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COMPRESSEUR DE FLUIDE FRIGORIGENE POUR MACHINES A-COMMANDE ELECTRO-
MAGNETIQUE.
La présente invention est relative aux compresseurs de fluide fri- gorigène à commande électro-magnétique pour machines frigorifiques, dans les- quels deux pistons compresseurs travaillant en opposition sont portés par deux lames vibrantes, qui constituent des armatures attirées à la fréquen- ce d'un courant alternatif alimentant un ou des électro-aimants coopérant avec lesdites armatures,
Conformément à l'invention, l'ensemble du compresseur est suspendu élastiquement'dans une cloche hermétique à travers laquelle passe le conduit amenant le gaz frigorigène venant de l'évaporateur et le conduit menant ce gaz.
après compression au condenseuro
Suivant une forme de réalisation, une tôle médiane, fixée dans la cloche,porte à sa partie supérieure deux supports latéraux auxquels sont sus- pendues les lames vibrantes, puis, à sa partie médiane, cette tôle supporte les éléments du circuit magnétique et à sa partie inférieure-elle porte deux éléments de culasse dans lesquels sont encastrés les deux cylindres opposés du compresseur.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les cylindres sont fermés chacun à sa partie extérieure par un capuchon en matière souple serré con- tre lui par une frette ou bague traversé, à sa partie centrale, par la tige du piston, dont l'extrémité est reliée à l'équipage vibrant par l'intermédiaire d'un élément flexible, tel que corde à piano, le bord du trou du capuchon souple tra- versé par la.
tige de piston se serrant sous l'action de l'élasticité de sa matiè- re contre cette tige pour assurer l'étanchéité. En outre, les pistons sont munis de garnitures ou manchettes en matière élastique se serrant contre la paroi des cylindres pendant la course de compression et pouvant s'écarter de cette paroi dans leur course de retour pour laisser passer le gaz entre elles et ladite paroi,
Une autre caractéristique de l'invention consiste à monter sur les lames vibrantes des aimants permanents orientés, c'est-à-dire dont la matière a
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subi un traitement orientant.ses micelles dans le sens.de sa longueur,
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Suivant une autre particularité de 1:
'invéntièn,-les.aimants portés par les équipages mobiles du compresseur.électromagnétique'sont enrobés, au
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moins partiellement, dans des éléments métalliques magnétiques et.conducteurs de l'électricité.
L'invention s'étend à diverses autres caractéristiques qui ressor- tent de. la description détaillée qui suit.
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Une forme de réalisa:tion d'un compresseur, de fluide frigorigène à commande électro-magnétique pour. machines frigorifiques est représentée, à ti- <tre'd'exemple, aux dessins annexés...
La fig. 1 est une coupe-élévation d'un compresseur dé machine frigo- .rifique selon l'invention.
La fig. 2 est une.coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une couper suivant la ligne 111-111'de la fige 1.
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La fige ,4 est une coupe;suivant la ligne IV-IV'de- la fig 1.
La fige 5 est unè. coupeélévation cipun'organe. dE fixation des aimants utilisés dans les compresseurs', à commande'.électro-magnétique, La fig. 6 est une élévation suivant la ligne VI-VI de la fig.,5.
La fig. 7 est une coupes-élévation illustrant une' variante de la
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fig. 1*..... " La fgy,,8, est ;pne coupe suivant 1a',ne, VI-VII de. la fig,, 7.
A la fig. 1, le compresseur est monté Sur une tôle médiane 1, sur laquelle sont fixées deux culasses 2, délimitant une chambre unique 3. Ces cu-
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lasses sont munies chacune d'uncy1indre 4, comportant à'son extrémité intérieu- re une soupape 5, montée sur un ressort 6, fixé sur la culasse 2.
A leur extrémi té .extérie'bl:rè<,< 'les', 'cylindres 1+' sont, fe1'1tiés, , pâr dee capuchons 7 en matière-souple, telle que celle appelée "perbunan", ou.toutes autres matières as- surant une étanchéité parfaite et amortissant les bruits lors du fonctionnement de l'appareil. Ces capuchons 7 sont maintenus à l'extérieur des cylindres, par exemple par un collier métallique 8 les comprimant sur un rebord 9 du cylindre 4=
La tôle médiane 1 est solidaire de deux supports 11, lla sur lesquels sont fixées deux lames vibrantes 10.
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Ces dernières portent chacune à le1'r cxtré:ité Jj:)l' lD pièce 12 en métal amagnéti- que, sur laquelle sont bridés deux aimants permanents 13 et 14 dont les polari- tés sont de sens inverse.
Une barrette 15, fixée sur cet équipage mobile, commande le piston 16 par l'intermédiaire d'une corde à piano 17, formant liaison flexible.
