FR2916813A1 - Compresseur frigorifique a spirales a vitesse variable - Google Patents

Abstract

Ce compresseur comprend une enceinte étanche délimitant un volume d'aspiration et un volume de compression disposés respectivement de part et d'autre d'un corps (5) contenu dans l'enceinte, un circuit d'injection d'huile alimenté en huile à partir d'huile contenue dans un carter (22) et agencé pour injecter de l'huile dans le volume de compression, le circuit d'injection d'huile comprenant une électrovanne (25) comportant un corps (26) fixé sur la paroi de l'enceinte étanche et un noyau (34) mobile, sous l'effet d'un champ magnétique, entre une position de fermeture permettant une injection d'huile dans le volume de compression et une position d'ouverture empêchant ou limitant l'injection d'huile dans le volume de compression. Le compresseur comprend des moyens de commande agencés pour déplacer le noyau (34) de l'électrovanne entre ses positions d'ouverture et de fermeture en fonction de la vitesse du compresseur et/ou de la température de refoulement du gaz frigorigène.

Description

La présente invention a pour objet un compresseur frigorifique à spirales

à vitesse variable. Le document FR 2 885 966 décrit un compresseur à spirales, encore connu sous le terme de compresseur Scroll, comprenant une enceinte étanche délimitée par une virole, délimitant un volume d'aspiration et un volume de compression disposés respectivement de part et d'autre d'un corps contenu dans l'enceinte. La virole délimitant l'enceinte étanche comprend une entrée de gaz frigorigène. Un moteur électrique est disposé dans l'enceinte étanche, avec un stator situé du côté extérieur, monté fixe par rapport à la virole, et un rotor disposé en position centrale, solidaire d'un arbre d'entraînement, en forme de vilebrequin, dont une première extrémité entraîne une pompe à huile alimentant, à partir d'huile contenue dans un carter situé dans la partie inférieure de l'enceinte, un conduit de lubrification ménagé dans la partie centrale de l'arbre. Le conduit de lubrification comporte des orifices de lubrification au niveau de différents paliers de guidage de l'arbre d'entraînement. Le volume de compression contient un étage de compression comprenant une volute fixe équipée d'une spirale engagée dans une spirale d'une volute mobile, les deux spirales délimitant au moins une chambre de compression de volume variable. La seconde extrémité de l'arbre d'entraînement est équipée d'un excentrique entraînant la volute mobile suivant un mouvement orbital, pour réaliser la compression du gaz frigorigène aspiré. D'un point de vue pratique, du gaz frigorigène arrive de l'extérieur et pénètre dans l'enceinte étanche. Une partie du gaz est directement aspirée en direction du volume de compression, tandis que l'autre partie du gaz passe à travers le moteur avant de s'écouler en direction de l'étage de compression. L'ensemble du gaz arrivant soit directement à l'étage de compression, soit après passage à travers le moteur, est aspiré par l'étage de compression, pénétrant dans au moins une chambre de compression délimitée par les deux spirales, l'entrée se faisant en périphérie de l'étage de compression, et le gaz étant véhiculé vers le centre des spirales au fur et à mesure que se produit la compression par diminution du volume des chambres de compression, résultant du mouvement de la volute mobile par rapport à la volute fixe. Le gaz comprimé sort en partie centrale en direction de la chambre de récupération du gaz comprimé.

Selon les configurations internes d'écoulement de ce type de compresseur, le gaz frigorigène entrant dans le compresseur peut se charger en huile, cette huile peut provenir par exemple des fuites des paliers, du léchage de la surface du carter d'huile par le gaz.

Il doit être noté que le taux d'huile dans le gaz frigorigène évolue en fonction de la vitesse de rotation du rotor du moteur électrique. Ainsi, à faible vitesse de rotation du rotor, la quantité d'huile en circulation avec le gaz frigorigène est faible, ce qui peut dégrader les performances du compresseur et réduit la lubrification des différentes pièces du compresseur. En revanche, à forte vitesse de rotation du rotor, le taux d'huile dans le gaz frigorigène sortant du compresseur peut devenir excessif. La conséquence directe de ce taux excessif d'huile dans le gaz est une perte d'efficacité de l'échange thermique des échangeurs situés en aval du compresseur, compte tenu du fait que les gouttelettes d'huile contenues dans le gaz ont tendance à se déposer sur les échangeurs et à former une couche d'huile sur ces derniers. De plus, un taux excessif d'huile dans le gaz peut également entraîner un vidage du carter d'huile, ce qui pourrait conduire à la destruction 20 du compresseur. Le document US 6 322 339 décrit une solution pour améliorer les performances à basse vitesse d'un compresseur à vitesse variable sans nuire à l'efficacité de celui-ci à grande vitesse. Cette solution consiste à augmenter la quantité d'huile mise en circulation dans le flux de gaz pour les basses vitesses 25 uniquement. Ainsi, le document US 6 322 339 décrit un compresseur frigorifique à spirales à vitesse variable comprenant un circuit d'injection d'huile alimenté en huile à partir d'huile contenue dans un carter situé dans la partie inférieure de l'enceinte, le circuit d'injection étant agencé pour injecter de l'huile dans le 30 volume de compression. Le circuit d'injection d'huile comprend une vanne logée dans l'enceinte étanche et mobile entre une position d'ouverture permettant une injection d'huile dans le volume de compression et une position de fermeture empêchant l'injection d'huile dans le volume de compression, la vanne étant 35 soumise à l'action d'un ressort de compression qui tend à maintenir celle-ci dans sa position d'ouverture.

