FR3067412B1 - Compresseur a spirales muni d'un dispositif de deviation et de division de fluide - Google Patents

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Abstract

Le compresseur à spirales (2) comporte une coque extérieure (4) ; une entrée d'aspiration de fluide frigorigène (7) formée dans la coque extérieure (4) et configurée pour alimenter le compresseur à spirales (2) en fluide frigorigène à comprimer; une unité de compression (11) configurée pour comprimer le fluide frigorigène ; un moteur d'entraînement (21) configuré pour entraîner l'unité de compression (11) par l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement (19) ; un dispositif de déviation et de division de fluide (35) configuré pour diviser un écoulement d'aspiration de fluide frigorigène entrant dans le compresseur à spirales (2) à travers l'entrée d'aspiration de fluide frigorigène (7) au moins en un premier écoulement (F1) et un deuxième écoulement (F2). Le dispositif de déviation et de division de fluide (35) comporte une première extrémité (37) faisant face à l'entrée d'aspiration de fluide frigorigène (7) et une deuxième extrémité (38) qui est plus proche de l'unité de compression (11) que la première extrémité (37), le dispositif de déviation et de division de fluide (35) étant configuré pour guider le premier écoulement (F1) vers l'unité de compression (11) et pour guider le deuxième écoulement (F2) vers le moteur d'entraînement (21).

Description

Domaine de l’invention
La présente invention se rapporte à un compresseur à spirales, et en particulier à un compresseur à spirales hermétique.
Arrière-pian de l’invention
Le document US6474964 décrit un compresseur à spirales comportant : - une coque extérieure délimitant une chambre d’aspiration, - une entrée d’aspiration de fluide frigorigène formée dans la coque extérieure et configurée pour alimenter le compresseur à spirales en fluide frigorigène à comprimer, - une unité de compression configurée pour comprimer le fluide frigorigène, - un moteur d’entraînement configuré pour entraîner l’unité de compression par l’intermédiaire d’un arbre d’entraînement, - un dispositif de déviation et de division de fluide configuré pour diviser un écoulement d’aspiration de fluide frigorigène entrant dans le compresseur à spirales à travers l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène au moins en un premier écoulement et un deuxième écoulement, et est configuré pour faire dévier le premier écoulement vers le centre de la chambre d’aspiration où le fluide frigorigène se charge en particules d’huile en raison de la présence d’éléments de génération de nuage d’huile situés dans la chambre d’aspiration et pour faire dévier le deuxième écoulement vers le moteur d’entraînement afin de refroidir au moins des parties du moteur d’entraînement, par exemple les enroulements de stator, le rotor, les aimants, etc., et où le deuxième écoulement se charge également en particules d’huile.
Par conséquent, le deuxième écoulement subit une certaine chute de pression en raison de l’écoulement à travers des passages étroits à travers le moteur d’entraînement, et le premier écoulement subit également une certaine chute de pression en raison de la configuration du dispositif de déviation et de division de fluide.
Par conséquent, les pertes de charge totales dans les premier et deuxième écoulements sont élevées, et l’efficacité globale du compresseur à spirales est donc faible. Résumé de l’invention
Un objet de la présente invention est de fournir un compresseur à spirales amélioré qui peut surmonter les inconvénients rencontrés dans les compresseurs à spirales classiques.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un compresseur à spirales qui a une efficacité améliorée tout en permettant de contrôler le refroidissement de moteur.
Selon l’invention, un tel compresseur à spirales comporte : - une coque extérieure, - une entrée d’aspiration de fluide frigorigène formée dans la coque extérieure et configurée pour alimenter le compresseur à spirales en fluide frigorigène à comprimer, - une unité de compression configurée pour comprimer le fluide frigorigène, - un moteur d’entraînement configuré pour entraîner l’unité de compression par l’intermédiaire d’un arbre d’entraînement, - un dispositif de déviation et de division de fluide configuré pour diviser un écoulement d’aspiration de fluide frigorigène entrant dans le compresseur à spirales à travers l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène au moins en un premier écoulement et un deuxième écoulement, caractérisé en ce que le dispositif de déviation et de division de fluide comporte une première extrémité faisant face à l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène, c’est-à-dire située en face de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène, et une deuxième extrémité qui est plus proche de l’unité de compression que la première extrémité, le dispositif de déviation et de division de fluide étant configuré pour guider, c’est-à-dire faire dévier, le premier écoulement vers l’unité de compression et pour guider, c’est-à-dire faire dévier, le deuxième écoulement vers le moteur d’entraînement.
