WO2011157409A2 - Compresseur electrique - Google Patents

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WO2011157409A2
WO2011157409A2 PCT/EP2011/002941 EP2011002941W WO2011157409A2 WO 2011157409 A2 WO2011157409 A2 WO 2011157409A2 EP 2011002941 W EP2011002941 W EP 2011002941W WO 2011157409 A2 WO2011157409 A2 WO 2011157409A2
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chamber
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Augustin Bellet
Imed Guitari
Isabelle Bachet
Eric Blanc
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Valeo Japan Co, Ltd
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Definitions

  • the technical sector of the present invention is that of compressors constituting a refrigerant circuit fitted to a motor vehicle.
  • the refrigerant fluid is conventionally circulated inside an air conditioning circuit via a compressor.
  • this compressor is mechanical type because its rotation is driven by means of a pulley connected to the internal combustion engine by a belt.
  • hybrid vehicles that is to say with an internal combustion engine coupled to an electric motor, or all electric, that is to say exclusively powered by an electric motor, is constantly increasing by the fact of rarefaction of fossil fuels that fuel vehicles equipped with internal combustion engines.
  • Compressors driven by a dedicated electric motor exist in the literature.
  • This electric motor consists of a peripheral stator inside which is delimited an internal volume in which is installed a rotor.
  • the rotor is placed inside and in the center of the stator.
  • JP2004-301038 discloses such a compressor using an electric motor in which the rotor is installed externally and peripherally to the stator.
  • the object of the present invention is therefore to solve the disadvantages described above mainly by changing the path of the refrigerant without altering the internal pressure drop and while cooling the stator of the electric motor.
  • the subject of the invention is therefore an electric compressor comprising a compression mechanism driven in rotation by a shaft passing through a main housing which delimits an internal volume inside which an electric motor is installed, the electric motor comprising a stator and a rotor , the latter being rotatably mounted at the outer periphery of the stator, said motor separating the internal volume delimiting on one side a first chamber and the other a second chamber, said rotor being connected to the shaft by a support, characterized in that the support comprises at least one opening for the circulation of a refrigerant fluid from the first chamber to the second chamber. This opening is thus used to allow and promote the flow of refrigerant from the compressor inlet to the compression mechanism. When the support has several openings, these are distributed so as not to affect the mechanical structure of the rotor support.
  • the stator is cooled by said refrigerant circulation.
  • the rotor comprises a multiplicity of permanent magnets secured to said support.
  • the support comprises a bottom secured to the shaft and which extends radially relative to the shaft, said bottom comprising said opening.
  • the support comprises a circumferential band which originates on the bottom and which extends along the axis of the shaft.
  • the opening is delimited by at least one straight edge, said right edge extending in a direction parallel to the axis of the shaft.
  • the opening is delimited by at least one oblique edge, said oblique edge extending in a direction angularly oriented with respect to the axis of the shaft.
  • the compressor main casing comprises a first end and a second end, the first end being closed by the compression mechanism and the second end is closed by a secondary casing, the secondary casing comprising a first facing face the compression mechanism and supporting said stator and a second face turned away from the compression mechanism and supporting a control circuit of the electric motor.
  • the secondary housing comprises an outgrowth 15 originating on the first face and which extends parallel to the axis of the shaft, said stator being fixed on said protrusion.
  • the protuberance comprises a coolant circulation orifice.
  • the first chamber is delimited by the first face of the secondary housing, by the stator, by an inner wall of the main housing and by the protrusion, said first chamber being supplied with refrigerant fluid through an inlet made in the main housing.
  • a first advantage of the invention lies in the fact that it is easy to implant in a motor compartment of a vehicle a compressor 25 driven by an electric motor in which the rotor is at the outer periphery of the stator.
  • Another advantage lies in lowering the pressure drop inside the same compressor while cooling the stator of said electric motor.
  • FIG. 1 is a sectional view of a compressor according to the invention
  • FIG. 2 shows a sectional view BB of components of compressor
  • FIG. 3 is an isometric view in section C-C of Figure 2. It should be noted that the figures disclose the invention in detail, said figures can of course be used to better define the invention where appropriate.
  • Figure 1 illustrates an electric compressor in a longitudinal section of the latter.
  • the internal components shown in this figure are shown partially but it should be understood that the axis A is an axis of symmetry beyond which these components take a mirror shape.
  • the compressor 1 is an electric compressor in that it incorporates an electric motor 2 which drives a compression mechanism 3 in rotation.
  • This compression mechanism 3 is of the type of compression screw (Scroll in English) or of the type with pallets or still of the piston type, these examples being given for illustrative purposes without limiting the scope of the invention.