Le ressort de compression est agencé de manière à maintenir la vanne dans sa position d'ouverture tant que la différence de pression de part et d'autre de la vanne est inférieure ou égale à l'élasticité de celui-ci. Dès que cette différence de pression devient supérieure à l'élasticité du ressort, la vanne est déplacée dans sa position de fermeture de manière empêcher l'injection d'huile dans le volume de compression. Il doit être noté que l'élasticité du ressort doit être ajustée de manière à permettre un déplacement de la vanne dans sa position d'ouverture dès que la vitesse de rotation de l'arbre d'entraînement est inférieure à une valeur déterminée, et un déplacement de la vanne dans sa position de fermeture dès que la vitesse de rotation de l'arbre d'entraînement est supérieure à une valeur déterminée. Ce type de circuit d'injection d'huile présente les inconvénients exposés ci-après.

Cet ajustement de l'élasticité du ressort de compression agissant sur la vanne est complexe et ne peut être réalisé avec précision, si bien les moyens mis en oeuvre dans le document US 6 322 339 sont complexes et ne permettent pas de contrôler avec précision l'injection d'huile dans le volume de compression.

De plus, l'élasticité du ressort de compression peut varier dans le temps. Ainsi, les moyens mis en oeuvre dans le document US 6 322 339 ne permettent pas de maintenir constantes les performances du compresseur. Un autre inconvénient de ce type de circuit d'injection d'huile réside en ce que des particules peuvent s'insérer entre les parois du logement dans lequel coulisse la vanne et celle-ci, ces particules pouvant perturber le fonctionnement de la vanne et donc du circuit d'injection d'huile. En outre, le positionnement de la vanne à l'intérieur de la virole ne permet pas une maintenance aisée de la vanne, et notamment un remplacement aisé du ressort de compression ou un nettoyage du logement dans lequel coulisse la vanne. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, et elle a pour but de fournir un compresseur frigorifique à spirales à vitesse variable qui soit de structure simple et permettant une maintenance aisée du circuit d'injection d'huile, tout en permettant un contrôle avec précision de l'injection d'huile dans le volume de compression.

A cet effet, la présente invention concerne un compresseur frigorifique à spirales à vitesse variable, comprenant : - une enceinte étanche délimitant un volume d'aspiration et un volume de compression disposés respectivement de part et d'autre d'un corps contenu dans l'enceinte, l'enceinte comprenant une entrée de gaz frigorigène, - un circuit d'injection d'huile alimenté en huile à partir d'huile contenue dans un carter situé dans la partie inférieure de l'enceinte et agencé pour injecter de l'huile dans le volume de compression, caractérisé en ce que le circuit d'injection d'huile comprend une électrovanne comportant un corps fixé sur la paroi de l'enceinte étanche et un noyau logé dans le corps et mobile, sous l'effet d'un champ magnétique, entre une position de fermeture permettant une injection d'huile dans le volume de compression et une position d'ouverture empêchant ou limitant l'injection d'huile dans le volume de compression, et en ce que le compresseur comprend des moyens de commande agencés pour déplacer le noyau de l'électrovanne entre ses positions d'ouverture et de fermeture en fonction de la vitesse du compresseur et/ou de la température de refoulement du gaz frigorigène. La présence de électrovanne dans le circuit d'injection d'huile permet un contrôle avec précision de l'injection d'huile dans le volume de compression. En effet, l'ajustement à une valeur donnée du champ magnétique destiné à déplacer le noyau de l'électrovanne peut être réalisé avec précision par l'intermédiaire des moyens de commande. De plus, la fixation de l'électrovanne sur la paroi de l'enceinte 25 étanche permet une maintenance aisée de l'électrovanne puisque celle-ci est facilement accessible depuis l'extérieur du compresseur. Avantageusement, le corps de l'électrovanne comprend une première portion de corps fixée sur la paroi de l'enceinte et une seconde portion de corps fixée de manière amovible sur la première portion de corps et 30 disposée à l'extérieur de l'enceinte étanche, la seconde portion de corps logeant le noyau de l'électrovanne. Cette structure du corps de l'électrovanne facilite encore la maintenance de cette dernière. De préférence, les moyens de commande sont agencés pour déplacer le noyau de l'électrovanne dans sa position de fermeture lorsque la 35 vitesse du compresseur est inférieure à une valeur prédéterminée ou lorsque la température de refoulement du gaz frigorigène est supérieure à une valeur prédéterminée. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens de commande sont agencés pour déplacer le noyau de l'électrovanne dans sa position de fermeture lorsque la température de refoulement du gaz frigorigène est supérieure à une valeur prédéterminée et la vitesse du compresseur est inférieure à une valeur prédéterminée. Selon une autre caractéristiques de l'invention, les moyens de commande sont agencés pour déplacer le noyau de l'électrovanne dans sa position d'ouverture lorsque la vitesse du compresseur est supérieure une valeur prédéterminée. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le compresseur comprend un moteur électrique ayant un stator, et un rotor solidaire d'un arbre d'entraînement, en forme de vilebrequin, dont une première extrémité entraîne une pompe à huile alimentant, à partir d'huile contenue dans le carter situé dans la partie inférieure de l'enceinte, un conduit ménagé dans la partie centrale de l'arbre, caractérisé en ce que le circuit d'injection d'huile est alimenté en huile par la pompe à huile entraînée par la première extrémité de l'arbre d'entraînement.

