Brevet FR2780453A1 — publié le 19991231

COMPRESSEUR POUR COMPRIMER DU FLUIDE COMPORTANT DE L'HUILE LUBRIFIANTE CONTEXTE DE L'INVENTION 1. Domaine de l'Invention: La présente invention concerne un compresseur pouvant être utilisé dans un cycle de réfrigération, tel qu'un système de conditionnement d'air pour automobile. 2. Description de l'Art Antérieur: Un joint à lèvre d'un compresseur ferme hermétiquement un espace entre un arbre et un logement pour éviter que du fluide qui est en trai d'être compressé, ne s'écoule hors du compresseur. Du fait que l'arbre tourne, il est nécessaire de fournir de l'huile lubrifiante au joint à lèvre pour lubrifier l'arbre et le joint à lèvre. Le brevet JP-A-7-253088 décrit un système dans lequel l'huile lubrifiante est fournie à un palier disposé à proximité du joint à lèvre. En outre, cette huile lubrifiante est amenée et fournie au joint à lèvre. Cependant, dans le brevet JP-A-7-253088, lorsqu'une quantité insuffisante d'huile lubrifiante est fournie au palier, l'huile lubrifiante n'est pas fournie au joint à lèvre. RÉSUME DE L'INVENTION Un objet de la présente invention est de proposer un compresseur dans lequel une quantité suffisante d'huile lubrifiante fournie à l'intérieur du logement, atteint le joint à lèvre. Selon un premier aspect de la présente invention, une surface inclinée est formée dans une paroi interne supérieure du logement, et la surface inclinée s'incline vers le bas, vers le joint à lèvre. L'huile lubrifiante fournie à l'extrémité supérieure de la surface inclinée s'écoule le long de la surface inclinée sans tomber vers le bas du fait de la tension de surface, et atteint le joint à lèvre. Ainsi, de l'huile lubrifiante en quantité suffisante est toujours amenée et fournie au joint à lèvre, réduisant ainsi l'usure du joint à lèvre et améliorant la durabilité du compresseur. Selon le second aspect de la présente invention, un passage d'injection conduit l'huile lubrifiante d'une chambre de stockage d'huile vers l'extrémité supérieure de la surface inclinée, du fait d'une différence de pression entre un côté aspiration de fluide et un côté évacuation de fluide d'un mécanisme de compression. Ainsi, l'huile lubrifiante est amenée et fournie au joint à lèvre avec une plus grande sûreté que dans le premier aspect de la présente invention. Selon le troisième aspect de la présente invention, des rainures sont formées en parallèle sur la surface externe d'un poids d'équilibre dans un compresseur de type à rouleau (ou à défilement). En outre, les rainures sont inclinées vers le joint à lèvre comme le poids d'équilibre tourne. Le poids d'équilibre tourne et travaille comme une pompe à vis pour amener l'huile lubrifiante au joint à lèvre. Ainsi, l'huile lubrifiante est fournie au joint à lèvre avec sécurité, réduisant ainsi l'usure du joint à lèvre. Selon le quatrième aspect de la présente invention, un injecteur est formée dans la paroi interne du poids d'équilibre dans un compresseur de type à rouleau. L'huile lubrifiante stockée à l'intérieur de la paroi interne est injectée et menée au joint à lèvre du fait d'une force centrifuge du poids d'équilibre. Ainsi, l'huile lubrifiante est amenée au joint à lèvre avec sécurité. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Des objets et avantages additionnels de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée suivante des modes de réalisation préférés, illustrés par les figures jointes dans lesquelles: La Figure 1 représente une vue en coupe montrant un compresseur de type à rouleau (premier mode de réalisation); La Figure 2 représente une vue en coupe prise le long de la ligne II-II dans la Figure 1; La Figure 3A représente une vue frontale montrant un poids d'équilibre à partir d'un côté de l'élément de rouleau (défilement) déplaçable (second mode de réalisation); La Figure 3B représente une vue en plan de dessous montrant le poids d'équilibre; La Figure 3C représente une vue en coupe prise le long de la ligne IIIC- IIIC dans la Figure 3A; La Figure 3D représente une vue agrandie de la partie IIID de la Figure 3C; La Figure 4A représente une vue de face montrant un poids d'équilibre à partir d'un côté de l'élément de rouleau (défilement) déplaçable (troisième mode de réalisation); La Figure 4B représente une vue en coupe prise le long de la ligne IVB-IVB de la Figure 4A; et La Figure 4C représente une vue en coupe prise le long de la ligne IVC-IVC de la Figure 4A. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS (Premier Mode de Réalisation) Dans le premier mode de réalisation, un compresseur de type à rouleau 100 est appliqué à un cycle de réfrigération pour un système de conditionnement d'air d'automobile. La Figure 1 représente une vue en coupe du compresseur de type à rouleau 100. Un logement externe du compresseur 100 comporte un logement central 110, un logement avant 111 et un logement arrière 112. Un élément de défilement fixé 120 est formé intégralement avec le logement central 110. Un élément de défilement déplaçable 130 est prévu dans le boîtier externe et décrit une orbite par rapport à l'élément de défilement fixé 120. Les éléments de rouleau (défilement) 120 et 130 comportent respectivement des dents de défilement formées en spirale 121 et 131. Ces dents de défilement 121 et 131 forment une chambre de fonctionnement P qui aspire et comprime le réfrigérant en étendant et contractant son volume. C'est-à-dire, qu'un mécanisme de compression CP est réalisé par les éléments de défilement déplaçables et fixes 120 et 130 et contracte la chambre de fonctionnement P. Le réfrigérant est aspiré au travers d'un orifice d'admission d'aspiration Ps à partir d'un évaporateur (non représenté) du cycle de réfrigération, et déchargé au travers d'un orifice d'évacuation de décharge Pd vers un condenseur (non représenté) du cycle de réfrigération. Un arbre 140 est supporté en rotation dans le logement avant 111, et transmet une force de rotation à un élément de rouleau déplaçable 130. L'extrémité avant de l'arbre 140 dépasse du logement avant 111. Un moteur de véhicule (non représenté) entraîne en rotation l'arbre 140 au travers d'un engrenage électromagnétique (non représenté) connecté à son extrémité avant. Un roulement à bille 150 est disposé dans le logement avant 111. Le roulement à bille 150 supporte l'arbre 140 pour lui permettre d'être en rotation. Le joint à lèvre 160 est prévu à proximité du roulement à bille 150 au niveau de son côté d'embrayage électromagnétique. Le joint à lèvre 160 ferme hermétiquement l'espace entre l'arbre 140 et le logement avant 111 pour éviter que du réfrigérant ne fuit hors du logement avant 111. L'arbre 140 comporte une partie excentrique 140a à son extrémité arrière. L'élément de défilement déplaçable 130 est connecté à la partie excentrique 140a au travers d'un palier 170. Une paire de chevilles 181a et 181b et un anneau 182 réalisent un mécanisme de blocage de rotation 180. Lorsque l'arbre 140 tourne, l'élément de défilement déplaçable 130 suit en orbite le centre de l'arbre 140 sans tourner. Un poids d'équilibre 132 est prévu au niveau de la partie excentrique 140a. Le poids d'équilibre 132 est en rotation avec l'arbre 140 et annule la force centrifuge de l'élément de rouleau déplaçable 130. Une chambre d'évacuation 190 est prévue dans le logement arrière 112, et réduit les pulsations de pression du réfrigérant déchargé à partir de la chambre de fonctionnement P. La chambre de fonctionnement P et la chambre d'évacuation 190 communiquent l'une avec l'autre au travers d'un port de décharge 191. Une soupape de décharge 192 et un stoppeur 193 sont prévus au niveau du port d'évacuation 191. La soupape de décharge 192 est une soupape de type conduite évitant au réfrigérant de s'écouler en retour à partir de la chambre d'évacuation 190 dans la chambre de fonctionnement P. Le stoppeur 