TITRE : Compresseur centrifuge multi-étages

L'invention se rapporte à un compresseur centrifuge multi-étages, dont la fonction est de comprimer un fluide gazeux dans au moins deux étages de compression successifs.

Elle se rapporte plus particulièrement à un compresseur centrifuge multiétages comprenant :

- un moteur électrique rotatif agencé à l'intérieur d'un carter moteur ;

- un arbre moteur entraîné en rotation par le moteur électrique rotatif et présentant une première section et une seconde section opposées s'étendant de part et d'autre du moteur électrique rotatif et du carter moteur ;

- un premier étage de compression radiale comprenant une première roue aubée de compression couplée en rotation à la première section de l'arbre moteur et présentant une première extrémité amont en communication avec une arrivée de fluide gazeux et une première extrémité avale ;

- un second étage de compression radiale comprenant une seconde roue aubée de compression couplée en rotation à la seconde section de l'arbre moteur et présentant une seconde extrémité amont, où la première roue aubée de compression et la seconde roue aubée de compression sont agencées dans une configuration dos-à- dos ;

- un collecteur de sortie solidaire du carter moteur et en communication avec la seconde extrémité avale de la seconde roue aubée de compression ;

- au moins une voie d'écoulement inter-étages de fluide gazeux mettant en communication la première extrémité avale de la première roue aubée de compression du premier étage avec la seconde extrémité amont de la seconde roue aubée de compression.

Ainsi, en fonctionnement, un fluide gazeux est introduit dans le premier étage via l'arrivée de fluide gazeux, et ce fluide gazeux est aspiré axialement au niveau de la première extrémité amont de la première roue aubée de compression, pour être mis en pression et ensuite évacué radialement au niveau de sa première extrémité avale. La voie d'écoulement inter-étages de fluide gazeux amène ce fluide gazeux comprimé par le premier étage au niveau du second étage, et plus précisément au niveau de la seconde extrémité amont de la seconde roue aubée de compression, afin d'être aspiré axialement au niveau de cette seconde extrémité amont de la seconde roue aubée de compression, pour être mis à nouveau en pression et ensuite évacué radialement au niveau de sa seconde extrémité avale. Le fluide gazeux, ainsi comprimé dans deux étages successifs, est alors évacué au niveau du collecteur de sortie.

Un tel compresseur centrifuge multi-étages est connu notamment du document EP1749992, où sont prévus un collecteur intermédiaire de type à volute qui entoure la première extrémité avale de la première roue aubée de compression pour récupérer le fluide gazeux comprimé en sortie du premier étage, et un collecteur de sortie de type à volute qui entoure la seconde extrémité avale de la seconde roue aubée de compression pour récupérer le fluide gazeux comprimé en sortie du second étage. Par ailleurs, la voie d'écoulement inter-étages de fluide gazeux se présente sous la forme d'une canalisation externe qui relie le collecteur intermédiaire de type à volute à un second capot faisant face à la seconde extrémité amont de la seconde roue aubée de compression, afin de procurer une injection axiale du fluide gazeux au niveau de cette seconde extrémité amont.

Un inconvénient du compresseur connu du document EP1749992 est son encombrement, du fait de l'emploi d'une canalisation externe, située à l'extérieur du carter moteur.

Par ailleurs, lors de la compression du fluide gazeux au niveau du premier étage, la température va augmenter, diminuant ainsi sa densité et augmentant le débit volumique et donc les sections de passage nécessaires. Dans un compresseur centrifuge multi-étages, il est donc préférable de refroidir le fluide gazeux entre deux étages de compression, pour limiter la température finale du fluide gazeux et ainsi pouvoir réduire la taille des composants et la consommation d'énergie, et pouvoir améliorer la performance.

Aussi, dans un compresseur équivalent à celui du document EP1749992, il est envisageable d'employer un échangeur de chaleur externe entre la canalisation externe et une source froide, ce qui à nouveau nuit à l'encombrement du compresseur.

L'invention propose de résoudre en tout ou partie les inconvénients précités, en procurant un compresseur centrifuge multi-étages ayant une architecture à compacité améliorée.

Un autre but de l'invention est d'offrir une solution de refroidissement du fluide gazeux entre deux étages de compression, sans nuire à l'encombrement et de préférence de manière économique. A cette fin, l'invention propose un compresseur centrifuge multi-étages, comprenant :

- un moteur électrique rotatif agencé à l'intérieur d'un carter moteur présentant deux faces latérales opposées, à savoir une première face latérale et une seconde face latérale ;

- un arbre moteur entraîné en rotation selon un axe moteur par ledit moteur électrique rotatif et présentant une première section et une seconde section opposées s'étendant de part et d'autre du moteur électrique rotatif et des deux faces latérales respectives du carter moteur ;

