FR2853019A1 - Dispositif de compression a plateau oscillant d'un type a capacite variable - Google Patents

Abstract

Un dispositif de compression du type à capacité variable utilisé dans un système de réfrigération d'un véhicule comprend un compresseur à plateau oscillant (4) et une soupape de commande (17) pour régler de façon autonome la pression dans un carter (38) du compresseur (4). La soupape de commande (16) est ouverte et fermée pour introduire une partie du fluide frigorigène, qui est refoulée du compresseur (4), dans le carter (38). L'ouverture de la soupape de commande (16) est contrôlée selon une pression différentielle cible entre la pression de refoulement réelle (PD) du fluide frigorigène refoulé et la pression interne moyenne (PCA) de toutes les chambres de compression (44) du compresseur (4) ou entre la pression de refoulement réelle (PD) et la valeur de crête de la pression interne de la chambre de compression (44), de sorte que la capacité réelle du compresseur (4) est contrôlée par rétroaction pour être ajustée à une capacité cible.

Description

Dispositif de compression à plateau oscillant d'un type à capacité

variable.

La présente invention concerne un dispositif de compression à plateau oscillant d'un type à capacité variable, utilisé pour la climatisation de l'air intérieur, et plus particulièrement un dispositif de compression adapté pour être utilisé dans un système de climatisation de l'air d'un véhicule.

Un dispositif de compression à plateau oscillant de ce type est décrit dans la demande de brevet japonaise KOKAI avec le numéro de publication 2001-107 854, par exemple. Ce dispositif de compression conventionnel comprend un compresseur à plateau oscillant, qui inclut un carter, un 10 plateau oscillant rotatif dans le carter, et une pluralité de pistons qui suivent un mouvement va-et-vient alternatif alors que le plateau oscillant pivote. La course du mouvement alternatif de chaque piston fixe la capacité du compresseur.

D'un autre côté, l'angle d'inclinaison du plateau oscillant, qui fixe la 15 course du mouvement alternatif de chaque piston, est réglé à l'aide de la pression dans le carter. Par conséquent, la capacité du compresseur de ce type peut être modifiée en réglant la pression dans le carter.

Si le dispositif de compression décrit ci-dessus est utilisé dans un système de climatisation de l'air, le compresseur est inséré dans un circuit 20 de circulation fluide frigorigène externe. Un fluide frigorigène qui est comprimé par le compresseur à haute pression est refoulé depuis le compresseur dans le circuit de circulation. Dans un dispositif de compression, en général, la pression dans son carter peut être réglée de façon autonome. Plus spécifiquement, la pression dans le carter est 25 contrôlée par rétroaction, de telle sorte qu'une pression différentielle réelle du fluide frigorigène entre deux points donnés dans le circuit de circulation externe est égale à une pression différentielle cible. Par conséquent, la capacité du compresseur est modifiée par la régulation de la pression dans le carter. Plus spécifiquement, la pression différentielle 30 réelle du fluide frigorigène est obtenue à partir des pressions de fluide frigorigène au niveau de deux points entre le compresseur et un condensateur, tandis que la pression différentielle cible est fixée selon des informations externes provenant de divers détecteurs d'informations externes.

Comme cela a été mentionné auparavant, le dispositif de compression règle de façon autonome la pression dans le carter. Par 5 conséquent, le dispositif de compression décrit dans la publication susmentionnée comprend en outre un passage de fluide frigorigène, à travers lequel une partie du fluide frigorigène refoulé depuis le compresseur est introduite à l'intérieur du carter, et une soupape à solénoïde insérée dans le passage de fluide frigorigène.

La soupape à solénoïde comprend un corps de soupape qui règle l'ouverture du passage de fluide frigorigêne. Une force électromagnétique correspondant à la pression différentielle cible est appliquée au corps de soupape. D'un autre côté, le corps de soupape est soumis à la pression différentielle réelle susmentionnée du fluide frigorigène dans la direction 15 opposée à la direction de la force électromagnétique. Ainsi, le passage de fluide frigorigène ou l'ouverture de la soupape à solénoïde est réglé conformément à la force électromagnétique et à la pression différentielle réelle. Par conséquent, l'alimentation du fluide frigorigène à l'intérieur du carter est réglée, de telle sorte que la pression dans le carter (ou la 20 capacité du compresseur) peut être contrôlée par rétroaction conformément à la pression différentielle cible.

Concernant le contrôle par rétroaction de la pression dans le carter, le dispositif de compression décrit dans la publication susmentionnée utilise la pression différentielle réelle du fluide frigorigène entre deux 25 points dans la trajectoire de circulation externe. Afin de stabiliser le contrôle par rétroaction, dans ce cas, la pression différentielle réelle du fluide frigorigène devrait être augmentée jusqu'à un niveau élevé. Pour parvenir à cela, le dispositif de compression a un organe d'étranglement qui restreint le flux de fluide frigorigène entre les deux points dans le 30 circuit de circulation. Toutefois, cet organe d'étranglement baisse la pression du fluide frigorigène qui est fourni depuis le compresseur au condensateur, provoquant de cette façon une perte de la pression du fluide frigorigène et diminuant l'efficacité du système de climatisation de l'air.

L'objet de la présente invention est de fournir un dispositif de compression à plateau oscillant du type à capacité variable, capable de régler de façon autonome la pression dans un carter sans diminuer la pression de refoulement d'un fluide depuis un compresseur.

