Groupe moto-compresseur, notamment pour installations frigorifiques. La présente invention a pour objet un groupe moto-compresseur, notamment pour installations frigorifiques.
Suivant l'invention, ce groupe moto- compresseur comporte au moins un cylindre oscillant disposé latéralement par rapport<B>à</B> un prolongement de l'arbre du moteur et dont le piston est commandé par une pièce montée excentriquement sur cet arbre, ce cylindre aspirant directement dans'un carter étanche renfermant moteur et compresseur, ledit<B>cy-</B> lindre étant muni d'une soupape de refoule ment débouchant dans un colleeteur aboutis sant dans une chambre séparatrice munie d'un dispositif automatique de retour d'huile dans le carter du compresseur, ce dispositif assurant le démarrage<B>à</B> vide du groupe ainsi que la lubrification des organes,
le tout dans le but de réaliser ainsi un ensemble de construction et<B>de</B> fonctionnement économi ques, absolument étanche et ne nécessitant pratiquement aucun entretien.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, une forme d'exécution du groupe moto-compresseur faisant l'objet de l'inven tion, celle-ci étant<B>à</B> commande électrique et destinée<B>à</B> être appliquée<B>à</B> une installation frigorifique pour usages domestiques: Fig. <B>1</B> est une vue en verticale de l'en semble du groupe;
Fig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne II---#II de la fig. <B>1;</B> Fig. <B>3</B> est une vue d'en dessus<B>du</B> carter, suivant la ligne IH-III de la fig. <B>1;</B> Fig. 4 est une coupe<B>à</B> plus grande échelle d'une partie de la fig. <B>1;</B> Fig. <B>5</B> est un détail montrant la disposi- fion des bornes d'arrivée de courant au moteur;
Fig. <B>6</B> est un schéma d'ensemble montrant le circuit de graissage, le circuit électrique d'alimentation du moteur, et le parcours du fluide comprimé.
Le groupe représenté au dessin comporte un compresseur<B>à</B> cylindre unique commandé" par un moteur électrique. L'arbre<B>1</B> du rotor <B>22</B> du moteur est disposé verticalement. Il est supporté<B>à</B> son extrémité inférieure par une crapaudine constituée par une bille<B>3</B> prenant appui sur une butée 4 supportée elle-même par un anneau<B>5 à</B> ouverture élastique<B>5</B> qui s'engage dans une gorge ou dans un loge ment annulaire d'un palier inférieur<B>6.</B> Ce palier est ménagé dans une cage<B>7</B> consti tuant logement pour le compresseur propre ment dit et qui est obturé par un couvercle <B>8</B> dans lequel est ménagé un deuxième palier <B>9</B> pour le guidage de l'arbre<B>1.</B>
L'arbre<B>1,</B> commandé par le moteur élec trique, comporte entre les paliers<B>6</B> et<B>9</B> un tourillon excentré<B>10</B> qui s'engage dans un #il d'entraînement<B>11</B> d'un piston 12 (fig. 2) monté dans un cylindre oscillant<B>13</B> qui com porte, d'une part, dans son fond un orifice d'aspiration 14 (fig. 2) obturé par un clapet automatique<B>15</B> et, d'autre part, un orifice d'aspiration complémentaire 45 ménagé dans sa paroi -et ouvert #à fin de course du piston.
Le cylindre comporte, en outre,, un orifice de re foulement<B>1,6</B> muni #d'un clapet<B>17</B> égaJement automatique et débouchant dans une chambre <B>18</B> en communication avec un canal<B>19</B> ménagé dans un arbre 20 solidaire du cylindre oscillant <B>13</B> dont il constitue pivot. Cet arbre. maintenu <B>à</B> son extrémité supérieure dans un palier 21 du couvercle<B>8,</B> est supporté<B>à</B> son extrémité inférieure par une crapaudine à bille 22 présentant un agen#ment analogue<B>à</B> la cra paudine<B>3</B> de l'arbre<B>1</B> du moteur.
Tout l'ensemble ainsi constitué est logé après montage et vérification éventuelle<B>à</B> l'intérieur d'un carter<B>26</B> convenablement soudé, et constitue ainsi un bloc-compresseur complètement étanche, surmonté d'un sépa rateur d'huile<B>29</B> auquel aboutit un tuyau <B>23,</B> soudé sur le carter<B>26</B> et relié au canal <B>19</B> par un fourreau ondulé 24 muni d'un ressort d'application 25. Une tubulure d'aspî- ration <B>27</B> (fig. <B>6)</B> est ménagée pour le retour des gaz venant de l'évaporateur d'une instal lation frigorifique, ainsi qu'une communica tion<B>28</B> pour le refoulement au condenseur de cette installation.
