BE1014773A3

BE1014773A3 - Compresseur a volutes muni d'un bloc coulissant pivotant et ayant une configuration d'alesage amelioree.

Info

Publication number: BE1014773A3
Application number: BE2001/0596A
Authority: BE
Original assignee: Scroll Tech
Priority date: 2000-09-15
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2004-04-06
Also published as: GB2366839A; US6361297B1; GB0120396D0; GB2366839B

Abstract

Un compresseur à volutes (20) comprend une broche excentrique (32) s'étendant dans un bloc coulissant (30), dans lequel l'alésage du bloc coulissant (30) est configuré pour amener la volute orbitale (22) à se déplacer hors de contact avec la volute non orbitale (24) lorsqu'il y a une rotation inverse. L'alésage du bloc coulissant (30) est configuré pour avoir deux parties circulaires (40, 42) distintes. l'une des parties circulaires (42) a un rayon (R2) plus grand que l'autre. La partie avec le plus grand rayon (42) offre un espace pour permettre un mouvement pivotant dudit bloc coulissant (30) par rapport à la broche excentrique (32) lorsqu'une rotation inverse se produit . La seconde partie (40) qui a le rayon (R1) plus petit garantit qu'une broche pivot (44) sur la périphérie interne de l'alésage du bloc coulissant (30) est relativement épaisse.

Description

Compresseur à volutes muni d'un bloc coulissant pivotant et ayant une configuration d'alésage améliorée.

Arrière-plan de l'invention.

La présente demande concerne un compresseur à volutes dans lequel le bloc coulissant est configuré de sorte que la volute orbitale ait sa surface de flanc d'enveloppe déplacée hors de contact avec les enveloppes de la volute non orbitale dans le cas où il y a rotation inverse.

Les compresseurs à volutes sont de plus en plus utilisés dans des applications de compression de réfrigérants. Dans un compresseur à volutes, un premier élément de volute a une base et une enveloppe de forme générale spiralée s'étendant depuis la base. Un second élément de volute a une base et une enveloppe de forme générale spiralée s'étendant depuis sa base. Les deux enveloppes s'ajustent l'une dans l'autre pour définir des chambres de compression. Un arbre est raccordé via un bloc coulissant pour entraîner le second élément de volute afin qu'il puisse orbiter par rapport au premier élément de volute. L'aménagement d'entraînement pour le second élément de volute est tel que les enveloppes des deux éléments de volute sont pressées en contact l'une avec l'autre de manière à former un joint hermétique.

@ Un problème avec les compresseurs à volutes apparaît lorsque le second élément de volute est entraîné dans un sens inverse à celui qui est souhaitable. Cette rotation inverse a certains effets secondaires peu souhaitables et il serait intéressant de réduire ces effets secondaires.

Dans la demande de brevet également en cours de procédure, série n 09/310 545, on décrit un aménagement dans lequel un bloc coulissant pivote par rapport à une broche excentrique sur un arbre d'entraînement dans le cas où il y a rotation inverse. Avec ce mouvement, l'orientation du second élément de volute par rapport au premier varie et les enveloppes ne sont plus maintenues en contact. De cette manière, des chambres de compression ne sont pas définies et les effets secondaires de la rotation inverse sont réduits.

Un objet de l'invention est d'améliorer les configurations décrites dans la demande référencée ci- dessus.

Résumé de l'invention.

Dans une forme de réalisation décrite de l'invention, un compresseur à volutes a un bloc coulissant avec un alésage qui reçoit une broche excentrique d'un arbre d'entraînement. L'alésage du bloc coulissant est configuré de telle sorte qu'il ait une surface plate qui s'ajuste avec une surface plate sur la broche excentrique lorsque l'arbre est entraîné dans le sens avant pour transmettre un mouvement au bloc coulissant et, par suite, à la volute orbitale. Dans ce sens, l'enveloppe de la volute orbitale est maintenue en contact avec l'enveloppe de la volute non orbitale.

Dans le cas où l'arbre est entraîné dans le sens opposé, le bloc coulissant se déplace dans une position où un point pivot sur le bloc coulissant vient en contact avec la broche excentrique de l'arbre. A ce stade, le bloc coulissant commence à pivoter par rapport

à la broche excentrique et l'enveloppe de la volute orbitale est déplacée hors de contact avec l'enveloppe de la volute non orbitale.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la structure de l'alésage est optimisée pour avoir une partie plate afin d'obtenir une surface d'entraînement en rotation en avant, et une paire de parties circulaires sur chaque côté de la partie plate.

