FR2784144A1 - Compresseur de type a spirale dans lequel un mecanisme de demarrage doux est ameliore par une structure simple - Google Patents
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Abstract
Dans un compresseur de type à spirale dans lequel un mécanisme de compression (25, 26) comprime un fluide gazeux en déplaçant celui-ci le long d'un chemin en spirale pour produire un gaz comprimé, un chemin d'échappement (41a, 51a, 43a) est prévu pour permettre au gaz comprimé de s'échapper du mécanisme de compression dans une partie intermédiaire du chemin en spirale. Un chemin de transmission de pression (46a, 64, 49, 45a) transmet la pression du gaz comprimé à un mécanisme à soupape (63) qui est destiné à commander l'ouverture et la fermeture du chemin d'échappement. Le chemin de transmission comporte un moyen de retard (49) pour retarder la transmission d'un changement de la pression vers le mécanisme à soupape.
Description
Arrière-plan de l'invention La présente invention concerne un compresseur
de type à spirale qui est inclus par exemple dans un climatiseur
pour automobile ou pour véhicule.
Un exemple d'un tel compresseur de type à spirale
est écrit dans la publication de brevet japonaise (non exami-
née) No. 7-324690 et comprend un mécanisme de compression
pour comprimer un fluide gazeux en entraînant ce fluide ga-
zeux le long d'un chemin en spirale pour produire un gaz com-
primé. Le mécanisme de compression est entraîné par un moteur monté sur une automobile. Généralement, un dispositif d'embrayage électromagnétique est prévu entre le moteur et le
mécanisme de compression. Le dispositif d'embrayage électro-
magnétique sert à connecter ou à déconnecter le mécanisme de
compression par rapport au moteur.
On suppose, comme c'est fréquemment le cas, que le dispositif d'embrayage électromagnétique est changé pour passer dans l'état de MARCHE pendant un déplacement de l'automobile. Dans un cas fréquent le couple de démarrage du compresseur devient assez fort pour produire un choc gênant et une mauvaise sensation au conducteur et aux passagers du véhicule. Pour éviter un tel choc, on a tenté d'utiliser un compresseur muni d'un mécanisme de démarrage doux qui permet de faire démarrer doucement le compresseur et de réduire le
couple de démarrage.
En se référant à la figure 5, on décrira un com-
presseur de type à spirale conventionnel qui utilise un exem-
ple du mécanisme de démarrage doux. Le compresseur de type à spirale illustré à la figure 5 comporte un carter avant 101, des paliers 111, 112 supportés par le carter avant 101, et un arbre rotatif 105 supporté en rotation par les paliers 111, 112. L'arbre rotatif 105 comporte, à l'une de ses extrémités,
une partie de manivelle 106 montée dans une position excen-
trique ou décalée d'une distance prédéterminée par rapport au centre de l'arbre rotatif 105. Un élément de spirale mobile 103 est supporté en rotation par la partie de manivelle 106 par l'intermédiaire d'un palier 110 qui reçoit la rotation de
l'arbre rotatif 105, pour effectuer un mouvement orbital.
L'élément de spirale mobile 103 comporte une pla-
que d'extrémité 103a munie d'une rainure de forme ronde 109, et le carter avant 101 comporte une plaque d'extrémité 0lla
présentant une forme ronde 108. Entre les deux rainures ron-
des 108 et 109, un certain nombre d'éléments sphériques ou billes 114 sont montés pour empêcher un mouvement de rotation
de l'élément de spirale mobile 103.
L'arbre rotatif 105 comporte un poids d'équili-
brage 107 fixé à celui-ci pour corriger un déséquilibrage dy-
namique dû à la structure excentrique de l'élément de spirale mobile 103 et de la partie de manivelle 106. Entre le carter avant 1-1 et l'arbre rotatif 105 est disposé un joint
d'étanchéité d'arbre 113 qui empêche un réfrigérant et un lu-
brifiant se trouvant dans le compresseur, de s'échapper hors du dispositif. Un carter arrière 102 est fixé au carter avant 101 par des boulons 130, et comporte un orifice d'aspiration 121 et un orifice de décharge 123, les orifices 121 et 123 étant limités ou séparés par la plaque d'extrémité 104a de l'élément de spirale fixe 104. Dans l'exemple de la structure de la figure 5, un espace se trouvant circonférentiellement le plus à l'extérieur et situé du côté gauche de la plaque
d'extrémité 104a de l'élément de spirale fixe 104, est réali-
sé sous la forme d'une chambre d'aspiration, tandis qu'un es-
pace situé du côté droit est réalisé sous la forme d'une
chambre de décharge 124.
