FR3045721A1 - ELECTRIC COMPRESSOR - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un compresseur électrique (9) comportant un arbre (13) entrainé en rotation par un moteur électrique par l'intermédiaire de roulements (16), l'arbre entrainant en rotation une roue (14) de compresseur, le compresseur comportant un trou d'évent (31), de circulation de flux de polluants vers l'extérieur du compresseur (9), dont l'entrée (37) est disposée entre le roulements (16) et la roue (14) de compresseur et comportant une volute (12) disposée du coté de la roue (14) de compresseur, le trou d'évent (31) étant relié à la volute (12) du compresseur (9).The present invention relates to an electric compressor (9) comprising a shaft (13) driven in rotation by an electric motor by means of bearings (16), the shaft driving in rotation a compressor wheel (14), the compressor comprising a vent hole (31) for circulating pollutant flow to the outside of the compressor (9), the inlet (37) of which is arranged between the bearings (16) and the compressor wheel (14) and comprising a volute (12) disposed on the side of the compressor wheel (14), the vent hole (31) being connected to the volute (12) of the compressor (9).
Description
COMPRESSEUR ELECTRIQUEELECTRIC COMPRESSOR
La présente invention concerne le domaine des compresseurs électriques, et plus particulièrement un compresseur électrique de suralimentation.The present invention relates to the field of electric compressors, and more particularly to an electric supercharger.
Dans le cadre de l'invention, un compresseur électrique est un dispositif, utilisé pour suralimenter un moteur thermique, fonctionnant avec un moteur électrique. Plus précisément, le compresseur comporte une roue de compresseur entraînée par un moteur électrique.In the context of the invention, an electric compressor is a device used to supercharge a heat engine, operating with an electric motor. More specifically, the compressor comprises a compressor wheel driven by an electric motor.
Le compresseur électrique est placé sur la ligne d'admission d'air d'un moteur à combustion interne, par exemple en complément d'un turbocompresseur. Le compresseur électrique joue le même rôle que le turbocompresseur, à savoir augmenter la pression d'admission des gaz frais dans le moteur, mais est utilisé notamment lors des phases transitoires pour palier aux problèmes de temps de réponse du turbocompresseur.The electric compressor is placed on the air intake line of an internal combustion engine, for example in addition to a turbocharger. The electric compressor plays the same role as the turbocharger, namely increase the intake pressure of the fresh gases in the engine, but is used in particular during transient phases to overcome turbocharger response time problems.
Afin de protéger le moteur électrique et ses roulements d'un air pouvant contenir différents polluants (huile, gaz de recirculation...), un système d'étanchéité dynamique est mis en place entre la roue du compresseur et le moteur électrique. Ce système est composé de deux segments. Un trou d'évent, connu de la demande de brevet UK1312334.4, est ajouté entre les deux segments, afin d'éviter l'accumulation des éventuels polluants qui auraient traversé le premier segment. Pour plus d'efficacité, le trou d'évent est relié à l'entrée du turbocompresseur par l'intermédiaire d'une durite ce qui permet de créer une légère dépression afin de purger le trou d'évent.In order to protect the electric motor and its bearings from air that may contain various pollutants (oil, recirculation gas, etc.), a dynamic sealing system is put in place between the compressor wheel and the electric motor. This system consists of two segments. A vent hole, known from patent application UK1312334.4, is added between the two segments, to prevent the accumulation of possible pollutants that would have passed through the first segment. For efficiency, the vent hole is connected to the turbocharger inlet via a hose which creates a slight depression to purge the vent hole.
Le lien entre le trou d'évent et le turbocompresseur oblige à utiliser une durite et une interface sur le turbocompresseur ce qui est coûteux et encombrant.The link between the vent hole and the turbocharger requires the use of a hose and an interface on the turbocharger which is expensive and bulky.
De plus, lorsque l'ensemble moteur ne comporte pas de turbocompresseur, il est alors nécessaire de trouver une autre solution.In addition, when the engine assembly does not include a turbocharger, it is then necessary to find another solution.
