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Title:
PISTON COMPRESSOR DERIVED FROM AN ALTERNATING THERMAL ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1979/000199
Kind Code:
A1
Abstract:
Construction of pistons compressors of the under tight housing type. The specific overhead of the compressor (3) is completed by a whole set of parts from a series internal combustion engine (2), the compressor being driven through the tight housing (1) by an external engine. Economical construction of motocompressors units with medium and high outputs, particularly for refrigerating plants.

Inventors:
LEORAT F (FR)
Application Number:
PCT/FR1978/000029
Publication Date:
April 19, 1979
Filing Date:
October 06, 1978
Export Citation:
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Assignee:
RENAULT (FR)
LEORAT F (FR)
International Classes:
F04B39/12; F04B41/04; (IPC1-7): F04B39/12; F04B41/04; F25B31/02
Foreign References:
US3385513A1968-05-28
FR1338838A1963-09-27
BE366884A
DE954603C1956-12-20
GB404369A1934-01-18
US1800631A1931-04-14
FR2176456A51973-10-26
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Compresseur à pistons du type sous enceinte étinche, coπ.— portant une culasse spécifique de compresseur (3, 31 ), complétée par un ensemble de pièces de moteur à combustion interne (2) de série et entraîné, à travers l'enceinte étanche (1, 30) par un moteur extérieur, ledit compresseur étant fixé au couvercle (4, 39, 33) de l'enceinte étanche par sa culasse (3, 31 ), caractérisé en ce que le compres¬ seur est fixé au couvercle (4) par une pièce de liaison (10) fixée en extrémité de la culasse (3) et par une pièce de liaison (12) fixée en même extrémité du bloccylindres (2) et prenant appui sur le support (1 ) des organes d'entraî¬ nement (20) du compresseur à travers lecouvercle (4) de l'enceinte étanche (l).
2. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle (4) est constitué par la culasse (31 ) munie de brides et couvercles appropriés (33, 39), ses autres organes (2) étant fixés à ladite culasse (31 ) dans l'enceinte étanche (30) où ils se raccordent aux moyens d'entraînement (14, 20) traversant l'enceinte (30).
3. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens de fixation supplémentaires (18, 23) fixés aux platines de montage (7) d'accessoires du moteur de base, non utilisées pour le compresseur, relient celuici à des points de fixation (8, *~Ϋ de l'enceinte étanche (1, 26).
4. Compresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'aspiration s'effectue par une prise extérieure raccordée directement à la culasse (25, 3) dont elle constitue un élément de fixation à l'enceinte.
5. Compresseur selon l'une quelconque des revendications pré— cédentes, caractérisé en ce que l'entraînement est réalisé au moyen d'un accouplement souple (13, 14) logé à l'inté— OMPI , ym. IPO Λ. rieur de l'enceinte (l), l'accouplement étant attaqué par un arbre intermédiaire court (20) tourillonnant par l'inter¬ médiaire de paliers et muni de moyens d'étanchéité (16, 17). . Compresseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'accouplement souple (13, 14) est dû type à deux pignons coaxiaux reliés par une chaîne. . Compresseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'accouplement souple (13, 14) est attaqué par l'arbre intermédiaire (20) au moyen d'un joint du type à canne lures coulissantes.
Description:
La présente invention, due à la collaboration de M. François LEORAT, se rapporte à une construction de compres¬ seur à partir de la transformation d'un moteur " thermique alter¬ natif, notamment pour compresseur de fluide frigorifique de type ouvert, semi-hermétique ou hermétique. -

Cette invention est applicable à la plupart des types de moteurs alternatifs, qu'ils soient initialement à cycle diesel ou à essence, à refroidissement par air ou par eau, che¬ mises ou non, pourvu qu'ils soient munis à l'origine de culasses amovibles.

On sait qu'en ce qui concerne les compresseurs à pis¬ tons mono ou polycylindriques de faible puissance, quels que soient leurs types (ouverts,semi-hermétiques ou hermétiques), les cadences de fabrication sont extrêmement élevées, car ces appareils correspondent a des applications de très grande diffu¬ sion, électroménager., petite climatisation statique ou automo¬ bile, etc. En revanche, dès que l'on aborde des niveaux de puis¬ sance correspondant aux applications dites de "froid industriel" ou de climatisation centralisée, par exemple, les cadences qui atteignent annuellement plusieurs millions d'unités pour les faibles puissances ne dépassent pas quelques milliers, voire même quelques centaines d'unités par an pour les appareils de forte puissance. Comme, d'autre part, le marché est partagé entre un nombre relativement important de constructeurs, on conçoit que, notamment pour les compresseurs à pistons de puis¬ sance moyenne ou forte, très généralement de type ouvert, les séries" de fabrication soient petites ou très petites. Cet état de fait explique poux une large part le prix élevé de ces maté¬ riels, prix justifié en outre par la haute qualité étallur- gique - absence de porosités et de fissures, homogénéité par¬ faite — requise pour les carters et les pièces de fermeture, en vue d'assurer l'indispensable étanchéité et la résistance à l'éclatement.