193 limite le degré d'ouverture maximum de la soupape d'évacuation 193. Un mécanisme de séparation d'huile 200 est prévu dans le logement arrière 112. Le mécanisme de séparation d'huile 200 sépare l'huile lubrifiante du réfrigérant évacué à partir du mécanisme de compression CP. Une chambre de stockage d'huile 210 est formée dans le logement arrière 112 pour stocker l'huile lubrifiante séparée du réfrigérant. Ici, le mécanisme de séparation d'huile 200 comporte une conduite de séparation en forme de colonne 201 dont l'espace interne communique avec un orifice d'évacuation de décharge Pd. Le réfrigérant comportant de l'huile lubrifiante jaillit vers la surface externe de la conduite de séparation 201 et tourne autour de la conduite de séparation 201, l'huile lubrifiante étant séparée par la force centrifuge. Un passage d'injection 220 est formé dans le logement central 110 pour conduire et injecter l'huile lubrifiante de la chambre de stockage d'huile 210 vers le côté d'aspiration du mécanisme de compression CP et un espace 132a o le poids d'équilibre 132 tourne. Le passage d'injection 220 et la chambre de stockage d'huile 210 communiquent l'un avec l'autre au travers d'un passage d'huile lubrifiante 221 (voir Figure 2). Le passage d'huile lubrifiante 221 est prévu par un orifice particulier formé dans un joint d'étanchéité (non représenté) disposé entre le logement central 110 (élément de défilement fixe 120) et le logement arrière 112. La paroi intérieure du logement avant 111, qui forme l'espace 132a, tel que représenté sur la Figure 1, comporte une surface inclinée 113 qui s'incline vers le bas vers le roulement à bille 150. L'extrémité inférieure 113b de la surface inclinée 113 joint avec la partie o le roulement à bille 150 est disposé. L'huile lubrifiante fournie à partir du passage d'injection 220 vers l'espace 132a s'écoule vers l'extrémité supérieure 113a de la surface inclinée 113. La surface inclinée 113 ne nécessite pas d'être formée sur la largeur totale de la paroi intérieure du logement avant 111 d'un côté à l'autre. C'est-à-dire, qu'il est suffisant de former la surface inclinée 113 avec une largeur prédéterminée et à une position latérale seulement opposée au passage d'injection 220. Dans le compresseur à défilement 100 décrit dans ce mode de réalisation, l'huile lubrifiante de la chambre de stockage d'huile 210 est fournie à l'extrémité supérieure 113a de la surface inclinée 113. Ainsi, l'huile lubrifiante s'écoule le long de la surface inclinée 113 du fait de la tension de surface vers l'extrémité inférieure 113b sans tomber vers le bas du côté du poids d'équilibre 132. L'huile lubrifiante atteint l'extrémité inférieure 113b et est aspirée à l'intérieur du roulement à bille 150 par sa rotation. De plus, l'huile lubrifiante passe au travers de l'espace entre une voie interne 151 et une voie externe 152, et atteint le joint à lèvre 160. C'est-à-dire que la surface inclinée 113 fonctionne comme une paroi de lubrification dirigeant l'huile lubrifiante vers le roulement à bille 150 et vers le joint à lèvre 160 de façon certaine. Comme cela est décrit au-dessus, dans le présent mode de réalisation, l'huile lubrifiante fournie à la paroi intérieure du logement avant 111 peut être menée de façon sûre au roulement à bille 150 et au joint à lèvre 160. Ainsi, l'usure du joint à lèvre 160 est supprimée, améliorant ainsi la durabilité du compresseur. (Second Mode de Réalisation) Dans le second mode de réalisation, comme cela est représenté sur les Figures 3A-3D, une pluralité de rainures 132c sont formées en parallèle sur la surface externe 132b du poids d'équilibre 132. Plusieurs rainures sont inclinées vers l'avant du compresseur (vers le joint à lèvre 160) comme le poids d'équilibre O10 132 tourne dans la direction D. Dans le présent second mode de réalisation, comme cela est représenté par une flèche dans la Figure 3B, le poids d'équilibre en rotation 132 