  • the compression mechanism 3 comprises fixed and movable parts, the latter being set in rotation by a shaft 4 which extends longitudinally along the axis A.
  • This shaft 4 therefore extends in the central part of the compressor 1, substantially at center of a main housing 5 which defines the outer periphery of the compressor and thus its radial size relative to the axis A.
  • This main housing 5 is a hollow circular-shaped aluminum alloy part comprising a peripheral wall which delimits an internal volume 6 terminated on one side by a first end 14 and on the other by a second end 15. These two ends are open.
  • the first end 14 of the housing 5 is closed by the compression mechanism 3, the latter may include a closure cover (not shown).
  • the compression mechanism 3 closes the housing being threaded at the end and inside of the latter.
  • the second end 15 is closed by a secondary casing 16 which takes the form of a bowl and whose bottom 17 has a first face 18 facing the compression mechanism 3.
  • An outgrowth 20 originates on the first face 18 in the form of a tube which extends parallel to the axis A and towards the mechanism of compression 3.
  • the secondary housing 16 and the protrusion 20 are molded simultaneously from an aluminum alloy.
  • This protrusion 20 comprises a docking edge 22 on which the stator 10 of the electric motor 2 bears.
  • This stator 10 is mechanically fastened to the protrusion 20 by means of at least one fastening screw 23.
  • This protrusion 20 also comprises a circulation orifice 24 of the refrigerant 9 so as to bypass the electric motor 2 through its center.
  • This circulation orifice 24 is a hole which extends along an axis perpendicular to the axis A, but in another alternative, the hole may have an inclination other than orthogonal, for example 45.degree. refrigerant in the internal volume of the compressor and thus limit the pressure losses.
  • the protrusion 20 may comprise several orifices 24 around the excrescence whose positioning is performed so as not to mechanically weaken the protrusion which maintains
  • the shape of these orifices may also be variable, the section of these orifices being cylindrical, square, ovoid or other.
  • the secondary housing 16 comprises a second face 19 opposite the first face 18, that is to say facing the outside of the compressor 1.
  • An edge 21 is placed perpendicular to the bottom 17 and together defines a
  • This control circuit 25 is in this case an inverter (inverter in English) transforming a stream of continuous form coming from the vehicle into a stream of sinusoidal shape feeding the electric motor 2.
  • a plate 7 extends in the internal volume 6 in one direction
  • the tray also defines a chamber of reserve of oil dedicated to the lubrication of the rotary elements of the compressor, in particular the shaft 4.
  • the plate has at least one passage 8 which allows a refrigerant fluid symbolized by the arrows 9 to flow from the part dedicated to electrical devices, and more particularly from a second chamber 26, to the compression mechanism 3. Note all particularly that this passage 8 is made through the plate 7 at the junction between this tray and the main housing 5, that is to say the outer periphery of the tray 7.
  • This plate 7 is a molded piece with the main housing thus forming a single piece.
  • the plate 7 may be a separate part of the main casing 5 and attached during the assembly of the compressor 1.
  • the electric motor 2 In the internal volume 6 of the compressor, more particularly in the section dedicated to electrical devices, the electric motor 2 is installed.
  • the latter comprises a stator 10 consisting of a plurality of coils 35 and a rotor 11 which rotates around it. that is to say outside, the stator 10. It is therefore understood that the stator 10 is fixedly placed inside the rotor 11, the latter surrounding peripherally and externally the stator 10.
  • the electric motor 2 placed in the main housing 5 separates the internal volume 6 into a first chamber 12 and a second chamber 26, the first chamber 12 receiving the refrigerant fluid in the gaseous state from the refrigerant circuit.
  • the coolant enters the first chamber 12 by means of an inlet 13 in the main housing 5.
  • This inlet takes the form of a pipe which extends radially outwardly of the main housing and a hole in the wall of the main housing to the right of the tubing.
  • this first chamber 12 is delimited or bordered by an inner wall of the main housing 5, by the first face 18 of the secondary housing 16, by an outer peripheral surface of the protrusion 20 and finally by the rotor 11 and the stator 10.
  • the second chamber 26 is located between the motor 2 and the plate 7 and is bordered by this plate 7, the inner wall of the main housing 5 and a support 27 constituting the rotor 11.
  • This second chamber 26 receives the refrigerant fluid by at least one opening 28 made in the support 27 and supplies the refrigerant 9 to the compression mechanism 3 via the circulation orifice 8.
  • Permanent magnets 29 are secured to the support 27, and more particularly to an inner face 30 of the support.
  • the latter has the shape of a bowl with a bottom 31 and a circumferential band 32.
