Compresseur à membrane. La présente invention se rapporte aux compresseurs à membrane, notamment pour la compression de gaz, dans lesquels un pis ton de pompe communique, par l'intermé diaire d'un liquide lubrifiant (huile ou gly cérine), un mouvement de va-et-vient à une membrane, oscillant dans une chambre, mé nagée entre deux plateaux, entre les bords desquels cette membrane est serrée à sa péri phérie et dont l'un porte des clapets d'aspi ration et -de refoulement du fluide à compri mer par le mouvement de la membrane, tan dis que l'autre plateau est percé de trous per mettant le passage du liquide déplacé par le piston.
Dans des compresseurs de ce genre, il est bon de pouvoir déceler immédiatement des fuites de gaz ou de liquide lubrifiant .dès que la membrane est percée. La membrane peut en effet être perforée ou fissurée, du côté du plateau à gaz ou plateau porte- clapets, par une particule métallique ou autre particule dure pénétrant par les tuyau- teries et le clapet d'aspiration dans la cham bre de compression entre le plateau porte- clapets et la membrane; cette particule finit par emboutir et percer la membrane.
Du côté du plateau à trous pour le passage du liquide lubrifiant, la membrane peut être perforée de la même façon sous l'action d'une particule dure se trouvant sur ce plateau. D'autre part, à la suite d'un fonctionnement prolongé du compresseur, le métal de la mem brane se fatigue et se fissure et il apparaît une ou plusieurs petites fentes en divers points de la membrane.
Comme il résulte de cette perforation ou fissure de la membrane une perte de rende ment très sensible du compresseur et des in convénients qui, au bout d'un certain temps, forcent d'arrêter la machine, il y a intérêt à être averti immédiatement, et de façon sûre, d'une perforation ou fissure dans la mem brane.
On s'aperçoit bien, il est vrai, que le fonctionnement du compresseur est défec tueux; sa marche est plus bruyante, le gaz fuit doucement dans le carter du compres seur, ou bien le liquide lubrifiant (huile ou glycérine) refoulé par le piston, passe peu à peu dans le compartiment à gaz et dans la conduite de refoulement; c'est d'ailleurs la raison pour laquelle on dispose, après le cla pet de refoulement, une petite poche métal lique, munie d'un robinet de purge, qui per met, le cas échéant, de constater le passage de l'huile ou glycérine. On s'en aperçoit aussi, par le dégagement de l'odeur, qui s'échappe du carter lorsqu'il s'agit d'un com presseur frigorifique à membrane, fonction nant à l'ammoniac, par exemple.
Mais ces différents moyens rie permet tent pas de déceler immédiatement la forma tion d'une perforation ou fissure dans la membrane du compresseur et d'y porter re mède sans aucun retard, en remplaçant aus sitôt la membrane détériorée.
Le compresseur selon l'invention est ca ractérisé en ce que la membrane est formée d'au moins trois disques minces superposés, serrés à leur périphérie entre les plateaux du compresseur, le disque intermédiaire compor tant au moins un évidement radial allant du centre à la périphérie, de sorte que, lors d'une perforation ou fissure de l'un des disques extérieurs, du côté du fluide à comprimer ou du côté du liquide lubrifiant, il s'échappe, par l'évidement radial du disque intermé diaire, du fluide ou du liquide qui est éva cué et actionne un dispositif indicateur, en décelant immédiatement et de façon sûre la détérioration de l'un ou l'autre disque mince faisant partie de la membrane.
Les évidements radiaux des disques minces constituant la membrane peuvent con sister en des rainures ou en des fentes.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, une forme de réalisation du com presseur selon l'invention.
La fig. 1 est une vue partielle en coupe verticale du compresseur, et La fig. 2 est une vue partielle en coupe horizontale suivant la ligne II-II de la fig. 1, à échelle un peu réduite.
Le compresseur comprend (fig. 1) deux plateaux a et b, entre lesquels il est prévu un jeu de cinq disques minces c1 à c5 superposés exactement l'un à l'autre, qui sont découpés au tour à un diamètre exact dépassant de quelques millimètres le diamètre du joint des plateaux a et b; ce jeu de disques minces peut se déplacer comme une seule membrane dans la chambre de compression d, ménagée entre les plateaux a et b;
le plateau supé rieur a porte les clapets d'aspiration et de refoulement pour le fluide à comprimer (non visibles sur le dessin), commandés par le dé placement de la membrane; celle-ci est ac tionnée, de manière connue, par les mouve ments d'un piston, déplaçant dans un corps de pompe un liquide, par exemple de l'huile, agissant sur la membrane en passant par des trous b1, ménagés dans le plateau infé rieur b.
Les deux disques minces extérieurs cl et c2, ainsi que le disque mince médian c3, sont laissés intacts, tandis que chacun des disques minces intermédiaires c\ et c5 est en laiton et comporte une fente radiale ce, allant du centre jusqû à la périphérie du disque; les fentes radiales c8 des deux disques e', c5 sont situées dans le même plan vertical radial.
