COMPRESSEUR FRIGORIFIQUE A SPIRALES

Description

[0001] La présente invention a pour objet un compresseur frigorifique à spirales, tel que décrit dans EP-A-0 341 408 divulgant le préambule de la revendication 1.

[0002] Un compresseur à spirales, encore connu sous le terme de compresseur Scroll, comprend une enceinte étanche délimitée par une virole, contenant un volume d'aspiration et un volume de compression séparés par un étage de compression, et disposés respectivement des côtés des deux extrémités de l'enceinte.

[0003] Un moteur électrique est disposé dans le volume d'aspiration, avec un stator situé du côté extérieur, monté fixe par rapport à la virole, et un rotor disposé en position centrale, solidaire d'un arbre d'entraînement ou vilebrequin. L'arbre d'entraînement comporte un conduit de lubrification désaxé s'étendant sur toute la longueur de celui-ci, alimenté à partir d'huile contenue dans un carter situé dans la partie inférieure de l'enceinte par une pompe à huile disposée à une première extrémité de l'arbre. Le conduit de lubrification comporte des orifices de lubrification au niveau des différents paliers de guidage de l'arbre.

[0004] L'étage de compression contient une volute fixe équipée d'une spirale engagée dans une spirale d'une volute mobile, les deux spirales délimitant au moins une chambre de compression de volume variable. La seconde extrémité de l'arbre d'entraînement est équipée d'un excentrique entraînant la volute mobile suivant un mouvement orbital, pour réaliser la compression du gaz frigorigène aspiré.

[0005] La virole délimitant l'enceinte étanche comprend une entrée de gaz frigorigène. Cette entrée débouche dans le volume annulaire ménagé entre le moteur et la virole. D'un point de vue pratique, du gaz arrive de l'extérieur et pénètre dans cet espace annulaire. Une partie du gaz est directement aspirée en direction de l'étage de compression, tandis que l'autre partie du gaz passe à travers le moteur avant de s'écouler en direction de l'étage de compression. L'ensemble du gaz arrivant soit directement à l'étage de compression, soit après passage à travers le moteur, est aspiré par l'étage de compression, pénétrant dans au moins une chambre de compression délimitée par les deux spirales, l'entrée se faisant en périphérie de l'étage de compression, et le gaz étant véhiculé vers le centre des spirales au fur et à mesure que se produit la compression par diminution du volume des chambres de compression, résultant du mouvement de la volute mobile par rapport à la volute fixe. Le gaz comprimé sort en partie centrale en direction de la chambre de récupération du gaz comprimé.

[0006] Cette structure présente un certain nombre d'inconvénients, et notamment du fait que, lorsque l'huile de lubrification des différents paliers proches de la zone de compression retourne vers le carter, celle-ci s'écoule à travers des interstices ménagés au niveau du moteur et entre donc en contact avec le gaz frigorigène traversant le moteur, ce qui peut générer un taux d'huile excessif dans le gaz frigorigène sortant du compresseur. La conséquence directe de ce taux excessif d'huile dans le gaz est une perte d'efficacité de l'échange thermique des échangeurs situés en aval du compresseur, compte tenu du fait que les gouttelettes d'huile contenues dans le gaz ont tendance à se déposer sur les échangeurs et à former une couche d'huile sur ces derniers.

[0007] De plus, un taux excessif d'huile dans le gaz peut également entraîner un vidage de la réserve d'huile du carter, ce qui pourrait conduire à la destruction du compresseur.

[0008] Pour pallier ces inconvénients, une séparation des flux de gaz et d'huile est souvent utilisée.

[0009] Une solution de séparation des flux de gaz et d'huile connue consiste à prévoir des déflecteurs sur le trajet d'écoulement du gaz frigorigène. En raisons des changements de direction et des différences de vitesse dus à la présence des déflecteurs, l'huile est séparée du flux gazeux et retombe par gravité dans le carter.

[0010] Toutefois, l'efficacité de cette solution est directement liée aux vitesses des gaz. En effet, lorsque les vitesses des gaz sont trop élevées, le temps de séparation de l'huile et du gaz est fortement diminué, ce qui peut engendrer un taux d'huile excessif dans le gaz et donc une diminution de l'efficacité du compresseur voir une destruction de ce dernier.

[0011] Ainsi, cette solution de séparation des flux de gaz et d'huile n'est pas suffisament efficace et sûre dans toutes les conditions d'application du compresseur.