L'objet ci-dessus est réalisé par un dispositif de compression à plateau oscillant du type à capacité variable selon la présente invention, qui comprend: un compresseur à plateau oscillant du type à capacité variable comprenant un plateau oscillant rotatif, qui est disposé dans un carter du compresseur et dont un angle d'inclinaison change en fonction 10 de la pression dans le carter, et une pluralité de pistons, qui vont et viennent individuellement dans des alésages de cylindre du compresseur alors que le plateau oscillant pivote, augmentant et réduisant en alternance de cette façon les volumes des chambres de compression définies dans les alésages du cylindre, et effectue un processus 15 d'aspiration, dans lequel le mouvement alternatif des pistons amène un fluide à être aspiré à l'intérieur des chambres de compression et un processus de compression / refoulement, dans lequel le fluide est comprimé dans les chambres de compression et le fluide comprimé est ensuite refoulé en tant que fluide refoulé depuis les chambres de 20 compression; un circuit hydraulique destiné à permettre au fluide refoulé d'être introduit à l'intérieur du carter, et d'être libéré du carter; et une soupape de commande dans le circuit hydraulique destinée à contrôler et à régler une pression de refoulement réelle du fluide refoulé à une pression de refoulement cible, la soupape de commande comprenant un corps de 25 soupape qui est ouvert et fermé pour permettre au moins l'introduction ou la libération du fluide refoulé, des moyens de pression destinés à pousser le corps de soupape dans des directions d'ouverture et de fermeture, respectivement, les moyens de pression ayant une première force de pression agissant sur le corps de soupape dans une direction selon une 30 pression différentielle réelle entre la pression de refoulement réelle du fluide refoulé et une pression interne du fluide dans la chambre de compression, et une seconde force de pression agissant sur le corps de soupape dans la direction opposée à la première direction, la seconde force de pression étant fixée sur la base d'une pression différentielle cible qui est requise entre la pression de refoulement réelle et la pression interne du fluide conformément à la pression de refoulement cible, moyennant quoi la soupape de commande règle de façon autonome la pression dans le carter à l'aide de l'ouverture et de la fermeture de celui-ci conformément à la 5 différence entre la première et la seconde forces de pression, de telle sorte que la pression de refoulement réelle du fluide refoulé est contrôlée par rétroaction pour être fixée à la pression de refoulement cible à l'aide de l'angle d'inclinaison du plateau oscillant déterminé par le réglage autonome.

Selon le dispositif de compression décrit ci-dessus, une pression différentielle élevée peut être générée entre la pression de refoulement réelle du fluide refoulé et la pression interne du fluide dans la chambre de compression, de telle sorte que le contrôle par rétroaction de la pression de refoulement réelle peut être réalisé de façon stable avec l'utilisation de la 15 pression différentielle. Ainsi, tout organe d'étranglement n'a pas besoin d'être inséré dans un circuit de circulation à l'extérieur du compresseur, de telle sorte qu'une perte de pression dans le circuit de circulation peut être empêchée.

De préférence, la pression interne du fluide est une pression interne 20 moyenne de toutes les chambres de compression ou une pression interne de crête de la chambre de compression.

Plus spécifiquement, le circuit hydraulique comprend un passage d'introduction, qui est ouvert et fermé à l'aide de la soupape de commande et à travers lequel une partie du fluide refoulé est introduite à l'intérieur 25 du carter, et un passage de dégagement à travers lequel la pression dans le carter est libérée vers le côté basse pression, et le passage de dégagement comporte un orifice.

Dans ce cas, le compresseur comprend en outre une chambre d'aspiration sur le côté basse pression, qui fournit le fluide devant être 30 comprimé à la chambre de compression, et le passage de dégagement relie le carter à la chambre d'aspiration.

De préférence, d'un autre côté, la soupape de commande est une soupape à solénoïde présentant un solénoïde destiné à appliquer la seconde force de pression au corps de soupape.

Le compresseur peut en outre comprendre des moyens de commande destinés à fixer la pression de refoulement cible du fluide refoulé, les moyens de commande comprenant des moyens d'informations externes, qui obtiennent des informations externes destinées à fixer une 5 capacité cible du compresseur comme la pression de refoulement cible, et un contrôleur destiné à fixer la pression différentielle cible conformément à la capacité cible, le contrôleur ayant une mémoire qui a enregistré une corrélation entre la capacité cible et la pression différentielle réelle.

Si la pression différentielle réelle est obtenue conformément à la 10 pression interne de crête de la chambre de compression, à savoir, la valeur de crête de la pression interne, les moyens d'informations externes devraient, de préférence, comprendre un détecteur de rotation destiné à détecter la vitesse de rotation du compresseur.

Plus spécifiquement, le compresseur est pourvu d'une soupape de 15 refoulement destinée à refouler le fluide refoulé depuis la chambre de compression. Généralement, la soupape de refoulement est une soupape flexible, et le corps de soupape de la soupape de refoulement de ce type se cale facilement contre un siège de soupape. Ce calage retarde l'ouverture de la soupape de refoulement et provoque la variation de la valeur de crête 20 de la pression interne dans la chambre de compression. Toutefois, la variation de la valeur de crête peut être estimée conformément à la vitesse de rotation du compresseur.

Si les moyens d'informations externes comprennent le détecteur de rotation, une valeur de crête nette peut donc être obtenue avec précision 25 conformément à la vitesse de rotation du compresseur, et le contrôle par rétroaction peut être effectué avec une grande précision.

