BE1013937A3

BE1013937A3 - Compresseur scelle de hauteur reduite et incorporation d'un tube d'aspiration.

Info

Publication number: BE1013937A3
Application number: BE2001/0074A
Authority: BE
Original assignee: Scroll Tech
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2001-02-01
Publication date: 2002-12-03

Abstract

Un compresseur (20) amélioré contient une structure pour faciliter l'alignement d'un tube d'aspiration (32) avec enroulements (41) du stator d'un moteur (40). Le stator (43) du moteur (40) est pourvu d'un revêtement producteur (46) tel que le réfrigérant entrant dans le boîtier (26) du compresseur (20) à travers le tube d'aspiration (32) n'endommage pas les enroulements (41). En variante, le boîtier (26) de la chambre peut être renflé vers l'extérieur là où le tube d'aspiration (32) est monté, la distance entre l'extrémité radialement interne du tube d'aspiration (32) et la partie radialement externe des enroulements (41) étant ainsi augmentée.

Description

Compresseur scellé de hauteur réduite et incorporation

d'un tube d'aspiration.

Arrière-plan de l'invention.

La présente invention concerne des améliorations apportées aux enroulements de stator d'un moteur et à la structure de tube d'aspiration pour un compresseur scellé de hauteur réduite.

Les compresseurs pour réfrigérant sont typiquement incorporés à un boîtier scellé. Dans un compresseur scellé typique, une unité de pompe de compresseur est reçue à une extrémité et un moteur entraîne un arbre pour actionner l'unité de pompe. Le moteur est scellé dans le boîtier. Un tube d'aspiration est monté dans le boîtier et fait communiquer un réfrigérant dans une chambre de boîtier qui entoure le moteur. Le réfrigérant à pression d'aspiration pénétrant dans la chambre refroidit le moteur.

Typiquement, dans la technique antérieure, le réfrigérant entrant se trouve à un emplacement axial situé au-dessus des enroulements du stator du moteur. Quelquefois, le gaz d'aspiration pénètre dans le boîtier

à un emplacement axialement aligné avec l'unité de pompe. Ces emplacements donnent des compresseurs d'une longueur peu souhaitable. Un objectif du développement récent de compresseurs est de réduire la hauteur des compresseurs.

Un compresseur de type moderne est un compresseur à volutes. Dans un compresseur à volutes, un premier élément de volute a une base et une enveloppe généralement spiralée s'étendant depuis la base qui s'emboîte dans une enveloppe spiralée s'étendant depuis la base d'un second élément de volute. Le second élément de volute est entraîné par l'arbre pour orbiter par rapport au premier élément de volute. Les enveloppes emboîtées définissent des chambres de compression de volume réduit lorsque le second élément de volute se déplace en orbite par rapport au premier.

La réduction de hauteur dans un compresseur scellé et, en particulier, dans un compresseur à volutes, présente des défis au concepteur de compresseurs. Il serait souhaitable que le tube d'aspiration soit aligné avec le stator du moteur et, en particulier, avec les enroulements. Cependant, avec un tel agencement, lorsque le réfrigérant est introduit à travers le tube d'aspiration, il se trouve à un emplacement qui est étroitement adjacent aux enroulements du stator. Il peut y avoir des débris, de l'huile ou des agents de contamination non souhaités du réfrigérant qui sont introduits à force contre les enroulements du stator et qui peuvent endommager les enroulements du stator. Cela peut être peu souhaitable.

Il serait souhaitable d'augmenter la distance radiale entre l'extrémité interne du tube d'aspiration et l'emplacement radialement externe des enroulements du stator. Cependant, il y a peu d'espace radial dans cette zone, car les enroulements du stator ont un diamètre extérieur nécessaire qui est typiquement relativement proche du diamètre interne du boîtier.

Il serait donc souhaitable d'effectuer des changements dans un compresseur scellé pour mieux faciliter l'alignement du tube d'aspiration avec les enroulements du stator.

