Brevet FR2762878A1 — publié le 19981106

Compresseur de gaz du tyDe a palettes. notamment pour la climatisation d'un véhicule automobile L'invention concerne un compresseur de gaz du type à palettes, propre à être utilisé notamment pour la compression d'un gaz réfrigérant dans un appareil de climatisation de véhicule automobile. On connaît déjà, en particulier d'après les publications EP-A-0 220 801 et US-A-4 708 598, un compresseur de gaz comprenant un corps de cylindre délimitant une chambre de cylindre, un rotor propre à être entraîné en rotation dans la chambre de cylindre autour d'un axe, une pluralité de palettes montées à coulissement dans des fentes sensiblement radiales du rotor qui présentent chacune un fond du côté de l'axe de rotation du rotor et une ouverture du côté de la périphérie du rotor, ainsi que des moyens de lubrification des palettes. Dans un compresseur de ce type, les palettes sont montées coulissantes dans une direction sensiblement radiale de manière à s'approcher ou s'éloigner de la circonférence extérieure du rotor en sorte que l'extrémité extérieure de chaque palette reste en contact avec la paroi de la chambre de cylindre durant la rotation du rotor. Ainsi, le rotor interagit avec la chambre de cylindre pour diviser cette dernière en une pluralité de chambres de travail pour comprimer le gaz. Dans un compresseur de ce type, il est impératif de lubrifier les palettes pour qu'elles puissent coulisser dans les fentes respectives du rotor, sous l'action d'une pression, par exemple d'huile, qui tend à solliciter les extrémités extérieures des palettes en contact avec la paroi de la chambre de cylindre. En pratique, un tel compresseur comprend en outre des flasques avant et arrière fixés sur des côtés opposés du corps de cylindre qui définit la chambre de cylindre. Le rotor comprend un arbre qui traverse l'un des flasques, ou flasque avant, et sur l'extrémité duquel est habituellement calée une poulie propre à être entraînée en rotation par un moteur. Dans les compresseurs connus de ce type, les moyens de lubrification des palettes comprennent habituellement une entrée d'huile aménagée dans l'un des flasques, généralement le flasque arrière, pour fournir de l'huile de lubrification aux fentes du rotor, et donc aux palettes. Ainsi, lorsque le rotor est entraîné en rotation, les fentes et donc les palettes sont lubrifiées une par une, et à cadence rapide, compte tenu de la vitesse du rotor. Il en résulte une lubrification correcte des palettes. Mais, lorsque le compresseur est mis en marche, après une interruption plus ou moins longue, seule la fente qui se trouve en regard de l'entrée d'huile est alimentée, ce qui permet de lubrifier correctement la palette correspondante. Par contre, les autres fentes doivent attendre la rotation du rotor pour pouvoir être alimentées en huile à leur tour. Ceci constitue un inconvénient, spécialement dans le cas où le compresseur n'a pas été mis en route depuis longtemps. Cette circonstance peut notamment se produire dans le cas des compresseurs utilisés pour la climatisation de véhicule automobile, étant donné que ces compresseurs sont généralement en service de façon saisonnière. Dans le cas particulier des compresseurs utilisés dans les appareils de climatisation de véhicule automobile, la poulie solidaire du rotor est propre à être entraînée par le moteur du véhicule automobile, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'embrayage. Dans cette application particulière, le fluide réfrigérant sous forme gazeuse est comprimé par le compresseur, puis envoyé vers un condenseur où il se condense en phase liquide en cédant de la chaleur au milieu extérieur. Le fluide réfrigérant en phase liquide est ensuite détendu puis envoyé vers un évaporateur dans lequel il est transformé en phase gazeuse par échange de chaleur avec un flux d'air qui se trouve ainsi refroidi. Le flux d'air refroidi est envoyé dans l'habitacle du véhicule automobile. Ensuite, le fluide réfrigérant en phase gazeuse est retourné vers le compresseur, et ainsi de suite. Un des buts de l'invention est de procurer un compresseur de gaz dont la lubrification des palettes est améliorée. L'invention propose à cet effet un compresseur de gaz du type défini en introduction, dans lequel les moyens de lubrification des palettes comprennent des passages de circulation d'huile de lubrification formés dans le rotor pour relier les fonds respectifs des fentes. Il en résulte que tous les fonds des fentes sont en communication et alimentés simultanément par l'huile de lubrification, et cela à partir d'une entrée appropriée aménagée dans le compresseur, ce qui permet d'améliorer la lubrification des palettes. