Brevet FR3063778A1 — publié le 20180914

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un turbocompresseur centrifuge, et en particulier à un turbocompresseur centrifuge à double étage. Arrière-plan de l'invention Comme cela est connu, un turbocompresseur centrifuge à double étage comporte notamment : - un carter hermétique, - un arbre d'entraînement agencé en rotation à l'intérieur du carter hermétique et s'étendant le long d'un axe longitudinal, - un élément de rouet monobloc relié à l'arbre d'entraînement et comportant un premier rouet et un deuxième rouet, chacune des premier et deuxième rouets ayant un côté avant et un côté arrière, les premier et deuxième rouets étant agencés dans une configuration dos-à-dos, - une rainure annulaire radiale formée entre les côtés arrière des premier et deuxième rouets, - un dispositif d'étanchéité inter-étages prévu entre les premier et deuxième rouets, le dispositif d'étanchéité inter-étages comportant deux éléments d'étanchéité séparés ayant chacun une forme de demi-disque et étant agencés au moins partiellement dans la rainure annulaire radiale, - un agencement de palier radial configuré pour supporter en rotation l'arbre d'entraînement, et - un agencement de palier axial configuré pour limiter un mouvement axial de l'arbre d'entraînement pendant le fonctionnement. En particulier, le premier rouet et un élément aérodynamique annulaire situé dans le carter hermétique définissent un premier étage de compression, tandis que le carter hermétique et le deuxième rouet définissent un deuxième étage de compression. Un objectif principal d'un tel turbocompresseur centrifuge est de maintenir sensiblement inchangés, pour toutes les conditions de fonctionnement de ce dernier (pour différents cycles de température et différentes vitesses de rotation), les jeux fonctionnels axiaux et radiaux entre l'élément de rouet monobloc, l'élément aérodynamique annulaire et le carter hermétique. La réalisation d'un tel objectif principal nécessite un haut niveau de précision d'usinage pour fabriquer l'élément de rouet monobloc, l'élément 3063778 2 aérodynamique annulaire, le carter hermétique et aussi l'agencement de palier axial, ce qui augmente sensiblement le coût de fabrication d'un tel turbocompresseur centrifuge. En outre, l'assemblage d'un tel turbocompresseur centrifuge est difficile, car il nécessite beaucoup de réusinage et des 5 ajustements de plusieurs parties constituant le turbocompresseur centrifuge pour garantir des jeux fonctionnels axiaux et radiaux appropriés. En outre, une telle configuration du dispositif d'étanchéité inter-étages peut conduire à une fuite de fluide indésirable en particulier entre les éléments d'étanchéité. Par conséquent, la fabrication du dispositif d'étanchéité inter- 10 étages susmentionné nécessite un haut niveau de précision d'usinage afin de limiter ladite fuite de fluide indésirable. Le contrôle de l'étanchéité entre les deux étages de compression du turbocompresseur centrifuge à double étage susmentionné est donc difficile en raison de ladite configuration du dispositif d'étanchéité inter-étages. 15 Résumé de l'invention Un objet de la présente invention consiste à fournir un turbocompresseur centrifuge amélioré qui peut surmonter les inconvénients rencontrés dans le turbocompresseur centrifuge conventionnel. 20 Un autre objet de la présente invention consiste à fournir un turbocompresseur centrifuge fiable et facile à fabriquer et à assembler et ayant un coût de fabrication réduit. Selon l'invention, un tel turbocompresseur centrifuge comporte : - un carter hermétique, 25 - un arbre d'entraînement agencé en rotation à l'intérieur du carter hermétique, - un agencement de palier radial configure pour supporter en rotation l'arbre d'entraînement, - des premier et deuxième étages de compression configurés pour 30 comprimer un fluide frigorigène, les premier et deuxième étages de compression comportant respectivement des premier et deuxième rouets, chacun des premier et deuxième rouets ayant un côté avant et un côté arrière, les premier et deuxième rouets étant reliés à l'arbre d'entraînement et étant agencés dans une configuration dos-à-dos, 35 - un dispositif d'étanchéité inter-étages prévu entre les premier et deuxième rouets, 3063778 3 caractérisé en ce que les premier et deuxième étages de compression comportent respectivement des premier et deuxième éléments aérodynamiques, les premier et deuxième éléments aérodynamiques ayant chacun une forme de disque annulaire et faisant face respectivement aux côtés 5 avant des premier et deuxième rouets, et en ce que le carter hermétique comporte une partie de carter principale dans laquelle sont agencés les premier et deuxième étages de compression et le dispositif d'étanchéité inter-étages. En raison de ladite configuration du carter hermétique, et notamment en raison de la fourniture d'un deuxième élément aérodynamique distinct du carter 10 hermétique, la fabrication du carter hermétique du turbocompresseur centrifuge selon l'invention nécessite un faible niveau de précision d'usinage, ce qui réduit sensiblement le coût de fabrication d'un tel turbocompresseur centrifuge et facilite sensiblement l'assemblage d'un tel turbocompresseur centrifuge. En particulier, une telle configuration du carter hermétique réduit, ou au moins 15 facilite, les étapes de réusinage nécessaires des parties internes constituant le turbocompresseur centrifuge pour garantir des jeux fonctionnels axiaux et radiaux appropriés. En outre, le carter hermétique peut être configuré pour avoir une flexibilité axiale afin de compenser au moins partiellement la dilatation 20 thermique se produisant dans le turbocompresseur centrifuge, et notamment la dilatation thermique des premier et deuxième éléments aérodynamiques et du dispositif d'étanchéité inter-étages. Le turbocompresseur centrifuge peut également comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. 