Une telle configuration du dispositif de déviation et de division de fluide permet de guider directement le premier écoulement vers l’unité de compression, et donc d’augmenter sensiblement l’efficacité du compresseur à spirales.
De plus, le dispositif de déviation et de division de fluide selon la présente invention induit des pertes par frottement inférieures et moins de turbulences, et réduit ainsi sensiblement les pertes de charge, ce qui est particulièrement important dans les compresseurs à spirales utilisant des fluides frigorigènes à faible densité (tels que R134a) et un débit volumique élevé.
En outre, une telle configuration du dispositif de déviation et de division de fluide assure un contrôle du refroidissement de moteur en fonction du positionnement du dispositif de déviation et de division de fluide par rapport à l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène et au moteur d’entraînement.
En outre, une telle configuration du dispositif de déviation et de division de fluide assure un contrôle du pourcentage de fluide frigorigène qui est guidé directement vers l’unité de compression et du pourcentage de fluide frigorigène qui est guidé vers le moteur d’entraînement en fonction de la hauteur de la première extrémité du dispositif de déviation et de division de fluide par rapport à l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène.
De plus, une telle configuration du dispositif de déviation et de division de fluide permet de contrôler la vitesse de circulation d’huile, étant donné qu’une partie de l’écoulement d’aspiration de fluide frigorigène entrant dans le compresseur à spirales est directement guidée vers le compresseur à spirales.
Le compresseur à spirales peut également comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de déviation et de division de fluide est configuré de sorte que le premier écoulement soit directement guidé vers l’unité de compression.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le compresseur à spirales est un compresseur à spirales hermétique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène débouche radialement dans un volume intérieur défini par la coque extérieure.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la première extrémité et la deuxième extrémité sont décalées l’une par rapport à l’autre dans une direction axiale de l’arbre d’entraînement, et sont décalées de manière avantageuse verticalement l’une par rapport à l’autre.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de déviation et de division de fluide est stationnaire par rapport à la coque extérieure.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de déviation et de division de fluide comporte une partie intermédiaire située entre les première et deuxième extrémités, la partie intermédiaire comportant une plaque de fond et une pluralité d’aubes faisant saillie depuis la plaque de fond. La présence desdites aubes améliore le guidage et la propagation du premier écoulement vers l’unité de compression, assure une meilleure répartition du fluide frigorigène à l’intérieur de la coque extérieure, et améliore ainsi davantage l’efficacité du compresseur à spirales.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les aubes de la pluralité d’aubes divergent les unes des autres vers la deuxième extrémité du dispositif de déviation et de division de fluide. Une telle configuration des aubes assure un guidage circonférentiel du fluide frigorigène dans le volume intérieur délimité par la coque extérieure, et assure des vitesses homogènes du fluide frigorigène à travers des ouvertures de fluide frigorigène prévues dans le cadre de support qui porte partiellement l’unité de compression.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chacune de la pluralité d’aubes s’étend sensiblement jusqu’à la deuxième extrémité du dispositif de déviation et de division de fluide.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la pluralité d’aubes comporte une pluralité d’aubes principales et une pluralité d’aubes intermédiaires, chaque aube intermédiaire s’étendant entre deux aubes principales adjacentes et ayant une longueur inférieure à une longueur de chacune des deux aubes principales adjacentes. Une telle configuration des aubes assure une répartition homogène du fluide frigorigène dans le volume intérieur délimité par la coque extérieure, et limite ainsi les pertes de charge dans les ouvertures de fluide frigorigène prévues dans le cadre de support.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chaque aube intermédiaire a un bord d’attaque incurvé vers l’intérieur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chaque aube principale s’étend sensiblement depuis la première extrémité du dispositif de déviation et de division de fluide, et chaque aube intermédiaire est décalée par rapport à la première extrémité du dispositif de déviation et de division de fluide.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la pluralité d’aubes principales comporte deux aubes principales extérieures et plusieurs aubes principales intérieures situées entre les deux aubes principales extérieures, chacune des deux aubes principales extérieures ayant une hauteur supérieure à une hauteur de chacune des aubes principales intérieures.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chacune des deux aubes principales extérieures fait saillie depuis la première extrémité du dispositif de déviation et de division de fluide et vers l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les deux aubes principales extérieures définissent deux bords latéraux du dispositif de déviation et de division de fluide.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la pluralité d’aubes délimite des canaux d’écoulement divergents et s’étendant vers le haut.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chacune de la pluralité d’aubes a une épaisseur sensiblement constante.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de fond comporte une partie de guidage incurvée s’étendant sensiblement depuis la première extrémité du dispositif de déviation et de division de fluide, la partie de guidage incurvée étant configurée pour guider le premier écoulement vers la deuxième extrémité du dispositif de déviation et de division de fluide. Une telle configuration de la plaque de fond assure un guidage en douceur du premier écoulement vers l’unité de compression