Un autre champ d'application de la présente invention apparaîtra clairement à partir de la description détaillée présentée ci-après. Toutefois, il faut comprendre que la description détaillée et que les exemples 30 spécifiques, bien qu'indiquant des modes de réalisation préférés de l'invention, sont présentés à titre d'exemple seulement, puisque divers changements et modifications compris dans l'esprit et dans l'étendue de l'invention apparaîtront à l'homme du métier à partir de cette description détaillée.

La présente invention sera mieux comprise à partir de la description détaillée présentée ci-dessous et des dessins d'accompagnement qui sont donnés à titre d'exemple seulement, et ne viennent donc pas limiter la présente invention, et sur lesquels: la figure 1 est un schéma de principe d'un système de réfrigération équipé d'un dispositif de compression à plateau oscillant du type à capacité variable selon un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue en coupe représentant schématiquement une partie d'un compresseur représenté sur la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une soupape de commande représentée sur les figures 1 et 2; la figure 4 est une vue en coupe représentant schématiquement une partie d'un compresseur selon un autre mode de réalisation de l'invention; et la figure 5 est un graphique représentant le changement de pression dans une chambre de compression provoqué lorsque l'ouverture des soupapes de refoulement du compresseur est retardée.

En se référant maintenant à la figure 1, un système de climatisation de l'air ou un système de réfrigération destiné à la climatisation de l'air 20 dans l'espace intérieur d'un véhicule est représenté. Le système comprend un circuit de circulation 2, dans lequel un compresseur à plateau oscillant 4 du type à capacité variable, un condensateur 6, un détendeur 8, et un évaporateur 10 sont insérés successivement dans la direction du flux d'un fluide frigorigène.

Le circuit 2 s'étend entre un compartiment moteur 12 et un espace intérieur 14 du véhicule, et l'évaporateur 10 est situé dans l'espace 14.

Plus spécifiquement, l'évaporateur 10 est situé dans un compartiment qui sépare le compartiment moteur 12 de l'espace 14. Une ligne en pointillés sur la figure 1 désigne la limite entre la salle des machines 12 et l'espace 30 intérieur 14.

De plus, une soupape de commande électromagnétique 16 est située dans la salle des machines 12. La soupape de commande 16 est reliée au compresseur 4 par l'intermédiaire d'un circuit hydraulique 17, et est utilisée pour la commande variable de la capacité de refoulement du compresseur 4. Plus spécifiquement, la soupape de commande 16 comporte trois orifices d'aspiration Il, 12 et I3 et un orifice de refoulement 0 pour le compresseur 4.

D'un autre côté, un tableau de commande (non représenté) pour le 5 système de climatisation de l'air est situé dans l'espace intérieur 14, et un interrupteur principal 18, un interrupteur de réglage de la température 20, etc. du système de climatisation de l'air sont disposés sur le tableau de commande.

En outre, un capteur de température 22 est situé à proximité de 10 l'évaporateur 10. Le capteur 22 détecte la température de l'air dans l'espace intérieur 14. L'interrupteur principal 18, l'interrupteur de réglage de la température 20, et le capteur de température 22 sont reliés électriquement à un contrôleur 24, et fournissent au contrôleur 24 des signaux de commutation et des signaux de détection comme des 15 informations externes.

Le contrôleur 24 comporte une mémoire 26. La mémoire 26 a auparavant enregistré des informations caractéristiques de refoulement du compresseur 4. Il sera fait mention des informations caractéristiques de refoulement plus tard.

Sur la base des informations externes provenant des interrupteurs 18 et 20 et du capteur de température 22 et des informations caractéristiques de refoulement dans la mémoire 26, le contrôleur 24 fournit à la soupape de commande 16 un signal de commande qui fixe une capacité de refoulement du compresseur 4.

Comme cela est représenté sur la figure 2, le compresseur 4 est pourvu d'un arbre principal 28, qui a une extrémité reliée directement à un moteur du véhicule. Ainsi, l'arbre principal 28 est pivoté de façon continue à l'aide du moteur. L'autre extrémité de l'arbre principal 28 est supportée de façon pivotante sur un bloc cylindres 30 à l'aide d'un palier 30 32.

Une pluralité d'alésages de cylindre 34 sont formés dans le bloc cylindres 30. Ces alésages 34 sont disposés à intervalles réguliers dans la direction circonférentielle du bloc cylindres 30 et pénètrent le bloc 30 dans sa direction axiale.

Un piston 36 est monté de façon coulissante dans chaque alésage de cylindre 34. Les pistons 36 font saillie à l'intérieur d'un carter 38 sur le côté de l'arbre principal. Une partie de la paroi interne du carter 38 est définie par une face d'extrémité du bloc cylindres 30.

D'un autre côté, un plateau oscillant 40 est disposé dans le carter 38. Le plateau oscillant 40, qui pivote d'une seule pièce avec l'arbre principal 28, est monté sur l'arbre 28, de telle sorte que l'angle d'inclinaison du plateau oscillant 40 peut être réglé à l'aide de la pression dans le carter 38. Chaque piston 36 a une queue 36T sur son extrémité en 10 saillie, qui coince le bord périphérique externe du plateau oscillant 40 à l'aide d'une paire de patins (non représentée). Quand le plateau oscillant 40 est pivoté conjointement avec l'arbre principal 28, la rotation du plateau 40 est donc convertie en mouvement alternatif des pistons 36.