25 Selon un mode de réalisation de l'invention, les premier et deuxième éléments aérodynamiques et le dispositif d'étanchéité inter-étages sont fixés à l'agencement de palier radial, de sorte que les premier et deuxième éléments aérodynamiques, le dispositif d'étanchéité inter-étages et l'agencement de palier radial forment un sous-ensemble rigide. 30 Selon un mode de réalisation de l'invention, le turbocompresseur centrifuge comporte au moins un élément de fixation configuré pour fixer les premier et deuxième éléments aérodynamiques et le dispositif d'étanchéité inter-étages à l'agencement de palier radial. Par exemple, l'au moins un élément de fixation peut être une vis de fixation ou une goupille de fixation. 35 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'au moins un élément de fixation s'étend sensiblement parallèlement à l'arbre d'entraînement. 3063778 4 Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie de carter principale comporte un boîtier principal cylindrique dans lequel sont agencés les premier et deuxième étages de compression et le dispositif d'étanchéité inter-étages. Selon un mode de réalisation de l'invention, les diamètres externes du 5 dispositif d'étanchéité inter-étages et du deuxième élément aérodynamique sont sensiblement égaux au diamètre interne du boîtier principal cylindrique de la partie de carter principale. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les diamètres externes du dispositif d'étanchéité inter-étages et du deuxième élément aérodynamique 10 pourraient être différents. Par exemple, la partie de carter principale peut comporter au moins un épaulement annulaire configuré pour coopérer avec l'un parmi le dispositif d'étanchéité inter-étages et le deuxième élément aérodynamique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le carter hermétique 15 comporte en outre une partie de carter de palier ayant une surface d'appui axiale, l'agencement de palier radial venant en butée contre la surface d'appui axiale de la partie de carter de palier. Selon un mode de réalisation de l'invention, le turbocompresseur centrifuge comporte en outre un élément élastique agencé entre la partie de 20 carter principale et le deuxième élément aérodynamique, l'élément élastique sollicitant de manière axiale les premier et deuxième éléments aérodynamiques, le dispositif d'étanchéité inter-étages et l'agencement de palier radial avec une force prédéterminée contre la surface d'appui axiale de la partie de carter de palier. 25 Un tel élément élastique permet, quelles que soient les conditions de fonctionnement du turbocompresseur centrifuge, de maintenir les premier et deuxième éléments aérodynamiques et le dispositif d'étanchéité inter-étages resserrés ensemble, et de maintenir ainsi les jeux fonctionnels axiaux entre les premier et deuxième rouets et les premier et deuxième éléments 30 aérodynamiques sensiblement inchangés. Par conséquent, la fourniture d'un tel élément élastique assure une grande fiabilité pour le turbocompresseur centrifuge selon la présente invention. En outre, l'élément élastique permet, notamment lorsqu'une dilatation thermique se produit dans le turbocompresseur centrifuge, un coulissement 35 axial des premier et deuxième éléments aérodynamiques et du dispositif d'étanchéité inter-étages par rapport au carter hermétique, et évite ainsi des 3063778 5 déformations desdites parties ce qui pourrait entraîner une durée de vie raccourcie du turbocompresseur centrifuge. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément élastique est annulaire. Avantageusement, l'élément élastique est agencé dans un 5 évidement annulaire formé au moins partiellement dans une surface axiale de la partie de carter principale. Par exemple, l'évidement annulaire peut également être partiellement formé dans une surface axiale du deuxième élément aérodynamique. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément élastique est une 10 rondelle ressort annulaire, par exemple du type Belleville. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'étanchéité inter-étages et le deuxième élément aérodynamique sont agencés pour coulisser axialement dans le boîtier principal cylindrique. Avantageusement, le premier élément aérodynamique est également agencé coulisser axialement 15 dans le boîtier cylindrique principal. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'agencement de palier radial est agencé au moins partiellement dans la partie de carter de palier. Selon un mode de réalisation de l'invention, le turbocompresseur centrifuge comporte en outre un agencement de palier axial configuré pour 20 limiter un mouvement axial de l'arbre d'entraînement pendant le fonctionnement, l'agencement de palier axial comportant : - une première plaque de palier axial ayant une forme de disque annulaire, la première plaque de palier axial ayant une première surface et une deuxième surface opposée à la première surface de la première plaque de 25 palier axial, - une deuxième plaque de palier axial ayant une forme de disque annulaire, la deuxième plaque de palier axial ayant une première surface faisant face axialement à la première plaque de palier axial et une deuxième surface opposée à la première surface de la deuxième plaque de palier axial, 30 - une bague d'écartement enserrée entre les premières surfaces des première et deuxième plaques de palier axial au niveau de parties externes radiales des première et deuxième plaques de palier axial, la bague d'écartement définissant une distance axiale entre les première et deuxième plaques de palier axial, 35 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'arbre d'entraînement comporte une partie de bride radiale s'étendant dans un espace entre des 3063778 6 parties internes radiales des premières surfaces des première et deuxième plaques de palier axial. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'agencement de palier radial comporte un manchon de palier ayant une surface de butée, la deuxième 5 surface de la deuxième plaque de palier axial venant en butée contre la surface de butée du manchon de palier. Selon un mode de réalisation de l'invention, les premier et deuxième éléments aérodynamiques, et le dispositif d'étanchéité inter-étages sont fixés au manchon de palier. 10 Selon un mode de réalisation de l'invention, le manchon de palier est agencé au moins partiellement dans la partie de carter de palier et vient en butée contre la surface d'appui axiale de la partie de carter de palier. Selon un mode de réalisation de l'invention, la partie de carter de palier comporte un boîtier de palier cylindrique dans lequel le manchon de palier est 15 agencé au moins partiellement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le diamètre externe du manchon de palier est sensiblement égal au diamètre interne du boîtier de palier cylindrique de la partie de carter de palier. Selon un mode de réalisation de l'invention, le manchon de palier est 20 agencé au moins partiellement dans le boîtier principal cylindrique de la partie de carter principale. Selon un mode de réalisation de l'invention, le manchon de palier est serré entre la deuxième plaque de palier axial et la surface d'appui axiale de la partie de carter de palier. 25 Selon un mode de réalisation de l'invention, le turbocompresseur centrifuge comporte en outre au moins un organe élastique sollicitant de manière axiale les première et deuxième plaques de palier axial et la bague d'écartement avec une force prédéterminée contre la surface de butée du manchon de palier. La fourniture de l'au moins un organe élastique permet de 30 créer une indépendance entre le serrage des différents éléments formant l'agencement de palier axial, et le serrage des premier et deuxième éléments aérodynamiques et du dispositif d'étanchéité inter-étages, et donc de commander précisément la force de serrage des différents éléments formant l'agencement de palier axial. 3063778 7 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'au moins un organe élastique comporte une rondelle ressort annulaire, par exemple du type Belleville. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'au moins un organe 5 élastique comporte une pluralité de ressorts hélicoïdaux agencés de manière angulaire autour de l'arbre d'entraînement. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les ressorts hélicoïdaux sont situés entre le premier élément aérodynamique et la première plaque de palier axial. 10 Selon un mode de réalisation de l'invention, le turbocompresseur centrifuge comporte en outre un distributeur d'entrée ayant une forme de disque annulaire et adjacent au premier élément aérodynamique, le distributeur d'entrée étant configuré pour fournir, et par exemple pour fournir de manière axiale, un fluide frigorigène au premier élément aérodynamique, et donc au 15 premier étage de compression. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément élastique est configuré pour maintenir les premier et deuxième éléments aérodynamiques, le dispositif d'étanchéité inter-étages et le distributeur d'entrée resserrés ensemble. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, le distributeur d'entrée est agencé pour coulisser axialement dans le carter hermétique et, par exemple, dans le boîtier principal cylindrique. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément élastique sollicite de manière axiale les premier et deuxième éléments aérodynamiques, le 25 dispositif d'étanchéité inter-étages, le distributeur d'entrée et l'agencement de palier radial, et en particulier le manchon de palier, avec une force prédéterminée contre la surface d'appui axiale de la partie de carter de palier. Selon un mode de réalisation de l'invention, le turbocompresseur centrifuge comporte en outre un élément d'espacement annulaire serré entre le 30 distributeur d'entrée et le manchon de palier. Selon ledit mode de réalisation, l'élément élastique peut solliciter de manière axiale les premier et deuxième éléments aérodynamiques, le dispositif d'étanchéité inter-étages et le distributeur d'entrée avec une force prédéterminée contre l'élément d'espacement annulaire. 35 Selon un mode de réalisation de l'invention, le manchon de palier peut comporter une partie d'espacement annulaire, et l'élément élastique peut 3063778 8 solliciter de manière axiale les premier et deuxième éléments aérodynamiques, le dispositif d'étanchéité inter-étages et le distributeur d'entrée avec une force prédéterminée contre la partie d'espacement annulaire. Selon un mode de réalisation de l'invention, le distributeur d'entrée, 5 l'élément d'espacement annulaire et le manchon de palier définissent une chambre de réception annulaire dans laquelle sont agencés, et par exemple agencés pour coulisser axialement, les première et deuxième plaques de palier axial et la bague d'écartement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le premier élément 10 aérodynamique est fixé, et par exemple vissé, au manchon de palier. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'au moins un organe élastique est agencé dans un évidement annulaire formé dans une surface axiale du distributeur d'entrée. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, chaque ressort 15 hélicoïdal est agencé dans un trou traversant respectif prévu dans le distributeur d'entrée. Selon un mode de réalisation de l'invention, le turbocompresseur centrifuge comporte en outre un moteur électrique configuré pour entraîner en rotation l'arbre d'entraînement autour d'un axe de rotation. Avantageusement, 20 l'agencement de palier radial et l'agencement de palier de butée sont situés entre le moteur électrique et le premier rouet. Selon un mode de réalisation de l'invention, le deuxième rouet est distinct et séparé du premier rouet de manière à permettre un ajustement d'une distance axiale entre les côtés arrière des premier et deuxième rouets. Le fait 25 que les premier et deuxième rouets soient réalisés en deux pièces séparées et distinctes permet un ajustement de la distance axiale entre les côtés arrière des premier et deuxième rouets pendant l'assemblage de l'agencement de rouet à double étage, et donc des intervalles axiaux nécessaires entre les côtés arrière des premier et deuxième rouets et du dispositif d'étanchéité inter-étages, sans 30 nécessiter le réusinage du dispositif d'étanchéité inter-étages. De plus, deux rouets à étage unique sont plus faciles à usiner qu'un rouet à double étage monobloc. En outre, une meilleure finition peut être obtenue particulièrement sur les côtés arrière des premier et deuxième rouets lorsque ces derniers sont fabriqués séparément. Par conséquent, une telle configuration des premier et 35 deuxième rouets améliore la fiabilité du turbocompresseur centrifuge et réduit également le coût de fabrication de ce dernier. 3063778 9 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le turbocompresseur centrifuge comporte une rainure annulaire radiale formée entre les côtés arrière des premier et deuxième rouets, le dispositif d'étanchéité inter-étages étant agencé au moins partiellement à l'intérieur de la rainure annulaire radiale. 5 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'étanchéité inter-étages comporte un élément d'étanchéité monobloc ayant une forme de disque annulaire et étant agencé au moins partiellement à l'intérieur de la rainure annulaire radiale. Une telle configuration du dispositif d'étanchéité inter-étages, et en particulier le fait qu'il soit réalisé en une seule 10 pièce, simplifie sa fabrication et réduit le niveau de précision d'usinage qui est nécessaire pour sa fabrication, tout en réduisant sensiblement la fuite de fluide indésirable à travers le dispositif d'étanchéité inter-étages et facilitant ainsi le contrôle de l'étanchéité entre les deux étages du turbocompresseur centrifuge. Une telle configuration du dispositif d'étanchéité inter-étages réduit également 15 le coût de fabrication du turbocompresseur centrifuge. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le turbocompresseur centrifuge comporte en outre un joint à labyrinthe configuré pour minimiser ou contrôler l'écoulement de fluide du deuxième étage de compression vers le premier étage de compression, le joint à labyrinthe étant formé par une surface 20 périphérique interne du dispositif d'étanchéité inter-étages et une surface inférieure circonférentielle de la rainure annulaire radiale. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les premier et deuxième éléments aérodynamiques sont fixés en rotation, c'est-à-dire stationnaires en rotation ou en d'autres termes non rotatifs par rapport au carter 25 hermétique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le deuxième élément aérodynamique est configuré pour venir en appui contre une surface axiale de la partie de carter principale. Ces avantages ainsi que d'autres apparaîtront à la lecture de la 30 description qui suit compte tenu des dessins ci-joints qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation d'un turbocompresseur centrifuge selon l'invention. Brève description des dessins 35 La description détaillée suivante de plusieurs modes de réalisation de l'invention sera mieux comprise lorsqu'elle est lue conjointement avec les 3063778 10 dessins annexés, étant entendu, cependant, que l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation spécifiques divulgués. La Figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un turbocompresseur centrifuge selon un premier mode de réalisation de l'invention. 5 La Figure 2 est une vue en coupe longitudinale du turbocompresseur centrifuge de la Figure 1. Les Figures 3 et 4 sont une vue en coupe longitudinale partielle du turbocompresseur centrifuge de la Figure 1. La Figure 5 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un 10 turbocompresseur centrifuge selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La Figure 6 est une vue en coupe en perspective éclatée d'un turbocompresseur centrifuge selon un troisième mode de réalisation de l'invention. 15 La Figure 7 est une vue en coupe longitudinale partielle du turbocompresseur centrifuge de la Figure 6. La Figure 8 est une vue en coupe longitudinale partielle du turbocompresseur centrifuge selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. 20 Description détaillée de l'invention Les Figures 1 à 4 représentent un turbocompresseur centrifuge 2 hermétique, et en particulier un turbocompresseur centrifuge hermétique à double étage, selon un premier mode de réalisation de l'invention. 