Brevet FR2818330A1 — publié le 20020621

COMPRESSEUR ACTIONNE PAR MOTEUR DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un compresseur actionné par moteur utilisé dans un système d'air conditionné de véhicule pour comprimer un réfrigérant, et plus particulièrement, un compresseur actionné par moteur ayant un moteur actionné par une alimentation en courant, telle qu'une batterie. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE Les compresseurs actionnés par moteur sont connus dans l'art, par exemple par la publication japonaise de brevet non examinée N 2000-291557. Cette publication décrit un compresseur actionné par moteur formé d'un carter contenant une partie de compression et un moteur pour actionner la partie de compression et comprimer le réfrigérant. Dans ce compresseur, un circuit de commande pour contrôler la marche du moteur est disposé de façon adjacente à un orifice d'aspiration pour gaz frigorigène. Le circuit de commande comprend un condensateur en tant que composant d'un inverseur. Le condensateur est fourni pour lisser, c'est-à-dire réduire ou éliminer la composante alternative du courant ou courant ondulé d'un courant fourni au moteur par une alimentation en courant continu. Dans ce 2 0 compresseur connu, un dispositif de refroidissement, tel qu'un radiateur, un ventilateur, un radiateur de refroidissement à eau ou des conduits de circulation d'eau, n'est plus nécessaire pour refroidir le circuit de commande. Toutefois, dans ce compresseur connu, un courant ondulé haute fréquence passe dans le condensateur, ce qui accroit la chaleur générée dans le condensateur. De plus, l'augmentation ainsi la chaleur générée dans le condensateur par le courant ondulé peut nécessiter une augmentation de la taille du condensateur utilisé, afin de maîtriser la chaleur accrue générée par ce courant ondulé haute fréquence, et donc le coût du condensateur. En outre, comme le circuit de commande peut être fabriqué séparément et fixé au compresseur, le condensateur peut dépasser du carter du compresseur. Il en résulte que la taille du compresseur avec un inverseur inclus peut augmenter du fait d'une quelconque augmentation de la taille du condensateur. 2 2818330 RESUME DE L'INVENTION Il y a une demande croissante pour des compresseurs actionnés par moteur qui utilisent des condensateurs pour lisser un courant fourni au moteur, sans augmenter la taille totale du moteur. Il y a également une demande pour réduire le coût de fabrication de tels compresseurs et de faciliter l'évacuation de la chaleur des condensateurs. Dans un mode de réalisation de la présente invention, un compresseur actionné par moteur comprend un carter contenant une partie de compression et un moteur pour actionner la partie de compression et comprimer le réfrigérant. Le carter de compression comprend en outre un carter d'aspiration pour l'introduction du réfrigérant. Un condensateur est prévu pour lisser le courant fourni au moteur par une source d'énergie. Le condensateur est disposé en contact avec le carter d'aspiration. Dans des modes de réalisation supplémentaires de cette invention, le condensateur peut être disposé sur différentes parties du carter d'aspiration et dans l'une parmi une pluralité d'orientations par rapport à une direction axiale du compresseur actionné par moteur. Les objets, caractéristiques et avantages des modes de réalisation de cette invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre en regard des dessins annexés dans lesquels: BREVE DESCRIPTION DES FIGURES la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un compresseur actionné par moteur selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue en coupe verticale d'un compresseur actionné par moteur selon un second mode de réalisation de l'invention; la figure 3 est une vue en coupe verticale d'un compresseur actionné par moteur selon un troisième mode de réalisation de l'invention; et la figure 4 est un schéma d'un circuit de commande destiné à être utilisé dans les compresseurs des figures 1 à 3. DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION PREFERES En référence à la figure 1, un compresseur actionné par moteur selon un premier mode de réalisation de la présente invention est représenté. Ce compresseur comprend un carter de refoulement 11, un carter intermédiaire 12, et un carter d'aspiration 13. Les carters 11, 12, et 13 peuvent être réalisés en un métal ou en un alliage de métal, tel que l'aluminium ou un alliage d'aluminium. Le carter intermédiaire 12 et le carter de refoulement 11 sont assemblés par une pluralité d'attaches, telles que des boulons 14a. Le carter d'aspiration 13 et le carter intermédiaire 12 sont assemblés par une pluralité d'attaches, telles que des boulons 