BE690692A - - Google Patents

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BE690692A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/10Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12Multi-stage pumps
    • F04D17/122Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/444Bladed diffusers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  " Perfectionnements relatifs aux compresseurs Il 
La présente invention est relative d'une façon géné- rale à la technique des compresseurs et, plus particulièrement, à un nouveau compresseur à air centrifuge particulièrement utile. 



   Bien qu'il n'y soit pas   limitée.le   compresseur suivant la pré- sente invention est conçu pour fonctionner sous des conditions de débit inférieures/cellesauxquelles des compresseurs centri- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 fuges classiques travaillent. Le but principal de la présente invention est d'offrir un compresseur centrifuge qui soit sim- ple et relativement peu onéreux à construire, tout en étant extrêmement durable et sûr en fonctionnement, et capable d'un rendement de degré élevé pour sa dimension. 



   Un autre but important de la présente invention est d'offrir un compresseur centrifuge capable d'un fonctionnement hautement efficace dans des conditions de débit extrêmement fai- bles . 



   Sous l'un de ses aspects , un compresseur centrifuge suivant l'invention se caractérise par un arbre monté à   ra@@tion   autour de son axe longitudinal, un rotor présentant une paire de plaques espacées suivant la direction de l'axe de l'arbre, l'une desdites plaques de rotor étant connectée à l'arbre et assurant le montage du rotor sur l'arbre pour une rotation avec celui-ci, l'autre plaque de rotor présentant une admission ; d'air généralement centrale débouchant dans le rotor , le rotor ; présentant une sortie d'air périphérique débouchant entre les plaques, un stator enserrant le rotor, ledit stator présentant une ouverture d'admission d'air en alignement radial avec l'ou- verture de sortie d'air du rotor et une ouverture de sortie j      d'air à partir du stator adjacente à sa périphérie externe. 



   Sous un autre aspect, un compresseur centrifuge sui- vant l'invention se caractérise par un rotor et un stator montés à la périphérie de celui-ci, comme décrit précédemment, ledit stator comportant une paire d'organes espacés entre eux suivant la direction de l'axe de l'arbre et présentant des parties de couvertures'étendant radialement vers l'intérieur en travers   des 1   plaques de rotor en espacement axial avec celles-ci, tandis qu'à la fois les plaques de rotor et les parties de couverture des organes de stator sont de forme tronconique peu profonde convergeant vers la périphérie du rotor, 
D'autres détails et particularités de l'invention 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 ressortiront de la description ci-après, donnée à titre   d'exem-   ple non limitatif et en se référant aux dessins annexés,

   dans   lesquels :    
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale   quel-   que peu schématique d'un compresseur à air centrifuge construit 
 EMI3.1 
 conformément à lnventio , suivant la ligne i.i de la figure 2. 



   La figure 2 est une vue en demi-coupe transversale, suivant la ligne   11-II   de ;la figure   1.   



   La figureest une vue en coupe   partielle   suivant la ligne III-III de la figure 2. 



   La figure 4 est une vue en quart de coupe longitudinale 
 EMI3.2 
 quelque peu schématique d'un autre COJ'lprcSetu' l, air centrifuge> 
 EMI3.3 
 construit confm mérncnt à la présente t.nv'ut'-.ii sU1.v :'. la ¯ ligne IV-IV de 1,a figure La figure 5 est une vue : ¯ésiflF;liû c la figure 4,mais illustrant une variante. d-;.-"11:J.WIo La figurc 6 est une v'le Ltts::SL'r itye1'sa.aç de lu forme de réalisation de ta figure 4 , x 3: la ¯ a.=rf. 6-6 (II: la figure 4. 



  Fn f,:: référant à présent aux x;,;a....3.. de la fume' rt. réalisation représentée à titre d 'cx"1"p.i..c aix s.v,vzes 1-,* èe'" dessins annexer, le compresseur suj-vjnc 11:"....,-,n",io11 eat. dnt d'une enveloppe ou d'un ca....i1. el' cnfcrm,Î1:......t " \/1 forsc qj=Ji::.i= .i:. ment cylindrique avec des organes <i' t'':'-''¯.t':;n1 4- 2 et 3 fiu= 
 EMI3.4 
 assurent le tourillonnement d'un art'r!] 4 <.;ns dl.6 pr...3rs ü{. 



