Brevet FR2973083A1 — publié le 20120928

CONTEXTE DE L'INVENTION La présente demande concerne un compresseur à spirales dans lequel un contrepoids est incorporé dans le raccordement d'entraînement de sorte qu'il entoure un bloc de glissement. Les compresseurs à spirales sont connus et ont été largement utilisés dans des applications de compression de réfrigérant. Dans un compresseur à spirales typique, un premier élément de spirale a une base et un enroulement généralement en spirale s'étendant perpendiculairement à partir de la base. Le premier élément de spirale se raccorde aux enroulements d'un deuxième élément de spirale. Le deuxième élément de spirale est entraîné pour décrire un mouvement orbital par un raccordement d'entraînement par rapport au premier élément de spirale, et lorsqu'il décrit le mouvement orbital, les enroulements se déplacent les uns par rapport aux autres pour prendre le réfrigérant au piège, et diminuent ensuite la taille des chambres de compression pour comprimer le réfrigérant. Un type standard de raccordement d'entraînement comprend un dénommé « bloc de glissement ». Le bloc de glissement entoure une broche excentrique sur un arbre d'entraînement. Le bloc de glissement se raccorde vers le haut dans un bossage dans le deuxième élément de spirale. Lorsque l'arbre est entraîné pour tourner, la broche excentrique se déplace de manière excentrique et une face d'entraînement relativement plate sur la broche met en prise une face d'entraînement relativement plate sur le bloc de glissement pour amener les enroulements à être maintenus en contact et les enroulements à décrire une orbite les uns par rapport aux autres. Les contrepoids sont également utilisés dans les compresseurs à spirales. On sait incorporer un contrepoids dans la zone du raccordement d'entraînement, de sorte qu'il entoure et est fixé sur le bloc de glissement. RESUME La présente invention concerne un compresseur à spirales comprenant un premier élément de spirale et un deuxième élément de spirale, chacun parmi les premier et deuxième éléments de spirale ayant une base et un enroulement généralement en spirale s'étendant à partir de leur base. Le deuxième élément de spirale a un bossage s'étendant à distance de la base dans une direction opposée à l'enroulement. Un moteur entraîne un arbre d'entraînement, qui a une broche excentrique s'étendant vers le haut dans un bloc de glissement. Le bloc de glissement est reçu entre la broche et une surface intérieure du bossage. Le bloc de glissement a un alésage interne qui reçoit la broche excentrique et une surface d'entraînement généralement plate sur une étendue circonférentielle limitée destinée à être mise en prise par une surface d'entraînement plate sur la broche excentrique. Un contrepoids est positionné sur une périphérie externe du bloc de glissement. Le contrepoids a un axe central et un deuxième axe est défini parallèlement à l'axe central. Le deuxième axe comprend un point sur la surface d'entraînement plate du bloc de glissement, avec la surface d'entraînement plate du bloc de glissement qui définit un plan et un angle non nul défini entre le deuxième axe et le plan. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'axe central définit un premier plan et le deuxième axe définit un deuxième plan parallèle au premier plan, avec la surface d'entraînement plate du bloc de glissement qui comprend un troisième plan et un angle non nul défini entre les deuxième et troisième plans. Selon un mode de réalisation de l'invention, une caractéristique de positionnement est prévue entre le contrepoids et le bloc de glissement. Dans un mode de réalisation, la caractéristique de positionnement est une partie plate prévue entre le contrepoids et le bloc de glissement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le contrepoids a une partie annulaire entourant le bloc de glissement, et une partie d'extension s'étendant vers le haut et entourant partiellement une surface périphérique externe du bossage. Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie d'extension a une 25 surface inclinée s'étendant à partir de la partie annulaire dans la partie d'extension. Selon un mode de réalisation de l'invention, le deuxième angle est défini à partir de la surface inclinée par rapport à un plan qui est perpendiculaire à un axe d'entraînement de l'arbre d'entraînement, le deuxième angle étant compris 30 entre 20° et 60°. Selon un mode de réalisation de l'invention, une étendue circonférentielle de la partie d'extension est formée selon un troisième angle par rapport à une surface supérieure de la partie annulaire, avec le troisième angle qui est compris entre 95° et 125°. Selon un mode de réalisation de l'invention, un palier à huile hydrodynamique est positionné entre une surface interne du bossage et une surface externe du bloc de glissement. Ces caractéristiques de la présente invention, ainsi que les autres, ressortiront plus clairement d'après la description suivante et les dessins dont la partie suivante est une brève description. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue en coupe d'un compresseur à spirales. La figure 2A est une vue de dessus d'un contrepoids. La figure 2B est une vue en coupe prise sur la ligne A-A de la figure 2A. La figure 2C est une vue de dessous d'un contrepoids et d'un bloc de glissement combinés. La figure 2D représente une caractéristique graphique de la 15 combinaison de la figure 2C. La figure 3 représente une caractéristique en variante. DESCRIPTION DETAILLEE Un compresseur 20 est illustré sur la figure 1 ayant un moteur 20 d'entraînement 122 entraînant un arbre 24. L'arbre 24 est pourvu d'une broche excentrique 26. Un bloc de glissement 28 a un alésage entourant la broche excentrique 26. Comme on le sait, le bloc de glissement et la broche ont chacun une section généralement cylindrique sur une bonne partie de l'étendue circonférentielle des deux. Cependant, une face d'entraînement 25 relativement plate est formée à la fois sur la broche excentrique et le bloc de glissement sur une étendue circonférentielle limitée. Ces deux surfaces d'entraînement relativement plates sont amenées en contact pour amener un élément de spirale décrivant une orbite 21 à décrire une orbite par rapport à un élément de spirale ne décrivant pas d'orbite 22. De plus, un couplage non 30 rotatif, tel qu'un couplage Oldham, peut être positionné pour provoquer le mouvement orbital, comme cela est connu. Alors que le terme « face plate » a été utilisé pour décrire des surfaces sur la broche excentrique et le bloc de glissement, en pratique, il peut y avoir une forme légèrement incurvée ou cylindrique sur l'une ou les deux, et le terme « plat » doit être interprété avec 35 cela à l'esprit. Un contrepoids 30 entoure le bloc de glissement 28. Comme représenté, une bague cylindrique 36 sur le contrepoids 30 entoure le bloc de glissement 28 et une partie d'extension 34 s'étend vers le haut de sorte qu'elle entoure de manière circonférentielle un bossage 32 qui reçoit le bloc de glissement 28 et la broche excentrique 26. Comme représenté, un palier à huile hydrodynamique 400 est positionné entre la périphérie interne du bossage 32 et la périphérie externe du bloc de glissement 28. Comme cela est bien connu dans les compresseurs à spirales, le réfrigérant à comprimer entre dans le compresseur 20 par un tube d'aspiration 160 et s'écoule dans une chambre de pression d'aspiration 101 entourant le moteur 122. Ce réfrigérant remonte dans les chambres de compression 105 formées entre les éléments de spirale, et est comprimé et distribué dans une chambre de pression de refoulement 102. A partir de la chambre de pression de refoulement 102, le réfrigérant s'écoule vers l'extérieur en passant par un tube 103. La figure 2A est une vue de dessous du contrepoids 30. Comme représenté, un alésage 40 est formé à l'intérieur du contrepoids, et est reçu de manière ferme sur la périphérie externe du bloc de glissement 28. Le contrepoids 30 a un axe central 59 qui est un centre de poids pour le contrepoids. Comme représenté sur la figure 2B, un angle A est défini au niveau d'une partie externe formant rampe 50 qui s'étend vers le haut dans la partie d'extension 34. L'angle A peut être compris entre 20° et 60°. Dans certains modes de réalisation, cet angle peut être complètement omis. Comme représenté sur la figure 2C, lorsque le bloc de glissement 28 est reçu à l'intérieur de l'alésage 40, il y a une face d'entraînement plate 62 sur l'alésage intérieur 60 du bloc de glissement 28. La périphérie externe de la broche excentrique 26 est représentée et peut être observée comme ayant une face d'entraînement de couplage 99. Comme représenté, la périphérie externe de la broche excentrique 26 a également une partie cylindrique 98 à des emplacements espacés de la surface d'entraînement plate 99. De manière similaire, on trouve une partie cylindrique 61 faisant partie de l'alésage 60 du bloc de glissement 28. Comme représenté, la périphérie interne de l'alésage 40 est prévue 35 avec un méplat 300, comme l'est la périphérie externe du bloc de glissement 28. Ceci garantit le bon positionnement du contrepoids sur le bloc de glissement. Comme représenté sur la figure 2D, un axe 159 parallèle à l'axe 59 peut être défini. L'axe 159 a un point X qui est sur la surface d'entraînement plate 62. Le plan de la surface d'entraînement plate 62 et l'axe 159 définissent un angle B. En pratique, cet angle est non nul et peut être compris entre 6° et 40° et plus particulièrement entre 5° et 20°, et plus particulièrement entre 6° et 20°. Dans un mode de réalisation, l'angle est compris entre 7,5° et 17,5°. En ayant cette relation entre la surface d'entraînement plate 62 et l'axe 10 central de contrepoids 59, on obtient un meilleur contrôle du fonctionnement du compresseur à spirales. L'angle fournit une force de fermeture supplémentaire et un meilleur contrôle pour maintenir les enroulements en contact pendant la