FR2761417A3

FR2761417A3 - Gas compressor with sliding paddles e.g. for air conditioning systems in motor vehicles

Info

Publication number: FR2761417A3
Application number: FR9703867A
Authority: FR
Inventors: Alain Genter
Original assignee: Valeo Seiko Compressors SA
Current assignee: Valeo Seiko Compressors SA
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-02
Anticipated expiration: 2003-03-28
Also published as: FR2761417B3

Abstract

The compressor consists of a cylindrical body (10) defining a working chamber (12), and a rotor (20) being driven in rotation in the cylindrical chamber (12) about the axis (X-X). A series of paddles (36) are mounted to slide in radial slots (38) in the rotor. The slots (38) each have a closed end (48) towards the rotational axis of the rotor and an opening (49) on the periphery of the rotor. Lodged at the bottom (48) of these slots (38), is a drive mechanism (41) in shape of formed leaf spring for pushing the pallets out of the slots.

Description

Compresseur de gaz du type à palettes, notamment pour la climatisation d'un véhicule automobile
La présente invention concerne un compresseur de gaz du type à palettes, propre à être utilisé notamment pour la compression d'un gaz réfrigérant dans un appareil de climatisation de véhicule automobile.Gas compressor of the vane type, in particular for the air conditioning of a motor vehicle
The present invention relates to a gas compressor of the vane type, suitable for use in particular for the compression of a refrigerant gas in an air conditioning device of a motor vehicle.

On connaît déjà, en particulier d'après les publications
EP-A-O 220 801 et US-A-4 708 598, un compresseur de gaz comprenant un corps de cylindre délimitant une chambre de cylindre, un rotor propre à être entraîné en rotation dans la chambre de cylindre autour d'un axe, une pluralité de palettes montées à coulissement dans des fentes sensiblement radiales du rotor qui présentent chacune un fond du côté de l'axe de rotation du rotor et une ouverture du côté de la périphérie du rotor, ainsi que des moyens de lubrification des palettes.We already know, especially from publications
EP-AO 220 801 and US-A-4 708 598, a gas compressor comprising a cylinder body delimiting a cylinder chamber, a rotor suitable for being rotated in the cylinder chamber around an axis, a plurality pallets slidably mounted in substantially radial slots of the rotor which each have a bottom on the side of the axis of rotation of the rotor and an opening on the side of the periphery of the rotor, as well as means for lubricating the pallets.

Dans un compresseur de ce type, les palettes sont montées coulissantes dans une direction sensiblement radiale de manière à s'approcher ou s'éloigner de la circonférence extérieure du rotor, en sorte que l'extrémité extérieure de chaque palette reste en contact avec la paroi de la chambre de cylindre durant la rotation du rotor. Ainsi, le rotor interagit avec la chambre de cylindre pour diviser cette dernière en une pluralité de chambres de travail pour comprimer le gaz.In a compressor of this type, the vanes are slidably mounted in a substantially radial direction so as to approach or move away from the outer circumference of the rotor, so that the outer end of each pallet remains in contact with the wall of the cylinder chamber during the rotation of the rotor. Thus, the rotor interacts with the cylinder chamber to divide the latter into a plurality of working chambers to compress the gas.

En pratique, les palettes sont entraînées en déplacement linéaire par de l'huile qui arrive sous pression dans les canaux débouchant dans les fonds des fentes. Cette huile provient directement d'une pompe à huile spécifique pour l'entraînement des palettes. De plus, une partie de la pression d'huile sert à maintenir l'extrémité des palettes en contact avec la surface de la chambre de cylindre. In practice, the pallets are driven in linear displacement by oil which arrives under pressure in the channels opening into the bottoms of the slots. This oil comes directly from a specific oil pump for driving the paddles. In addition, part of the oil pressure is used to keep the end of the vanes in contact with the surface of the cylinder chamber.

L'un des problèmes que l'on rencontre dans ce type de compresseur est la pompe à huile qui doit être relativement grosse et par conséquent onéreuse, dans la mesure où elle doit exercer un effort pour commander le coulissement des palettes, d'une part, et lubrifier les palettes, d'autre part.One of the problems which one meets in this type of compressor is the oil pump which must be relatively large and consequently expensive, insofar as it must exert an effort to control the sliding of the pallets, on the one hand , and lubricate the paddles, on the other hand.

