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Dispositif pour comprimer, aspirer ou débiter des gaz ou liqui- des.
Il existe déjà des dispositifs pour comprimer des gaz en employant un diaphragme oscillant serré dans un boîtier dont la forme et les dimensions correspondent aux oscillations du diaphragme et dont un côté se remplit et se= vide périodiquement de fluide moteur sous l'action d'une pompe. Le diaphragme ainsi amené à osciller fait varier périodiquement le volume de l'autre côté du boîtier de zéro à un maximum et vice versa, et de cette façon le gaz à comprimer, dont l'entr.ée et la sortie sont commandées par des organes de distribution, subit un effet de pompage. Ces compresseurs
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ou pompes à diaphragme sont avantageux quand on ne veut pas que le liquide moteur se mélange au fluide à débiter.
Vu que pour des raisons constructives la surface du diaphragme est limitée, et que l'amplitude d'oscillation du diaphragme ne peut être que très petite, la cylindrée d'un tel compresseur est relativement petite, et par conséquent, pour réaliser une puissance même modérément importante, il faut augmenter autant que possible la fréquence des oscillations du diaphragme. Cependant, toute augmentation de la fréquence diminue la durée d'existence du compresseur, de sorte qu'un pareil compresseur n'offre que des possibilités relativement limitées.
Suivant la présente invention, on obvie à cet inconvénient en employant pour un compresseur ou une pompe de ce genre deux ou plusieurs bottiers, contenant chacun un diaphragme, qui sont reliés entre eux en série ou en parallèle d'une part par leurs chambres à fluide moteur et d'autre part par leurs chambres à fluide débité.
On peut varier de diverses manières la disposition en parallèle et/ou en série des chambres de même nature, car il importe seulement que, par l'emploi simultané dun certain nombre de bottiers à diaphragme, la surface totale des diaphragmes soit augmentée, et ce dans une mesure dépassant largement celle qu'offrent les possibilités constructives quand on n'augmente qu'un seul diaphragme. On peut donc monter en parallèle ou en série tant les chambres à fluide moteur que les chambres à fluide débité, ou monter en parallèle les chambres à fluide moteur et en série les chambres à fluide débité ou vice versa, ou encore on peut monter chacun des groupes de chambres partie en parallèle et partie en série.
Avec des amplitudes d'oscillation relativement
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petites et un nombre de courses par minute relativement réduit on peut donc produire au total une cylindrée relativement grande qui devient d'autant plus grande qu'on choisit plus grand le nombre de bottier à diaphragme réunis. Comme il suffit ainsi d'avoir de petites amplitudes d'oscillation et un petit nombre de courses par minute, étant donné qu'une augmentation du nombre de diaphragmes permet de réaliser dans de larges limites toute cylindrée voulue, on peut élever très notablement la durée d'existence d'un tel compresseur comparativement à un diaphragme ne comportant qu'un seul diaphragme.
La grande puissance et la grande résistance mécanique d'un compresseur ou d'une pompe'suivant l'invention permettent diverses applications. Un domaine d'applications important est par exemple celui des machines frigorifiques à compression où, comme on le sait, le compresseur a pour tâche de comprimer le fluide réfrigérant évaporé après quoi colui-ci est condensé, puis évapora pour subir une nouvelle compression, et ainsi de suite.
La Fig, 1 du dessin annexé montre un exemple d'exécution 'du compresseur conforme à la présente invention, comportant des compartiments à fluide moteur et fluide débité montés en parallèle, ce compresseur étant employé pour une machine frigorifique.
Le compresseur est constitué par quatre bottiers lenticulaires 1 superposés en colonne, dont chacun contient un diaphragme 2 dont le bord est serré à son pourtour entre les deux coquilles 3, 4 constituant chaque bottier. La coquille supérieure 4 de chaque boîtier est percée d'un grand nombre de trous. Chaque coquille inférieure 3 comporte en son point situé au niveau le plus bas une ouverture à laquelle
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est raccordé un tuyau 5, et tous ces tuyaux 5 vont à un tuyau collecteur 6 qui descend vers une chambre 7 contenant une soupape de refoulement 8 et une soupape d'aspiration 9.