La face d'extrémité interne ou tête 36H de chaque piston 36, 15 conjointement avec une plaque porte-soupape 42, définit une chambre de compression 44 dans chaque alésage de cylindre 34. La plaque portesoupape 42 est fixée à l'autre face d'extrémité du bloc cylindres 30. La plaque porte-soupape 42 présente un orifice d'aspiration 46 et un orifice de refoulement 48 pour chaque alésage de cylindre 34. Chacun de ces 20 orifices 46 et 48 peut être ouvert et fermé à l'aide d'une soupape d'aspiration 50 et d'une soupape de refoulement 52. Les soupapes 50 et 52 sont des soupapes flexibles.

Les orifices d'aspiration 46 communiquent avec une chambre d'aspiration 54, et les orifices de refoulement 48 communiquent avec une 25 chambre de refoulement 56. La chambre de refoulement 56 est située au centre du bloc cylindres 30, alors que la chambre d'aspiration 54 est annulaire et entoure la chambre de refoulement 56. Les chambres 54 et 56 sont définies indépendamment l'une de l'autre.

La chambre de refoulement 56 est reliée au circuit de circulation 2 30 ou au condensateur 6 par l'intermédiaire d'un orifice de refoulement 58.

La chambre d'aspiration 54 est reliée au circuit 2 ou à l'évaporateur 10 par l'intermédiaire d'un orifice d'aspiration (non représenté).

En outre, la chambre d'aspiration 54 est reliée au carter 38 à l'aide d'un passage de dégagement 60. Un orifice 62 est situé dans le passage 60.

Quand les pistons 36 vont et viennent alternativement alors que le 5 plateau oscillant 40 pivote, un processus d'aspiration et un processus de compression / refoulement sont donc réalisés en alternance. Dans le processus d'aspiration, le fluide frigorigène dans la chambre d'aspiration 54 est aspiré à l'intérieur de la chambre de compression 44 de chaque piston 36 par l'intermédiaire de la soupape d'aspiration 50. Dans le 10 processus de compression / refoulement, le fluide frigorigène est comprimé dans la chambre de compression 44, et le fluide frigorigène comprimé à haute pression est refoulé par la suite depuis la chambre de compression 44 à l'intérieur de la chambre de refoulement 56 par l'intermédiaire de la soupape de refoulement 52. Par conséquent, le 15 compresseur 4 peut fournir le fluide frigorigène depuis la chambre de refoulement 56 jusqu'au condensateur 6 à travers l'orifice de refoulement 58.

Comme cela est représenté sur la figure 2, d'un autre côté, l'orifice de refoulement 58 est également relié aux orifices d'aspiration Il et I2 de la 20 soupape de commande 16 à l'aide des passages 57 et 59, respectivement.

En outre, le bloc cylindres 30 est formé avec des passages de communication 64 qui s'étendent depuis les chambres de compression 44, individuellement. Ces passages 64 communiquent les uns avec les autres et sont reliés à l'orifice d'aspiration restant 13, de la soupape 16 à l'aide 25 d'un passage de communication 61. En outre, l'orifice de refoulement O de la soupape de commande 16 est relié au carter 38 ou à la partie du passage de dégagement 60 sur le côté du carter par rapport à l'orifice 62 à l'aide d'un passage 63.

La figure 3 représente la soupape de commande 16 plus 30 spécifiquement.

La soupape de commande 16 comprend généralement un actionneur électromagnétique 66 et une unité de soupape 68. L'actionneur électromagnétique 66 présente un boîtier de solénoïde 70, qui contient un solénoïde électromagnétique 72 sous la forme d'un cylindre creux. Le solénoïde 72 est relié électriquement au contrôleur 24, et est excité conformément à un signal de commande provenant du contrôleur 24.

Un noyau mobile 74 est situé de façon concentrique dans le solénoïde électromagnétique 72. Quand le solénoïde 72 est excité, le noyau mobile 74 est entraîné vers le bas comme sur la figure 3.

D'un autre côté, l'unité de soupape 68 est pourvue d'un carter de soupape cylindrique 76, qui s'étend de façon coaxiale depuis le boîtier de solénoïde 70 et qui a une extrémité couplée au boîtier 70.

Deux parois de séparation 78 et 80 sont formées dans le carter de 10 soupape 76 et définissent trois chambres 82, 84 et 86 dans le carter 76.

Plus spécifiquement, comme cela est représenté sur la figure 3, la chambre supérieure 82 est formée comme une chambre d'aspiration du fluide frigorigène, et la chambre 84 qui est contiguë à la chambre d'aspiration 82 est formée comme une chambre de refoulement du fluide frigorigène. 15 L'orifice d'aspiration 12 et l'orifice de refoulement O sont formés dans la paroi périphérique du carter de soupape 76, et l'orifice d'aspiration I2 et l'orifice de refoulement O communiquent avec les chambres d'aspiration et de refoulement du fluide frigorigène 82 et 84, respectivement.

En outre, une tige de soupape 88 est située de façon concentrique 20 dans le carter de soupape 76. La tige 88 pénètre la paroi de séparation 78 comme la paroi de séparation 80. La tige 88 s'étend également à l'intérieur du noyau fixe 75 de l'actionneur électromagnétique 66 et a une extrémité couplée au noyau mobile 74. Ainsi, la tige de soupape 88 peut se déplacer en une seule pièce avec le noyau mobile 74 dans la direction axiale de la 25 tige de soupape 88.