La plaque d'extrémité 104a de l'élément de spi-
rale fixe 104 comporte un espace tubulaire 125 dans lequel un distributeur à tiroir 127 est destiné à actionner des trous de dérivation 126 formés sur la plaque d'extrémité 104a pour dériver le réfrigérant de la chambre de compression 150 dans la chambre d'aspiration 122 par l'intermédiaire de l'espace tubulaire 125. Dans l'espace tubulaire 125, un ressort 128
est disposé de manière à venir en contact avec le distribu-
teur à tiroir 127 et à pousser celui-ci pour qu'il s'ouvre dans la direction des trous de dérivation 126. De plus, l'espace tubulaire 125 est relié à un trou de direction de
pression 120 et au trou de décharge 119, tandis qu'une pres-
sion de décharge est dirigée vers le côté venant en contact avec le ressort 128 du distributeur à tiroir 127, et l'autre côté de celui-ci. Dans la présente illustration, la référence
numérique 129 désigne une pince ou un circlip servant de bu-
tée pour le ressort 128.
De la même manière, du côté opposé du trou de dé-
charge se trouvent un espace tubulaire 132, des trous de dé-
rivation 131, et un trou de direction de pression 136. Dans
l'espace tubulaire 132, un distributeur à tiroir 133, un res-
sort 134 et une butée 135 sont montés de façon que le distri-
buteur à tiroir 135 serve à actionner les trous de dérivation 131.
Dans le cas o le compresseur est coupé ou stop-
pé, le réfrigérant n'est pas comprimé de sorte qu'une pres-
sion régnant dans le trou de décharge 119 dans cet état, est une pression d'aspiration Ps. Par suite, aucune force ou pression n'est ajoutée au distributeur à tiroir 127, et une
poussée de ressort est uniquement affectée sur le distribu-
teur à tiroir 127 par le ressort 128, de sorte que le distri-
buteur à tiroir 127 doit se déplacer jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec un épaulement du trou rond (espace tubulaire) 125. A ce moment, le réfrigérant se trouvant dans la chambre de compression 150 passe par les trous de dérivation 126 puis
par l'espace tubulaire 125 et ensuite dans les trous de déri-
vation 126, pour retourner à la chambre d'aspiration 122. Le réfrigérant se trouvant dans la chambre de compression 150 passe à son tour par les trous de dérivation 126, par une partie de rainure formée sur la circonférence extérieure du distributeur à tiroir 127, par l'espace tubulaire 125 relié à
la partie de trou formée axialement sur le distributeur à ti-
roir 127, et par les trous de dérivation 126, pour retourner ensuite à la chambre d'aspiration 122. La même commande et le même fonctionnement sont prévus pour les trous de dérivation 131. Compte tenu de ce qui précède, le volume
d'aspiration réel est petit lorsque le compresseur est en-
traîné dans l'état décrit ci-dessus. Par suite, la fluctua-
tion de charge est relativement petite et le choc appliqué au véhicule est petit. Lorsqu'on fait démarrer le fonctionnement du compresseur pour commencer la compression du réfrigérant,
la pression régnant dans le trou de décharge 119 est augmen-
tée. La différence de pression entre la pression de décharge et la pression d'aspiration Ps est appliquée au distributeur à tiroir 127 par l'intermédiaire du trou de direction de
pression 120. Le distributeur à tiroir 127 est déplacé jus-
qu'à ce qu'il vienne en contact avec la butée 129. A ce mo-
ment, les trous de dérivation 126 sont fermés par le distributeur à tiroir 127 et, de la même manière, les trous
de dérivation 131 sont fermés.
Par suite, le compresseur fournit un volume d'aspiration de 100 % sans opération de dérivation. Ainsi, le compresseur conventionnel sert à réduire la fluctuation de charge au moment du démarrage du compresseur, pour réduire le
choc appliqué au véhicule.
Dans le compresseur conventionnel incorporant dans celui-ci le mécanisme de démarrage doux tel que décrit ci-dessus, le couple de démarrage peut être réduit par l'utilisation du mécanisme de démarrage doux. Cependant, le mécanisme de démarrage doux pose le problème que la plage de
réaction opérationnelle relative au nombre de tours de rota-
tion et aux conditions de température, est petite par rapport
aux conditions de démarrage du compresseur.
Dans le compresseur muni du mécanisme de démar-
rage doux tel que décrit ci-dessus, si la pression de com-
pression est réglée à une valeur plus élevée, il se pose le problème qu'il faut un temps important pour obtenir l'élévation de pression nécessaire dans le trou de décharge 119 dans les conditions d'une faible vitesse de rotation et d'un température atmosphérique basse. Par suite, un volume suffisant n'est pas obtenu. Au contraire, si la pression de compression est réglée à une valeur plus basse, il se produit rapidement une élévation de pression du trou de décharge 119 dans les conditions d'une vitesse de rotation élevée et d'une
température atmosphérique haute. Par suite, le volume à cap-
turer devient plein, avec le résultat qu'on ne doit pas
s'attendre à un effet de démarrage doux.