La colonne de bottiers à diaphragme est montée dans un récipient 10, résistant à la pression, qui comporte en un endroit de sa paroi une ouverture 11 à laquelle est raccordé le cylindre 12. Le piston 14 actionné au moyen d'une commande à manivelle 13 agit comme une pompe sur le fluide moteur, remplissant entièrement le récipient 10, qui peut aussi pénétrer par les trous des coquilles 4 des boîtiers à diaphragme dans l'espace situé au-dessus des diaphragmes, et les conditions sont choisies de manière que pendant la course de refoulement descendante du piston 14 les diaphragmes 2 de tous les boîtiers 1 se bombent jusqu'aux coquilles inférieures 3. Pendant la course de refoulement du piston 14 le volume situé en-dessous des diaphragmes est donc amené à zéro dans chaque boîtier à diaphragme.
La vapeur du fluide réfrigérant, située en-dessous des diaphragmes est ainsi refoulée par les tuyaux 5 dans le tuyau collecteur 6, puis par la soupape de refoulement 8 dans le serpentin 15 qui fait partie d'un condenseur dans lequel le fluide réfrigérant se refroidit et se condense. Du condenseur le fluide réfrigérant passe par le tuyau 16, à travers une soupape à flotteur 17, dans l'évaporateur 18. Celui-ci est monté dans la chambre à refroidir 19, le fluido réfrigérant s'y évapore en absorbant de la chaleur et la vapeur froide s'écoule par un tuyau 20 dans une enveloppe 21 et, par delà celle-ci, à la soupape d'aspiration 9.
Pendant la course montante du piston 14 la pression du fluide moteur diminue dans le récipient 10 et les
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diaphragmes 2 sont .attirés vers le haut jusqu'à ce qu'ils viennent porter étroitement contre les coquilles 4. De ce fait l'espace situé en-dessous des diaphragmes augmente, de sorte qu'une aspiration agit sur le tuyau collecteur 6, ce qui a pour effet que la vapeur froide est aspirée de l'enveloppe 21 dans le tuyau 6 par la soupape d'aspiration 9 et par les tuyaux 5 dans l'espace situé en-dessous des diaphragmes 2. Le circuit de circulation du fluide réfrigérant est ainsi fermé. Pendant la course descendante suivante du piston 14 la vapeur située en-dessous des diaphragmes est de nouveau comprimée et est chassée par le tuyau 6 dans le serpentin 15 du condensateur, et ainsi de suite.
Même quand la course du piston 14 est choisie de manière à correspondre au volume total engendré par le déplacement des diaphragmes dans leurs boîtiers, il faut avoir en vue que par suite d'un défaut d'étanchéité du piston ou par d'autres voies, il y a des pertes de fluide moteur qu'on doit companses A est effet un petit, cylindre auxiliaire 22 est logé dans une ouverture du fond du piston 14 et dans ce cylindre coulisse un piston 23 actionné par une tringle 24 dont la commande dérive de la bielle 13 du piston principal 14. Ce cylindre auxiliaire 22 communique par une soupape de refoulement 25 avec l'intérieur du récipient 10 et le piston auxiliaire 23 contient lui-même une soupape d'aspiration 26.
Pendant la course montante du piston auxiliaire 23, du fluide moteur peut passer du creux ouvert du piston principal 14 dans le cylindre auxiliaire 22 sous le piston:23, et pendant la course montante du piston auxiliaire 23 cette quantité du fluide moteur est refoulée dans la chambre 11 par la soupape de refoulement 25.
Etant donné que pendant une révolution
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de la manivelle le piston auxiliaire 23 est levé et abaissé, le piston auxiliaire 23 débite toujours, à chaque course d'aller et de retour de piston principal 14, une certaine quantité supplémentaire de fluide moteur'dans le récipient 10, de sorte qu'il se produit d'abord une compensation des pertes de fluide moteur du récipient 10, tandis que l'excédent est chassé par une soupape 27 dans un tuyau 28 qui débouche librement au-dessus de l'extrémité supérieure ouverte du cylindre 12 et qui ramène l'excédent de liquide moteur dans le cylindre 12 et dans le creux du piston 14. Ce dispositif assure donc qu'à chaque course de refoulement du piston 14 le diaphragme 2 vienne s'appliquer étroitement contre la coquille inférieure des bottiers 1.
De préférence ces compresseurs ont une vitesse d'environ 20 à 30 courses par minute. Avec cette vitesse réduite il se produit des phénomènes qu'on n'observe pas du tout dans les compresseurs frigorifiques ordinaires, lesquels font 200 courses par minute et davantage.