25 Le turbocompresseur centrifuge 2 comporte un carter hermétique 3 comprenant une partie de carter principale 3.1, une partie de carter de palier 3.2 et une partie de carter de moteur 3.3. Comme on peut mieux le voir sur la Figure 2, la partie de carter principale 3.1 et la partie de carter de palier 3.2 comportent respectivement un boîtier principal cylindrique 4 et un boîtier de 30 palier cylindrique 5 qui s'étendent de manière coaxiale. La partie de carter principale 3.1 et la partie de carter de palier 3.2 sont fixées l'une à l'autre, par exemple par vissage ou soudage. Le turbocompresseur centrifuge 2 comporte également un arbre d'entraînement 6 agencé en rotation à l'intérieur du carter hermétique 3 et 35 s'étendant le long d'un axe longitudinal A. L'arbre d'entraînement 6 comporte une première partie d'extrémité axiale 7, une deuxième partie d'extrémité axiale 3063778 11 9 opposée à la première partie d'extrémité axiale 7, et une partie intermédiaire 11 agencée entre les première et deuxième parties d'extrémité axiales 7, 9. Le turbocompresseur centrifuge 2 comporte en outre un premier étage de compression 12 et un deuxième étage de compression 13 agencés dans le 5 boîtier principal cylindrique 4 et configurés pour comprimer un fluide frigorigène. Le premier étage de compression 12 comporte une entrée de fluide 14 et une sortie de fluide 15, tandis que le deuxième étage de compression 13 comporte une entrée de fluide 16 et une sortie de fluide 17, la sortie de fluide 15 du premier étage de compression 12 étant reliée de manière fluidique à l'entrée de 10 fluide 16 du deuxième étage de compression 13. Les premier et deuxième étages de compression 12, 13 comportent respectivement un premier rouet 18 et un deuxième rouet 19 qui sont reliés à la première partie d'extrémité axiale 7 de l'arbre d'entraînement 6 et qui s'étendent de manière coaxiale avec l'arbre d'entraînement 6. En particulier, le 15 premier rouet 18 comporte un alésage axial 20 émergeant dans l'extrémité avant du premier rouet 18 et configuré pour recevoir fermement la première partie d'extrémité axiale 7 de l'arbre d'entraînement 6. Selon le premier mode de réalisation de l'invention, l'alésage axial 20 du premier rouet 18 s'étend sur toute la longueur axiale du premier rouet 18. 20 Chacun des premier et deuxième rouets 18, 19 comporte un côté avant 21, 22 équipé d'une pluralité d'aubes 23, 24 configurées pour accélérer, pendant la rotation de l'arbre d'entraînement 6, le fluide frigorigène entrant dans l'étage respectif des premier et deuxième étages de compression 12, 13 et pour délivrer le fluide frigorigène accéléré vers un diffuseur agencé au niveau du 25 bord externe radial du rouet respectif des premier et deuxième rouets 18, 19. Chacun des premier et deuxième rouets 18, 19 comporte également un côté arrière 25, 26 s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'arbre d'entraînement 6. Les premier et deuxième rouets 18, 19 sont agencés dans une 30 configuration dos-à-dos, de sorte que les directions d'écoulement de fluide à l'entrée de flux 14, 16 des premier et deuxième étages de compression 12, 13 soient opposées les unes aux autres. Avantageusement, le deuxième rouet 19 est distinct et séparé du premier rouet 18 de manière à permettre notamment un ajustement de la distance 35 axiale entre les côtés arrière 25, 26 des premier et deuxième rouets 18, 19 pendant l'assemblage du turbocompresseur centrifuge 2. Selon le premier 3063778 12 mode de réalisation de l'invention, le deuxième rouet 19 comporte une partie de montage tubulaire 27 s'étendant axialement à partir du côté arrière 26 du deuxième rouet 19 et étant fermement et directement reliée à la première partie d'extrémité 7 de l'arbre d'entraînement 6, par exemple par ajustement avec 5 serrage ou par ajustement par contraction. En outre, selon le premier mode de réalisation de l'invention, le premier rouet 18 et l'arbre d'entraînement 6 définissent une rainure annulaire axiale 28 émergeant dans le côté arrière 25 du premier rouet 18, et la partie de montage tubulaire 27 s'étend partiellement dans la rainure annulaire axiale 28. 10 En outre, les premier et deuxième étages de compression 12, 13 comportent respectivement un premier élément aérodynamique 29 et un deuxième élément aérodynamique 31 ayant chacun une forme de disque annulaire. Les premier et deuxième éléments aérodynamiques 29, 31 font face respectivement aux côtés avant 21, 22 des premier et deuxième rouets 18, 19. 15 Les diamètres externes des premier et deuxième éléments aérodynamiques 29, 31 sont sensiblement égaux au diamètre interne du boîtier principal cylindrique 4. Selon le premier mode de réalisation de l'invention, les premier et deuxième éléments aérodynamiques 29, 31 sont agencés axialement de manière coulissante dans le boîtier principal cylindrique 4. 20 Le turbocompresseur centrifuge 2 comporte également une rainure annulaire radiale 32 formée entre les côtés arrière 25, 26 des premier et deuxième rouets 18, 19. Selon le premier mode de réalisation de l'invention, la surface inférieure circonférentielle 33 de la rainure annulaire radiale 32 est définie par la partie de montage tubulaire 27. 25 Le turbocompresseur centrifuge 2 comporte en outre un dispositif d'étanchéité inter-étages agencé dans le boîtier principal cylindrique 4 et prévu entre les premier et deuxième rouets 18, 19. Le dispositif d'étanchéité inter-étages comporte un élément d'étanchéité monobloc 35 s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'arbre d'entraînement 6 et agencé au moins 30 partiellement à l'intérieur de la rainure annulaire radiale 32. L'élément d'étanchéité monobloc 35 a une forme de disque annulaire. Le diamètre externe de l'élément d'étanchéité monobloc 35 est sensiblement égal au diamètre interne du boîtier principal cylindrique 4, et l'élément d'étanchéité monobloc 35 est également agencé axialement de manière coulissante dans le 35 boîtier principal cylindrique 4. 