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, les passages de circulation sont réalisés sous la forme de perçages qui communiquent deux à deux. Avantageusement, chaque perçage s'étend à partir d'un fond d'une fente et débouche transversalement dans un perçage adjacent s'étendant à partir du fond d'une fente d'une palette adjacente. De préférence, chaque perçage s'étend dans la direction de coulissement de la palette correspondante. Ceci facilite l'usinage des perçages à partir d'un outil approprié introduit dans les fentes correspondantes du rotor. Avantageusement, il est prévu un seul perçage débouchant dans un fond de fente de palette. Autrement dit, il suffit de prévoir autant de perçages que de fentes dans le rotor. Selon une autre caractéristique de l'invention, les perçages ont des axes respectifs qui s'étendent dans un même plan perpendiculairement à l'axe de rotation du rotor. Ce plan est de préférence situé à mi-longueur axiale du rotor, dans la direction de l'axe de rotation du rotor. Les perçages sont avantageusement réalisés sous la forme d'alésages borgnes. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de communication comprennent en outre une entrée d'huile de lubrification réalisée au travers d'un flasque prévu à une extrémité du corps de cylindre, cette entrée étant propre à déboucher vers une face d'extrémité du rotor dans laquelle débouchent toutes les fentes. Le flasque comportant cette ouverture d'entrée d'huile est de préférence le flasque arrière. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un compresseur de gaz du type à palettes selon l'invention; - la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne Il-I I de la figure 1; - la figure 3 est une vue de côté du rotor sans les palettes et de son arbre d'entraînement; et - la figure 4 est une vue d'extrémité du rotor de la figure 3. Le compresseur de gaz représenté aux figures 1 et 2 comprend un corps de cylindre 10 délimitant une chambre de cylindre 12 comportant une paroi 14 à section transversale elliptique (figure 2) définie par des génératrices qui s'étendent parallèlement à un axe XX. Un flasque avant 16 et un flasque arrière 18 sont respectivement fixés sur des côtés opposés du corps de cylindre 10 pour délimiter la chambre 12 (figure 1). Dans la chambre de cylindre 12 est monté à rotation, autour de l'axe XX, un rotor 20 solidaire d'un arbre 22. Cet arbre 22 comporte une extrémité 24 reçue dans le flasque arrière 18 par l'intermédiaire d'un palier 26. De plus, l'arbre 22 comporte une partie étagée 28 reçue dans le flasque avant 16 par l'intermédiaire d'un palier 30, cette partie étagée étant terminée par un bout d'arbre 32. Sur le bout d'arbre 32 est calée une poulie (non représentée) destinée à être entraînée en rotation par un moteur, par exemple par un moteur de véhicule automobile, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'embrayage. Le rotor 20 comporte un corps cylindrique 34 portant à sa circonférence extérieure cinq palettes 36 mobiles en direction sensiblement radiale de façon à s'approcher ou s'éloigner de la circonférence extérieure du corps 34 (figure 2). Chacune des palettes 36 est logée dans une fente 38 et elle est sollicitée vers l'extérieur par une pression d'huile de manière que son bord extérieur 40 vienne glisser le long de la paroi 14 (figure 2). Les fentes 38 sont réparties équiangulairement par rapport à l'axe XX. Le corps 34 du rotor 20 est une pièce cylindrique circulaire (figure 3) limitée par une paroi cylindrique 42, ainsi que par une face avant 44 et une face arrière 46 propres à être situées respectivement du côté du flasque avant 16 et du côté du flasque arrière 18 (figure 1). Chacune des fentes 38 s'étend sur toute la longueur axiale L du corps 34, telle que définie entre les faces d'extrémités 44 et 46, et débouche ainsi sur les deux faces d'extrémités 44 et 46, et en particulier sur la face 46 (figure 4). Chacune des fentes 38 comporte un fond 48 (figure 4) qui est élargi par rapport à la largeur ou épaisseur x de la fente et une ouverture 49 débouchant à la périphérie du rotor. Ainsi, chacun des fonds 48 s'étend parallèlement à l'axe XX et débouche sur les deux faces d'extrémités 44 et 46 du corps 34. Comme on le voit plus particulièrement sur les figures 3 et 4, le rotor comporte cinq passages de circulation 50 formés par usinage dans le corps 34 du rotor pour relier les fonds respectifs 48 des fentes 38. Ces passages de circulation 50 sont réalisés sous la forme de perçages qui communiquent deux à deux et qui sont au nombre de cinq dans l'exemple représenté. Chacun des perçages 50 est réalisé sous la forme d'un alésage borgne qui comporte une extrémité 52 débouchant dans un fond 48 d'une fente 38 et une extrémité borgne opposée 54 (figures 3 et 4). Comme on le voit mieux sur la figure 4, chaque perçage s'étend à partir d'un fond d'une fente d'une palette et débouche transversalement dans un perçage adjacent s'étendant à partir du fond d'une fente d'une palette adjacente. Chacun des perçages 