Par suite de la faible vitesse du piston, la compression du gaz réfrigérant a pratiquement une allure isothermique, ce qui, en outre, présente encore.de l'intérêt parce que la compression demande un travail minimum. En raison de cette compression isothermique il ne se produit aucune élévation sensible de la température de la vapeur réfrigérante pendant la course de refoulement. Etant donné que l'échauffement du fluide moteur (huile) est également faible par suite des vitesses réduites, et que par contre la surface de refroidissement est comparativement très grande, le compresseur ne s'échauffe presque pas sensiblement au-delà de la température do l'nir. libre.
Pondant la course de refoulement du compres-
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seur, par suite des résistances peu importantes mais inévitables de la soupape de refoulement et des conduites de gaz, la vapeur de fluide réfrigérant aspirée doit être amenée à une pression un peu plus forte que celle correspondant à la température des parois du compresseur. Par conséquent, une partie de la vapeur de fluide réfrigérant se condense sur les parois froides du compresseur (ce qui est encore favorisé par la vitesse réduite du piston) pour s'évaporer de nouveau avec absorption de chaleur pendant la course d'aspiration suivante. Il se produit donc dans le compresseur lui-même une condensation très nuisible qui diminue la puissance de l'installation et qui-peutmême la rendre entièrement problématique.
Ce phénomène ne se produit pas du tout dans les compresseurs réfrigérants ordinaires étant donné que, comme on le sait, la compression y est adiabatique ou polytropique, c'est-à-dire qu'elle se produit avec un échauffement de la vapeur qui a pour effet d'assurer une plus grande puissance.
Cet échauffement est souvent si important qu'il faut prévoir un ,refroidissement supplémentaire du compresseur au moyen d'air (ailettes do refroidissement, ventilateur) ou au moyen d'un liquide. Par suite il ne peut se produire de condensation de la vapeur de fluide réfrigérant dans le compresseur; au contraire, la vapeur de fluide réfrigérant est généralement asséchée et même surchauffée pendant la compression.
Pour assurer avec les compresseurs à marche lente conformes à l'invention un fonctionnement sûr et un bon rendement, on prend des mesures spéciales qu'on décrira ciaprès. En isolant en la' le récipient 10 et le cylindre 12, on peut entretenir dans le récipient une accumulation de chaleur qui réduit le risque d'une condensation du fluide
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réfrigérant dans les bottiers à diaphragme. Mais on peut aussi empêcher que les vapeurs de fluide réfrigérant aspirées entrent à des températures trop basses dans les chambres de compression où par suite du refroidissement des parois elles favoriseraient la condensation. A cet effet on conduit le fluide réfrigérant, aspiré de l'évaporateur 18, dans l'enveloppe 21 qui est traversée par le tuyau 15 parcouru par les gaz comprimés.
Il s'y produit ainsi un échange thermique entre les vapeurs froides et celles échauffées par la compression, de sorte que d'une part les vapeurs allant au compresseur s'échauffent et, d'autre part, les vapeurs comprimées allant au condenseur se refroidissent. Grâce au préchauffage des vapeurs aspirées par le compresseur on empêche un refroidissement des parois des boitiers à diaphragme et, partant, une condensation dans ces bottiers; grâce au prérefroidissement des vapeurs comprimées il devient possible de diminuer la surface de refroidissement-du condenseur. Quand ce dispositif d'échange thermique est employé conjointement avec un isolement du récipient 10, on arrive à empêcher avec une sûreté absolue toute condensation du fluide réfrigérant dans le compresseur.
Il est vrai qu'âpres un assez long arrêt de service le compresseur peut être refroidi à tel point que lors d'une nouvelle mise en marche il peut se produire une condensation dans le compresseur. Pour rendre cette condensation inoffensive il est recommandable de conformer l'installation de maniére que le condensat formé dans les boîtiers à diaphragme s'en aille de lui-même par les tuyaux 5 et 6, et à cet effet il faut créer une différence de niveau entre le compresseur et le condenseur; aussi le compresseur doit-il être situé à un niveau plus élevé que le condenseur. Peu de temps après
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la remise en marche de l'installation la condensation dans le compresseur cesse alors de toute façon par suite de l'échauffement des parois des boîtiers à diaphragme.
