Brevet FR2822905A1 — publié le 20021004

palier lisse (67). 1 2822905 COMPRESSEUR ALTERNATIF Domaine de l' invention La présente invention concerne un compresseur alternatif destiné à être utilisé dans un appareil d'air conditionné de véhicule. Plus particulièrement, cette invention concerne un compresseur alternatif qui a une efficacité d'aspiration du réfrigérant améliorce. Description de l'art antérieur Un compresseur à plateau incliné ou un compresseur à plateau oscillant peuvent être considérés comme étant des compresseurs alternatifs. Sur la figure 1, un compresseur à plateau oscillant 100 connu utilisé dans un appareil d'air conditionné de véhicule est montré. Le carter du compresseur 100 comprend un carter avant 2, un bloc cylindres 1, et un carter arrière 3. Un arbre d'entraînement 7 est prévu pour passer à travers le centre du carter avant 2 et du bloc-cylindres 1. L'arbre d'entraînement 7 est supporté en rotation par le carter avant 2 et le bloc-cylindres 1 par l'intermédiaire des roulements 8a et 8b. Dans le bloc-cylindres 1, une pluralité d'alésages cylindriques 5 sont disposés équiangulairement autour d'un axe de l'arUre d'entraînement 7. Dans chacun des alésages cylindriques 5, un piston 16 est monté coulissant. Les pistons 16 sont animés d'un mouvement alternatif de va et vient dans la direction parallèle à l'axe de l'arUre d'entraînement 7. 2 0 Un rotor 9 est fixé à l' arbre d' entraînement 7 pour tourner en même temps que lui. Le carter avant 2, et le bloc-cylindres 1 définissent ensemble une chambre à manivelle 4. Dans celle-ci est monté un plateau incliné 6 ayant un trou de pénétration 6c dans sa partie centrale, à travers lequel l'arbre d'entraînement 7 pénètre. Le rotor 9 et le plateau incliné 6 sont connectés par un mécanisme de pivot 11 comprenant un plot et un trou oblong. Le mécanisme de pivot 11 permet au plateau incliné 6 de varier son angle d'inclinaison par rapport à l'arbre d'entraînement 7. Au plateau incliné 6, un plateau oscillant 14 ayant généralement une forme annulaire est fixé de manière à pouvoir tourner par l'intermédiaire d'une butée 12 et d'un roulement radial 13. Le plateau oscillant 14 est engagé avec un élément de blocage en rotation 17. La partie basse du plateau oscillant 14 est bloquée en rotation autour de l'arbre d'entraînement 7 par l'élément de blocage en rotation 17, mais peut effectuer un mouvement d'oscillation. 2 2822905 Le plateau d'oscillation 14 et le piston 16 sont connoctés par une bielle par l'intermédiaire de liaisons rotules 15a, 15b. La bielle 15 est capable de mouvements d'oscillation par rapport au plateau oscillant 14 et par rapport au piston 16, grâce à la liberté des rotules 15a, 15b. Un plateau à valves 20 est interposé et fixé entre le bloc-cylindres 1 et le carter arrière 3. Dans le plateau à valves 20, un trou d'aspiration a mettant en communication fluide une chambre d'aspiration 18 et l'alésage cylindrique 5 est alésé pour chacun de s alé sages cylindriques 5. Le passage de réfrigérant par le trou d'aspiration 20a est régulé par un clapet d'aspiration à lame 21 qui est monté sur la face gauche (sur la figure) du plateau à valves 20. L'amplitude de la courbure du clapet d'aspiration à lame 21 est limitée par le fond 23b d'une rainure de limitation 23' qui est prévue sur l'extrémité droite (sur la figure) du bloc-cylindres 1. Dans le plateau à valves 20, un trou de refoulement 20b, faisant communiquer de manière fluide l'alésage cylindrique 5 et une chambre de refoulement 19, est alésé pour chacun des alésages cylindriques 5. Un passage de réfrigérant à travers le trou de refoulement 20b est régulé par un clapet de refoulement à lame 22 qui est monté sur la surface droite (sur la figure) du plateau à valves 20. 