En d'autres termes, au moment d'une charge faible de la pression de décharge au démarrage du fonctionnement, si
la force de poussée du ressort 128 sur le distributeur à ti-
roir 127 est réglée à une valeur plus basse de manière à éta-
blir un volume maximum à la faible vitesse de fonctionnement, le distributeur à tiroir 127 ferme immédiatement le trou de dérivation 126 au démarrage du compresseur, au moment de la
charge élevée et de la vitesse élevée o la pression de dé-
charge est élevée. Par suite, le choc de couple n'est pas ré-
duit et l'on ne doit pas s'attendre à un effet de démarrage doux. Au contraire, si la force de poussée du ressort 128 est réglée à une valeur plus élevée de manière à obtenir
les effets voulus au moment d'une charge élevée et d'une vi-
tesse élevée, l'établissement du volume maximum n'est pas
réalisé au moment d'une charge plus basse.
Résumé de l'invention La présente invention a donc pour but de créer un compresseur de type à spirale perfectionné qui permette d'obtenir un choc de couple plus faible au moment de la charge élevée et de la vitesse élevée, tout en permettant également l'établissement d'un volume maximum au moment de la
faible charge et de la faible vitesse.
Un autre but de la présente invention est de créer un compresseur de type à spirale qui présente une structure simple et qui permette d'obtenir une opération de
démarrage douce.
Un autre but encore de la présente invention est
de créer un compresseur de type à spirale qui comporte un mé-
canisme de réduction du choc de couple (mécanisme de démar-
rage doux) pour permettre, au moment d'un état de MARCHE de
l'embrayage électromagnétique, d'obtenir une plage de réac-
tion opérationnelle large et fiable par rapport aux condi-
tions de vitesse de rotation et de température atmosphérique.
D'autres buts de la présente invention apparaî-
tront plus clairement au cours de la description.
A cet effet, l'invention concerne un compresseur de type à spirale, caractérisé en ce qu'il comprend: un mécanisme de compression pour comprimer un fluide gazeux en déplaçant ce fluide gazeux le long d'un chemin en spirale pour produire un gaz comprimé; un chemin d'échappement relié au mécanisme de compression pour permettre au gaz comprimé de s'échapper du mécanisme de compression dans une partie inter- médiaire du chemin en spirale; un mécanisme à soupapes relié
au chemin d'échappement pour commander l'ouverture et la fer-
meture de ce chemin d'échappement; et un chemin de transmis-
sion de pression relié au mécanisme de compression et au
mécanisme à soupape pour transmettre la pression du gaz com-
primé au mécanisme à soupape, ce chemin de transmission de pression comprenant un mécanisme de retard pour retarder la transmission d'un changement de la pression vers le mécanisme
à soupape.
Suivant d'autres caractéristiques de l'inven-
tion: - le mécanisme de compression comprend:
* un élément de spirale fixe définissant le chemin en spi-
rale; e un élément de spirale mobile mis en coopération avec
l'élément de spirale fixe pour définir entre eux une cham-
bre de compression destinée à l'admission du fluide gazeux dans cette chambre;et * un mécanisme d'entraînement relié à l'élément de spirale
mobile pour entraîner cet élément de spirale mobile de ma-
nière à déplacer la chambre de compression le long du che-
min en spirale, avec une réduction progressive de son volume. - l'élément de spirale fixe comprend: e un enroulement spiralé fixe s'étendant le long du chemin en spirale pour former un espace; et * une plaque d'extrémité fixe fixée à une extrémité axiale de l'enroulement spirale fixe; l'élément de spirale mobile comprend: e un enroulement spiralé mobile introduit dans l'espace de l'enroulement spiralé fixe; et * une plaque d'extrémité mobile fixée à une extrémité axiale
de l'enroulement spiralé mobile.
- le chemin d'échappement comprend: * une chambre de cylindre formée dans la plaque d'extrémité fixe pour communiquer avec une partie extérieure du chemin en spirale; et un trou de dérivation formé dans la plaque d'extrémité fixe pour faire communiquer la chambre de cy- lindre avec la partie intermédiaire du chemin en spirale; * le mécanisme à soupapes comprenant une soupape à piston qui est introduite dans la chambre de cylindre et peut glisser pour ouvrir et fermer le trou de dérivation, la partie intermédiaire étant mise ne communication avec la
partie extérieure par l'intermédiaire du trou de dériva-
tion et de la chambre de cylindre lorsque la soupape à
piston ouvre le trou de dérivation.
