<Desc/Clms Page number 1>
COMPRESSEUR.
Cette invention est relative à un compresseur qui convient particulièrement mais non exclusivement à l'usage avec les systèmes réfrigérants.
Plus particulièrement, l'invention concerne un compresseur du type dans lequel des cylindres et des pistons qui y travaillent tournent perpendiculairement à leurs axes de fonctionnement autour d'axes mutuellement excentriques de manière à.faire coulisser les pistons en va-et-vient dans les cylindreso
Dans les compresseurs connus de ce type, il est de pratique courante, afin de permettre le déplacement relatif décrit des cylindres et des pistons, de monter ces derniers de manière qu'ils exécutent un mouvement de charnière par rapport au système moteur, au moyen d'axes de pistons ou de bielles de liaison, ou des deux à la fois.
Ceci tend à augmenter les dimensions radiales de la construction au delà de ce qui est théoriquement nécessaire au fonctionnement et l'articulation des pistons constitue aussi un point critique de tensions et d'usureo
L'invention a notamment pour buts de construire : un compresseur du type précité dans lequel les articulations des pistons sont éliminées; un compresseur sûr, résistant à l'usure et compact; un compresseur du type précité, agencé de manière à obtenir des déplacements relatifs particulièrement avantageux des surfaces de valves coulissantes en contact mutuel qui coopèrent à la commande de 1-'admission et de l'échappement des cylindres;
<Desc/Clms Page number 2>
un compresseur du type précité, agencé de manière à réduire le couple de démarrage requis à un minimum ce qui permet ainsi d'utiliser un moteur d'entraînement de puissance minimum; un compresseur du type à piston dans lequel l'ajustage des pis- tons dans les cylindres est rendu moins dépendant des tolérances et de l'usure que dans les constructions conventionnelles.
Pour atteindre ces buts, l'invention consiste en des construc- tions nouvelles et des combinaisons d'éléments décrits ci-après.
Des formes de réalisation de l'invention seront décrites en détails avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une coupe longitudinale d'une forme de compres- seur construit suivant l'invention; la figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 représente une forme d'un tiroir faisant partie du compresseur, vu d'au-dessus sur la figure 1; la figure 4 est une coupe longitudinale d'une autre forme de com- presseur construit suivant l'invention et la figure 5 est un tiroir faisant partie du compresseur de la figure 4, vu du côté gauche de cette figure.
Sur la figure 1, 1 désigne un arbre fixe qui est calé dans un manchon conique 2 au moyen d'un écrou borgne 3. Le manchon 2 est fixé à une extrémité d'une enveloppe hermétiquement fermée 5, par exemple par sou- dure. A son extrémité opposée au manchon 2, l'arbre 1 est pourvu d'un té- ton excentrique 12 de section circulaire, 6 désigne un plateau d'entraîne- ment qui est monté de façon à tourner sur l'arbre fixe 1, par un moyeu se prolongeant vers le haut et auquel est attaché le rotor 20 d'un moteur élec- trique 19, 20.
Une paire de pistons 7 travaillant dans les cylindres d'un bloc cylindres 9 sont entraînés par le plateau d'entraînement 6 de manière à tourner autour de l'axe de l'arbre 1 tout en pouvant se déplacer radiale- ment par rapport à celui-cio Un ressort à boudin 8 est placé entre chaque piston 7 et un collier circonférentiel du plateau d'entraînement 6. Le bloc cylindres 9 est pourvu de passages d'entrée et de sortie 13 débouchant sur une glace de tiroir à l'extrémité du bloc cylindres et coopérant avec un ti- roir 14 comportant un orifice d'entrée 21 et un orifice de sortie 22, figu- re 3, communiquant respectivement avec un conduit d'entrée 25 et un conduit de sortie 26. Le dessus du tiroir 14 est évidé pour recevoir un ressort de support 17.
Le ressort 17 est relié par deux rivets 27 à un ressort à lame suspendu à deux colonnettes 18 attachées au stator 19 du moteur élec- trique. Entre le ressort à lame 15 et le tiroir, se trouve une bielle 16 logée dans des sièges sphériques du ressort 15 et du tiroir 14.