- un premier étage de compression radiale comprenant une première roue aubée de compression couplée en rotation à la première section de l'arbre moteur et présentant une première extrémité amont en communication avec une arrivée de fluide gazeux et une première extrémité avale tournée du côté de la première face latérale du carter moteur ;

- un second étage de compression radiale comprenant une seconde roue aubée de compression couplée en rotation à la seconde section de l'arbre moteur et présentant une seconde extrémité amont et une seconde extrémité avale tournée du côté de la seconde face latérale du carter moteur, de sorte que la première roue aubée de compression et la seconde roue aubée de compression sont agencées dans une configuration dos-à-dos ;

- un collecteur de sortie solidaire du carter moteur et en communication avec la seconde extrémité avale de la seconde roue aubée de compression ;

- un premier capot couvrant le premier étage de compression radiale ;

- un second capot couvrant le second étage de compression radiale ; et

- au moins une voie d'écoulement inter-étages de fluide gazeux mettant en communication la première extrémité avale de la première roue aubée de compression avec la seconde extrémité amont de la seconde roue aubée de compression ; dans lequel cette voie d'écoulement inter-étages de fluide gazeux présente les canalisations successives suivantes :

- une canalisation principale traversant le carter moteur et pourvue d'un orifice d'entrée principal débouchant sur la première face latérale du carter moteur et en communication avec la première extrémité avale de la première roue aubée de compression ;

- une canalisation intermédiaire en communication étanche avec la canalisation principale et traversant une entretoise intercalée entre la seconde face latérale du carter moteur et le second capot ; et

- une canalisation secondaire ménagée dans le second capot et qui est en communication étanche avec la canalisation intermédiaire, où ladite canalisation secondaire présente un orifice de sortie secondaire débouchant en regard de la seconde extrémité amont de la seconde roue aubée de compression.

Ainsi, l'invention propose de mettre en communication le fluide gazeux comprimé en sortie du premier étage avec l'entrée du second étage, en passant au travers du carter moteur, évitant ainsi d'employer une canalisation externe. Pour ce faire, la voie d'écoulement inter-étages de fluide gazeux, ou chacune des voies d'écoulement inter-étages de fluide gazeux, comprend :

- la canalisation principale qui récupère le fluide gazeux en sortie de la première roue aubée de compression (au niveau de sa première extrémité avale), et qui envoie ce fluide gazeux de l'autre côté du carter moteur (en passant à travers celui-ci) ;

- la canalisation intermédiaire, qui prolonge de manière étanche la canalisation principale, pour traverser une entretoise qui permet d'atteindre le second capot tout étant isolé de la seconde extrémité avale de la seconde roue aubée de compression ; et

- la canalisation secondaire qui prolonge de manière étanche la canalisation intermédiaire et qui est prévue dans le second capot pour rediriger le fluide gazeux vers le centre de la seconde roue aubée de compression, au niveau de sa seconde extrémité amont, de manière à entrer dans le second étage de compression.

En fonctionnement, le fluide gazeux (comme par exemple un gaz ou un mélange gazeux, tel que de l'air) est introduit dans le premier étage via l'arrivée de fluide gazeux, et ce fluide gazeux est aspiré axialement au niveau de la première extrémité amont de la première roue aubée de compression, pour être mis en pression et ensuite évacué radialement au niveau de sa première extrémité avale. Ce fluide gazeux (qui est comprimé une première fois) entre ensuite dans la canalisation principale de la ou de chacune des voies d'écoulement inter-étages de fluide gazeux, traverse le carter moteur, et atteint la canalisation intermédiaire pour traverser l'entretoise (sans communication avec la seconde extrémité avale de la seconde roue aubée de compression), puis pour accéder à la canalisation secondaire prévue dans le second capot afin d'être injecté au niveau du second étage, et plus précisément au niveau de la seconde extrémité amont de la seconde roue aubée de compression, afin d'être aspiré axialement au niveau de cette seconde extrémité amont de la seconde roue aubée de compression, pour être mis à nouveau en pression et ensuite être évacué radialement au niveau de sa seconde extrémité avale. Le fluide gazeux est enfin collecté par le collecteur de sortie.

Selon un mode de réalisation, un premier diffuseur entoure la première extrémité avale de la première roue aubée de compression et est muni de premières ailettes réparties autour de ladite première extrémité avale de la première roue aubée de compression, où les premières ailettes sont séparées par des premières veines d'échappement, et dans lequel l'orifice d'entrée principal de la canalisation principale débouche dans une première veine d'échappement, entre deux premières ailettes du premier diffuseur.

Ainsi, la ou chacune des voie d'écoulement inter-étages de fluide gazeux prélève le fluide gazeux au niveau dans une première veine d'échappement du premier diffuseur, en sortie du premier étage, ce premier diffuseur (aussi appelé aubage fixe) remplissant une fonction de redressage, en ralentissant le fluide gazeux en sortie de la première roue aubée de compression (au niveau de sa première extrémité avale).