3063778 13 L'élément d'étanchéité monobloc 35 comprend une partie d'étanchéité annulaire centrale 35.1 agencée à l'intérieur de la rainure annulaire radiale 32 et une partie d'étanchéité annulaire externe 35.2 s'étendant à l'extérieur de la rainure annulaire radiale 32. La partie d'étanchéité annulaire centrale 35.1 a 5 une première surface de paroi axiale et une deuxième surface de paroi axiale opposée à la première surface de paroi axiale. Avantageusement, la première surface de paroi axiale de la partie d'étanchéité annulaire centrale 35.1 et le côté arrière 25 du premier rouet 18 définissent un premier intervalle axial et la deuxième surface de paroi axiale de la partie d'étanchéité annulaire centrale 10 35.1 et le côté arrière 26 du deuxième rouet 19 définissent un deuxième intervalle axial. Le turbocompresseur centrifuge 2 comporte en outre un joint à labyrinthe 36 prévu entre les premier et deuxième étages de compresseur 12, 13 et dans la rainure annulaire radiale 32. Le joint à labyrinthe 36 est configuré pour 15 minimiser ou contrôler l'écoulement de fluide à travers le joint à labyrinthe 36, et en particulier du deuxième étage de compression 13 vers le premier étage de compression 12. Le joint à labyrinthe 36 est avantageusement formé par une surface périphérique interne de l'élément d'étanchéité monobloc 35 et la surface inférieure circonférentielle 33 de la rainure annulaire radiale 32. 20 Le joint à labyrinthe 36 peut être formé, par exemple, par une succession de gradins fixes formés sur la surface périphérique interne de l'élément d'étanchéité monobloc 35, et par une succession de gradins rotatifs formés sur la surface inférieure circonférentielle 33 de la rainure annulaire radiale 32. Le turbocompresseur centrifuge 2 comporte en outre un distributeur 25 d'entrée 37 agencé dans le boîtier principal cylindrique 4 et configuré pour fournir un fluide frigorigène au premier élément aérodynamique 29, et donc au premier étage de compression 12. Le distributeur d'entrée 37 est adjacent au premier élément aérodynamique 29, et a une forme de disque annulaire et un diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre interne du boîtier principal 30 cylindrique 4. Le distributeur d'entrée 37 est agencé avantageusement axialement de manière coulissante dans le boîtier principal cylindrique 4. En particulier, le distributeur d'entrée 37 comporte des éléments de guidage d'entrée 38 s'étendant radialement vers l'arbre d'entraînement 6. Le turbocompresseur centrifuge 2 comporte également un moteur 35 électrique 39 configuré pour entraîner en rotation l'arbre d'entraînement 6 autour de l'axe longitudinal A. 3063778 14 Le compresseur centrifuge 2 comporte en outre un agencement de palier axial, également appelé agencement de palier de butée, configuré pour limiter un mouvement axial de l'arbre d'entraînement 6 pendant le fonctionnement. L'agencement de palier axial peut être un agencement de palier axial fluide, et 5 par exemple un agencement de palier axial à gaz. L'agencement de palier axial comporte une première plaque de palier axial 41 et une deuxième plaque de palier axial 42 ayant chacune une forme de disque annulaire, et étant agencées en parallèle. La première plaque de palier axial 41 a une première surface 41.1 faisant face axialement à la deuxième 10 plaque de palier axial 42 et une deuxième surface 41.2 opposée à la première surface 41.1, tandis que la deuxième plaque de palier axial 42 a une première surface 42.1 faisant face axialement à la première plaque de palier axial 41 et une deuxième surface 42.2 opposée à la première surface 42.1. Les parties internes radiales des premières surfaces 41.1, 42.1 des 15 première et deuxième plaques de palier axial 41, 42 définissent un espace dans lequel s'étend une partie de bride radiale 43 de l'arbre d'entraînement 6. En particulier, les premières surfaces 41.1, 42.1 des première et deuxième plaques de palier axial 41, 42 sont configurées respectivement pour coopérer avec des première et deuxième faces d'extrémité axiales de la partie de bride radiale 43. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, un jeu axial est prévu entre la partie de bride radiale 43 de l'arbre d'entraînement 6 et les premières surfaces 41.1, 42.1 des première et deuxième plaques de palier axial 41, 42. Un tel jeu axial se trouve par exemple dans la plage de 10 pm. L'agencement de palier axial comporte en outre une bague d'écartement 25 44 entourant la partie de bride radiale 43 de l'arbre d'entraînement 6, et étant serrée entre les premières surfaces 41.1, 42.1 des première et deuxième plaques de palier axial 41, 42 au niveau de parties externes radiales des première et deuxièmes plaques de palier axial 41, 42. La bague d'écartement 44 définit une distance axiale entre les première et deuxième plaques de palier 30 axial 41, 42, ladite distance axiale étant légèrement supérieure à la largeur de la partie de bride radiale 43. Le turbocompresseur centrifuge 2 comporte également un agencement de palier radial configuré pour supporter en rotation l'arbre d'entraînement 6. L'agencement de palier radial comporte un palier radial 45 agencé au moins 35 partiellement dans le boîtier de palier cylindrique 4. Le palier radial 45 s'étend autour de l'arbre d'entraînement 6 et avantageusement le long de la partie 3063778 15 intermédiaire 11 de l'arbre d'entraînement 6. Le palier radial 45 comprend notamment un manchon de palier 46 venant en butée contre une surface d'appui axiale annulaire 47 de la partie de carter de palier 3.2. Le manchon de palier 46 comporte une surface de butée 48 contre 5 laquelle la deuxième surface 42.2 de la deuxième plaque de palier axial 42 vient en butée. La surface de butée 48 est située au niveau d'une extrémité axiale du manchon de palier 46, et s'étend transversalement, et avantageusement perpendiculairement, à l'axe longitudinal A de l'arbre d'entraînement 6. Par conséquent, le manchon de palier 46 est serré entre la 10 deuxième plaque de palier axial 42 et la surface d'appui axiale 47 de la partie de carter de palier 3.2. Le compresseur centrifuge 2 comporte en outre un élément élastique 49 agencé entre la partie de carter principale 3.1 et le deuxième élément