FR2675534A1 - Appareil a volutes a co-rotation, systeme de refrigeration et procede pour ameliorer la stabilite a la mutation dans un tel appareil. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un appareil à volutes à co-rotation dont la stabilité à la nutation des éléments tournants à volutes est améliorée. A cet effet, une masse (160) est fixée à au moins l'un des éléments à volutes (76, 78) afin d'induire un déséquilibre dynamique pendant la rotation de cet élément, engendrant ainsi un moment d'équilibrage ou de modération suffisant pour compenser le moment induit par la pression variable des fluides dans les chambres de compression pendant la rotation des éléments à volutes. Domaine d'application: systèmes de réfrigération, de climatisation, etc.
Description
L'invention concerne d'une manière générale les appareils à volutes, et en
particulier un appareil à fluide du type à volutes à co-rotation comportant des moyens destinés à améliorer la stabilité d'un ou plusieurs des éléments à volutes en rotation. Les appareils à volutes destinés à comprimer ou détendre un fluide sont généralement constitués de deux enroulements spiroidaux en volutes imbriqués l'un dans
l'autre, en saillie, qui sont générés autour d'axes respec-
tifs Chaque enroulement respectif en développante est monté sur une plaque d'extrémité et comporte une arête disposée en contact ou presque en contact avec la plaque d'extrémité de l'autre enroulement en volute respectif Chaque enroulement
en volute présente en outre des surfaces de flancs qui rejoi-
gnent en contact, ou presque en contact, linéaire en mouve-
ment les surfaces de flancs de l'autre enroulement en volute
respectif pour former plusieurs chambres en mouvement.
Suivant le mouvement orbital relatif des enroulements en volutes, les chambres se déplacent depuis l'extrémité radialement extérieure des enroulements en volutes vers les extrémités radialement intérieures des enroulements en volutes pour comprimer un fluide, ou depuis l'extrémité radialement intérieure des enroulements en volutes respectifs pour l'expansion ou la détente d'un fluide Les enroulements en volutes, pour réaliser la formation des chambres, sont mis en mouvement orbital relatif par un mécanisme d'entraînement
qui oblige les volutes à un mouvement relatif non tournant.
Les principes généraux de la génération et de la mise en oeuvre d'enroulements en volutes sont décrits dans de
nombreux brevets tels que le brevet des Etats-Unis d'Amérique Né 801 182.
On a procédé à de nombreux essais pour développer un appareil à volutes à co-rotation Un tel appareil produit le mouvement de rotation simultané des deux enroulements en volutes sur des axes parallèles, décalés, de façon à générer
le mouvement orbital demandé entre les éléments à en-
roulements en volutes respectifs Cependant, la plupart des appareils à volutes ayant rencontré un succès commercial à ce jour étaient du type à volute fixe-volute à mouvement orbital du fait de diverses difficultés pour réaliser avec succès
l'appareil à volutes à co-rotation.
Habituellement, un certain nombre de paliers
tournants sont nécessaires dans un appareil à volutes à co-
rotation, ce qui diminue la stabilité et le rendement de la
machine En outre, les appareils habituels à volutes à co-
rotation exigeaient la présence d'un palier de butée agissant sur chacune des plaques d'extrémité à volutes pour empêcher
une séparation axiale des volutes, augmentant ainsi sen-
siblement la puissance appelée par la machine et réduisant
aussi sensiblement la fiabilité de la machine.
Un autre problème qui doit être traité dans un appareil à volutes, qu'il soit utilisé pour comprimer ou détendre un fluide, porte sur les forces qui résultent du
fluide emprisonné dans les chambres formées dans les en-
roulements en volutes Ces forces comprennent une composante de force axiale de séparation résultant de la pression du fluide sur les plaques d'extrémité des éléments à volutes et une force de séparation radiale résultant de la pression du fluide sur les enroulements en volutes euxmêmes En outre, les forces de séparation du fluide comprimé dans les éléments à volutes varient périodiquement avec la rotation des éléments à volutes La variation périodique est une fonction de deux facteurs Le premier est la position instantanée de
chacune des chambres de compression formées par les en-
roulements en volutes durant chaque tour La position de la chambre est une fonction de la disposition angulaire et radiale du centre de la chambre par rapport au centre de l'appareil à volutes en un angle de manivelle donné Le second est la pression réelle du fluide comprimé qui varie en
fonction de la position instantanée de la chambre de compres-
sion dans laquelle le fluide est contenu, cette pression décroissant depuis les extrémités radialement intérieures des enroulements en volutes respectifs vers leurs extrémités radialement extérieures Ces deux facteurs se combinent pour produire un moment, le produit du centre instantané de la
position de la chambre de compression et des forces instan-
tanées de la pression du fluide en cette position Le moment de basculement ou d'inclinaison résultant sur l'élément à volute est l'effet net des moments développés par chaque chambre de compression Le moment de basculement agit perpendiculairement à l'axe de rotation de l'élément à volute et il tend donc à provoquer le basculement ou l'inclinaison de l'élément à volute Etant donné que l'amplitude du moment de basculement est plus prononcée en diverses positions d'angle de manivelle durant la rotation de l'élément à volute, un basculement réel ou une inclinaison réelle peut apparaître dans des positions correspondant à certains angles de manivelle, tandis qu'il peut être empêché dans d'autres positions par des forces suffisantes exercées sur les éléments à volutes Un basculement réel est observable sous la forme d'une oscillation ou d'une nutation de l'élément à
volute pendant la rotation.
Habituellement, on s'y oppose en appliquant une force axiale agissant de façon à comprimer les plaques d'extrémité des éléments à volutes l'une contre l'autre, en opposition aux forces de séparation exercées par le fluide et
en utilisant des paliers de dimensions relativement grandes.
Ces forces axiales de compression sont habituellement d'origine mécanique, par exemple au moyen de paliers ou de ressorts axiaux ou de butée, ou bien résultent de la pression d'un fluide appliquée sur le côté opposé de la plaque
d'extrémité à volutes.
Dans des appareils à volutes antérieurs, on essaie de s'opposer à l'effet de nutation en augmentant
simplement la force axiale s'exerçant sur la plaque d'extré-
mité à volutes jusqu'à ce que les moments de basculement soient vaincus, en utilisant un grand nombre de paliers pour supporter les axes des éléments à volutes afin d'empêcher un défaut d'alignement des axes qui apparaissent durant un basculement, et en diminuant les tolérances de fabrication des pièces Toutes ces solutions augmentent la dimension et le nombre de pièces de l'appareil à volutes, ainsi que les coûts initiaux de fonctionnement, et elles diminuent aussi la
durée de vie utile prévue de l'appareil à volutes.
Ces solutions affectent également de façon indésirable le comportement de l'appareil à volutes Etant donné que la force axiale produite reste constante dans toute condition donnée de fonctionnement, la charge de la force axiale reste relativement élevée même lorsque les effets de séparation du moment de basculement sont faibles, ce qui est habituellement le cas durant la plus grande partie du cycle
de rotation des volutes Par conséquent, des forces inutile-
ment élevées agissent sur les arêtes des enroulements en volutes dans de nombreuses positions de l'angle de manivelle
dans le cycle des volutes, ce qui a pour résultat un frot-
tement et une usure inutiles, ainsi qu'une consommation
excessive d'énergie et une baisse du rendement global.
