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La présente invention est relative aux compresseurs ou pompes dans lesquels le ou les pistons sont entraînés par des organes vibrants, tels due des lames, dont la partie, qui est située le plus près des pistons, décrit une trajectoire arquée.
Dans ces compresseurs qui sont utilisés notamment dans l'industrie des réfrigérateurs, on évite le plus'souvent l'emploi d'articulations ou de liaisons bielle-manivelle, entre l'organe moteur vibrant et l'organe mené constitué par le piston, du fait des dimensions relativement petites de ces différents organes, ce qui conduirait à réaliser des articu- lations extrêmement fragiles qui seraient vite détériorées et qui seraient en outre la cause de bruits.
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four remédier à cet inconvénient dans les compresseurs ou pompes fonctionnant comme indiqué ci-dessus, le piston est généralement relié à l'organe qui l'entraîne au moyen d'une tige souple en corde à piano de faible section, afin que cette tige soit déformée élastiquement pendant le fonctionnement et que le piston, qui doit décrire une trajectoire rectiligne, ne .soit pas trop influencé.
Cette disposition, qui donne des résultats relativement satisfaisants, présente néanmoins différents inconvénients.
Lorsque la puissance à transmettre au¯,piston devient¯ importante, la tige de liaison doit avoir une section suffisante pour s'opposer à tout risque de flambage, ce qui peut avoir pour effet d'entraîner des défauts d'étanchéité ou de nuire à la bonne conservation des pièces en mouvement. De plus, les mouvements d'oscillation auxquels le piston est soumis ont pour effet de détériorer à la longue la garniture d'étan- ohéité dont il est muni.
La présente invention vise à remédier à ces différents inconvénients en créant un nouveau compresseur notamment pour fluide frigorigène.
Conformément à l'invention, le compresseur comporte un ou des pistons décrivant une trajectoire arquée dans le mouvement alternatif dans lequel ils sont entraînés au moyen d'organes élastiques à mouvement vibratoire entretenu électro- magnétiquement, ce compresseur comportant un ou des cylindres dont la cavité présente l'aspect d'une portion de tore dont la courbure est semblable à la trajectoire suivie par le ou les pistons.
Suivant une aubre caractéristique de l'invention, le cylindre arqué est fermé à l'une de ses extrémités au moyen d'une soupape dont la bordure est déformable élastique- ment et qui est disposée de façon que le plan qu'elle délimite soit une section droite du volume torique délimité par le cylindre.
Diverses autres caractéristiques de l'invention res-
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sortent d'ailleurs de la description qui suit.
Des formes de-réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples, au dessin annexé.
La fig. 1 est une coupe-élévation-partielle.-d'un compresseur réalisé suivant la présente invention. '
La fig. 2 est une coupe/partielle à plus grande échelle illustrant une modification.
La fig. 3 est une coupe partielle à plus grande échelle montrant un détail particulier de réalisation.
Le compresseur représenté à la fig. 1 est du type oscillant à commande électromagnétique. Ce compresseur est renfermé dans un boîtier étanche 1 fermé au moyen d'un couvercle 2.
3 désigne une pièce de support des différents organes du compresseurs cette pièce 3 étant reliée au boîtier 1 par des ressorts 4, afin que les vibrations qui ' sont transmises, pendant le fonctionnement, au support 3 constituant le corps du compresseur, soient affaiblies et ne soient en conséquence que peu ou pas perceptibles à l'extérieur dudit boîtier 1.
Le support 3 est relié par des pièces de liaison 5,6 à une lame souple 7, en acier à ressort par exemple, qui supporte une pièce amagnétique 8 contenant intérieurement des aimants permanents 9. Les aimants permanents 9, dont les axes sont parallèles, sont disposés de façon que leurs polarités soient opposées, puis qu'au repos, c'est-à-dire dans la position représentée au dessin, les extrémités de ces'aimants faisant saillie de la pièce 8 soient placés dans les intervalles séparant les trois pôles formés respectivement par deux éléments identiques d'un circuit magnétique, non apparents au dessin, portés par le support 3.
La partie magnétique du compresseur peut d'ailleurs être réalisée de façons différentes.
