Brevet FR2812038A1 — publié le 20020125

DISPOSITIF DE SECURITE POUR COMPRESSEUR DE CLIMATISATION L'invention concerne un dispositif de sécurité pour limiter la pression d'un compresseur à course variable ou à déplacement variable, dans lequel on peut faire varier l'inclinaison du disque en nutation ou du disque incliné par la différence entre la haute pression dans la zone sous pression de sortie et la pression dans l'espace moteur, éventuellement par la différence entre la pression dans l'espace moteur et la pression dans la zone d'aspiration du compresseur de climatisation. Dans ce but des compresseurs de climatisation de ce type possèdent une liaison d'amenée entre la chambre de sortie du compresseur dans la zone sous pression de sortie et la zone sous pression de l'espace moteur. Dans cette liaison d'amenée peuvent être disposés un robinet à soupape et éventuellement une liaison supplémentaire de la zone sous pression de l'espace moteur à la zone sous pression de l'espace d'aspiration, comme une soupape d'étranglement en bypass, qui peut influencer la différence de pression entre zone sous pression de sortie et zone sous pression de l'espace moteur. En outre des compresseurs de climatisation de ce type peuvent présenter une liaison entre la zone sous pression de l'espace moteur et la zone sous pression d'aspiration dans lesquelles peut également être éventuellement disposé un robinet à soupape ou une soupape d'étranglement constant, ce par quoi la différence de pression entre pression de l'espace moteur et pression de l'espace d'aspiration peut être influencée. Un compresseur à déplacement variable typique, qui s'emploie par exemple dans des véhicules à moteur pour leur installation de climatisation, a un espace moteur qui est prévu à l'intérieur d'un carter et contient les éléments moteurs pour le transport du fluide réfrigérant. Un arbre d'entraînement est porté, avec liberté de rotation, dans des éléments du carter. Une partie du carter contient un bloc- cylindres à travers lequel s'étendent une pluralité d'alésages cylindriques. Des pistons sont logés dans chaque alésage cylindrique avec liberté de mouvement en va-et- vient. Sur l'arbre d'entraînement est prévu un disque incliné ou un disque en nutation qui est entraîné en rotation avec l'arbre d'entraînement et qui est porté de façon que son inclinaison puisse être réglée par rapport à l'arbre d'entraînement pendant les rotations. Les pistons sont couplés, au moyen d'éléments de transmission appropriés, comme des patins de crosse, au disque en nutation ou au disque incliné. La course des pistons pendant un mouvement de va-et-vient à l'intérieur des alésages cylindriques correspondants est définie par l'inclinaison du disque en nutation ou du disque incliné. L'inclinaison du disque en nutation ou du disque incliné est commandée par le réglage de la pression dans l'espace moteur par rapport aux pressions, agissant sur les pistons, dans la zone sous pression de sortie, c'est-à-dire dans la zone sous haute pression, et dans la zone d'aspiration, c'est-à-dire dans la zone sous basse pression. En d'autres termes, on peut modifier la différence entre les pressions qui agissent sur les deux extrémités de chaque piston en modifiant la pression dans la zone de l'espace moteur. Ceci modifie l'inclinaison du disque en nutation ou du disque incliné et modifie le volume de déplacement du compresseur. En outre sont prévus, dans les canaux de liaison entre ces zones sous pression, des mécanismes d'étranglement ou des mécanismes de robinetterie avec lesquels la pression dans l'espace moteur peut être réglée par rapport à la pression de sortie et à la pression d'aspiration. Eventuellement ces mécanismes de robinetterie peuvent être télécommandés par des dispositifs électromagnétiques. En outre, dans le cas des compresseurs connus, comme protection à l'égard de la pression maximale dans la zone sous pression de sortie, c'est-à-dire dans la zone sous haute pression, sont prévus des mécanismes de limitation de pression qui, en cas de dépassement de la pression maximale dans la zone sous pression de sortie, évacuent dans l'environnement le fluide sous pression au moyen de bouchons d'éclatement ou de robinets à soupape de limitation de la pression. Le but de l'invention est de créer un dispositif de sécurité dans le cas duquel la pression maximale dans la zone sous haute pression, la pression maximale dans la zone de l'espace moteur et la pression maximale dans la zone sous pression d'aspiration soient limitées. On atteint ce but grâce à un dispositif de sécurité pour limiter la pression d'un compresseur à course variable ou à déplacement variable, dans lequel on fait varier l'inclinaison du disque en nutation ou du disque incliné au moins par la différence entre haute pression dans la zone sous pression de sortie et pression de l'espace moteur, éventuellement par la différence entre pression de l'espace moteur et pression