Avantageusement, l'électrovanne comporte au moins un orifice d'entrée d'huile alimenté en huile par un conduit d'alimentation relié à un orifice de sortie de la pompe à huile entraînée par la première extrémité de l'arbre d'entraînement, un premier orifice de sortie d'huile débouchant dans l'enceinte étanche et un second orifice de sortie d'huile relié à au moins un conduit d'injection disposé à l'intérieur de l'enceinte étanche et débouchant dans le volume de compression. Avantageusement, les conduits sont soumis à des pressions différentielles faibles (c'est-à-dire inférieures à 3 bar) par rapport à la pression régnant dans l'enceinte basse pression du compresseur (de l'ordre de 5 à 20 bar). De ce fait, l'utilisation de conduit basse pression est possible.

De préférence, le noyau de l'électrovanne est mobile, sous l'effet d'un champ magnétique, entre une position de fermeture du premier orifice de sortie d'huile dans laquelle la totalité de l'huile entrant dans l'électrovanne par l'orifice d'entrée d'huile est dirigée vers le second orifice de sortie d'huile et une position d'ouverture du premier orifice de sortie d'huile dans laquelle la totalité ou sensiblement la totalité de l'huile entrant dans l'électrovanne par l'orifice d'entrée d'huile est dirigée vers le premier orifice de sortie d'huile.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'électrovanne comprend une charnbre annulaire mettant en communication les orifices d'entrée et de sortie de l'électrovanne. Avantageusement, les pertes de charge ménagées dans le second orifice de sortie d'huile et dans le conduit d'injection sont sensiblement supérieures à celles ménagées dans le premier orifice de sortie d'huile. Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, l'électrovanne comprend un conduit mettant en communication le second orifice de sortie d'huile avec un orifice de communication ménagé dans l'électrovanne et débouchant dans un alésage ménagé dans l'électrovanne et logeant le noyau de celle-ci, l'alésage communiquant avec une chambre dans laquelle débouchent l'orifice d'entrée d'huile et le premier orifice de sortie d'huile, et en ce que le noyau est destiné à obturer l'orifice de communication lorsqu'il se trouve dans sa position d'ouverture.

De préférence, le conduit d'injection comprend une buse d'injection au niveau de son extrémité débouchant dans le volume de compression. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité du conduit d'injection débouchant dans le volume de compression est insérée dans un alésage traversant ménagé dans le corps séparant les volumes de compression et d'aspiration. Avantageusement, une goupille est insérée dans l'extrémité du conduit d'injection débouchant dans le volume de compression de manière à comprimer le conduit d'injection contre les parois de l'alésage ménagé dans le corps, la goupille comprenant un passage d'injection permettant l'injection d'huile dans le volume de compression. De préférence, la goupille est du type fendu ou à spirale. Selon une autre caractéristique de l'invention, le volume de compression comprend une volute fixe équipée d'une spirale engagée dans une spirale d'une volute mobile entraînée suivant un mouvement orbital, la volute mobile prenant appui contre le corps séparant les volumes de compression et d'aspiration. De préférence, l'extrémité de l'alésage ménagé dans le corps tournée vers la volute mobile débouche à l'extérieur de la surface balayée par la volute mobile durant son mouvement orbital.