La partie inférieure de la pièce 8 forme une patte il) traversée par une pièce de fixation 11 d'une tige de liaison
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12 servant à relier la patte 10 à un piston 13 qui est mû alternativement lorsque le compresseur est en fonctionnement du fait du mouvement dans lequel la pièce 8 est-entraînée lors de l'excitation, au moyen d'un courant alternatif.-de fréquence déterminée, du circuit magnétique inducteur dont les aimants 9 constituent les éléments induits.
Le mode de fonctionnement de ce type de machine étant bien connu, il n'est pas décrit en détail ci-après.
A sa partie inférieure, le support 3 porte ou forme une calotte 14 sur laquelle est fixée,une pièce 15 dénommée ci-après bloc cylindre.
Comme cela apparaît au dessin, le bloc cylindre 15' et la calotte 14 délimitent une chambre 16 dans laquelle le fluide est transvasé pendant la course de compression du piston 13, cette chambre 16 étant reliée, au moyen de conduits non représentés, au circuit récepteur du compresseur, circuit qui peut notamment être celui d'un appareil réfrigérateur,
Le bloc cylindre 15 comporte un cylindre 17 de section intérieure circulaire mais de direction longitudinale arquée, de façon que ce cylindre présente une courbure semblable à la trajectoire décrite par le piston 13 lorsqu'il est entraîné lors de l'excitation du circuit magnétique inducteur.
La forme particulière conférée aux parois du cylindre 17 permet de relier le piston 13 à la pièce 11 au moyen d'une tige 12 semi-rigide, telle qu'une corde à piano, de relativement grande section. Cette disposition permet d'éviter ou de réduire les risques de flambage de la tige 12 lorsque cette dernière transmet au piston 13 des efforts importants.
Suivant la forme de réalisation représentée à la fig. l, le bloc cylindre 15 est par exemple fabriqué en fonte et le cylindre 17 est usiné en le montant sur une machine dont le chariot, supportant ce bloc cylindre, décrit, au fur et à mesure de l'usinage réalisé au moyen d'un outil tournant, une trajectoire convenable.
La rectification'et le polissage des parois du
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cylindre 17 sorit ensuite effectués au moyen d'un Outil à polir, tel qu'une olive en caoutchouc durci.
La partie du bloc cylinre 15,qui se trouve enfermée dans la chambre 16, supporte, par 1'intermédiaire d'une plaque perforée 18, fixés par exemple par des vis 19, une tige 20 à l'extrémité de laquelle est montre une soupape 21.
Comme cela apparaît en particulier à la fig. 3, la soupape 21 est fabriquée exactement de la même façon que le piston 13. Ces deux derniers organes comportent une coupelle métallique 22 servant au maintien d'une coupelle ,23 fabriquée en caoutchouc synthétique dont les parois latérales sont coniques et. vont en s'amincissant de façon que lesdites coupelles 23 appuient contre les parois du cylindre seulement par leur bord périphérique extrême.
Les coupelles métalliques 22 sont conformées de façon qu'elles laissent libre, entre leurs bords extérieurs et le cylindre, un espace annulaire de relativement rande section.
La section du cylindre 17 étant partout la même, la coupelle 23 du piston est soumise à des déformations très faibles et, de plus, les déformations qu'elle subit, notamment au moment de la course d'aspiration pour permettre au fluide contenu dans le boîtier 1 d'entrer dans le cylindre 17, sont réparties de façon homogène sur toute sa périphérie, puisque la trajectoire de ce piston correspond sensiblement à la courbure des parois du cylindre.
Il en résulte que de très faibles déformations de la coupelle 23 du piston 13 permettent néanmoins un très bon remplissage du cylindre 17.
Etant donné que la pression, qu'exerce sur la.paroi du cylindre le uord périphérique de la coupelle 23 de la soupape, est également faible, le transvasement depuis le cylindre 17 jusqu'a la chambre 16 s'effectue dès que la pression dans ce cylindre 17 commence à dépasser celle régnant dans la chambre 16. Il s'ensuit que ce transvasement a lieu pendant une fraction relativement grande de la course de
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compression du piston 13 et qu'en conséquence la vitesse de passage du fluide entre le bord de la soupape et la paroi du cylindre demeure toujours faible.
La grande flexibilité de la coupelle 23 de la soupape a pour effet que le fluide sous pression contenu dans la chambre 16 applique, dès le début de la course d'aspiration du piston 13, cette coupelle contre la paroi du cylindre, en assurant ainsi une étanchéité totale, ce qui évite tout retour de fluide depuis la chambre 16 jusqu'au cylindre 17 pendant la course d'aspiration du piston, comme cela se produit fré- quemment dans les machines à clapet automatique.