14b. On forme ainsi un carter commun 15 comprenant le carter de refoulement 11, le carter intermédiaire 12 et le carter d'aspiration 13. Le carter de refoulement 11 a un orifice de refoulement 16 sur sa surface axiale extrême. La partie de compression comprend un corps en volute fixe 17 et un corps en volute orbitant 18. Ces deux corps en volute sont disposés dans le carter de refoulement de manière à s'emboîter pour former une zone de compression de réfrigérant 19. Le corps en volute fixe 17 comprend un plateau d'extrémité 21, un élément spiral 22 situé sur une face du plateau d'extrémité 21, et une partie de fixation 23 formée sur l'autre face. La partie de fixation 23 est fixée à une face intérieure d'une paroi du carter de refoulement 11 par une pluralité de boulons 24. Le corps en volute orbitant 18 comprend un plateau d'extrémité 26, un élément spiral 27 situé sur une face du plateau d'extrémité 26 et un bossage tubulaire 28 sur l'autre face. Un mécanisme de prévention de rotation 29 comprend une pluralité de billes, chacune d'entre elles circulant dans une paire de rainures de roulement des billes formée dans des pistes en forme d'anneau opposées. Ce mécanisme est placé entre une surface du plateau d'extrémité 26 et une surface axiale d'extrémité du carter intermédiaire 12. Le mécanisme de prévention de rotation 29 empêche la rotation du corps en volute orbitant 18, mais permet son déplacement orbital à un rayon d'orbite prédéterminé par rapport au centre du corps en volute fixe 17. En variante, une liaison Oldham peut être utilisée comme mécanisme de prévention de rotation. Comme montré sur la figure 1 un arbre d'entraînement 31 est disposé à l'intérieur du carter intermédiaire 12 et du carter d'aspiration 4 2818330 13. Sur une partie extrême de l'arbre de commande 31, est formée une première partie 31a ayant un diamètre inférieur à celui de la partie centrale de l'arbre d'entraînement 31. Une autre extrémité de l'arbre d'entraînement 31 a une seconde partie 31 b ayant un diamètre supérieur à celui de la partie centrale de l'arbre d'entraînement 31. Le carter d'aspiration 13 a une paroi de séparation 32 dans sa partie axiale médiane. La paroi de séparation 32 s'étend à travers la largeur du carter d'aspiration 13. Une partie tubulaire saillante 33 est formée sur une face de la paroi de séparation 32 et s'étend vers la zone de compression 19. La première partie de diamètre réduit 31 a est supportée en rotation dans la partie saillante 33 par un roulement 34. La seconde partie de diamètre élargi 31lb est supportée en rotation dans le carter intermédiaire 12 par un roulement 39. Une broche excentrique 31 c fait saillie sur une face d'extrémité de la seconde partie de diamètre élargi 31lb dans une direction parallèle à l'arbre d'entraînement 31. La broche excentrique 3 lc est insérée dans une bague excentrique 42, qui est supporté en rotation par le bossage 28 du corps en volute orbitant 18 par un roulement 41. Un moteur 35 est disposé à l'intérieur du carter intermédiaire 12 et du carter d'aspiration 13. Le moteur 35 comprend un stator 36, une bobine 37 et un rotor 38. Le stator 36 est fixé sur la surface intérieure du carter intermédiaire 12 et du carter d'aspiration 13. La bobine 37 est placée autour du stator 36. Le rotor 38 est fixé sur l'arbre d'entraînement 31. Dans le compresseur actionné par moteur 10, une pluralité de bornes étanches est située sur une partie gauche ou supérieure de la paroi de séparation 32 dans le carter d'aspiration 13, comme représenté sur la figure 1. Un orifice d'aspiration de réfrigérant 44 traverse une paroi latérale du carter d'aspiration 13. Le carter d'aspiration 13 comprend également une ouverture à son extrémité éloignée du carter intermédiaire et cette ouverture est couverte par un couvercle 45. Le couvercle 45 est fixé à une extrémité axiale du carter d'aspiration 13 par une pluralité d'attaches, telles que des boulons 49. Le couvercle 45 peut être fait d'un métal ou d'un alliage de métal, comprenant de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, comme pour le carter d'aspiration 13. Préférablement, le couvercle 45 est fait d'un matériel capable de fournir une protection contre les radiations électromagnétiques. De plus, le couvercle 45 protège les circuits électriques situés à l'intérieur du compresseur actionné par moteur 10 des dommages dus à l'eau et aux matériaux étrangers. Un circuit de commande 46 comprend un circuit de contrôle 47 et un inverseur 48. Le circuit de commande 46 est situé et fixé sur une surface d'une paroi de séparation 32 dans le carter d'aspiration 13. L'inverseur 48 est connecté à des bornes de sortie 43. Une chambre de condensateur 50 pour recevoir un condensateur 51 est