En outre, même lorsque la charge de la force axiale est relativement élevée, un basculement de l'élément à volute peut se produire dans certaines positions d'angle de
manivelle pendant une rotation de l'appareil à volutes.
Lorsqu'une nutation de l'élément à volute se produit, l'arête de l'enroulement en volute peut momentanément se séparer de la plaque d'extrémité de la volute opposée Ceci permet à un fluide de passer des chambres de compression à pression plus élevée vers des chambres à pression plus basse, ce qui nécessite une recompression du fluide et réduit de nouveau le
rendement global de l'appareil à volutes.
Par conséquent, un objet de l'invention est de procurer un appareil à volutes qui fournit le rendement le plus élevé possible tout en utilisant la plus faible quantité d'énergie et comportant donc les moyens d'entraînement de la plus basse puissance et les moins coûteux. Un autre objet de l'invention est de procurer un procédé pour réduire et compenser dans un appareil à volutes, au moins en partie, le moment net agissant sur un élément à
volute en rotation.
Un autre objet de l'invention est de procurer un appareil à volutes à corotation, de ce type, qui est d'une construction simple et d'une fiabilité de fonctionnement élevée.
Un autre objet encore de l'invention est de procurer un appareil à volutes à co-rotation qui est relati-
vement souple et qui n'est pas sujet aux détériorations en15 cours de fonctionnement.
Enfin, un objet de l'invention est de procurer un tel appareil à volutes qui convient à une production en
grande série et qui est relativement peu coûteux à produire.
L'invention a pour objet un procédé et un moyen pour améliorer la stabilité en rotation d'au moins l'un des éléments à volutes dans un appareil à volutes à co-rotation comportant deux éléments à volutes tournant simultanément, chaque élément à volute comprenant une plaque d'extrémité qui porte un enroulement en volute ayant au moins une partie en développante destinée à s'imbriquer avec l'enroulement en volute de l'autre élément à volute et tournant sur un axe
parallèle à l'axe de l'autre élément à volute.
En particulier, l'invention comprend une masse disposée sur, ou bien en variante une masse réalisée d'une seule pièce avec, la plaque d'extrémité à volute d'au moins l'un des éléments à volutes Cette masse est disposée à proximité de la périphérie ou du bord extérieur de la plaque d'extrémité à volute La masse génère un moment qui s'ajoute à l'effet net des moments générés par des forces de fluide à l'intérieur des enroulements en volutes, lequel moment est appelé moment de basculement car un basculement de l'élément à volute peut résulter de l'effet de ce moment sur l'élément à volute La masse est disposée de façon que le moment agissant sur l'élément à volute par suite de cette masse réduise ou modère le moment généré par d'autres forces
agissant sur l'élément à volute pendant la rotation de celui-
ci Ceci améliore la stabilité à la nutation de l'élément à volute pendant une rotation ou, en d'autres termes, réduit
l'oscillation de l'élément à volute pendant la rotation.
Conformément au procédé de l'invention, l'ampli-
tude du moment instantané résultant de forces de fluide agissant sur l'élément à volute, ou moment de basculement, est déterminée pour chaque point ou position angulaire de la totalité de la rotation de l'élément à volute On peut en déduire le moment maximal de basculement agissant sur l'élément à volute et la plage de positions d'angle de manivelle dans laquelle le moment maximal de basculement agit L'importance de la masse, le rayon ou la distance dont la masse est éloignée de l'axe de rotation de l'élément à volute et la disposition angulaire de la masse nécessaire pour engendrer un moment suffisamment modérateur pour
atténuer ou réduire le moment maximal déterminé de bas-
culement sont également déterminés La masse appropriée est ensuite appliquée à l'élément à volute au rayon et dans la disposition angulaire ainsi déterminé afin de réduire la
nutation de l'élément à volute.
Un exemple d'appareil à volutes à co-rotation qui peut commodément utiliser la présente invention est également présenté.30 L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un appareil à volutes à co-rotation selon l'invention; la figure 2 est un schéma d'un système de réfrigération dans lequel 1 'invention peut être commodément utilisée; la figure 3 est une vue en coupe transversale de l'appareil à volutes suivant la ligne 3-3 de la figure 1; la figure 3 A est une coupe transversale partielle à échelle agrandie d'un détail de la figure 3; la figure 4 est une coupe axiale partielle montrant l'effet du moment de basculement sur un exemple d'appareil à volutes à co-rotation; la figure 5 est un diagramme représentant le moment de basculement et le moment modérateur combinés, et la force du contact axial d'un arête de volute agissant sur un élément à volute pendant la rotation de cet élément dans un appareil à volutes à co-rotation; et la figure 6 est un diagramme représentant le moment de basculement combiné avec les divers moments modérateurs agissant sur l'un des éléments à volutes pendant la rotation des éléments à volutes.20 Un appareil à fluide du type à volutes, montré d'une façon générale sur la figure 1 sous la forme d'un
ensemble à compresseur à volutes, est désigné par la réfé-
rence numérique 20 Etant donné que la forme préférée de réalisation de l'invention est un ensemble à compresseur hermétique à volutes, l'appareil à volutes 20 est appelé indifféremment compresseur à volutes 20 ou ensemble à compresseur 20 Il est évident que les particularités de l'invention se prêtent d'elles-mêmes aussi aisément à une utilisation dans un appareil à volutes agissant à la manière d'un détendeur de fluide, d'un pompe à fluide qu'à un
appareil à volutes qui n'est pas du type hermétique.
Dans la forme préférée de réalisation, l'ensemble à compresseur 20 contient une enveloppe hermétique 22 ayant une partie supérieure 24, une partie inférieure 26, une enveloppe extérieure centrale 27 s'étendant entre la partie supérieure 24 et la partie inférieure 26, et une partie centrale intermédiaire 28 de bâti fixée à l'intérieur de l'enveloppe extérieure centrale 27 L'enveloppe extérieure 27 est un corps globalement cylindrique, tandis que la partie centrale 28 de bâti est définie par une partie extérieure 30 globalement cylindrique ou annulaire, et une partie centrale 32 disposée à travers l'une de ses extrémités La partie annulaire extérieure 30 du bâti central 28 est dimensionnée pour s'ajuster étroitement dans l'enveloppe extérieure 27 afin qu'elle puisse y être fixée par ajustement à force, par
soudage ou par d'autres moyens convenables.