[0012] Un autre problème rencontré dans ce type de compresseur est lié au dégazage du gaz frigorigène contenu dans l'huile de lubrification lorsque cette dernière s'écoule dans le conduit de lubrification. Ce dégazage du gaz dans le conduit de lubrification est une conséquence de la centrifugation générée par la rotation de l'arbre d'entraîenement.

[0013] Dans certaines conditions de fonctionnement du compresseur, le dégazage du gaz frigorigène limite le débit d'alimentation en huile des paliers, ce qui peut générer un risque de détérioration du compresseur.

[0014] Afin d'éviter cette situation, différentes solutions d'évacuation de ces gaz sont proposées.

[0015] Une solution connue consiste à ménager des trous d'évent radiaux dans l'arbre d'entraînement au niveau des différents paliers, ces trous d'évent débouchant d'une part dans le conduit de lubrification et d'autre part dans la paroi de l'arbre à l'opposée des orifices de lubrification. Cette solution implique de ménager, par construction, un gradient de pression favorisant l'expulsion du gaz du conduit de lubrification par les trous d'évent, le gradient de pression étant toutefois limité pour ne pas perturber le débit d'huile dans le conduit. En effet, un gradient de pression trop élevé pourrait entraîner une expulsion d'huile par les trous d'évent.

[0016] Les conditions d'utilisation du compresseur sur sa plage d'application impliquent des gradients de pression aux bornes des trous d'évent qui varient dans de grandes proportions et qui modifient donc fortement l'efficacité de dégazage des trous d'évent. En outre, dans certains cas, le gradient de pression peut s'inverser et créer une dépression dans le conduit de lubrification, ce qui empêche une expulsion du gaz à travers les trous d'évents, cela même réduit ou limite le débit d'huile sortant de la pompe à destination des paliers.

[0017] La présente invention vise donc à remédier à ces inconvénients.

[0018] Le problème technique à la base de l'invention est la réalisation d'un compresseur frigorifique à spirales permettant de maîtriser le taux d'huile dans le gaz sortant du compresseur dans toutes les conditions de fonctionnement du compresseur, tout en assurant une lubrification efficace des différents paliers de guidage de l'arbre d'entraînement.

[0019] A cet effet, la présente invention concerne un compresseur frigorifique à spirales, comprenant :

• une enceinte étanche contenant un volume d'aspiration et un volume de compression disposés respectivement du côté des deux extrémités de l'enceinte de part et d'autre d'un corps, l'enceinte comprenant une entrée de gaz frigorigène,
• un moteur électrique disposé du côté de l'aspiration ayant un stator, et un rotor solidaire d'un arbre d'entraînement, en forme de vilebrequin,
• l'arbre d'entraînement comportant un conduit de lubrification désaxé s'étendant sur toute la longueur de celui-ci, alimenté à partir d'huile contenue dans un carter situé dans la partie inférieure de l'enceinte par une pompe à huile disposée à une première extrémité de l'arbre, le conduit de lubrification comportant des orifices de lubrification au niveau de différents paliers de guidage de l'arbre,
• la seconde extrémité de l'arbre d'entraînement étant équipée d'un dispositif d'entraînement de la spirale mobile du compresseur suivant un mouvement orbital,

caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement comporte un conduit de retour parallèle ou incliné par rapport à l'axe de l'arbre et s'étendant sur au moins une partie de la longueur de l'arbre, une des extrémités du conduit de retour débouchant dans la paroi de l'arbre, dans la zone de celui-ci située au-delà du rotor, du côté du carter d'huile, des moyens de mise en communication fluidique entre les conduits de lubrification et de retour étant prévus.

[0020] Le conduit de lubrification permet une circulation d'huile du carter d'huile vers l'étage de compression afin d'assurer une lubrification des différents paliers de guidage de l'arbre. Après l'alimentation en huile de tous les paliers, s'il existe de l'huile résiduelle, celle-ci peut être évacuée dans le conduit de retour grâce aux moyens de mise en communication. Du fait de la rotation de l'arbre, l'huile plaquée par centrifugation sur la partie extérieure est forcée de s'écouler en direction du carter. Cette huile résiduelle est acheminée directement jusqu'au carter d'huile sans passer par le moteur, ce qui permet donc de limiter son contact avec le gaz frigorigène.

[0021] De ce fait, la structure du compresseur selon l'invention permet d'assurer une séparation des flux d'huile et de gaz qui n'est pas liée aux vitesses du gaz et donc aux conditions de fonctionnement du compresseur. Ainsi, la structure du compresseur permet de maîtriser le taux d'huile dans le gaz sortant du compresseur dans toutes les conditions de fonctionnement de ce dernier.