  • the bottom 31 is secured to the shaft 4 so that the support 27 rotates the shaft 4.
  • This bottom 31 s' therefore extends perpendicularly to the axis A and the circumferential band 32 extends orthogonally in relation to the bottom 31, taking birth on the latter.
  • the circumferential band 32 extends parallel to the axis A in the direction of the inverter 25.
  • At least one opening 28 passes right through the bottom 31 of the carrier 27 constituting the rotor 11 so as to allow the circulation of a first portion of the refrigerant 9 from the circulation orifice 24, a second portion passing through a gap between an outer peripheral wall of the stator 10 and an inner wall of the permanent magnets 29 and a third portion of the refrigerant flowing through the stator while flowing between the coils 35.
  • the opening or openings 28 has a straight edge 33 which extends in a direction parallel to the axis A of the shaft 4, the right edge 33 being constituted by the bottom 31 of the support 27.
  • an oblique edge 34 can extend in a direction angularly oriented with respect to the axis A of
  • the shaft 4 which limits the pressure drop for the flow of refrigerant 9 in the compressor 1.
  • some may include a straight edge 33 and some others may have an oblique edge 34.
  • the same opening 28 may be delimited on a first part by a right edge 0 and on a second part by an oblique edge, advantageously the part of the opening closest to the tree 4.
  • FIG. 2 shows a sectional view along the axis BB of FIG. 1, illustrating the support 27 constituting the stator 11, in view of the compression mechanism 3 and disregarding the stator 10.
  • the bottom 31 comprises five openings 28 of trapezoidal shape and the shaft 4 passes to the center of the bottom 31.
  • the openings 28 are not made in a regular manner on the bottom 31. Indeed, the 0 openings 28a, 28b, 28c and 28d are angularly distributed regularly between them, which is not the case of the opening 28e.
  • the angular sector of the bottom 31 between the opening 28e and the openings 28a and 28d is larger than the angular sector between the openings 28a and 28b, or 28b and 28c, or 28c and 28d.
  • the size of these angular sectors is therefore different.
  • This non-uniform or irregular distribution of the openings 28 on the bottom 31 makes it possible to balance the rotor 11 and thus to correct the unbalance of a rotating part serving to compress the gas and attached to an eccentric of the rotor 11. function can also be fulfilled by assigning to at least two distinct openings a different shape.
  • the presence of this / these openings 28 in the support provides a surprising effect.
  • the arrow referenced 36 illustrates the direction of rotation of the shaft 4 which rotates the support 27.
  • the rotation of the support having this / these openings creates a venturi effect which tends to set in motion the coolant of the first chamber 12 to the second chamber 26, which results in a lowering of the pressure drop inside the compressor 1.
  • the support 27 equipped with the / openings then behaves like a propeller.
  • FIG. 3 shows an opening 28 which has two opposite slices 37 extending radially on the bottom 31 of the support 27. These slices 37 are bevelled and delimit two sides of the opening 28 so as to create a phenomenon of suction when the support 27 is rotated. These slices thus promote the movement of the refrigerant fluid in the compressor to circulate it from the first chamber 12 to the second chamber 26 by passing through the stator 10.
  • first beveled slice 37a delimits a removal of material or deformation at an obtuse angle with respect to the inner face 30 of the support 27 at the bottom 31.
  • the second beveled slice 37b delimits a removal of material or deformation at an angle acute ⁇ relative to the inner face 30 of the support 27 at the bottom 31.
  • the beveled edge is therefore an edge oriented at an angle different from 90 ° with respect to the internal face 30 of the support 27.
  • Each opening may have the beveled slices 37 mentioned above but alternatively it can be provided that only a portion of the openings 28 is equipped with a beveled slice, for example an opening on two.
  • the compressor according to the invention has a small footprint that facilitates its integration into a motor compartment.
  • the compressor thus improved also has a better adiabatic performance.

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Abstract

L'invention concerne un compresseur électrique 1 comprenant un mécanisme de compression 3 entraîné en rotation par un arbre 4 traversant un boîtier principal 5 qui délimite un volume interne 6 à l'intérieur duquel est installé un moteur électrique 2, le moteur électrique comprenant un stator 10 et un rotor 11, ce dernier étant monté tournant à la périphérie externe du stator 10, ledit moteur 2 séparant le volume interne 6 en délimitant d'un côté une première chambre 12 et de l'autre une deuxième chambre 26, ledit rotor 11 étant relié à l'arbre 4 par un support 27, caractérisé en ce que le support 27 comprend au moins une ouverture 28 pour la circulation d'un fluide réfrigérant 9 de la première chambre 12 vers la deuxième chambre 26. Au moins l'un des bords de cette ouverture 28 est biseauté pour améliorer le passage du fluide réfrigérant. Application aux véhicules automobiles.