La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des dispositifs de l'art antérieur en proposant un compresseur électrique dont le système d'étanchéité est amélioré.The present invention therefore aims to overcome one or more of the disadvantages of the devices of the prior art by providing an electric compressor whose sealing system is improved.
Pour cela la présente invention propose un compresseur électrique comportant un arbre entraîné en rotation par un moteur électrique par l'intermédiaire de roulements, l'arbre entraînant en rotation une roue de compresseur, le compresseur comportant un trou d'évent, de circulation de flux de polluants vers l'extérieur du compresseur, dont l'entrée est disposée entre le roulements et la roue de compresseur et comportant une volute disposée du coté de la roue de compresseur, la sortie du trou d'évent étant reliée à la volute du compresseur.For this purpose, the present invention proposes an electric compressor comprising a shaft driven in rotation by an electric motor by means of bearings, the shaft driving a compressor wheel in rotation, the compressor comprising a vent hole, of flow circulation. of pollutants to the outside of the compressor, the inlet of which is arranged between the bearings and the compressor wheel and comprising a volute disposed on the side of the compressor wheel, the outlet of the vent hole being connected to the compressor volute .
De cette façon, il n'y a plus de liaison entre le trou d'évent et le turbocompresseur. Ce qui diminue l'encombrement et le coût du compresseur.In this way, there is no longer any connection between the vent hole and the turbocharger. This reduces the size and cost of the compressor.
Selon une première variante de l'invention, le trou d'évent est relié à une entrée d'air de la volute.According to a first variant of the invention, the vent hole is connected to an air inlet of the volute.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le trou d'évent est en liaison avec l'entrée d'air de la volute au niveau d'une restriction de section.According to one embodiment of the invention, the vent hole is in connection with the air inlet of the volute at a section restriction.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le trou d'évent est relié à un déflecteur de la volute par un conduit interne usiné directement dans le compresseur.According to one embodiment of the invention, the vent hole is connected to a deflector of the volute by an internal duct machined directly into the compressor.
Selon une deuxième variante de l'invention, le trou d'évent est relié à une sortie de la volute.According to a second variant of the invention, the vent hole is connected to an outlet of the volute.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le trou d'évent est en liaison avec la sortie d'air de la volute au niveau d'une restriction de section de la sortie.According to one embodiment of the invention, the vent hole is in connection with the air outlet of the volute at a section restriction of the outlet.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le trou d'évent comporte une extrémité de sortie de forme coudée placée dans la volute parallèlement au flux de gaz.According to one embodiment of the invention, the vent hole has an angled outlet end placed in the volute parallel to the flow of gas.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la liaison entre le trou d'évent et la volute est faite par une durite externe.According to one embodiment of the invention, the connection between the vent hole and the volute is made by an external hose.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le trou d'évent comporte un élément anti-retour disposé entre l'entrée et la sortie du trou d'évent.According to one embodiment of the invention, the vent hole comprises a non-return element disposed between the inlet and the outlet of the vent hole.