[0022] En outre, les moyens de mise en communication permettent un passage du gaz provenant du dégazage du conduit de lubrification dans le conduit de retour jusqu'à son extrémité inférieure quels que soient le débit et la vitesse de rotation de l'arbre et la vitesse des gaz circulant dans le compresseur. Ainsi, l'évacuation des gaz issus du dégazage est efficace dans toutes les conditions de fonctionnement du compresseur.

[0023] De plus, compte tenu du fait que l'huile résiduelle est plaquée par centrifugation dans la partie extérieure du conduit de retour, celle-ci laisse un passage libre pour le gaz jusqu'à l'extrémité inférieure du conduit de retour. Ce libre passage permet d'évacuer le gaz provenant du dégazage dans d'excellentes conditions même s'il existe de l'huile en surplus pour l'alimentation des paliers.

[0024] Avantageusement, la seconde extrémité du conduit de retour débouche à l'extrémité de l'arbre située du côté de la spirale mobile, les moyens de mises en communication fluidique comportant un espace délimité par l'extrémité de l'arbre située du côté de la spirale mobile et le fond d'un logement recevant cette extrémité de l'arbre.

[0025] Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de mise en communication fluidique comportent au moins un orifice transversal ménagé dans l'arbre dont les deux extrémités débouchent respectivement dans les conduits de lubrification et de retour.

[0026] Avantageusement, l'orifice transversal s'étend radialement par rapport à l'arbre.

[0027] Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité du conduit de retour débouchant à l'extrémité de l'arbre située du côté de la spirale mobile débouche à proximité du centre de l'arbre.

[0028] Avantageusement, l'extrémité du conduit de retour débouchant, du côté du carter, dans la paroi de l'arbre est située sensiblement au niveau de la seconde extrémité de l'arbre.

[0029] Selon une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité du conduit de retour débouchant du côté du carter comporte une pompe à dépression destinée à accélérer l'écoulement de fluide dans le conduit de retour.

[0030] Préférentiellement, le diamètre du conduit de retour est inférieur ou égal au diamètre du conduit de lubrification.

[0031] Selon une autre caractéristique de l'invention, le conduit de lubrification est incliné par rapport à l'axe de l'arbre.

[0032] Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le corps du compresseur forme un collecteur d'huile destiné à collecter les débits de fuite des paliers situés du côté de la spirale mobile, des moyens de recirculation étant prévus pour acheminer l'huile collectée par le collecteur dans le conduit de retour.

[0033] Avantageusement, les moyens de recirculation comportent un conduit ménagé dans l'arbre d'entraînement débouchant d'une part dans le conduit de retour et d'autre part dans une rainure annulaire ménagée dans l'arbre ou dans le corps du compresseur, un conduit alimenté en huile à partir du collecteur par une pompe à huile débouchant dans la rainure annulaire.

[0034] De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce compresseur.

Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un premier compresseur.

Figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un second compresseur.

Figure 3 est une vue partielle agrandie, en coupe transversale, d'un troisième compresseur.

Figure 4 est une vue partielle en coupe selon la ligne IV-IV de figure 3.

Figure 5 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un quatrième compresseur.

Figure 6 est une vue en coupe selon la ligne B-B de figure 5.

Figure 7 est une vue en coupe selon la ligne C-C de figure 6.

[0035] La figure 1 décrit un compresseur frigorifique à spirales occupant une position verticale. Toutefois, le compresseur selon l'invention, pourrait occuper une position inclinée, ou une position horizontale, sans que sa structure soit modifiée.

[0036] Le compresseur représenté à la figure 1 comprend une enceinte étanche délimitée par une virole 2 dont les extrémités supérieures et inférieures sont fermées respectivement par un couvercle 3 et une embase 4. La partie intermédiaire du compresseur est occupée par un corps 5 qui délimite deux volumes, un volume d'aspiration situé en dessous du corps 5, et un volume de compression disposé au-dessus de celui-ci. Sur le corps est fixé un tube 6 à l'intérieur duquel est monté un moteur électrique comprenant un stator 7 au centre duquel est disposé un rotor 8. Le tube 6 est par exemple serti sur le stator de façon à porter le moteur. A son extrémité inférieure, le tube 6 repose sur une pièce de centrage 9 elle-même fixée sur la virole 2. Dans la virole 2 est ménagé un orifice 10 auquel est associé un raccord 12 pour réaliser l'amenée de gaz au compresseur. Ce raccord 12 débouche dans un volume annulaire 13 ménagé entre la virole 2 et le tube 6 contenant le moteur, en partie haute du moteur.