Selon un mode de réalisation de l’invention, le compresseur à spirales comporte en outre une coque intérieure entourant le moteur d’entraînement, le dispositif de déviation et de division de fluide étant fixé à une surface extérieure de la coque intérieure. Comme le dispositif de déviation et de division de fluide n’est pas fixé à la coque extérieure (ce qui est le cas pour les compresseurs à spirales classiques) mais fixé à la coque intérieure, la distance entre l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène et le dispositif de déviation et de division de fluide est plus importante. Ainsi, la fixation du dispositif de déviation et de division de fluide à la coque intérieure permet de régler un rayon de braquage élevé, ce qui réduit les pertes de charge et permet de créer un peu d’espace pour assurer une distribution azimutale appropriée du fluide frigorigène.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moteur d’entraînement est entièrement monté dans la coque intérieure.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la plaque de fond comporte en outre une partie de montage ayant une forme sensiblement complémentaire de la surface extérieure de la coque intérieure.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la deuxième extrémité du dispositif de déviation et de division de fluide a une forme sensiblement complémentaire de la surface extérieure de la coque intérieure.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la coque intérieure est munie d’une ouverture d’entrée de fluide frigorigène faisant face à l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène est partiellement recouverte par le dispositif de déviation et de division de fluide. En d’autres termes, le dispositif de déviation et de division de fluide recouvre partiellement l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène.
En d’autres termes, le dispositif de déviation et de division de fluide s’étend au moins partiellement entre l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène et l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène est partiellement recouverte par la partie de guidage incurvée du dispositif de déviation et de division de fluide.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la coque intérieure et le moteur d’entraînement définissent une chambre proximale contenant une première tête d’enroulement d’un stator, et une chambre distale contenant une deuxième tête d’enroulement du stator, la première tête d’enroulement étant plus proche de l’unité de compression que la deuxième tête d’enroulement et la deuxième tête d’enroulement étant opposée à la première tête d’enroulement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la première tête d’enroulement est formée par les parties des enroulements de stator s’étendant vers l’extérieur à partir d’une première face d’extrémité d’un noyau de stator, et la deuxième tête d’enroulement est formée par les parties des enroulements de stator s’étendant vers l’extérieur depuis une deuxième face d’extrémité du noyau de stator opposée à la première face d’extrémité.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène débouche dans la chambre distale.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène est configurée pour établir une communication fluidique entre la chambre distale et un volume annulaire délimité par la coque intérieure et la coque extérieure, l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène débouchant dans le volume annulaire.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la deuxième extrémité du dispositif de déviation et de division s’étend sur au moins 120 degrés, et par exemple sur environ 180 degrés, de la circonférence de la coque intérieure.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la deuxième extrémité du dispositif de déviation et de division de fluide est incurvée, et s’étend de manière avantageuse le long d’un arc de cercle, par exemple sur au moins 120 degrés, et de préférence sur environ 180 degrés.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la deuxième extrémité du dispositif de déviation et de division de fluide a un rayon de courbure sensiblement égal à un rayon de courbure de la surface extérieure de la coque intérieure.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le compresseur à spirales comporte en outre un cadre de support qui porte au moins partiellement l’unité de compression et qui comporte au moins une ouverture de fluide frigorigène, le dispositif de déviation et de division de fluide étant configuré pour guider le premier écoulement vers l’unité de compression par l’intermédiaire de l’au moins une ouverture de fluide frigorigène prévue sur le cadre de support.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de déviation et de division de fluide est fabriqué par impression 3D.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le matériau utilisé pour l’impression 3D du dispositif de déviation et de division de fluide est choisi parmi l’ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène), le PET (Polyéthylène Téréphtalate), le PLA (Acide Polylactique), le SLS Nylon, ou tout autre matériau approprié pour l’impression 3D (plastique ou métallique).
