuite aspiré dans la chambre de cylindre à travers des trous de passage, formés dans le flasque avant, en vue d'être comprimé. Le gaz à haute pression ainsi comprimé dans la chambre de cylindre est évacué vers l'extérieur à l'aide de moyens d'évacuation 20. En pratique et de manière connue, des moyens modifient le volume effectif des chambres de travail en fonction de la pression du gaz dans les chambres de travail. Ces moyens peuvent comprendre par exemple une plaque tournante 17 (figure 1) ayant la forme générale d'un disque évidé. La plaque est montée sur la face intérieure du flasque avant. Elle est déplacée d'un mouvement angulaire à l'intérieur d'une plage angulaire prédéterminée afin d'obtenir un compresseur à cylindrée variable. Des moyens de passages de gaz sont formés dans la plaque tournante et sont conçus de façon à communiquer avec des orifices d'admission 11 de la chambre de cylindre, de façon à établir une communication entre les trous de communication du flasque avant et la chambre de cylindre. Du fait que la pression d'admission diminue lorsque le compresseur de gaz tourne à une vitesse élevée, la plaque tournante se déplace dans le sens horaire pour que les moyens de passage de gaz se déplacent par rapport aux orifices d'admission, ce qui permet de réduire le volume effectif des chambres de travail et augmenter ainsi la pression d'admission. Au contraire, du fait d'une élévation de la pression d'admission dans le cas d'une rotation du rotor à faible vitesse, la plaque tournante peut tourner de façon que les moyens de passage de gaz puissent se déplacer dans le sens anti-horaire pour maximiser le volume effectif des chambres de travail et réduire ainsi la pression d'admission. Dans l'application climatisation, un gaz réfrigérant, est d'abord introduit sous faible pression dans la chambre de cylindre par les moyens d'admission 11, puis est comprimé jusqu'à une pression élevée, et est enfin évacué par les moyens d'évacuation 20. En pratique, pour supporter et guider le rotor dans la chambre du cylindre, des paliers avant et arrière 30 et 40 (figure 1) sont respectivement usinés de manière précise dans les flasques avant et arrière 6 et 8. Le Demandeur s'est posé le problème d'améliorer la réalisation et le montage de ce genre de compresseur. Cette amélioration est obtenue selon l'invention en choisissant de façon particulière le diamètre du rotor et le petit diamètre de la chambre de cylindre de telle sorte que les zones de contact Z1 et Z2 entre la circonférence extérieure du rotor et la chambre de cylindre servent de paliers pour supporter et guider ledit rotor dans la chambre de cylindre. En pratique, cela se traduit par la suppression des paliers avant et arrière 30 et 40 décrits en référence à la figure 1. Le Demandeur a observé que malgré la complexité du fonctionnement du compresseur selon l'invention, l'interaction du rotor sur la chambre de cylindre génère des portées suffisantes pour maintenir et guider le rotor dans la chambre de cylindre. Cette suppression de paliers avant et arrière se traduit par un jeu d'une quantité choisie entre l'arbre du rotor 14 et la chambre de cylindre. Par exemple, ce jeu a une valeur de 3 ou 4/100 de millimètre. Revendications 1. Compresseur de gaz comprenant - une chambre de cylindre (4) ayant une section transversale de forme générale elliptique - un rotor (10) ayant une section transversale de forme générale circulaire et monté de façon tournante dans la chambre de cylindre (4) ; - une pluralité de palettes (P1 à P5) disposées sur la circonférence extérieure (16) du rotor et montées mobiles en direction radiale de façon à s'approcher et à s'éloigner de la circonférence extérieure (16) du rotor, l'extrémité extérieure (EP1 à EP5) de chaque palette (P1 à P5) restant en contact avec la paroi de la chambre de cylindre durant la rotation du rotor, et le rotor interagissant avec la chambre de cylindre pour diviser la chambre de cylindre en au moins deux chambres de travail (4-1 et 4-2) pour comprimer le gaz ; - des moyens d'admission de gaz (11) pour admettre un gaz à comprimer dans les chambres de travail - des moyens d'évacuation de gaz (20) pour évacuer le gaz comprimé des chambres de travail ; caractérisé en ce que le diamètre du rotor (10) et le petit diamètre de la chambre de cylindre (4) sont choisis de telle sorte que les zones de contact (Z1 et Z2) entre la circonférence extérieure du rotor et la chambre de cylindre servent de paliers pour supporter et guider ledit rotor dans la chambre de cylindre. 2. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des flasques avant et arriere (6 et 8)respectivement fixés sur les côtés opposés du cylindre qui définit la chambre de cylindre (4). 3. Compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (17) pour modifier le volume effectif des chambres de travail (4-1 et 4-2) en fonction de la pression du gaz à comprimer.