Or, on ne peut que constater, d'une part, l'analogie

morphologique marquée entre moteurs thermiques alternatifs et compresseurs, d'autre part, la très grande différence de prix en faveur des moteurs thermiques, différence due pour l'essen¬ tiel à l'effet de construction en grandes séries. La présente invention se propose précisément de réaliser " la transformation d'un moteur thermique alternatif en compresseur, notamment fri¬ gorifique, de manière à tirer un parti avantageux de bas prix résultant de la construction en grande série des pièces cons¬ titutives principales d'un moteur thermique, tout en respec- tant les contraintes fonctionnelles spécifiques aux compres¬ seurs. L'invention consiste pour l'essentiel, tout en conser¬ vant, parmi les pièces constitutives d'un moteur thermique alternatif, celles (parmi les plus coûteuses, précisément carter- cylindres, équipage mobile, pompe à huile) qui sont directement utilisables dans l'application compresseur, à enfermer le carter-cylindres dans un conteneur en tδle d'acier soudée étanche et résistant à la pression et à réaliser les liaisons fonctionnelles carter-cylindres/conteneur indispensables (entraînement mécanique du compresseur, aspiration et refoule- ment " du fluide de travail, etc.).

Ainsi, d'une façon générale, l'invention concerne une structure de compresseur à pistons du type sous enceinte étanche, caractérisé en ce que sa culasse spécifique de com- pressejur est complétée par un ensemble de pièces de moteur à combustion interne de série, l'entraînement du compresseur étant réalisé à travers l'enceinte étanche par un moteur exté¬ rieur.

Le compresseur est généralement fixé au couvercle de l'enceinte étanche par sa culasse, soit par une pièce de liai- son fixée en extrémité de la culasse et par une pièce de liaison fixée en même extrémité du bloc-cylindres et prenant appui sur le support des organes d'entraînement du compresseur à travers le couvercle de l'enceinte étanche, soit que le cou¬ vercle est constitué lui-même par la culasse munie de brides

et couvercles appropriés, ses autres organes étant fixés à ladite culasse dans l'enceinte étanche où ils se raccordent aux moyens d'entraînement traversant l'enceinte.

Des moyens de fixation supplémentaires, fixés aux pla- tines de montage d'accessoires du moteur de base non utilisées pour le compresseur,relient celui-ci à des points de fixation de l'enceinte étanche, notamment pour les modèles les plus importants.

La prise d'aspiration s'effectuera directement sur l'enceinte, le compresseur aspirant directement dans celle-ci ou par une prise extérieure raccordée directement à la cillasse dont elle constitue un élément de fixation à l'enceinte.

L'entraînement est réalisé au moyen d'un accouplement souple logé à l'intérieur de l'enceinte, l'accouplement étant attaqué par un arbre intermédiaire court, tourillonnant par l'intermédiaire de paliers et pourvu de moyens d'étanchéité.

L'accouplement, souple de préférence, du type à deux pignons coaxiaux reliés par chaîne, sera relié à l'arbre inter¬ médiaire par un joint du type à cannelures coulissantes, notaπt- ment pour les modèles du type suspendu à la culasse formant couvercle, ce qui facilite le montage.

Des exemples de réalisation de l'invention seront décrits ci-dessous en référence aux -dessins annexés, où :

- la figure 1 représente une réalisation préférentielle de l'invention,

- les figures 2 et 3 illustrent des variantes de la réalisation représentée par la figure 1 ,