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Les pistons 16, 16', comme les soupapes 5, sont dep;'éfen#a.ID:hQl1.Cl ou toute autre matière résistant bien au fluide frigorigène, à l'huile et à la chaleur,
Les gaz détendus, venant de l'évaporateur, sont aspirés par l'inter- médiaire d'une sphère 18, à l'intérieur de laquelle sont disposés des filtres 19 et des chicanes 20, servant à amortir les bruits. De petits trous 22 permet- tent le retour de l'huile dans la cloche, A la sortie de la sphère 18, les gaz sont amenés, par une canalisation 21 dans les canaux 23 de refroidissement des culasses 2. Les gaz sont ensuite repris par les pipes d'admission 23 des cylin- dres 4, puis, après compressiôn-, ils passent dans la chambre unique 3, avant d'atteindre le condenseur de l'appareil réfrigérateur par la canalisation 24.
La fig, 2 montre la circulation du gaz frais à travers la culasse du compresseur, qui sert à refroidir cette dernière,
A la sortie du conduit 21,les gaz se détendent dans le canal 28, d'une part, et dans le canal 29, d'autre part, en passant par l'orifice circu-
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laire 30 pratiqué dans la tôle médiane 1. Les canaux 28 et 29 comportent des cloisons 26, 27,26', 27', percées de trous calibrés 31 régularisant la cir- culation des gaz dans les culasses 2 et permettant ainsi un refroidissement énergique de l'ensemble du compresseur.
La fig. 5 est une vue à plus grande échelle montrant le détail de l'admission des gaz dans les chambres de compression 32 du compresseur,
Les cylindres 4 présentent, à leur partie extérieure, une sec- tion de plus grand diamètre 33 permettant aux gaz arrivant des pipes d'admis- sion 23, de passer entre la périphérie annulaire souple des pistons de caout- chouc et la paroi des cylindres dans la chambre de compression 32, lorsque les pistons sont à leur point mort extérieur.
Pendant la course des pistons 16, les gaz sont comprimés entre ces derniers et les soupapes 5 obturent l'orifice intérieur des cylindres 4. Les soupapes 5 sont maintenues dans cette position par un ressort à lame 6fixé en tête de la soupape 5, d'une part, et d'autre part, sur un épaulement 34 de la culasse 2.
Les ressorts de soupape 6 sont tarés de manière à laisser passer les gaz à une pression déterminée; ces gaz entrent alors dans la chambre 3 et sont ensuite dirigés par la canalisation 35 vers le condenseur de l'appareil réfrigérateur.
La fig. 4 montre le fonctionnement du dispositif d'entraînement des lames vibrantes 10,
On utilise des aimants permanents orientés 13 et 14, c'est-à-dire dont la matière a reçu un traitement orientant la quasi-totalité des micel- les dans le sens longitudinal; ces aimants sont 'bridés sur une pièce 12 en métalamagnétique. La disposition des aimants est établie pour qu'il y ait toujours un pôle nord et un pôle sud en face des bobines 36 et 37 disposées de part et d'autre de ces aimants, comme représenté au dessin.
Les bobines inductrices 36 et 37 étant alimentées en courant alter- natif du secteurà un instant t, la polarité de la bobine 36 est par exemple nord et celle de la bobine 37 est sud. A cet instant, l'aimant permanent 13 est attiré par les pièces polaires 38 et 39 des bobines 36 et 37.
En utilisant les aimants orientés ou à trempe magnétique, on réa- lise une diminution de la consommation de courant électrique et une améliora- tion du facteur de puissance. En outre,la réduction de consommation a pour conséquence avantageuse une diminution de la température intérieure de l'appa- reil.
L'ensemble du compresseur est suspendu élastiquement dans une clo- che hermétique 40. La chambre 3 est en communication avec l'extérieur par un tube de cuivre 35 traversant la cloche. Les connexions électriques sont assu- rées à travers la cloche au moyen de perles de verre formant isolant.
Les équipages mobiles montés sur les lames vibrantes 10, 10' ont une période propre de vibration inférieure à celle du secteur.Lorsque l'appa- reil est alimenté en courant par ce dernier, ces équipages entrent en vibration à la fréquence du secteur et actionnent les pistons 16,16'. Ceux-ci effectuant la compression simultanément dans les deux cylindres 4, 4', de sorte que les efforts moteurs et les forces d'inertie sont constamment en opposition.
Ce flui- de esu aspiré dans les cylindres 4, 4' au moment de la course de recul des pis- tons 16, 16' par suite de la dépression engendrée dans les cylindres par ces pistons dont les garnitures d'étanchéité souples s'effacent sur leur périphérie pour laisser entrer le fluide, Lorsque le gaz frigorigène est comprimé da.ns les hambres de compression 32 des cylindres 4, 4',pendant la course de travail des pistons 16, 16', les soupapes de refoulement 5 laissent entrer ce gaz compri- mé dans la chambre 3, mais supposent à son retour, Le gaz comprimé est dirigé vers lecondenseur par letuyau de cuivre 35 qui traverse la cloche.