[0037] Le raccord 12 est prolongé, au niveau du volume annulaire 13 par une manchette 14 traversant cet espace annulaire et débouchant dans une chambre haute 11 délimitée par le tube 6, contenant la tête de bobine du moteur. Dans le volume annulaire 13, la manchette 14 présente une ouverture de by-pass 15.

[0038] Le corps 5 sert au montage d'un étage de compression 16 du gaz. Cet étage de compression comprend une volute fixe 17 équipée d'une spirale fixe 18 tournée vers le bas, et une volute mobile 19 équipée d'une spirale 20 tournée vers le haut. Les deux spirales 18 et 20 des deux volutes s'interpénètrent pour ménager des chambres de compression 22 à volume variable. L'admission du gaz se fait depuis l'extérieur, les chambres de compression 22 ayant un volume variable qui diminue de l'extérieur vers l'intérieur, lors du mouvement de la volute mobile 19 par rapport à la volute fixe 17, le gaz comprimé s'échappant au centre des volutes par une ouverture 23 en direction d'une chambre 24 à partir de laquelle il est évacué par un raccord 25.

[0039] Sur le rotor 8 est calé un arbre 26 dont l'extrémité supérieure est désaxée à la façon d'un vilebrequin. Cette partie supérieure est engagée dans un logement délimité par une partie 27 en forme de manchon, que comporte la volute mobile 19. Lors de son entraînement en rotation par le moteur, l'arbre 26 entraîne la volute mobile qui est guidée par l'intermédiaire d'un élément de liaison 28 vis-à-vis de la volute fixe 17, suivant un mouvement orbital.

[0040] L'arbre 26 est guidé par rapport aux autres pièces par l'intermédiaire d'un palier inférieur 29 ménagé dans la pièce de centrage 9, d'un palier intermédiaire 30 ménagé dans le corps 5 et d'un palier supérieur 32 ménagé entre l'arbre 26 et le manchon 27. Le volume contenant le palier supérieur 32 communique avec la chambre 11 par des ouvertures 21 ménagées dans le corps 5.

[0041] L'embase 4 délimite un carter 31 contenant de l'huile, le niveau d'huile étant repéré par la référence 33. Dans le bain d'huile baigne l'extrémité du conduit d'admission de la pompe 34, qui alimente en huile de lubrification les différents paliers, par l'intermédiaire d'un conduit de lubrification 35 incliné par rapport à l'axe de l'arbre, débouchant dans l'extrémité de celui-ci situé du côté de la volute mobile 19, ainsi que par des orifices de lubrification 36 au niveau des paliers, pour réaliser le graissage de ceux-ci.

[0042] Dans la partie haute, l'huile de graissage peut retourner vers le carter en passant à travers les ouvertures 21 ménagées dans le corps 5, ainsi que dans des interstices ménagés au niveau du moteur, permettant au débit de fuite des paliers 30,32 et de la volute mobile 19 de s'écouler en direction du moteur.

[0043] A la figure 1, les flèches grasses représentent l'écoulement de gaz et les flèches fines représentent l'écoulement d'huile.

[0044] Selon une caractéristique important de l'invention, l'arbre 26 comprend également un conduit de retour 37 de l'huile, incliné par rapport à l'axe de l'arbre, dont une extrémité débouche à l'extrémité de l'arbre tournée du côté de la volute mobile 19 et au centre de l'arbre, et dont l'autre extrémité débouche dans la paroi périphérique de l'arbre, dans la zone de celui-ci située à l'extrémité du moteur opposée au volume de compression.

[0045] Des moyens de mise en communication fluidique entre les conduits de lubrification 35 et de retour 37 sont prévus. Ces moyens de mise en communication comporte un espace 38 délimité par l'extrémité de l'arbre située du côté de la spirale mobile et le fond du logement recevant cette extrémité de l'arbre.

[0046] Les moyens de mise en communication fluidique comportent en outre des orifices transversaux 39 ménagés dans l'arbre, les deux extrémités de chaque orifice débouchant respectivement dans les conduits de lubrification 35 et de retour 37.

[0047] Le tube 6 servant de support au moteur comprend dans sa partie inférieure, un ou plusieurs orifices radiaux 40 pouvant être équipés chacun d'un diffuseur telle qu'une grille 41.