Cet élément anti-retour évite tout refoulement vers le compartiment d'étanchéité. Plus précisément, cela évite que l'air pollué accumulé dans le conduit lors de sa circulation soit refoulé vers le compartiment d'étanchéité lorsque la différence de pression est modifiée.This non-return element prevents any backflow to the sealing compartment. More specifically, this prevents the polluted air accumulated in the duct during its circulation is pumped to the sealing compartment when the pressure difference is changed.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à réluctance variable ou à aimant permanents. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique montrant un moteur intégrant un système selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue en coupe d'une partie d'un compresseur selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe d'une partie d'un compresseur selon un autre mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe d'une partie d'un compresseur selon un autre mode de réalisation l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe d'une partie d'un compresseur selon un autre mode de réalisation l'invention, - la figure 6 est une vue en coupe d'une partie d'un compresseur selon un autre mode de réalisation l'invention, - La figure 7 est une vue en coupe d'une partie d'un compresseur selon un autre mode de réalisation l'invention.According to one embodiment of the invention, the electric motor is a variable reluctance motor or permanent magnet. Other objects, features and advantages of the invention will be better understood and will appear more clearly on reading the description given hereinafter with reference to the appended figures given by way of example and in which: FIG. 1 is a schematic representation showing a motor incorporating a system according to the prior art, FIG. 2 is a sectional view of a part of a compressor according to one embodiment of the invention, FIG. a sectional view of a portion of a compressor according to another embodiment of the invention; - FIG. 4 is a sectional view of a part of a compressor according to another embodiment of the invention, FIG. 5 is a sectional view of a portion of a compressor according to another embodiment of the invention; FIG. 6 is a sectional view of a portion of a compressor according to another embodiment; the invention, - Figure 7 is a sectional view of a portion of a compres according to another embodiment of the invention.
La présente invention concerne un compresseur électrique équipé d'un système d'étanchéité dynamique. Dans le cadre de l'invention, le système d'étanchéité dynamique est formé par au moins un trou d'évent autonome.The present invention relates to an electric compressor equipped with a dynamic sealing system. In the context of the invention, the dynamic sealing system is formed by at least one independent vent hole.
Dans le cadre de l'invention, on entend par compresseur électrique, un compresseur d'air, volumétrique ou non et par exemple centrifuge ou radial, entraîné par un moteur électrique, dans le but de suralimenter un moteur thermique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur asynchrone à courant continue ou alternatif, ou tout type de moteur électrique du même type.In the context of the invention, the term electric compressor, an air compressor, volumetric or not and for example centrifugal or radial, driven by an electric motor, for the purpose of supercharging a heat engine. According to one embodiment of the invention, the electric motor is an asynchronous DC or AC motor, or any type of electric motor of the same type.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à réluctance variable (également appelée machine SRM pour Switched Réluctance Motor selon la terminologie anglaise).According to one embodiment of the invention, the electric motor is a variable reluctance motor (also called SRM machine for Switched Reluctance Motor according to English terminology).
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le moteur électrique est un moteur à aimants permanents.According to another embodiment of the invention, the electric motor is a permanent magnet motor.
La figure 1 illustre un ensemble moteur à combustion interne selon l'art antérieur. Cette figure 1 est également utilisée pour décrire l'invention qui diffère de l'art antérieur par le fait que le trou d'évent n'est pas relié au turbocompresseur. L'ensemble des modes de réalisation décrit par la suite à partir de cette figure 1, excepté la liaison du trou d'évent au turbocompresseur, s'applique donc au compresseur selon l'invention. L'ensemble moteur comporte trois cylindres 1 associé à un dispositif 3 pour l'alimentation en gaz d'admission. Selon un mode de réalisation, le dispositif d'alimentation 3 (marquée par une ligne pointillée) comprend un turbocompresseur 5.FIG. 1 illustrates an internal combustion engine assembly according to the prior art. This Figure 1 is also used to describe the invention which differs from the prior art in that the vent hole is not connected to the turbocharger. All the embodiments described below from this Figure 1, except the connection of the vent hole to the turbocharger, therefore applies to the compressor according to the invention. The engine assembly comprises three cylinders 1 associated with a device 3 for supplying the inlet gas. According to one embodiment, the feed device 3 (marked by a dotted line) comprises a turbocharger 5.
Selon un mode de réalisation , le dispositif d'alimentation 3 comprend une vanne de recirculation des gaz d'échappement 6.According to one embodiment, the feed device 3 comprises an exhaust gas recirculation valve 6.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'alimentation 3 comprend un refroidisseur d'air de suralimentation 7.According to one embodiment, the feed device 3 comprises a charge air cooler 7.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'alimentation 3 comprend un compresseur électrique 9 et une vanne de dérivation du compresseur 10.According to one embodiment, the feed device 3 comprises an electric compressor 9 and a bypass valve of the compressor 10.