La partie centrale 28 de bâti est réalisée d'une seule pièce avec un corps de palier supérieur globalement cylindrique 34 qui est sensiblement centré sur l'axe de la partie extérieure annulaire 30 Une ouverture 36 pour arbre d'entraînement traverse axialement le centre du corps de palier supérieur 34, et un palier principal supérieur 38 est disposé radialement dans cette ouverture 36 Le palier principal supérieur 38 est avantageusement réalisé, par exemple, en bronze fritté ou en une matière similaire, mais il peut également être, en variante, un palier du type à rouleaux ou à billes, destiné à recevoir une charge en rotation. Un moteur 40 est disposé à la partie supérieure 24 et dans la partie d'enveloppe centrale 28 de l'enveloppe hermétique 22 Le moteur 40 est avantageusement un moteur électrique monophasé ou triphasé constitué d'un stator 42 qui est disposé circonférentiellement autour du rotor 44, un espace annulaire étant formé entre eux pour permettre une rotation libre du rotor 44 à l'intérieur du stator 42 ainsi
que l'écoulement du fluide lubrifiant ou réfrigérant.
Il est évident à l'homme de l'art que d'autres types de moteurs 40 et de moyens de montage du moteur 40 peuvent également convenir à une application dans la présente35 invention Par exemple, le stator 42 pourrait être fixé dans la partie d'enveloppe centrale 27 par ajustement à force entre eux En variante, plusieurs boulons ou vis à tête de grande longueur (non représentés) peuvent être placés dans des ouvertures appropriées dans les plaques de stator pour pénétrer dans des trous taraudés de la partie centrale 28 de bâti afin de fixer le moteur 40 à l'intérieur de l'enveloppe
hermétique 22.
L'agencement à volutes comprend un premier élément ou élément 76 d'entraînement à volute et un second
élément ou élément fou 78 à volute, ayant chacun un en-
roulement en volute en développante en saillie destiné à s'imbriquer avec l'autre enroulement en volute respectif Le premier élément à volute 76 comprend un premier enroulement en volute en développante en saillie 80 qui est réalisé d'une
seule pièce avec une plaque d'extrémité à volute d'entraîne-
ment, globalement plane 82 La plaque d'extrémité à volute d'entraînement 82 comprend un arbre central 84 d'entraînement faisant saillie du côté opposé à celui de l'enroulement en volute en développante 80 Un canal 86 de décharge est défini par un alésage s'étendant centralement le long de l'axe de l'arbre 84 d'entraînement Le canal 86 de décharge est en communication d'écoulement avec une ouverture 88 de décharge définie par un trou globalement central traversant la plaque
d'extrémité à volute d'entraînement 82 L'arbre d'entraîne-
ment 84 comprend en outre un premier tronçon 90 de diamètre relativement grand s'étendant axialement à travers le palier principal supérieur 38 pour s'ajuster librement en rotation
dans celui-ci, et un second tronçon 92 de diamètre relative-
ment plus petit qui s'étend axialement à travers le rotor 44 et lui est fixé Le rotor 44 peut être fixé au tronçon 92 de rotor de l'arbre 84 d'entraînement par des moyens tels qu'un ajustement à force entre eux ou une clavette de transmission
de force logée dans des rainures juxtaposées.
Le second élément à volute ou élément à volute fou 78 comprend un second enroulement en volute fou 100 qui est disposé en contact imbriqué avec l'enroulement en volute
entraîné 80 L'enroulement en volute fou 100 est une dévelop-
pante faisant saillie de la plaque d'extrémité folle 102 Un
arbre court et fou 104 fait saillie dans la plaque d'extrémi-
té folle 102 du côté opposé à celui de l'enroulement fou en
volute 100.
La désignation de l'élément à volute d'entraîne-
ment 76 en tant que premier élément à volute et de l'élément à volute fou 78 en tant que second élément à volute doit être considérée comme étant arbitraire, établie pour faciliter la
description, et comme n'étant donc pas limitative Il serait
aussi précis de désigner l'élément à volute fou 78 comme premier élément à volute et l'élément à volute d'entraînement
76 comme second élément à volute.
Un palier annulaire 110, qui peut être un palier lisse réalisé en matière du type bronze fritté, ou qui peut être du type à roulement à rouleaux ou à billes, est disposé dans une paroi annulaire définissant un corps 112 de palier
fou qui est réalisé d'une seule pièce avec la partie in-
férieure d'enveloppe hermétique 26 en tant que moyen de support pour supporter en rotation le second élément à volute
ou élément à volute fou 78.
La première plaque d'extrémité à volute 82 comprend aussi deux éléments en saillie 120 qui partent de la première plaque d'extrémité à volute 82 parallèlement à l'enroulement en volute d'entraînement 80 Les éléments en saillie 120 sont disposés dans des positions radialement opposées à proximité du bord extérieur de la première plaque d'extrémité à volute 82, et leur longueur est supérieure à la hauteur des enroulements en volutes en développante 80 et , respectivement, augmentée de l'épaisseur de la seconde plaque d'extrémité à volute 102 Les éléments en saillie 120 sont fixés à une première plaque annulaire 130 de compression de l'élément à volute La plaque de compression 130 est
globalement en forme de coupelle, ayant une partie périphéri-
il que annulaire globalement plane 132 le long de son extrémité radiale extérieure, à laquelle les éléments en saillie 120 sont fixés par des moyens tels qu'un organe fileté de fixation, un soudage ou un ajustement à force Une partie centrale plane 136 en creux est parallèle à la partie extrême extérieure 132 de la plaque 130 de compression et en est espacée vers le bas La partie centrale 136 comprend une seconde zone légèrement plus espacée vers le bas décrivant un épaulement annulaire 138 de retenue et une surface 140 de rappel Une ouverture centrale 142 est formée par un trou
traversant le centre axial de la partie en creux 136.
L'ouverture centrale 142 est d'un diamètre sensiblement supérieur à celui du corps 112 de palier inférieur afin qu'un jeu suffisant existe entre la plaque 130 de compression et le corps de palier inférieur 112 pour permettre à la plaque 130 de compression de tourner librement autour du corps de palier
inférieur 112.
Un ressort 150 de compression et d'entraînement est disposé entre la surface de rappel 140 et la seconde
plaque d'extrémité 102 à volute Le ressort 150 de compres-
sion sert de moyen de rappel pour rapprocher à force les plaques d'extrémité respectives 82 et 102 à volutes l'une de
l'autre en exerçant une force sur la seconde plaque d'extré-
mité 102 à volute et une force opposée à la première plaque d'extrémité 82 à volute par l'intermédiaire de la plaque 130 de compression et des éléments en saillie 120 Dans la forme préférée de réalisation, le ressort 150 est retenu dans une
rainure annulaire 152 formée dans la seconde plaque d'extré-
mité 102 à volute Ceci permet au ressort 150 d'agir égale-
ment en tant qu'élément de transmission de couple Dans cette forme de réalisation, les éléments en saillie, la plaque 130 de compression eet le ressort 150 constituent ensemble un moyen d'entraînement destiné à provoquer une rotation simultanée du premier élément à volute 76 et du second
élément à volute 78.
D' autres moyens d' entraînement peuvent comprendre un anneau du type Oldham reliant en entraînement les éléments en saillie 120 et des clavettes d'entraînement situées sur la plaque d'extrémité folle 82 à volute Etant donné que la forme des moyens d'entraînement n'est pas particulièrement importante pour la présente invention, il semble inutile de
de décrire plus en détail ces moyens.