fonctionne comme une pompe à vis pour amener l'huile lubrifiante fournie à l'espace 132a au roulement à bille 150 et au joint à lèvre 160. Par conséquent, l'huile lubrifiante est amenée au roulement à bille 150 et au joint à lèvre 160 de façon certaine, supprimant ainsi l'usure du joint à lèvre 160. (Troisième Mode de Réalisation) Dans le troisième mode de réalisation, comme cela est représenté sur les Figures 4A-4D, des injecteurs 230 sont prévus dans le poids d'équilibre 132. Les injecteurs 230 injectent l'huile lubrifiante stockée sur la paroi intérieure 132e du poids d'équilibre 132 dans le roulement à bille 150 et le joint à lèvre 160 par la force centrifuge du poids d'équilibre 132. Chaque injecteur 230, comme cela est représenté sur les Figures 4B et 4C, comporte une rainure 231 formée sur la paroi intérieure 132e du poids d'équilibre 132 pour s'étendre dans la même direction que la rainure 132c décrite dans le second mode de réalisation. La rainure 231 s'ouvre à l'extrémité avant, c'est-à-dire que l'extrémité de côté du roulement à bille 150, du poids d'équilibre 132 pour former un port d'injection 232. L'injecteur 230 stocke de façon temporaire l'huile lubrifiante sur la paroi intérieure 132e du poids d'équilibre 132. Lorsque le poids d'équilibre 132 tourne, l'huile lubrifiante stockée sur la paroi intérieure 132e est injectée à partir de l'orifice d'injection 232 vers le roulement à bille 150 et le joint à lèvre 160 par la force centrifuge du poids d'équilibre. Ainsi, l'huile lubrifiante est amenée au roulement à bille 150 et le joint à lèvre 160 de façon certaine, supprimant ainsi l'usure du joint à lèvre 160. Ici, l'extrémité extérieure et avant 132f dans la direction de rotation D du poids d'équilibre 132, sont effilées pour devenir pointues. Ainsi, l'huile lubrifiante fournie à l'espace 132a est stockée de façon efficace sur la paroi intérieure 132e. Le diamètre d'orifice p est plus petit que la largeur W de la rainure 231. Ainsi, la pression dynamique de l'huile lubrifiante injectée à partir du port d'injection 232 s'élève pour permettre à l'huile lubrifiante d'atteindre le roulement à bille 150 et le joint à lèvre 160 de façon certaine. (Modifications) Dans les modes de réalisation décrits au- dessus, la présente invention est appliquée à un compresseur de type à rouleau. La présente invention n'est pas limitée au compresseur de type à rouleau, et alternativement peut être utilisée pour des compresseurs d'autres types. En outre, dans les second et troisième modes de réalisation, il n'est pas nécessaire de prévoir une surface inclinée 113 décrite dans le premier mode de réalisation. l REVENDICATIONS 1 - Compresseur (100) pour comprimer du fluide comportant de l'huile lubrifiante, comportant: un logement (110, 111, 112) formant un boîtier externe; un mécanisme de compression (CP) prévu dans ledit logement (110, 111, 112) pour aspirer et comprimer ledit fluide; un arbre (140) supporté en rotation par ledit logement (110, 111, 112), ledit arbre (140) transmettant une force de rotation audit mécanisme de compression (CP); un joint à lèvre (160) prévu entre ledit logement (110, 111, 112) et ledit arbre (140), ledit joint à lèvre (160) étant en contact avec une surface externe dudit arbre (140) pour fermer de façon hermétique un espace entre ledit logement (110, 111, 112) et ledit arbre (140); et une surface inclinée (113) formée dans une paroi intérieure supérieure dudit logement (110, 111, 112), ladite surface inclinée (113) s'inclinant vers le bas vers le joint à lèvre (160), dans lequel: ladite huile lubrifiante est fournie à l'extrémité supérieure (113a) de ladite surface inclinée (113). 