Le turbocompresseur 5 est alimenté par les gaz d'échappement du moteur 1 et par de l'air arrivant par une entrée d'air 8. Une partie des gaz d'échappement est recyclé à l'entrée du moteur 1 par l'intermédiaire d'une vanne 6 de recirculation des gaz d'échappement.The turbocharger 5 is fed by the exhaust gases of the engine 1 and by air arriving through an air inlet 8. Part of the exhaust gas is recycled to the inlet of the engine 1 via a valve 6 for recirculating the exhaust gas.
Les gaz issus du compresseur du turbocompresseur 5 sont ensuite refroidis par le refroidisseur 7 puis alimentent le compresseur électrique 9.The gases coming from the compressor of the turbocharger 5 are then cooled by the cooler 7 and then feed the electric compressor 9.
Selon un autre mode de réalisation non illustrée, le refroidisseur est disposé en aval du compresseur électrique 9. Le compresseur électrique 9 compresse les gaz issus du turbocompresseur 5 et alimente le moteur 1.According to another embodiment not illustrated, the cooler is disposed downstream of the electric compressor 9. The electric compressor 9 compresses the gases from the turbocharger 5 and supplies the engine 1.
Dans l'ensemble moteur selon l'art antérieur, le compresseur électrique comporte un trou d'évent dont la sortie 31b est reliée à l'entrée du turbocompresseur 5.In the motor assembly according to the prior art, the electric compressor comprises a vent hole whose outlet 31b is connected to the inlet of the turbocharger 5.
Dans le cadre de l'invention, le trou 31 d'évent est un trou d'évent autonome. Plus précisément, la sortie du trou d'évent est reliée au compresseur électrique lui-même. Ainsi, dans le cadre de l'invention, le trou d'évent n'est plus relié au turbocompresseur lorsqu'il est présent. L'ensemble moteur concerné par la présente invention, se différencie ainsi de celui de l'art antérieur par le fait que le compresseur comporte un trou d'évent automne.In the context of the invention, the vent hole 31 is an autonomous vent hole. More specifically, the outlet of the vent hole is connected to the electric compressor itself. Thus, in the context of the invention, the vent hole is no longer connected to the turbocharger when it is present. The motor assembly concerned by the present invention differs from that of the prior art in that the compressor has an autumn vent hole.
Le compresseur électrique 9 selon l'invention, illustré sur les figures 2 à 6, comprend un moteur électrique (non visible), et des roulements 16. Le moteur électrique permet la mise en rotation d'un arbre 13 du compresseur électrique via les roulements 16. L'arbre 13 entraîne ainsi en rotation la roue 14 du compresseur 9. Plus précisément une extrémité de l'arbre 13 est entraînée en rotation par le moteur électrique, et une autre extrémité de l'arbre 13 entraîne en rotation la roue 14 du compresseur. La partie intermédiaire de l'arbre est protégé par le corps 17 de compresseur. Cette partie intermédiaire de l'arbre comporte un organe d'étanchéité dynamique. Cet organe est formé d'un premier segment d'étanchéité 29a positionné du coté de la roue du compresseur et d'un deuxième segment d'étanchéité 29b positionné du coté des roulements 16. Ces segments ont pour rôle de protéger les roulements de la pollution pouvant provenir du compartiment contenant la roue 14 du compresseur.The electric compressor 9 according to the invention, illustrated in Figures 2 to 6, comprises an electric motor (not visible), and bearings 16. The electric motor allows the rotation of a shaft 13 of the electric compressor via the bearings 16. The shaft 13 thus rotates the wheel 14 of the compressor 9. More precisely one end of the shaft 13 is rotated by the electric motor, and another end of the shaft 13 rotates the wheel 14 of the compressor. The intermediate portion of the shaft is protected by the compressor body 17. This intermediate portion of the shaft comprises a dynamic sealing member. This member is formed of a first sealing segment 29a positioned on the side of the compressor wheel and a second sealing segment 29b positioned on the side of the bearings 16. These segments have the role of protecting the bearings from pollution may come from the compartment containing the wheel 14 of the compressor.