Autour du plateau inférieur b s'adapte: exactement un anneau ou cercle métallique ô, dans lequel viennent se centrer les disques; cet anneau métallique o repose par son arête inférieure sur une couronne de joint o1 en un alliage plomb-étain; il est prévu une cou ronne de joint semblable o2 entre l'arête supé- rieure du cercle métallique o et le plateau supérieur porte-clapets a du compresseur.
Lorsqu'on descend ce plateau supérieur a dans l'anneau o sur les disques minces super posés constituant la membrane, cet anneau o est serré entre les deux couronnes 0x et<B>0'</B> lorsqu'on fait le joint des plateaux sur la membrane; ces couronnes o" et oz permettent bien entendu le serrage sans difficulté.
Les disques cl-c' ont ainsi leur bord si tué dans un espace complètement clos o;. entre l'endroit où les plateaux a et b appuient sur les disques superposés cl-c' et l'anneau et les couronnes de joint o, os, 02. Il ne peut pénétrer aucune trace d'air, venant de l'ex térieur, entre ces disques et il ne peut sortir aucune trace de fluide à comprimer ou de liquide lubrifiant, à travers l'ensemble étanche cl-c' serré entre les plateaux a et b, sans qu'on s'en aperçoive.
Dans le plateau supérieur a, près de son bord, entre la garniture étanche et la péri phérie des disques cl-cc est percé un petit trou a', de 2 mm par exemple, à la verticale de l'extrémité périphérique de la fente ra diale ce de chacun des disques intermédiaires c4, c'.
Si l'un ou l'autre des disques extérieurs cl ou c2 vient à être perforé ou fissuré, le fluide à comprimer (pour le disque cl) ou le liquide lubrifiant (pour le disque c2) passe par la fente radiale cg du disque intermé diaire c4 ou c', arrive à l'extrémité périphé rique de éette fente ce dans l'espace os et sort par le trou al, faisant communiquer cet espace o3 avec l'extérieur.
De chaque côté des fentes radiales ce des disques intermédiaires r4, Cr, entre la périphérie des disques et la garniture étanche o, o', o2, on dispose de pré férence un grain de mastic o4 (fig. 2), de telle sorte que le fluide à comprimer ou le liquide lubrifiant, arrivant par la fente ra diale c' du disque c° ou c', ne circule pas tout autour du groupe de disques cl-eJ, mais s'échappe directement par le trou al du pla teau supérieur a.
Mais, si cette circulation se produisait, ceci n'aurait que peu d'impor tance, car le volume compris entre les dis ques et la garniture o,<I>0l, 02</I> est extrêmement faible, étant donné le peu d'épaisseur de ces disques, qui n'est que de 0,6 mm par exemple.
Au-dessus du trou al du plateau supé rieur a est monté un corps cylindrique en verre p, d'un diamètre de 30 mm environ et d'une hauteur de 1'20 mm environ, par exem ple, et fermé à ses extrémités par des garni tures métalliques p1 et p2. Dans ce corps cy lindrique p peut monter et descendre un flot teur en verre p3, qui supporte à sa partie in férieure une cloche en verre p4 et dont la par tie supérieure est prolongée par une tige en verre p5,
passant librement à travers la gar niture supérieure p'' du corps cylindrique<I>p</I> par un trou p . Ce flotteur p3 porte sur sa surface latérale plusieurs petits bossages en verre p7, qui .évitent, entre sa surface et celle du corps cylindrique p, toute action de capil larité qui gênerait plus ou moins le mouve ment du flotteur, qui doit pouvoir s'effectuer très librement.
Dans la garniture inférieure p1 du corps cylindrique p passe un tube p3, prolongeant le trou al du plateau a et venant déboucher dans la cloche de verre p4 au-dessous du flot teur p3; ce tube p8 porte à son orifice supé rieur un petit clapet p9, qui empêche toute rentrée d'air entre les disques cl-c' lors de l'aspiration.
A travers la garniture p1 du corps cylindrique p passe également un se cond tube p1 , qui débouche également dans la cloche p4 du flotteur p3, mais un peu plus haut que le tube p3; c'est sur l'extrémité supérieure de ce tube p1 que repose en temps normal le fond du flotteur p3.
Au sortir de la garniture p<B>'</B> du corps cylindrique p, le tube p1 est coudé et porte un petit robinet p11, facilement accessible au-dessus et à l'extérieur du plateau. supé rieur a du compresseur, Sur la garniture supérieure p2 du corps cylindrique p est également monté un petit tube métallique p12 avec entonnoir, permettant d'introduire de l'eau dans le corps cylindrique p.
Au-dessus du trou p6 de la garniture métallique supérieure p2 est disposé un levier q, monté à pivot en q1, de telle manière que l'un de ses bras appuie par son extrémité q2 sur ce trou p', tandis que son autre bras porte un contacteur basculant à mercure q3.