Selon un mode de réalisation de l’invention, la première extrémité du dispositif de déviation et de division de fluide est sensiblement située à une même hauteur qu’une partie centrale de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène, et par exemple à une même hauteur qu’un axe central de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le cadre de support comporte plusieurs ouvertures de fluide frigorigène qui sont distribuées circonférentiellement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de compression comporte une volute fixe ayant une plaque de base fixe et un enroulement en spirale fixe, et une volute orbitante ayant une plaque de base orbitante et un enroulement en spirale orbitant, l’enroulement en spirale fixe et l’enroulement en spirale orbitant formant une pluralité de chambres de compression.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le cadre de support comporte une surface de palier de butée sur laquelle la volute orbitante est montée en coulissement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le cadre de support comporte un palier radial supérieur pour guider l’arbre d’entraînement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’arbre d’entraînement comporte une partie d’entraînement configurée pour entraîner la volute orbitante dans un mouvement orbital.
Selon un mode de réalisation de l’invention, une extrémité supérieure de la coque intérieure est fixée au cadre de support.
Selon un mode de réalisation de l’invention, une extrémité inférieure de la coque intérieure est fixée à un élément de centrage fixé à la coque extérieure, l’élément de centrage étant muni d’un palier de guidage configuré pour guider une partie d’extrémité inférieure de l’arbre d’entraînement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, une section d’écoulement de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène comporte une première partie de section d’écoulement faisant face au dispositif de déviation et de division de fluide, et une deuxième partie de section d’écoulement qui est décalée dans la direction axiale de l’arbre d’entraînement, et par exemple décalée verticalement, par rapport au dispositif de déviation et de division de fluide. La deuxième partie de section d’écoulement peut par exemple faire face à l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène.
En d’autres termes, le compresseur à spirales est configuré de sorte qu’une projection orthogonale du dispositif de déviation et de division de fluide sur un plan de référence qui s’étend perpendiculairement à un axe central de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène recouvre partiellement une projection orthogonale de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène sur ledit plan de référence.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la première partie de section d’écoulement représente de 20% à 80% de la section d’écoulement de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la première partie de section d’écoulement fait face à la partie de guidage incurvée du dispositif de déviation et de division de fluide.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la partie de guidage incurvée du dispositif de déviation et de division de fluide a une forme de coupelle.
Ces avantages et d’autres deviendront évidents en lisant la description suivante, compte tenu des dessins ci-annexés représentant, à titre d’exemple non limitatif, un mode de réalisation d’un compresseur à spirales selon l’invention.
Brève description des dessins
La description détaillée suivante d’un mode de réalisation de l’invention est mieux appréhendée lorsqu’elle est lue conjointement avec les dessins annexés étant appréhendés, toutefois que l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation particulier divulgué.
La Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d’un compresseur à spirales selon l’invention.
La Figure 2 est une vue en perspective partielle du compresseur à spirales de la Figure 1.
La Figure 3 est une vue en coupe longitudinale partielle du compresseur à spirales de la Figure 1.
La Figure 4 est une vue de face d’un dispositif de déviation et de division de fluide du compresseur à spirales de la Figure 1.
La Figure 5 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de déviation et de division de fluide de la Figure 4.
Description détaillée de l’invention
La Figure 1 montre un compresseur à spirales 2, et en particulier un compresseur à spirales hermétique, comprenant une enceinte hermétique 3 comprenant une coque extérieure 4, un capuchon supérieur 5 et une plaque de base 6. Comme le montre la Figure 1, la coque extérieure 4 est cylindrique et comporte une extrémité supérieure fermée par le capuchon supérieur 5 et une extrémité inférieure fermée par la plaque de base 6. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, la coque extérieure 4 a un diamètre constant sur toute sa longueur.
Le compresseur à spirales hermétique 2 comprend en outre une entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7 prévue sur la coque extérieure 4 et configurée pour alimenter le compresseur à spirales hermétique 2 en fluide frigorigène à comprimer, et une sortie de refoulement 8 configurée pour refouler le fluide frigorigène comprimé. Par exemple, la sortie de refoulement 8 peut être prévue sur le capuchon supérieur 5.