Sur la figure 2, l'ensemble à compresseur 20 à volutes est représenté raccordé par l'ouverture 50 de refoulement et l'ouverture 52 d'aspiration à un système de fluide tel que celui généralement utilisé dans des systèmes de réfrigération ou de conditionnement d'air L'homme de l'art appréciera qu'il ne s'agit que d'un système de fluide dans lequel l'ensemble à compresseur 20 à volute peut commodément être utilisé, et que cette application de l'ensemble à compresseur 20 à volute dans des systèmes de réfrigération et de conditionnement d'air ne doit être
considérée qu'à titre d'exemple non limitatif.
Le système de réfrigération, montré globalement par une représentation schématique sur la figure 2 en association avec l'ensemble à compresseur à volutes 20,
comprend une conduite 54 de refoulement montée entre l'ouver-
ture 50 de refoulement de l'enceinte et un condenseur 60 destiné à éliminer de la chaleur du système de réfrigération et condensant habituellement, dans le processus, le fluide réfrigérant en le faisant passer de la forme vapeur à la forme liquide Une conduite 62 relie le condenseur 60 à un dispositif détendeur ou d'expansion 64 Le dispositif d'expansion 64 peut être une vanne actionnée thermiquement ou à commande électrique, manoeuvrée par un dispositif de commande convenable (non représenté), un assemblage de tubes capillaires ou d'autres moyens convenables destinés à expanser le fluide réfrigérant dans le système Une autre conduite 66 raccorde le dispositif d'expansion 64 à un évaporateur 68 pour transmettre du fluide réfrigérant expansé depuis le dispositif d'expansion 64 à l'évaporateur 68 afin qu'il reçoive de la chaleur et fasse habituellement évaporer
le fluide réfrigérant de l'état liquide à l'état de vapeur.
Enfin, une conduite 70 d'aspiration du système de réfrigéra-
tion transmet le fluide réfrigérant évaporé depuis l'évapora- teur 68 à l'ensemble à compresseur 20 dans lequel le fluide réfrigérant est comprimé avant d'être renvoyé au système de réfrigération On pense que les principes généraux des systèmes de réfrigération capables d'utiliser commodément un appareil de compression à volutes 20 sont bien connus dans la technique et qu'il n'est pas nécessaire de décrire plus en
détail les dispositifs et mécanismes convenant à la construc-
tion d'un tel système de réfrigération On pense qu'il est également évident à l'homme de l'art que de tels systèmes de réfrigération ou de conditionnement d'air peuvent comprendre des unités multiples d'ensemble à compresseur 20 montées en parallèle ou en série, ainsi que de multiples condenseurs 60, évaporateurs 68 ou autres éléments et des perfectionnements tels que des sous-refroidissements et des ventilateurs de refroidissement, etc, comme cela est considéré comme connu
dans la technique.
Les figures 3 et 3 A montrent des vues en coupe transversales de la figure 1 qui illustrent plus clairement la présente invention Une dimension O définit la distance de décalage entre l'axe D et l'axe I Une ligne phi, est définie par l'axe D de l'élément à volute menant 76 et l'axe I de l'élément à volute fou 78 Etant donné que ces axes sont fixes, la ligne phi, est également fixe par rapport à l'appareil à volutes 20 et peut, par suite, être utilisée comme ligne de référence à partir de laquelle la disposition angulaire des éléments de l'appareil à volutes peut être référencée La ligne phi, représente aussi le point d'angle de manivelle égal à zéro et le point auquel les extrémités extérieures des enroulements en volutes respectifs 80 et 100 entrent initialement en contact pour fermer la première
chambre ou chambre extérieure.
Sur la figure 3, une masse 160 de réduction de déséquilibre ou de moment est appliquée à l'élément à volute menant 76, tandis qu'une seconde masse 162 de production de moment est appliquée à l'élément fou à volute 78 Comme montré, la forme préférée de réalisation de l'invention utilise des masses 160 et 162 appliquées par des moyens mécaniques tels qu'un soudage ou un adhésif sur les plaques d'extrémité respectives 82 et 102 des éléments à volutes Les masses 160 et 162 constituent un moyen pour accroître la stabilité à la nutation de l'élément à volute sur lequel
elles sont appliquées, comme expliqué ci-dessous.
La masse 160 de production de moment possède un centre de gravité cg, qui est disposé à un rayon r 1 à partir du centre de rotation (axe D) du premier élément à volute 76 sur lequel elle est appliquée La masse 160 est disposée angulairement de façon à former un angle phil avec la ligne phi O La seconde masse 162 de production de moment possède un centre de gravité cg 2 disposé à un rayon r 2 à partir du centre de rotation (axe I) de l'élément à volute fou 78 La seconde masse 162 est appliquée sur la plaque d'extrémité 102 dans une disposition angulaire définie par un angle phi 2 avec
la ligne phi O décrite ci-dessus.
Dans la forme préférée de réalisation, la forme des masses 160 et 162comprend des surfaces arrondies afin de minimiser toute résistance de frottement possible entre les masses 160 et 162 et le fluide dans lequel tournent les éléments à volutes 76 et 78 On appréciera que la forme des masses 160 et 162 peut être modifiée et que les masses 160 et 162 peuvent même être formées de façon à se comporter comme des aubes d'organe d'impulsion et assister ainsi l'addition de fluide aux enroulements en volutes 80 et 100 lorsque l'appareil à volutes 20 est mis en oeuvre en tant que compresseur On appréciera en outre que le rayon r et l'angle phi pour les masses 160 et 162 comme montré sont uniquement représentatifs et ne doivent pas être considérés comme étant limitatifs Il est probable que, dans de nombreux cas, les angles phi 1 et phi 2 soient égaux ou sensiblement égaux et que, dans de nombreux cas, il puisse être souhaitable de placer une seule masse 160 ou une masse 162 sur un seul des éléments à volutes On doit également comprendre que la masse m 1 de la masse 160 peut ou non être sensiblement égale à la masse m 2 de la seconde masse 162 dans un appareil à volutes qui comprend à la fois la première masse 160 et la seconde masse 162 Les valeurs des masses ml et m 2 de la première masse 160 et de la seconde masse 162, les rayons ri et r 2 desquels les masses sont éloignées des axes respectifs de rotation et la disposition radiale phi 1 et phi 2 des masses doivent être déterminés en fonction de chaque cas particulier
conformément aux indications données ci-dessous.