  6, respectivement. Une olw:cl'turc d'aMission d'air est 1--y-évu(C dans l'organe d'extrémité 2 et une ouverture el 1 échappC1md d i 3 8 est prévue dans l'organe d'extrémité 3. 



   Le compresseur comprend une série de rotors   centri-   fuges désignés globalement par la référence 10, qui possèdent chacun une paire de plaques il et   12   espacées entre elles sui- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 vant la direction de   l'axe   de   l'arbre 4.   La plaque frontale 11 de chaque rotor est dotée d'une ouverture centrale 13, concentrique avec l'arbre 4, et offrant une ouverture d'ad- mission   d'air   dans le rotor entre les plaques   Il,12.   Chaque plaque arrière 12 est percée au centre pour recevoir l'arbre 4 et est connectée à ce dernier d'une façon   assurant   le:   me@-   tage du rotor   10   sur l'arbre afin de tourner avec celui-ci. 



  Ceci peut être réalisée par exemple, grâce à l'utilisation d'éléments   d'espacement   de rotor   14   et   d'un     é@@ément   d'espa-        cernent   d'extrémité 15, ce dernier   s'appuyant   contre un   épa@-   lement 16 sur   l'arbre.'   Les éléments d'espacement   14   s'étendent entre les rotors 10 adjacents et sont maintenus   en   place par un écrou de blocage 17, de telle sorte que chaque plaque de rotor 12 est serrée sur l'arbre afin de tourner avec celui-ci,   l'élément   d'espacement terminal frontal   14   étant claveté sur l'arbre comme indiqué en 18. 



   Les plaques de rotor frontales 11 sont montées sur les plaques de rotor arrières associées 12 à l'aide des pales de rotor   20   s'étendant généralement   radialement,   qui peuvent avoir n'importe quelle courbure   désirée,     suivant   les caracté-   ristiques   que   l'on   veut obtenir . 



   Ainsi, chaque rotor comprend des   paires     ,le   plaques ou de parois   11,12,   avec les plaques 12 reliées à l'arbre et supportant chaque rotor sur celui-ci et avec les plaques 11 maintenues en association axiale espacée vis-à-vis des plaques ! 12 par les séries de pales 20 dans chaque   router.   Les plaques 11 et 12 peuvent être reliées aux pales directrices 20 par soudage ou par n'importe quel autre procédé de fabrication dé- sire. siré. L'ouverture d'échappement d'air 21 est pratiquée à la périphérie de chaque rotor, entre les plaques espacées 11, 12.      

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  Ainsi, de l'air pénètre dans chaque rotor par l'ouverture et 
 EMI5.1 
 /d'admission centrale 137sévacué périphériqu<"'f!1ont à travers l'ouverture de sortie   21.   



   Les stators   désignes   globalement par la référence 22 sont situés à la périphérie du rotor associé. Chaque stator comprend des plaques ou organes de paroi 23 et 24 ,espacées suivant la direction de l'axe de l'arbre.L'organe de stator 
 EMI5.2 
 frontal 23 s'étend radialement vers l'extérieur par rapport au carter enveloppant 1, en offrant par conséquent le barrage nécessaire entre les rotors successifs et il est situé de cette façon. L'organe de stator arrière 24 se termine avant le ca rter pour laisser une ouverture d'échappement d'air 25 autour de la périphérie externe du stator,ouverture dirigée vers l'arrière suivant la direction de   1' axe   de l'arbre. 



   Chaque organe de stator 23,   24   possède une partie 
 EMI5.3 
 de couverture 26,27, respectivement, s'étendant génçrax i er: !3. radialement ver--, l'intérieur en travers cI.; plaques de rotor fronta1Ey'et al'rlère 11,'*12, point- recouvrir ft enfermer celles-ci. L<;s parties de couvertü'c 26 détendent radialement vers l'intérieur appr'oxin:atL/ :JI{.<nt jusqu'à la périphérie des ouvertures dl admission d'aJt* i= :1, en formant s=3  conséquent un barrage pour l'écoulement d # aljy ('11 sens lnv{H'"', Les parties de couverture de statu!' =rrji<z*= 27 s'étendent vers l'intérieur approximativement   jusqu'aux   organes d'espacement   14,15   et agissent également en tant que barrage pour un écou- lement   d'air   inverse.