La présente invention apporte une solution à ce problème.The present invention provides a solution to this problem.

Elle porte sur un compresseur de gaz du type défini en introduction, dans lequel des moyens d'entraînement mécanique sont logés dans le fond des fentes desdites palettes pour entraîner les palettes en translation.It relates to a gas compressor of the type defined in the introduction, in which mechanical drive means are housed in the bottom of the slots of said pallets to drive the pallets in translation.

Ainsi, selon l'invention, on supprime la pompe à huile destinée habituellement à entraîner les palettes en translation et on la remplace par lesdits moyens d'entraînement mécanique.Thus, according to the invention, it removes the oil pump usually intended to drive the paddles in translation and is replaced by said mechanical drive means.

En pratique, les moyens d'entraînement mécanique sont de type élastique tels qu'un ressort à lamelles en V, un ressort ondulé, etc.In practice, the mechanical drive means are of the elastic type such as a V-shaped leaf spring, a wave spring, etc.

Ainsi, dans le compresseur à palettes selon l'invention, les palettes sont maintenues en contact avec la paroi du cylindre grâce à la force exercée par un ou plusieurs ressorts placés sous chaque palette.Thus, in the vane compressor according to the invention, the vane are kept in contact with the wall of the cylinder thanks to the force exerted by one or more springs placed under each vane.

Un tel dispositif permet de s'affranchir d'un gros distributeur d'huile ainsi que d'éviter le bruit causé par les chocs des palettes sur le corps de cylindre. Puisque les ressorts exercent toujours une force sur les palettes et par conséquent sur le corps de cylindre, quelles que soient les conditions de fonctionnement du compresseur, il en résulte que la consommation de carburant est en outre diminuée.Such a device makes it possible to get rid of a large oil distributor as well as to avoid the noise caused by the impacts of the pallets on the cylinder body. Since the springs always exert a force on the vanes and therefore on the cylinder body, regardless of the operating conditions of the compressor, the result is that the fuel consumption is further reduced.

Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un compresseur de gaz de type à palettes selon l'invention; et - la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne II-II de la figure 1.In the description which follows, given solely by way of example, reference is made to the appended drawings, in which - FIG. 1 is a longitudinal section of a vane type gas compressor according to the invention; and - Figure 2 is a cross section along line II-II of Figure 1.

Le compresseur de gaz représenté aux figures 1 et 2 comprend un corps de cylindre 10 délimitant une chambre de cylindre 12. La chambre de cylindre comprend une paroi 14 à section transversale elliptique (figure 2) définie par des génératrices qui s'étendent parallèlement à un axe X-X. Un flasque avant 16 et un flasque arrière 18 sont respectivement fixés sur des côtés opposés du corps de cylindre 10 pour délimiter la chambre de cylindre 12.The gas compressor represented in FIGS. 1 and 2 comprises a cylinder body 10 delimiting a cylinder chamber 12. The cylinder chamber comprises a wall 14 of elliptical cross section (FIG. 2) defined by generators which extend parallel to a axis XX. A front flange 16 and a rear flange 18 are respectively fixed on opposite sides of the cylinder body 10 to delimit the cylinder chamber 12.

Dans la chambre de cylindre 12 est monté à rotation, autour de l'axe X-X, un rotor 20 solidaire d'un arbre 22. Cet arbre 22 comporte une extrémité 24 reçue dans le flasque arrière 18 par l'intermédiaire d'un palier 26. De plus, l'arbre 22 comporte une partie étagée 28 reçue dans le flasque avant 16 par l'intermédiaire d'un palier 30, cette partie étagée étant terminée par un bout d'arbre 32. Sur le bout d'arbre 32 est calée une poulie 35 destinée à être entraînée en rotation par un moteur,- par exemple par un moteur de véhicule automobile, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'embrayage.In the cylinder chamber 12 is rotatably mounted, about the axis XX, a rotor 20 secured to a shaft 22. This shaft 22 has one end 24 received in the rear flange 18 by means of a bearing 26 In addition, the shaft 22 has a stepped part 28 received in the front flange 16 by means of a bearing 30, this stepped part being terminated by a shaft end 32. On the shaft end 32 is chocked a pulley 35 intended to be driven in rotation by a motor, - for example by a motor vehicle engine, by means of a clutch mechanism.