La figure 4 représente une vue en coupe de l'appareil à volutes 20 prise en une position angulaire dans laquelle il y a cinq chambres Ci à C 5, comme montré sur la figure 3 Chacune des chambres génère une force de séparation axiale a et une force de séparation radiale s Par exemple, la chambre Cl génère un vecteur force a 1 en tant que force de séparation axiale sur la plaque d'extrémité 82, tendant à séparer la plaque d'extrémité 82 à volute menante de la plaque d'extrémité 102 à volute folle, et un vecteur force si, qui est une force de séparation radiale, agit sur l'enroulement en volute 80, tendant à le séparer du second enroulement à volute 100 Les deux vecteurs force a 1 et si tendent à faire pivoter et basculer le premier élément à volute 76 perpendiculairement à l'axe de rotation de cet élément à volute La force de séparation axiale totale a est égale à la somme des vecteurs a 1, a 2, a 3, a 4 et a 5 et la force de séparation radiale nette S est égale à la somme des vecteurs si, S 2 ' S 3, S 4 et S 5 La force de séparation nette est décalée de l'axe de rotation du premier élément à volute 76 En conséquence, un moment de basculement instantané mt est produit Le moment mt agit sur l'élément à volute 76 pour provoquer un basculement ou une nutation représenté par un angle deltad Etant donné que les chambres sont disposées dans la même position radiale et angulaire et que les forces du fluide sont les mêmes, mais que les axes des éléments à volutes 76 et 78 sont décalés, les forces régnant dans chaque chambre agissent de façon à produire un moment de basculement mt pour chacun des éléments à volutes 76 et 78 Par conséquent, les forces régnant dans les chambres Cl à C 5 agissent10 de façon à produire un basculement ou une nutation de l'élément à volute 78, représenté par un angle deltai, qui peut différer de l'angle deltad produit dans l'élément à volute 76 du fait des différences de nombre, de type et de dimension de paliers, supportant les arbres des éléments à volutes respectifs et d'autres contraintes imposées aux plaques d'extrémité des éléments à volutes respectifs Les enroulements en volutes 80 et 100 se séparent habituellement lorsque deltai et deldad diffèrent. Ce calcul doit être répété pour chaque point de rotation angulaire pour les éléments à volutes respectifs 76 et 78 Comme montré sur la figure 4, une force axiale Fd de rappel est appliquée à l'élément à volute menant 76 et une force axiale Fi de rappel est appliquée à l'élément à volute 78 par les moyens de rappel axial La force Fd doit être suffisante pour surmonter la force de séparation axiale ad, et elle doit en même temps surmonter le moment mt avec un moment Me produit par le produit de (Fd-ad) fois le rayon de contact disponible ou effectif des arêtes des volutes avec la plaque d'extrémité à volute opposée afin d'empêcher tout basculement de la plaque d'extrémité 82 de l'élément à volute dans une position radiale donnée quelconque Lorsque la force ad dépasse la force (Fd-ad), un basculement dû au moment de basculement mt se produit Le basculement peut même se produire lorsque la force a est inférieure à la force Fd dans le cas o soit la force Fd, soit le rayon de contact est insuffisant pour produire un moment opposé La force Fi est
de nature similaire.
La figure 5 montre une analyse des moments instantanés de basculement agissant sur l'un des éléments à volutes 76 ou 78 pendant la rotation de cet élément à volute. L'angle de manivelle se réfère à la position angulaire des éléments à volutes respectifs par rapport à la position dans laquelle phio s'établit, entre 0 et 360 ' (un cercle complet) sur l'axe horizontal du diagramme, tandis que l'axe vertical du diagramme indique le moment rencontré dans chaque position radiale et la force axiale de contact Fd moins ad dans chaque position radiale La courbe représentant le moment instantané
dans chaque position radiale est approximativement sinusoï-
dale, de même que la courbe représentant la force axiale de
contact.
La figure 6 montre les moments instantanés agissant sur l'un des éléments à volutes 76 ou 78 pendant la rotation des éléments à volutes, alors que le centre de gravité Cg de la masse ml est disposé à divers rayons r 1 sous un angle phil donné, ou que le centre de gravité Cg de la masse m 2 est disposé à divers rayons r 2 sous un angle phi 2 donné Pour des raisons de simplicité, l'indice est supprimé, car la figure est représentative de conditions qui peuvent affecter l'un ou l'autre des éléments à volutes 76 et 78 Les rayons représentés comprennent r = 0, r = 1 unité, r = 2
unités et r = 3 unités, phi et la masse étant constants.
Comme indiqué précédemment, Me représente le moment produit par le produit (Fd-ad) fois le rayon de contact disponible ou effectif des arêtes des volutes avec les plaques d'extrémité
à volutes opposées.
L'homme de l'art notera que la figure 6 ne donne pas de mesure en unités spécifiques car l'invention peut être appliquée à un appareil à volutes de toute dimension et car, en outre, la figure 6 est destinée à être représentative des35 résultats obtenus généralement par l'application de la masse ou 162 à l'appareil à volutes et qu'elle ne doit donc pas être considérée comme étant limitée à un cas particulier Des mesures convenables en unités spécifiques comprendraient des multiples de dizaines de centimètres et des multiples de centimètres. On observera que le graphique représentant les moments instantanés pour r = O produit le moment maximal plus élevé dans les positions d'angle de manivelle o le moment antagoniste utilisable est minimal La courbe représentant les moments instantanés pour r = 2, produit un moment maximal inférieur Lorsque r = 3, le moment maximal le plus bas est produit dans l'exemple d'appareil dans les positions d'angle
de manivelle o le moment antagoniste utilisable est minimal.
On notera que ces courbes sont données à titre illustratif et uniquement d'exemple, plutôt qu'à titre limitatif, car l'angle phi réel et le rayon r réel choisis pour disposer la masse modératrice varient pour chaque élément à volute auquel l'invention est appliquée, et la nutation réelle observée dans tout appareil à volutes 20 dépend du moment réel de basculement en une position angulaire quelconque en fonction
du moment antagoniste utilisable pour empêcher la nutation.
Cependant, à titre d'exemple, le rayon r = 3 est la position préférée pour la mise en place du moyen de modération, à savoir la masse m, car la courbe Me n'est dépassée en aucune
position de l'angle de manivelle, et le rayon r = O cor-
respond à l'emplacement le moins souhaitable.