Description

COMPRESSEUR ELECTRIQUE
Le secteur technique de la présente invention est celui des compresseurs constitutifs d'un circuit de fluide réfrigérant équipant un véhicule automobile.
Le fluide réfrigérant est classiquement mis en circulation à l'intérieur d'un circuit de climatisation par l'intermédiaire d'un compresseur. Dans les véhicules équipés d'un moteur à combustion interne, ce compresseur est de type mécanique car sa rotation est entraînée au moyen d'une poulie reliée au moteur à combustion interne par une courroie.
Le nombre de véhicules hybrides, c'est-à-dire à moteur à combustion interne couplé à un moteur électrique, ou tout électrique, c'est-à-dire exclusivement propulsé par un moteur électrique, est en constante augmentation du faite de la raréfaction des énergies fossiles qui alimentent les véhicules équipés de moteur à combustion interne.
L'énergie mécanique fournie habituellement par le moteur à combustion interne est donc moins disponible ou complètement indisponible pour le cas des véhicules tout électrique.
Des compresseurs entraînés par un moteur électrique dédié existent dans la littérature. Ce moteur électrique est constitué d'un stator périphérique à l'intérieur duquel est délimité un volume interne dans lequel est installé un rotor. Autrement dit, le rotor est placé à l'intérieur et au centre du stator.
Ce type de moteur électrique a été remplacé par un moteur électrique à rotor externe, où le rotor tourne périphériquement autour d'un stator installé fixement au centre du rotor. Le document JP2004-301038 divulgue un tel compresseur utilisant un moteur électrique dans lequel le rotor est installé à l'extérieur et périphériquement au stator.
Cependant, l'intégration de ce type de moteur électrique dans le compresseur impose un passage conséquent entre le rotor et le boîtier externe du compresseur destiné à une circulation de fluide réfrigérant. Ceci se traduit par un encombrement externe du compresseur important et gène ainsi son implantation dans le compartiment moteur d'un véhicule électrique, où la place est restreinte. Cette circulation du fluide réfrigérant en périphérie du corps du compresseur entraîne des échanges avec l'extérieur du compresseur (ambiance chaude sous le capot) qui impactent négativement le rendement global du compresseur.
Un autre inconvénient de l'état de la technique cité ci-dessus réside dans le fait que le stator n'est pas correctement refroidit. En effet, la circulation de fluide réfrigérant intervenant entre le rotor et le boîtier, le stator situé à l'intérieur du rotor n'est pas assez en contact avec ce fluide réfrigérant et n'est donc pas refroidit correctement.
Le but de la présente invention est donc de résoudre les inconvénients décrits ci-dessus principalement en modifiant le cheminement du fluide réfrigérant sans altérer la perte de charge interne et tout en refroidissant le stator du moteur électrique.
L'invention a donc pour objet un compresseur électrique comprenant un mécanisme de compression entraîné en rotation par un arbre traversant un boîtier principal qui délimite un volume interne à l'intérieur duquel est installé un moteur électrique, le moteur électrique comprenant un stator et un rotor, ce dernier étant monté tournant à la périphérie externe du stator, ledit moteur séparant le volume interne en délimitant d'un côté une première chambre et de l'autre une deuxième chambre, ledit rotor étant relié à l'arbre par un support, caractérisé en ce que le support comprend au moins une ouverture pour la circulation d'un fluide réfrigérant de la première chambre vers la deuxième chambre. Cette ouverture est ainsi mise à profit pour autoriser et favoriser la circulation du fluide réfrigérant de l'entrée du compresseur vers le mécanisme de compression. Quand le support comporte plusieurs ouvertures, celles-ci sont réparties de sorte à ne pas affecter la structure mécanique du support du rotor.
Selon une première caractéristique de l'invention, le stator est refroidit par ladite circulation de fluide réfrigérant.
Selon une deuxième caractéristique de l'invention, le rotor comprend une multiplicité d'aimants permanents solidarisés sur ledit support.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le support comprend un fond solidarisé sur l'arbre et qui s'étend radialement par rapport à l'arbre, ledit fond comprenant ladite ouverture.
Selon encore une caractéristique de l'invention, le support comprend une bande circonférentielle qui prend naissance sur le fond et qui s'étend selon l'axe de l'arbre. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'ouverture est délimitée par au moins un bord droit, ledit bord droit s'étendant selon une direction parallèle à l'axe de l'arbre.
De manière alternative ou complémentaire, l'ouverture est délimitée par 5 au moins un bord oblique, ledit bord oblique s'étendant selon une direction orientée angulairement par rapport à l'axe de l'arbre.