Entre ces deux segments d'étanchéités 29a, 29b est positionnée l'entrée 37 d'un trou d'évent 31. Le trou d'évent 31 est ajouté entre les deux segments afin d'éviter l'accumulation des éventuels polluants qui auraient traversé le premier segment 29a. Le trou d'évent 31 permet ainsi d'éviter la pollution des roulements 16 en permettant l'évacuation des polluants grâce à une différence de pression entre la pression du compartiment formé entre les deux segments d'étanchéité 29a, 29b et la pression à la sortie du trou d'évent 35.Between these two sealing segments 29a, 29b is positioned the inlet 37 of a vent hole 31. The vent hole 31 is added between the two segments to prevent the accumulation of any pollutants that would have passed through the first segment 29a. The vent hole 31 thus makes it possible to avoid the pollution of the bearings 16 by allowing the evacuation of the pollutants by virtue of a pressure difference between the pressure of the compartment formed between the two sealing segments 29a, 29b and the pressure at the outlet of vent hole 35.
Le compresseur comporte une volute 12 de compresseur. Cette volute 12 est disposée du coté de la roue 14 de compresseur. Cette volute 12, de façon classique, comporte une entrée 120 d'air disposée à l'extrémité du compresseur, dans l'axe de l'arbre 13, et une sortie 121 d'air disposée tangentiellement par rapport à l'axe de l'arbre 13. La volute 12 comporte également un déflecteur 122.The compressor comprises a compressor volute 12. This volute 12 is disposed on the side of the compressor wheel 14. This volute 12, conventionally, comprises an air inlet 120 disposed at the end of the compressor, in the axis of the shaft 13, and an air outlet 121 arranged tangentially relative to the axis of the 13. The volute 12 also has a deflector 122.
Dans le cadre de l'invention, les termes entrée et sortie sont définis par rapport au sens de circulation du flux, dans le trou d'évent, allant du compartiment d'étanchéité vers un autre compartiment ou une autre partie du compresseur.In the context of the invention, the terms inlet and outlet are defined with respect to the flow direction of the flow, in the vent hole, from the sealing compartment to another compartment or another part of the compressor.
Afin d'éviter une liaison du trou d'évent au turbocompresseur, liaison coûteuse et encombrante, l'invention prévoit une liaison entre le trou d'évent et le compresseur lui-même. Plus précisément, la liaison se fait entre la sortie du trou d'évent 31 et la volute 12 du compresseur 9.In order to avoid a connection of the vent hole to the turbocharger, expensive and cumbersome connection, the invention provides a connection between the vent hole and the compressor itself. More specifically, the connection is made between the outlet of the vent hole 31 and the volute 12 of the compressor 9.
Selon une première variante de l'invention illustrée figure 2, le trou d'évent 31 est relié à l'entrée 120 d'air de la volute 12. Plus précisément la sortie du trou d'évent est disposée radialement au niveau de l'entrée 120 d'air de la volute 12. La légère dépression dans cette zone permet d'aspirer le contenu du trou d'évent.According to a first variant of the invention illustrated in FIG. 2, the vent hole 31 is connected to the air inlet 120 of the volute 12. More precisely, the outlet of the vent hole is disposed radially at the level of the 120 air inlet of the volute 12. The slight depression in this area allows to suck the contents of the vent hole.
Selon un mode de réalisation, la liaison entre le trou d'évent 31 et l'entrée 120 d'air de la volute 12 est faite par une durite externe 38 ou par un conduit aménagé dans les pièces du compresseur 9, non illustrées. La sortie 35 du trou d'évent est alors la sortie de la durite.According to one embodiment, the connection between the vent hole 31 and the air inlet 120 of the volute 12 is made by an external hose 38 or by a duct arranged in the parts of the compressor 9, not shown. The outlet 35 of the vent hole is then the outlet of the hose.