Les boîtiers à diaphragme représentés sur la Fig. 1 sont faits, par exemple, en tôles d'acier bombées relativement minces. Les diaphragmes peuvent aussi être'faites en tôle d'acier très mince et leur bord peut être soudé aux rebords plans des coquilles 3, 4. Du fait que les boîtiers à diaphragme sont montés à l'intérieur du récipient 10 rempli entièrement de liquide moteur, les parois des boîtiers à diaphragme ne subissent aucune charge pendant le fonctionnement. Pendant la course de refoulement il ne peut s'établir à l'intérieur du liquide moteur que la pression correspondant à la contrepression de la vapeur du fluide réfrigérant.
Aussitôt que les diaphragmes viennent porter étroitement contre les coquilles 3, il se produit par suite de l'arrivée du supplément de liquide moteur une brusque augmentation de pression qu'on limite cependant en chargeant de manière appropriée la soupape 27. Toutefois cette augmentation de pression ne peut agir nuisiblement sur les boîtiers à diaphragme parce qu'elle s'exerce de toutes parts sur les parois. Pendant les arrêts de service, quand par exemple la soupape de refoulement 8 est peu étanche, la pression de condensation peut se propager jusque dans les boîtiers à diaphragme. Par suite, les boîtiers à diaphragme doivent être dimensionnés de manière à résister à la pression de condensation maximum sans subir des déformations inadmissibles.
La construction des boîtiers à diaphragme représentée sur la Fig. 1 convient donc notamment pour des fluides réfrigérants qui se condensent à des pressions relativement faibles.
Quand il faut envisager des pressions plus fortes, il est recommandable d'adopter pour les boîtiers à diaphragme
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une construction qui assure une plus grande résistance. Il en est ainsi, par exemple, pour la forme (inexécution représen- tée sur les Figs. 2 et 3 qui montre deux coupes verticales perpendiculaires l'une à l'autre.
Dans cet exemple d'exécution la colonne de boîtiers à diaphragme est constituée par un certain nombre de plaques superposées d'épaisseur appropriée comportant dans leur par- tie centrale, sur chaque face, une concavité conique ou en forme de calotte. Les concavités de deux plaques adjacentes délimitent alors les creux ou alvéoles dans lesquels sont serrés les diaphragmes 29, 30, 31, 32, 33, 34 et 35. Les pla- ques 36 et 37, disposées aux extrémités supérieure et infé- rieure de la colonne, ne comportent une telle concavité qu'à leur face intérieure, tandis que, comme on l'a déjà mentionné, les plaques intermédiaires comportent de telles concavités sur les deux faces. Pour augmenter la rigidité, les plaques d'extrémité 36 et 37 peuvent être pourvues de nervures 44.
Les plaques 36, 38, 39, 40, 41, 42, 43 et 37 sont fermement serrées les unes contre les autres par des organes appropriés, par exemple au moyen de boulons de serrage 45, les bords des diaphragmes étant serrés de manière étanche entre les plaques.
Les plaques contiennent aussi les conduits qui assurent la communication en parallèle ou en série pour le fluide moteur d'une part et pour le fluide débité, d'autre part. Dans l'exem- ple d'exécution représenté, l'espace 46, situé en-dessous du piston 47 coulissant dans le cylindre 48, comporte un embran- chement constitué par un conduit 49 qui se prolonge à travers les plaques 36, 38 à 43 et 37 et qui est constitué par des trous superposés de ces plaques. Ce conduit comporte des embranchements 50, 51, 52 et 53 qui sont creusés dans les plaques 38, 40, 42 et 37 et d'où partent des conduits 54, 55,
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56 et 57.
Le conduit 54 débouche dans les deux concavités de la plaque 38, le conduit 55 dans les deux concavités de la plaque 40, le conduit 56 dans les deux concavités de la plaque 42 et le conduit 57 dans les deux concavités de la plaque 37.
Les plaques sont en outre percées de trous superposés qui forment ensemble un conduit 58 d'où dérivent des conduits 59, 60, 61 et 62 creusés dans les plaques 36, 39, 41 et 43 et communiquant avec des conduits 63, 64, 65 et 66.