Dans un premier mode de réalisation, les premières ailettes du premier diffuseur sont solidaires de la première face latérale du carter moteur, et le premier capot vient en appui contre ces premières ailettes.

Dans un second mode de réalisation, les premières ailettes du premier diffuseur sont solidaires du premier capot, et les premières ailettes viennent en appui contre la première face latérale du carter moteur.

Dans un troisième mode de réalisation, les premières ailettes du premier diffuseur sont indépendantes du premier capot et du carter moteur, en étant intercalées entre le premier capot et la première face latérale du carter moteur.

De manière particulière, l'entretoise (ou chacune des entretoises) est :

- solidaire de la seconde face latérale du carter moteur, et le second capot vient en appui contre l'entretoise ; ou est

- solidaire du second capot, et l'entretoise vient en appui contre la seconde face latérale du carter moteur ; ou est

- indépendante du carter moteur et du second capot, en étant intercalée entre la seconde face latérale du carter moteur et le second capot.

Dans une réalisation particulière, un second diffuseur entoure la seconde extrémité avale de la seconde roue aubée de compression et est muni de secondes ailettes réparties autour de ladite seconde extrémité avale de la seconde roue aubée de compression et intercalées entre la seconde face latérale du carter moteur et le second capot, où les secondes ailettes sont séparées par des secondes veines d'échappement, et dans lequel la canalisation intermédiaire est ménagé à travers l'une des secondes ailettes qui forme ainsi l'entretoise.

Ainsi, en sortie de la canalisation principale de la ou de chacune des voies d'écoulement inter-étages de fluide gazeux, le fluide gazeux traverse une seconde ailette (formant entretoise) du second diffuseur, ce qui permet de traverser le second diffuseur tout en étant isolé des secondes veines de ce second diffuseur.

Dans un premier mode de réalisation, les secondes ailettes du second diffuseur sont solidaires de la seconde face latérale du carter moteur, et le second capot vient en appui contre les secondes ailettes.

Dans un second mode de réalisation, les secondes ailettes du second diffuseur sont solidaires du second capot, et les secondes ailettes viennent en appui contre la seconde face latérale du carter moteur.

Dans un troisième mode de réalisation, les secondes ailettes du second diffuseur sont indépendantes du carter moteur et du second capot, en étant intercalées entre la seconde face latérale du carter moteur et le second capot.

Selon une possibilité, le carter moteur est monobloc et la canalisation principale traverse le carter moteur.

En variante, le carter moteur comprend un manchon interne et un manchon externe emmanchés l'un dans l'autre et la canalisation principale traverse le carter moteur dans une zone d'interfaçage entre le manchon interne et le manchon externe.

Dans cette variante, la canalisation principale est ménagée sur une face périphérique externe du manchon interne et/ou sur une face périphérique interne du manchon externe. Cette variante est avantageuse pour des raisons de coûts et de simplicité de fabrication.

Selon une autre possibilité, le second capot est monobloc et la canalisation secondaire est ménagée dans le second capot.

En variante, le second capot comprend une pièce interne et une pièce externe assemblées l'une sur l'autre et la canalisation secondaire est ménagée dans le second capot dans une zone d'interfaçage entre la pièce interne et la pièce externe.

Dans cette variante, la canalisation secondaire est ménagée sur une face externe de la pièce interne et/ou sur une face interne de la pièce externe. Cette variante est avantageuse pour des raisons de coûts et de simplicité de fabrication.

Selon une caractéristique, le compresseur centrifuge multi-étages comprend en outre un circuit de refroidissement ménagé dans le carter moteur pour une circulation de liquide de refroidissement à l'intérieur du carter moteur. De cette manière, le fluide gazeux circulant dans la canalisation principale de la ou de chacune des voies d'écoulement inter-étages de fluide gazeux, qui est chauffée en sortie du premier étage, peut être refroidi par échange calorifique avec ce circuit de refroidissement. En effet, grâce à l'invention, ce ou ces canalisations principales sont ménagées dans le carter moteur, en matériau conducteur de chaleur, et donc les surfaces offertes par le ou les canalisations principales et la circulation d'eau dans le circuit de refroidissement permettent d'évacuer la chaleur. Autrement dit, l'invention permet d'utiliser ce circuit de refroidissement pour un double usage, à savoir refroidir le moteur électrique rotatif et refroidit le fluide gazeux passant du premier étage de compression en direction du second étage de compression, ce qui est intéressant d'un point de vue compacité et aussi économique.

Selon une possibilité, le circuit de refroidissement présente une ou plusieurs sections contiguës à la canalisation principale de la voie d'écoulement interétages de fluide gazeux ou de l'une des voies d'écoulement inter-étages de fluide gazeux.

Dans une réalisation particulière, plusieurs voies d'écoulement interétages de fluide gazeux sont prévues.