Alternativement, l'extrémité de l'alésage ménagé dans le corps tournée vers la volute mobile débouche à l'intérieur de la surface balayée par la volute mobile durant son mouvement orbital. Avantageusement, la volute mobile comprend au moins un orifice traversant agencé pour mettre en communication, au moins pendant une partie du mouvement de la volute mobile, l'extrémité du conduit d'injection débouchant dans le volume de compression avec un volume délimité au moins en partie par les volutes fixe et mobile. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique indexé représentant, à titre d'exemples non Nimitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce compresseur à spirales. Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un premier compresseur.

Figures 2 et 3 sont des vues en coupe, à échelle agrandie, d'une électrovanne selon un premier mode de réalisation de l'invention montrant celle-ci respectivement dans ses positions de fermeture et d'ouverture. Figures 4 et 5 sont des vues en coupe, à échelle agrandie, d'une électrovanne selon un second mode de réalisation de l'invention montrant celle-ci respectivement dans ses positions de fermeture et d'ouverture. Figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'un second compresseur. Figure 7 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un troisième compresseur.

Dans la description qui suit, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références dans les différentes formes d'exécution. La figure 1 décrit un compresseur frigorifique à spirales à vitesse variable occupant une position verticale. Toutefois, le compresseur selon l'invention, pourrait occuper une position inclinée, ou une position horizontale, sans que sa structure soit modifiée d'une manière significative. Le compresseur représenté à la figure 1 comprend une enceinte étanche délimitée par une virole 2 dont les extrémités supérieure et inférieure sont fermées respectivement par un couvercle 3 et une embase 4. L'assemblage de cette enceinte peut être réalisé notamment au moyen de cordons de soudure.

La partie intermédiaire du compresseur est occupée par un corps 5 qui délimite deux volumes, un volume d'aspiration situé en dessous du corps 5, et un volume de compression disposé au-dessus de celui-ci. La virole 2 comprend une entrée de gaz frigorigène débouchant dans le volume d'aspiration pour réaliser l'amenée de gaz au compresseur. Le corps 5 sert au montage d'un étage de compression 6 du gaz frigorigène. Cet étage de compression 6 comprend une volute fixe 7 équipée d'une spirale fixe 8 tournée vers le bas, et une volute mobile 9 prenant appui contre le corps 5 et équipée d'une spirale 10 tournée vers le haut. Les deux spirales 8 et 10 des deux volutes s'interpénètrent pour ménager des chambres de compression 11 à volume variable. L'admission du gaz dans l'étage de compression se fait depuis l'extérieur, les chambres de compression 11 ayant un volume variable qui diminue de l'extérieur vers l'intérieur, lors du mouvement de la volute mobile 9 par rapport à la volute fixe 7, le gaz comprimé s'échappant au centre des volutes par une ouverture 12 ménagée dans la volute fixe 7 en direction d'une chambre 13 à haute pression à partir de laquelle il est évacué par un raccord 14. Le compresseur comprend un moteur électrique disposé dans le volume d'aspiration. La variation de vitesse du moteur électrique peut être réalisée au moyen d'un générateur électrique à fréquence variable. Le moteur électrique comprend un stator 15 au centre duquel est disposé un rotor 16. Le moteur est fixé sur la virole 2 par l'intermédiaire d'une collerette 17 ceinturant le stator 15, reliée par des pattes 18 à la virole 2. Le rotor 16 est solidaire d'un arbre d'entraînement 19 dont l'extrémité supérieure est désaxée à la façon d'un vilebrequin. Cette partie supérieure est engagée dans une partie 20 en forme de manchon, que comporte la volute mobile 9. Lors de son entraînement en rotation par le moteur, l'arbre d'entraînement 19 entraîne la volute mobile 9 suivant un mouvement orbital.