Résumé de l'invention.

Dans une forme de réalisation décrite de l'invention, le tube d'aspiration est placé à l'intérieur de la longueur du stator. Mieux encore, le tube d'aspiration se situe dans la longueur des enroulements du stator. Bien mieux encore, un revêtement protecteur est placé sur les enroulements du stator au moins à un emplacement périphérique aligné avec le tube d'aspiration d'un compresseur scellé. Le tube d'aspiration est aligné axialement avec les enroulements du stator. Cependant, le revêtement protège les enroulements contre tout dommage par des agents de contamination. Bien que le revêtement protecteur puisse être constitué d'un matériau quelconque, il s'agira de préférence d'une matière plastique. En outre, il s'agira mieux encore d'une matière plastique Mylar&#65533;.

Dans une autre caractéristique de l'invention, le tube d'aspiration est monté à un emplacement sur la coque qui est aligné avec l'emplacement axial du stator, mais espacé radialement de celui-ci. Le boîtier est de préférence renflé radialement vers l'extérieur au voisinage du tube d'aspiration de telle sorte que l'extrémité interne du tube d'aspiration soit espacée de la périphérie externe du stator d'une plus grande distance. Mieux encore, le tube d'aspiration a une lèvre radiale interne qui est enveloppée dans le renflement de la coque du boîtier. De cette manière, le tube d'aspiration est monté axialement dans les limites des enroulements du stator et le boîtier peut avoir une hauteur réduite.

De préférence, les enroulements du stator sont protégés à la fois par le revêtement et en espaçant l'extrémité interne du tube d'aspiration de la périphérie externe des enroulements en raison du renflement du boîtier vers l'extérieur.

Ces caractéristiques et d'autres caractéristiques de l'invention pourront être mieux comprises à la lumière de la spécification et des dessins suivants dont on donne ci-dessous une brève description.

Brève description des dessins.

La Fig. 1 est une vue en coupe transversale d'un compresseur selon l'invention, et

la Fig. 2 est une vue en coupe transversale d'une partie de l'invention,

Description détaillée d'une forme de réalisation préférée.

La Fig. 1 représente un compresseur à volutes
20 comprenant un élément de volute orbital 22 et un élément de volute non orbital 24. Une décharge de compresseur 25 reçoit du réfrigérant comprimé de chambres de compression définies entre les volutes orbitale et non orbitale 22 et 24. Une coque centrale 26 du boîtier est fixée à une coque supérieure 28 et à une coque inférieure 30 pour définir un boîtier de compresseur scellé. Un tube d'aspiration 32 s'étend à travers la coque centrale 36 pour délivrer du réfrigérant dans une chambre 33. Comme on peut le voir, la coque centrale 26 a une paroi interne 34 renflée vers l'extérieur qui reçoit une lèvre interne 38 du tube d'aspiration 32. La partie radialement la plus interne de la lèvre interne 38 se situe radialement à l'intérieur de la surface interne théorique 39 de la coque centrale 26.

L'extrémité interne 38 est donc espacée en 37 d'un enroulement de moteur 41, comme cela sera expliqué ci-dessous. Un moteur 40 contient l'enroulement 41 et un rotor 42. L'enroulement 41 est associé à un stator 43. Le rotor 42 est fixé pour tourner avec un arbre 44 qui, à son tour, entraîne la volute orbitale 22, comme cela est connu.

L'invention est utilisée conjointement avec un compresseur dans lequel le tube d'aspiration 32 s'étend à travers le boîtier 26 à un emplacement tel qu'il soit au moins partiellement aligné avec le stator du moteur et, de préférence, avec les enroulements 41. La direction axiale est définie le long de l'axe de rotation de l'arbre 44. Dans un tel compresseur, l'augmentation de l'espace 37 obtenue par le renflement vers l'extérieur de la coque 34 apporte d'importants avantages en ménageant un espace supplémentaire pour l'écoulement du réfrigérant dans la chambre 33. En outre, cela augmente la distance entre le tube 32 et les enroulements 41, ce qui a pour effet de réduire la probabilité d'un endommagement des enroulements 41.