[0048] Le fonctionnement de ce compresseur est le suivant : du gaz frigorigène chargé en huile et potentiellement en particules liquides arrive par le raccord 12. Une partie importante du flux de gaz passe par l'intermédiaire de la manchette 14 dans le volume délimité par le tube 6, se trouvant au-dessus du moteur. Une autre partie du flux passe le conduit de by-pass 15 dans le volume annulaire 13 pour s'écouler directement en direction de l'étage de compression 16. Le gaz arrivant dans le volume situé au-dessus du moteur vient se mélanger à l'huile de lubrification qui s'écoule en direction du palier inférieur 29, notamment à partir du palier supérieur 32 et du palier intermédiaire 30. Le mélange de gaz et d'huile de lubrification circule au travers du moteur vers le bas, en évacuant les pertes thermiques du moteur. Ce passage se fait notamment par un espace 42 situé entre le rotor et le stator, ainsi que par un espace 43 situé entre le stator et le tube 6. Le flux mélangé s'écoulant au travers du moteur arrive dans la partie inférieure du moteur où s'ajoute l'écoulement de l'huile du palier inférieur. Le mélange gaz-huile passe ensuite par les orifices radiaux 40 à travers les diffuseurs 41 constitués par exemple par un treillis métallique formant grille. Ce treillis permet une diffusion du flux de gaz tout autour du tube moteur, dans le volume annulaire 13. En raison des changements de direction et des différences de vitesse, l'huile est séparée du flux gazeux et retombe dans le carter 31. Le flux gazeux chemine alors par le volume annulaire 13 vers l'étage de compression 16. La séparation du gaz et de l'huile se poursuit pendant le trajet dans le volume annulaire en raison de la gravité et/ou des vitesses de gaz contrôlées et d'un temps de séparation adapté.

[0049] Le conduit de lubrification 35 permet une circulation d'huile du carter d'huile 31 vers l'étage de compression afin d'assurer une lubrification des différents paliers de guidage de l'arbre. Après l'alimentation en huile de tous les paliers, l'huile résiduelle est évacuée dans le conduit de retour 37 par l'intermédiaire de l'espace 38. Du fait de la rotation de l'arbre 26, l'huile plaquée par centrifugation sur la partie extérieure du conduit de retour est forcée de s'écouler en direction du carter. Cette huile résiduelle est acheminée directement jusqu'au carter d'huile sans passer par le moteur, ce qui permet donc de limiter son contact avec le gaz frigorigène.

[0050] En outre, les orifices transversaux 39 permettent un passage du gaz provenant du dégazage dans le conduit de retour 37 jusqu'à son extrémité inférieure quels que soient le débit et la vitesse de rotation de l'arbre et la vitesse des gaz circulant dans le compresseur. L'écoulement du gaz dans le conduit de retour est possible compte tenu du fait que l'huile plaquée par centrifugation laisse libre passage au gaz depuis le palier de la volute mobile jusqu'à l'autre extrémité du conduit de retour. Ce libre passage permet d'évacuer le gaz provenant du dégazage des différents paliers dans d'excellentes conditions même s'il existe de l'huile en surplus pour l'alimentation des paliers.

[0051] La figure 2 représente une variante d'exécution du compresseur de figure 1 dans lequel les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références que précédemment. Dans ce compresseur, l'extrémité du conduit de retour 37 débouchant, du côté du carter 31, dans la paroi de l'arbre 26 est située sensiblement au niveau de la seconde extrémité de l'arbre et au-delà du palier inférieur 29.

[0052] Dans ce cas, le conduit de retour 37 permet d'évacuer un débit d'huile important, tout en étant assuré du retour de celui-ci vers le carter, quel que soit le débit apporté par la pompe et la vitesse de rotation de l'arbre.

[0053] Les figures 3 et 4 représentent une variante d'exécution du compresseur de figure 2. Dans ce compresseur, l'extrémité du conduit de retour 37 située du côté du carter 31 débouche dans un orifice transversal 39 ménagé dans l'arbre dont les deux extrémités débouchent respectivement dans le conduit de lubrification 35 et dans la paroi de l'arbre.

[0054] En outre, cette extrémité du conduit de retour 37 est équipée d'une pompe à dépression 44 destinée à accélérer l'écoulement de fluide dans le conduit de retour. La pompe à dépression est formée par un tube comprenant une première portion 45 disposée longitudinalement dans le conduit de retour, une seconde portion 46 perpendiculaire à la première portion et s'étendant dans l'orifice transversal 39 radialement vers l'extérieur depuis la première portion, et une troisième portion 47 perpendiculaire au plan défini par les première et seconde portions et s'étendant depuis la seconde portion dans une direction opposée au sens de rotation de l'arbre.