aérodynamique 31. Avantageusement, l'élément élastique 49 est une rondelle 15 ressort annulaire, par exemple du type Belleville, agencée de manière coaxiale avec l'arbre d'entraînement 6. L'élément élastique 49 est par exemple agencé dans un évidement annulaire 50 formé dans une surface axiale 51 de la partie de carter principale 3.1. Selon le premier mode de réalisation de l'invention, l'élément élastique 20 49 sollicite de manière axiale les premier et deuxième éléments aérodynamiques 29, 31, le dispositif d'étanchéité inter-étages et le distributeur d'entrée 37 avec une force prédéterminée, par exemple dans la plage allant de 8000 à 10000 N, contre la deuxième surface 41.1 de la première plaque de palier axial 41, et par conséquent sollicite également de manière axiale la 25 deuxième surface 42.2 de la deuxième plaque de palier axial 42 contre la surface de butée 48 du manchon de palier 46, qui vient en butée contre la surface d'appui axiale annulaire 47 de la partie de carter de palier 3.2. L'élément élastique 49 permet, notamment lorsqu'une dilatation thermique se produit dans le turbocompresseur centrifuge 2, un coulissement 30 axial des premier et deuxième éléments aérodynamiques 29, 31, du dispositif d'étanchéité inter-étages, du distributeur d'entrée 37 et de l'agencement de palier axial par rapport au carter hermétique 3, et évite ainsi les déformations desdites parties qui pourraient conduire à une durée de vie raccourcie du turbocompresseur centrifuge 2. 35 La Figure 5 représente un turbocompresseur centrifuge 2 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention qui diffère du premier mode de 3063778 16 réalisation notamment en ce qu'il comporte en outre un organe élastique 52 sollicitant de manière axiale les première et deuxième plaques de palier axial 41, 42 et la bague d'écartement 44 avec une force prédéterminée, par exemple dans la plage allant de 1000 à 2000 N, contre la surface de butée 48 du 5 manchon de palier 46. Avantageusement, l'organe élastique 52 est une rondelle ressort annulaire, par exemple du type Belleville, agencée de manière coaxiale avec l'arbre d'entraînement 6. L'organe élastique 52 est par exemple agencé dans un évidement annulaire formé dans une surface axiale du distributeur d'entrée 37. 10 Selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, l'élément élastique 49 sollicite de manière axiale les premier et deuxième éléments aérodynamiques 29, 31, le dispositif d'étanchéité inter-étages et le distributeur d'entrée 37 avec une force prédéterminée contre une partie d'espacement annulaire 53 du manchon de palier 46, qui vient en butée contre la surface 15 d'appui axiale annulaire 47 de la partie de carter de palier 3.2. En outre, selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, le distributeur d'entrée 37 et le manchon de palier 46 définissent une chambre de réception annulaire dans laquelle sont agencées axialement de manière coulissante les première et deuxième plaques de palier axial 41, 42 et la bague 20 d'écartement 44. Les Figures 6 et 7 représentent un turbocompresseur centrifuge 2 selon un troisième mode de réalisation de l'invention qui diffère du deuxième mode de réalisation en particulier en ce que le premier élément aérodynamique 29 est fixé au manchon de palier 46, par exemple au moyen de vis, et en ce que le 25 turbocompresseur centrifuge 2 comporte une pluralité de ressorts hélicoïdaux 54 agencés de manière angulaire autour de l'arbre d'entraînement 6 et sollicitant de manière axiale les première et deuxième plaques de palier axial 41, 42 et la bague d'écartement 44 avec une force prédéterminée contre la surface de butée 48 du manchon de palier 46. 30 Selon le troisième mode de réalisation de l'invention, les ressorts hélicoïdaux 54 sont situés entre le premier élément aérodynamique 29 et la première plaque de palier axial 41. Avantageusement, chaque ressort hélicoïdal 54 est agencé dans un trou traversant 55 respectif prévu dans le distributeur d'entrée 37. 35 En outre, selon le troisième mode de réalisation de l'invention, l'élément élastique 49 sollicite de manière axiale le deuxième élément aérodynamique 31 3063778 17 et le dispositif d'étanchéité inter-étages avec une force prédéterminée contre une surface de butée prévue sur le premier élément aérodynamique 29, et donc sollicite de manière axiale le premier élément aérodynamique 29 et le manchon de palier 46 contre la surface d'appui axiale annulaire 47 de la partie de carter 5 de palier 3.2. La Figure 8 représente un turbocompresseur centrifuge 2 selon un quatrième mode de réalisation de l'invention qui diffère du deuxième mode de réalisation en particulier en ce que les premier et deuxième éléments aérodynamiques 29, 31, le dispositif d'étanchéité inter-étages 35 et le 10 distributeur d'entrée 37 sont fixés au manchon de palier 46, de sorte que les premier et deuxième éléments aérodynamiques 29, 31, le dispositif d'étanchéité inter-étages 35, le distributeur d'entrée 37 et le manchon de palier 46 forment un sous-ensemble rigide. Avantageusement, le turbocompresseur centrifuge 2 peut comporter de 15 nombreux éléments de fixation 56 configurés pour fixer les premier et deuxième éléments aérodynamiques 29, 31, le dispositif d'étanchéité inter-étages 35 et le distributeur d'entrée 37 au manchon de palier 46. Par exemple, chaque élément de fixation 56 peut être une vis de fixation ou une goupille de fixation s'étendant sensiblement parallèlement à l'arbre d'entraînement 6. L'élément de fixation 56 20 peut être agencé de manière angulaire autour de l'arbre d'entraînement 6. Selon un mode de réalisation de l'invention, les éléments de fixation 56 sont configurés pour éviter un désalignement des premier et deuxième éléments aérodynamiques 29, 31, du dispositif d'étanchéité inter-étages 35, du distributeur d'entrée 37 et du manchon de palier 46. Cependant, l'alignement 25 desdits différents composants internes peut également être assuré par le carter hermétique 3. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs, mais au contraire elle englobe tous les modes de réalisation correspondants. 30 REVENDICATIONS1. Turbocompresseur centrifuge (2) comportant : - un carter hermétique (3), - un arbre d'entraînement (6) agencé en rotation à l'intérieur du carter hermétique (3), - un agencement de palier radial configuré pour supporter en rotation l'arbre d'entraînement (6), - des premier et deuxième étages de compression (12, 13) configurés pour comprimer un fluide frigorigène, les premier et deuxième étages de compression (12, 13) comportant respectivement des premier et deuxième rouets (18, 19), chacun des premier et deuxième rouets (18, 19) ayant un côté avant (21, 22) et un côté arrière (25, 26), les premier et deuxième rouets (18, 19) étant reliés à l'arbre d'entraînement (6) et étant agencés dans une configuration dos-à-dos, - un dispositif d'étanchéité inter-étages prévu entre les premier et deuxième rouets (18, 19), caractérisé en ce que les premier et deuxième étages de compression (12, 13) comportent respectivement des premier et deuxième éléments aérodynamiques (29, 31), les premier et deuxième éléments aérodynamiques (29, 31) ayant chacun une forme de disque annulaire et faisant face respectivement aux côtés avant (21, 22) des premier et deuxième rouets (18, 19), et en ce que le carter hermétique (3) comporte une partie de carter principale (3.1) dans laquelle sont agencés les premier et deuxième étages de compression (12, 13) et le dispositif d'étanchéité inter-étages. 2. Turbocompresseur centrifuge (2) selon la revendication 1, dans lequel les premier et deuxième éléments aérodynamiques (29, 31) et le dispositif d'étanchéité inter-étages sont fixés à l'agencement de palier radial. 3. Turbocompresseur centrifuge (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le carter hermétique (3) comporte en outre une partie de carter de palier (3.2) ayant une surface d'appui axiale (47), l'agencement de palier radial venant en butée contre la surface d'appui axiale (47) de la partie de carter de palier (3.2). 3063778 19 4. Turbocompresseur centrifuge (2) selon la revendication 3, comportant en outre un élément élastique (49) agencé entre la partie de carter principale (3.1) et le deuxième élément aérodynamique (31), l'élément élastique (49) sollicitant de manière axiale les premier et deuxième éléments aérodynamiques 5 (29, 31), le dispositif d'étanchéité inter-étages et l'agencement de palier radial avec une force prédéterminée contre la surface d'appui axiale (47) de la partie de carter de palier (3.2). 5. Turbocompresseur centrifuge (2) selon la revendication 4, dans lequel 10 l'élément élastique (49) est agencé dans un évidement annulaire formé au moins partiellement dans une surface axiale (51) de la partie de carter principale (3.1). 6. Turbocompresseur centrifuge (2) selon l'une quelconque des 15 revendications 3 à 5, dans lequel l'agencement de palier radial est agencé au moins partiellement dans la partie de carter de palier (3.2). 7. Turbocompresseur centrifuge (2) selon l'une des revendications 1 à 6, comportant en outre un agencement de palier axial configuré pour limiter un 20 mouvement axial de l'arbre d'entraînement (6) pendant le fonctionnement, l'agencement de palier axial comportant : - une première plaque de palier axial (41) ayant une forme de disque annulaire, la première plaque de palier axial (41) ayant une première surface (41.1) et une deuxième surface (41.2) opposée à la première surface (41.1) de 25 la première plaque de palier axial (41), - une deuxième plaque de palier axial (42) ayant une forme de disque annulaire, la deuxième plaque de palier axiale (42) ayant une première surface (42.1) faisant face axialement à la première plaque de palier axial (41) et une deuxième surface (42.2) opposée à la première surface (42.1) de la deuxième 30 plaque de palier axial (42), - une bague d'écartement (44) enserrée entre les premières surfaces (41.1, 42.1) des première et deuxième plaques de palier axial (41, 42) au niveau de parties externes radiales des première et deuxième plaques de palier axial (41, 42), la bague d'écartement (44) définissant une distance axiale entre 35 les première et deuxième plaques de palier axial (41, 42). 3063778 20 8. Turbocompresseur centrifuge (2) selon la revendication 7, dans lequel l'agencement de palier radial comporte un manchon de palier (46) ayant une surface de butée (48), la deuxième surface (42.2) de la deuxième plaque de palier axial (42) venant en butée contre la surface de butée (48) du manchon de 5 palier (46). 9. Turbocompresseur centrifuge (2) selon la revendication 8, comportant en outre au moins un organe élastique (52, 54) sollicitant de manière axiale les première et deuxième plaques de palier axial (41, 42) et la bague d'écartement 10 (44) avec une force prédéterminée contre la surface de butée (48) du manchon de palier (46). 10. Turbocompresseur centrifuge (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comportant en outre un distributeur d'entrée (37) ayant 15 une forme de disque annulaire et adjacent au premier élément aérodynamique (29), le distributeur d'entrée (37) étant configuré pour fournir un fluide frigorigène au premier étage de compression (12). 11. Turbocompresseur centrifuge (2) selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 10, dans lequel le deuxième rouet (19) est distinct et séparé du premier rouet (18) de manière à permettre un ajustement d'une distance axiale entre les côtés arrière (25, 26) des premier et deuxième rouets (18, 19).