Le compresseur à spirales hermétique 2 comprend également un cadre de support 9 agencé à l’intérieur de l’enceinte hermétique 3 et fixé à l’enceinte hermétique 3, et une unité de compression 11 agencée également à l’intérieur de l’enceinte hermétique 3 et disposée au-dessus du cadre de support 9. L’unité de compression 11 est configurée pour comprimer le fluide frigorigène alimenté par l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7, et comporte une volute fixe 12, qui est fixée par rapport à l’enceinte hermétique 3, et une volute orbitante 13 supportée par et en contact coulissant avec une surface de palier de butée 10 prévue sur le cadre de support 9.
La volute fixe 12 comporte une plaque de base de volute fixe 14 ayant une face inférieure orientée vers la volute orbitante 13, et une face supérieure opposée à la face inférieure de la plaque de base de volute fixe 14. La volute fixe 12 comporte également un enroulement en spirale fixe 15 faisant saillie depuis la face inférieure de la plaque de base de volute fixe 14 vers la volute orbitante 13.
La volute orbitante 13 comporte une plaque de base de volute orbitante 16 ayant une face supérieure orientée vers la volute fixe 12, et une face inférieure opposée à la face supérieure de la plaque de base de volute orbitante 16 et montée en coulissement sur la surface de palier de butée 14. La volute orbitante 13 comporte également un enroulement en spirale orbitant 17 faisant saillie depuis la face supérieure de la plaque de base orbitante 16 vers la volute fixe 12. L’enroulement en spirale orbitant 17 s’engrène avec l’enroulement en spirale fixe 15 pour former une pluralité de chambres de compression 18 entre eux. Chacune des chambres de compression 18 a un volume variable qui diminue de l’extérieur vers l’intérieur, lorsque la volute orbitante 13 est entraînée pour orbiter par rapport à la volute fixe 12.
De plus, le compresseur à spirales hermétique 2 comporte un arbre d’entraînement 19 configuré pour entraîner la volute orbitante 13 selon un mouvement orbital, et un moteur d’entraînement 21, qui peut être un moteur d’entraînement à vitesse variable, couplé à l’arbre d’entraînement 19 et configuré pour entraîner en rotation l’arbre d’entraînement 19 autour d’un axe de rotation A.
Le moteur d’entraînement 21 a un rotor 22 monté sur l’arbre d’entraînement 19, et un stator 23 disposé autour du rotor 22. Le stator 23 comporte un empilement de stator ou un noyau de stator 24, et des enroulements de stator enroulés sur le noyau de stator 24. Les enroulements de stator définissent une première tête d’enroulement 25.1 qui est formée par les parties des enroulements de stator s’étendant vers l’extérieur à partir d’une première face d’extrémité 24.1 du noyau de stator 24 qui est orientée vers l’unité de compression 11, et une deuxième tête d’enroulement 25.2 qui est formée par les parties des enroulements de stator s’étendant vers l’extérieur à partir d’une deuxième face d’extrémité 24.2 du noyau de stator 24 qui est opposée à l’unité de compression 11.
Le compresseur à spirales hermétique 2 comporte en outre une coque intérieure 26 entourant le moteur d’entraînement 21 et où le moteur d’entraînement 21 est entièrement monté.
Comme le montre la Figure 1, la coque intérieure 26 et le moteur d’entraînement 21 définissent une chambre proximale 27 contenant la première tête d’enroulement 25.1 du stator 23, et une chambre distale 28 contenant la deuxième tête d’enroulement 25.2 du stator 23.
La coque intérieure 26 est munie en outre d’une ouverture d’entrée de fluide frigorigène 29 faisant face à l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7 et débouchant dans la chambre distale 28. L’ouverture d’entrée de fluide frigorigène 29 est configurée pour établir une communication fluidique entre la chambre distale 28 et un volume annulaire 31 délimité par la coque intérieure 26 et la coque extérieure 4.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, une extrémité supérieure de la coque intérieure 26 est fixée au cadre de support 9, et une extrémité inférieure de la coque intérieure 26 est fixée à un élément de centrage 32 fixé à la coque extérieure 4.