[0055] Il doit être noté que les première et seconde portions présentent des sections respectivement inférieures à celles du conduit de retour et de l'orifice transversal 39, afin de laisser libre passage à une certaine quantité de fluide s'écoulant dans le conduit de retour et dans l'orifice transversal.

[0056] Durant la rotation de l'arbre 26, dont le sens de rotation est représenté par la flèche w sur la figure 4, la structure de ce tube crée une dépression dans le conduit de retour et donc un effet d'aspiration dans ce dernier, Il en résulte une accélération du fluide se trouvant à proximité de l'ouverture du tube disposée dans le conduit de retour, et donc, de proche en proche, de l'écoulement du fluide circulant dans le conduit de retour.

[0057] La présence de cette pompe à dépression favorise ainsi le retour d'huile vers le carter.

[0058] Les figures 5 à 7 représentent une quatrième variante d'exécution du compresseur de figure 1.

[0059] Selon cette variante d'exécution, le corps 5 du compresseur ne comporte pas d'ouvertures 21 et forme donc un collecteur d'huile destiné à collecter les débits de fuite des paliers supérieur 32 et intermédiaire 30.

[0060] Des moyens de recirculation sont prévus pour acheminer l'huile collectée par le collecteur dans le conduit de retour 37. Les moyens de recirculation comportent un conduit 50 ménagé dans l'arbre d'entraînement 26 et débouchant d'une part dans le conduit de retour 37 et d'autre part dans une rainure annulaire 51 ménagée dans le corps 5 du compresseur. Les moyens de recirculation comportent également un conduit 52 ménagé dans le corps 5 et débouchant dans la rainure annulaire 51. Le conduit 52 est alimenté en huile à partir du collecteur par une pompe à huile 53 disposée dans un logement 54 ménagé dans le corps 5.

[0061] La pompe à huile 53 comporte une première roue dentée 55 disposée autour de l'arbre 26 et engrenant une seconde roue dentée folle 56.

[0062] Durant la rotation de l'arbre 26, et donc des roues dentée 55 et 56, l'huile collectée dans le corps 5 est aspirée dans le logement 54, puis comprimée dans les espaces ménagés entre les roues dentées et le corps 5, avant d'être évacuée dans le conduit 52. Ensuite, l'huile comprimée s'écoule dans la rainure annulaire 51 pour être enfin acheminée dans le conduit de retour 37 à l'aide du conduit 50.

[0063] Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce compresseur, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi, notamment, que l'extrémité du conduit de retour tournée vers l'étage de compression pourrait être obturée pour des besoins spécifiques d'utilisation. De plus, le raccord 12 pourrait déboucher dans le volume annulaire 13 en partie basse du moteur. En outre, cet agencement pourrait être associé à des structures de compresseur différentes de celles décrites, notamment à des compresseurs possédant des circuits de gaz différents sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention, celle-ci étant définie par les revendications jointes.

Revendications

1. Compresseur frigorifique à spirales, comprenant :

- une enceinte étanche contenant un volume d'aspiration et un volume de compression disposés respectivement du côté des deux extrémités de l'enceinte de part et d'autre d'un corps, l'enceinte comprenant une entrée (10) de gaz frigorigène,

- un moteur électrique ayant un stator (7), et un rotor (8) solidaire d'un arbre d'entraînement (26), en forme de vilebrequin,

- l'arbre d'entraînement comportant un conduit de lubrification (35) désaxé s'étendant sur toute la longueur de celui-ci, alimenté à partir d'huile contenue dans un carter (31) situé dans la partie inférieure de l'enceinte par une pompe à huile (34) disposée à une première extrémité de l'arbre, le conduit de lubrification comportant des orifices de lubrification (36) au niveau de différents paliers de guidage de l'arbre,

- la seconde extrémité de l'arbre d'entraînement étant équipée d'un dispositif d'entraînement de la spirale mobile du compresseur suivant un mouvement orbital,

caractérisé en ce que le moteur électrique est disposé du côté de l'aspiration et l'arbre d'entraînement comporte un conduit de retour (37) parallèle ou incliné par rapport à l'axe de l'arbre et s'étendant sur au moins une partie de la longueur de l'arbre, une des extrémités du conduit de retour débouchant dans la paroi de l'arbre, dans la zone de celui-ci située au-delà du rotor, du côté du carter d'huile, des moyens de mise en communication fluidique (38, 39) entre les conduits de lubrification et de retour étant prévus.

2. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde extrémité du conduit de retour (37) débouche à l'extrémité de l'arbre située du côté de la spirale mobile, les moyens de mises en communication fluidique comportant un espace (38) délimité par l'extrémité de l'arbre située du côté de la spirale mobile et le fond d'un logement recevant cette extrémité de l'arbre.

3. Compresseur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de mise en communication fluidique comportent au moins un orifice transversal (39) ménagé dans l'arbre dont les deux extrémités débouchent respectivement dans les conduits de lubrification et de retour.

4. Compresseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'orifice transversal s'étend radialement par rapport à l'arbre.

5. Compresseur selon l'une des revendications 2 et 4, caractérisé en ce que l'extrémité du conduit de retour (37) débouchant à l'extrémité de l'arbre située du côté de la spirale mobile débouche à proximité du centre de l'arbre.

6. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité du conduit de retour débouchant, du côté du carter, dans la paroi de l'arbre est située sensiblement au niveau de la seconde extrémité de l'arbre.

7. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'extrémité du conduit de retour débouchant du côté du carter comporte une pompe à dépression (44) destinée à accélérer l'écoulement de fluide dans le conduit de retour.

8. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le diamètre du conduit de retour est inférieur ou égale au diamètre du conduit de lubrification.

9. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le conduit de lubrification est incliné par rapport à l'axe de l'arbre.

10. Compresseur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le corps du compresseur forme un collecteur d'huile destiné à collecter les débits de fuite des paliers situés du côté de la spirale mobile, des moyens de recirculation (50 à 53) étant prévus pour acheminer l'huile collectée par le collecteur dans le conduit de retour.

11. Compresseur selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de recirculation comportent un conduit (50) ménagé dans l'arbre d'entraînement débouchant d'une part dans le conduit de retour (37) et d'autre part dans une rainure annulaire (51) ménagée dans l'arbre ou dans le corps (5) du compresseur, un conduit (52) alimenté en huile à partir du collecteur par une pompe à huile (53) débouchant dans la rainure annulaire.

Claims

1. Cooling spiral compressor, comprising:

- a sealed enclosure containing a suction volume and a compression volume placed respectively on the side of the two ends of the enclosure on either side of a body, the enclosure comprising a refrigerant gas inlet (10),

- an electric motor having a stator (7) and a rotor (8) fixedly attached to a drive shaft (26) in the form of a crankshaft,

- the drive shaft comprising an out-of-alignment lubrication duct (35) extending over the whole length of the latter, supplied by oil contained in a casing (31) situated in the bottom portion of the enclosure by an oil pump (34) placed at a first end of the shaft, the lubrication duct comprising lubrication orifices (36) at different guide bearings of the shaft,

- the second end of the drive shaft being fitted with a device for driving the movable spiral of the compressor in an orbital motion,

characterized in that the electric motor is placed on the suction side and the drive shaft comprises a return duct (37) parallel or inclined relative to the axis of the shaft and extending over at least a portion of the length of the shaft, one of the ends of the return duct opening into the wall of the shaft, in the zone of the latter situated beyond the rotor, on the side of the oil casing, means (38, 39) being provided for placing the lubrication and return ducts in fluidic communication.

2. Compressor according to Claim 1, characterized in that the second end of the return duct (37) opens at the end of the shaft situated on the side of the movable spiral, the means for placing in fluidic communication comprising a space (38) delimited by the end of the shaft situated on the side of the movable spiral and the bottom of a housing receiving this end of the shaft.

3. Compressor according to either of Claims 1 and 2,
characterized in that the means for placing in fluidic communication comprise at least one transverse orifice (39) arranged in the shaft whose two ends open respectively into the lubrication and return ducts.

4. Compressor according to Claim 3, characterized in that the transverse orifice extends radially relative to the shaft.

5. Compressor according to either of Claims 2 and 4,
characterized in that the end of the return duct (37) opening at the end of the shaft situated on the side of the movable spiral opens close to the center of the shaft.

6. Compressor according to one of Claims 1 to 5,
characterized in that the end of the return duct opening, on the side of the casing, into the wall of the shaft is situated substantially at the second end of the shaft.

7. Compressor according to one of Claims 1 to 6,
characterized in that the end of the return duct opening on the side of the casing comprises a vacuum pump (44) designed to accelerate the flow of fluid in the return duct.

8. Compressor according to one of Claims 1 to 7,
characterized in that the diameter of the return duct is less than or equal to the diameter of the lubrication duct.

9. Compressor according to one of Claims 1 to 8,
characterized in that the lubrication duct is inclined relative to the axis of the shaft.