compression. La force centrifuge créée par les éléments mobiles a une partie pour maintenir les enroulements en contact et l'utilisation du contrepoids limite 15 légèrement cette force centrifuge. Ainsi, cet angle fournit une force supplémentaire. D'une part, si l'angle est trop petit, il peut ne pas y avoir suffisamment de force, mais une force excessive est également indésirable. Ainsi, les plages mentionnées fournissent des avantages précieux. La figure 3 représente un contrepoids en variante 198, dans lequel la 20 partie d'extension 200 et la bague 202 sont généralement telles que représentées dans le précédent mode de réalisation. Cependant, un bord circonférentiel 204 de la partie d'extension 200 est formé selon un angle C par rapport à une surface supérieure de la partie annulaire 202. Cette surface aide à diriger l'écoulement d'huile jusqu'aux surfaces appropriées. Dans les modes 25 de réalisation, l'angle C peut être compris entre 95° et 125 et dans un mode de réalisation il est de 110°. Bien qu'un mode de réalisation de la présente invention a été décrit, l'homme du métier reconnaît que certaines modifications se trouvent dans la portée de la présente invention. Pour cette raison, les revendications suivantes 30 doivent être étudiées pour déterminer la véritable portée et le véritable contenu de la présente invention. REVENDICATIONS1. Compresseur à spirales (20) comprenant : un premier élément de spirale (22) et un deuxième élément de spirale (21), chacun desdits premier et deuxième éléments de spirale ayant une base et un enroulement généralement en spirale s'étendant à partir de leur base , ledit deuxième élément de spirale (21) ayant un bossage (32) s'étendant à distance de ladite base dans une direction opposée audit enroulement ; un moteur (122) pour entraîner un arbre d'entraînement (24), ledit arbre d'entraînement ayant une broche excentrique (26), ladite broche excentrique s'étendant vers le haut dans un bloc de glissement (28), ledit bloc de glissement étant reçu entre ladite broche et une surface intérieure dudit bossage, et ledit bloc de glissement ayant un alésage interne (60) qui reçoit ladite broche excentrique et ayant une surface d'entraînement généralement plate (62) sur une étendue circonférentielle limitée destinée à être mise en prise par une surface d'entraînement plate (99) sur ladite broche excentrique ; un contrepoids (30 ; 198) positionné sur une périphérie externe dudit bloc de glissement (28) ; et ledit contrepoids ayant un axe central (59) et un deuxième axe (159) qui est défini parallèlement audit axe central, avec ledit deuxième axe qui comprend un point (X) sur ladite surface d'entraînement plate (62) dudit bloc de glissement, avec ladite surface d'entraînement plate (62) dudit bloc de glissement qui définit un plan, et un angle non nul (B) défini entre ledit deuxième axe et ledit plan. 2. Compresseur à spirales selon la revendication 1, dans lequel ledit angle (B) est compris entre 6° et 40°. 3. Compresseur à spirales selon la revendication 1, dans lequel ledit angle (B) est compris entre 5° et 20°. 4. Compresseur à spirales selon la revendication 3, dans lequel ledit angle (B) est compris entre 7,5° et 17,5°.35. Compresseur à spirales selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel une caractéristique de positionnement est prévue entre ledit contrepoids (30) et ledit bloc de glissement (28). 6. Compresseur à spirales selon la revendication 5, dans lequel ladite caractéristique de positionnement est une partie plate (300) prévue entre le contrepoids et le bloc de glissement. 10 7. Compresseur à spirales selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ledit contrepoids (30 ; 198) a une partie annulaire (36 202) entourant ledit bloc de glissement (28), et une partie d'extension (34 ; 200) s'étendant vers le haut et entourant partiellement une surface périphérique externe dudit bossage (32). 15 8. Compresseur à spirales selon la revendication 7, dans lequel ladite partie d'extension (34) a une surface inclinée (50) s'étendant à partir de ladite partie annulaire (36) dans ladite partie d'extension (34). 20 9. Compresseur à spirales selon la revendication 8, dans lequel un deuxième angle (A) est défini à partir de la surface inclinée (50) par rapport à un plan qui est perpendiculaire à un axe d'entraînement de l'arbre d'entraînement (24), ledit deuxième angle (A) étant compris entre 20° et 60°. 25 10. Compresseur à spirales selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel une étendue circonférentielle (204) de ladite partie d'extension (200) est formée selon un troisième angle (C) par rapport à une surface supérieure de ladite partie annulaire (202), avec ledit troisième angle qui est compris entre 95° et 125°. 30 11. Compresseur à spirales selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel un palier à huile hydrodynamique (400) est positionné entre une surface interne dudit bossage (32) et une surface externe dudit bloc de glissement (28). 35