Selon une possibilité, les canalisations principales des différentes voies d'écoulement inter-étages de fluide gazeux débouchent dans des premières veines d'échappement distinctes.

Selon une autre possibilité, le premier diffuseur comprend N premières ailettes séparées par N premières veines d'échappement où N est un nombre entier supérieur à 2, et sont prévues N voies d'écoulement inter-étages de fluide gazeux avec N canalisations principales qui débouchent dans les N premières veines d'échappement respectives.

Selon une caractéristique, les canalisations intermédiaires des différentes voies d'écoulement inter-étages de fluide gazeux traversent des entretoises distinctes.

Selon une autre caractéristique, les canalisations intermédiaires des différentes voies d'écoulement inter-étages de fluide gazeux traversent des secondes ailettes distinctes (qui pour rappel forment des entretoises).

Avantageusement, le second diffuseur comprend N secondes ailettes où N est un nombre entier supérieur à 2, et sont prévues N voies d'écoulement interétages de fluide gazeux avec N canalisations intermédiaire qui traversent les N secondes ailettes respectives.

Selon une caractéristique, la canalisation principale de la voie d'écoulement inter-étages de fluide gazeux ou de l'une des voies d'écoulement inter- étages de fluide gazeux s'étend selon une direction axiale parallèle à l'axe moteur ou sensiblement parallèles à l'axe moteur ; étant entendu par « sensiblement parallèle » une inclinaison maximale entre cette direction axiale et l'axe moteur de 10 degrés.

Selon une autre caractéristique, la canalisation principale de la voie d'écoulement inter-étages de fluide gazeux ou de l'une des voies d'écoulement interétages de fluide gazeux présente une section variable le long de l'axe moteur.

Une telle variation de la section est avantageuse pour passer d'un orifice d'entrée principal de forme et dimensions adaptées pour déboucher sur la première face latérale du carter moteur (et en particulier dans une première veine d'échappement), jusqu'à atteindre la canalisation intermédiaire qui traverse l'entretoise correspondante (qui peut être une seconde ailette) et qui peut donc être de forme et dimensions adaptées pour traverser une telle entretoise (ou seconde ailette).

Dans un mode de réalisation particulier, la canalisation secondaire de la voie d'écoulement inter-étages de fluide gazeux ou de l'une des voies d'écoulement inter-étages de fluide gazeux présente une section courbée entre la canalisation intermédiaire correspondante et son orifice de sortie secondaire.

Une telle section courbée est avantageuse pour ramener le fluide gazeux sortant de la canalisation intermédiaire concernée (selon une direction plus ou moins parallèle à l'axe moteur), vers le centre et selon une direction opposée en regard de la seconde extrémité amont de la seconde roue aubée de compression.

Selon une possibilité, la section courbée de la canalisation secondaire présente une amplitude angulaire comprise entre 150 et 180 degrés, pour définir un retournement de l'écoulement dans ladite canalisation secondaire.

Selon une autre possibilité, le second capot est fermé, sans orifice d'introduction de fluide gazeux débouchant dans une face extérieure pour introduire depuis l'extérieur un fluide gazeux dans le second étage de compression radiale.

Autrement dit, dans la mesure où le fluide gazeux passe du premier étage au seconde étage à travers le carter moteur, puis à l'intérieur du second capot, alors ce second capot n'a pas à présenter d'orifice conformé pour introduire depuis l'extérieur un fluide gazeux dans le second étage de compression radiale. Il reste cependant possible de prévoir au moins un orifice traversant le second capot pour une autre fonction, par exemple pour un passage étanche d'un câble ou d'un capteur.

Selon une variante, le second capot est fixé sur le carter moteur ou sur le collecteur de sortie. Selon une variante, le collecteur de sortie présente une volute de sortie en communication avec la seconde extrémité avale de la seconde roue aubée de compression (et le cas échéant avec les secondes veines d'échappement du second diffuseur).

Dans une réalisation avantageuse, le second diffuseur comprend un corps annulaire présentant deux faces planes annulaires opposées, dont l'une forme la face frontale du second diffuseur et l'autre forme une face de laquelle font saillie les secondes ailettes.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en œuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :

[Fig 1] est une vue schématique de côté d'un compresseur centrifuge multi-étages selon l'invention ;

[Fig 2] est une vue schématique en perspective de dos d'une partie du compresseur centrifuge multi-étages de la Figure 1, sans le collecteur de sortie, la seconde roue aubée de compression et le second capot ;

[Fig 3] est une vue schématique en perspective de devant et éclatée du compresseur centrifuge multi-étages de la Figure 1 ;

[Fig 4] est une vue schématique en coupe axiale du compresseur centrifuge multi-étages de la Figure 1.