Le conduit 63 débouche dans la concavité inférieure de la plaque 36, le conduit 64 dans les deux concavités de la plaque 39, le conduit 65 dans les deux concavités de la plaque 41 et le conduit 66 dans les deux concavités de la plaque 43.
Aux deux extrémités des conduits 58 sont disposées les deux soupapes 67 et 68 dont la première fonctionne comme soupape d'aspiration et la seconde comme soupape de refoulement. La soupape de refoulement 68 est raccordée à un tuyau 69 qui va au condenseur (non représenté). Ce tuyau est entouré d'une enveloppe 70 qui correspond à l'enveloppe 21 de l'exemple d'exécution de la Fig. 1 et d'où- part un tuyau 71 allant à la soupape d'aspiration 67. Le condenseur raccordé au tuyau 69, l'évaporateur, etc.., peuvent être exécutés de la même manière que ceux décrits avec référence à la Fig.l.
Le piston 47 est relié à une bielle 72 qui est actionnée par un arbre à manivelle 73. Cet arbre à manivelle porte une roue à vis 74 engrenant avec une vis sans fin 75 dont l'arbre porte à l'extérieur du cylindre 48 une poulie 77 entraînée par un moteur. La roue à vis 74 est entraînée par la vis sans fin à une vitesse relativement réduite, de manière que le piston exécute par exemple 20 à 30 courses par minute.
L'espace 46 situé en-dessous du piston 47, et les
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conduits 49 à 57, sont remplis d'un liquide moteur, par exemple d'huile, qui pendant la course descendante du piston 47 est mis sous pression, de sorte que les diaphragmes 29, 31, 33 et 35 sont poussés vers le haut et que les diaphragmes 30, 32 et 34 sont poussés vers le bas. De ce fait la vapeur réfrigérante située au-dessus des diaphragmes 29, 31, 33 et 35 et en-dessous des diaphragmes 30, 32 et 34 est refoulée par les conduits 59, 60, 61 et 62 dans le conduit 58 d'où elle passe à travers la soupape de refoulement 68 dans le tuyau 69 et, par delà celui-ci, dans le condenseur.
Pendant la course montante du piston 47, l'huile est mise sous dépression, les diaphragmes oscillent en sens inverse et aspirent la vapeur réfrigérente de l'enveloppe 70 dans les éléments du compresseur par le tuyau 71 et la soupape d'aspiration 67. Le fonctionnement est donc le même que dans l'exemple d'exécution de la Fig. 1.
Il faut encore noter ce qui suit: Il existe des fluides réfrigérants à divers points d'ébullition et de ce fait le cycle de travail des différents fluides réfrigérants s'effectue soit partie au-dessus et partie en-dessous de la pression atmosphérique, comme par exemple pour le chlorure d'éthyle C2h5Cl, soit seulement au-dessus de la pression atmosphérique, comme par exemple pour le chlorure de méthyle CH3Cl, l'acide sulfureux SO2 ou l'ammoniaqueNH3, soit encore entièrement en-dessous de la pression atmosphérique, comme par exemple pour le méthylformiate H.COOCH3 et le dichlorméthane CH2Cl2.
Or, lorsqu'on emploie un fluide réfrigérant dont le cycle de travail normal s'effectue partie au-dessus et partie en-dessous de la pression atmosphérique, on observe
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dans les compresseurs à marche très lente, par exemple ceux des Figs..2 et 3, le phénomène suivant : Quand le piston descend, l'huile située sous lui, et avec elle la vapeur réfrigérante, sont mises sous pression. Au début de la course montante du piston la vapeur réfrigérante comprimée, contenue dans les espaces nuisibles inévitables des éléments du compresseur, se détend, et par suite de cette détente . l'huile subit par l'entremise des diaphragmes une pression qui se propage jusqu'au piston 47 et pousse celui-ci vers le haut.
Par.conséquent, il y a une tendance à entraîner le piston de bas en haut à une vitesse plus élevée que celle qui correspond au mouvement de la manivelle, et il en résulte que lors du renversement du mouvement à la fin de course inférieure la roue à vis montée sur l'arbre à manivelle a tendance à entraîner la vis sans fin 75, alors que pendant la course descendante la roue à vis était entraînée par la vis sans fin.