   Ainsi, les   prolongements   26 et   27 du   
 EMI5.4 
 stator formen-t un ca#rtcr enveloppant pour le rotor asii<cLé;, Les stators 22 sont espacés entre eux par desorganes 
 EMI5.5 
 d'espacement de stator 28 gui s'étendent entre .les statures adjacents ,en des points espacés autour de ceux-ci, en étant dotés de brides terminales)   @9     dirigées 11     l'opposé,   pour la fixation aux organes de stator.

   Les parois d'extrémité 2 et 3 

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 sont amovibles et les structures de stator 22 et les rotors 10 peuvent être retirés du carter   1 à   travers   l'une   ou l'autre extrémité de   celui-ci .   organes de / Comme indiqué précédemment,   les/-,tatar   frontaux   23   s'étendent vers l'extérieur jusqu'au carter 1. Les organes   de   stator arrière 24 sont situés axialement par rapport aux or- ganes frontaux par des pales de stator de décélération dési- gnées globalement par la référence   30.   Les pales 30 sont de préférence associées par paires et faites d'une seule pièce de matière afin d'offrir des paires de pale en une pièce avec   @   âme de liaison 31.

   Les pales 30 sont amenées à diverger vers l'extérieur , en présentant un angle d'admission correspondant à l'angle de l'air alors que celui-ci quitte le rotor. Ceci offre des passages à air avec une superficie croissante en section tranversale à partir de l'admission d'air de stator 32, et situés en association espacée radialement   vis-à-vis   de l'cu- .verture d'échappement d'air périphérique 21 du rotor associé, vers la sortie de stator 25.Il en résulte que l'air partielle- ment comprimé est suffisamment ralenti pour permettre un passage      sans perte à travers l'orifice de sortie   25   vers l'admission 11 du rotor suivant.

   En utilisant l'entièreté de la périphérie du carter 1 pour l'évacuation de   l'air,   l'on offre un passage d'évacuation 25 avec une superficie suffisante pour conduire efficacement l'air à l'étage suivant, le tout dans les limites du carter de compresseur circulaire 1. Les âmes de pales 31 offrent un moyen facile pour fixer les pales aux   organesde   ou stator 23, par exemple par soudage par points/au moyen de rivets ' 
31'. 



   , 
Il a été découvert qu'avec une telle construction , l'on peut offrir un compresseur étonnamment efficace et puissant de en une unité/relativement petite dimension capable d'être dis- posée, par exemple, dans l'espace disponible sous le capot      

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 d'un camion classique. Bien entendu, le compresseur suivant la présente invention   n'est   pas limité à l'utilisation dans un tel agencement. 



   Pour la   facilité   de la fabrication de l'assemblage et l'économie de la construction , l'on préfère façonner à la fois les rotors 10 et les stators 22 en mince tôle   métalli-   que. Toutefois, l'utilisation d'une telle matière en feuille mince présente un problème de solidité, qui est résolu de la   ----'   façon suivante.

   Chaque plaque de rotor 11,12 est construite avec une forme tronconique peu profonde, convergeant vers la périphérie du rotor, D'une façon analogue, chaque partie de couverture de stator 26 , 27 reçoit une forme tronconique peu profonde, convergeant vers la périphérie du rotor et reliée aux parties de stator actives périphériquement   au-delà   du rotor, grâce aux parties de connexion 32   convergeait   plus fortement, Cette forme tronconique peu profonde ,en forme de cuvette, donne la stabilité structurale requise , tout en permettant l'utilisation d'une matière en feuille mince. 



   L'arbre 4 est maintenu ,   de   façon relâchable, en position axiale grâce à un épaulement 33 monté entre des l'on... délies 34 maintenues dans le carter 35, avec l'arbre   s'étendant   au-delà pour la fixation à   n'importa   quelle source d'entraîne- ment désirée. 



   Le compresseur suivant la présente invention est con- çu plus particulièrement pour un fonctionnement sous des condi- tions de faible débit, par exemple dans la gamme de 80 à 100 pieds3 par minute et il est capable de fonctionner efficacement dans des gammes de débit pour lesquelles les compresseurs centrifuges classiques ne fonctionnent tout simplement pas. Un facteur essentiel pour obtenir   ce'résultat   est le fait   d-e   prévoir un stator avec un grand nombre de minces pales de diffuseur , par exemple 40, situées très près du bout du rotor ,comme repré- senté en 30 aux figures 1. à 3 et 30' aux figures 4 à 6. 