- le chemin de transmission de pression com-
prend: * une chambre de pression arrière formée dans la plaque d'extrémité fixe pour fournir une pression arrière à la
soupape à piston de manière à fermer le trou de dériva-
tion; * un chemin haute pression pénétrant dans la plaque d'extrémité fixe et relié à la partie intérieure du chemin en spirale;
* une chambre tampon reliée au chemin haute pression et pou-
vant servir de mécanisme de retard; et a un trou de direction de gaz de décharge branché entre la chambre tampon et la chambre de pression arrière; - le compresseur comprend en outre un ressort poussant la soupape à piston contre la pression arrière, pour ouvrir le trou de dérivation;
- le compresseur comprend en outre une butée pla-
cée dans la chambre de cylindre, le ressort étant monté entre
cette butée et la soupape à piston, pour pousser cette sou-
pape à piston vers la chambre pression arrière; - le chemin haute pression comporte un orifice entre la partie intérieure du chemin en spirale et la chambre tampon;
- le compresseur comprend en outre un carter con-
tenant le mécanisme de compression dans celui-ci, l'élément de spirale fixe étant fixé au carter, ce carter étant mis en coopération avec la plaque d'extrémité fixe pour définir la chambre tampon et une chambre de décharge qui est destinée à décharger le gaz comprimé; - la chambre de décharge s'étend autour de la chambre tampon; - le carter est mis en coopération avec l'enroulement spiralé fixe pour définir une chambre
d'aspiration qui est adjacente à la partie extérieure du che-
min en spirale et qui est destinée à aspirer le fluide ga-
zeux. Suivant un autre aspect, la présente invention concerne un compresseur de type à spirale comprenant: un carter comportant une chambre d'aspiration et une chambre de décharge; un élément de spirale fixe comportant, dans le carter, une première plaque d'extrémité et un enroulement spiralé fixe adapté sur cette première plaque d'extrémité;un
élément de spirale mobile comportant, dans le carter, une se-
conde plaque d'extrémité et un enroulement spirale mobile
adapté sur cette seconde plaque d'extrémité.
Dans le compresseur de type à spirale: * l'élément de spirale mobile est entraîné dans un mouvement
orbital pour faire varier le volume d'une chambre de com-
pression confinée entre l'enroulement spirale mobile et l'enroulement spiralé fixe, et pour déplacer cette chambre de compression vers une partie centrale des enroulements spiralés, de manière à comprimer un fluide dirigé de la chambre d'aspiration vers la chambre de compression, et à décharger ce fluide comprimé dans la chambre de décharge;
* la première plaque d'extrémité comporte un trou de dériva-
tion pour dériver le fluide dans la chambre de compres-
sion, le long de l'enroulement spiralé fixe, et un mécanisme à soupape monté sur le trou de dérivation pour actionner ce trou de dérivation; * le mécanisme à soupape comporte une chambre de cylindre
sur la première plaque d'extrémité, et une soupape à pis-
ton montée pour effectuer un mouvement de va-et-vient dans la chambre de cylindre; * une extrémité de la chambre de cylindre est reliée à la chambre d'aspiration; * un ressort est destiné à pousser le trou de dérivation dans une direction d'ouverture, ce ressort étant relié à la soupape à piston par une extrémité, et à une butée par l'autre extrémité; et * des moyens de retard, entre un passage d'admission d'un gaz haute pression et un côté de pression arrière de la soupape à piston, de manière à retarder la transmission
d'un changement de pression vers le côté de pression ar-
rière de la soupape à piston dans la chambre de cylindre.
Brève description des dessins
La présente invention sera décrite ci-après de
manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation re-
présentés sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un compresseur de type à spirale selon un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en plan de l'élément de spirale fixe du compresseur de type à spirale de la figure 1, vu depuis la première plaque d'extrémité; - la figure 3 est une vue en plan de l'élément de spirale fixe du compresseur de type à spirale de la figure 1, vu depuis le côté arrière de la première plaque d'extrémité; - la figure 4 est une vue en plan du carter du compresseur de type à spirale de la figure 1, vu depuis une partie d'ouverture; et - la figure 5 est une vue en coupe d'un compresseur de type
à spirale conventionnel.
Description du mode de réalisation préférentiel
En se référant aux figures 1 à 4, on décrira un compresseur de type à spirale selon un mode de réalisation de
la présente invention.
Le compresseur de type à spirale est destiné à comprimer un gaz réfrigérant pour obtenir un gaz comprimé, et comporte un carter 10 muni d'une plaque d'extrémité avant (carter avant) 11 et d'une partie en forme de coupelle (c'est à dire un carter arrière) 12 adapté à la plaque d'extrémité avant 11. La plaque d'extrémité avant 11 comporte un trou traversant 21 en son centre, pour l'introduction d'un arbre
principal 13 à travers celui-ci. L'arbre principal 13 com-
porte une partie de grand diamètre 15 sur la partie d'extrémité intérieure. La partie de grand diamètre 15 est supportée en rotation par un palier à aiguilles 16. La partie de grand diamètre 15 comporte un coussinet excentrique en forme d'anneau 33 monté dans une position excentrique par
rapport à l'arbre principal 13.
La plaque d'extrémité avant 11 comporte un man-
chon 17 qui s'étend vers l'avant pour entourer l'arbre prin-
cipal 13, et un roulement à billes 19 est prévu à la partie
d'extrémité avant du manchon 17 de façon que l'arbre princi-
pal 13 soit supporté en rotation par le roulement à billes 19. Sur l'arbre principal 13, un dispositif de joint d'étanchéité d'arbre 20 est monté dans le trou traversant 21, et la force d'entraînement en rotation d'une source d'entraînement extérieure (telle qu'un moteur d'automobile) est transmise à l'arbre principal 13 par l'intermédiaire d'un mécanisme d'embrayage électromagnétique 14. Le mécanisme
d'embrayage électromagnétique 14 transmet le mouvement de ro-
tation de la source d'entraînement extérieure à un dispositif
de poulie, par l'intermédiaire d'une courroie en V (non re-
présentée), et sert à commander le mouvement de rotation transmis par le dispositif de poulie à l'arbre principal 13 sous la commande de l'alimentation électrique d'une bobine
d'excitation magnétique 13a.