Par le tube entonnoir p12, on verse dans le corps cylindrique en verre p de l'eau en une quantité suffisante pour que le flotteur p3 monte. Dans la cloche p4, sous le flotteur p3, il reste un certain volume d'air. On éva cue cet air et une petite quantité d'eau par le tube p1 , en ouvrant le robinet p11 de ce tube jusqu'au moment où le flotteur p3 vient reposer sur l'extrémité de ce tube p1 , puis on referme le robinet p11.
Les choses restent en l'état, en marche normale, c'est-à-dire s'il n'y a pas de fuite de fluide à comprimer ou de liquide lubri fiant; mais, si le disque supérieur cl vient à être percé ou fissuré, le gaz s'échappe par la fente ce de la membrane c' (fig. 2) et, en passant par le trou al du plateau a et le tube pa, parvient sous la cloche p';
lorsqu'il s'est accumulé dans cette cloche une certaine quan tité de gaz, le flotteur p' monte, et sa tige p' pénètre dans le trou p' de la garniture métal lique supérieure p2 du corps cylindrique p et actionne le levier q, qui agit sur le contacteur électrique q3. Le courant électrique peut être fourni soit à une sonnerie, soit à un relais qui coupe le courant du moteur actionnant le compresseur, et par conséquent le compres seur s'arrête automatiquement.
S'il s'agit d'une fuite de liquide lubri fiant au lieu d'une fuite de fluide à compri mer, les choses se passent de la même façon; le liquide, passant par la fente radiale ce du disque c', pénètre encore par le trou al du plateau a et par le tube p' sous la clo che p'; il fait monter le niveau du liquide dans le corps cylindrique en verre p et fait par conséquent monter avec ce liquide le flotteur p', qui actionne le levier<I>q</I> et le con tacteur q3.
Quelle que soit la fuite de fluide à com primer ou de liquide lubrifiant, elle est donc décelée dès qu'elle atteint quelques centi mètres cubes; même pour des compresseurs à membrane de grand modèle.
Si l'on veut séparer les fuites de fluide à comprimer des fuites de liquide lubrifiant, les fentes radiales dans les disques inter médiaires c' et c5 doivent être ménagées dans des plans radiaux verticaux différents, comme représenté en c1 et c'1 en traits inter rompus sur la fig. 2;
il faut percer, dans le plateau supérieur a du compresseur, deux trous distincts a1 et a11, débouchant dans l'espace clos o3 à la verticale de l'extrémité périphérique de ces fentes radiales ci et c11, respectivement; des grains de mastic o' sont disposés de part et d'autre de l'extrémité périphérique de chacune des fentes radiales c1 et c11; l'un de ces trous a1 laissera pas ser les fuites de gaz, l'autre trou a" les fuites de liquide.
Chacun de ces trous al , a11 sera naturellement raccordé à un dispositif sem blable à celui représenté sur la fig. 1 et dé crit ci-dessus, avec corps cylindrique p à flot teur et contacteur.
On peut également ménager dans le même plan radial vertical les fentes dans les disques intermédiaires c' et c' (comme repré senté en traits pleins sur les fig. 1 et 2), mais, dans ce cas, donner un diamètre plus grand au disque médian c' de façon qu'il soit serré à sa périphérie entre deux anneaux de joint superposés (remplaçant l'anneau o et les couronnes de joint o' et o2 de la fig. 1)
et qu'il sépare ainsi en deux parties distinctes superposées l'espace clos o', ménagé à la pé riphérie des disques entre les plateaux a et b ; la partie supérieure de cet espace clos o' est mise en communication, par un trou, tel que a', percé dans le plateau supérieur a en regard de cet espace o', avec un dispositif détecteur, destiné à déceler des fuites de fluide à comprimer, passant par la fente ra diale ce du disque intermédiaire c';
la par tie inférieure de ce même espace clos o' est mise en communication, par un trou percé dans le plateau inférieure b, avec un disposi tif détecteur analogue, destiné à déceler des fuites de liquide lubrifiant, passant par la fente radiale c du disque intermédiaire c@.
Cette construction, avec deux dispositifs détecteurs distincts, permet d'éviter un mé lange entre la fuite d'huile, ou autre liquide lubrifiant, et la fuite de fluide à compri mer, ce qui a de l'importance, surtout dans le cas où ce fluide est de l'oxygène. Toute fois, comme il est peu probable que les deux disques extérieurs c' et c2 soient percés en même temps, il ne semble pas bien utile d'adopter cette dernière disposition avec deux dispositifs détecteurs distincts pour déceler séparément des fuites de fluide à comprimer ou de liquide; dans presque tous les cas, un seul dispositif suffira.
De même, on peut dire qu'il est en géné ral suffisant de constituer la membrane de trois disques minces, avec deux disques ex térieurs laissés intacts et un disque intermé diaire percé d'une fente radiale; en effet, les deux disques extérieurs ne se percent ou ne se fissurent jamais en même temps.
Bien qu'il ait été représenté et décrit une fente radiale dans chacun des disques inter médiaires constituant la membrane du com presseur, cette fente peut être remplacée par une rainure.