Bien que le tube d'aspiration 32 soit représenté aligné avec les enroulements 41, il peut être avantageux dans certaines applications d'aligner le tube d'aspiration avec les feuilletages.

Comme montré dans la Fig. 2, un revêtement protecteur 46 est monté sur les enroulements 41. Comme cela peut ressortir de la Fig. 1, le revêtement protecteur 46 s'étend de préférence jusqu'aux deux extrémités axiales de l'enroulement 41. Comme on peut le voir dans la Fig. 2, le revêtement protecteur 46 ne doit pas nécessairement recouvrir toute la circonférence de l'enroulement 41, mais doit seulement recouvrir les enroulements 41 adjacents au tube d'aspiration 32. L'incorporation du tube d'aspiration sur la longueur du stator et, plus particulièrement, au niveau des enroulements permet le refroidissement du moteur sans aucune chicane pour diriger le réfrigérant d'aspiration dans une direction particulière.

En outre, cette mise en place du tube d'aspiration permet de libérer plus de place pour que l'outil de soudage du joint circulaire se déplace dans le compresseur scellé lors de l'assemblage initial. La coque renflée vers l'extérieur offre également une zone d'écoulement supplémentaire.

Le revêtement protecteur non seulement protège les enroulements du réfrigérant en cours de fonctionnement, mais offre par ailleurs une protection au cours de l'assemblage, de l'expédition, de la manipulation et de l'installation du compresseur. A titre d'exemple, si un outil est inséré dans le tube d'aspiration au cours de l'installation, le revêtement protecteur protègera l'enroulement. En outre, lorsque le tube d'aspiration est en train d'être soudé à la source de réfrigérant d'aspiration, de la chaleur est appliquée le long du tube d'aspiration. Le revêtement peut protéger l'enroulement de tout endommagement dû à cette chaleur.

Le revêtement protecteur peut être constitué d'un matériau approprié quelconque qui protègera les enroulements 41, mais n'affectera pas les caractéristiques électriques du moteur 40. A titre d'exemple, un revêtement plastique qui sera de manière souhaitable constitué d'un matériau tenace pour assurer une certaine résistance à l'endommagement par un matériau qui peut venir heurter le revêtement 46 est très souhaité. Une matière plastique appropriée est un matériau en feuille de type Mylar&#65533;. Cependant, d'autres matières plastiques et même d'autres matériaux peuvent être utilisés.

Bien que le revêtement soit représenté sous la forme d'un simple revêtement externe dans les figures, de préférence le revêtement est incorporé aux enroulements lorsqu'ils sont initialement formés. On dispose d'une technologie dans laquelle des matériaux supplémentaires peuvent être incorporés aux enroulements dans des zones périphériques choisies au cours de la formation des enroulements. Dans le cadre de l'invention, lorsque les enroulements sont initialement

préférence lacée dans les enroulements au moins à proximité de la périphérie externe des enroulements et à l'emplacement périphérique représenté dans la figure. Les figures constituent une illustration simplifiée de l'existence du revêtement, mais, en fait, le revêtement sera de préférence formé comme ci-dessus. Cependant, il peut y avoir des applications avec des revêtements qui pourraient être simplement placés sur la périphérie externe, comme illustré.

Bien que l'invention ait été décrite dans un compresseur à volutes, il est bien entendu que les avantages de l'invention s'étendraient à d'autres types de compresseurs scellés.

Une forme de réalisation préférée de l'invention a été décrite; cependant, un expert en la technique admettrait que certaines modifications entreraient dans le cadre de l'invention. Pour cette raison, les revendications suivantes devraient être étudiées afin de déterminer la véritable portée et le véritable contenu de l'invention.

REVENDICATIONS.