En référence aux figures, un compresseur centrifuge multi-étages 1 selon un exemple de réalisation de l'invention, comprend un moteur électrique rotatif 2 agencé à l'intérieur d'un carter moteur 3, où le moteur électrique rotatif 2 comprend un stator 20 agencé à l'intérieur d'un logement du carter moteur 3, et un rotor 21 monté rotatif dans le stator 20 selon un axe moteur AM. Le carter moteur 3 présente des orifices étanches 30 pour le passage de câbles d'alimentation électrique et de commande à destination du moteur électrique rotatif 2.

Le carter moteur 3 présente deux faces latérales opposées, à savoir une première face latérale 31 et une seconde face latérale 32 qui sont transversales à l'axe moteur AM, ainsi qu'une face périphérique 33 s'étendant autour du moteur électrique rotatif 2 et de l'axe moteur AM. Les orifices étanches 30 sont prévus dans la face périphérique 33. Des pieds 34 sont également prévus sur la face périphérique 33 pour pouvoir ancrer le carter moteur 3 et ainsi le compresseur centrifuge multi-étages 1 sur un bâti, par exemple par vissage, boulonnage, soudage ou autre moyen de fixation équivalent. Le compresseur centrifuge multi-étages 1 comprend également un arbre moteur 4 entraîné en rotation selon l'axe moteur AM par le moteur électrique rotatif 2. Cet arbre moteur 4 présente deux sections d'extrémité axiale, à savoir une première section 41 et une seconde section 42 opposées s'étendant de part et d'autre du moteur électrique rotatif 2 et du carter moteur 3. La première section 41 s'étend au-delà de la première face latérale 31 du carter moteur 3, et la seconde section 42 s'étend au-delà de la seconde face latérale 32 du carter moteur 3.

Par ailleurs, un circuit de refroidissement 36 est ménagé dans le carter moteur 3 pour une circulation de liquide de refroidissement à l'intérieur du carter moteur 3, autour du moteur électrique rotatif 2, avec une bouche d'entrée 37 et une bouche de sortie 38 débouchant sur la face périphérique 33 pour une mise en communication fluidique du circuit de refroidissement 36 avec une source de liquide de refroidissement (non illustrée).

Le compresseur centrifuge multi-étages 1 comprend un premier étage de compression radiale 5 et un second étage de compression radiale 6 configurés pour comprimer successivement un fluide gazeux, et disposés de part et d'autre du moteur électrique rotatif 2 et du carter moteur 3.

Le premier étage de compression radiale 5 comprend une première roue aubée de compression 50 (aussi appelée rouet ou roue à aubes) couplée en rotation à la première section 41 de l'arbre moteur 4 pour être entraînée en rotation selon l'axe moteur AM. Cette première roue aubée de compression 50 présente :

- une première extrémité amont 51 en communication avec une arrivée de fluide gazeux 80 ; et

- une première extrémité avale 52 entourée par un premier diffuseur 53.

La première extrémité avale 52 est tournée du côté de la première face latérale 31 du carter moteur 3 de sorte que, le long de l'axe moteur AM, la première extrémité amont 51 est plus distante du carter moteur 3 comparativement à la première extrémité avale 52.

Le compresseur centrifuge multi-étages 1 comprend un premier capot 8 couvrant le premier étage de compression radiale 5 et fixé sur la première face latérale 31 du carter moteur 3. Ce premier capot 8 présente en son centre une bouche d'entrée formant une arrivée de fluide gazeux 80, disposée en regard de la première extrémité amont 51 de la première roue aubée de compression 50. Cette arrivée de fluide gazeux 80 est centrée sur l'axe moteur AM.

La première roue aubée de compression 50 est de diamètre croissant depuis la première extrémité amont 51 jusqu'à la première extrémité avale 52, et elle présente des aubes (aussi appelées pâles) qui définissent entre elles des canaux de compression qui sont, d'une part, ouverts au niveau de la première extrémité amont 51 pour une entrée du fluide gazeux et, d'autre part, ouverts au niveau de la première extrémité avale 52 pour une sortie du fluide gazeux comprimé.

Le premier diffuseur 53 a pour fonction de redresser et ralentir le fluide gazeux comprimé en sortie de la première roue aubée de compression 50. Pour ce faire, le premier diffuseur 53 est muni de premières ailettes 54 réparties autour de la première extrémité avale 52 de la première roue aubée de compression 50 et séparées par des premières veines d'échappement 55. Ces premières veines d'échappement 55 forment ainsi des espaces entre les premières ailettes 54, et elles sont en communication avec et dans le prolongement des canaux de compression de la première roue aubée de compression 50.

Par ailleurs, le premier diffuseur 53 est solidaire de la première face latérale 31 du carter moteur 3. Ainsi, les premières ailettes 54 sont solidaires de la première face latérale 31 du carter moteur 3, par exemple en étant formées d'un seul tenant avec cette première face latérale 31. Les premières ailettes 54 font saillie de la première face latérale 31, et peuvent par exemple être de forme triangulaire ou polygonale de manière générale.