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  L'on laisse essentiellement uniquement un jeu de travail entre la périphérie du rotor et l'entrée du stator,   l'espacement   entre ces éléments étant exagéré aux dessins pour une plus grande clarté et la facilité de l'illustration. 



   Ce dernier facteur est extrêmement important, parcs que la distance que   l'air   doit parcourir depuis la sortie du rotor jusqu'au diffuseur est critique . 



   Lorsque l'air quitte le rotor, il a une très grande vitesse. Cette vitesse représente de l'énergie qui doit être capturée par transformation en une pression statique   grâce   une diffusion. Pour un rendement efficace, pratiquement toute l'énergie de vitesse de l'air sortant doit être retenue dans      le diffuseur. 



   Toutefois, la plus grande partie de cette vitesse est perdue dans les compresseurs à faible débit classique , cause du fait que les pales de diffuseur sont tellement es- pacées de la sortie du rotor que l'énergie représentée par la vitesse de l'air quittant le rotor est dissipée avant   d'attein-   dre les pales de stator. 



   La distance qu'un courant d'air peut parcourir avant que son énergie ne soit dissipée est proportionnelle à sa lar- geur. Dans les compresseurs à faible débita la sortie du   rotor   est nécessairement très étroite, avec pour   résultat que l'air   quittant le rotor n'est capable que de parcourir une très      courte distance sans perte d'énergie appréciable. 



   L'on évite une telle perte d'énergie en situant les extrémités d'admission des pales de diffuseur aussi près que possible de la sortie du rotor. Suivant la présente invention, le jeu radial entre la sortie du rotor et les pales de diffuseur est tel que le parcours de l'air depuis l'orifice de sortie du rotor jusqu'aux extrémités d'admission des pales du diffuseur n'est essentiellement pas plus grand et de préférence inférieur à la distance que le courant d 'air sortant du rotor parcourera 

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 sans perte d'énergie appréciable.

   Pour arriver à un tel résultat,   l'on   prévoit un jeu radial qui est inférieur à 1% du diamètre du rotor , par exemple   0,040   pouce avec un rotor ayant un diamètre de 6 pouces, 
Une autre caractéristique importante de la présente invention est que le diffuseur possède un grand nombre de minces pales étroitement   espacées) .   



   Un diffuseur sans pales, bien que convenant pour les compresseurs à   grand   débit: , est totalement impropre pour un compresseur travaillant des conditions de faible débit.Ceci provient du fait que dans un diffuseur sans   paies, l'air   doit parcourir son parcours naturel dans lequel la vitesse est 
 EMI9.1 
 inversement propùrt'ionnel1e à la distance depuis le centre de rotation. Ceci procure un'bon rendement sous des débits élevés. 



  Dans un compréss"ur à faible débit, la ax y !z du courant d'air est très fortement réduite, comme indiqué Toute- 
 EMI9.2 
 fois, l'air doit toujours parcoure! la mGI!16 distante pou" te" même degré de diffusion. Il. en résulte 'lUt. le rapport ftntt'c 1,ce distance parcourue et la largeur du can,il pst, bl":1COUp ptus élevé que dam des compresseurs à fort débit , tf qui intrca- duit des pertes par friction   prohibitives,   
Par conséquent, des pales sont essentielles pouf un 
 EMI9.3 
 diffuseur à faible déb-it. Des diffuSf!UN; à pelles classiques offrent un relativement petit nombre c3 p.xic;s relativement largement espacées.

   Dao... un diffuseur a faible débit, la 1 M'- geur du canal est tellement   petite   par comparaison avec la 
 EMI9.4 
 relativement grande distance existant entre les paies a(tjact-titc--i que le passage d'air résultant est inefficace. En outre, l'angle de dilatation offert par   un   tel système de pales de   diffuseu@   classique est d'une nature telle qu'une séparation de l'air survient dans des conditions de faible débit. 