Le séparateur d'huile<B>29</B> contient un dis- positif de retenue<B>30</B> constitué par un organe de contact en laine de verre, tournure métal lique ou autre dans la forme d'exécution re présentée, mais qui peut être tout dispositif équivalent, et<B>à</B> la partie inférieure de cette enceinte<B>29,</B> qui forme récupérateur d'huile, est ménagé un orifice<B>31</B> débouchant au- dessus d'une coupe<B>32</B> fixée sur le rotor 2 du moteur qu'elle recouvre.
L'orifice<B>31</B> est obturé par un clapet<B>33</B> (fig. <B>1</B> et 4)<B>à</B> fermeture automatique, au- dessous duquel est disposée une tige 34 cou lissant librement dans un logement de l'ar bre<B>1</B> et dans un collet<B>35</B> de laquelle s'en gagent les extrémités de deux balanciers<B>36</B> munis<B>à</B> leurs extrémités extérieures de contrepoids<B>37</B> et articulés sur des tourillons <B>38</B> solidaires de l'arbre<B>1</B> (fig. <B>6).</B>
Chacune des bornes d'arrivée du courant au moteur électrique comporte (fig. <B>5)</B> une tige<B>39</B> traversant le carter<B>26, à</B> l'intérieur d'un fourreau isolant 40, par exemple en porcelaine, maintenu par un écrou d'étan chéité 41. L'extrémité extérieure de chaque tige reçoit un conducteur 42 d'arrivée de courant, tandis que l'extrémité intérieure s'applîque sur un contact<B>à</B> ressort 43 soli daire de la borne du moteur.
Le fonctionnement du groupe représenté et décrit est le suivant: Pendant la rotation du rotor 2, le piston 12, animé d'un mouvement alternatif dans son cylindre<B>13</B> qui oseille lui-même autour de son support ou arbre 20, aspire dans la cage<B>7</B> et le carter<B>26</B> le fluide amené<B>à</B> ce carter par la tubulure<B>27.</B>
L'aspiration du piston 12 s'effectue tout d'abord par le clapet<B>15</B> puis, lorsque l'arête 44 du piston (fig. 2) vient découvrir l'orifice 45 ménagé dans la paroi du cylindre<B>13,</B> il se produit une aspiration complémentaire desti née<B>à</B> assurer le remplissage parfait de ce cylindre avant le début de la course de com pression.
Le fluide aspiré est refoulé par le clapet <B>17,</B> la chambre<B>18</B> et la canalisation<B>23</B> dans l'enceinte<B>29</B> où ce fluide est débarrassé de Fhuile qu'il peut contenir en suspension. L'huile se rassemble<B>à</B> la partie inférieure de l'enceinte<B>29</B> et, tant que le compresseur fonctionne, les balanciers<B>36</B> étant mainte nus dans la position horizontale indiquée en fig. 4 par la force centrifuge, le clapet<B>33</B> reste fermé.
Lorsque le moteur s'arrête, les masses pe santes<B>37</B> s'abaissent et amènent les balan ciers dans la position indiquée en pointillé dans la fig. <B>6,</B> en déterminant ainsi un sou lèvement de la tige 34 qui vient ouvrir le clapet<B>33,</B> en déterminant l'écoulement de l'huile dans la coupe<B>392.</B> L'huile se rassemble ainsi dans cette coupe et, lors d'une nouvelle remise en marche du compresseur, cette huile est centrifugée pour s'échapper par le pour tour du carter dans les canalisations pré vues<B>à</B> cet effet et sans pouvoir s'infiltrer dans le rotor.
D'autre part, au moment de la remise en marche, le clapet<B>33</B> étant ouvert met en communication l'intérieur du carter<B>26</B> avec le refoulement<B>29-23,</B> ce qui permet ainsi une mise en marche<B>à</B> vide du compresseur.
Le groupe décrit réalise un ensemble dans lequel les paliers convenablement rapprochés encadrent la partie où se produit l'effort ré sistant alternatif du piston, l'arbre du rotor proprement dit étant ainsi placé en porte-à- faux sans aucun palier<B>à</B> son extrémité exU- rieure. La disposition décrite limite<B>à</B> une va leur très faible les frottements qui sont loca <I>lisés</I><B>à</B> la zone des paliers, tandis que, d'autre part, l'oscillation du cylindre n'ayant qu'une valeur très faible ne tend pas<B>à</B> effectuer un battage ou une émulsion de l'huile de grais sage.
La séparation de l'huile contenue dans le fluide refoulé par le compresseur pourra être effectuée par des moyens mécaniques ou autres, par exemple en utilisant la vitesse de circulation du fluide contenant en suspen sion cette huile. Le cylindre compresseur pourrait comporter un seul des orifices d'as piration 14 ou 45.