La partie en forme de coupelle 12 comporte une chambre de décharge 44 et une chambre tampon 49 à l'intérieur
de la chambre de décharge 44. Dans la partie en forme de cou-
pelle 12 sont montés un élément de spirale fixe 25 et un élé-
ment de spirale mobile 26, ainsi qu'un mécanisme anti-
rotation 27. L'élément de spirale fixe 25 comporte une pre-
mière plaque ou plaque d'extrémité fixe 51, et un premier en-
roulement ou enroulement spiralé fixe 52 fixé sur une surface de la première plaque d'extrémité 51 et définissant un chemin en spirale. La première plaque d'extrémité 51 est fixée à la Il partie en forme de coupelle 12. L'élément de spirale mobile 26 comporte une seconde plaque ou plaque d'extrémité mobile 61 et un second enroulement ou enroulement spiralé mobile 62 fixé sur une surface de la seconde plaque d'extrémité 61. La seconde plaque d'extrémité 61 comporte un bossage annulaire 63 formé du côté opposé du second enrouement spiralé 62. Le bossage 63 vient en prise avec un coussinet 33 et se trouve supporté en rotation par un roulement à aiguilles 34. De plus, un poids d'équilibrage semi- circulaire 31 s'étendant radialement est prévu sur le coussinet, dans une structure
d'une seule pièce avec le coussinet 33.
Le second enroulement spiralé 62 s'engage dans le premier enroulement spiralé 52 dans une relation de décalage de 180 l'un par rapport à l'autre, pour former une chambre de compression 71, appelée poche à fluide, entre le premier
enroulement spiralé 52 et le second enrouement spiralé 62.
L'élément de spirale mobile 26 est relié au mécanisme anti-
rotation 27 de façon que ce mécanisme anti-rotation 27 empê-
che sa rotation, mais lui permette d'être entraîné dans un mouvement orbital le long d'une orbite prédéterminée, suivant
la rotation de l'arbre principal. Ainsi, la chambre de com-
pression 71 est entraînée vers la partie centrale et, en même temps, le gaz réfrigérant poussé de force dans la chambre de
compression, à partir de la chambre d'aspiration 40, est sou-
mis à une compression et déchargé pour former le réfrigérant comprimé dans la chambre de décharge 44, puis sort par l'orifice de décharge 56 prévu dans la partie centrale de la première plaque d'extrémité 51. La combinaison de l'arbre principal 13, du coussinet 33, du palier à aiguilles 34, et du mécanisme anti-rotation 27, sera appelée mécanisme
d'entraînement servant à entraîner l'élément de spirale mo-
bile 26 pour déplacer la chambre de compression 71 le long du
chemin en spirale, avec une réduction progressive de son vo-
lume. La combinaison du mécanisme d'entraînement et des élé-
ments de spirale fixe et mobile 25 et 26, est appelée mécanisme de compression servant à comprimer un fluide gazeux
en déplaçant celui-ci le long du chemin en spirale pour pro-
duire un gaz comprimé.
La première plaque d'extrémité 51 de l'élément de spirale fixe 25 comporte deux trous de dérivation 51a, 51b et deux chambres de cylindre 41a, 4lb. Les trous de dérivation 51a, 51b sont mis en communication respectivement avec les parties intermédiaires du chemin en spirale. Chacune des chambres de cylindre 41a, 41b est prolongée dans la direction radiale. Deux soupapes à piston 43a, 43b sont montées en glissement, comme mécanismes de soupape, respectivement dans les chambres de cylindre 41a, 41b. Chacune des chambres de cylindre 41a, 41b comporte une extrémité ouverte qui est mise
en communication avec une partie extérieure du chemin en spi-
rale, par l'intermédiaire de la chambre d'aspiration 40. La combinaison des trous de dérivation 51a, 51b et des chambres
de cylindre 41a, 41b, est appelée chemin d'échappement.
Les soupapes à piston 43a et 43b sont mises en contact avec les extrémités de deux ressorts de compression 47a, 47b qui s'engagent, par leurs autres extrémités, contre des butées 48a, 48b. Ainsi, les soupapes à piston 43a, 43b sont supportées par les ressorts 47a, 47b et sont poussées par les ressorts dans des directions dirigées respectivement
vers le haut et vers le bas.