On appréciera que les masses ml et m 2 des masses et 162 engendrent un déséquilibre mécanique dynamique des plaques d'extrémité 82 et 102 à volutes qui réduit le moment maximal lorsqu'il est radialement opposé au moment de basculement généré par les forces du fluide agissant sur les plaques d'extrémité 82 et 102 à volutes Le moment modérateur généré par les masses 160 et 162 s'ajoute au moment minimal de l'élément à volute généré par les pièces mécaniques de l'élément à volute Par conséquent, il est nécessaire de choisir les valeurs des masses mi et m 2 des masses 160 et 162 de façon que le moment modérateur nécessaire soit obtenu sans ajouter excessivement au moment minimal de l'élément à volute. Le procédé de réduction du moment de l'élément à volute au moyen d'un moment modérateur établi par un désé- quilibre des volutes, provoqué par des masses, comprend les étapes suivantes: le moment instantané de basculement agissant sur une première volute est déterminé pour chaque position angulaire; le moment maximal de basculement ainsi
que la position angulaire ou la position d'angle de mani-
velle, ou la plage de positions angulaires dans laquelle le moment maximal de basculement agit, sont ensuite déterminés; un moment modérateur demandé pour modérer le moment maximal de basculement de la première volute est déterminé, la valeur mi d'une première masse 160 et le rayon ri et la disposition angulaire phi 1 de cette première masse 160 pour induire le moment modérateur souhaité sont déterminés; et la première masse 160 est posée sur le premier élément à volute 82 Cette20 première masse 160 peut être appliquée mécaniquement par soudage ou par d'autres moyens, ou bien peut être réalisée d'une seule pièce avec le premier élément à volute 76 au moment de la fabrication Pour accroître encore la stabilité à la nutation des deux éléments à volutes dans l'appareil 20 à volutes, une masse 160 peut être appliquée sur le second élément à volute 78 par un procédé consistant simplement à répéter les étapes utilisées pour déterminer la masse et la disposition de la masse 160 pour le premier élément à volute 76. L'homme de l'art reconnaîtra que l'utilisation du moment, induit par une masse, pour accroître la stabilité à la nutation de l'appareil 20 à volutes à co-rotation repré- sente un perfectionnement notable dans la technique Les masses 160 et 162 peuvent être déterminées par des méthodes35 analytiques et elles n'impliquent aucune pièce en mouvement nécessitant un entretien supplémentaire et augmentant le coût
initial de l'ensemble à compresseur 20 En outre, l'utilisa-
tion des masses 160 et 162 réduit la force de rappel axial demandée, ce qui, par suite, réduit les pertes par frottement entre les arêtes des enroulements en volutes 80 et 100 et les plaques d'extrémité 82 et 102, respectivement, ce qui, à son tour, réduit la consommation d'énergie de l'appareil à volutes 20 pour une capacité donnée, permettant l'utilisation de moteurs 40 plus petits et plus légers Par conséquent, en10 tout point, l'invention représente un perfectionnement important qui réduit le coût initial et améliore le rendement global de l'appareil à volutes 20 En outre, bien que l'invention soit décrite à titre d'exemple sous la forme d'un appareil à volutes 20 utilisable dans des applications à des systèmes de réfrigération, il est évident que l'invention peut être utilisée dans toutes les applications de l'appareil à volutes à co-rotation, comprenant des pompes, des détendeurs, des moteurs entraînés par fluide et d'autres applications, avec les mêmes améliorations de performance et
la même réduction de coût.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans
sortir du cadre de l'invention.
Claims (33)
1 Appareil à volutes, caractérisé en ce qu'il comporte un premier élément à volute ( 76) ayant un première plaque d'extrémité ( 82) à volute et une première partie en développante ( 80) en saillie disposée sur cette première plaque d'extrémité à volute; un second élément à volute ( 78) ayant une seconde partie en développante ( 100) en saillie disposée sur lui et imbriquée avec le premier élément à volute; un moyen ( 160) destiné à accroître la stabilité à la nutation de l'un des éléments à volutes, ce moyen étant appliqué à l'élément à volute, et un moyen ( 40) destiné à
faire tourner les premier et second éléments à volutes.
2 Appareil à volutes selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen ( 162) destiné à accroître la stabilité à la nutation de l'autre des
éléments à volutes et appliqué à cet autre élément à volute.
3 Appareil à volutes à co-rotation, caractérisé en ce qu'il comporte un premier élément à volute ( 76) ayant une première plaque d'extrémité ( 82) à volute, un premier enroulement en volute ( 80) comprenant une première partie en développante en saillie disposée sur la première plaque d'extrémité à volute, et un arbre menant ( 84) disposé sur la première plaque d'extrémité, le premier élément à volute ayant en outre un premier moment; un second élément à volute ( 78) ayant une seconde plaque d'extrémité ( 102) à volute, un second enroulement en volute ( 100) comprenant une seconde partie en développante en saillie disposée sur la seconde plaque d'extrémité à volute, et un arbre fou ( 104) disposé sur la seconde plaque d'extrémité, le second élément à volute ayant en outre un second moment; une masse ( 160) produisant un moment modérateur, appliquée au premier élément à volute
pour accroître la stabilité à la nutation de ce premier élément à volute; et un moyen ( 40) destiné à faire tourner le premier élément à volute et le second élément à volute.
4 Appareil selon la revendication 3, caractérisé
en ce que la masse produisant un moment est disposée radiale-
ment sous un angle phil.
Appareil à volutes selon la revendication 4, caractérisé en ce que la masse produisant un moment est éloignée d'un rayon prédéterminé r de l'axe de rotation du
premier élément à volute.
6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la masse produisant un moment est appliquée
mécaniquement à la première plaque d'extrémité à volute.
7 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la masse produisant un moment est réalisée d'une
seule pièce avec la première plaque d'extrémité à volute.
8 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une seconde masse ( 162) produisant un moment modérateur, appliquée au second élément à volute pour accroître la stabilité à la nutation de ce
second élément à volute.
9 Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la seconde masse produisant un moment est disposée
radialement sous un angle phi 2.
Appareil selon la revendication 9, carac-
térisé en ce que la seconde masse produisant un moment est éloignée d'un rayon prédéterminé r 2 de l'axe de rotation du
second élément à volute.
11 Appareil selon la revendication 10, carac-
térisé en ce que la seconde masse produisant un moment est appliquée mécaniquement à la seconde plaque d'extrémité à volute.
12 Appareil selon la revendication 10, carac-
térisé en ce que la seconde masse produisant un moment est réalisée d'une seule pièce avec la seconde plaque d'extrémité
à volute.
13 Appareil à volutes à co-rotation, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe hermétique ( 22) ayant une partie à pression d'aspiration destinée à contenir un fluide sous une pression d'aspiration; un premier élément à volute ( 76) disposé dans ladite partie à pression d'aspiration et ayant une première plaque d'extrémité ( 82) à volute et un premier axe de rotation D, une première partie en dévelop- pante ( 80) en saillie disposée sur ladite première plaque d'extrémité à volute, et un arbre menant ( 84) disposé sur ladite première plaque d'extrémité; une première masse ( 160) appliquée sur le premier élément à volute afin de générer un10 premier moment modérateur destiné à compenser un moment de basculement du premier élément à volute, cette première masse ayant un centre de gravité éloigné du premier axe de rotation un second élément à volute ( 78) disposé dans ladite partie
à pression d'aspiration et ayant une seconde plaque d'extré-
mité ( 102) à volute et un second axe de rotation I parallèle au premier axe de rotation D et non aligné avec lui afin de définir une ligne de référence phi, une seconde partie en développante ( 100) en saillie disposée sur la seconde plaque d'extrémité à volute, et un arbre fou ( 104) disposé sur cette
seconde plaque d'extrémité; une seconde masse ( 162) appli-
quée au second élément à volute afin de générer un second moment modérateur pour compenser le moment de basculement du second élément à volute, la seconde masse ayant un centre de gravité éloigné du second axe de rotation; et un moyen ( 40)
destiné à faire tourner simultanément le premier élément à volute et le second élément à volute.
14 Appareil selon la revendication 13, carac-
térisé en ce que la première masse est éloignée d'un rayon r 1 du premier axe de rotation D.
15 Appareil selon la revendication 14, carac-
térisé en ce que la première masse est disposée radialement sur la première plaque d'extrémité à volute sous un angle
phi 1 avec ladite ligne de référence phi,.