   Par conséquent, suivant   l'invention,   lion prévoit un 

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 grand nombre de pales de diffuseur étroitement   espacées,of-   frant un passage de proportions efficaces et un angle de   dila-   tation favorable aux conditions de faible débit. Toutefois;      si un trop grand nombre de pales est prévu, une   friction   peli- culaire excessive est   engendrée .   Il a été déterminé que l'an- gle de dilatation optimum est de   7   à 10 degrés,ce qui exige 
36 à 52 pales. Pour éviter un encombrement des   passages à   air, l'on fabrique les pales en une matière en feuille mince.

   De même, les pales de diffuseur suivant la présente invention sont essentiellement plates et rectilignes , en évitant   @ssi   les perturbations résultant d'une courbure des pales. 



   Bien que les pertes dans le compresseur soient principalement celles   survenant   dans le stator, le rendement! du stator est largement influencé par la conception du rotor. 



  La production de pression dans le rotor est réalisée par les forces centrifuges qui ne sont pas   particulièrement   perturbées ' par la séparation ou la turbulence de l'air. Toutefois, la production de pression dans le stator ,  représentant   approxima- tivement la moitié de l'augmentation de pression totale., est réalisée par la transformation de la vitesse en pression.Ceci constitue un processus de diffusion dans lequel il est difficile, de maintenir un écoulement efficace avec de l'air turbulent. 



   Une turbulence est produite par la séparation de l'air dans le rotor. Une telle séparation survient sur les surfaces arrières traînantes des pales de rotor   20,   en regardant dans le sens de la rotation du rotor. L'air tend à se séparer et à s'écarter du côté de succion des pales, alors qu'il se déplace progressivement vers l'extérieur le long de celles-ci. Il en résulte qu'une couche limite d'air relativement stagnant tend à se former le long de la surface arrière des pales de rotor 20.Cet air stagnant produit une   turbulence   dans l'air qui quitte le rotor. 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 



   Une séparation d'air survient également sur la surface interne de la plaque de rotor 11. L'air pénétrant dans le rotor tend à se séparer et à s'écarter de la surface interne dans la paroi de rotor 11, avec pour résultat une couche limite incontrôlée d'air relativement stagnante de cette surface, qui produit une turbulence supplémentaire dans l'air quittant le rotor. 



   Cette perturbation dans l'écoulement de l'air à par- tir du rotor gêne particulièrement le rendement du stator dans des conditions de faible débit et il a été découvert qu'' une amélioration de l'écoulement de l'air dans le rotor , bien qu'elle ne contribue pas particulièrement à améliorer le   rende---   ment   durotor,   augmente de façon appréciable le rendement du ce stator,/qui a pour résultat une augmentation inattendue dans l'efficacité du fonctionnement dans des conditions de faible débit. 



   La séparation de   }'air   dans le rotor et ses effets perturbateurs sur le phénomène de compression du stator ou 
 EMI11.1 
 diffuseur, sont évités d4.n: le i..OmlH'es.s,<u !!ivan 1' !.nvnt.iuii- de la façon suivante, en se ré±cxa.t à 1:' For"xe de réalisation représentée à titre d'illustration aux figuras 4,5 et 6. 



   Le compresseur des figures 4 à   6   est généralement analogue à celui des figures 1 à 3, car ilcomprend une série 
 EMI11.2 
 de rotors centrifuges 10t présentant chacun une paire de pla<#u=.. ou parois   11',12'   espacées dans la direction de   l'axe   de l'ar- bre 4.

   La paroi frontale   11'de   chaque rotor est dotée d'une      ouverture d'admission d'air centrale, concentrique   avec     l'arbre   4 et débouchant dans le .rotor entre les parois   il',12' .   Les 
 EMI11.3 
 parois frontales 11' du rotor sontmontées sur le;{ parois ar-   -     rières   associées 12' du rotor par des pales   d@@@otor   s'étendant généralement radialement qui peuvent avoir n'imperte quelles courbures désirées, suivant les caractéristiques requises et les 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 parois arrières 12' du rotor sont fixées à l'arbre 4   ,comme   décrit précédemment.      



   Toutefois, tandis que dans la forme de réalisation : des figures 1 à 3, les rotors possèdent des pales propul- sives 20 s'étendant généralement radialement depuis l'ad- mission vers la sortie du rotor d'une façon continue et inin- terrompue, cette construction n'est pas utilisée dans la forme de réalisation des figures 4 à 6, à cause de la tendance de   l'air   traversant le rotor à se séparer des surfaces   tr@ïnentes   des pales de rotor 20.