La paroi de séparation 80 comporte un trou de passage qui est pénétré par la tige de soupape 88 pour un mouvement coulissant. La paroi de séparation 78 comporte un orifice de soupape 90 qui permet le passage de la tige 88. Plus spécifiquement, la tige de soupape 88 présente une 30 partie à petit diamètre 92, qui passe à travers l'orifice de soupape 90 avec un espace annulaire. La partie à petit diamètre 92 divise la tige de soupape 88 en deux parties, une partie à grand diamètre 88a qui s'étend depuis la chambre d'aspiration du fluide frigorigène 82 vers le noyau mobile 74 et une partie à grand diamètre 88b qui s'étend depuis la chambre de 1l refoulement du fluide frigorigène 84 vers la chambre 86. En outre, ce bord d'ouverture de l'orifice de soupape 90 qui est tourné vers la chambre d'aspiration 82 est monté dans un siège de soupape 94, tandis que la partie d'extrémité de la partie à grand diamètre 88a qui est contiguë à la 5 partie à petit diamètre 92 est formée comme un corps de soupape 96 qui coopère avec le siège de soupape 94. Ainsi, quand la partie à grand diamètre 88a est déplacée depuis la position représentée sur la figure 3 vers la paroi de séparation 78, le corps de soupape 96 met en prise le siège de soupape 94, fermant de cette façon l'orifice de soupape 90.

D'un autre côté, une paroi mobile 98 est fixée à l'autre extrémité de la tige de soupape 88. La paroi mobile 98 divise de façon hermétique la chambre 86 entre la première et la seconde chambres de refoulement 100 et 102. La première chambre de refoulement 100 est située à proximité de l'autre extrémité ou de l'extrémité fermée du carter de soupape 76 et 15 comporte un premier ressort hélicoïdal de compression 104. Le ressort 104 pousse la paroi mobile 98 ou la tige de soupape 88 vers la seconde chambre de refoulement 102. Un second ressort hélicoïdal de compression 106 est situé dans la seconde chambre de refoulement 102. Le ressort 106 pousse la paroi 98 ou la tige 88 vers la première chambre de refoulement 20 100. La force de pression Fsi du premier ressort 104 est supérieure à la force de pression FS2 du second ressort 106.

Quand la tige de soupape 88 n'est pas entraînée à l'aide du noyau mobile 74 de l'actionneur électromagnétique 66, la tige de soupape 88 est donc déplacée vers le haut comme sur la figure 3, de telle sorte que l'orifice 25 de soupape 90 est ouvert avec une ouverture donnée. Dans ce cas, une partie du fluide frigorigène à haute pression qui est fournie vers le condensateur 6 à travers l'orifice de refoulement 58 du compresseur 4 est introduite à l'intérieur du carter 38 par l'intermédiaire de la chambre d'aspiration de fluide frigorigène 82, de l'orifice de soupape 90 et de la 30 chambre de refoulement de fluide frigorigène 84.

En outre, l'orifice d'aspiration Il est formé dans l'extrémité fermée du carter de soupape 76 et communique avec la première chambre de refoulement 100. L'orifice d'aspiration I3 est formé dans la paroi périphérique du carter 76 et communique avec la seconde chambre de refoulement 102.

Ainsi, une pression de refoulement PD du fluide frigorigène à haute pression qui est fournie vers le condensateur 6 à travers l'orifice de 5 refoulement 58 du compresseur 4 est introduite à l'intérieur de la première chambre de refoulement 100. D'un autre côté, la pression dans le passage de communication 61 ou dans les passages de communication 64 est introduite à l'intérieur de la seconde chambre de refoulement 102. Comme cela a été mentionné auparavant, les passages 64 sont reliés à leurs 10 chambres de compression correspondantes 44 du compresseur 4 et communiquent les uns avec les autres. Par conséquent, la pression dans les passages de communication 64, à savoir, la pression devant être introduite à l'intérieur de la seconde chambre de refoulement 102, est révélatrice d'une pression interne moyenne PCA pour toutes les chambres 15 de compression 44. Par conséquent, la paroi mobile 98 de la tige de soupape 88 peut recevoir une pression différentielle réelle APA ou la différence entre la pression de refoulement PD et la pression interne moyenne PCA. La pression différentielle réelle APA peut être obtenue par PCA = PD - PCA.

La mémoire 26 du contrôleur 24 a auparavant enregistré une corrélation entre la pression différentielle réelle PCA et l'alimentation en fluide frigorigène à haute pression fournie par le compresseur 4 ou la capacité du compresseur 4 comme les informations caractéristiques de refoulement susmentionnées. Cette corrélation peut être obtenue 25 expérimentalement ou théoriquement.

Ce qui suit est une description détaillée du fonctionnement du dispositif de compression qui comprend le compresseur 4, la soupape de commande 16, le contrôleur 24, etc. Supposons tout d'abord que l'arbre principal 28 du compresseur 4 30 pivote à l'aide du moteur. Dans cet état, le contrôleur 24 fixe une pression de refoulement cible ou une capacité cible Q. du compresseur 4 conformément aux informations externes provenant des interrupteurs 18 et 20, du capteur de température 22, etc. Sur la base des informations caractéristiques de refoulement dans la mémoire 26 pour le compresseur 4, à savoir, la corrélation susmentionnée, le contrôleur 24 obtient par la suite une pression différentielle cible AP0 fonction de la capacité cible Qo (la pression de refoulement cible du compresseur 4). Ensuite, le contrôleur fournit au solénoïde électromagnétique 72 de la soupape 16 un signal de commande correspondant à la pression différentielle cible AP0.