2 0 L' amplitude de la courbure du clapet de refoulement à lame 22 est limitée par une coiffe de clapet 30 qui est montée sur le clapet de refoulement à lame 22. Un embrayage électromagnétique 24 est prévu à l'extrémité gauche de l'arbre d'entraînement 7. Quand l'embrayage électromagnétique 24 est mis en marche, une force d'entraînement extérieure est transmise à l'arbre de transmission 7. Quand l'arUre de transmission 7 est entrainé par une source d'énergie extérieure (non montrce), le rotor 9 tourne aussi autour de l'axe de l'artre de transmission 7 conjointement avec celui-ci. Le plateau incliné 6 est aussi mis en rotation par le rotor 9 par l'intermédiaire du mécanisme de pivot 11. Simultanément avec la rotation du plateau incliné 6, sa partie périphérique exécute un mouvement d'oscillation. Conjointement avec le mouvement d'oscillation du plateau incliné 6, le plateau oscillant 14 exécute aussi un mouvement d' o scillation mais sans rotation autour de l' arbre de transmission 7. Seule une composante du mouvement dans une direction axiale parallèle à l'axe de l'arbre de transmission 7 de la partie 3 2822905 périphérique du plateau oscillant 14 est transmise aux pistons 16 par l'intermédiaire des bielles de connection 15. I1 en résulte que les pistons 16 effectuent un mouvement de va et vient dans chaque alésage cylindrique 5. Le principe du fonctionnement d'un circuit de réfrigération consiste à répéter l'introduction du réfrigérant venant d'un circuit de rétrigération extérieur (non montré) par l'intermédiaire de la chambre d'aspiration 18 dans l'alésage cylindrique 5, et ensuite à comprimer le réfrigérant avec le piston alternatif 16, et à refouler par l'intermédiaire de la chambre de refoulement 19 vers le circuit de réfrigération extérieur. Toutefois, ce compresseur classique a le défaut suivant. Sur la figure 2 qui est une vue en coupe axiale de l'alésage cylindrique 5, la rainure de limitation 23' a la forme d'un croissant unique disposé symétriquement par rapport à l'axe de symétrie X du clapet d'aspiration à lame 21. L'extrémité du clapet d'aspiration à lame 21 s'avance dans la partie en croissant de la rainure de limitation 23'. Le mouvement alternatif du piston 16 peut être divisé en une course d'aspiration et une course de refoulement. Pendant la course d'aspiration, le trou de refoulement 20b est fermé sous l' action du clapet de refoulement à lame 22, et le trou d'aspiration 20a est ouvert sous l'action du clapet d'aspiration à lame 21. Comme le montrent les figures 2 et 3, le réfrigérant ayant passé par le trou d'aspiration 20a, circule sensiblement en direction de la rainure de limitation 23' le long de la surface latérale du clapet d'aspiration à lame 21, comme indiqué par la flèche L1. Le réfrigérant pénètre dans la rainure de limitation 23', change ensuite de direction d'environ 90 dogrés vers à la fois la gauche et la droite, comme indiqué par la flèche L2. Un changement abrupt de direction du courant de 90 dogrés est malaisé de sorte que le réfrigérant ne coulera pas tranquillement au point de déflexion. I1 en résulte que, 3 0 pendant la course d' aspiration, l' état du courant de réfrigérant dans la rainure de limitation 23 devient turbulent, si bien que le rétrigérant peut stagner à cet endroit, entraînant une baisse de l'efficacité d'aspiration du compresseur. Résumé de l' invention L'objet de la présente invention est de proposer un compresseur alternatif ayant des rainures de limitation qui permettent de supprimer l' apparition de courant turbulent de réfrigérant dans celle s-ci, de façon 4 2822905 telle que l'efficacité d'aspiration du compresseur puisse étre améliorée. La section axiale de la rainure de limitation selon la présente invention a une forme qui réduit l' angle de déflexion du flux de réfrigérant dan s la rainure de limitation. Selon la présente invention, la section axiale de la rainure de limitation comprend la réunion de deux croissants qui sont partiellement superposés et décalés l'un par rapport à l'autre. Ainsi, dans son ensemble, la rainure de limitation possède deux parois latérales décalée s l'une par rapport à l' autre. Au point d' intersection des deux arcs extérieurs des deux croissants, c'est-à-dire au point d'intersection des deux parois latérales décalées, est formoe une créte faisant face à l' axe central de l'alésage cylindrique et s ' étendant sur une courte distance dans une direction axiale de l'alésage cylindrique. Le réfrigérant qui pénètre dans la rainure