Brevet FR2803337A3 — publié le 20010706

FR 2803337 A3 20010706 FR 0017284 A 20001229 Compresseur alternatif d'unité de réfrigération hermétique, avec système à soupape perfectionné La présente invention concerne un compresseur alternatif du type utilisé dans une unité de réfrigération hermétique, d'appareils domestiques et analogues. La consommation d'énergie de ces appareils (pour laquelle de nombreuses prescriptions officielles, comme les Directives de l'Union Européenne, imposent des limites toujours plus sévères) est strictement liée au rendement global de l'unité de réfrigération qui, à son tour, dépend non seulement de l'efficacité du moteur électrique d'actionnement et du rendement mécanique du compresseur proprement dit, mais également du rendement volumétrique de ce dernier, dans lequel le système de clapet joue un rôle déterminant. Pour ce qui concerne le clapet d'aspiration qui est du type à lamelle (clapet "reed"), il est connu de le fabriquer par découpage à partir de bande d'acier spécial, de manière à avoir les mêmes dimensions de la plaque de clapet du compresseur et de leur faire subir successivement un usinage de rectification. La partie de fixation du clapet reste ainsi serrée avec interposition d'au moins une plaque de garniture d'étanchéité entre ladite plaque à clapet et le corps du compresseur. Cette solution est cependant coûteuse du fait des dimensions notables du clapet d'aspiration et de la délicatesse et du coût de son élaboration. Il est également connu de réaliser le clapet d'aspiration de manière que sa partie de fixation comprenne des ailettes repliées, dont les extrémités sont logées dans des évidements correspondants de la plaque à clapet voir le document WO 99/30037. Cette solution présente l'inconvénient de demander un travail mécanique très précis du corps du compresseur, pour loger la partie de fixation du clapet (sauf les extrémités des ailettes) et de la tête de piston pour loger la partie fonctionnelle du clapet, de manière à minimiser le volume nuisible (inutilisé) du compresseur. Il serait ainsi souhaitable, et ceci est le but de la présente invention, d'améliorer le système de clapet du compresseur pour ce qui concerne particulièrement le clapet d'aspiration, de manière à augmenter le rendement volumétrique du compresseur et, par conséquent, le rendement global de l'unité hermétique et, dans le même temps, de simplifier le cycle de production. Ce but, ainsi que d'autres buts, sont atteints par une unité de réfrigération hermétique présentant les caractéristiques d'un compresseur alternatif d'unité de réfrigération hermétique, comprenant une plaque à clapet maintenue entre le corps et la tête, avec interposition d'une première et d'une deuxième plaques de garniture d'étanchéité et comprenant un clapet d'aspiration à lamelle associé à un trou d'aspiration prévu sur la plaque à clapet, caractérisé par le fait que la totalité de la soupape d'aspiration est logée dans une zone abaissée prévue sur la surface de la plaque à clapet, qui est tournée vers le corps de compresseur et dont, à titre d'exemple et non limitatif, on a décrit une forme de réalisation en référence au dessin annexé, dans lequel: la figure 1 représente une coupe partielle du compresseur d'une unité de réfrigération hermétique selon un plan contenant l'axe du cylindre; la figure 2 représente séparément une vue de front de la plaque de clapet et du clapet d'aspiration utilisés dans le compresseur de la figure 1; la figure 3 représente une coupe transversale de la plaque à clapet selon la ligne B-B de la figure 2; la figure 4 représente une coupe transversale de la plaque à clapet selon la ligne C-C de la figure 2; la figure 5 représente une vue analogue à celle de la figure 2, mais avec le clapet d'aspiration positionné dans la plaque à clapet; la figure 6 représente une coupe transversale de la plaque à clapet, selon la ligne A-A de la figure 5. Sur les figures sont représentés les composants et détails suivants d'un compresseur monocylindrique d'une unité de réfrigération hermétique, comprenant, outre un moteur électrique (non représenté): 1 - le corps du compresseur; 2 - le cylindre de celui-ci, dans lequel se déplace le piston (non représenté); 3 - une première plaque de garniture d'étanchéité (dont les surfaces sont indiquées par les référence 3A et 3B) ayant la forme d'une couronne circulaire, dans laquelle le cercle interne a le même diamètre que le cylindre 2; 4 - la plaque à clapet dont les surfaces sont désignées par les numéros de référence 4A et 4B, munie de trous 41 et 42 faisant partie du parcours de refoulement du compresseur, d'un trou d'aspiration 43 et, en outre, d'une zone 44 abaissée par rapport à sa surface inférieure 4B, selon la caractéristique principale de l'invention, comme on l'expliquera mieux ci-après. La plaque 4 est également munie de quatre trous 49 pour les boulons (non représentés) qui assurent la fixation des diverses parties du compresseur; - le clapet d'aspiration qui, en pratique, est une languette plane ayant, en vue en plan, une forme sensiblement en "T" (mise en évidence sur la figure 2) consistant en une partie fonctionnelle allongée 51, avec une restriction centrale 52 pour ne pas interférer