Le boîtier principal du compresseur selon l'invention comprend une première extrémité et une seconde extrémité, la première extrémité étant fermée par le mécanisme de compression et la deuxième extrémité est fermée î o par un boîtier secondaire, le boîtier secondaire comprenant une première face tournée vers le mécanisme de compression et supportant ledit stator et une deuxième face tournée à l'opposé du mécanisme de compression et supportant un circuit de commande du moteur électrique.
Avantageusement, le boîtier secondaire comprend une excroissance 15 prenant naissance sur la première face et qui s'étend parallèlement à l'axe de l'arbre, ledit stator étant fixé sur ladite excroissance.
Avantageusement encore, l'excroissance comprend un orifice de circulation du fluide réfrigérant.
Enfin, la première chambre est délimitée par la première face du boîtier 20 secondaire, par le stator, par une paroi interne du boîtier principal et par l'excroissance, ladite première chambre étant alimentée en fluide réfrigérant par une entrée pratiquée dans le boîtier principal.
Un premier avantage de l'invention réside dans le fait qu'il est aisé d'implanter dans un compartiment moteur d'un véhicule un compresseur 25 entraîné par un moteur électrique dans lequel le rotor est à la périphérie externe du stator.
Un autre avantage réside dans l'abaissement de la perte de charge à l'intérieur de ce même compresseur tout en refroidissant le stator dudit moteur électrique.
30 D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec les dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe d'un compresseur selon l'invention,
- la figure 2 montre une vue en coupe B-B de composants du compresseur,
- la figure 3 est une vue isométrique selon en coupe C-C de la figure 2. Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée, lesdites figures peuvent bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant.
La figure 1 illustre un compresseur électrique selon une coupe longitudinale de ce dernier. Les composants internes représentés sur cette figure sont montrés partiellement mais il faut comprendre que l'axe A est un axe de symétrie au-delà duquel ces composants prennent une forme miroir.
Le compresseur 1 est un compresseur électrique en ce sens qu'il intègre un moteur électrique 2 qui entraîne en rotation un mécanisme de compression 3. Ce mécanisme de compression 3 est du type vis de compression (Scroll en anglais) ou du type à palettes ou encore du type à pistons, ces exemples étant donnés à titre illustratif sans pour autant limiter la portée de l'invention.
Le mécanisme de compression 3 comprend des pièces fixes et mobiles, ces dernières étant mises en rotation par un arbre 4 qui s'étend longitudinalement selon l'axe A. Cet arbre 4 s'étend donc dans la partie centrale du compresseur 1 , sensiblement au centre d'un boîtier principal 5 qui délimite la périphérie externe du compresseur et ainsi son encombrement radial par rapport à l'axe A.
Ce boîtier principal 5 est une pièce en alliage d'aluminium de forme circulaire creuse comprenant une paroi périphérique qui délimite un volume interne 6 terminé d'un côté par une première extrémité 14 et de l'autre par une deuxième extrémité 15. Ces deux extrémités sont ouvertes.
La première extrémité 14 du boîtier 5 est fermée par le mécanisme de compression 3, ce dernier pouvant comporter un couvercle de fermeture (non représenté). Dans l'exemple de la figure, le mécanisme de compression 3 ferme le boîtier en étant enfilé au niveau de l'extrémité et à l'intérieur de ce dernier.
La deuxième extrémité 15 est quant à elle obturée par un boîtier secondaire 16 qui prend la forme d'une cuvette et dont le fond 17 présente une première face 18 tournée vers le mécanisme de compression 3. Une excroissance 20 prend naissance sur la première face 18 sous la forme d'un tube qui s'étend parallèlement à l'axe A et en direction du mécanisme de compression 3. Le boîtier secondaire 16 et l'excroissance 20 sont moulés simultanément à partir d'un alliage d'aluminium. Cette excroissance 20 comprend un bord d'accostage 22 sur lequel vient prendre appui le stator 10 du moteur électrique 2. Ce stator 10 est solidarisé mécaniquement sur 5 l'excroissance 20 au moyen d'au moins une vis de fixation 23. Cette excroissance 20 comprend également un orifice de circulation 24 du fluide réfrigérant 9 de manière à pouvoir contourner le moteur électrique 2 en passant par son centre. Cet orifice de circulation 24 est un trou qui s'étend selon un axe perpendiculaire à l'axe A mais dans une autre alternative, le trou peut présenter î o une inclinaison autre qu'orthogonale, par exemple 45° ce qui favorise la circulation du fluide réfrigérant dans le volume interne du compresseur et limite ainsi les pertes de charges. L'excroissance 20 peut comporter plusieurs orifices de circulation 24 tout autour de l'excroissance dont le positionnement est effectué de sorte à ne pas affaiblir mécaniquement l'excroissance qui maintient
15 le stator. La forme de ces orifices peut être aussi variable, la section de ces orifices pouvant être cylindrique, carré, ovoïde ou autre.