prévue sur une paroi supérieure extérieure du carter d'aspiration 13. Le condensateur 51, qui lisse le courant envoyé ou fourni au moteur 35, est inséré dans la chambre de condensateur 50. Ainsi, le condensateur 51 est en contact avec le carter d'aspiration 13. Le condensateur 51 est connecté à une source extérieure de courant (non montrée), telle que la batterie du véhicule, par le connecteur 52, qui est situé sur une paroi supérieure du carter d'aspiration 13. L'énergie électrique est fournie au circuit de commande 46 et à d'autres composants électriques, par le connecteur 52. Dans ce mode de réalisation de compresseur actionné par moteur 10, étant donné que le condensateur 51 est en contact avec le carter d'aspiration 13, le transfert de chaleur du condensateur 51 au carter d'aspiration 13 est effectivement facilité. Avec référence à la figure 2, un compresseur actionné par moteur selon un second mode de réalisation de la présente invention est montré. Dans ce mode de réalisation, les parties qui sont les mêmes ou sensiblement les mêmes que celles décrites dans le premier mode de réalisation du compresseur à moteur sont désignées par les mêmes numéros, et les explications les concernant sont omises ci-après. Dans ce mode de réalisation, une chambre à condensateur 53 pour recevoir un condensateur 51 est formée dans la partie basse du carter d'aspiration 13, comme le montre la figure 2. Cette chambre est ouverte dans la direction axiale du compresseur. Le condensateur 51 est inséré dans la chambre à condensateur 53 dans la direction axiale du compresseur et est en contact avec le carter d'aspiration 13, de sorte que le transfert de chaleur du condensateur 51 au carter d'aspiration 13 est effectivement facilité. De plus, comme le condensateur 51 est inséré dans la chambre à condensateur 53 formée dans une partie intérieure du carter d'aspiration 13, une réduction des dimensions du 6 2818330 compresseur est obtenue et le coût de fabrication du compresseur est aussi réduit. Avec référence à la figure 3, un compresseur actionné par moteur selon un troisième mode de réalisation de la présente invention est montré. Dans ce mode de réalisation, les parties qui sont les mêmes ou sensiblement les mêmes que celles décrites dans le premier mode de réalisation du compresseur moteur sont désignées par les mêmes numéros, et les explications les concernant sont omises ci-après. Dans ce mode de réalisation, une chambre à condensateur 54 pour recevoir un condensateur 51 est formée dans la partie basse du carter d'aspiration 13, comme le montre la figure 3 et est ouverte dans une direction sensiblement transversale à la direction axiale du compresseur. Le condensateur 51 est inséré dans la chambre à condensateur 54 et est en contact avec le carter d'aspiration 13 de sorte que le transfert de chaleur du condensateur 51 au carter d'aspiration 13 est effectivement facilité. De plus, comme le condensateur 51 est inséré dans la chambre à condensateur 54 formée dans le carter d'aspiration 13, une réduction des dimensions du compresseur est obtenue et le coût de fabrication du compresseur est aussi réduit. La figure 4 décrit la structure de circuit du circuit de commande 46 pour le compresseur actionné par moteur 10. Le circuit de commande 46 a une structure de circuit similaire à celle décrite dans la publication japonaise de brevet non examinée N H9-163791. Le moteur peut être un moteur à courant triphasé et peut comprendre trois bobines 64a, 64b et 64c couplées les unes aux autres. Le moteur 35 peut être, par exemple, un moteur sans brosses. Le moteur 35 peut aussi comprendre un rotor 38 composé d'un aimant permanent et un stator 36 ayant des bobines 64a, 64b et 64c. L'inverseur 48 comprend une pluralité de transistors 61a, 61b, 61c, 63a, 63b et 63c qui sont reliés au circuit de contrôle 47. Le circuit de contrôle 47 contrôle les opérations de commutation de ces transistors 61a, 61b, 61c, 63a, 63b et 63c. Dans l'inverseur 48, ces transistors sont divisés en deux groupes les transistors du côté positif 61a, 61b et 61c, et transistors du côté négatif 63a, 63b et 63c. Les transistors du côté positif 61a, 61b et 61c forment le bras supérieur, et les transistors du côté négatif 63a, 63b et 63c forment le bras inférieur de l'inverseur 48. A la fois les transistors du côté positif et les transistors du côté négatif sont reliés à une source de courant continu 65 extérieure, telle qu'une batterie, par le condensateur 51. En outre, des diodes 66a, 66b, 66c, 67a, 67b et 67c sont connectées respectivement entre les émetteurs et les collecteurs des transistors 61a, 61b, 61c, 63a, 63b et 63c. Ces diodes retournent un contre-courant généré par le moteur triphasé 35 à la source de courant continu 