de limitation est séparé par cette créte en deux courants qui se dévient dans les directions droite et gauche. Comme les deux parois latérales droite et gauche de la rainure de limitation concernces par le rétrigérant sont plus décalées, l'angle de déflexion de la ligne de courant du réfrigérant qui pénètre dans la rainure de limitation est significativement inférieur à 90 degrés. Ainsi, l' angle de déflexion du courant de réfrigérant dans la rainure de limitation est réduit. Plus l'angle de déflexion du courant de réfrigérant est petit, plus le courant de réfrigérant au point de bifurcation est tranquille. Il en résulte que l'on arrive ainsi à supprimer l' apparition de turtulences dans le courant et la stagnation dans la rainure de limitation et que l'efficacité d'aspiration du compresseur est améliorce. D'autres objets, caractéristiques et avantages de cette invention seront mieux compris à partir de la description suivante des modes de réalisation prétérés en référence aux dessins dans lesquels: Brève description des dessins la fgure 1 est une vue en coupe verticale d'un compresseur à plateau oscillant selon la technique connue; la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un alésage cylindrique comprenant une rainure de limitation selon la technique connue; la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un alésage cylindrique de la figure 2; la fgure 4 est une vue en coupe axiale d'un alésage cylindrique comprenant une rainure de limitation selon un premier mode de réalisation de l'invention; 2822905 la figure 5 est une vue en coupe axiale d'un alésage cylindrique comprenant une rainure de limitation selon un second mode de réalisation de 1' invention; et la figure 6 est une vue en coupe axiale d'un alésage cylindrique comprenant une rainure de limitation selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Description détaillée des modes de réalisation préférés La figure 4 représente une vue en coupe axiale de l'alésage cylindrique 5 comprenant une rainure de limitation 23 selon un premier mode de réalisation de l'invention. La rainure de limitation 23 a une forme comprenant la réunion de deux croissants partiellement superposés qui ont été décalés l'un par rapport à l'autre et agencés pour être symétriques par rapport à l' axe de symétrie X du clapet d' aspiration à lame 21. Au point d'intersection des arcs extérieurs des deux croissants est formoe une aréte 23a qui fait face à l'axe central Z de l' alésage cylindrique 5 (c'est- à-dire la direction perpendiculaire à la feuille) et s'étend sur une courte distance dans la direction axiale Z de l'alésage cylindrique 5. Pendant la course d'aspiration du piston 16, le trou de refoulement 20b est fermé sous l'action du clapet de refoulement à lame 22, et le trou d'aspiration 20a est ouvert sous l'action du clapet d'aspiration à lame 21. En se rétérant à la figure 4, le réfrigérant qui à traversé le trou d'aspiration 20a, s'écoule généralement en direction de la rainure de limitation 23 le long de la surface latérale de lame de clapet du clapet d'aspiration à lame 21, comme indiqué par une flèche L1, puis il pénètre dans la rainure de limitation 23 et est dévié en deux courants vers la gauche et vers la droite par l'aréte 23a comme indiqué par les flèches L3. Comme les deux parois latérales 23e, 23f de la rainure de limitation 23 sont plus décalées par rapport à l'aréte 23a, l'angle de déflexion de la ligne de flux du réfrigérant qui pénètre dans la rainure de limitation 23 est significativement inférieur à 9 0 dogrés. Aussi, l' angle de déflexion du courant de réfrigérant dans la rainure de limitation 23 est réduit. Ensuite, le réfrigérant est guidé doucement respectivement le long des parois en forme d'arc 23e et 23f dans l'alésage cylindrique 5 sans causer ni turbulence ni stagnation. Il en résulte que l'apparition de turbulences dans le courant et la stagnation dans la rainure de limitation peuvent étre supprimoes, et par conséquent l'efficacité d'aspiration du compresseur est améliorce. 