Un autre avantage de la disposition suivant l'in- . vention réside dans le fait que l'espace nuisible, en fin de cour'se de compression, est extrêmement réduit puisque le piston 13 est placé parallèlement à la soupape 21, lorsqu'il atteint son point mort en fin de course dé compression. De plus la forme de la soupape étant semblable à celle du piston, ce dernier l'emboîte en partie, ce qui réduit encore le volume de l'espace nuisible.
La fige 2 illustre une variante de réalisation de la disposition décrite ci-dessus en référence à la fige 1.
Suivant cette variante, le cylindre 17 est cons- titué par un tube 24. Le tube 24 est directement noyé dans le bloc cylindre 15.
Pour fabriquer le bloc cylindre de la fig. 2, il est avantageux de procéder de la façon suivante.
Le tube 24, qui peut par exemple être fabriqué en acier Martin, est tout d'abord calibré et traité de façon qu'il présente un état de surface convenable sur ses parois destinées à constituer celles du cylindre. Ce tube est ensuite cintré sur une machine appropriéo suivant un rayon de courbure convenable. L'opération de cintrage du tube est de préférence effectuée en remplissant tout d'abord ce dernier, afin qu'il n'y ait pas de risquesd'ovalisation du tube.
Ces opérations préliminaires étant effectuées, le
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tube est ensuite tronçonné, puis sa paroi interne est rectifiée, durcie et amenée aux cotes définitives.
Cette dernière opération est effectuée, par exemple, en enfonçant dans le segment de tube découpé une bille en carbure de tungstène dont le diamètre est égal à celui que doit avoir le cylindre terminé. L'utilisation d'un bille en carbure de tungstène permet d'obtenir un très bon état de surface et, du fait de l'action de matriçage qu'exerce la bille sur ce tube pendant son enfoncement, les parois de ce dernier sont durcies en même temps qu'elles sont convenable- - ment rectifiées.
Le segment de tube arqué ainsi obtenu est ensuite enrobé dans le bloc cylindre 15 fabriqué en alliage léger ou à base de Zn, tel que celui connu sous le nom de Zamac.
Ce bloc cylindre est moulé sous pression directement sur le segment de tube 24, cette opération de moulage étant effectuée en atmosphère réductrice, afin que la paroi interne du tube 24 ne risque pas d'être oxydée.
Une dernière opération de fabrication consiste en un glaçage des parois internes du tube 24, ce glaçage pouvant par exemple être effectué par une machine à mouvement pendu- laire supportant une olive en caoutchoue dont la trajectoire est confondue avec le rayon de courbure du tube 24.
La fig. 3 montre un mode particulier de réalisation de la liaison entre le piston 13 et la patte 10 de la pièce 8 contenant les aimants. Cette disposition permet d'annihiler complètement les risques de flambage de la tige .12, normalement employée, tout en conférant à la transmission du mouvement depuis la patte 10 jusqu'au piston 13 une certaine souplesse.
Suivant la fig. 3, le piston 13 est porté par une pièce 25 qui présente un filetage 26 et une queue 27 de forme conique dont l'extrémité 27a est arrondie et durcie par un fragment approprié. L'extrémité 27a de la queue 27 est destinée à prendre appui dans le fond d'un
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évidement 28 que présente la pièce 11 traversant la patte 10. Cette pièce 11 présente aussi un filetage 29. Les filetages 26 et 29 sont utilisés pour le vissage des spires terminales d'un ressort 30 qui est monté de façon que sa partie comprise entre les filetages 26 et 29 soit sous tension, afin que l'extrémité 27a de la queue 27 soit -toujours appliquée contre le fond de l'évidement 28.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réali- sation représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.
REVENDICATIONS
1 - Compresseur notamment pour fluide frigorigène, comportant au moins un piston commandé par une lame élastique encastrée .soumise à un mouvement vibratoire entretenu électro- magnétiquement, caractérisé en ce que le piston (13) est déplacé dans un cylindre arqué (17) délimitant une cavité en forme de segment de tore dont le rayon de courbure est approxi- mativement égal à la longueur d'un rayon reliant son axe théorique au centre de courbure moyen de la lame (7).