Or, étant donné qu'il existe entre la vis sans fin et la roue à vis un certain jeu qui ,augmente par suite de l'usure des dents et des filets de vis, il se produit un à-coup aux points de contact entre la roue à vis et la vis sans fin pendant le renversement du mouvement du piston. Un pareil à-coup se produit aussi à la fin de course supérieure quand le piston commence à descendre. Pendant sa course montante le piston a créé dans le cylindre un vide qui au début du mouvement descendant tend à tirer le piston de haut en bas et à accélérer son mouvement, de sorte qu'à ces moments la roue à vis a de-nouveau tendance à entraîner la vis sans fin. Ces à-coups produisent des bruits gênants et en outre ils contribuent à une usure rapide de la roue à vis et de la vis sans fin.
Dans les compresseurs à marche rapide, qui exécutent par exemple
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200 à 400 courses par minute, ces à-coups ne peuvent avoir lieu parce que l'inertie du piston est suffisante pour empêcher le changement d'entraînement précité entre la vis sans fin et la roue à vis.. Cependant, comme on l'a déjà spécifié ci-dessus, le nombre de courses par minute du compresseur suivant l'invention doit être le plus petit possible pour prolonger la durée des diaphragmes, et avec le nombre de courses préféré de 20 à 30 courses par minute les à-coups mentionnés ci-dessus se produiraient si l'on ne prenait pas des mesures pour l'empêcher.
Ces mesures sont les suivantes:
Le cylindre 48 comporte à sa partie inférieure un conduit de trop-plein 78 qui est disposé de manière que pendant la course descendante, le bord supérieur 79 du piston 47 ouvre ce conduit 78 un peu avant que la fin de course inférieure soit atteinte. Par suite, à la fin de course inférieure, une petite quantité d'huile peut passer de l'espace 46 dans l'espace situé dans le cylindre 48 au-dessus du piston 47, de sorte que la pression de détente de la vapeur réfrigérante agissant sur l'huile diminue sans que le piston 47 luimême en subisse l'effet. Toutefois ce passage d'huile de bas en haut cesse aussit8t que, pendant la course montante, le bord 79 du piston 47 masque de nouveau le conduit 78.
En un autre endroit du cylindre 48 est creusé un autre conduit de trop-plein 80 qui entre en jeu un peu avant la fin de course supérieure du piston, quand le bord inférieur du piston arrive un peu au-dessus de l'extrémité inférieure de ce conduit de trop-plein 80. Par suite de la dépression, l'huile située au-dessus du piston est aspirée dans l'espace situé en-dessous du piston, ce qui compense l'effet du vide créé dans les éléments du compresseur. En prévoyant les deux
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conduits 78 et 80 on arrive donc à empêcher les à-coups précités entre la roue à vis 74 et la vis sans fin 75.
On donne à la face du piston une forme en dos d'âne, comme le montre la Fig. 3, pour faciliter le départ de bulles d'air vers le haut de la chambre à huile.
Un autre avantage des conduits de trop-plein 78 et 80 réside en ce que les soupapes, qu'il est très difficile de maintenir étanches dans les compresseurs à marche lente, sont fermement serrées sur leur siège lors de l'ouverture des conduits de trop-plein, par suite de la variation brusque de la pression, de sorte qu'elles se ferment de manière étanche.
Vu que la partie du mouvement de la vapeur réfrigérante, qui a lieu avant que sa pression devienne égale à la pression atmosphérique, se produit sans le concours du piston, on peut diminuer à l'avenant la course du piston. On peut aussi omettre le piston auxiliaire 23 de la forme d'exécution représen- tée sur la Fig. 1.
Aussitôt que le conduit 80 s'ouvre pendant la course d'aspiration du piston 47, il passe sous le piston la quantité d'huile correspondant à la diminution de volume de la quantité de fluide réfrigérant qui se trouve dans' les éléments à diaphragme et dans les espaces nuisibles pendant que cette quantité de fuide rûfrigérant est comprimée de la pression d'aspiration à la pression atmosphérique. Quand l'aspiration devient très intense le volume d'huile passant sous le piston à la fin de la course d'aspiration peut devenir très important. Pendant la course de refoulement suivante, il suffit que le piston amène à la tension du condenseur le fluide réfrigérant déjà comprimé à la pression atmosphérique, ce qui n'exige qu'une partie de la course disponible.
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Pendant le restant de la course de refoulement le fluide moteur (huile) devrait s'écouler par la soupape de sûreté 83, ce qui entraînerait une consommation inutile de puissance.