Les parties circulaires sont centrées sur différents rayons de chaque côté de la broche pivot. Les rayons dans le sens par lequel le bloc à coulisse pivotera dans le cas d'une rotation inverse sont plus grands que le rayon sur le côté opposé. Le rayon plus grand offrira un espace supplémentaire pour permettre le mouvement pivotant. Le rayon plus petit sur le côté opposé permettra à la broche pivot d'être relativement épaisse.

Si les rayons étaient égaux sur chaque côté, la présence de l'espace nécessaire pour le mouvement pivotant aurait pour résultat que la broche pivot serait relativement plus petite.

Dans d'autres caractéristiques de l'invention, la broche pivot a une forme unique comprenant une surface inclinée dans un sens opposé au mouvement pivotant.

Ces caractéristiques et d'autres caractéristiques de l'invention pourront être mieux comprises sur la base des spécifications et des dessins suivants, dont on donne une brève description ci- dessous.

Brève description des dessins.

La Fig. 1 représente une vue en coupe transversale d'un compresseur à volutes incorporé à l'invention, la Fig. 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne 2-2 de la Fig. 1, et la Fig. 3 représente la structure de la Fig. 2 qui a pivoté vers sa position non engagée.

Description détaillée d'une forme de réalisation préférée.

La Fig. 1 représente un compresseur à volutes 20 ayant une volute orbitale 22 et une volute non orbitale 24. Comme cela est connu, un arbre 26 entraîne la volute orbitale 22 pour orbiter par rapport à la volute non orbitale. La volute orbitale 22 a un renflement 28 qui s'étend vers le bas et qui reçoit un bloc coulissant 30. Une broche excentrique 32 de l'arbre 26 se déplace vers le haut dans un alésage du bloc coulissant 30. Comme cela est connu, si l'arbre 26 est soumis à une rotation dans le sens avant, la volute orbitale 22 orbitera dans un sens approprié par rapport à la volute non orbitale 24 et un réfrigérant capturé sera compressé.

Cependant, si l'arbre 26 est entraîné pour orbiter dans le sens inverse, des effets secondaires peu souhaitables peuvent se produire. En outre, dans certains cas, à l'arrêt de l'arbre 26, la volute orbitale 22 peut être entraînée pour tourner dans un sens inverse également.

Les Fig. 2 et 3 montrent un aménagement dans lequel les flancs des enveloppes des éléments de volute

22 et 24 sont déplacés hors de contact l'un avec l'autre dans le cas où une rotation inverse se produit. De cette manière, il n'y aura pas de réfrigérant capturé au cours de toute rotation inverse.

Comme montré dans la Fig. 2, au cours d'une rotation en avant, la broche excentrique 32 est entraînée contre une surface plate 34 sur un alésage intérieur du bloc coulissant 30. La broche excentrique 32 a sa propre surface plate 36 qui est en contact avec la surface 34. Dans cette position, le bloc coulissant est maintenu de sorte qu'il maintienne l'enveloppe de la volute orbitale en contact avec l'enveloppe de la volute non orbitale et que le réfrigérant puisse être comprimé.

Comme montré, lorsqu'une rotation inverse se produit, une force de gaz tangentielle Ftg est appliquée au bloc coulissant en un point situé à une distance dt d'un point pivot 44. Cette force a tendance à amener le bloc coulissant 30 à pivoter dans le sens inverse des aiguilles d'une montre en créant un couple Mv. En même temps, on crée un second couple (Fi + Frg) dr qui refoule le bloc coulissant 30 dans le sens des aiguilles d'une montre. Au cours d'une rotation en avant, le second couple et le couple Mv se développent dans le sens des aiguilles d'une montre. Le bloc coulissant est donc maintenu dans la position illustrée dans la Fig. 2.

- Comme montré dans la Fig. 3, lorsqu'une rotation inverse se produit, le couple Mv dépasse le couple des forces Frg et F1. Le bloc coulissant 30 pivote ensuite dans la position telle qu'illustrée dans la Fig. 3. Dans cette position, les flancs des enveloppes de la volute orbitale 22 sont maintenus hors de contact

avec les enveloppes de la volute non orbitale 24. Du réfrigérant n'est donc pas capturé.