Le boîtier secondaire 16 comprend une deuxième face 19 opposée à la première face 18, c'est-à-dire tournée vers l'extérieur du compresseur 1. Un bord 21 est placé perpendiculairement au fond 17 et délimite ensemble une
20 zone de réception d'un circuit de commande 25 du moteur électrique. Ce circuit de commande 25 est dans le cas présent un onduleur (Inverter en anglais) transformant un courant de forme continue en provenance du véhicule en un courant de forme sinusoïdale alimentant le moteur électrique 2.
Un plateau 7 s'étend dans le volume interne 6 selon une direction
25 perpendiculaire à l'axe A de sorte à séparer le volume interne 6 en une partie dédiée au mécanisme de compression 3 et une partie dédiée aux dispositifs électriques, en particulier le moteur 2. Côté mécanisme de compression, le plateau délimite aussi une chambre de réserve d'huile dédiée à la lubrification des éléments tournants du compresseur, en particulier l'arbre 4.
30 Le plateau présente au moins un passage 8 qui permet à un fluide réfrigérant symbolisé par les flèches 9 de circuler de la partie dédiée aux dispositifs électriques, et plus particulièrement d'une deuxième chambre 26, vers le mécanisme de compression 3. On notera tout particulièrement que ce passage 8 est effectué au travers du plateau 7 au niveau de la jonction entre ce plateau et le boîtier principal 5, c'est-à-dire à la périphérie externe du plateau 7.
Ce plateau 7 est une pièce issue de moulage avec le boîtier principal formant ainsi une pièce monobloc. De manière alternative, le plateau 7 peut être une pièce séparée du boîtier principal 5 et rapportée au cours de l'assemblage du compresseur 1.
Dans le volume interne 6 du compresseur, plus particulièrement dans la partie dédiée aux dispositifs électriques, est installé le moteur électrique 2. Ce dernier comprend un stator 10, constitué de plusieurs bobines 35, et un rotor 11 qui tourne autour, c'est-à-dire à l'extérieur, du stator 10. On comprend donc que le stator 10 est placé de manière fixe à l'intérieur du rotor 11 , ce dernier entourant de manière périphérique et externe le stator 10.
Le moteur électrique 2 placé dans le boîtier principal 5 sépare le volume interne 6 en une première chambre 12 et en une deuxième chambre 26, la première chambre 12 recevant le fluide réfrigérant à l'état gazeux en provenance du circuit de réfrigérant.
Le fluide réfrigérant pénètre dans la première chambre 12 au moyen d'une entrée 13 pratiquée dans le boîtier principal 5. Cette entrée prend la forme d'une tubulure qui s'étend radialement vers l'extérieur du boîtier principal et d'un trou pratiqué dans la paroi du boîtier principal au droit de la tubulure.
Pour être plus précis, cette première chambre 12 est délimitée ou bordée par une paroi interne du boîtier principal 5, par la première face 18 du boîtier secondaire 16, par une surface périphérique externe de l'excroissance 20 et enfin par le rotor 11 et le stator 10.
La deuxième chambre 26 est située entre le moteur 2 et le plateau 7 et est bordée par ce plateau 7, la paroi interne du boîtier principal 5 et un support 27 constitutif du rotor 11. Cette deuxième chambre 26 reçoit le fluide réfrigérant par au moins une ouverture 28 pratiquée dans le support 27 et fournit le fluide réfrigérant 9 au mécanisme de compression 3 via l'orifice de circulation 8.
Des aimants permanents 29 sont solidarisés sur le support 27, et plus particulièrement sur une face interne 30 du support. Ce dernier présente la forme d'un bol avec un fond 31 et une bande circonférentielle 32. Le fond 31 est solidaire de l'arbre 4 de sorte à ce que le support 27 entraîne en rotation l'arbre 4. Ce fond 31 s'étend donc perpendiculairement à l'axe A et la bande circonférentielle 32 s'étend quant à elle orthogonalement par rapport au fond 31 , en prenant naissance sur ce dernier. Autrement dit, la bande circonférentielle 32 s'étend parallèlement à l'axe A en direction de l'onduleur 25.