Pour éviter .cette consommation nuisible de puissance on peut employer une soupape de sûreté comme celle représentée sur la Fig. 6.
Le fluide moteur (huile) en excès, expulsé de l'espace 46 (Fig. 3) coule par le tuyau 95 (Fig. 6) sous la soupape de sûreté 96 serrée par un ressort 97 contre son siège 98. La soupape 96 est guidée par l'intermédiaire de sa tige 99 dans un alésage d'une seconde soupape, plus grande, 100 qui à son tour comporte un guidage à tige.coulissante 101 dans le couvercle 102 de la botte de soupape 103. Le couvercle 102 et la boîte de soupape 103 sont assemblés entre eux par des boulons 104. La soupape 100 est serrée contre son siège 106 par un ressort 105 qui prend appui sur des nervures 107 du couvercle 102.
Dès que le fluide moteur soulève la soupape de sû reté 96 et s'écoule dans l'espace 108, la soupape 100 est aussi soulevée de son siège 106. Vu qu'il existe entre la périphérie cylindrique de la soupape 100 et la boîte de soupape 103 un étranglement très étroit 109, la soupape 100 est contrainte de monter assez haut avant que le fluide moteur arrivant ensuite puisse s'écouler de bas en haut dans le tuyau 110. La soupape 100 comporte une saillie creuse 111, orientée vers le bas, qui est percée d'une boutonnière verticale 112 dans laquelle est engagé un goujon 113 de la soupape 96, et quand la soupape 100 a dépassé un certain niveau, elle entraîne la soupape 96.
Etant donné que le ressort 105 de la soupape 100 n'est qu'un peu plus puissant
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que le ressort 97 de la soupape 96, tandis que la surface de la soupape 100 est beaucoup plus grande que celle de la soupape 96, il est clair qu'il suffit de surmonter une faible résistance pour assurer le passage du fluide moteur du tuyau 95 au tuyau 110.
Quand on emploie des fluides réfrigérants dont le cycle de travail s'effectue toujours au-dessus de la pression atmosphérique, on peut omettre le conduit de trop-plein 80, de manière qu'il ne reste que le conduit de trop-plein 78, comme le montre la Fig. 4. Lorsque le conduit de trop-plein 78 s'ouvre, ce qui se produit un peu avant que le piston ait atteint la fin de course inférieure, le fluide réfrigérant soumis à une pression supérieure à la pression atmosphérique passe de l'évaporateur dans les éléments à diaphragme par la soupape d'aspiration 67 et chasse une quantité d'huile correspondante dans l'espace situé au-dessus du piston. Pendant la montée du piston, une soupape 81, s'ouvrant vers l'intérieur, qui est montée dans le piston 47, laisse retourner toute cette quantité d'huile dans l'espace situé en-dessous du piston.
Quand on emploie des fluides réfrigérants dont le cycle de travail s'effectue entièrement en-dessous de la pression atmosphérique, le cylindre peut être conformé de la façon indiquée sur la Fig. 5 où seul le conduit de tropplein 80 existe, tandis que le conduit de'trop-plein 78 est omis. Dans ce cas, le piston contient une soupape 82 qui s'ouvre vers le haut, de sorte que l'huile, qui à la fin de course supérieure a passé sous le piston, peut retourner pendant la course descendante dans l'espace situé au-dessus du piston.
Comme le montre la Fig. 2, l'espace situé en-dessous
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du piston peut être relié à une soupape de sûreté 83. L'excé- dent d'huile sortant par cette soupape de sûreté peut s'écou- ler par un tube 84 sur un plateau 85 d'où elle est amenée par de petits tubes 86, 87 aux paliers 88 et 89 de l'arbre à manivelle 73 et aux paliers 90 et 91 de l'arbre de la vis sans fin 75. Autour de la vis sans fin 75 est disposée une auge 92 remplie d'huile. Tous les paliers contiennent des mèches 93 trempées d'huile qui assurent que même après un long arrêt de la machine les paliers soient bien lubrifiés lors du démarrage. L'huile en excès retourne des paliers au cylindre 48 par des conduits 94.
La colonne de .diaphragmes suivant l'invention peut être utilisée comme compresseur de gaz ou vapeurs pour les fins les plus diverses, comme pompe à vide et, enfin, pour le débit de liquides.
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