Dans une variante non illustrée, le premier diffuseur 53 est solidaire du premier capot 8 et est plaqué contre la première face latérale 31 du carter moteur 3. Autrement dit, dans cette variante, les premières ailettes 54 sont solidaires et saillantes du premier capot 8, par exemple en étant formées d'un seul tenant avec ce premier capot 8, et elles sont plaquées contre la première face latérale 31 du carter moteur 3.

Le second étage de compression radiale 6 comprend une seconde roue aubée de compression 60 (aussi appelée rouet ou roue à aubes) couplée en rotation à la seconde section 42 de l'arbre moteur 4 pour être entraînée en rotation selon l'axe moteur AM. Cette seconde roue aubée de compression 60 présente :

- une seconde extrémité amont 61 ; et

- une seconde extrémité avale 62 entourée par un second diffuseur 63 solidaire de la seconde face latérale 32 du carter moteur 3.

La seconde extrémité avale 62 est tournée du côté de la seconde face latérale 32 du carter moteur 3 de sorte que, le long de l'axe moteur AM, la seconde extrémité amont 61 est plus distante du carter moteur 3 comparativement à la seconde extrémité avale 62. Ainsi, la première roue aubée de compression 50 et la seconde roue aubée de compression 60 sont agencées dans une configuration dos-à- dos. Un tel montage dos-à-dos est avantageux pour soustraire les efforts des deux roues aubée de compression 50, 60 sur l'arbre moteur 4, l'effort résultant étant alors moindre et plus facile à compenser pour augmenter la durée de vie du compresseur centrifuge multi-étages 1.

La seconde roue aubée de compression 60 est de diamètre croissant depuis la seconde extrémité amont 61 jusqu'à la seconde extrémité avale 62, et elle présente des aubes (aussi appelées pâles) qui définissent entre elles des canaux de compression qui sont, d'une part, ouverts au niveau de la seconde extrémité amont 61 pour une entrée du fluide gazeux et, d'autre part, ouverts au niveau de la seconde extrémité avale 62 pour une sortie du fluide gazeux comprimé.

Le second diffuseur 63 a pour fonction de redresser et ralentir le fluide gazeux comprimé en sortie de la seconde roue aubée de compression 60. Pour ce faire, le second diffuseur 63 est muni de secondes ailettes 64 réparties autour de la seconde extrémité avale 62 de la seconde roue aubée de compression 60 et séparées par des secondes veines d'échappement 65. Ces secondes veines d'échappement 65 forment ainsi des espaces entre les secondes ailettes 64, et elles sont en communication avec et dans le prolongement des canaux de compression de la seconde roue aubée de compression 60.

Les secondes ailettes 64 sont solidaires de la seconde face latérale 32 du carter moteur 3, par exemple en étant formées d'un seul tenant avec cette seconde face latérale 32. Les secondes ailettes 64 font saillie de la seconde face latérale 32, et peuvent par exemple être de forme triangulaire ou polygonale de manière générale.

Le second diffuseur 64 présente également un corps annulaire 66 (ou bague annulaire) présentant deux faces planes annulaires 67, 68 opposées, dont l'une 67 forme une face frontale et l'autre 68 forme une face dorsale de laquelle font saillie les secondes ailettes 64. Ainsi, ces secondes ailettes 64 s'étendent entre la seconde face latérale 32 et la face dorsale 68 du corps annulaire 66, et la seconde extrémité avale 62 de la seconde roue aubée de compression 60 est logée à l'intérieur du second diffuseur 64 pour être entourée par les secondes ailettes 64.

Le compresseur centrifuge multi-étages 1 comprend un second capot 9 couvrant le second étage de compression radiale 6 et fixé sur le collecteur de sortie 7. Ce second capot 9 comprend une face interne (tournée du côté du carter moteur 3 et du second étage de compression radiale 6) sur laquelle est prévue une face d'appui annulaire 90 qui vient en appui contre la face frontale 67 du second diffuseur 64. Ce second capot 9 comprend une face externe 91, opposée à la face interne, et qui est tournée sur l'extérieur. Dans une variante non illustrée, le second diffuseur 64 est solidaire du second capot 9, de sorte que les secondes ailettes 64 sont solidaires et saillantes du second capot 9, par exemple en étant formées d'un seul tenant avec ce second capot 9, et elles sont plaquées contre la seconde face latérale 32 du carter moteur 3.

Le compresseur centrifuge multi-étages 1 comprend un collecteur de sortie 7 solidaire du carter moteur 3, qui présente une volute de sortie 70 en communication avec les secondes veines d'échappement 65 du second diffuseur 63. Ce collecteur de sortie 7 est fixé sur une bride annulaire 35 prévue sur la face périphérique 33 du carter moteur 3, de sorte que la volute de sortie 70 entoure le second diffuseur 63 et ses secondes veines d'échappement 65.