Le bloc cylindres 9 est fermé au dessus par le plateau d'entraî- nement 6 et en dessous par un couvercle 29, fixé de manière rigide sur le plateau d'entraînement 6. Le couvercle 29 est pourvu d'une ouverture 30 pour recevoir le tiroir 14. Le bloc cylindres 9 est percé d'un alésage ho- r izontal dont l'axe est perpendiculaire à l'axe des cylindres. Le bloc cylindres est monté sur un noyau 11 approximativement cylindrique intro- duit dans cet alésage et lui-même pourvu d'un alésage circulaire radial destiné à recevoir le téton 12, ce dernier étant introduit dans cet alé- sage par une ouverture ovale à l'extrémité supérieure du bloc cylindres.
L'arbre 1 et le téton excentrique 12 sont percés de canaux de lubrification communiquant avec un tube 32 vissé dans l'arbre 1. Un conduit d'admission extérieur est raccordé à l'intérieur de l'enveloppe 5 tandis qu'un conduit extérieur de sortie, non représenté,est directement raccordé au conduit de sortie 26 précité. L'enveloppe est remplie d'huile jusqu'au niveau 31.
<Desc/Clms Page number 3>
Le compresseur décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivan- te :
Le milieu à comprimer, tel qu'un gaz réfrigérant d'un système réfrigérateur, est aspiré par le conduit extérieur 28 à l'intérieur de l'enveloppe 5 et de là, par le conduit d'admission intérieur 25 qui débouche au dessus du niveau 31, l'orifice d'admission 21 et les passages 13 dans les cylindres. Dans les cylindres, le réfrigérant est comprimé et refoulé par les passages 13 vers l'orifice de sortie 22 et de là par le conduit de sortie 26 traversant la paroi de l'enveloppe vers le conduit de sortie extérieur. Les courses d'aspiration et de compression des pistons dans les cylindres sont produites par les mouvements communiqués aux pistons et aux cylindres par le plateau d'entraînement 6. Pour les pistons, ce mouvement est une rotation autour de l'axe de l'arbre 1.
Comme les pistons se trouvent dans les cylindres, le bloc cylindres est forcé de tourner aussi mais cette rotation s'effectue autour de l'axe excentrique du téton 12.
Pendant cette rotation, le bloc cylindres coulisse en même temps en va-etvient sur le noyau transversal 11. Si le montage est tel que ce glissement transversal n'est pas possible, il est nécessaire d'avoir une articulation entre les pistons et le plateau d'entraînement.
Par suite de mouvement de translation et de rotation combiné du bloc cylindres, le déplacement relatif entre la glace de tiroir du bloc cylindres et le tiroir fixe est de même nature et par conséquent il se produit un frottement plus uniforme l'un sur l'autre que dans le cas d'un mouvement uniquement circulaire et les impuretés qui peuvent pénétrer entre les deux surfaces ne sont pas entraînées suivant des trajectoires circulaires mais tendent à être chassées par le frottement d'entre les surfaces.
Les ressorts 8 agissant sur les pistons 7 sont calculés de manière à maintenir les pistons à leurs points morts intérieurs lorsque le compresseur est immobile, mais ils sont surmontés par les forces centrifuges lorsque le compresseur fonctionne. Par conséquent, pendant le démarrage du compresseur, les pistons restent inactifs jusqu'à ce que la vitesse de rotation atteigne une certaine valeur. Le couple d'entraînement nécessaire au démarrage est par conséquent très faible de sorte qu'un moteur électrique de faible puissance suffit.
La forme de réalisation représentée sur les figures 4 et 5 diffère de celle déjà décrite en ce que les pistons 107 ne peuvent pas se déplacer radialement et ne sont pas soumis à l'action d'un ressort, mais sont maintenus par des fourches 134 attachées à une bague de serrage 135 du rotor du moteur électrique qui est placée dans les gorges 133 des pistons.
Dans cette réalisation, le conduit de sortie 123 du tiroir 114 débouche dans l'enveloppe du compresseur qui est donc sous pression en service normal, tandis que le conduit d'entrée 125 traverse la paroi de l'enveloppe. Le tiroir 114 est appliqué sur la glace du cylindre 109 avec une force si petite qu'au moment du démarrage du compresseur, alors qu'il n'y a pas encore de pression à l'intérieur de l'enveloppe, le gaz comprimé peut s'échapper des cylindres entre la glace et le tiroir tout au début.de la course de compression. De cette manière, le compresseur peut démarrer pratiquement sans compression.
Une cavité 136 dans la surface de glissement du tiroir communique avec l'orifice d'entrée 121 de ce dernier et par conséquent, lorsque le compresseur est en service normal, le tiroir 114 est appliqué contre le bloc cylindres 109 par une succion suffisamment forte pour assurer que le tiroir ne cède plus à la pression dans les cylindres pendant la course de compression.