65. Précisément, quand le fonctionnement du moteur 35 est arrêté, ou quand l'écrêtage (c'est-à-dire la coupe de la partie basse ou haute d'une onde, ou les deux) de la modulation par impulsions et codage est désactivé, les diodes 66a, 66b, 66c, 67a, 67b et 67c créent une force contre- électromotrice, générée par les bobines 64a, 64b et 64c du moteur 35, appliquée à la source de courant continu 65. Habituellement, la capacité interne de chacune des diodes 66a, 66b, 66c, 67a, 67b et 67c est réglée à la même capacité interne que chacun des transistors 61a, 61b, 61c, 63a, 63b et 63c. De plus, ces diodes protègent les transistors des dommages dus à la force contre- électromotrice. De plus, chacune des bases des transistors 61a, 61b, 61c, 63a, 63b et 63c est connectée à un circuit de contrôle 47. Les collecteurs des bras supérieurs (c'est-à-dire les transistors 61a, 61b et 61c) et les émetteurs des bras inférieurs (c'est-à-dire les transistors 63a, 63b et 63c) sont connectés à la source de courant continu pour fournir du courant aux transistors. Le condensateur 51 est connecté entre les pôles de la source de courant continu pour lisser le courant fourni au moteur 35. En fonctionnement, le circuit de contrôle 47 envoie des signaux de contrôle aux transistors 61a, 61b, 61c, 63a, 63b et 63c. Quand le compresseur doit être arrêté, les opérations de commutation de ces transistors sont d'abord momentanément désactivées. Ensuite, alors que les bras supérieurs (c'est à dire les transistors 61a, 61b et 61c) sont maintenus dans un état désactivé, les bras inférieurs (c'est à dire les transistors 63a, 63b et 63c) sont activés pour une période de temps qui n'est pas inférieure à un temps prédéterminé. Par cette procédure, le fonctionnement du compresseur est stoppé complètement et doucement. 8 2818330 Dans l'inverseur 48, quand le compresseur fonctionne sous des conditions normales, les transistors 61a, 61b, 61c, 63a, 63b et 63c reçoivent des signaux de contrôle du circuit de contrôle 47, et l'inverseur 48 convertit le courant continu fourni par la source de courant continu 65 en un courant triphasé ayant une différence de phase convenable pour le fonctionnement du moteur 35. Le courant triphasé est fourni au moteur 35. Comme décrit ci-dessus, dans le compresseur selon les divers modes de réalisation de la présente invention, du fait que le condensateur est en contact avec le carter d'aspiration, le transfert de chaleur à partir du condensateur est effectivement facilité. De plus, les dimensions totales du compresseur actionné par moteur sont réduites et le coût de fabrication du compresseur est aussi réduit. Bien que la présente invention ait été décrite avec ses modes de réalisation préférés, l'invention n'est pas limitée à ceux-ci. L'homme du métier comprendra que d'autres modes de réalisation, variantes et modifications de l'invention apparaîtront à l'homme du métier à la lecture de la description précédente. REVENDICATIONS 1. Compresseur actionné par moteur (10), caractérisé en ce qu'il comprend: un carter (15) comprenant un carter d'aspiration (13) pour l'introduction d'un réfrigérant, ledit carter (15) comprenant une partie de compression et un moteur (35) pour actionner ladite partie de compression et comprimer le réfrigérant; et un condensateur (51) pour lisser un courant fourni pour faire fonctionner ledit moteur (35), ledit condensateur (51) étant en contact avec ledit carter d'alimentation (13). 2. Compresseur actionné par moteur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une chambre de réception est formée dans ledit carter d'aspiration (13), et en ce que le ledit condensateur (51) est inséré dans ladite chambre de réception. 3. Compresseur actionné par moteur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: un carter (15) pour une partie de compression, un moteur (35) et un condensateur (51), en contact avec ledit carter (15) et disposé dans l'une d'une pluralité d'orientations relativement à la direction axiale dudit carter. 4. Compresseur actionné par moteur (10) selon la revendication 3 caractérisé en ce que ledit condensateur (51) est disposé sur une partie extérieure dudit carter (15). 5. Compresseur actionné par moteur (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit condensateur (51) est disposé sur une partie dudit carter (15), généralement opposée à un orifice d'aspiration (44) dudit carter. 6. Compresseur actionné par moteur (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit condensateur (51) est disposé sur une partie intérieure dudit carter (15). 7. Compresseur actionné par moteur (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit carter (15) comprend un carter d'aspiration (13) pour l'introduction d'un réfrigérant.