Le compresseur centrifuge multi-étages 1 comprend plusieurs voies d'écoulement inter-étages de fluide gazeux 10 mettant en communication :

- la première extrémité avale 52 de la première roue aubée de compression 50, et en particulier les premières veines d'échappement 55 du premier diffuseur 53 du premier étage de compression radiale 5 ; avec

- la seconde extrémité amont 61 de la seconde roue aubée de compression 60.

Chaque voie d'écoulement inter-étages de fluide gazeux 10 comprend au moins :

- une canalisation principale 11 ménagée traversant dans le carter moteur 3 et pourvue d'un orifice d'entrée principal 111 débouchant dans une première veine d'échappement 55, entre deux premières ailettes 54 du premier diffuseur 53, de sorte à déboucher sur la première face latérale 31 du carter moteur 3 pour être en communication avec la première extrémité avale 52 de la première roue aubée de compression 50 ;

- une canalisation intermédiaire 12 en communication étanche avec la canalisation principale 11 et traversant une seconde ailette 64 du second diffuseur 63 pour déboucher sur la face frontale 67 du second diffuseur 63, cette seconde ailette 64 formant ainsi une entretoise intercalée entre la seconde face latérale 32 du carter moteur 3 et le second capot 9, où cette canalisation intermédiaire 12 est pourvue d'un orifice de sortie principal 112 débouchant dans la face frontale 67 ;

- une canalisation secondaire 13 ménagée dans le second capot 9 qui est plaqué contre la face frontale 67 du second diffuseur 63, cette canalisation secondaire 13 comprenant un orifice d'entrée secondaire 131 débouchant dans la face d'appui annulaire 90 du second capot 9 et en communication avec l'orifice de sortie principal 112 de la canalisation intermédiaire 12, et un orifice de sortie secondaire 132 débouchant dans la face interne du second capot 9 en regard de la seconde extrémité amont 61 de la seconde roue aubée de compression 60 pour former tout ou partie d'une arrivée de fluide gazeux au sein du second étage de compression 6.

Ainsi, le fluide gazeux est introduit dans le compresseur centrifuge multiétages 1 via l'arrivée de fluide gazeux 80 ménagée dans le premier capot 8, puis il est comprimé dans la première roue aubée de compression 50 pour ressortir au niveau de sa première extrémité avale 52, et ensuite le fluide gazeux comprimé est redressé dans les premières veines d'échappement 55 du premier diffuseur 53, et il entre à l'intérieur des canalisations principales 11, puis il passe dans les canalisations intermédiaires pour traverser les secondes ailettes 64 du second diffuseur 63 (sans être en communication avec les secondes veines d'échappement 65) pour entrer dans les canalisations secondaires 13, ce qui va permettre au fluide gazeux comprimé de ressortir en face de la seconde extrémité amont 61 de la seconde roue aubée de compression 60, et ainsi ce fluide gazeux comprimé est comprimé dans la seconde roue aubée de compression 60 pour ressortir au niveau de sa seconde extrémité avale 62, et le fluide gazeux comprimé ainsi comprimé deux fois est collecté dans le collecteur de sortie 7.

De cette manière, entre le premier étage de compression radiale 5 et le second étage de compression radiale 6, les voies d'écoulement inter-étages de fluide gazeux 10 ne sortent pas sur l'extérieur du compresseur centrifuge multi-étages 1, mais sont prévus intégralement à l'intérieur du carter moteur 3, des secondes ailettes 64 du second diffuseur 63 et du second capot 9.

Il est à noter que les canalisations secondaires 13 ne débouchent pas dans la face externe 91 du second capot 9, mais débouchent uniquement dans sa face interne au niveau de leurs orifices d'entrée secondaire 131 et de leurs orifices de sortie secondaire 132 respectifs.

Il est également à noter que, dans le mode de réalisation particulier où les secondes ailettes 64 sont solidaires du carter moteur 3, alors la canalisation principale 11 et la canalisation intermédiaire 12 forment ensemble un seul et même canal. Par contre, dans la variante où les secondes ailettes 64 sont solidaires du second capot 9, alors la canalisation secondaire 13 et la canalisation intermédiaire 12 forment ensemble un seul et même canal.

De plus, pour ménager les canalisations principales 11 à travers le carter moteur 3, il est envisageable d'avoir un carter moteur 3 comprenant deux parties, à savoir :

- un manchon interne à l'intérieur duquel est agencé le moteur électrique rotatif 2, et - un manchon externe emmanché de manière jointive autour du manchon interne ; où les canalisations principales 11 sont ménagées dans une zone périphérique d'interfaçage entre le manchon interne et le manchon externe.