La tôle centrale 1 est de préférence solidarisée par soudure avec
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deux platines latérales 41, 42 servant de support aux éléments du circuit ma- gnétique ce qui assure une grande rigidité de l'ensemble. En outre, ceci per- met de monter les circuits magnétiques très facilement lorsque l'ensemble de l'appareil est déjà assemblé et facilite aussi beaucoup le réglage des entre- fers. Les circuits magnétiques sont soumis avantageusement après leur assem- blage à une imprégnation faisant adhérer fortement les bobines aux tôles ma- gnétiques pour empêcher ces dernières de vibrer.
Il y a lieu de remarquer que le dispositif décrit assure non seu- lement le refroidissement des culasses mais également la lubrification des pis- tons et le fonctionnement silencieux du compresseur. En effet, les pulsations se trouvent renfermées dans les canalisations décrites, la sphère 18 ne compor- tant qu'un trou capillaire permettant la sortie des gouttelettes d'huile, mais ne permettant pas aux pulsations de se propager dans la cloche et de faire vi- brer bruyamment cette dernière.
Aux fige 5 et 6, 43 désigne la tôle médiane de support des éléments du compresseur à commande électro-magnétique et 44 désigne l'une des lames vi- brantes de support d'un équipage mobile.Cette lame vibrante supporte, à son ex- trémité, une pièce 45 constituant, à sa partie supérieure, une chape 46 percée de trous 47 pour permettre le passage d'une vis ou d'un boulon 48 servant à sa fixation à l'extrémité de la lame vibrante 44.
La pièce 45 est percée, à sa partie médiane 49, de deux alvéoles 50 et 51 dans lesquels sont disposés deux aimants orientés 52, 53.
La partie inférieure 55 de la pièce 45 est conformée de façon à constituer une queue amincie qui est percée, à sa partie inférieure, d'un trou 56 pour permettre la fixation d'une tige 57 solidaire d'un piston, non repré- senté, qui se déplace à l'intérieur d'un cylindre 58. 59 désigne la culasse du compresseur et 60 la chambre unique de répartition de ce compresseur. Un trou taraudé 61 est percé dans la pièce 45 pour permettre la,fixation d'organes de tarage nécessaires a la régulation du compresseur.
La pièce 45 est avantageusement fabriquée en métal léger, tel qu' alliage d'alluminium ou autre métal conducteur et amagnétique, ce qui a pour ef- fet d'empêcher la. désaimantation des aimants 52, 53 lors du fonctionnement du compresseur., En effet, dans ce genre de compresseur, la fréquence du courant alternatif utili- sé, fourni par le réseau, étant d'environ 50 périodes et la section transversale de chacun des aimants étant appréciable, ces derniers ne suivent pas exactement le champ magnétique résultant, en raison des courants tourbillonnaires qui sont produits et qui agissent sur les aimants en produisant un effet démagnétisant au centre de ces derniers.
La pièce 45 étant conductrice, les courants tourbillonnaires sont engendrés également dans cette pièce, de sorte que lorsque celle-ci est soumise à un champ alternatif ou transitoire, comme c'est le cas dans les compresseurs à commande électro-magnétique, les courants tourbillonnaires créent un champ opposé au champ extérieur, de sorte que ces courants protègent les aimants de la désaimantation créée par les courants tourbillonnaires produits dans leur masseo
Dans certains cas, notamment lorsque la pièce 45 est fabriquée en alliage d'aluminium, elle peut être moulée directement sur les aimants 52, 53 disposés préalablement dans un mouleo
Aux figo 7 et 8, les mêmes numéros de référence désignent les mê- mes organes qu'aux fige 5 et 6.
La lame vibrante 44 supporte un linguet 62 formant, à sa partie su- périeure, une chape 47 analogue à la chape 47 formée par la pièce 45 à la figo 5.
Le linguet 62 comporte, à sa partie inférieure, des épaulements 63 contre lesquels s'appuient les aimants orientés 52, 53. Les aimants 52, 53 sont maintenus contre le linguet 62 par un cavalier 64 dont les branches sont enfilées dans des trous convenablement percés dans le linguet 62 et dans
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des trous percés de façon correspondante dans une barrette 65 dont l'extré- mité forme une queue 66 analogue à la queue 55 formée par la pièce 45 de la fig. 5.
Les extrémités 64a et 64b du cavalier 65 sont filetées pour per- mettre le visage d'écrous de fixation 66,
Comme dans l'exemple précédent, la queue 66 de la barrette 65 est reliée à la tige de piston 57.
67, 68 désignent les bobines inductrices du compresseur.
Le linguet 62, ainsi que la barrette 65, sont fabriqués de préfé- rence en métal amagnétique conducteur de l'électricité, de plus des bagues 699 70, 71 et 72 sont emmanchées à force à chacune des extrémités des deux aimants orientés 52 et 53. Ces bagues sont également fabriquées en métal amagnétique et conducteur, de sorte que des courants tourbillonnaires sont créés dans les ba- gues 69 à 72, ainsi que dans le linguet 62 et la barrette 65 lorsque le compres- seur est en fonctionnement, ce qui évite la désaimantation des aimants 52 et 53 pour les mêmes raisons qu'expliquées précédemment.
L'invention n'est d'ailleurs pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.
REVENDICATIONS.