Le compresseur à spirales hermétique 2 comporte en outre un élément de palier supérieur 33 prévu sur le cadre de support 9 et configuré pour coopérer avec une surface de paroi circonférentielle extérieure d’une partie d’extrémité supérieure de l’arbre d’entraînement 19, et un élément de palier inférieur 34 prévu sur l’élément de centrage 32 et configuré pour coopérer avec une surface de paroi circonférentielle extérieure d’une partie d’extrémité inférieure de l’arbre d’entraînement 19. L’élément de support inférieur 34 et l’élément de palier supérieur 33 sont particulièrement configurés pour supporter en rotation l’arbre d’entraînement 19.
Le compresseur à spirales hermétique 2 comporte également un dispositif de déviation et de division de fluide 35 fixé à une surface extérieure de la coque intérieure 26. Avantageusement, le dispositif de déviation et de division de fluide 35 s’étend au moins partiellement entre l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène 29 et l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7.
Le compresseur à spirales hermétique 2 est configuré de sorte qu’une projection orthogonale du dispositif de déviation et de division de fluide 35 sur un plan de référence qui s’étend perpendiculairement à un axe central B de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7 recouvre partiellement une projection orthogonale de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7 sur ledit plan de référence. En d’autres termes, la section d’écoulement de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7 comporte une première partie de section d’écoulement 7.1, c’est-à-dire une partie de section d’écoulement supérieure, faisant face au dispositif de déviation et de division de fluide 35, et une deuxième partie de section d’écoulement, c’est-à-dire une partie de section d’écoulement inférieure, qui est décalée verticalement par rapport au dispositif de déviation et de division de fluide 35 et qui fait particulièrement face à une partie inférieure de l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène 29. Par exemple, la première partie de section d’écoulement 7.1 représente de 20% à 80%, avantageusement environ 50%, de la section d’écoulement de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7.
Le dispositif de déviation et de division de fluide 35 est ainsi configuré pour diviser un écoulement d’aspiration de fluide frigorigène, entrant dans le compresseur à spirales hermétique 2 à travers l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7, en un premier écoulement F1 et un deuxième écoulement F2, et est en outre configuré pour guider le premier écoulement F1 directement vers l’unité de compression 11, par l’intermédiaire de plusieurs ouvertures de fluide frigorigène 36 qui sont prévues sur le cadre de support 9 et qui sont distribuées circonférentiellement, et pour guider le deuxième écoulement F2 vers l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène 29 afin de refroidir au moins des parties du moteur d’entraînement 21.
Comme mieux montré sur les figures 2 à 5, le dispositif de déviation et de division de fluide 35 comporte une première extrémité 37 faisant face à l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7 et une deuxième extrémité 38 qui est plus proche de l’unité de compression 11 que la première extrémité 37. Ainsi, la première extrémité 37 et la deuxième extrémité 38 sont décalées verticalement l’une par rapport à l’autre, et forment de manière avantageuse respectivement des bords inférieur et supérieur du dispositif de déviation et de division de fluide 35.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, la première extrémité 37 du dispositif de déviation et de division de fluide 35 est sensiblement située à une même hauteur qu’une partie centrale de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7, et de manière avantageuse sensiblement à une même hauteur que l’axe central B de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, la deuxième extrémité 38 du dispositif de déviation et de division de fluide 35 est incurvée, et a un rayon de courbure sensiblement égal à un rayon de courbure de la surface extérieure de la coque intérieure 26. Avantageusement, la deuxième extrémité 38 du dispositif de déviation et de division de fluide 35 s’étend sur au moins 120 degrés, et par exemple sur environ 180 degrés, de la circonférence de la coque intérieure 26.
Le dispositif de déviation et de division de fluide 35 comporte en outre une partie intermédiaire 39 située entre les première et deuxième extrémités 37, 38. La partie intermédiaire 39 comporte une plaque de fond 41 comprenant une partie de guidage incurvée 41.1 s’étendant depuis la première extrémité 37 du dispositif de déviation et de division de fluide 35, et une partie de montage 41.2 s’étendant depuis la partie de guidage incurvée 41.1 et jusqu’à la deuxième extrémité 38. Avantageusement, la partie de montage 41.2 a une forme sensiblement complémentaire de la surface extérieure de la coque intérieure 26.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la partie de guidage incurvée 41.1 recouvre partiellement l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène 29, et est particulièrement configurée pour guider le premier écoulement F1 vers la deuxième extrémité 38 du dispositif de déviation et de division de fluide 35. La partie de guidage incurvée 41.1 du dispositif de déviation et de division de fluide 35 peut avoir par exemple une forme de coupelle. Avantageusement, la première partie de section d’écoulement 7.1 de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7 fait face à la partie de guidage incurvée 41.1.