6 2822905 La figure 5 est une vue en coupe axiale de l'alésage cylindrique 5 montrant une rainure de limitation 23 selon un second mode de réalisation de 1' invention. La rainure de limitation 23 a une forme comprenant la réunion de deux croissants partiellement superposés qui ont été décalés l'un par rapport à l'autre et agencés pour être symétriques par rapport à l' axe de symétrie X du clapet d'aspiration à lame 21. Au point d'intersection des arcs extérieurs des deux croissants est formoe une arête 23a qui fait face à l'axe central Z de l'alésage cylindrique 5 et s'étend sur une courte distance dans la direction axiale Z. Dans ce mode de réalisation, l'arête 23a fait saillie, plus que dans le premier mode de réalisation, vers l'axe Z de l'alésage cylindrique 5 au point que l'extrémité de l'arête 23a touche presque la circonférence 5w de l'alésage cylindrique 5. En outre, une gorge 2 lb est prévue à l'extrémité du clapet d'aspiration à lame 21 pour recevoir sans la toucher l'arête saillante 23a. Les fonctions et avantages de la rainure de limitation 23 selon ce mode de réalisation sont les mêmes que pour le premier mode de réalisation. La figure 6 est une vue en coupe axiale de l'alésage cylindrique 5 montrant une rainure de limitation 25 selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. Ladite section de ladite rainure de limitation 25 perpendiculaire à l'axe dudit alésage cylindrique 5 a une forme comprenant la réunion de deux croissants partiellement superposés qui ont été décalés l'un par rapport à l'autre et est symétrique par rapport à un axe Y qui est situé en une position pivotée par rapport audit axe de symétrie X du clapet d'aspiration à lame 21. Au point d'intersection des arcs extérieurs 25a et 25b des deux croissants est formoe une arête 25d qui fait face à l'axe central Z de l'alésage cylindrique 5 et s'étend sur une courte distance dans la direction axiale Z. Dans ce mode de réalisation, l'arête 25d a une forme relativement plus douce et régulière. L'extrémité 21c du clapet d'aspiration à lame 21 s'étend dans la rainure de limitation 25, et un côté (gaucheJ de l'extrémité 21C est proche du bord d'extrémité de l'arc b. Pendant la course d'aspiration du piston 16, le trou de refoulement b est fermé sous l'action du clapet de refoulement à lame 22, et le trou d'aspiration 20a est ouvert sous l'action du clapet d'aspiration à lame 21. Comme le montre la FIG. 6, le réfrigérant qui a traversé le trou d'aspiration 20a circule sensiblement en direction de la rainure de limitation 25 le long de la surface latérale de la lame de clapet du clapet d'aspiration à lame 21, comme indiqué par une flèche L1. Alors, tout le 7 2822905 réfrigérant qui entre dans la rainure de limitation 25 est dévié vers la droite par la paroi latérale de l'arc 25b. Comme cette paroi latérale fait face obliquement à la direction d' entrée du réfrigérant, l ' angle de déflexion de la ligne de courant du réfrigérant entrant dans la rainure de limitation 25 est significativement inférieur à 90 dogrés comme indiqué par la flèche L5. Ainsi, l'angle de déflexion du courant de réfrigérant dans la rainure de limitation 25 peut être réduit. Ensuite, le rétrigérant est guidé doucement le long de l'arc 25a dans l'alésage cylindrique 5. Il en résulte que l'apparition de turbulences dans le courant et la stagnation dans la rainure de limitation 25 peuvent être supprimées, et par conséquent l'efficacité d'aspiration du compresseur est améliorce. Il est possible de chanfreiner les parties d'intersection entre chacun des arcs extérieurs des deux croissants et le cercle 5w de l'alésage cylindrique 5. Comme le montrent les FIG. 4 et 5, on peut aussi chanfreiner les parties d'intersection 23b (situées à la fois à droite et à gauche) entre chacun des arcs 23e, 23f des deux croissants et le cercle 5w de l'alésage cylindrique 5, comme suggéré par la ligne en pointillés. Comme le montre la figure 6, on peut chanfreiner la partie d'intersection 25c (situce seulement à droite) entre l'arc extérieur du croissant 25a et le cercle 5w de l'alésage cylindrique 5, comme suggéré par la ligne en pointillés. Le compresseur alternatif selon l' invention propose donc une forme de rainure de limitation qui dévie doucement et tranquillement d'un angle significativement inférieur à un angle droit le courant de réfrigérant qui pénètre dans la rainure de limitation sans causer ni turbulence ni stagnation. Ainsi, il est possible avec la présente invention d'améliorer l'efficacité d'aspiration du compresseur. Bien que le compresseur utilisé comme exemple pour expliquer l'invention soit un compresseur du type plateau oscillant, il est bien sûr possible d'appliquer aussi la présente invention à un compresseur du type plateau incliné. 