   Au contraire, la forme de réalisation des figures 4 à 6 utilise une construction de pales de rotor en segments, dans laquelle chaque pale s'étendant radialement comprend en fait une série de segments de pales 20'   s'étendant '     depuis!'admission   du rotor vers sa sortie avec une disposition étagée radialement, chevauchante et espacée   périphériquement,   comme illustré clairement aux figures 4 et 6.      



   Les extrémités internes des segments externes chevauchent les extrémités externes des segments internes, sur leur face menante, en des emplacements le long de celles*. ci où la séparation de   l'air   commencerait normalement   à     sur-   venir, 
A cause de cette construction de pales propulsives en segments, l'air traversant le rotor le long des faces me- nantes des segments de pales sort entre les segments adjacents sur les surfaces traînantes de ceux-ci .Cet air s'échappant passe par conséquent de l'espace situé entre une paire de pales en segments dans l'espace entre la paire   suivante.Ce   faisant,

   il est dirigé sur les surfaces traînantes des segments exter- nes d'une façon évitant la couche limite stagnante d'air qui tend à   s'y   former.Ceci offre une commande de la couche limite 

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 sur les pales propulsives 
Toutefois, le problème de la séparation de l'air      à partir des parois frontales 11' du rotor subsiste et il est peut être encore   pJus   grave. Ce problème est évité , dans la forme de réalisation des figures 4 à 6 en prévoyant des déflecteurs à air angulaires 36 et 37 dans l'ouverture d'admission d'air du rotor.

   Les déflecteurs 36,37 sont concen- triques l'un avec l'autre et avec l'arbre   4.   De même,ils sont de   forme ea   section transversale semi-circulaire, en étant in- curvés autour de leurs. axes annulaires, comme indiqué clairement      aux figures 4 et 5.

   Les anneaux déflecteurs 36 sont montés le long de leurs côtés supérieurs externes sur l'extrémité inférieure des jupes frontales   261%du   stator et s'incurvent vers le bas ,vers l'intérieur et ensuite vers le haut, en se terminant en association étroitement espacée avec le bord inférieur de la paroi frontale 11' du rotor, en ne laissant par rapport à celle-ci q'un jeu de travail, Les anneaux dé- ±lecteurs 37 seront situés , dans la forme de   réalisation     re-   présentée , approximativement à mi-distance entre les   déflec-   teurs 36 et les colliers d'espacement 14 ,

  avec des   extrémités   s'incurvant vers le haut situées l'une au voisinage du bord inférieur des segments de pales internes 20' en association étroitement espacée avec ceux-ci et en laissant pratiquement uniquement un jeu de travail avec eux , et l'autre entre les paires adjacentes de stators 22', comme représenté   à   la .figure 4.

   Les déflecteurs 37 sont portés par les   déflecteurs     36,   en étant montés sur   ceux-ci   par des plaques   d'âme     de   liai-      son 38 espacées autour de l'arbre 4, par exemple au nombre de 4 et s'étendant   axialemen-   par rapport à l'arbre 4 afin d'of- frir une interférence minimum avec l'écoulement de   l'air à        travers l'admission du rotor. 

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   Ainsi, les déflecteurs 36,37 offrent des passages d'admission de rotor présentant des entrées dirigées radia- lement recevant l'air passant entre les assemblages adjacents de rotor et de stator et des sorties dirigées radialement dans les rotors, A cause de cette déviation et de cette direction donnée à l'air d'admission vers les rotors 10',cet air d'ad- mission est commandé et l'on forme un courant d'air dirégé le long de la face interne des parois de rotors 11'. Ceci permet une commande de la couche unique évitant la formation d'une couche dtair stagnant qui tendrait sans cela à se former sur cette surface. 



   Bien que la séparation de l'air le long des païen propulsives et la séparation de l'air le long de la paroi 
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 du rotor aienusté considéréindividuel1ement,elles ne sont pas distinctes et séparées, mais sont au contraire en rapport mutuel. La construction de pales en segments et l'agencement de déflecteurs d'entrée pour le rotor, plus particulièrement, ce dernier, en combinaison avec le stator suivant l'invention permettent un rendement de fonctionnement élevé même sous des conditions de faible débit où les compresseurs centrifuges classiques ne travaillent pas convenablement , si même ils le font.