Le rotor 20 comporte un corps cylindrique 34 portant à sa circonférence extérieure cinq palettes 36 mobiles en direction sensiblement radiale de façon à s'approcher ou s'éloigner de la circonférence extérieure du corps 34 (figure 2).The rotor 20 comprises a cylindrical body 34 carrying at its outer circumference five pallets 36 movable in a substantially radial direction so as to approach or move away from the outer circumference of the body 34 (Figure 2).

Chacune des palettes 36 est logée dans une fente 38. Chacune des palettes est sollicitée vers l'extérieur par au moins un ressort 41 que l'on décrira plus en détail ci-après, de manière que le bord extérieur 40 de la palette vienne glisser le long de la paroi 14. Les fentes 38 sont réparties équiangulairement par rapport à l'axe X-X. Each of the pallets 36 is housed in a slot 38. Each of the pallets is biased outwards by at least one spring 41 which will be described in more detail below, so that the outer edge 40 of the pallet comes to slide along the wall 14. The slots 38 are distributed equiangularly with respect to the axis XX.

Le corps 34 du rotor 20 est une pièce cylindrique circulaire limitée par une paroi cylindrique 42, ainsi que par une face avant 44 et une face arrière 46 propres à être situées respectivement du côté du flasque avant 16 et du côté du flasque arrière 18 (figure 1).The body 34 of the rotor 20 is a circular cylindrical part bounded by a cylindrical wall 42, as well as by a front face 44 and a rear face 46 suitable for being situated respectively on the side of the front flange 16 and on the side of the rear flange 18 (FIG. 1).

Chacune des fentes 38 s'étend sur toute la longueur axiale du corps 34, telle que définie entre les faces d'extrémité 44 et 46, et débouche ainsi sur les deux faces d'extrémité 44 et 46.Each of the slots 38 extends over the entire axial length of the body 34, as defined between the end faces 44 and 46, and thus opens onto the two end faces 44 and 46.

Chacune des fentes 38 comprend un fond 48 qui est élargi par rapport à la largeur ou épaisseur de la fente et une ouverture 49 débouchant à la périphérie du rotor. Ainsi, chacun des fonds 48 s'étend parallèlement à l'axe X-X et débouche sur les deux faces d'extrémité 44 et 46 du corps 34.Each of the slots 38 includes a bottom 48 which is widened with respect to the width or thickness of the slot and an opening 49 opening out at the periphery of the rotor. Thus, each of the bottoms 48 extends parallel to the axis X-X and opens onto the two end faces 44 and 46 of the body 34.

Selon l'invention, on a ainsi supprimé la grosse pompe à huile destinée classiquement à entraîner les palettes en translation, et on l'a remplacée par des moyens d'entraînement mécanique logés dans le fond des fentes 48. Ces moyens d'entraînement mécanique sont par exemple des ressorts 41 qui permettent de maintenir un effort qui a tendance à pousser la palette 36 contre la paroi 14 de la chambre de cylindre 12.According to the invention, the large oil pump conventionally intended to drive the paddles in translation has thus been eliminated, and it has been replaced by mechanical drive means housed in the bottom of the slots 48. These mechanical drive means are for example springs 41 which make it possible to maintain a force which tends to push the pallet 36 against the wall 14 of the cylinder chamber 12.

En référence à la figure 1, le ressort 41 comprend un ressort à lamelles en V avec la pointe centrale du V en contact du fond 48 de la fente et avec les deux pointes excentrées en contact de la palette ou inversement.With reference to FIG. 1, the spring 41 comprises a V-shaped leaf spring with the central point of the V in contact with the bottom 48 of the slot and with the two eccentric points in contact with the pallet or vice versa.