2 - Compresseur (100) pour comprimer du fluide incluant de l'huile lubrifiante, comportant: un logement (110, 111, 112) formant un boîtier externe; un mécanisme de compression (CP) prévu dans ledit logement (110, 111, 112) pour aspirer et comprimer ledit fluide, ledit mécanisme de compression (CP) définissant un côté d'aspiration de fluide et un côté d'évacuation de fluide; un arbre (140) supporté en rotation par ledit logement (110, 111, 112), ledit arbre (140) transmettant une force de rotation audit mécanisme de compression (CP); un joint à lèvre (160) prévu entre ledit logement (110, 111, 112) et ledit arbre (140), ledit joint à lèvre (160) étant en contact avec une surface extérieure dudit arbre (140) pour fermer hermétiquement un espace entre ledit logement (110, 111, 112) et ledit arbre (140); un mécanisme de séparation d'huile (200) pour séparer ladite huile lubrifiante dudit fluide; une chambre de stockage d'huile (210) pour stocker ladite huile séparée par le mécanisme de séparation d'huile (200); une surface inclinée (113) formée dans une paroi intérieure supérieure dudit logement (110, 111, 112), ladite surface inclinée (113) s'inclinant vers le bas vers ledit joint à lèvre (160); et un passage d'injection (220) pour amener ladite huile lubrifiante stockée dans ladite chambre de stockage d'huile (210) vers l'extrémité supérieure (113a) de ladite surface inclinée (113) du fait d'une différence de pression entre ledit côté d'aspiration de fluide et ledit côté d'évacuation de fluide dudit mécanisme de compression (CP). 3 - Compresseur (100) selon la revendication 2, dans lequel ledit mécanisme de séparation d'huile (200) comporte une conduite de séparation d'huile ayant la forme d'une colonne (201) pour séparer ladite huile lubrifiante dudit fluide du fait de la force centrifuge. 4 - Compresseur de type à rouleau (100) pour comprimer du fluide incluant de l'huile lubrifiante, comportant: un logement (110, 111, 112) formant un boîtier externe; un mécanisme de compression de type à rouleau (CP) prévu dans ledit logement (110, 111, 112) pour l'aspiration et la compression dudit fluide, ledit mécanisme de compression de type à rouleau (CP) définissant un côté d'aspiration de fluide et un côté d'évacuation de fluide, ledit mécanisme de compression de type à rouleau (CP) incluant un élément de rouleau fixe (120) fixé audit logement (110, 111, 112) et un élément de rouleau déplaçable (130) décrivant une orbite par rapport audit élément de rouleau fixe (120); un arbre (140) supporté en rotation par ledit logement (110, 111, 112), ledit arbre (140) transmettant une force rotationnelle audit élément de rouleau déplacable (130); un palier (150) disposé dans ledit logement (110, 111, 112) pour supporter ledit arbre (140) en rotation; un poids d'équilibre (132) en rotation avec ledit arbre (140), et annulant la force centrifuge dudit élément de rouleau déplaçable (130); un joint à lèvre (160) prévu entre ledit logement (110, 111, 112) et ledit arbre (140), 'ledit joint à lèvre (160) étant en contact avec une surface externe dudit arbre (140) pour fermer de façon hermétique un espace entre ledit logement (110, 111, 112) et ledit arbre (140); un mécanisme de séparation d'huile (200) pour séparer ladite huile lubrifiante dudit fluide; une chambre de stockage d'huile (210) pour stocker ladite huile séparée par ledit mécanisme de séparation d'huile (200); une surface inclinée (113) formée dans une paroi intérieure supérieure dudit logement (110, 111, 112), ladite surface inclinée (113) s'inclinant vers le bas vers ledit palier (150); et un passage d'injection (220) pour amener ladite huile lubrifiante stockée dans ladite chambre de stockage d'huile (210) vers l'extrémité supérieure (113a) de ladite surface inclinée (113) du fait d'une différence de pression entre ledit côté d'aspiration de fluide et ledit côté d'évacuation de fluide dudit mécanisme de compression de type à rouleau (CP). - Compresseur de type à rouleau (100) pour comprimer du fluide incluant de l'huile lubrifiante, comportant: un logement (110, 111, 112) formant un boîtier externe; un mécanisme de compression de type à rouleau (CP) prévu dans ledit logement (110, 111, 