Ainsi, le solénoïde électromagnétique 72 applique une force électromagnétique FE correspondant à la pression différentielle cible AP0à la tige de soupape 88, suite à cela la tige est poussée dans une direction, de telle sorte que le corps de soupape 96 ferme l'orifice de soupape 90.

Si la pression différentielle réelle APA qui agit sur la paroi mobile 98 de la tige de soupape 88 est inférieure à la pression différentielle cible AP0, une force résultante (FE + FS2) de la force électromagnétique FE et d'une force de pression FS2 du second ressort hélicoïdal de compression 106 est supérieure à une force résultante (FAP + Fsi) d'une force de pression Fsi du 15 premier ressort hélicoïdal de compression 104 et d'une force de pression FAp qui agit sur la paroi mobile 98 conformément à la pression différentielle réelle APA.

Dans ce cas, la tige de soupape 88 est déplacée dans la direction pour fermer l'orifice de soupape 90, suite à cela le corps de soupape 96 20 ferme l'orifice de soupape 90. Par conséquent, la communication entre la chambre d'aspiration de fluide frigorigène 82 et la chambre de refoulement de fluide frigorigène 84 de la soupape de commande 16 est coupée, de telle sorte que le fluide frigorigène à haute pression qui est refoulé depuis le compresseur 4 ne peut pas être introduit à l'intérieur du carter 38.

D'un autre côté, le carter 38 communique de façon continue avec la chambre d'aspiration 54 sur le côté basse pression à l'aide du passage de dégagement 60 (ou de l'orifice 62). Par conséquent, la pression dans le carter 38 est libérée vers la chambre d'aspiration 54 et diminuée.

La réduction de la pression dans le carter 38 amène l'angle 30 d'inclinaison du plateau oscillant 40 du compresseur 4 à augmenter, allongeant ainsi la course du mouvement alternatif de chaque piston 36.

Par conséquent, la capacité du compresseur 4, à savoir, la pression de refoulement PD, est augmentée, de telle sorte que la pression différentielle réelle APA augmente vers la pression différentielle cible AP0.

Si la pression différentielle réelle APA dépasse la pression différentielle cible AP., la force résultante (Fàp + Fs1) devient par la suite supérieure à la force résultante (FE + FS2). Dans ce cas, la tige de soupape 88 est déplacée dans la direction pour ouvrir l'orifice de soupape 90, après 5 quoi le corps de soupape 96 ouvre l'orifice de soupape 90, amenant ainsi la chambre d'aspiration de fluide frigorigène 82 et la chambre de refoulement de fluide frigorigène 84 à communiquer l'une avec l'autre. Par conséquent, une partie du fluide réfrigérant à haute pression qui est fournie à partir du compresseur 4 vers le condensateur 6 est introduite à l'intérieur du carter 10 38, et la pression dans la chambre 38 augmente ensuite.

Cette augmentation de la pression dans le carter 38 réduit l'angle d'inclinaison du plateau oscillant 40 et la course du mouvement alternatif de chaque piston 36, de telle sorte que la pression de refoulement PD du compresseur 4 et la pression différentielle réelle APA baissent.

Si la pression différentielle réelle APA devient de nouveau inférieure à la pression différentielle cible AP0, l'introduction de fluide frigorigène à haute pression à l'intérieur du carter 38 est stoppée de nouveau, comme cela a été mentionné auparavant. Alors que la pression dans la chambre 38 diminue, par la suite, l'introduction du fluide frigorigène à l'intérieur de 20 la chambre 38 reprend.

Si l'introduction de fluide frigorigène à haute pression à l'intérieur du carter 38 est sans cesse démarrée et stoppée de cette manière, la pression dans la chambre 38 est réglée de façon autonome, et la pression différentielle réelle APA est contrôlée par rétroaction pour être réglée à la 25 pression différentielle cible AP.. Par conséquent, la capacité réelle du compresseur 4 est maintenue à la capacité cible QO.

Comme on peut l'observer à partir de la description ci-dessus, la pression différentielle réelle APA qui est appliquée à la paroi mobile 98 est obtenue à partir de la différence entre la pression de refoulement PD et la 30 pression interne moyenne PcA pour toutes les chambres de compression 44, de telle sorte que la pression différentielle réelle APA est supérieure à une pression différentielle qui est obtenue entre deux points dans le circuit de circulation 2. Ainsi, en utilisant cette pression différentielle réelle APA, la capacité réelle du compresseur 4 peut être contrôlée par rétroaction de façon stable pour être réglée à la capacité cible Qo.

Selon le dispositif de compression de la présente invention, le contrôle par rétroaction stable de la capacité réelle ne nécessite jamais 5 l'utilisation d'un organe d'étranglement dans le circuit de circulation 2. Par conséquent, le système de climatisation de l'air qui est équipé du dispositif de compression de l'invention peut empêcher une perte de pression ou une baisse de l'efficacité de réfrigération qui est imputable à la présence d'un organe d'étranglement dans le circuit de circulation 2.

La présente invention n'est pas limitée au dispositif de compression selon le mode de réalisation décrit ci-dessus, et diverses modifications peuvent être réalisées dans le présent document.