De plus, la première plaque d'extrémité 51 de
l'élément de spirale fixe 25 comporte deux chambres de pres-
sion arrière 46a, 46b, deux trous de direction de gaz de dé-
charge 45a, 45b, et un orifice 64. Les chambres de pression arrière 46a, 46b viennent contre les surfaces d'extrémité des soupapes à piston 43a, 43b. Les trous de direction de gaz de décharge 45a, 45b relient les chambres de pression arrière 46a, 46b à la chambre tampon 49. L'orifice 64 s'étend de la chambre de compression 71 jusqu'à la chambre tampon 49. En
d'autres termes, l'orifice 64 est relié à la partie inté-
rieure du chemin en spirale. L'orifice 64 sera appelé chemin haute pression. La combinaison du chemin haute pression, de
la chambre tampon 49, des trous de direction de gaz de dé-
charge 45a, 45b, et de chambres de pression arrière 46a, 46b,
sera appelée chemin de transmission de pression.
Comme décrit ci-dessus, la chambre tampon 49 est reliée aux chambres de pression arrière 46a et 46b par les trous de direction de gaz de décharge 45a et 45b. Par suite, on considèrera que la pression de la chambre tampon 49 est
ajoutée à la fin de chacune des soupapes à piston 43a et 43b.
Les soupapes à piston 43a et 43b sont déplacées suivant la différence entre la force de poussée des ressorts 47a, 47b, et la pression régnant dans la chambre tampon 49. Par suite,
le mouvement de chacune des soupapes à piston 43a et 43b ac-
tionne chacun des trous de dérivation 51a et 51b. En d'autres termes, si la pression régnant dans la chambre tampon 49 est commandée, l'actionnement des soupapes à piston 43a et 43b est commandé de façon que les trous de dérivation 51a et 51b soient actionnés pour passer dans une position
d'ouverture/fermeture. Ainsi, l'actionnement des trous de dé-
rivation 51a et 51b permet de faire varier le volume du com-
presseur.
Comme illustré aux figures 2 et 3, la première plaque d'extrémité 51 comporte une soupape de décharge 53b pour ouvrir/fermer le trou de décharge 56. Les chambres de
cylindre 41a et 41b sont placées dans une position étroite-
ment liée par rapport à la chambre d'aspiration 40. Comme dé-
crit ci-dessus, la pression dans la chambre tampon 49 est régulée pour commander le mécanisme de soupape à piston de façon que l'actionnement des trous de dérivation 51a et 51b
soit commandé.
En se référant aux figures 1 à 4, on décrira le fonctionnement du compresseur à spirale. L'état représenté à la figure 1 est un état d'ARRET du dispositif d'embrayage électromagnétique 14, le compresseur étant stoppé. Dans cet état, les soupapes à piston 43a et 43b sont poussées parles ressorts 47a et 47b vers les chambres de pression arrière 46a et 46b. A ce moment, les trous de dérivation 51a et 51b sont ouverts. Dans cet état, le gaz réfrigérant de la chambre d'aspiration 40, qui est incorporé ou capturé dans la chambre
de compression 71, n'est pas comprimé jusqu'à ce qu'il attei-
gne les trous de dérivation 51a et 51b, mais se trouve ren-
voyé à la chambre d'aspiration 40 par les trous de dérivation 51a, 51b et les chambres de cylindre 41a, 41b, tandis que le
gaz réfrigérant qui était comprimé dans la chambre de com-
pression après les trous de dérivation 51a, 51b, doit être comprimé. Par suite, le volume de décharge réel est réduit à l'instant initial du fonctionnement, de sorte que la charge de compression est faible ce qui a pour résultat un choc de
couple de faible niveau.
Aussitôt après le démarrage du compresseur, la pression régnant dans la chambre tampon 49 est basse. Par suite, les soupapes à piston 43a et 43b sont poussées par les ressorts 47a et 47b contre la partie supérieure et la partie inférieure des chambres de cylindre 41a et 41b, en pénétrant de force profondément dans celles-ci. A ce moment, les trous
de dérivation 51a et 51b sont ouverts.
Après que l'embrayage électromagnétique ait été placé dans l'état de MARCHE le gaz réfrigérant incorporé dans la chambre de compression 71 est dirigé dans les chambres de pression à l'arrière 46a et 46b en passant par l'orifice 64,
la chambre tampon 49 et les trous de direction de gaz de dé-
charge 45a et 45b. Lorsque la force de la pression arrière devient supérieure à la force des ressorts 47a et 47b, les soupapes à piston 43a et 43b sont actionnées pour comprimer les ressorts 47a et 47b de manière à fermer ainsi les trous de dérivation 51a et 51b. Cela permet une adaptation ou une
installation dans un volume maximum.
Le gaz réfrigérant se trouvant dans la chambre de compression 71 est diminué en volume d'écoulement par
l'orifice 64, tandis qu'il est diminué en pression et en dé-
bit dans la chambre tampon 49 dans laquelle la pression du gaz réfrigérant est encore diminuée. Par suite, l'élévation de la pression de gaz devient relativement douce dans les chambres de pression arrière 46a et 46b qui sont reliées à la chambre tampon 49 par les trous de direction de gaz 45a et b. Dans ce cas, la chambre tampon 49 produit un retard de transmission du changement de la pression de gaz vers les
soupapes à piston 43a et 43b, de sorte que cette chambre tam-
pon est appelée mécanisme de retard.