L'extrémité inférieure de l'arbre d'entraînement 19 entraîne une pompe à huile 21 alimentant, à partir d'huile contenue dans un carter 22 délimité par l'embase 4, un conduit de lubrification 23 ménagé dans la partie centrale de l'arbre d'entraînement. Le compresseur à spirale comprend également un circuit d'injection d'huile alimenté en huile par la pompe à huile 21 entraînée par l'extrémité inférieure de l'arbre d'entraînement 19, le circuit d'injection d'huile étant agencé pour injecter de l'huile dans le volume de compression, et plus particulièrement entre les volutes fixe 7 et mobile 9. Le circuit d'injection d'huile comprend une électrovanne 25 comportant un corps 26 fixé sur la paroi de la virole 2, à proximité de l'embase 5 4. Comme montré plus particulièrement sur les figures 2 et 3, le corps 26 de l'électrovanne 25 comprend une première portion de corps 26a fixée sur la paroi de la virole 2 et une seconde portion de corps 26b fixée de manière amovible sur la première portion de corps 26a et disposée à l'extérieur de la 10 virole 2. L'électrovanne 25 comporte un orifice d'entrée d'huile 27 alimenté en huile par un conduit d'alimentation 28 relié à un orifice de sortie de la pompe à huile 21. L'électrovanne comporte en outre un premier orifice de sortie d'huile 29 débouchant dans la virole 2 et un second orifice de sortie d'huile 30 15 relié à un premier et un second conduits d'injection 31, 32 disposés à l'intérieur de la virole et débouchant chacun dans le volume de compression. Les orifices d'entrée et de sortie d'huile sont ménagés dans la première portion de corps 26a et débouchent dans une chambre annulaire 33 ménagée dans la première portion de corps 26a. Cette chambre annulaire 33 permet de mettre 20 en communication les orifices d'entrée et de sortie d'huile de l'électrovanne. L'électrovanne comprend un noyau métallique 34 logé dans un alésage 35 ménagé dans la seconde portion de corps 26b et mobile, sous l'effet d'un champ magnétique généré par une bobine (non représentée sur les figures) entourant celui-ci, entre une position de fermeture permettant une 25 injection d'huile dans le volume de compression et une position d'ouverture empêchant ou limitant l'injection d'huile dans le volume de compression. Plus particulièrement, le noyau 34 de l'électrovanne est mobile entre une position de fermeture du premier orifice de sortie d'huile 29 représentée sur la figure 2 et dans laquelle la totalité de l'huile entrant dans 30 l'électrovanne par l'orifice d'entrée d'huile 27 est dirigée vers le second orifice de sortie d'huile 30 par l'intermédiaire de la chambre annulaire 33, et une position d'ouverture du premier orifice de sortie d'huile 29 représentée sur la figure 3 et dans laquelle la totalité ou sensiblement la totalité de l'huile entrant dans l'électrovanne par l'orifice d'entrée d'huile 27 est dirigée vers le premier 35 orifice de sortie d'huile 29.

Lorsque le noyau se trouve dans sa position d'ouverture, la totalité ou sensiblement la totalité de l'huile entrant dans l'électrovanne est dirigée vers le premier orifice de sortie d'huile 29 compte tenu du fait que les pertes de charge ménagées dans le second orifice de sortie d'huile 30 et dans les premier et second conduits d'injection 31, 32 sont sensiblement supérieures à celles ménagées dans le premier orifice de sortie d'huile 29. Il doit être précisé que le noyau 34 de l'électrovanne 25 est également soumis à l'action d'un ressort de compression 45 logé entre le fond de l'alésage 35 et le noyau 34. Ce ressort de compression facilite le déplacement du noyau 34 dans sa position de fermeture. Il doit être noté que les extrémités des premier et second conduits d'injection 31, 32 tournées vers le volume de compression sont respectivement insérées dans des alésages traversants 36, 37 ménagés dans le corps 5 séparant les volumes de compression et d'aspiration. Les alésages 36, 37 s'étendent sensiblement parallèlement à l'axe du compresseur. Comme représenté sur la figure 1, les extrémités des alésages 36, 37 tournées vers la volute mobile 9 débouchent à l'extérieur de la surface balayée par cette dernière durant son mouvement orbital. Dans une autre forme d'execution, l'une ou les deux extrémités des alésages 36, 37 tournées vers la volute mobile peut déboucher à l'intérieur de la surface balayée par cette dernière. Les premier et second conduits d'injection 31, 32 comprennent chacun une buse d'injection au niveau de leur extrémité débouchant dans le volume de compression.

Chaque buse d'injection est constituée par une goupille 38 insérée dans l'extrémité du conduit d'injection 31, 32 correspondant tournée vers le corps 5. Cette disposition des goupilles 38 permet de comprimer respectivement les premier et second conduits d'injection 31, 32 contre les parois des alésages correspondants 36, 37. Il en résulte une fixation ferme des premier et second conduits d'injection 31, 32 dans le corps 5. Chaque goupille 38 comprend un passage d'injection permettant l'injection d'huile dans le volume de compression. Avantageusement, les goupilles 38 sont du type fendu ou à spirale. Le compresseur comprend des moyens de commande agencés pour déplacer le noyau 34 de l'électrovanne 25 dans sa position de fermeture lorsque la vitesse du compresseur est inférieure à une valeur de seuil prédéterminée et pour déplacer le noyau de l'électrovanne dans sa position d'ouverture lorsque la vitesse du compresseur est supérieure à cette valeur prédéterminée. Les moyens de commande sont plus particulièrement agencés pour modifier le champ magnétique généré par la bobine de l'électrovanne en fonction de la vitesse du moteur électrique du compresseur de manière à permettre un déplacement du noyau 34 entre ses positions d'ouverture et de fermeture respectivernent lorsque la vitesse du moteur dépasse ou diminue en dessous de la valeur prédéterminé.