Comme l'intérieur de l'enveloppe se trouve sous pression, il est possible de faire le bloc cylindre en matière flexible comme le nylon parce que la paroi de chaque cylindre est pressée fortement contre le piston au moins pendant la course d'aspiration tandis qu'une fuite possible vers la
<Desc/Clms Page number 4>
fin de la course de compression est sans importance puisque le gaz comprimé dans les cylindres doit être refoulé en tous cas à l'intérieur de l'enveloppe. De la sorte, au moment où c'est important, le jeu des pistons dans les cylindres dépend moins des tolérances et de l'usure que lorsque les cylindres ont des parois rigides.
Si on le désire, les caractéristiques spéciales précitées avec référence aux figures 4 et 5 peuvent aussi être utilisées en combinaison avec la disposition à pistons mobiles radialement et rappelés par ressorts, décrite avec référence aux figures 1 à 3.
REVENDICATIONS.
1. - Compresseur comprenant un rotor, des pistons reli és de manière à être entraînés par le rotor pour tourner autour de l'axe de celuici, un téton fixe monté excentriquement à l'axe du rotor, un bloc cylindres monté sur ce téton de manière à tourner et à coulisser transversalement par rapport à ce dernier, des cylindres étant ménagés dans le bloc cylindres, et les pistons coulissant dans ces cylindres.
<Desc / Clms Page number 1>
COMPRESSOR.
This invention relates to a compressor which is particularly, but not exclusively, suitable for use with refrigeration systems.
More particularly, the invention relates to a compressor of the type in which cylinders and pistons working therein rotate perpendicularly to their operating axes about mutually eccentric axes so as to slide the pistons back and forth in them. cylindreso
In known compressors of this type, it is common practice, in order to allow the relative displacement described of the cylinders and pistons, to mount the latter so that they perform a hinge movement relative to the engine system, by means of 'axes of pistons or connecting rods, or both at the same time.
This tends to increase the radial dimensions of the construction beyond what is theoretically necessary for operation and the articulation of the pistons is also a critical point of stress and wear.
The invention aims in particular to construct: a compressor of the aforementioned type in which the joints of the pistons are eliminated; a safe, wear-resistant and compact compressor; a compressor of the aforementioned type, arranged so as to obtain particularly advantageous relative movements of the surfaces of sliding valves in mutual contact which cooperate in the control of the admission and the exhaust of the cylinders;
<Desc / Clms Page number 2>
a compressor of the aforementioned type, arranged so as to reduce the required starting torque to a minimum, thereby making it possible to use a drive motor of minimum power; a piston-type compressor in which the fit of the pistons in the cylinders is made less dependent on tolerances and wear than in conventional constructions.
In order to achieve these aims, the invention consists of new constructions and combinations of elements described below.
Embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a longitudinal section of one form of compressor constructed in accordance with the invention; Figure 2 is a cross section taken along the line II-II of Figure 1; Figure 3 shows a form of a slide forming part of the compressor, seen from above in Figure 1; Figure 4 is a longitudinal section of another form of compressor constructed according to the invention and Figure 5 is a slide forming part of the compressor of Figure 4, viewed from the left side of this figure.
In FIG. 1, 1 designates a fixed shaft which is wedged in a conical sleeve 2 by means of a cap nut 3. The sleeve 2 is fixed to one end of a hermetically sealed envelope 5, for example by welding. At its end opposite to the sleeve 2, the shaft 1 is provided with an eccentric stud 12 of circular section, 6 designates a drive plate which is mounted so as to rotate on the fixed shaft 1, by an upwardly extending hub to which is attached the rotor 20 of an electric motor 19, 20.
A pair of pistons 7 working in the cylinders of a cylinder block 9 are driven by the drive plate 6 so as to rotate about the axis of the shaft 1 while being able to move radially relative to that. -cio A coil spring 8 is placed between each piston 7 and a circumferential collar of the drive plate 6. The cylinder block 9 is provided with inlet and outlet passages 13 opening onto a drawer glass at the end of the cylinder block and cooperating with a drawer 14 comprising an inlet port 21 and an outlet port 22, FIG. 3, communicating respectively with an inlet duct 25 and an outlet duct 26. The top of the drawer 14 is recessed to receive a support spring 17.
The spring 17 is connected by two rivets 27 to a leaf spring suspended from two posts 18 attached to the stator 19 of the electric motor. Between the leaf spring 15 and the spool, there is a connecting rod 16 housed in the spherical seats of the spring 15 and of the spool 14.