Par suite, même si la force des ressorts 47a et 47b est réglée à un niveau bas de façon que l'installation ou adaptation dans un volume maximum en cas de charge faible o la pression de décharge est basse, la pression de gaz dans les chambres de pression arrière 46a et 46b des soupapes à piston 43a et 43b après le démarrage du fonctionnement, est augmentée de façon que le temps jusqu'à ce que les soupapes à piston 43a et 43b ferment les trous de dérivation 51a et 51b, ne puisse être allongé. Par suite, on peut réduire le choc de
couple au moment de la charge élevée et de la vitesse élevée.
Selon le compresseur de type à spirale, on peut minimiser le choc de couple au moment d'un fonctionnement à
* charge élevée/vitesse élevée. Même dans le cas d'un fonction-
nement à charge basse/vitesse basse, on peut obtenir
l'installation (c'est à dire l'adaptation) à un volume maxi-
mum. Par suite, on peut obtenir un démarrage doux avec une
structure simple.
En plus de ce qui précède, lorsque la force du
ressort est réglée de façon qu'on puisse obtenir une instal-
lation pour un volume maximum au moment d'une charge basse/vitesse basse, on peut réaliser un démarrage doux au
moment d'un fonctionnement à charge élevée/vitesse élevée.
Par suite, on peut rendre plus large et plus fiable la plage
de réaction opérationnelle de vitesse de rotation et de con-
ditions d'environnement/atmosphériques.
De plus, si la chambre tampon est réalisée en utilisant la première plaque d'extrémité et la partie en forme de coupelle comme décrit ci- dessus, il doit être facile
de réaliser une structure dans laquelle l'espace de la cham-
bre tampon fait partie intégrante de la partie en forme de coupelle. En outre, l'étanchéité par rapport à la première plaque d'extrémité peut être réalisée par une structure d'étanchéité de surface qui a ainsi pour but de réduire le
coût de tout l'appareil.
De plus, la structure dans laquelle la chambre tampon est placée à l'intérieur de la chambre de décharge,
doit faciliter l'obtention d'un emplacement voulu pour le mé-
canisme de démarrage doux.
Bien que la présente invention ait été décrite jusqu'ici en se référant à un seul mode de réalisation de celle-ci, il sera facilement possible pour les spécialistes de la question de mettre la présente invention en oeuvre de diverses autres manières. Par exemple, le compresseur de type à spirale peut comprendre un seul chemin d'échappement ou trois chemins d'échappement, ou plus.
Claims (8)
1 ) Compresseur de type à spirale, caractérisé en ce qu'il comprend: - un mécanisme de compression (25, 26, 71) pour comprimer un fluide gazeux en déplaçant ce fluide gazeux le long d'un chemin en spirale pour produire un gaz comprimé,
- un chemin d'échappement (41a, 51a, 51, 43a) relié au méca-
nisme de compression pour permettre au gaz comprimé de
s'échapper du mécanisme de compression dans une partie in-
termédiaire du chemin en spirale, - un mécanisme à soupapes (43a, 43b) relié au chemin d'échappement pour commander l'ouverture et la fermeture de ce chemin d'échappement, et - un chemin de transmission de pression (46a, 64, 49, 45a) relié au mécanisme de compression et au mécanisme à soupape pour transmettre la pression du gaz comprimé au mécanisme à soupape, ce chemin de transmission de pression comprenant un mécanisme de retard (49) pour retarder la transmission
d'un changement de la pression vers le mécanisme à soupape.
2 ) Compresseur de type à spirale selon la revendication 1, caractérisé en ce que * le mécanisme de compression comprend:
* un élément spirale fixe (25) définissant le chemin en spi-
rale, * un élément spirale mobile (26) mis en coopération avec
l'élément de spirale fixe pour définir entre eux une cham-
bre de compression (71) destinée à l'admission du fluide gazeux dans cette chambre, et
* un mécanisme d'entraînement relié à l'élément spirale mo-
bile pour entraîner cet élément de spirale mobile de ma-
nière à déplacer la chambre de compression (71) le long du chemin en spirale, avec une réduction progressive de son volume. 3 ) Compresseur de type à spirale selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément spirale fixe (25) comprend: * un enroulement spiralé fixe (52) s'étendant le long du chemin en spirale pour former un espace, et * une plaque d'extrémité fixe (51) fixée à une extrémité axiale de l'enroulement spiralé fixe, l'élément de spirale mobile (26) comprenant: * un enroulement spiralé mobile (62) introduit dans l'espace de l'enroulement spiralé fixe, et * une plaque d'extrémité mobile (61) fixée à une extrémité
axiale de l'enroulement spirale mobile.