Le fonctionnement du compresseur à spirales va maintenant être décrit. Lorsque le compresseur à spirales selon l'invention est mis en marche, le rotor 16 entraîne en rotation l'arbre d'entraînement 19 et la pompe à huile 21 alimente, à partir d'huile contenue dans le carter 22, le conduit d'alimentation 28. L'huile pénètre ensuite dans l'orifice d'entrée d'huile 27 de l'électrovanne 25. Tant que la vitesse du compresseur est inférieur à la valeur de seuil prédéterminée, le noyau 34 de l'électrovanne se trouve dans sa position de fermeture, et l'huile ayant pénétrée dans l'électrovanne est donc dirigée vers le second orifice de sortie d'huile 30 par l'intermédiaire de la chambre annulaire 33, puis vers les premier et second conduits d'injection 31, 32. Enfin, l'huile est injectée dans le volume de compression par l'intermédiaire des buses d'injection. Il doit être noté que l'extrémité de l'alésage 37 tournée vers la volute mobile 9 peut être, pendant au moins une partie du mouvement orbital de la volute mobile, obturé par cette dernière. Cette obturation de l'extrémité de l'alésage 37 tournée vers la volute mobile 9 permet d'une part de lubrifier l'interface entre le corps 5 et la volute mobile, et d'autre part de régler la quantité d'huile injectée dans le volume de compression. Lorsque la vitesse du compresseur dépasse la valeur prédéterminée, les moyens de commande déplacent le noyau 34 de l'électrovanne dans sa position d'ouverture. II en résulte que la totalité ou sensiblement la totalité de l'huile entrant dans l'électrovanne par l'orifice d'entrée d'huile 27 est dirigée vers le premier orifice de sortie d'huile 29 compte tenu du fait que les pertes de charge ménagées dans le second orifice de sortie d'huile 30 et dans les premier et second conduits d'injection 31, 32 sont sensiblement supérieures à celles ménagées dans le premier orifice de sortie d'huile 29. Ainsi, la totalité ou sensiblement la totalité de l'huile ayant pénétrée dans l'électrovanne tombe par gravité dans le carter d'huile 22. Le compresseur selon l'invention permet d'augmenter la quantité d'huile présente dans le volume de compression et donc le taux d'huile dans le gaz frigorigène uniquement lorsque la vitesse du compresseur est faible et inférieure à la vitesse de seuil prédéterminée. La présente invention permet d'améliorer les performances à basse vitesse du compresseur à vitesse variable sans nuire à l'efficacité de celui-ci à grande vitesse. Selon un autre mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 4 et 5, l'électrovanne 25 comprend un conduit 40 mettant en communication le second orifice de sortie 30 avec un orifice de communication 41 ménagé dans la seconde portion de corps 26b. L'orifice de communication 41 débouche dans le fond de l'alésage 35 logeant le noyau 34 de l'électrovanne.

L'orifice de communication 41 communique avec une chambre annulaire 42 ménagé dans la première portion de corps 26a par l'intermédiaire d'un passage ménagé entre l'alésage 35 et le noyau 34, l'orifice d'entrée d'huile 27 et le premier orifice de sortie d'huile 29 débouchant dans la chambre annulaire 42.

Selon ce mode de réalisation de l'invention, le noyau 34 est mobile entre une première position de fermeture du premier orifice de sortie d'huile 29 et d'ouverture de l'orifice de communication 41 représentée sur la figure 4, et une seconde position d'ouverture du premier orifice de sortied'huile 29 et de fermeture de l'orifice de communication 41 représentée sur la figure 5.