Le compresseur pourra présenter toute puissance voulue et le groupe représenté et décrit pourra s'appliquer aux installations frigorifiques de toute nature, plus particuliè rement aux installations ménagères ou do mestiques, ce groupe moto-compresseur pou vant être utilisé dans tous les cas où l'on<B>dé-</B> sire obtenir la compression d'un fluide élasti que ou non.
Au lieu d'un seul cylindre et d'un seul piston, on pourrait prévoir des formes d'exé cution présentant plusieurs cylindres dispo sés, avec leurs pistons, latéralement par rap port au prolongement de l'arbre du moteur. Ces cylindres pourraient être<B>à</B> double effet. De préférence, dans les formes d'exécution présentant plusieurs cylindres, ceux-ci seront disposés dans différentes directions radiales par rapport<B>à</B> l'arbre du moteur. Mais, dans certaines formes d'exécution, les cylindres pourront osciller autour d'un arbre commun <B>à</B> l'intérieur duquel est ménagé un canal pour le refoulement de ces cylindres.
Motor-compressor unit, in particular for refrigeration installations. The present invention relates to a motor-compressor unit, in particular for refrigeration installations.
According to the invention, this motor-compressor unit comprises at least one oscillating cylinder disposed laterally with respect to an extension of the motor shaft and the piston of which is controlled by a part mounted eccentrically on this shaft. , this cylinder sucking directly into a sealed casing enclosing the motor and compressor, said <B> cylinder </B> liner being provided with a discharge valve opening into a collector ending in a separating chamber fitted with a device automatic oil return to the compressor crankcase, this device ensuring the <B> empty </B> starting of the unit as well as the lubrication of the components,
the whole with the aim of thus achieving a whole of construction and <B> of </B> economical operation, absolutely waterproof and requiring practically no maintenance.
The appended drawing represents, <B> to </B> by way of example, one embodiment of the motor-compressor unit forming the subject of the invention, the latter being <B> to </B> electrical control and intended <B> to </B> be applied <B> to </B> a refrigeration installation for domestic use: Fig. <B> 1 </B> is a vertical view of the entire group;
Fig. 2 is a cross section taken along the line II --- # II of FIG. <B> 1; </B> Fig. <B> 3 </B> is a top view <B> of the </B> casing, along the line IH-III of fig. <B> 1; </B> Fig. 4 is a section <B> to </B> on a larger scale of part of FIG. <B> 1; </B> Fig. <B> 5 </B> is a detail showing the arrangement of the current supply terminals to the motor;
Fig. <B> 6 </B> is a general diagram showing the lubrication circuit, the electric motor supply circuit, and the path of the compressed fluid.
The group shown in the drawing comprises a compressor <B> with </B> single cylinder controlled "by an electric motor. The shaft <B> 1 </B> of the rotor <B> 22 </B> of the motor is arranged vertically. It is supported <B> at </B> its lower end by a slider formed by a ball <B> 3 </B> resting on a stopper 4 itself supported by a ring <B> 5 at < / B> elastic opening <B> 5 </B> which engages in a groove or in an annular housing of a lower bearing <B> 6. </B> This bearing is provided in a cage <B> 7 </B> constituting a housing for the compressor proper and which is closed by a cover <B> 8 </B> in which is provided a second bearing <B> 9 </B> for guiding the tree <B> 1. </B>
The shaft <B> 1, </B> controlled by the electric motor, comprises between the bearings <B> 6 </B> and <B> 9 </B> an eccentric journal <B> 10 </ B > which engages in a #driving eye <B> 11 </B> of a piston 12 (fig. 2) mounted in an oscillating cylinder <B> 13 </B> which comprises, with a on the one hand, in its bottom a suction orifice 14 (fig. 2) closed by an automatic valve <B> 15 </B> and, on the other hand, an additional suction orifice 45 formed in its wall -and open # at the end of the piston stroke.
The cylinder also includes a <B> 1.6 </B> discharge orifice fitted # with a valve <B> 17 </B> also automatic and opening into a chamber <B> 18 </ B> in communication with a channel <B> 19 </B> formed in a shaft 20 integral with the oscillating cylinder <B> 13 </B> of which it constitutes a pivot. This tree. maintained <B> at </B> its upper end in a bearing 21 of the cover <B> 8, </B> is supported <B> at </B> its lower end by a ball clamp 22 having an agen # ment similar <B> to </B> the cra paudine <B> 3 </B> of the shaft <B> 1 </B> of the motor.
The whole assembly thus formed is housed after assembly and possible verification <B> inside </B> a suitably welded housing <B> 26 </B>, and thus constitutes a completely sealed compressor unit, topped with an oil separator <B> 29 </B> which ends with a pipe <B> 23, </B> welded to the crankcase <B> 26 </B> and connected to the channel <B> 19 < / B> by a corrugated sleeve 24 provided with an application spring 25. A suction pipe <B> 27 </B> (fig. <B> 6) </B> is provided for the return gases coming from the evaporator of a refrigeration installation, as well as a communication <B> 28 </B> for the delivery to the condenser of this installation.