Dans un dispositif de compression selon un autre mode de réalisation de l'invention, comme cela est représenté sur la figure 4, une 15 pression interne de crête Pcp et la pression de refoulement PD peuvent être introduites à l'intérieur des orifices d'aspiration Il et I3, respectivement, de la soupape de commande 16, par exemple. Plus spécifiquement, dans le compresseur 4, les parois de séparation 108 qui séparent la chambre d'aspiration 54 de la chambre de refoulement 56 sont formées 20 individuellement avec des passages de communication 110 correspondant aux chambres de compression 44. Chaque passage 110 a une extrémité, qui s'ouvre dans la chambre de refoulement 56 dans une position proche de son orifice de refoulement correspondant 48 ou au niveau de la partie de base de la soupape de refoulement 52, et l'autre extrémité, qui est reliée 25 à l'orifice d'aspiration Il à l'aide d'un passage 111. Chaque passage 110 transmet une valeur de crête P, d'une pression interne PC de sa chambre de compression correspondante 44 à l'orifice d'aspiration Il. La valeur de crête Pv est obtenue dès que la soupape de refoulement 52 s'ouvre. D'un autre côté, la chambre de refoulement 56 est reliée à l'orifice d'aspiration I3 30 à l'aide d'un passage 113.

Dans ce cas, les passages de communication 64 sont omis, et une pression différentielle AP'A réelle qui agit sur la paroi mobile 98 de la tige de soupape 88 peut être obtenue par AP'A = PV - PD.

La mémoire 26 du contrôleur 24 a auparavant enregistré une corrélation entre la pression différentielle réelle AP'A et la capacité (alimentation en fluide frigorigène) du compresseur 4 comme des informations caractéristiques de refoulement. Cette corrélation peut également être obtenue expérimentalement ou théoriquement.

Même en utilisant la pression différentielle réelle APA au lieu de la pression différentielle réelle APA, la capacité réelle du compresseur 4 peut être contrôlée par rétroaction de façon stable pour être réglée à la capacité cible QO, comme dans le cas du mode de réalisation précédent.

Si la pression différentielle réelle AP'A est utilisée, les informations caractéristiques de refoulement doivent, de préférence, couvrir la vitesse de rotation du compresseur 4. Afin de parvenir à cela, un détecteur de rotation 112 destiné à détecter la vitesse de rotation du compresseur 4 est relié électriquement au contrôleur 24, comme cela est représenté sur la 15 figure 1.

Les informations caractéristiques de refoulement couvrent la vitesse de rotation du compresseur 4 pour la raison suivante.

Si une soupape flexible est utilisée comme chaque soupape de refoulement 52 du compresseur 4, comme cela a été mentionné 20 auparavant, la soupape flexible de la soupape 52 peut se caler contre le siège de soupape de l'orifice de refoulement 48, dans certains cas. La soupape flexible de calage retarde l'ouverture de la soupape de refoulement 52 et génère une déviation transitoire de crête APp dans la pression interne Pc de sa chambre de compression correspondante 44, comme cela est 25 représenté sur la figure 5. La déviation de crête APp varie en fonction de la vitesse de rotation du compresseur 4.

Par conséquent, la déviation de crête APp ou la vitesse de rotation du compresseur 4 doit être prise en considération afin d'obtenir la corrélation entre la pression différentielle réelle AP'A et la capacité du compresseur 4 30 de façon précise. Plus spécifiquement, la pression différentielle réelle AP'A qui est utilisée pour le contrôle par rétroaction de la capacité du compresseur 4 doit être obtenue conformément à une valeur de crête nette PVN (= PVA - APP), et non avec une valeur de crête apparente PVA qui est augmentée par la déviation de crête APp.

Afin de parvenir à cela, la corrélation (APp = f(N)) entre une vitesse de rotation N du compresseur 4 et la déviation de crête APp est obtenue expérimentalement ou théoriquement par anticipation, et cette fonction de corrélation f(N) est également enregistrée dans la mémoire 26 du contrôleur 24.

Ainsi, la pression différentielle réelle AP'A peut être obtenue par AP'A = PVN - PD = (PVA - f(N)) - PD.

Dans ce cas, d'un autre côté, le contrôleur 24 fournit à la soupape 10 de commande 16 un signal de commande qui correspond à la somme de la pression différentielle cible P. et de la fonction de corrélation f(N).

Si la capacité réelle du compresseur 4 est contrôlée par rétroaction conformément à la capacité cible QO en utilisant la pression différentielle réelle AP'A obtenue à partir de l'équation susmentionnée, elle peut être 15 maintenue à la capacité cible Qo avec une grande précision.

Dans le cas de chaque mode de réalisation décrit ci-dessus, la pression dans le carter 38 est réglée alors qu'une partie du fluide frigorigène à haute pression qui est refoulée depuis le compresseur 4 est introduite à l'intérieur de la chambre 38 à travers la soupape de 20 commande 16. Toutefois, la pression dans le carter 38 peut être réglée de façon autonome d'une manière telle que le fluide frigorigène à haute pression dans le carter 38 est libéré à travers une soupape de commande.

Afin de maintenir la pression dans le carter 38 à une valeur prédéterminée, dans ce cas, le fluide frigorigène à haute pression est fourni 25 de façon continue depuis le compresseur 4 vers le carter 38 sans qu'il soit tenu compte de l'état, ouvert ou fermé, de la soupape de commande.