avec le trou de refoulement 41 et l'extrémité libre arrondie 53 susceptible de fermer le trou d'aspiration 43 (voir la figure 5), et une partie transversale de fixation 54 qui comprend deux ailettes 55 et 56 repliées (visibles uniquement sur la figure 6); les surfaces du corps 1 et du piston du compresseur situées devant le clapet d'aspiration, sont sensiblement continues; 6 - la tête de culasse de compresseur, qui est réunie au corps 1 par les quatre boulons déjà mentionnés (non représentés) qui traversent également les trous 49 de la plaque à clapet 4; 7 - une deuxième plaque de garniture d'étanchéité (dont les surfaces sont désignées par les numéros de référence 7A et 7B) qui présentent divers trous, en particulier celui indiqué par le numéro de référence 71, devant le trou d'aspiration 43 (voir la figure 1). La garniture 7 est susceptible de rester serrée entre la plaque à clapet 4 et la tête 6 du compresseur. La zone abaissée 44 déjà mentionnée, sur la surface 4B de la plaque à clapet 4, est susceptible selon l'invention de recevoir la totalité du clapet d'aspiration 5. A cette fin, la zone abaissée 44 réalisée sur la surface 4B (tournée vers le corps 1 du compresseur) de la plaque à clapet comprend les deux creusements 45 et 46, ayant une forme et une disposition permettant de recevoir, avec une interférence calibrée, les ailettes repliées 55 et 56 de la partie de fixation 54 du clapet 5 (voir la figure 6) et, en outre, une partie 47 beaucoup plus ample, qui reproduit, pratiquement sans jeu, la forme vue en plan de la partie fonctionnelle 51 du clapet 5 (voir figure 5). A cette fin, la profondeur Pl des creusements 45 et 46 (voir figure 3) est supérieure à la profondeur P2 de la partie 47 de la même zone abaissée 44 (voir la figure 4, qui est dessinée à la même échelle que les figures 3 et 6). De cette manière, on obtient un autocentrage du clapet d'aspiration 5 par rapport à la plaque à clapet 4. A leur tour, la forme et les dimensions de l'extrémité libre 53 du clapet d'aspiration 5 sont telles, qu'elles dépassent, de manière appropriée, le diamètre du trou d'aspiration 43 sur la plaque à clapet 4 (voir figure 5). Les avantages de l'invention peuvent être résumés ainsi: a) le rendement volumétrique du compresseur est amélioré par l'effet de l'autocentrage déjà mentionné du clapet d'aspiration 5, étant donné qu'il se trouve placé intérieurement avec un jeu minimal dans la zone abaissée 44 de la plaque à clapet 4, raison pour laquelle il n'y a pas de risque de fuite de gaz frigorigène sur le périmètre du clapet; b) la totalité du cycle de production du compresseur est abrégée, simplifiée et ainsi a subi des coûts inférieurs, étant donné que: À le seul travail mécanique de précision à faire sur la plaque à clapet 4 consiste en la rectification de la couronne circulaire, qui entoure le trou d'aspiration 43 et qui doit établir l'étanchéité avec l'extrémité libre arrondie 53 de la partie fonctionnelle 51 du clapet 5; * les usinages mécaniques sur le corps 1 du compresseur, devant l'aire externe au cylindre 2, sont éliminés; * est également éliminée la nécessité de creuser, sur la tête de piston, une zone abaissée permettant de recevoir la partie fonctionnelle du clapet d'aspiration 5. Même si la présente description se réfère à la forme de réalisation actuellement préférée de l'invention, il reste évident que le présent brevet protège également d'autres solutions avec leurs caractéristiques en particulier des clapets d'aspiration ayant une forme en vue en plan différente, et les plaques à clapet ayant une disposition différente concernant les trous d'aspiration et de refoulement. REVENDICATIONS 1. Compresseur alternatif d'unité de réfrigération hermétique, comprenant une plaque à clapet (4) maintenue entre le corps (1) et la tête (6), avec interposition d'une première et d'une deuxième plaques de garniture d'étanchéité (3, 7) et comprenant un clapet d'aspiration à lamelle (5) associé à un trou d'aspiration (43) prévu sur la plaque à clapet (4), caractérisé par le fait que la totalité de la soupape d'aspiration (5) est logée dans une zone abaissée (44) prévue sur la surface (4B) de la plaque à clapet (4), qui est tournée vers le corps de compresseur (1). 2. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite zone abaissée (44) comprend une partie (47) de profondeur réduite (P2), dans laquelle est placée la partie fonctionnelle (51) du clapet d'aspiration (5), et au moins un évidement (45, 46) ayant une profondeur (P1) supérieure, apte à recevoir la partie de fixation (54) du même clapet d'aspiration (5). 3. Compresseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les surfaces du corps (1) et du piston du compresseur, situées devant le clapet d'aspiration (5), sont sensiblement continues. 4. Compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le clapet d'aspiration (5) est constitué d'une languette plane ayant, en vue en plan, une forme sensiblement en "T" qui est constituée d'une partie fonctionnelle allongée (51), à l'extrémité libre (53) arrondie, susceptible de fermer le trou d'aspiration (43) de la plaque de soupape (4), et d'une partie transversale de fixation (54) qui comprend au moins une ailette repliée (55, 56).