10. Compressor according to one of Claims 1 to 9,
characterized in that the body of the compressor forms an oil collector designed to collect the leakage flows from the bearings situated on the side of the movable spiral, recirculation means (50 to 53) being provided to move the oil collected by the collector in the return duct.

11. Compressor according to Claim 10, characterized in that the recirculation means comprise a duct (50) arranged in the drive shaft opening on the one hand into the return duct (37) and on the other hand into an annular groove (51) arranged in the shaft or in the body (5) of the compressor, a duct (52) supplied with oil from the collector by an oil pump (53) opening into the annular groove.

Ansprüche

1. Scroll-Kältekompressor, der aufweist:

- einen dichten Behälter, der ein Ansaugvolumen und ein Kompressionsvolumen aufweist, die je auf der Seite der zwei Enden des Behälters zu beiden Seiten eines Körpers angeordnet sind, wobei der Behälter einen Einlass (10) für Kühlgas aufweist,

- einen Elektromotor mit einem Stator (7) und mit einem Rotor (8), der fest mit einer Antriebswelle (26) in Form einer Kurbelwelle verbunden ist,

- wobei die Antriebswelle einen außermittigen Schmierkanal (35) aufweist, der sich über deren ganze Länge erstreckt, gespeist ausgehend von in einer im unteren Bereich des Behälters angeordneten Wanne (31) enthaltenem Öl über eine Ölpumpe (34), die an einem ersten Ende der Welle angeordnet ist, wobei der Schmierkanal Schmieröffnungen (36) in Höhe verschiedener Führungslager der Welle aufweist,

- wobei das zweite Ende der Antriebswelle mit einer Vorrichtung zum Antrieb der beweglichen Spirale des Kompressors in einer orbitalen Bewegung ausgestattet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor auf der Ansaugseite angeordnet ist und die Antriebswelle einen Rückflusskanal (37) parallel zu oder geneigt bezüglich der Achse der Welle aufweist, der sich über mindestens einen Teil der Länge der Welle erstreckt, wobei eines der Enden des Rückflusskanals in der Wand der Welle in deren Zone mündet, die sich jenseits des Rotors auf der Seite der Ölwanne befindet, wobei Einrichtungen zur fluidischen Verbindung (38, 39) zwischen dem Schmier- und dem Rückflusskanal vorgesehen sind.

2. Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende des Rückflusskanals (37) an dem Ende der Welle mündet, das sich auf der Seite der beweglichen Spirale befindet, wobei die Einrichtungen zur fluidischen Verbindung einen Raum (38) aufweisen, der von dem Ende der Welle, das sich auf der Seite der beweglichen Spirale befindet, und vom Boden einer Aufnahme begrenzt wird, die dieses Ende der Welle aufnimmt.

3. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur fluidischen Verbindung mindestens eine in der Welle angeordnete Queröffnung (39) aufweisen, deren zwei Enden in die Schmier- bzw. Rückflusskanäle münden.

4. Kompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Queröffnung sich radial bezüglich der Welle erstreckt.

5. Kompressor nach einem der Ansprüche 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das an dem auf der Seite der beweglichen Spirale befindlichen Ende der Welle mündende Ende des Rückflusskanals (37) in der Nähe der Mitte der Welle mündet.

6. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Seite der Wanne in die Wand der Welle mündende Ende des Rückflusskanals sich im Wesentlichen in Höhe des zweiten Endes der Welle befindet.

7. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Seite der Wanne mündende Ende des Rückflusskanals eine Unterdruckpumpe (44) aufweist, die dazu bestimmt ist, das Fließen von Fluid im Rückflusskanal zu beschleunigen.

8. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Rückflusskanals geringer als der oder gleich dem Durchmesser des Schmierkanals ist.

9. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierkanal bezüglich der Achse der Welle geneigt ist.

10. Kompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper des Kompressors einen Ölfänger bildet, der dazu bestimmt ist, die Rückströme der Lager aufzufangen, die sich auf der Seite der beweglichen Spirale befinden, wobei Rückführeinrichtungen (50 bis 53) vorgesehen sind, um das vom Ölfänger aufgefangene Öl in den Rückflusskanal zu leiten.

11. Kompressor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführeinrichtungen einen in der Antriebswelle angeordnete Kanal (50) aufweisen, der einerseits in den Rückflusskanal (37) und andererseits in eine Ringnut (51) mündet, die in der Welle oder im Körper (5) des Kompressors angeordnet ist, wobei ein ausgehend vom Ölfänger von einer Ölpumpe (53) gespeister Kanal (52) in die Ringnut mündet.

Dessins