La partie intermédiaire 39 comporte également une pluralité d’aubes 42 respectivement formées par des parties de paroi faisant saillie depuis la plaque de fond 41, et s’étendant le long de la partie de guidage incurvée 41.1 et de la partie de montage 41.2.
Avantageusement, les aubes 42 divergent les unes des autres vers la deuxième extrémité 38 du dispositif de déviation et de division de fluide 35, et délimitent des canaux d’écoulement divergents et s’étendant vers le haut 43. Particulièrement, les aubes 42 comportent une pluralité d’aubes principales 44 et une pluralité d’aubes intermédiaires 45, chaque aube intermédiaire 45 s’étendant entre deux aubes principales adjacentes 44 et ayant une longueur inférieure à une longueur de chacune des deux aubes principales adjacentes 44.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, chaque aube principale 44 s’étend depuis la première extrémité 37 du dispositif de déviation et de division de fluide 35 et jusqu’à la deuxième extrémité 38 du dispositif de déviation et de division de fluide 35, et chaque aube intermédiaire 45 est décalée par rapport à la première extrémité 37 du dispositif de déviation et de division de fluide 35 et s’étend jusqu’à la deuxième extrémité 38 du dispositif de déviation et de division de fluide 38. Avantageusement, chaque aube intermédiaire 45 a un bord d’attaque incurvé vers l’intérieur.
Une telle configuration des différentes aubes 42 assure un guidage circonférentiel du fluide frigorigène, à partir du premier écoulement F1, à l’intérieur du volume annulaire 31, et une répartition homogène dudit fluide frigorigène à l’intérieur du volume annulaire 31, et assure ainsi des vitesses homogènes du fluide frigorigène à travers les ouvertures de fluide frigorigène 36 prévues sur le cadre de support 9.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, les aubes principales 44 comportent deux aubes principales extérieures 44.1 définissant deux bords latéraux du dispositif de déviation et de division de fluide 35, et plusieurs aubes principales intérieures 44.2 situées entre les deux aubes principales extérieures 44.1. Avantageusement, chacune des deux aubes principales extérieures 44.1 a une hauteur supérieure à une hauteur de chacune des aubes principales intérieures 44.2, et fait saillie depuis la première extrémité 37 du dispositif de déviation et de division de fluide 35 et vers l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène 7.
Le dispositif de déviation et de division de fluide 35 peut être fabriqué par impression 3D, et le matériau utilisé pour l’impression 3D du dispositif de déviation et de division de fluide est choisi parmi l’ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène), le PET (Polyéthylène Téréphtalate), le PLA (Acide Polylactique), le SLS Nylon, ou tout autre matériau approprié pour l’impression 3D (plastique ou métallique). Évidemment, l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus à titre d’exemple non limitatif, mais au contraire, elle englobe tous ses modes de réalisation.

Claims (17)

  1. REVENDICATIONS
    1. Compresseur à spirales (2) comportant : - une coque extérieure (4), - une entrée d’aspiration de fluide frigorigène (7) formée dans la coque extérieure (4) et configurée pour alimenter le compresseur à spirales (2) en fluide frigorigène à comprimer, - une unité de compression (11) configurée pour comprimer le fluide frigorigène, - un moteur d’entraînement (21) configuré pour entraîner l’unité de compression (11) par l’intermédiaire d’un arbre d’entraînement (19), - un dispositif de déviation et de division de fluide (35) configuré pour diviser un écoulement d’aspiration de fluide frigorigène entrant dans le compresseur à spirales (2) à travers l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène (7) au moins en un premier écoulement (F1) et un deuxième écoulement (F2), caractérisé en ce que le dispositif de déviation et de division de fluide (35) comporte une première extrémité (37) faisant face à l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène (7) et une deuxième extrémité (38) qui est plus proche de l’unité de compression (11) que la première extrémité (37), le dispositif de déviation et de division de fluide (35) étant configuré pour guider le premier écoulement (F1) vers l’unité de compression (11) et pour guider le deuxième écoulement (F2) vers le moteur d’entraînement (21).
  2. 2. Compresseur à spirales (2) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de déviation et de division de fluide (35) comporte une partie intermédiaire (39) située entre les première et deuxième extrémités (37, 38), la partie intermédiaire (39) comportant une plaque de fond (41) et une pluralité d’aubes (42) faisant saillie depuis la plaque de fond (41).