d'aspiration, comportant une liaison d'amenée entre zone sous pression de sortie et zone sous pression de l'espace moteur, comportant un organe de robinetterie qui est disposé dans la liaison d'amenée, et éventuellement une liaison de la zoner sous pression de l'espace d'aspiration à la zone sous pression de l'espace moteur dans laquelle est également disposé un mécanisme de robinetterie et comportant un robinet à soupape de limitation de la pression qui, en cas de dépassement d'une haute pression dans la zone sous haute pression, évacue dans l'espace moteur du fluide sous pression, comportant un autre robinet à soupape de limitation de la pression ou un bouchon d'éclatement qui, en cas de dépassement de la pression dans l'espace moteur, évacue dans l'environnement du fluide sous pression provenant de l'espace moteur, dans lequel des dispositifs de sécurité pour la zone sous haute pression, pour la zone sous pression de l'espace moteur et pour la zone sous pression d'aspiration sont fonctionnellement couplés les uns aux autres. On préfère un dispositif de sécurité dans lequel un mécanisme de clapet de non-retour est disposé entre zone sous pression d'aspiration et zone sous pression de l'espace moteur. On préfère en outre un dispositif de sécurité dans lequel la zone sous haute pression et/ou la zone sous pression d'aspiration sont protégées à l'égard de la pression l'une de l'autre par l'intermédiaire de l'espace moteur. Un autre dispositif de sécurité conforme à l'invention se caractérise par le fait qu'en cas de dépassement de la haute pression dans la zone sous haute pression, le robinet à soupape de limitation de la pression réagit et que de ce fait le compresseur de climatisation bascule en retour. On décrit maintenant à l'aide des figures des formes de réalisation préférées du dispositif de sécurité. La figure 1 représente un concept de sécurité, La figure 2 représente un autre concept de sécurité. La figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif de sécurité de ce type présentant le concept de sécurité pour tous les trois espaces sous pression. Un robinet à soupape de limitation de la pression 30 relie la zone sous haute pression 31 d'un compresseur 32, représenté ici schématiquement, avec la zone de l'espace moteur 33. La zone sous basse pression ou zone sous pression d'aspiration 34 du compresseur de climatisation est reliée à la zone de l'espace moteur 33 par l'intermédiaire d'un clapet de non-retour 35. En outre la zone de l'espace moteur 33 est reliée, par l'intermédiaire d'un robinet à soupape de limitation de la pression 36, avec l'environnement 37, c'est-à-dire avec l'atmosphère et l'environnement du compresseur. Pour la fonction de ce concept de sécurité il faut qu'en cas de dépassement de la pression maximale autorisée dans la zone sous haute pression 31, le robinet à soupape de limitation de la pression 30 évacue le fluide sous pression transporté, depuis le côté sortie, dans l'espace du vilebrequin. De ce fait la pression dans l'espace moteur 33 s'élève et la course du compresseur se réduit. Pour obtenir une protection du côté aspiration dans la zone sous pression d'aspiration 34 du compresseur, on peut en outre prévoir, entre le côté aspiration 34 et le côté espace moteur 33, un clapet de non-retour 35 qui laisse passer du fluide, depuis le côté aspiration, dans l'espace moteur lorsque la pression du côté aspiration est supérieure à la pression dans l'espace moteur. Finalement, dans le cas d'urgence o la pression de l'espace moteur 33 dépasse sa valeur maximale autorisée, le robinet à soupape de limitation de la pression 36 peut limiter la pression dans l'espace moteur 33 en évacuant le fluide sous pression dans l'atmosphère 37. Mais ceci n'est nécessaire que dans le cas d'urgence extrême car, dans le cas d'un concept conforme à l'invention, on peut partir du fait que, en cas de dépassement de la pression maximale dans le système, à savoir de la haute pression du côté sortie 31, le compresseur bascule en retour sous l'action du robinet à soupape de limitation de la pression 30 et il ne se produit pas d'autre augmentation de la pression. Pour compléter le circuit, le reste de l'installation de climatisation, ou en variante une pompe à chaleur, est encore dessiné schématiquement sous forme d'un bloc 38 entre la zone sous haute pression 31 et la zone sous pression d'aspiration 34. La figure 2 représente une variante du concept de sécurité de la figure 1 qui ne s'en distingue que par le fait que pour limiter la pression dans l'espace moteur, le robinet à soupape de limitation de la pression 36 de la figure 1 est remplacé par un mécanisme à bouchon d'éclatement 39. Le concept de sécurité décrit dans cette demande élimine, conformément à l'invention, les inconvénients suivants, comme par exemple la protection distincte du côté sortie et de l'espace moteur et du côté aspiration par des bouchons d'éclatement ou des robinets à soupape de sécurité