1.- Compresseur scellé (20) comprenant :

une unité de pompe de compresseur à volutes

5 (20) montée à une extrémité dudit boîtier (26), ledit boîtier scellé (26) formant une chambre scellée étanche

aux fluides pour recevoir ladite unité de pompe de compresseur ;

un moteur (40) monté à l'intérieur dudit

10 boîtier (26), ledit moteur (40) ayant un stator (43) avec des enroulements de stator (41), et un rotor (42) pour entraîner un arbre (44) autour d'un axe et entraîner ladite unité de pompe de compresseur à volutes

(20), ledit moteur (40) étant reçu dans une chambre

15 d'aspiration;

un tube d'aspiration (32) pour délivrer du réfrigérant à ladite chambre d'aspiration, ledit tube d'aspiration (32) étant aménagé dans ledit boîtier (26)

à un emplacement situé le long d'une direction axiale
20 définie par ledit axe de l'arbre (44) qui est aligné avec au moins une partie dudit stator (43).

2.- Compresseur scellé (20) selon la

Claims

revendication 1, caractérisé en ce que ledit tube d'aspiration (32) est aligné avec les enroulements (41) 25du stator.

3.- Compresseur scellé (20) suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les enroulements du stator (41) sont pourvus d'un revêtement protecteur

(46) dans des parties radiales externes alignées sur la 30 périphérie avec ledit tube d'aspiration (32).

4.- Compresseur scellé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit tube d'aspiration (32) est monté dans une coque centrale (26) dudit boîtier dans une zone (34) renflée vers l'extérieur de telle sorte que ladite coque centrale (26) ait une périphérie interne nominale et que ledit tube d'aspiration (32) soit monté dans ladite 5 coque centrale (26) à un emplacement qui est formé

radialement à l'extérieur de ladite périphérie interne nominale.

5.-- Compresseur scellé (20) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit tube 10 d'aspiration (32) est reçu dans une coque centrale (26),

ladite coque centrale (26) ayant un diamètre interne nominal, et ledit tube d'aspiration (32) étant monté dans une partie de ladite coque centrale (26) qui s'étend radialement à l'extérieur dudit diamètre interne 15 nominal.

6.- Compresseur scellé (20) selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'une partie (34) renflée vers l'extérieur reçoit ledit tube d'aspiration (32).

20 7.- Compresseur scellé (20) selon la

revendication 6, caractérisé en ce que ledit tube d'aspiration (32) a une lèvre interne (38) reçue dans ladite partie (34) renflée vers l'extérieur.

8.- Compresseur scellé (20) selon la 25 revendication 7, caractérisé en ce que ledit tube

d'aspiration (32) est soudé à ladite coque centrale

(36) .

9.- Compresseur scellé (20) selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce 30 qu'une partie radialement la plus interne (34) de ladite

lèvre interne (38) dudit tube d'aspiration (32) est orientée radiaiement vers l'extérieur dudit diamètre interne nominal. 10.- Compresseur scellé (20) selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que ledit revêtement protecteur (46) ne s'étend que sur une étendue périphérique limitée.

5 11.- Compresseur scellé (20) selon l'une

quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que ledit revêtement protecteur (46) est formé d'une matière plastique.

12.- Compresseur scellé (20) selon la 10 revendication 11, caractérisé en ce que ladite matière <EMI ID=2.1>

13.- Compresseur scellé (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite unité de pompe de compresseur est un 15 compresseur à volutes (20), ledit compresseur à volutes

(20) comprenant un premier élément de volute (22) et un second élément de volute (24), chacun desdits premier et second éléments de volute (22, 24) ayant une base et une enveloppe généralement spiralée s'étendant depuis la 20 base, ledit premier élément de volute (22) ayant son

enveloppe qui s'emboîte dans l'enveloppe dudit second élément de volute (24), et ledit premier élément de volute (22) étant la partie de ladite unité de pompe de compresseur entraînée par ledit arbre (44) pour orbiter 25 par rapport audit second élément de volute (24).