Au moins une ouverture 28 traverse de part en part le fond 31 du support 5 27 constitutif du rotor 11 de sorte à autoriser la circulation d'une première partie du fluide réfrigérant 9 en provenance de l'orifice de circulation 24, d'une deuxième partie passant dans un interstice entre une paroi périphérique externe du stator 10 et une paroi interne des aimants permanents 29 et d'une troisième partie du fluide réfrigérant passant au travers du stator en circulant î o entre les bobines 35.
La ou les ouvertures 28 présente un bord droit 33 qui s'étend selon une direction parallèle à l'axe A de l'arbre 4, le bord droit 33 étant constitué par le fond 31 du support 27. De manière alternative, un bord oblique 34 peut s'étendre selon une direction orientée angulairement par rapport à l'axe A de
15 l'arbre 4 ce qui limite la perte de charge pour la circulation du fluide réfrigérant 9 dans le compresseur 1. Bien entendu, quand le support 27 est équipé d'une multiplicité d'ouvertures 28, certaines pourront comporter un bord droit 33 et certaines autres pourront comporter un bord oblique 34. De manière similaire, une même ouverture 28 peut être délimitée sur une première partie par un bord 0 droit et sur une seconde partie par un bord oblique, avantageusement la partie de l'ouverture la plus proche de l'arbre 4.
La figure 2 montre une vue en coupe selon l'axe B-B de la figure 1 illustrant le support 27 constitutif du stator 11 , vu du mécanisme de compression 3 et en faisant abstraction du stator 10. On distingue ici la forme 5 circulaire du support 27 et en particulier sa bande circonférentielle 32 contre laquelle sont fixés les aimants permanents 29, ici au nombre de huit. Dans la variante représentée sur cette figure, le fond 31 comprend cinq ouvertures 28 de forme trapézoïdale et l'arbre 4 passe au centre du fond 31. Les ouvertures 28 ne sont pas pratiquées de manière régulière sur le fond 31. En effet, les 0 ouvertures 28a, 28b, 28c et 28d sont réparties angulairement de manière régulière entre elles, ce qui n'est pas le cas de l'ouverture 28e. Le secteur angulaire du fond 31 entre l'ouverture 28e et les ouvertures 28a et 28d est plus grand que le secteur angulaire entre les ouvertures 28a et 28b, ou 28b et 28c, ou 28c et 28d. La taille de ces secteurs angulaires est donc différente. Cette répartition non-uniforme ou irrégulière des ouvertures 28 sur le fond 31 permet d'équilibrer le rotor 11 et ainsi de corriger le balourd d'une pièce en rotation servant à la compression du gaz et rattaché à un excentrique du rotor 11. Une telle fonction peut également être remplie en affectant à au moins deux ouvertures distinctes une forme différente.
La présence de cette/ces ouvertures 28 dans le support apporte un effet surprenant. La flèche référencée 36 illustre le sens de rotation de l'arbre 4 qui entraîne en rotation le support 27. La mise en rotation du support présentant cette/ces ouvertures créé un effet venturi qui tend à mettre en mouvement le fluide réfrigérant de la première chambre 12 vers la deuxième chambre 26, ce qui se traduit par un abaissement de la perte de charge à l'intérieur du compresseur 1. Le support 27 équipé de la/les ouvertures se comporte alors comme une hélice.
Plus particulièrement, la figure 3 montre une ouverture 28 qui présente deux tranches 37 opposées s'étendant radialement sur le fond 31 du support 27. Ces tranches 37 sont biseautées et délimitent deux côtés de l'ouverture 28 de sorte à créer un phénomène d'aspiration quand le support 27 est mis en rotation. Ces tranches favorisent donc la mise en mouvement du fluide réfrigérant dans le compresseur pour le faire circuler de la première chambre 12 à la deuxième chambre 26 en passant au travers du stator 10.
En tournant selon le sens de rotation 36, on rencontre une première tranche biseautée 37a puis une seconde tranche biseautée 37b. La première tranche biseautée 37a délimite un enlèvement de matière ou une déformation selon un angle obtus a par rapport à la face interne 30 du support 27 au niveau du fond 31. La seconde tranche biseautée 37b délimite un enlèvement de matière ou une déformation selon un angle aigu β par rapport à la face interne 30 du support 27 au niveau du fond 31.
La tranche biseautée est donc un bord orienté selon un angle différent de 90° par rapport à la face interne 30 du support 27.
Chaque ouverture peut présenter les tranches biseautées 37 évoquées ci- dessus mais de manière alternative on peut prévoir que seulement une partie des ouvertures 28 soit équipée d'une tranche biseautée, par exemple une ouverture sur deux.