Autrement dit, les canalisations principales 11 sont ménagées sur une face périphérique externe du manchon interne et/ou sur une face périphérique interne du manchon externe.

De même, pour ménager les canalisations secondaires 13 dans le second capot 9, il est envisageable d'avoir un second capot 9 comprenant deux parties, à savoir :

- une pièce interne tournée du côté du second étage de compression radiale 6, et

- une pièce externe assemblée de manière jointive sur la pièce interne et tournée sur l'extérieur ; où les canalisations secondaires 13 sont ménagées dans une zone d'interfaçage entre la pièce interne et la pièce externe.

Autrement dit, les canalisations secondaires 13 sont ménagées sur une face externe de la pièce interne et/ou sur une face interne de la pièce externe.

Par ailleurs, le circuit de refroidissement 36, prévu dans le carter moteur 3, présente une ou plusieurs sections contiguës aux canalisations principales 11, ce qui a l'avantage de refroidir le fluide gazeux comprimé sortant du premier étage de compression radiale 5, avant d'entrer dans le second étage de compression radiale 6. Un tel refroidissement du fluide gazeux entre les deux étages de compression radiale 5, 6 permet d'augmenter la densité du fluide gazeux et ainsi de diminuer les sections des canalisations principales 11. De plus, le refroidissement du fluide gazeux entre les deux étages de compression radiale 5, 6 permet de limiter la température finale du fluide gazeux et donc la consommation d'énergie, et ainsi d'améliorer la performance du compresseur centrifuge multi-étages 1.

Il est envisageable que le premier diffuseur 53 comprend N premières ailettes 54 séparées par N premières veines d'échappement 55 où N est un nombre entier supérieur à 2 (par exemple un entier supérieur ou égal à 10), le second diffuseur 63 comprend N secondes ailettes 64, et sont prévues N voies d'écoulement inter-étages de fluide gazeux 10 avec N canalisations principales 11 qui débouchent dans les N premières veines d'échappement 55 respectives et N canalisations intermédiaires 12 associées qui traversent les N secondes ailettes 64 respectives. Ainsi, N canalisations secondaires 13 sont ménagées dans le second capot 9, et par ailleurs les canalisations principales 11 débouchent dans des premières veines d'échappement 55 distinctes et les N canalisations intermédiaires 12 traversent des secondes ailettes 64 distinctes.

Chaque canalisation principale 11 s'étend selon une direction axiale parallèle à l'axe moteur AM ou sensiblement parallèles à l'axe moteur AM, étant entendu par « sensiblement parallèle » une inclinaison maximale entre cette direction axiale et l'axe moteur AM de 10 degrés.

Par ailleurs, la forme et les dimensions des orifices d'entrée principal 111 dépendent de la forme et des dimensions des premières veines d'échappement 55, et de même la forme et les dimensions des orifices de sortie principal 112 dépendent de la forme et des dimensions des secondes ailettes 64. Aussi, dans la mesure où les premières veines d'échappement 55 n'ont pas les mêmes formes et dimensions que les secondes ailettes 64, alors les orifices d'entrée principal 111 n'ont pas les mêmes formes et dimensions que les orifices de sortie principal 112. Donc chaque canalisation principale 11 présente une section variable entre son orifice d'entrée principal 111 et l'orifice de sortie principal 112.

Chaque canalisation secondaire 13 présente une section courbée entre son orifice d'entrée secondaire 131 et son orifice de sortie secondaire 132, selon une amplitude angulaire comprise entre 150 et 180 degrés, pour définir un retournement de l'écoulement dans la canalisation secondaire 13. En effet, comme chaque canalisation secondaire 13 débouche uniquement dans la face interne du second capot 9 au niveau de son orifice d'entrée secondaire 131 et de son orifice de sortie secondaire 132, la canalisation secondaire 13 fait faire une sorte de demi-tour au fluide gazeux comprimé. Les orifices de sortie secondaire 132 sont prévus au niveau du centre du second capot 9. Des volets déflecteurs 92 peuvent être prévus sur le second capot 9, en regard des orifices de sortie secondaire 132 de chaque canalisation secondaire 13, afin de dévier le fluide gazeux sortant des canalisations secondaires 13 en direction de la seconde extrémité avale 62 de la seconde roue aubée de compression 60.

Il est par ailleurs à noter que le second capot 9 est fermé, sans orifice d'introduction de fluide gazeux débouchant dans sa face externe 91 pour introduire depuis l'extérieur un fluide gazeux dans le second étage de compression radiale. Autrement dit, le seul fluide gazeux entrant dans le second étage de compression radiale est celui provenant des canalisations secondaires 13. Il est bien entendu envisageable de prévoir un orifice traversant le second capot 9, par exemple pour un passage étanche d'un câble ou d'un capteur, mais pas pour introduire depuis l'extérieur un fluide gazeux dans le second étage de compression radiale.