The cylinder block 9 is closed above by the drive plate 6 and below by a cover 29, rigidly fixed to the drive plate 6. The cover 29 is provided with an opening 30 to receive the cylinder. drawer 14. The cylinder block 9 is pierced with a horizontal bore whose axis is perpendicular to the axis of the cylinders. The cylinder block is mounted on an approximately cylindrical core 11 introduced into this bore and itself provided with a radial circular bore intended to receive the stud 12, the latter being introduced into this bore through an oval opening at the bottom. upper end of the cylinder block.
The shaft 1 and the eccentric stud 12 are pierced with lubrication channels communicating with a tube 32 screwed into the shaft 1. An external intake duct is connected inside the casing 5 while an external duct outlet, not shown, is directly connected to the aforementioned outlet duct 26. The jacket is filled with oil up to level 31.
<Desc / Clms Page number 3>
The compressor described above operates as follows:
The medium to be compressed, such as a refrigerant gas from a refrigerator system, is sucked through the outer duct 28 inside the casing 5 and from there through the internal intake duct 25 which opens out above the level 31, the inlet port 21 and the passages 13 in the cylinders. In the cylinders, the refrigerant is compressed and delivered through the passages 13 to the outlet port 22 and from there through the outlet duct 26 passing through the wall of the casing to the outer outlet duct. The suction and compression strokes of the pistons in the cylinders are produced by the movements communicated to the pistons and to the cylinders by the drive plate 6. For the pistons, this movement is a rotation around the axis of the shaft. 1.
As the pistons are in the cylinders, the cylinder block is also forced to rotate but this rotation takes place around the eccentric axis of the stud 12.
During this rotation, the cylinder block at the same time slides back and forth on the transverse core 11. If the assembly is such that this transverse sliding is not possible, it is necessary to have an articulation between the pistons and the plate. training.
As a result of the combined translational and rotational movement of the cylinder block, the relative displacement between the cylinder block spool glass and the fixed spool is of the same nature and therefore a more uniform friction occurs on each other. that in the case of a only circular movement and the impurities which can penetrate between the two surfaces are not entrained along circular paths but tend to be driven out by the friction between the surfaces.
The springs 8 acting on the pistons 7 are designed so as to keep the pistons at their internal dead centers when the compressor is stationary, but they are overcome by centrifugal forces when the compressor is running. Therefore, during the start of the compressor, the pistons remain inactive until the rotational speed reaches a certain value. The drive torque required for starting is therefore very low so that a low power electric motor is sufficient.
The embodiment shown in Figures 4 and 5 differs from that already described in that the pistons 107 cannot move radially and are not subjected to the action of a spring, but are held by forks 134 attached. to a tightening ring 135 of the rotor of the electric motor which is placed in the grooves 133 of the pistons.
In this embodiment, the outlet duct 123 of the spool 114 opens into the envelope of the compressor which is therefore under pressure in normal service, while the inlet duct 125 passes through the wall of the envelope. The spool 114 is applied to the ice of the cylinder 109 with such a small force that when the compressor is started, while there is no pressure inside the casing yet, the compressed gas can escape from the cylinders between the ice and the spool at the very beginning of the compression stroke. In this way, the compressor can start practically without compression.
A cavity 136 in the sliding surface of the spool communicates with the inlet 121 of the latter and therefore, when the compressor is in normal service, the spool 114 is pressed against the cylinder block 109 by a suction strong enough to ensure that the spool does not give up to pressure in the cylinders during the compression stroke.
As the interior of the casing is under pressure, it is possible to make the cylinder block in a flexible material such as nylon because the wall of each cylinder is pressed strongly against the piston at least during the suction stroke while '' a possible flight to
<Desc / Clms Page number 4>
end of the compression stroke is irrelevant since the compressed gas in the cylinders must in any case be delivered inside the casing. In this way, when it is important, the clearance of the pistons in the cylinders depends less on tolerances and wear than when the cylinders have rigid walls.
If desired, the aforementioned special features with reference to Figures 4 and 5 can also be used in combination with the radially movable and spring-loaded piston arrangement, described with reference to Figures 1 to 3.
CLAIMS.
1. - Compressor comprising a rotor, pistons connected so as to be driven by the rotor to rotate around the axis of the latter, a fixed stud mounted eccentrically to the axis of the rotor, a cylinder block mounted on this stud. so as to rotate and slide transversely with respect to the latter, the cylinders being formed in the cylinder block, and the pistons sliding in these cylinders.