8 2822905 REVENDICATIONS 1. Compresseur alternatif (100) comprenant: un carter avant (2); un bloccylindres (1); un carter arrière (3); un plateau à valves (20) qui est interposé et fixé entre ledit bloc cylindres (1) et ledit carter arrière (3); une pluralité de pistons (16) montés coulissants dans chacun des alésages cylindriques (5) prévus dans ledit bloc-cylindres (1); un mécanisme d'entraînement (7, 9, 11, 6, 14, 15) qui entraîne en mouvement de va-et-vient chaque piston (16) à l'intérieur de chacun desdits alésages cylindriques (5); une chambre d'aspiration (18) définie par ledit plateau à valves (20) et ledit carter arrière (3); un clapet d'aspiration à lame (21) monté sur ledit plateau à valves (20) pour réguler le passage de réfrigérant à travers le trou d'aspiration (20a) alésé dans ledit plateau à valves (20), une rainure de limitation (23) prévue à une extrémité dudit bloc cylindres (1) pour limiter la courbure dudit clapet d'aspiration à lame (21), caractérisé en ce que une section de ladite rainure de limitation (23) perpendiculaire à l'axe dudit alésage cylindrique (5) a une forme comprenant la réunion de deux croissants décalés l'un par rapport à l'autre et partiellement superposés l'un sur l'autre. 2. Compresseur alternatif (100) selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que ladite section de ladite rainure de limitation (23) perpendiculaire à l' axe dudit alé sage cylindrique (5) est symétrique par rapport à un axe symétrique (X) dudit clapet d'aspiration à lame (21) et l'extrémité dudit clapet d'aspiration à lame (21) s'étend dans ladite rainure de limitation (23). 3. Compresseur alternatif (100) selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que l' arête (2 3 a) qui est formée au point d ' intersection des deux arcs extérieurs desdits deux croissants qui fait face à l'axe central dudit alésage cylindrique (5) et qui s'étend sur une courte distance dans la 9 2822905 direction axiale dudit alésage cylindrique (5), fait saillie vers ladite extrémité dudit clapet d'aspiration à lame (21). 4. Compresseur alternatif ( 100) selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que l' aréte (23 a) formée au point d'intersection de s deux arcs extérieurs desdits deux croissants qui fait face à l'axe central dudit alésage cylindrique (5) et qui s'étend sur une courte distance dans la direction axiale dudit alésage cylindrique (5), fait saillie au point que l'extrémité de ladite aréte (23a) atteint presque la périphérie (5w) dudit alésage cylindrique, et l'extrémité dudit clapet d'aspiration à lame (21) est pourvu d'une rainure (21 b) pour recevoir sans toucher ladite extrémité de ladite aréte (23a). 5. Compresseur alternatif ( 100) selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que; ladite section de ladite rainure de limitation (25) perpendiculaire à l' axe dudit alésage cylindrique (5) est symétrique par rapport à un axe (Y) qui est situé en une position pivotée par rapport audit axe symétrique (X) dudit clapet d'aspiration à lame (21). 6. Compresseur alternatif (100) selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que d' autres parties en aréte situces aux points d' intersection (2 3b) entre chacun des deux arcs extérieurs (23e, 23f) desdits deux croissants et ladite circonférence (5w) dudit alésage cylindrique (5) sont chanfreinces. 7. Compresseur alternatif ( 100) selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que une autre partie en aréte située au point d' intersection (2 5c) entre une aréte extérieure de l'un des deux croissants et ladite cTrconférence