Dans la première position du noyau 34 représentée sur la figure 4, la totalité de l'huile entrant dans l'électrovanne par l'orifice d'entrée d'huile 27 est dirigée vers le second orifice de sortie d'huile 30 par l'intermédiaire de la chambre annulaire 42, de l'orifice de communication 41 et du conduit 40. Dans la seconde position du noyau 34 représentée sur la figure 5, la totalité de l'huile entrant dans l'électrovanne par l'orifice d'entrée d'huile 27 est dirigée vers le premier orifice de sortie d'huile 29 et chute par gravité dans le carter d'huile 22. Comme pour le mode de réalisation précédemment décrit, les moyens de commande sont agencés pour déplacer le noyau 34 de l'électrovanne 25 dans sa première position lorsque la vitesse du compresseur est inférieure à une valeur de seuil prédéterminée et pour déplacer le noyau de l'électrovanne dans sa seconde position lorsque la vitesse du compresseur est supérieure à cette valeur prédéterminée. La figure 6 représente un second compresseur à spirales qui diffère de celui représenté sur la figure 1 uniquement en ce que les moyens de commande MC sont agencés pour déplacer le noyau 34 de l'électrovanne dans sa position de fermeture lorsque d'une part la température de refoulement du gaz frigorigène est supérieure à une valeur prédéterminée et d'autre part la vitesse du compresseur est inférieure à une valeur prédéterminée et pour déplacer le noyau de l'électrovanne dans sa position d'ouverture lorsque la vitesse du compresseur est supérieure à une valeur prédéterminée. Pour cela, les moyens de commande comportent un capteur de température agencé pour mesurer la température de refoulement du gaz frigorigène au niveau du raccord 14. Selon un autre mode de réalisation, les moyens de commande MC sont agencés pour déplacer le noyau 34 de l'électrovanne dans sa position de fermeture lorsque la température de refoulement du gaz frigorigène est supérieure à une valeur prédéterminée et pour déplacer le noyau de l'électrovanne dans sa position d'ouverture lorsque la température de refoulement du gaz frigorigène est inférieure à une valeur prédéterminée.

La figure 7 représente un troisième compresseur à spirales qui diffère de celui représenté sur la figure 1 en ce que les extrémités des deux alésages 36, 37 tournées vers la volute mobile 9 débouchent à l'intérieur de la surface balayée par cette dernière durant son mouvement orbital, en ce que ces deux alésages ne sont pas orientés parallèlement à l'axe du compresseur mais obliquement vers l'intérieur par rapport à l'axe de ce dernier, et en ce que la volute mobile 9 comprend un premier et un second orifice traversant 43, 44. Les premier et second orifices traversant 43, 44 sont agencés pour mettre en communication, au moins pendant une partie du mouvement de la volute mobile, les extrémités des premier et second conduits d'injection 31, 32 tournée vers le volume de compression avec un volume délimité au moins en partie par les volutes fixe 7 et mobile 9. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux formes d'exécution de ce compresseur à spirales, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.

C'est ainsi notamment que les alésages 36, 37 pourraient être orientés obliquement vers l'extérieur par rapport à l'axe du compresseur ou encore que le nombre de conduit d'injection pourrait être différent de deux.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Compresseur frigorifique à spirales à vitesse variable, 5 comprenant : - une enceinte étanche délimitant un volume d'aspiration et un volume de compression disposés respectivement de part et d'autre d'un corps (5) contenu dans l'enceinte, l'enceinte comprenant une entrée de gaz frigorigène, 10 - un circuit d'injection d'huile alimenté en huile à partir d'huile contenue dans un carter (22) situé dans la partie inférieure de l'enceinte et agencé pour injecter de l'huile dans le volume de compression, caractérisé en ce que le circuit d'injection d'huile comprend une électrovanne (25) comportant un corps (26) fixé sur la paroi de l'enceinte 15 étanche et un noyau (34) logé dans le corps (26) et mobile, sous l'effet d'un champ magnétique, entre une position de fermeture permettant une injection d'huile dans le volume de compression et une position d'ouverture empêchant ou limitant l'injection d'huile dans le volume de compression, et en ce que le compresseur comprend des moyens de commande 20 agencés pour déplacer le noyau (34) de l'électrovanne entre ses positions d'ouverture et de fermeture en fonction de la vitesse du compresseur et/ou de la température de refoulement du gaz frigorigène.

2. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 25 corps (26) de l'électrovanne (25) comprend une première portion de corps (26a) fixée sur la paroi de l'enceinte et une seconde portion de corps (26b) fixée de manière amovible sur la première portion de corps et disposée à l'extérieur de l'enceinte étanche, la seconde portion de corps (26b) logeant le noyau (34) de l'électrovanne. 30

3. Compresseur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de commande sont agencés pour déplacer le noyau (34) de l'électrovanne dans sa position de fermeture lorsque la vitesse du compresseur est inférieure à une valeur prédéterminée ou lorsque la 35 température de refoulement du gaz frigorigène est supérieure à une valeur prédéterminée.

4. Compresseur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de commande sont agencés pour déplacer le noyau (34) de l'électrovanne dans sa position de fermeture lorsque la température de refoulement du gaz frigorigène est supérieure à une valeur prédéterminée et la vitesse du compresseur est inférieure à une valeur prédéterminée.

5. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de commande sont agencés pour déplacer le noyau (34) de l'électrovanne (25) dans sa position d'ouverture lorsque la vitesse du compresseur est supérieure une valeur prédéterminée.

6. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant un moteur électrique ayant un stator (15), et un rotor (16) solidaire d'un arbre d'entraînement (19), en forme de vilebrequin, dont une première extrémité entraîne une pompe à huile (21) alimentant, à partir d'huile contenue dans le carter (22) situé dans la partie inférieure de l'enceinte, un conduit (23) ménagé dans la partie centrale de l'arbre, caractérisé en ce que le circuit d'injection d'huile est alimenté en huile par la pompe à huile (21) entraînée par la première extrémité de l'arbre d'entraînement.

7. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'électrovanne (25) comporte au moins un orifice d'entrée d'huile (27) alimenté en huile par un conduit d'alimentation (28) relié à un orifice de sortie de la pompe à huile (21) entraînée par la première extrémité de l'arbre d'entraînement, un premier orifice de sortie d'huile (29) débouchant dans l'enceinte étanche et un second orifice de sortie d'huile (30) relié à au moins un conduit d'injection (31, 32) disposé à l'intérieur de l'enceinte étanche et débouchant dans le volume de compression.

8. Compresseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le noyau (34) de l'électrovanne est mobile, sous l'effet d'un champ magnétique, entre une position de fermeture du premier orifice de sortie d'huile (29) dans laquelle la totalité de l'huile entrant dans l'électrovanne par l'orifice d'entrée d'huile (27) est dirigée vers le second orifice de sortie d'huile (30) et une position d'ouverture du premier orifice de sortie d'huile (29) dans laquelle latotalité ou sensiblement la totalité de l'huile entrant dans l'électrovanne par l'orifice d'entrée d'huile (27) est dirigée vers le premier orifice de sortie d'huile (29).

9. Compresseur selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'électrovanne (25) comprend une chambre annulaire (33) mettant en communication les orifices d'entrée (27) et de sortie (29, 30) de l'électrovanne.

10. Compresseur selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les pertes de charge ménagées dans le second orifice de sortie d'huile (30) et dans le conduit d'injection (31, 32) sont sensiblement supérieures à celles ménagées dans le premier orifice de sortie d'huile (29).

11. Compresseur selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'électrovanne (25) comprend un conduit (40) mettant en communication le second orifice de sortie d'huile (30) avec un orifice de communication (41) ménagé dans l'électrovanne et débouchant dans un alésage (35) ménagé dans l'électrovanne et logeant le noyau (34) de celle-ci, l'alésage (35) communiquant avec une chambre (42) dans laquelle débouchent l'orifice d'entrée d'huile (27) et le premier orifice de sortie d'huile (29), et en ce que le noyau (34) est destiné à obturer l'orifice de communication (41) lorsqu'il se trouve dans sa position d'ouverture.

12. Compresseur selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé 25 en ce que le conduit d'injection (31, 32) comprend une buse d'injection au niveau de son extrémité débouchant dans le volume de compression.

13. Compresseur selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que l'extrémité du conduit d'injection (31, 32) débouchant dans le volume 30 de compression est insérée dans un alésage (36, 37) traversant ménagé dans le corps (5) séparant les volumes de compression et d'aspiration.

14. Compresseur selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'une goupille (38) est insérée dans l'extrémité du conduit d'injection (31, 32) 35 débouchant dans le volume de compression de manière à comprimer leconduit d'injection contre les parois de l'alésage (36, 37) ménagé dans le corps (5).

15. Compresseur selon la revendication 14, caractérisé en ce que la goupille (38) comprend un passage d'injection permettant l'injection d'huile 5 dans le volume de compression.

16. Compresseur selon la revendication 15, caractérisé en ce que la goupille est du type fendu ou à spirale. 10

17. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le volume de compression comprend une volute fixe (7) équipée d'une spirale (8) engagée dans une spirale (10) d'une volute mobile (9) entraînée suivant un mouvement orbital, la volute mobile (9) prenant appui contre le corps (5) séparant les volumes de compression et d'aspiration. 15

18. Compresseur selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'extrémité de l'alésage (36) ménagé dans le corps (5) tournée vers la volute mobile (9) débouche à l'extérieur de la surface balayée par la volute mobile (9) durant son mouvement orbital.

19. Compresseur selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'extrémité de l'alésage (37) ménagé dans le corps (5) tournée vers la volute mobile (9) débouche à l'intérieur de la surface balayée par la volute mobile (9) durant son mouvement orbital. 25

20. Compresseur selon la revendication 19, caractérisé en ce que la volute mobile (9) comprend au moins un orifice traversant (43, 44) agencé pour mettre en communication, au moins pendant une partie du mouvement de la volute mobile, l'extrémité du conduit d'injection (31, 32) débouchant dans le 30 volume de compression avec un volume délimité au moins en partie par les volutes fixe (7) et mobile (9). 20