Compresseur rotatif. La présente invention est relative à un compresseur rotatif dans lequel la compres sion est obtenue par la rotation dans une chambre cylindrique, d'un piston dont les surfaces actives sont formées par les surfaces de deux segments d'un cylindre moindre que la moitié du cylindre et de rayon égal à celui de la chambre cylindrique.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du com presseur établi suivant la présente invention. Dans ce dessin Fig. 1 est une coupe verticale du com presseur suivant la ligne<B>1-1</B> de fig. 2, montrant le piston en élévation de bout; Fig. 2 est une coupe verticale axiale prise pratiquement par le centre de la fig. 1; Fig. 3 et 4 sont des vues schématiques montrant les différentes positions prises par le piston et sa pièce de guidage au cours des périodes d'échappement et d'aspiration respectivement ;
Fig. 5, 6, 7 et 8 sont des vues schéma tiques montrant le piston dans quelques- unes des différentes positions qu'il occupe pendant son cycle de rotation, et Fig. 9 est une coupe schématique du piston et de ses moyens de guidage. Comme montré en fig. 1, le compresseur représenté comporte un corps a à cfïer4ise d'eau de refroidissement b entourant la chambre cylindrique c, dans laquelle se meut le piston d.
Ce dernier présente la forme de deux segments juxtaposés dont les sur faces convexes ou pourtours extérieurs ont le même rayon que la chambre cylindrique c, dans laquelle le piston travaille, le piston portant des lames d'étanchéité e logées dans des rainures f de faon à pouvoir s'y dé- placer, afin de rester en contact permanent avec la paroi cylindrique de la chambre c, quelle que puisse être la position du piston dans la chambre.
Le piston d est actionné par un arbre rotatif g tournant dans un coussinet i dis posé en position excentrée dans le fond ai du corps du compresseur a. L'excentricité de ce coussinet i par rapport à la chambre cylindrique c, c'est-à-dire la distance entre les deux centres x, <I>y</I> (fig. 1) du coussinet et de la chambre, respectivement, corres pond à la moitié de la hauteur h entre le milieu de la face du piston d et la paroi de la chambre c lorsque le piston se trouve dans la position montrée en fig. 1, c'est-à- dire lorsqu'il remplit complètement la partie supérieure de la chambre c.
Pour la commodité -de la description, les faces plates du piston, en distinction des faces courbes et des bords de rencontre de celles-ci, sont considérées comme étant les extrémités du piston, la distance au travers du piston entre lesdits bords de rencontre étant désignée comme "axe ma jeur" du piston, tandis que la distance au travers du piston entre les milieux des faces courbes du piston est désignée comme "axe mineur" du piston, ces deux axes étant dis tingués de l'axe longitudinal traversant le piston d'une extrémité à l'autre.
Une des extrémités du piston d présente une glis sière<I>j</I> dans laquelle s'engage une pièce<I>m</I> de forme sensiblement carrée rigidement montée sur l'arbre g et servant à l'entraîne ment du piston<I>d.</I> Les parois latérales<I>k</I> et l de la glisssiére <I>j</I> sont parallèles et entre elles la pièce m, qui a des faces parallèles correspondantes, s'engage à joint coulissant, ces parois étant parallèles avec l'axe majeur du piston d.
Le fond i se trouvant à l'extrémité op posée de la chambre cylindrique supporte, dans un coussinet s, un arbre court r dont la partie terminale intérieure q présente un profil sensiblement carré et s'engage à joint coulissant dans une glissière p à parois parallèles formée dans l'extrémité adjacente du piston d. L'arbre r est coaxial à la chambre c, et l'axe longitudinal de la glis sière p est perpendiculaire à celui de la glissière j.
Chacune des faces plates du piston d est pourvue de lames d'étanchéité tc, comme montré en fig. 1 dans une de ces faces, établissant un joint étanche aux extrémités du piston.
Si, pour la commodité, on suppose que le compresseur est à la phase de son cycle d'opération indiquée par la fig. 1, le fonc tionnement du compresseur décrit est le suivant Dans la phase indiquée, la glissière j se trouve être placée horizontalement avec sa paroi 7e située en haut et le piston d remplit complètement la partie de la chambre c comprise entre les points 1, 2 et 3 de la fig. 1.