Selon un mode de réalisation de cette première variante illustré figure 3, la section de la volute 12 au niveau de laquelle débouche la sortie 35 du trou d'évent 31 comporte une restriction 123 de section. Par effet Venturi, la dépression dans cette zone est ainsi augmentée. La purge du trou d'évent est alors facilitée.According to an embodiment of this first variant illustrated in Figure 3, the section of the volute 12 at which opens the outlet 35 of the vent hole 31 has a restriction 123 section. By Venturi effect, the depression in this zone is thus increased. Purge of the vent hole is then facilitated.
Selon un autre mode de réalisation de cette première variante illustré figure 4, la sortie 35 du trou d'évent est de forme coudée 126 et est placée dans l'entrée d'air 120 de la volute 12 parallèlement au flux de gaz entrant. Plus précisément, la sortie de la forme coudée 126 est orientée dos au sens du flux de gaz entrant dans l'entrée d'air 120 de la volute 12, comme cela est indiqué par les flèches 351 sur la figure.According to another embodiment of this first variant illustrated in FIG. 4, the outlet 35 of the vent hole is of bent shape 126 and is placed in the air inlet 120 of the volute 12 parallel to the incoming gas flow. More specifically, the outlet of the bent form 126 is oriented back to the direction of the flow of gas entering the air inlet 120 of the volute 12, as indicated by the arrows 351 in the figure.
Selon une deuxième variante de l'invention illustrée figure 5, le trou d'évent 31 est relié au déflecteur 122 de la volute, grâce à un conduit 350 interne percé ou usiné directement dans le compresseur 9. Plus précisément, le conduit interne traverse le corps 17 du compresseur et la paroi 19 du déflecteur 122 de la volute 12. La grande vitesse du fluide dans cette zone permet d'aspirer le contenu du trou d'évent.According to a second variant of the invention illustrated in FIG. 5, the vent hole 31 is connected to the deflector 122 of the volute, thanks to an internal duct 350 pierced or machined directly in the compressor 9. More precisely, the internal duct passes through the body 17 of the compressor and the wall 19 of the deflector 122 of the volute 12. The high speed of the fluid in this area allows to suck the contents of the vent hole.
Selon une troisième variante de l'invention illustrée figure 6 et 7, le trou d'évent 31 est relié à la sortie 121 de la volute 12. Selon un mode de réalisation de l'invention, la liaison entre le trou d'évent 31 et la sortie 121 d'air de la volute 12 est faite par une durite externe 39 ou par un conduit aménagé dans les pièces non illustré. La sortie 35 du trou d'évent est alors la sortie de la durite.According to a third variant of the invention illustrated in FIGS. 6 and 7, the vent hole 31 is connected to the outlet 121 of the volute 12. According to one embodiment of the invention, the connection between the vent hole 31 and the air outlet 121 of the volute 12 is made by an external hose 39 or a duct arranged in the parts not shown. The outlet 35 of the vent hole is then the outlet of the hose.
Selon un mode de réalisation de cette troisième variante illustré figure 6, la sortie 35 du trou d'évent 31 est en liaison avec la sortie 121 d'air de la volute 12 au niveau d'une restriction 124 de section de la sortie 121. La dépression créée par effet Venturi dans cette zone permet d'aspirer le contenu du trou d'évent.According to an embodiment of this third variant illustrated in FIG. 6, the outlet 35 of the vent hole 31 is in connection with the air outlet 121 of the volute 12 at a restriction 124 of section of the outlet 121. The depression created by Venturi effect in this area allows to suck the contents of the vent hole.