The oil separator <B> 29 </B> contains a retaining device <B> 30 </B> consisting of a contact member made of glass wool, metal turn or other in the embodiment. shown, but which can be any equivalent device, and <B> to </B> the lower part of this enclosure <B> 29, </B> which forms an oil collector, an orifice <B> 31 </B> emerging above a cup <B> 32 </B> fixed to the rotor 2 of the motor which it covers.
The port <B> 31 </B> is closed by a valve <B> 33 </B> (fig. <B> 1 </B> and 4) <B> with </B> automatic closing, at - below which is disposed a rod 34 neck freely smoothing in a housing of the shaft <B> 1 </B> and in a collar <B> 35 </B> from which the ends of two balances engage <B> 36 </B> fitted <B> at </B> their outer ends with counterweights <B> 37 </B> and articulated on journals <B> 38 </B> integral with the shaft <B > 1 </B> (fig. <B> 6). </B>
Each of the terminals for supplying current to the electric motor comprises (fig. <B> 5) </B> a rod <B> 39 </B> passing through the casing <B> 26, inside </B> an insulating sheath 40, for example made of porcelain, held by a sealing nut 41. The outer end of each rod receives a current supply conductor 42, while the inner end is applied to a contact <B> to </B> spring 43 of the motor terminal.
The operation of the group shown and described is as follows: During the rotation of the rotor 2, the piston 12, driven by a reciprocating movement in its cylinder <B> 13 </B> which sorrel itself around its support or shaft 20, sucks into the cage <B> 7 </B> and the casing <B> 26 </B> the fluid brought <B> to </B> this casing by the tubing <B> 27. </B>
The suction of the piston 12 is carried out first of all by the valve <B> 15 </B> then, when the edge 44 of the piston (fig. 2) comes to discover the orifice 45 made in the wall of the cylinder. <B> 13, </B> there is an additional suction intended <B> to </B> ensure the perfect filling of this cylinder before the start of the compression stroke.
The fluid sucked in is delivered through the valve <B> 17, </B> the chamber <B> 18 </B> and the pipe <B> 23 </B> into the chamber <B> 29 </B> where this fluid is freed from the oil which it may contain in suspension. The oil collects <B> at </B> the lower part of the enclosure <B> 29 </B> and, as long as the compressor is running, the rockers <B> 36 </B> being kept bare in the the horizontal position indicated in fig. 4 by centrifugal force, the valve <B> 33 </B> remains closed.
When the engine stops, the heavy masses <B> 37 </B> are lowered and bring the balancers into the position shown in dotted lines in fig. <B> 6, </B> thus determining a lifting of the rod 34 which opens the valve <B> 33, </B> by determining the flow of oil in the cup <B> 392. </B> The oil thus collects in this cup and, when the compressor is restarted, this oil is centrifuged to escape through the circumference of the crankcase in the pipes provided <B> to < / B> this effect and without being able to infiltrate into the rotor.
On the other hand, when restarting, the valve <B> 33 </B> being open puts the inside of the housing <B> 26 </B> in communication with the discharge <B> 29-23 , </B> thus allowing the compressor to be started <B> at </B> empty.
The group described produces an assembly in which the bearings, suitably close together, frame the part where the reciprocating resistance force of the piston occurs, the shaft of the rotor proper being thus placed in cantilever without any bearing <B> at </B> its outer end. The arrangement described limits <B> to </B> a very low value the friction which is localized <I>lized</I> <B> to </B> the area of the bearings, while, on the other hand the oscillation of the cylinder having only a very low value does not tend <B> to </B> effect a wise beating or emulsion of the fat oil.
The separation of the oil contained in the fluid delivered by the compressor can be carried out by mechanical or other means, for example by using the speed of circulation of the fluid containing this oil in suspension. The compressor cylinder could have only one of the suction ports 14 or 45.
The compressor can have any desired power and the group shown and described can be applied to refrigeration installations of any kind, more particularly to household or domestic installations, this motor-compressor unit being able to be used in all cases where the one <B> wished to obtain the compression of an elastic fluid or not.
Instead of a single cylinder and a single piston, one could provide forms of execution having several cylinders arranged, with their pistons, laterally with respect to the extension of the motor shaft. These cylinders could be <B> double acting </B>. Preferably, in the embodiments having several cylinders, these will be arranged in different radial directions with respect to <B> to </B> the motor shaft. However, in certain embodiments, the cylinders will be able to oscillate around a common shaft <B> within </B> the interior of which is provided a channel for the delivery of these cylinders.