- les figures 4 et 5 décrivent une variante alternative de réalisation de l'invention. Dans l'exemple de réalisation décrit selon la figure 1, le carter-cylindres 2 a été débarrassé des accessoires propres au fonctionnement en moteur thermique (alimentation, distri¬ bution, allumage, refroidissement, volant d'inertie, etc.) et muni d'une culasse spécifique 3 à clapets automatiques (pour

fluide frigorigène par exemple). L'ensemble carter/culasse est introduit dans un conteneur 1 en tδle d'aciër_épaisse, assemblé par soudure, dont le couvercle 4 assure le maintien en position . de l'ensemble carter/culasse ainsi qu'il est décrit ci-après : une platine 10, soudée__au couvercle 4, est boulonnée au moyen de goujons 11 à l'extrémité avant de la culasse 3. La platine 10 permet, d'autre part, le passage de la tubulure de refoulement 6. Par ailleurs, une pièce porte-palier 15 est soudée au cou¬ vercle 4, son axe'étant confondμ avec celui du vilebrequin 13. Une pièce de liaison 12, boulonnée au carter-cylindres 2, prend appui sur une portée du porte-palier 1 et encaisse le couple de renversement lors du fonctionnement du compresseur. Le couvercle 4 est lui-même rendu solidaire du conteneur 1 par les boulons 24, par l'intermédiaire des brides 19 soudées sur 1 et sur 4. L'entraînement du compresseur est réalisé au moyen d'un accouplement souple 1 fixé en lieu et place du volant d'inertie sur le plateau de fixation ou tourteau du vilebrequin 13. L'accouplement 14 entraîne un arbre intermédiaire 20, qui porte le joint d'étanchéité tournant 16 maintenu en place par le cou- vercle 17. L'accouplement 14 peut être avantageusement du type à deux pignons coaxiaux à chaîne Bra pton.

Dans le cas où le type du moteur de base est tel que le porte-à-faux résultant de la disposition décrite ci-dessus est trςp important (moteur à 6 cylindres en ligne par exemple), des brancards 18 peuvent être montés sur les tampons latéraux 7 de fixation du moteur. Les brancards, constitués d'une tige cylindrique à extrémité conique, s'engagent dans les orifices circulaires chanfreines des pièces 8 soudées au fond 26 du conteneur 1, supprimant ainsi le porte-à-faux. Si nécessaire, un patin ou galet 9 peut faciliter la mise en place de l'ensemble carter-cylindres/culasse dans le conteneur 1.

Dans l'hypothèse où les tampons 7 n'existent pas, ou sont positionnés de manière mal commode, les brancards 18 peuvent être fixés en position 22 sur la partie arrière de la culasse.

(figure 2) ou en position 23 sur le carter-cylindres (en lieu et place de la pompe à eau, ou du carter de distribution, ou de tout autre accessoire monté à l'origine sur cette face du moteur), comme indiqué à la figure 3. Si l'aspiration du fluide de travail peut se faire sans inconvénient à l'intérieur du conteneur 1 , la tubulure d'admis¬ sion 5 peut être soudée en n'importe quel endroit favorable du conteneur 1, par exemple sur le fond 26 (figures 1 et 2). Dans le cas contraire, la tubulure 5 est alors nécessairement fixée sur le fond 26 de manière que son extrémité intérieure pénètre dans un orifice approprié de la culasse 3, l'étanchéité étant réalisée au moyen d'un joint 25 (figure 3).

Dans le cas d'utilisation de compresseur où s'impose une accessibilité immédiate aux clapets automatiques, la pré- férence ira à la variante de réalisation illustrée par les figures 4 et 5. Dans cette variante, le conteneur 30, cylin¬ drique, comporte à sa partie supérieure une ouverture rectan¬ gulaire constituée par un cadre de forte section 36 soudé au conteneur. Les dimensions de ce cadre 36 sont telles que le sur le tourteau du vilebrequin 13, puisse être descendu a tra¬ vers ce cadre dans le conteneur 30. La culasse 31 solidaire du carter-cylindres 2 grâce aux goujons 35 repose sur sa face inférieure par sa semelle 39 sur le cadre 36, auquel elle est fixée par les boulons 37. La culasse 31 est fermée par le cou¬ vercle 33, assujetti par les boulons 34, qui permet un accès direct aux clapets. La disposition de l'accouplement 14 est similaire à celle décrite à propos de la variante de la igure 1 , à ceci près que : - la pièce de liaison 12 n'a plus de raison d'être,

- l'arbre 20 entraîne l'accouplement 13 au moyen de cannelures coulissantes, ce qui permet de glisser l'arbre 20 en position lorsque le carter-cylindres 2 est en place dans le conte¬ neur 30, l'accouplement 14 ayant été préalablement fixé sur

le tourteau du vilebrequin 13» Dans cette variante de réalisa¬ tion, les tubulures d'admission 32 et de refoulement 38 sont le plus commodément disposées sur les faces latérales de la culasse, comme dans l'exemple de la figure 3.

O PI

< A - j , WIPO