Selon un autre mode de réalisation de cette troisième variante illustré figure 7, la sortie du trou d'évent est de forme coudée 125 et est placée dans la sortie d'air 121 de la volute 12 et orientée parallèlement au flux de gaz comprimé. Plus précisément, la sortie de la forme coudée 125 est orientée dos au sens du flux de gaz comprimé dans la sortie d'air 121 de la volute 12, comme cela est indiqué par les flèches 352 sur la figure. La grande vitesse du fluide dans cette zone permet d'aspirer le contenu du trou d'évent.According to another embodiment of this third variant illustrated in Figure 7, the outlet of the vent hole is of bent shape 125 and is placed in the air outlet 121 of the volute 12 and oriented parallel to the flow of compressed gas. More specifically, the outlet of the bent form 125 is oriented back to the direction of the flow of compressed gas into the air outlet 121 of the volute 12, as indicated by the arrows 352 in the figure. The high velocity of the fluid in this area allows suction of the contents of the vent hole.
Selon un mode de réalisation de l'ensemble des variantes, le trou d'évent 31 comporte un élément anti-retour non illustré disposé au niveau de la sortie 35 du trou d'évent 31.According to one embodiment of all the variants, the vent hole 31 comprises a non-illustrated non-return element disposed at the outlet 35 of the vent hole 31.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément anti-retour est un clapet. Le clapet est disposé de façon à ne pouvoir s'ouvrir que dans un sens. Plus précisément, le clapet est disposé de façon à s'ouvrir dans le sens de circulation du flux de polluants allant de l'entrée 37 du trou d'évent 31 vers la sortie 35 du trou d'évent.According to one embodiment of the invention, the non-return element is a valve. The valve is arranged so that it can only open in one direction. More specifically, the valve is arranged to open in the flow direction of the flow of pollutants from the inlet 37 of the vent hole 31 to the outlet 35 of the vent hole.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le clapet est un clapet à bille.According to one embodiment of the invention, the valve is a ball valve.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le clapet est un clapet à lamelle.According to one embodiment of the invention, the valve is a flap valve.
Le compresseur selon l'invention, est ainsi configuré de façon à protéger les roulements, et également le moteur électrique, contre des polluants tels que de l'huile, des gaz de recirculation ou tous autres polluants.The compressor according to the invention is thus configured to protect the bearings, and also the electric motor, against pollutants such as oil, recirculation gases or any other pollutants.
La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications.The scope of the present invention is not limited to the details given above and allows embodiments in many other specific forms without departing from the scope of the invention. Therefore, the present embodiments should be considered by way of illustration, and may be modified without departing from the scope defined by the claims.
Claims (10)
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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FR1562651A FR3045721A1 (en) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | ELECTRIC COMPRESSOR |
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FR3045721A1 true FR3045721A1 (en) | 2017-06-23 |
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Citations (4)
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DE897902C (en) * | 1951-06-02 | 1953-11-26 | Eberspaecher J | Securing the lubricant space against oil loss in high-speed flow machines by venting |
EP0357246A2 (en) * | 1988-08-03 | 1990-03-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Shaft seal arrangement of turbocharger |
GB2489531A (en) * | 2011-04-02 | 2012-10-03 | Cummins Ltd | Turbocharger shaft sealing |
GB2516060A (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-14 | Valeo Air Man Uk Ltd | An electric supercharger having a protected bearing assembly |
-
2015
- 2015-12-17 FR FR1562651A patent/FR3045721A1/en active Pending
-
2016
- 2016-10-21 WO PCT/FR2016/052736 patent/WO2017103353A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE897902C (en) * | 1951-06-02 | 1953-11-26 | Eberspaecher J | Securing the lubricant space against oil loss in high-speed flow machines by venting |
EP0357246A2 (en) * | 1988-08-03 | 1990-03-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Shaft seal arrangement of turbocharger |
GB2489531A (en) * | 2011-04-02 | 2012-10-03 | Cummins Ltd | Turbocharger shaft sealing |
GB2516060A (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-14 | Valeo Air Man Uk Ltd | An electric supercharger having a protected bearing assembly |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017103353A1 (en) | 2017-06-22 |
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