Si l'on imprime alors un mouvement de rotation à l'arbre ,g, par exemple dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre, en regard des fig. 1, 3, 4, 6 et 7, le piston d sera entraîné et glissera sur la pièce m sur une distance dépendant de l'angle dont tourne ledit arbre, pour arriver plus tard dans la position verticale, dans laquelle il est montré en fig. 3, lorsque l'arbre g aura effectué un quart de révolution. Au cours de ce mouvement du piston d, la face supérieure de celui-ci s'est écartée progressivement de la parois de la chambre c et a commencé à aspirer du fluide par les orifices d'admission n ménagés dans le corps de compresseur a.
Quand l'arbre g aura tourné d'un second quart de tour, le piston d reviendra à nou veau dans une position horizontale, similaire à celle qu'il occupait en fig. 1, mais cette fois-ci ce sera la paroi l de la glissière j qui se trouvera en haut au lieu de la paroi k comme en fig. 1.
Il s'ensuit donc que pour un demis-tour de l'arbre ,g en passant de la position mon trée en fig. 1 à la position montrée en fig. 4, le piston d a refoulé par les orifices de refoulement o le fluide qui se trouvait sous lui et qui avait été admis par les orifices d'admission n.
Si le mouvement de rotation de l'arbre y se continue d'une nouvelle demi-révolution, le piston d effectuera le même mouvement que précédemment, en renouvelant son travail d'aspiration, de compression et de refoule ment, et reviendra dans sa position montrée en fig. 1 dans laquelle la paroi k de la glis sière j sera de nouveau tournée en haut. On conçoit ainsi pour chaque révolution complète de l'arbre y, on a deux phases d'aspiration et de refoulement.
Comme le montre clairement les fig. et 8, étant donné la perpendicularité des glissières j et p et la position relative de la partie carrée cf dans la glissière<I>p,</I> la fonction de ces moyens est de guider en tout temps le piston d qui conti nuera sa course de rotation sans jamais frotter contre la paroi de la chambre c avec laquelle les lames d'étanchéité e sont seules en contact, ledit piston étant, pendant sa rotation, forcé de glisser dans des directions telles que son axe longitudinal suit le chemin d'une génératrice d'un cylindre géométrique dont l'axe est excentré par rapport à celui de la chambre cylindrique et est, en un point de ce chemin, en aligne ment avec l'axe de la chambre.
Les fig. 6 et 7 montrent les positions relatives de la glissière j et de sa pièce d'entraînement m comparativement à la position occupée à ce moment-là par la glissière opposée p et la partie carrée q (fig. 5 à 8). On comprend par suite que l'arbre r pourra servir à trans mettre le mouvement de rotation à une deuxième, troisième ou quatrième unité de compression suivant l'importance du groupe compresseur.
Le débit d'un compresseur de ce genre peut être déterminé de la façon suivante L'aire de l'espace en forme de croissant ayant la hauteur la (fig. 1) comprise entre la paroi de la chambre et le piston est multipliée par la longueur , de la chambre, ce qui donne le débit pour une demi-révolu- tion du piston.
La disposition qui vient d'être décrite permet de réaliser d'une manière très simple un compresseur conçu de telle façon que le piston est refroidi sur toutes ses faces, d'où résulte une adduction rapide des calories et partant une augmentation du rendement volumétrique du compresseur, les fuites dans celui-ci étant très limitées.
Bien que dans la forme d'exécution sus- décrite le piston soit actionné par un arbre excentré et guidé par un arbre coaxial, on com prend qu'il pourrait tout aussi bien être action né par l'arbre coaxial et être guidé par l'arbre excentré, ou il pourrait être actionné par les deux arbres si ceux-ci sont reliés par un engrenage, ce qui peut être utile dans de grandes unités. Ou encore, le piston pourrait être actionné par un maneton de manivelle sur un arbre excentré, le maneton de ma nivelle passant par l'axe de la chambre, avec un arbre coaxial et une pièce carrée pour des buts de guidage.