16 Appareil selon la revendication 15, carac-
térisé en ce que la première masse est appliquée mécani-
quement à la première plaque d'extrémité à volute.
17 Appareil selon la revendication 15, carac-
térisé en ce que la première masse est réalisée d'une seule
pièce avec la première plaque d'extrémité à volute.
18 Appareil selon la revendication 13, carac- térisé en ce que la seconde masse est éloignée d'un rayon r 2
du second axe de rotation I. 19 Appareil selon la revendication 18, carac-
térisé en ce que la seconde masse est disposée angulairement sur la seconde plaque d'extrémité à volute en formant un
angle phi 2 avec ladite ligne phi,.
Appareil selon la revendication 19, carac-
térisé en ce que la seconde masse est appliquée mécaniquement
à la seconde plaque d'extrémité à volute.
21 Appareil selon la revendication 19, carac-
térisé en ce que la seconde masse est réalisée d'une seule
pièce avec la seconde plaque d'extrémité à volute.
22 Appareil selon la revendication 13, carac-
térisé en ce que la première masse est éloignée d'un rayon ri du premier axe de rotation D et est en outre disposée angulairement sur la première plaque d'extrémité à volute sous un angle phi 1, et la seconde masse est éloignée d'un
rayon r 2 du second axe de rotation et est disposée an-
gulairement sur la seconde plaque d'extrémité à volute sous
un angle phi 2.
23 Appareil selon la revendication 22, carac-
térisé en ce que l'enveloppe hermétique comprend en outre un bâti central ( 28) à travers lequel est définie une ouverture ( 30), l'enveloppe hermétique comprenant en outre un moyen ( 34) destiné à supporter en rotation l'arbre menant dans ladite ouverture et un corps de palier inférieur ( 112) situé
dans ladite partie d'aspiration.
24 Appareil selon la revendication 23, carac-
térisé en ce que l'enveloppe hermétique comprend en outre un moyen ( 110) destiné à supporter en rotation l'arbre fou dans
le corps de palier inférieur.
Appareil selon la revendication 24, carac-
térisé en ce que le moyen destiné à entraîner en rotation
l'arbre menant est un moteur ( 40).
26 Appareil à volutes à co-rotation destiné à comprimer un fluide d'une pression d'aspiration à une pression de refoulement relativement plus élevée, l'appareil
étant caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe herméti-
que ( 22) ayant une partie à pression d'aspiration destinée à contenir un fluide sous une pression d'aspiration, une partie à pression de refoulement et un bâti central ( 28) entre ces parties et définissant en outre une ouverture pour un arbre menant; un premier élément à volute ( 76) disposé dans la partie à pression d'aspiration et ayant un premier axe de rotation D, le premier élément à volute comportant en outre une première plaque d'extrémité ( 82) à volute ayant une périphérie extérieure, une première partie en développante ( 80) en saillie disposée sur la première plaque d'extrémité à volute et un arbre menant ( 84) disposé sur la première plaque d'extrémité, l'arbre menant passant en outre de façon à pouvoir tourner dans l'ouverture du bâti central; un second élément à volute ( 78) disposé dans la partie à pression d'aspiration et ayant un second axe de rotation I définissant une ligne de référence avec le premier axe de rotation D, le second élément à volute comportant en outre une seconde plaque d'extrémité ( 102) à volute, une seconde partie en développante ( 100) en saillie disposée sur la seconde plaque d'extrémité à volute, et un arbre fou ( 104) disposé sur la seconde plaque d'extrémité; une première masse ( 160) appliquée à la première plaque d'extrémité à volute de façon à faire un angle phi 1 avec ladite ligne de référence pour générer un premier moment modérateur destiné à compenser un moment net maximal du premier élément à volute, ladite première masse ayant un centre de gravité cg, éloigné d'un rayon ri du premier axe de rotation D; une seconde masse ( 162) appliquée à la seconde plaque d'extrémité à volute en formant un angle phi 2 avec ladite ligne de référence pour générer un second moment modérateur destiné à compenser un moment net maximal du second élément à volute, ladite seconde masse ayant un centre de gravité cg 2 éloigné d'un rayon r 2 du second axe de rotation I; un moyen ( 34)
destiné à supporter en rotation l'arbre menant dans l'ouver-
ture du bâti central; un moyen ( 110) destiné à supporter en
rotation l'arbre fou dans la partie d'aspiration de l'enve-
loppe hermétique, le moyen de support de l'arbre fou compre-
nant en outre un corps de palier inférieur ( 112) et un palier ( 110); un moteur ( 40) destiné à entraîner en rotation l'arbre menant du premier élément à volute, le moteur étant
disposé dans la partie à pression de refoulement et compor-
tant en outre un stator ( 42) et un rotor ( 44) définissant
entre eux un espace annulaire pour le passage d'un lubri-
fiant, le rotor étant fixé à l'arbre menant; et des moyens ( 120, 130, 150) destinés à faire tourner simultanément le premier élément à volute et le second élément à volute pour
générer un mouvement orbital relatif entre eux.
27 Système de réfrigération destiné à faire circuler un fluide réfrigérant dans un circuit fermé, caractérisé en ce qu'il comprend un condenseur ( 60) destiné à condenser le fluide réfrigérant sous une forme liquide; un dispositif d'expansion ( 64) destiné à recevoir le réfrigérant liquide du condenseur et à l'expanser; un évaporateur ( 68) destiné à recevoir le fluide réfrigérant provenant du dispositif d'expansion et à l'évaporer sous une forme de vapeur; un compresseur ( 20) destiné à recevoir le fluide réfrigérant provenant de l'évaporateur, à le comprimer et à l'envoyer au condenseur, le compresseur portant un premier élément à volute ( 76) ayant un premier axe de rotation D, ce premier élément à volute comportant en outre une première plaque d'extrémité ( 82) à volute, une première partie en développante ( 80) en saillie disposée sur la première plaque d'extrémité à volute, et un arbre menant ( 84) disposé sur la première plaque d'extrémité, le premier élément à volute ayant en outre un premier moment; un second élément à volute ( 78) ayant un second axe de rotation (I) définissant une ligne de référence avec ledit premier axe de rotation (D), le second élément à volute comportant en outre une seconde plaque d'extrémité à volute ( 102), une seconde partie en développante ( 100) en saillie disposée sur la seconde plaque d'extrémité à volute, et un arbre fou ( 104) disposé sur la seconde plaque d'extrémité, le second élément à volute ayant en outre un second moment; une masse ( 160) produisant un moment modérateur, appliquée sur l'un des éléments à volutes afin de modérer le premier moment et d'accroître la stabilité à la nutation de cet élément à volute; et un moyen ( 40) destiné à faire tourner les premier et second éléments à volutes.
28 Système de réfrigération selon la reven-
dication 27, caractérisé en ce que la masse produisant un moment est disposée angulairement de façon à former un angle
phi 1 avec la ligne de référence.