4 ) Compresseur de type à spirale selon la revendication 3, caractérisé en ce que le chemin d'échappement comprend: * une chambre de cylindre (41a, 41b) formée dans la plaque
d'extrémité fixe pour communiquer avec une partie exté-
rieure du chemin en spirale; et un trou de dérivation (51a, 51b) formé dans la plaque d'extrémité fixe (51) pour faire communiquer la chambre de cylindre avec la partie intermédiaire du chemin en spirale; * le mécanisme à soupapes comprenant une soupape à piston (43a, 43b) qui est introduite dans la chambre de cylindre
et peut glisser pour ouvrir et fermer le trou de dériva-
tion, la partie intermédiaire étant mise en communication avec la partie extérieure par l'intermédiaire du trou de dérivation et de la chambre de cylindre lorsque la soupape
à piston ouvre le trou de dérivation.
) Compresseur de type à spirale selon la revendication 4, caractérisé en ce que le chemin de transmission de pression comprend: * une chambre de pression arrière (46a, 46b) formée dans la
plaque d'extrémité fixe (51) pour fournir une pression ar-
rière à la soupape à piston (43a,43b) de manière à fermer le trou de dérivation (51a, 51b); e un chemin haute pression (64) pénétrant dans la plaque d'extrémité fixe (51) et relié à la partie intérieure du chemin en spirale; * une chambre tampon (49) reliée au chemin haute pression et pouvant servir de mécanisme de retard; et * un trou de direction de gaz de décharge (45a, 45b) branché
entre la chambre tampon (49) et la chambre de pression ar-
rière. 6 ) Compresseur de type à spirale selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'
il comprend en outre un ressort (47a, 47b) poussant la sou-
pape à piston (43a, 43b) contre la pression arrière, pour ou-
vrir le trou de dérivation (51a, 51b).
7 ) Compresseur de type à spirale selon la revendication 6 caractérisé en ce qu' il comprend en outre une butée (48a, 48b) placée dans la chambre de cylindre, le ressort (47a, 47b) étant monté entre
cette butée et la soupape à piston, pour pousser cette sou-
pape à piston vers la chambre pression arrière.
8 ) Compresseur de type à spirale selon la revendication 5 caractérisé en ce que le chemin haute pression comporte un orifice (64) entre la partie intérieure du chemin en spirale et la chambre tampon (49). 9 ) Compresseur de type à spirale selon la revendication 3 caractérisé en ce qu' il comprend en outre un carter (10) contenant le mécanisme de compression dans celui-ci, l'élément spirale fixe étant fixé au carter, ce carter (10) étant mis en coopération avec la plaque d'extrémité (51) fixe pour définir la chambre tampon
(49) et une chambre de décharge (44).qui est destinée à dé-
charger le gaz comprimé.
10 ) Compresseur de type à spirale selon la revendication 9 caractérisé en ce que
la chambre de décharge (44) s'étend autour de la chambre tam-
pon (49).
11 ) Compresseur de type à spirale selon la revendication 9, caractérisé en ce que
le carter (10) est mis en coopération avec l'enroulement spi-
rale fixe pour définir une chambre d'aspiration (40) qui est adjacente à la partie extérieure du chemin en spirale et qui
est destinée à aspirer le fluide gazeux.
12 ) Compresseur de type à spirale, comprenant: * un carter (10) comportant une chambre d'aspiration (40).et une chambre de décharge (44); * un élément spirale fixe (25) comportant, dans le carter, une première plaque d'extrémité (51) et un enroulement spirale fixe (52) adapté sur cette première plaque d'extrémité; * un élément spirale mobile (26) comportant, dans le carter,
une seconde plaque d'extrémité (61) et un enroulement spi-
rale mobile (62) adapté sur cette seconde plaque d'extrémité; caractérisé en ce que
* l'élément spirale mobile (26) est entraîné dans un mouve-
ment orbital pour faire varier le volume d'une chambre de
compression (71) confinée entre l'enroulement spirale mo-
bile et l'enroulement spirale fixe, et pour déplacer cette
chambre de compression vers une partie centrale des enrou-
lements spirales, de manière à comprimer un fluide dirigé
de la chambre d'aspiration (40) vers la chambre de com-
pression (71) et à décharger ce fluide comprimé dans la chambre de décharge (44); * la première plaque d'extrémité (51) comporte un trou de
dérivation (51a, 51b) pour dériver le fluide dans la cham-
bre de compression, le long de l'enroulement spirale fixe, et un mécanisme à soupape monté sur le trou de dérivation pour actionner ce trou de dérivation; * le mécanisme à soupapes (43a, 43b) comporte une chambre de cylindre (41a, 41b) sur la première plaque d'extrémité, et une soupape à piston (43a, 43b) montée pour effectuer un mouvement de va- et-vient dans la chambre de cylindre; * une extrémité de la chambre de cylindre est reliée à la chambre d'aspiration; e un ressort (47a, 47b) est destiné à pousser le trou de dé- rivation dans une direction d'ouverture, ce ressort étant relié à la soupape à piston par une extrémité, et à une butée par l'autre extrémité; et * des moyens de retard (49) entre un passage d'admission d'un gaz haute pression et un côté de pression arrière de la soupape à piston, de manière à retarder la transmission
d'un changement de pression vers le côté de pression ar-
rière de la soupape à piston dans la chambre de cylindre.
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