On notera enfin tout particulièrement la circulation du fluide réfrigérant 9 dans le compresseur 1. Ce fluide pénètre par l'entrée 13 et la première partie du fluide réfrigérant se dirige vers le centre du compresseur en direction de l'orifice de circulation 24. Ce faisant, cette partie du fluide réfrigérant 9 lèche un second flan latéral 59 du stator 10 et échange thermiquement avec ce dernier de sorte à le refroidir. La deuxième partie du fluide réfrigérant 9 qui circule entre le rotor 11 et le stator 10 lèche la paroi périphérique externe du stator 10 et échange thermiquement avec ce dernier. Enfin, la troisième partie du fluide réfrigérant, en passant au travers du stator, échange avec les bobines 35 et refroidit ces dernières. La présence du ou des ouvertures sensiblement au centre du fond 31 concentre la première, la deuxième et la troisième partie du fluide réfrigérant 9 où il échange thermiquement avec un premier flan latéral 58 du stator 10 qui fait face au mécanisme de compression 3.
Comme la circulation de fluide réfrigérant entre la paroi interne du boîtier principal et le rotor est très faible, le compresseur selon l'invention présente un encombrement réduit qui facilite son intégration dans un compartiment moteur. Le compresseur ainsi amélioré présente aussi un meilleur rendement adiabatique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Compresseur électrique (1) comprenant un mécanisme de compression (3) entraîné en rotation par un arbre (4) traversant un boîtier principal (5) qui délimite un volume interne (6) à l'intérieur duquel est installé un moteur électrique (2), le moteur électrique comprenant un stator (10) et un rotor (11), ce dernier étant monté tournant à la périphérie externe du stator (10), ledit moteur (2) séparant le volume interne (6) en délimitant d'un côté une première chambre (12) et de l'autre une deuxième chambre (26), ledit rotor (11) étant relié à l'arbre (4) par un support (27), caractérisé en ce que le support (27) comprend au moins une ouverture (28) pour la circulation d'un fluide réfrigérant (9) de la première chambre (12) vers la deuxième chambre (26).
2. Compresseur selon la revendication 1 , dans lequel le stator (10) est refroidit par ladite circulation de fluide réfrigérant (9).
3. Compresseur selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le rotor (11) comprend une multiplicité d'aimants permanents (29) solidarisés sur ledit support (27).
4. Compresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le support (27) comprend un fond (31) solidarisé sur l'arbre (4) et qui s'étend radialement par rapport à l'arbre (4), ledit fond (31) comprenant ladite ouverture (28).
5. Compresseur selon la revendication 4, dans lequel le support (27) comprend une bande circonférentielle (32) qui prend naissance sur le fond (31) et qui s'étend selon un axe (A) de l'arbre (4).
6. Compresseur selon la revendication 5, dans lequel l'ouverture (28) est délimitée par au moins une tranche biseautée (37).
7. Compresseur selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, dans lequel l'ouverture (28) est délimitée par au moins un bord droit (33), ledit bord droit (33) s'étendant selon une direction parallèle à l'axe (A) de l'arbre (4).
8. Compresseur selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel l'ouverture (28) est délimitée par au moins un bord oblique (34), ledit bord oblique (34) s'étendant selon une direction orientée angulairement par rapport à l'axe (A) de l'arbre (4).
9. Compresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le boîtier principal (5) comprend une première extrémité (14) et une seconde extrémité (15), la première extrémité (14) étant fermée par le mécanisme de compression (3) et la deuxième extrémité (15) est fermée par un boîtier secondaire (16), le boîtier secondaire (16) comprenant une première face (18) tournée vers le mécanisme de compression (3) et supportant ledit stator (10) et une deuxième face (19) tournée à l'opposé du mécanisme de compression (3) et supportant un circuit de commande (25) du moteur électrique.
10. Compresseur selon la revendication 9, dans lequel le boîtier secondaire (16) comprend une excroissance (20) prenant naissance sur la première face (18) et qui s'étend parallèlement à un axe (A) de l'arbre (4), ledit stator (10) étant fixé sur ladite excroissance (20).
11. Compresseur selon la revendication 10, dans lequel l'excroissance (20) comprend un orifice de circulation (24) du fluide réfrigérant (9).
12. Compresseur selon l'une quelconque des revendications 10 à 11 , dans lequel la première chambre (12) est délimitée par la première face (18) du boîtier secondaire (16), par le stator (10), par une paroi interne du boîtier principal (5) et par l'excroissance (20), ladite première chambre (12) étant alimentée en fluide réfrigérant (9) par une entrée (13) pratiquée dans le boîtier principal (5).
13. Compresseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (27) comprend au moins deux d'ouvertures (28) réparties irrégulièrement sur le support (27).
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