Les caractéristiques de cette demande selon l'invention se rapportent à la forme de l'alésage dans le bloc coulissant 30. Comme montré, la broche excentrique 32 a une surface circulaire 38 s'étendant de chaque extrémité du méplat 36. Le bloc coulissant 30 a une première partie circulaire 40 sur un côté d'un point pivot 44 et seconde partie circulaire 42 sur un côté opposé. La partie 40 a un rayon Ri et la partie 42 a un rayon plus grand R2. La broche pivot 44 a une surface inclinée 46 tournée vers la surface 40 et une surface généralement plate 48 s'étendant selon un petit angle radialement à l'extérieur sur une surface latérale opposée 42.

Lorsque le bloc coulissant 30 se déplace de la position de la Fig. 2 à la position de la Fig. 3, l'utilisation du rayon plus grand 42 permet d'obtenir plus d'espace pour faciliter le mouvement et l'ajustement au cours d'une rotation inverse. Par ailleurs, l'utilisation du rayon plus petit Ri pour la surface 40 garantit qu'il y a un matériau supplémentaire, tel que celui représenté généralement dans la zone 52 de la Fig. 3, qui permet à la broche pivot 44 d'être relativement épaisse et plus robuste.

Sans ce matériau supplémentaire, il est possible que la broche pivot 44 puisse être trop délicate et puisse se briser en cours d'utilisation.

Un expert en la technique reconnaîtra que certaines modifications entrent dans le cadre de l'invention. Pour cette raison, les revendications

suivantes seront étudiées afin de déterminer la véritable portée et la véritable teneur de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS 1.- Compresseur à volutes (20) comprenant : un premier élément de volute (24) ayant une base et une enveloppe de forme générale spiralée s'étendant de ladite base; un second élément de volute (22) ayant une base et une enveloppe de forme générale spiralée s'étendant de sa base, lesdites enveloppes desdits premier et deuxième éléments de volute (22,24) s'ajustant pour définir des chambres de compression, et ledit deuxième élément de volute (22) étant amené à orbiter par rapport audit premier élément de volute (24) par un arbre d'entraînement (26); ledit arbre d'entraînement (26) comprenant une broche excentrique (32) s'étendant vers le haut dans un alésage d'un bloc coulissant (30), ledit bloc coulissant étant reçu dans un alésage d'un renflement (28) s'étendant vers le bas relié à ladite volute orbitale (22) ;

et ladite broche excentrique (32) et ledit bloc coulissant (30) ayant une structure qui est à même de provoquer un mouvement tel que, lorsque ledit arbre (26) tourne dans un premier sens, une surface plate (36) sur ladite broche excentrique s'engage sur une surface plate (39) sur ledit bloc coulissant (30) et que lesdites enveloppes desdits premier et deuxième éléments de volute (22, 24) soient maintenues en contact l'une avec l'autre pour définir lesdites chambres de compression, et dans lequel, lorsque ledit arbre (26) tourne dans un second sens opposé audit premier sens, lesdites surfaces <Desc/Clms Page number 9> plates (34,36) se déplacent hors de contact et ledit bloc coulissant (30) est amené à pivoter par rapport à ladite broche excentrique (32) autour d'une broche pivot (44) d'un seul tenant dans ledit alésage du bloc coulissant (30)

sur une partie périphérique interne, et une partie arquée (40) sur un côté périphérique dudit point pivot ayant (44) un premier rayon (Ri), et une seconde partie arquée (42) sur le côté opposé de ladite broche pivot (44) ayant un second rayon (R2), ladite seconde partie se déplaçant vers ladite broche excentrique (32) lorsque ledit arbre (26) est entraîné dans ledit second sens, et ledit second rayon (R2) étant supérieur audit premier rayon (Ri).
2.- Compresseur à volutes (20) selon la revendication 1, dans lequel le premier rayon (Ri) qui est plus petit permet à ladite broche pivot (44) d'être relativement épaisse sur un côté de ladite broche pivot (44) faisant face à ladite première partie (40) par rapport à ladite deuxième partie (42).
3. - Compresseur à volutes selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite broche pivot (44) a une partie inclinée (42) généralement épaisse sur ledit premier côté (40), et une partie inclinée (48) s'étendant à l'extérieur généralement radialement sur un second côté (42).