En variante, le ressort 41 peut être ondulé ou d'une autre forme analogue.As a variant, the spring 41 can be wavy or of another similar shape.

On remarque qu'il y a toujours besoin d'un peu d'huile pour lubrifier les contacts entre les palettes et la chambre de cylindre. Dans ces conditions, il n'est plus nécessaire d'utiliser une grosse pompe à huile mais une petite pompe à huile permettant d'exercer uniquement cette lubrification. Note that there is always a little oil needed to lubricate the contacts between the vanes and the cylinder chamber. Under these conditions, it is no longer necessary to use a large oil pump, but a small oil pump allowing this lubrication to be carried out only.

Le compresseur délimite des chambres de travail entre le rotor 20 et la paroi 14 de la chambre 12, ce qui permet de comprimer un gaz introduit dans la chambre 12. Le compresseur comporte à cet effet une chambre annulaire 58 formée par le flasque avant 16 et communiquant avec des passages axiaux 60 et 62 du corps de cylindre 10 pour acheminer le gaz à comprimer dans la chambre 12.The compressor defines working chambers between the rotor 20 and the wall 14 of the chamber 12, which makes it possible to compress a gas introduced into the chamber 12. For this purpose, the compressor has an annular chamber 58 formed by the front flange 16 and communicating with axial passages 60 and 62 of the cylinder body 10 to convey the gas to be compressed into the chamber 12.

Ainsi, le rotor et ses palettes interagissent avec la chambre de cylindre pour diviser cette dernière en plusieurs chambres de travail de volume variable. Lors de la rotation de l'arbre de transmission du rotor, du gaz à basse pression est introduit par l'intermédiaire des passages axiaux 60 et 62, puis comprimé dans les chambres de travail. Le gaz à haute pression ainsi comprimé est ensuite évacué vers l'extérieur.Thus, the rotor and its vanes interact with the cylinder chamber to divide the latter into several working chambers of variable volume. During the rotation of the rotor drive shaft, low pressure gas is introduced via the axial passages 60 and 62, then compressed in the working chambers. The high pressure gas thus compressed is then discharged to the outside.

Par ailleurs, le compresseur comprend une entrée d'huile 66 formée dans le flasque 18 (figure 1).Furthermore, the compressor includes an oil inlet 66 formed in the flange 18 (Figure 1).

L'entrée d'huile 66 permet d'acheminer directement de l'huile de lubrification dans les fentes 38. L'huile ainsi présente dans les fentes permet à un film d'huile de se placer entre la surface extérieure des palettes et la paroi 14 et de résoudre ainsi tout problème éventuel d'étanchéité.The oil inlet 66 allows lubricating oil to be conveyed directly into the slots 38. The oil thus present in the slots allows an oil film to be placed between the outer surface of the pallets and the wall 14 and thus to solve any possible sealing problem.

L'invention trouve une application préférentielle dans les compresseurs pour appareils de climatisation de véhicules automobiles. The invention finds a preferred application in compressors for air conditioning devices of motor vehicles.

Claims

1. Gas compressor comprising a cylinder body (10) delimiting a working chamber (12), a rotor (20) suitable for being rotated in the cylinder chamber (12) about an axis (XX), a plurality of vanes (36) slidably mounted in substantially radial slots (38) of the rotor, said slots (38) each having a bottom (48) on the side of the axis of rotation of the rotor and an opening (49) in the side of the periphery of the rotor, characterized in that mechanical drive means (41) are housed in the bottom (48) of the slots (38) to drive the pallets in translation.

2. Compressor according to claim 1, characterized in that the mechanical drive means comprise at least one spring (41) housed in the bottom (48) of the slot (38) associated with the pallet (36), the force exerted by said spring (41) making it possible to keep the pallet (36) in contact with the wall (14) of the cylinder chamber (12).

3. Compressor according to claim 2, characterized in that the spring (41) is of V-plate type.

4. Compressor according to claim 2, characterized in that the spring is wavy.

5. Compressor according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises lubrication means (66) suitable for conveying oil in the slots (48) and thus allowing an oil film to be placed between the outer surface of the pallets (36) and the wall (14) of the working chamber (12).