   La commande de l'air pénétrant dans le rotor, lors- qu'elle est combinée avec un stator suivant l'invgention, produit une augmentation extraordinairement élevée de   l'effi-   cacité, de l'ordre de 10%, afin d'offrir un compresseur cen- trifuge pouvant travailler à 80-100 pieds cubes par minute, avec un rendement de l'ordredde   70%.        



   Comme dans la forme de réalisation des figures 1 à 3, celles des figures 4 à 6 peut être fabriquée en tôle mé-   tallique.   Les parois de rotor convergentes offrent une su-   perficie   de passage d'air pratiquement constante, pour une vitesse pratiquement constante dans le rotor. Une diffusion est par conséquent pratiquement limitée au stator, qui est 

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 conçu de façon à produire une augmentation de compression grâce à une diffusion ,tandis que le rotor n'est pas dans ce cas, 
Lorsque la puissance fournie et le diamètre du corps ne sont pas des facteurs de limitation, un débit plus efficace et une augmentation de pression supérieure peuvent   êtro   obtenus en prolongeant les parois du rotor au delà des pales propulsives, comme représenté en 39 à la figure 5. 



  Ceci permet une diffusion partielle dans des conditions d'absence pratique de vitesse relative.La distance parcourue par   l'air   par rapport à ses parois ambiantes 39 est relative- ment courte, Par   conséquent,l'efficacité   de la diffusion est très élevée, 
En conséquence,  l'on   se rend compta que la présente invention atteint parfaitement les buts prévus. Des compres- seurs centrifuges prévus pour un fonctionnement à faible t débit présentent des problèmes très différents de ceux rencon- trés dans les compresseurs à fort débit et exige des solution--; différentes.

   La   présenta   invention résout ce problème et offre un compresseur centrifuge capable d'une rendement extrêmement. élevé, en produisait par exemple 100 livre par pouce carré à 80-100 pieds cubes par minute en utilisant des rotors n'ayant que six pouces de diamètre et construits en tôle métallique peu onéreuse. 



   Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

  1. 1) Compresseur centrifuge, caractérisé en ce qu'il comprend un arbre monté à rotatiop autour de son axe longitudinal, un <Desc/Clms Page number 16> rotor en matière en feuille monté sur ledit arbre afin de tourner avec celui-ci et présentant une paire de parois es- pacées suivant la direction dudit axe, l'une desdites parois présentant une ouverture d'admission d'air généralement cen- trale à travers elle dans ledit rotor, ledit rotor présentant une ouverture d'échappement d'air périphérique entre les parois, un stator en matière en feuille entourant ledit rotor et présentant une paire de parois espacées suivant la direction! dudit/axe,
    et une ouverture d'admision d'air entre les parois de stator en alignement radial nettement espacé avec ladite ouverture d'échappement du rotor, une ouverture d'échappement d'air à partir dudit stator au voisinage de sa périphérie, et des pales de décélération entre lesdites parois de stator s'étendant pratiquement de façon rectiligne depuis ladite ouverture d'admission du stator vers ladite ouverture d'échap- pement du stator, en association étroitement espacée et di- vergeant vers l'extérieur autour dudit axe.
    2) Compresseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parois du rotor comprennent une paire de tôles métalliques, l'une desdites tôles offrant l'ouverture d'ad- mission du rotor et l'autre étant reliée à l'arbre et assu- rant le montage du rotor. ' 3) Compresseur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parois du rotor sont de forme tronconique peu profonde convergeant vers la péri- phérie du rotor.
    4) Compresseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parois du stator s'étendent radialement vers l'intérieur en travers des parois du rotor et de façon espacée axialement par rapport à celles- ci.
    5) Compresseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce <Desc/Clms Page number 17> qu'au moins l'une des parois de rotor et la partie de la paroi du stator s'étendant en travers de celle-ci sont de forme .tronconique peu profonde!, les parois de rotor et les parties des parois de stator s'étendant en travers convergeant vers la périphérie du rotor.
    6) Compresseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisât en ce que les pales de décélération définissent des passages à air avec un angle d'admission pratiquement égal à l'angle de l'air quittant le rotor.
    7) Compresseur suivant la revendication 6,caractérisé en co que les pales s'étendent sous un angle d'environ 7 à 10 par rapport à la périphérie du rotor.
    8) Compresseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, conjointement avec un carter l'enfermant, ca-rac- térisé en ce que les parois de stator comprennent une paire d'organes en tôle métallique dont 3'un s'étend vers l'extérieur vers le carter et l'antre est espacé vers l'intérieur à par- tir du carter pour offrir l'ouverture d'échappement du stator.
    9) Compresseur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'ouverture d'échappement du stator s'étend en continu autour de l'autre organe de stator, 10) Compresseur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le carter comprend un corps pratiquement cylindrique dans lequel est disposé Le rotor,avec l'axe do l'arbre coïncidant avec l'axe du corps, des parois d'extrémité fer- mant les extrémités du corps, des paliers portés par les- dites parois d'extrémité et assurant le tourillonnagc de l'ar- bre à rotation, l'une de): parois d'extrémité présentant une ouverture d'admission, 11) Compresseur suivant :
    la revendication 10, caractérisé en ce que la structure du stator est assemblée dans le corps de façon à être retirée à travers une de ses extrémités, <Desc/Clms Page number 18> 12) Compresseur suivant l'une ou l'autre des revendication= 10 et 11, caractérisé en ce que deux rotors au moins sont montés sur l'arbre et au moins deux stators sont assemblés dans le corps,chaque stator étant formé de pièces sépara- bles assemblées l'une sur l'autre et des organes d'espacement espacés périphériquement s'étendant entre les stators afin de maintenir entre eux un espacement prédéterminé.
    13) Compresseur suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les organes d'espacement viennent en contact avec la périphérie interne du corps.
    14) Compresseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que les pales de décélération comprennent des paires de pales en une pièce avec une âme de liaison, les âmes étant fixées à une paroi de stator et assurant le montage des pales sur celles-ci.
    15) Compresseur suivant l'une quelconque des revendicaitons précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte conjointement des pales de déviation annulaires dans l'ouverture d 'admission d'air du rotor, disposées/de façon à diriger l'air rentrant radialement dans le rotor.
    16) Compresseur suivant l'une ou l'autre des revendications 4 et 3,caractérisé en ce qu'il comporte conjointement des pales de déviation annulaires concentriques portées par une paroi de stator de façon espacée en travers de l'ouverture d'admission d'air du rotor, les pales de déviation étant incurvées autour de leur axe annulaire afin de diriger l'air entrant radialement dans le rotor.
    17)Compresseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte conjointement des pales dirigea-nt l'air entre les parois du rotor qui s'étendent pratiquement depuis l'ouverture d'admission du <Desc/Clms Page number 19> rotor jusqu'à l'ouverture d'échappement du rotor, de façon espacée entre elles autour de l'axe.
    18) Compresseur suivant 1 la revendication 17, caractérisé en ce que chaque pale dirigeant l'air comprend des segments espacés radialement disposés avec leurs extrémités en asso- ciation de chevauchement et d'espacement périphérique par rapport aux extrémités des segments adjacents.
    19) Compresseur suivant la revendication 18, caractérisé en ce que les parties d'extrémité interne des segments de pales externes chevauchent les parties d'extrémité ex@@rnes des segments de pales internes de façon espacée vers l'avan vis-à-vis de celles-ci, en dirigeant par conséquent l'air sur les faces arrières des segments externes.
    20) Compresseur suivant l'une ou l'autre des revendications 18 et 19, ca ractérisé en ce que les parois de rotor s'é- tendent vers l'extérieur au-delà des pales directrices 21) Compresseur suivant l'une quelconque des revendiez précédentes, caractérisé en ce que l'espacement filtre @es extrémités internes des pales de diffuseur et l'orifice de sortie du rotor est tel que le parcours de l'air entre ces éléments n'est pas supérieur à la distance que la d'air sortant du rotor parcourra sans perte d'énergie ap@ ciable.
    22) Compresseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor et le stator sont fabriqués en tôle métallique.
    23) Compresseur centrifuge,tel que décrit ci-avant ou con- forme aux dessins annexés..
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