29 Système de réfrigération selon la reven-
dication 28, caractérisé en ce que la masse produisant un moment est éloignée d'un rayon r 1 de l'axe de rotation du
premier élément à volute.
30 Système de réfrigération selon la reven-
dication 29, caractérisé en ce que la masse produisant un moment est appliquée mécaniquement à la première plaque
d'extrémité à volute.
31 Système de réfrigération selon la reven-
dication 29, caractérisé en ce que la masse produisant un moment est réalisée d'une seule pièce avec la première plaque
d'extrémité à volute. 32 Système de réfrigération selon la reven-
dication 29, caractérisé en ce que le compresseur comporte en
outre une seconde masse ( 162) produisant un moment modéra-
teur, appliquée sur le second élément à volute afin de modérer le second moment et d'accroître la stabilité à la
nutation du second élément à volute.
33 Système de réfrigération selon la reven-
dication 32, caractérisé en ce que la seconde masse produi- sant un moment est disposée angulairement de façon à former
un angle phi 2 avec ladite ligne de référence.
34 Système de réfrigération selon la reven-
dication 33, caractérisé en ce que la seconde masse produi-
sant un moment est éloignée d'un rayon r 2 du second axe de
rotation (I) du second élément à volute.
Système de réfrigération selon la reven-
dication 34, caractérisé en ce que la seconde masse produi-
sant un moment est appliquée mécaniquement sur la seconde
plaque d'extrémité à volute.
36 Système de réfrigération selon la reven-
dication 34, caractérisé en ce que la seconde masse produi-
sant un moment est réalisée d'une seule pièce avec la seconde
plaque d'extrémité à volute.
37 Système de réfrigération destiné à faire circuler un fluide réfrigérant dans un circuit fermé, caractérisé en ce qu'il comporte un condenseur ( 60) destiné à condenser le fluide réfrigérant sous une forme liquide; un dispositif d'expansion ( 64) destiné à recevoir le fluide réfrigérant liquide du condenseur et à l'expanser; un évaporateur ( 68) destiné à recevoir le fluide réfrigérant du dispositif d'expansion et à l'évaporer sous une forme de
vapeur; un appareil à compresseur ( 20) à volutes à co-
rotation destiné à recevoir le fluide réfrigérant de l'évapo-
rateur, à le comprimer et à l'envoyer au condenseur, cet appareil compresseur à volutes à co-rotation comportant une enveloppe hermétique ( 22) ayant une partie à pression d'aspiration, une partie à pression de refoulement et un bâti central ( 28) situé entre ces deux parties et définissant une ouverture ( 36) pour un arbre menant; un premier élément à volute ( 76) disposé dans la partie de pression d'aspiration et ayant un premier axe de rotation (D), le premier élément à volute comportant en outre une première plaque d'extrémité ( 82) à volute comprenant une périphérie extérieure, une première partie en développante ( 80) en saillie disposée sur la première plaque d'extrémité à volute, et un arbre menant ( 84) disposé sur la première plaque d'extrémité et passant en outre de façon à pouvoir tourner dans l'ouverture du bâti central; un second élément à volute ( 78) disposé dans la partie à pression d'aspiration et ayant un second axe de rotation (I) de façon à définir une ligne de référence avec le premier axe de rotation (D), le second élément à volute ayant une seconde plaque d'extrémité ( 102) à volute, une seconde partie en développante ( 100) en saillie disposée sur ladite seconde plaque d'extrémité à volute, et un arbre fou ( 104) disposé sur une seconde plaque d'extrémité; une
première masse ( 160) appliquée à une première plaque d'extré-
mité à volute de façon à former un angle phi 1 avec la ligne de référence pour générer un premier moment modérateur destiné à compenser un moment net maximal du premier élément à volute, la première masse ayant un centre de gravité éloigné du premier axe de rotation; une seconde masse ( 162) appliquée à la seconde plaque d'extrémité à volute en formant un angle phi 2 avec la ligne de référence afin de générer un second moment modérateur pour compenser un moment net maximal du second élément à volute, la seconde masse ayant un centre de gravité éloigné du second axe de rotation; un moyen ( 34)
destiné à supporter en rotation l'arbre menant dans l'ouver-
ture du bâti central; un moyen ( 110) destiné à supporter en
rotation l'arbre fou dans la partie d'aspiration de l'enve-
loppe hermétique, ce support de l'arbre fou comprenant en outre un corps ( 112) de palier inférieur et un palier ( 110); un moteur ( 40) destiné à entraîner en rotation l'arbre menant du premier élément à volute et disposé dans la partie à pression de refoulement, le moteur comportant en outre un stator ( 42) et un rotor ( 44) définissant entre eux un espace annulaire pour le passage d'un lubrifiant, le rotor étant fixé à l'arbre menant; et des moyens ( 120, 130, 150) destinés à faire tourner simultanément le premier élément à volute et le second élément à volute pour générer un mouve-
ment orbital relatif entre eux.
38 Procédé pour accroître la stabilité à la nutation d'un appareil ( 20) à volutes à co-rotation ayant un premier élément à volute ( 76) tournant sur un premier axe et un second élément à volute ( 78) imbriqué avec le premier élément à volute et tournant sur un second axe, les premier et second axes définissant une ligne de référence, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer une première masse ( 160) dans une certaine disposition angulaire par rapport à la ligne de référence et à un certain rayon
dudit premier axe du premier élément à volute.
39 Procédé selon la revendication 38, carac-
térisé en ce qu'il consiste en outre à appliquer une seconde masse ( 162) dans une certaine disposition angulaire par rapport à la ligne de référence et à un certain rayon du
second axe du second élément à volute.
Procédé pour accroître la stabilité à la nutation d'un appareil ( 20) à volute à co-rotation ayant un premier élément à volute ( 76) tournant sur le premier axe et un second élément à volute ( 78) en prise imbriquée avec le premier élément à volute et tournant sur un second axe, les premier et second axes définissant une ligne de référence, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer un moment de basculement maximal de la première volute, agissant sur le premier élément à volute, et une position d'angle de manivelle par rapport à ladite ligne de référence, dans laquelle le moment de basculement maximal de la première volute agit sur le premier élément à volute; à déterminer un moment modérateur de la première volute pour modérer le moment de basculement maximal de la première volute; à déterminer une première masse ( 160) et une disposition angulaire et radiale de la première masse pour induire le moment modérateur de la première volute; et à appliquer la première masse sur le premier élément à volute dans ladite disposition angulaire et radiale.
41 Procédé selon la revendication 40, carac-
térisé en ce qu'il consiste en outre à déterminer un moment de basculement maximal de la seconde volute agissant sur le second élément à volute, et une position d'angle de manivelle dans laquelle le moment de basculement maximal de la seconde volute agit sur le second élément à volute; à déterminer un moment modérateur d'une seconde volute pour modérer le moment de basculement maximal de la seconde volute; à déterminer une seconde masse ( 162) et une disposition angulaire et15 radiale de la seconde masse pour induire le moment modérateur de la seconde volute; et à appliquer ladite seconde masse sur le second élément à volute dans ladite disposition
angulaire et radiale.
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