50 est traversé par le perçage adjacent dans une région 56 proche de l'extrémité borgne afin de former un seul canal de lubrification. Comme on le voit plus particulièrement sur la figure 4, chaque perçage 50 s'étend dans la direction D de la fente correspondante, c'est-à-dire également dans la direction de coulissement de la palette correspondante. Ainsi, chacun des perçages peut être réalisé facilement par usinage à partir d'un outil de perçage approprié introduit par la fente 38 correspondante. Dans l'exemple de réalisation représenté, un seul perçage débouche dans chaque fond d'une fente de palette. Ces perçages ont leurs axes respectifs A (figure 3) qui s'étendent dans un même plan P (figure 3) perpendiculairement à l'axe XX de rotation du rotor. Le compresseur délimite des chambres de travail entre le rotor 20 et la paroi 14 de la chambre 12, ce qui permet de comprimer un gaz introduit dans la chambre 12. Le compresseur comporte à cet effet une chambre annulaire 58 formée dans le flasque avant 16 (figure 1) et communiquant avec un passage axial 60 du corps 10 (figure 2) pour acheminer le gaz à comprimer dans la chambre 12. Par ailleurs, le corps de cylindre 10 comprend un autre passage axial 62 (figure 2) propre à acheminer le gaz, une fois comprimé, vers l'extérieur au travers du flasque arrière 18 par des moyens non représentés. Ainsi, le rotor et ses palettes interagit avec la chambre de cylindre pour diviser cette dernière en deux chambres de travail. Lors de la rotation de l'arbre de transmission 28 du rotor 20 dans la direction de la flèche F (figure 2), du gaz à basse pression est introduit par l'intermédiaire du passage axial 60, puis comprimé dans les chambres de travail. Le gaz à haute pression ainsi comprimé est ensuite évacué vers l'extérieur en passant notamment par le passage axial 62. Par ailleurs, le compresseur comprend une entrée d'huile 66 formée dans le flasque 18 (figure 1). L'entrée d'huile 66 permet d'acheminer directement de l'huile de lubrification dans celle des fentes 38 qui débouche, du côté de la face 46 du rotor, en vis-à-vis de l'entrée d'huile. Le fond 48 de cette fente alimente à son tour les autres fentes, par leurs fonds respectifs, grâce aux passages de circulation 50. Ainsi, les palettes sont toutes correctement lubrifiées. L'invention trouve une application préférentielle dans les compresseurs pour appareils de climatisation de véhicules automobiles. Revendications 1. Compresseur de gaz comprenant un corps de cylindre (10) délimitant une chambre de cylindre (12), un rotor (20) propre à être entraîné en rotation dans la chambre de cylindre (12) autour d'un axe (XX), une pluralité de palettes (36) montées à coulissement dans des fentes sensiblement radiales (38) du rotor qui présentent chacune un fond (48) du côté de l'axe de rotation (XX) du rotor et une ouverture (49) du côté de la périphérie du rotor, ainsi que des moyens de lubrification des palettes, caractérisé en ce que les moyens de lubrification des palettes comprennent des passages de circulation (50) d'huile de lubrification formés dans le rotor (20) pour relier les fonds respectifs (48) des fentes (38). 2. Compresseur de gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que les passages de circulation (50) sont réalisés sous la forme de perçages qui communiquent deux à deux entre eux. 3. Compresseur de gaz selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque perçage (50) s'étend à partir d'un fond (48) d'une fente (38) et débouche transversalement dans un perçage adjacent s'étendant à partir du fond d'une palette adjacente. 4. Compresseur de gaz selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que chaque perçage s'étend dans la direction (D) de coulissement de la palette correspondante. 5. Compresseur de gaz selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu un seul perçage (50) débouchant dans un fond (48) d'une fente (38). 6. Compresseur de gaz selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les perçages (50) ont leurs axes respectifs (A) qui s'étendent dans un même plan (P) perpendiculairement à l'axe de rotation (Xx) du rotor (20). 7. Compresseur de gaz selon la revendication 6, caractérisé en ce que le plan (P) contenant les axes respectifs (A) des perçages (50) est situé à mi-longueur axiale du rotor (20) dans la direction de l'axe de rotation (XX). 8. Compresseur de gaz selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les perçages sont des alésages borgnes. 9. Compresseur de gaz selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de communication comprennent en outre une entrée (66) d'huile de lubrification réalisée au travers d'un flasque (18) prévu à une extrémité du corps de cylindre (10), cette entrée (66) étant propre à déboucher vers une face d'extrémité (46) du rotor (20), dans laquelle débouchent toutes les fentes (38).