évacuant dans l'atmosphère, ce qui amène l'inconvénient de davantage de positions de garnitures de sécurité vers l'extérieur. Grâce au concept de sécurité que l'on vient de décrire, on provoque donc une diminution des garnitures d'étanchéité vers l'extérieur nécessaires ou une diminution du nombre des bouchons d'éclatement ou des soupapes de sécurité d'évacuation. On réduit en outre le nombre des défaillances du système puisqu'en cas de dépassement de la pression du côté sortie il n'apparaît aucune perte d'étanchéité puisque dans ce cas le compresseur bascule tout d'abord en retour et qu'il n'y a plus production de puissance supplémentaire pour l'augmentation de pression. Les revendications déposées avec la demande sont des propositions de formulation sans préjudice de l'obtention d'un complément de protection. La demanderesse se réserve de 6 2812038 revendiquer encore une autre combinaison de caractéristiques qui n'apparaît jusqu'ici que dans la description et/ou sur les dessins. Des références employées dans les sous-revendications attirent l'attention sur l'autre conception de l'objet de la revendication principale grâce aux caractéristiques de la sous-revendication respective; elles ne doivent pas être comprises comme une renonciation à l'obtention d'une protection propre, concrète pour les combinaisons de caractéristiques des sous-revendications référencées. Du fait que les objets des sous-revendications peuvent, au regard de la technique à la date de priorité, constituer des inventions propres et indépendantes, la demanderesse se réserve d'en faire l'objet de revendications indépendantes ou d'explications partagées. Elles peuvent en outre contenir également des inventions propres présentant une construction indépendante des objets des sous-revendications indépendantes. Les exemples de réalisation ne sont pas à considérer comme limitation de l'invention. Bien plutôt dans le cadre du présent exposé, de nombreuses variantes et modifications sont possibles, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matériaux qui, par exemple par combinaison des modifications de certains éléments en liaison avec les caractéristiques ou éléments ou pas de procédé décrits dans la description générale et dans les formes de réalisation ainsi que dans les revendications et contenues sur le dessin, peuvent faire l'objet d'une conclusion de l'homme de l'art eu égard à la solution permettant d'atteindre le but et conduisent, par des caractéristiques pouvant se combiner, à un nouvel objet ou à de nouveaux pas de procédé ou à de nouvelles séquences de procédé, également dans la mesure o ils concernent des procédés de réalisation, de contrôle et de travail. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité pour limiter la pression d'un compresseur à course variable ou à déplacement variable, dans lequel on fait varier l'inclinaison du disque en nutation ou du disque incliné au moins par la différence entre haute pression dans la zone sous pression de sortie et pression de l'espace moteur, éventuellement par la différence entre pression de l'espace moteur et pression d'aspiration, comportant une liaison d'amenée entre zone sous pression de sortie et zone sous pression de l'espace moteur, comportant un organe de robinetterie (30) qui est disposé dans la liaison d'amenée et éventuellement une liaison supplémentaire de la zone sous pression de l'espace moteur à la zone sous pression de l'espace d'aspiration, et comportant un robinet à soupape de limitation de la pression (30) qui, en cas de dépassement d'une haute pression dans la zone sous haute pression, évacue dans l'espace moteur du fluide sous pression, comportant un autre robinet à soupape de limitation de la pression (36) ou un bouchon d'éclatement qui, en cas de dépassement de la pression dans l'espace moteur, évacue dans l'environnement du fluide sous pression provenant de l'espace moteur, caractérisé par le fait que des dispositifs de sécurité pour la zone sous haute pression, pour la zone sous pression de l'espace moteur et pour la zone sous pression d'aspiration sont fonctionnellement couplés les uns aux autres. 2. Dispositif de sécurité, en particulier selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un mécanisme de clapet de non- retour (35) est disposé entre zone sous pression d'aspiration et zone sous pression de l'espace moteur (33). 3. Dispositif de sécurité, en particulier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la zone sous haute pression (31) et/ou la zone sous pression d'aspiration (34) sont protégées à l'égard de la pression l'une de l'autre par l'intermédiaire de l'espace moteur. 4. Dispositif de sécurité, en particulier selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'en cas de dépassement de la haute pression dans la zone sous haute pression (31), le robinet à soupape de limitation de la pression (30) réagit et que de ce fait le compresseur de climatisation bascule en retour.