La soupape de commande 16 peut, en variante, être une soupape à tiroir cylindrique. Dans ce cas, l'orifice de soupape 90 peut être omis.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de 30 réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de compression à plateau oscillant d'un type à capacité variable, comprenant: un compresseur à plateau oscillant (4) du type à capacité variable comprenant un plateau oscillant rotatif (40), qui est disposé dans un 5 carter (38) dudit compresseur (4) et dont un angle d'inclinaison change en fonction de la pression dans le carter (38), et une pluralité de pistons (36), qui vont et viennent individuellement dans des alésages de cylindre (34) dudit compresseur (4) alors que le plateau oscillant (40) pivote, augmentant et diminuant en alternance de cette façon les volumes des 10 chambres de compression (44) définies dans les alésages de cylindre (34), et réalise un processus d'aspiration, dans lequel le mouvement alternatif des pistons (36) amène un fluide à être aspiré à l'intérieur des chambres de compression (44), et un processus de compression / refoulement, dans lequel le fluide est comprimé dans les chambres de compression (44) et le 15 fluide comprimé est refoulé en tant que fluide refoulé depuis les chambres de compression (44); un circuit hydraulique (17) qui permet au fluide refoulé d'être introduit à l'intérieur du carter, et d'être libéré du carter (38) ; et une soupape de commande (16) dans ledit circuit hydraulique (17) 20 destinée à contrôler et à régler une pression de refoulement réelle (PD) du fluide refoulé à une pression de refoulement cible.

caractérisé en ce que ladite soupape de commande (16) comprend un corps de soupape (88, 96) qui est ouvert et fermé pour permettre au moins l'introduction ou la libération du fluide refoulé, et des moyens de pression (66, 104) destinés à pousser le corps de soupape (88, 96) dans des directions d'ouverture et de fermeture, individuellement, les moyens de pression ayant une première force de pression agissant sur le corps de soupape (88, 96) dans une direction selon une pression différentielle réelle (APA) entre la pression de 30 refoulement réelle (PD) du fluide refoulé et une pression interne (PCA, PVN) du fluide dans la chambre de compression (44), et une seconde force de pression (FE) agissant sur le corps de soupape (88, 96) dans la direction opposée à la première direction, la seconde force de pression étant fixée sur la base d'une pression différentielle cible (AP0) qui est requise entre la pression de refoulement réelle (PD) et la pression interne (PCA, PVN) du fluide conformément à la pression de refoulement cible, moyennant quoi ladite soupape de commande (16) règle de façon 5 autonome la pression dans le carter (38) à l'aide de l'ouverture et de la fermeture de celui-ci conformément à la différence entre la première et la seconde forces de pression, de telle sorte que la pression de refoulement réelle (PD) du fluide refoulé est contrôlée par rétroaction pour être fixée à la pression de refoulement cible à l'aide de l'angle d'inclinaison du plateau 10 oscillant (40) déterminé par le réglage autonome.

2. Dispositif de compression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression interne du fluide est une pression interne moyenne (PCA) de la totalité des chambres de compression (44).

3. Dispositif de compression selon la revendication 1, caractérisé en 15 ce que la pression interne du fluide est une pression interne de crête (PVN) de la chambre de compression (44).

4. Dispositif de compression selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit hydraulique (17) comprend un passage d'introduction (59, 63), qui est ouvert et fermé à l'aide de ladite soupape de 20 commande (16) et à travers lequel une partie du fluide refoulé est introduite à l'intérieur du carter (38), et un passage de dégagement (60) à travers lequel la pression dans le carter (38) est libérée vers un côté basse pression, et le passage de dégagement (60) comporte un orifice (62).

5. Dispositif de compression selon la revendication 4, caractérisé en 25 ce que ledit compresseur (4) comprend en outre une chambre d'aspiration (54) sur le côté basse pression, qui fournit le fluide devant être comprimé à la chambre de compression (44), et le passage de dégagement (60) relie le carter (38) à la chambre d'aspiration (54).

6. Dispositif de compression selon la revendication 1, dans lequel 30 ladite soupape de commande (16) est une soupape à solénoïde ayant un solénoïde (72) destiné à appliquer la seconde force de pression (FP;) au corps de soupape (88, 96).

7. Dispositif de compression selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend en outre des moyens de commande destinés à fixer la pression de refoulement cible du fluide refoulé, lesdits moyens de commande comprenant des moyens d'informations externes (18, 20, 22), qui obtiennent des informations externes destinées à fixer une capacité cible (Qo) dudit compresseur (4) comme la pression de 5 refoulement cible, et un contrôleur (24) destiné à fixer la pression différentielle cible (AP0) conformément à la capacité cible (Q0), le contrôleur (24) ayant une mémoire (26) qui a enregistré une corrélation entre la capacité cible (Qo) et la pression différentielle réelle (APA).

8. Dispositif de compression selon la revendication 3, caractérisé en 10 ce que ledit dispositif comprend en outre des moyens de commande destinés à fixer la pression de refoulement cible du fluide refoulé, lesdits moyens de commande comprenant des moyens d'informations externes (18, 20, 22), qui obtiennent des informations externes destinées à fixer une capacité cible (Qo) dudit compresseur (4) comme la pression de 15 refoulement cible, et un contrôleur (24) destiné à fixer la pression différentielle cible (AP0) conformément à la capacité cible (Qo), le contrôleur (24) ayant une mémoire (26) qui a enregistré une corrélation entre la capacité cible (Qv) et la pression différentielle réelle (APA).

9. Dispositif de compression selon la revendication 8, caractérisé en 20 ce que les moyens d'informations externes comprennent un détecteur de rotation (112) destiné à détecter une vitesse de rotation dudit compresseur (4).