  3. 3. Compresseur à spirales (2) selon la revendication 2, dans lequel chacune de la pluralité d’aubes (42) s’étend sensiblement jusqu’à la deuxième extrémité (38) du dispositif de déviation et de division de fluide (35).
  4. 4. Compresseur à spirales (2) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la pluralité d’aubes (42) délimite des canaux d’écoulement divergents et s’étendant vers le haut.
  5. 5. Compresseur à spirales (2) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel la pluralité d’aubes (42) comporte une pluralité d’aubes principales (44) et une pluralité d’aubes intermédiaires (45), chaque aube intermédiaire (45) s’étendant entre deux aubes principales adjacentes (44) et ayant une longueur inférieure à une longueur de chacune des deux aubes principales adjacentes (44).
  6. 6. Compresseur à spirales (2) selon la revendication 5, dans lequel chaque aube principale (44) s’étend sensiblement depuis la première extrémité (37) du dispositif de déviation et de division de fluide (35), et chaque aube intermédiaire (45) est décalée par rapport à la première extrémité (37) du dispositif de déviation et de division de fluide (35).
  7. 7. Compresseur à spirales (2) selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la pluralité d’aubes principales (44) comporte deux aubes principales extérieures (44.1) et plusieurs aubes principales intérieures (44.2) situées entre les deux aubes principales extérieures (44.1), chacune des deux aubes principales extérieures (44.1) ayant une hauteur supérieure à une hauteur de chacune des aubes principales intérieures (44.2).
  8. 8. Compresseur à spirales (2) selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel la plaque de fond (41) comporte une partie de guidage incurvée (41.1) s’étendant sensiblement depuis la première extrémité (37) du dispositif de déviation et de division de fluide (35), la partie de guidage incurvée (41.1) étant configurée pour guider le premier écoulement (F1) vers la deuxième extrémité (38) du dispositif de déviation et de division de fluide (35).
  9. 9. Compresseur à spirales (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre une coque intérieure (26) entourant le moteur d’entraînement (21), le dispositif de déviation et de division de fluide (35) étant fixé à une surface extérieure de la coque intérieure (26).
  10. 10. Compresseur à spirales (2) selon la revendication 9, dans lequel la deuxième extrémité (38) du dispositif de déviation et de division de fluide (35) a une forme sensiblement complémentaire de la surface extérieure de la coque intérieure (26).
  11. 11. Compresseur à spirales (2) selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la coque intérieure (26) est munie d’une ouverture d’entrée de fluide frigorigène (29) faisant face à l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène (7).
  12. 12. Compresseur à spirales (2) selon la revendication 11, dans lequel l’ouverture d’entrée de fluide frigorigène (29) est partiellement recouverte par le dispositif de déviation et de division de fluide (35).
  13. 13. Compresseur à spirales (2) selon l’une quelconque des revendications 9 à 12, dans lequel la deuxième extrémité (38) du dispositif de déviation et de division (35) s’étend sur au moins 120 degrés d’une circonférence de la coque intérieure (26).
  14. 14. Compresseur à spirales (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, comportant en outre un cadre de support (9) qui porte au moins partiellement l’unité de compression (11) et qui comporte au moins une ouverture de fluide frigorigène (36), le dispositif de déviation et de division de fluide (35) étant configuré pour guider le premier écoulement (F1) vers l’unité de compression (11) par l’intermédiaire de l’au moins une ouverture de fluide frigorigène (36) prévue sur le cadre de support (9).
  15. 15. Compresseur à spirales (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel le dispositif de déviation et de division de fluide (35) est fabriqué par impression 3D.
  16. 16. Compresseur à spirales (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel la première extrémité (37) du dispositif de déviation et de division de fluide (35) est sensiblement située à une même hauteur qu’une partie centrale de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène (7).
  17. 17. Compresseur à spirales (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 16, dans lequel une section d’écoulement de l’entrée d’aspiration de fluide frigorigène (7) comporte une première partie de section d’écoulement (7.1) faisant face au dispositif de déviation et de division de fluide (35), et une deuxième partie de section d’écoulement (7.2) qui est décalée dans une direction axiale de l’arbre d’entraînement (19) par rapport au dispositif de déviation et de division de fluide (35).
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