112) pour aspirer et comprimer ledit fluide, ledit mécanisme de compression de type à rouleau (CP) incluant un élément de rouleau fixe (120) fixé audit logement (110, 111, 112) et un élément de rouleau déplaçable (130) tournant en orbite par rapport audit élément de rouleau fixe (120); un arbre (140) supporté en rotation par ledit logement (110, 111, 112), ledit arbre (140) transmettant une force de rotation audit élément de rouleau déplaçable (130); un palier (150) disposé dans ledit logement pour supporter ledit arbre en rotation; un poids d'équilibre (132) tournant avec ledit arbre (140) dans un espace (132a) prévu dans ledit logement (110, 111, 112), et supprimant la force centrifuge dudit élément de rouleau déplaçable (130); et une pluralité de rainures (132c) formées en parallèle sur la surface externe (132b) dudit poids d'équilibre (132), dans lequel lesdites rainures (132c) sont inclinées vers ledit palier (150) comme ledit poids d'équilibre tourne. 6 - Compresseur de type à rouleau (100) selon la revendication 5, comportant en outre: un joint à lèvre (160) prévu entre ledit logement (110, 111, 112) et ledit arbre (140), ledit joint à lèvre (160) étant en contact avec une surface externe dudit arbre (140) pour fermer hermétiquement un espace entre ledit logement (110, 111, 112) et ledit arbre (140). 7 - Compresseur de type à rouleau (100) selon la revendication 5, comportant en outre: un mécanisme de séparation d'huile (200) pour séparer ladite huile lubrifiante dudit fluide; une chambre de stockage d'huile (210) pour stocker ladite huile séparée par ledit mécanisme de séparation d'huile (200); et un passage d'injection (220) pour amener ladite huile lubrifiante stockée dans ladite chambre de stockage d'huile (210) vers ledit espace (132a) o ledit poids d'équilibre (132) tourne. 8 - Compresseur de type à rouleau (100) pour comprimer du fluide incluant de l'huile lubrifiante, comportant: un logement (110, 111, 112) formant un boîtier externe; un mécanisme de compression de type à rouleau (CP) prévu dans ledit logement (110, 111, 112) pour aspirer et comprimer ledit fluide, ledit mécanisme de compression de type à rouleau (CP) incluant un élément de rouleau fixe (120) fixé audit logement (110, 111, 112) et un élément de rouleau déplaçcable (130) tournant en orbite par rapport audit élément de rouleau fixe (120); un arbre (140) supporté en rotation par ledit logement (110, 111, 112), ledit arbre (140) transmettant une force de rotation audit élément de rouleau déplacable (130); un palier (150) disposé dans ledit logement (110, 111, 112) pour supporter ledit arbre (140) en rotation; un poids d'équilibre (132) tournant avec ledit arbre (140) dans un espace (132a) prévu dans ledit logement (110, 111, 112), et annulant la force centrifuge dudit élément de rouleau déplaçable (130); et un injecteur (230) formé dans une paroi intérieure (132e) dudit poids d'équilibre (132) pour injecter et mener ladite huile lubrifiante stockée sur ladite paroi intérieure (132e) vers ledit palier (150) du fait de la force centrifuge dudit poids d'équilibre. 9 - Compresseur de type à rouleau (100) selon la revendication 8, comportant en outre: un joint à lèvre (160) prévu entre ledit logement (110, 111, 112) et ledit arbre (140), ledit joint à lèvre (160) étant en contact avec une surface externe dudit arbre (140) pour fermer hermétiquement un espace entre ledit logement (110, 111, 112) et ledit arbre (140). - Compresseur de type à rouleau (100) selon la revendication 8, comportant en outre: un mécanisme de séparation d'huile (200) pour séparer ladite huile lubrifiante dudit fluide; une chambre de stockage d'huile (210) pour stocker ladite huile séparée par ledit mécanisme de séparation d'huile (200); et un passage d'injection (220) pour amener ladite huile lubrifiante stockée dans ladite chambre de stockage d'huile (210) vers ledit espace (132a) o ledit poids d'équilibre (132) tourne.