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FR3037110A1 - - Google Patents

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FR3037110A1
FR3037110A1 FR1555134A FR1555134A FR3037110A1 FR 3037110 A1 FR3037110 A1 FR 3037110A1 FR 1555134 A FR1555134 A FR 1555134A FR 1555134 A FR1555134 A FR 1555134A FR 3037110 A1 FR3037110 A1 FR 3037110A1
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FR
France
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drive shaft
bearing arrangement
refrigerating compressor
end portion
centrifugal
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FR1555134A
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English (en)
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FR3037110B1 (fr
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Yves Rosson
Patrice Bonnefoi
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Danfoss AS
Original Assignee
Danfoss Commercial Compressors SA
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Publication date
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Priority to PCT/EP2016/061189 priority patent/WO2016193002A1/fr
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Publication of FR3037110B1 publication Critical patent/FR3037110B1/fr
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Abstract

Le compresseur frigorifique centrifuge (2) comporte un boîtier hermétique (3) ; un arbre d'entraînement (4) comportant une première partie d'extrémité axiale (5), une deuxième partie d'extrémité axiale (6) et une partie intermédiaire (7), l'arbre d'entraînement (4) comportant en outre un alésage axial central (8) ; des premier et deuxième étages de compression (9, 11) comportant respectivement des premier et deuxième rouets (16, 17) reliés à la première partie d'extrémité axiale (5) de l'arbre d'entraînement (4) ; un moteur électrique (19) configuré pour entraîner en rotation l'arbre d'entraînement (4) et comportant un stator et un rotor, le rotor étant relié à la deuxième partie d'extrémité axiale de l'arbre d'entraînement (4) ; un élément d'arbre fixe fixé au boîtier hermétique (3) et s'étendant partiellement dans l'alésage axial central (8) de l'arbre d'entraînement (4) ; et un agencement de palier radial configuré pour supporter en rotation l'arbre d'entraînement (4), l'agencement de palier radial étant agencé entre une surface extérieure de l'élément d'arbre fixe et une surface intérieure de l'arbre d'entraînement (4).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un compresseur frigorifique centrifuge, et en particulier à un compresseur frigorifique centrifuge à deux étages. Arrière-plan de l'invention Le document US7240515 décrit un compresseur frigorifique centrifuge 10 double comportant notamment : - un boîtier hermétique, - un moteur électrique comportant un stator et un arbre de rotor, l'arbre de rotor ayant une première partie d'extrémité axiale, une deuxième partie d'extrémité axiale, et une partie intermédiaire configurée pour être entraînées 15 en rotation par le stator, - des premier et deuxième compresseurs frigorifiques centrifuges comportant chacun des premier et deuxième étages de compression configurés pour comprimer un fluide frigorigène, les premier et deuxième étages de compression du premier compresseur frigorifique centrifuge comportant des 20 premier et deuxième rouets reliés à la première partie d'extrémité axiale de l'arbre de rotor, les premier et deuxième étages de compression du deuxième compresseur frigorifique centrifuge comportant des premier et deuxième rouets reliés à la deuxième partie d'extrémité axiale de l'arbre de rotor, et - un ensemble de palier magnétique radial configuré pour supporter en 25 rotation l'arbre de rotor. Afin de limiter la longueur axiale de chacun des premier et deuxième compresseurs frigorifiques centrifuges, les premier et deuxième rouets de chacun des premier et deuxième compresseurs frigorifiques centrifuges sont agencés l'un à proximité de l'autre. Toutefois, la configuration du moteur 30 électrique et de l'ensemble de palier magnétique radial empêche de réduire d'avantage la longueur axiale du compresseur frigorifique centrifuge. En outre, en raison de la configuration du moteur électrique, et en particulier de l'arbre de rotor, la masse des parties rotatives est élevée, ce qui complique l'équilibrage du compresseur frigorifique centrifuge, et qui pourrait 35 donc nuire à la performance et à la fiabilité du compresseur.
3037110 2 Résumé de l'invention Un objet de la présente invention consiste à fournir un compresseur frigorifique centrifuge qui peut surmonter les inconvénients rencontrés avec des 5 compresseurs frigorifiques centrifuges classiques. Un autre objet de la présente invention consiste à fournir un compresseur frigorifique centrifuge compact qui peut être facilement équilibré. Selon l'invention, un tel compresseur frigorifique centrifuge comporte : - un boîtier hermétique, - un arbre d'entraînement comportant une première partie d'extrémité axiale, une deuxième partie d'extrémité axiale et une partie intermédiaire agencée entre les première et deuxième parties d'extrémité axiale, l'arbre d'entraînement comportant un alésage axial central s'étendant le long d'au moins une partie de la longueur de l'arbre d'entraînement, - des premier et deuxième étages de compression configurés pour comprimer un fluide frigorigène, les premier et deuxième étages de compression comportant respectivement des premier et deuxième rouets, les premier et deuxième rouets étant reliés à la première partie d'extrémité axiale de l'arbre d'entraînement, - un moteur électrique configuré pour entraîner en rotation l'arbre d'entraînement autour d'un axe de rotation, le moteur électrique comportant un stator et un rotor, le rotor étant relié à la deuxième partie d'extrémité axiale de l'arbre d'entraînement, - un élément d'arbre fixe fixé au boîtier hermétique et s'étendant au moins partiellement dans l'alésage axial central de l'arbre d'entraînement, et - un agencement de palier radial configuré pour supporter en rotation l'arbre d'entraînement, l'agencement de palier radial étant configuré pour coopérer avec une surface extérieure de l'élément d'arbre fixe. La configuration de l'arbre d'entraînement et de l'élément d'arbre fixe réduit la masse des parties rotatives, ce qui limite les vibrations générées par le compresseur frigorifique centrifuge, et facilite l'équilibrage de ce dernier. En outre, la configuration de l'agencement de palier radial entre l'élément d'arbre fixe et l'arbre d'entraînement, c'est-à-dire à l'intérieur de l'arbre d'entraînement, permet d'agencer le moteur électrique à proximité des premier et deuxième étages de compression, et donc de réduire la longueur axiale totale du compresseur frigorifique centrifuge.
3037110 3 Le compresseur frigorifique centrifuge peut également comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'agencement de palier radial comporte au moins un palier radial s'étendant le long d'au moins une partie 5 d'une surface intérieure du rotor. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'agencement de palier radial comporte au moins un palier radial s'étendant le long d'au moins une partie d'au moins l'un des premier et deuxième rouets. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'agencement de palier radial 10 comporte au moins un palier radial s'étendant le long d'au moins une partie d'une surface intérieure du rotor, le long de l'arbre d'entraînement et le long d'au moins une partie d'au moins l'un des premier et deuxième rouets. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'agencement de palier radial est agencé entre une surface extérieure de l'élément d'arbre fixe et une surface 15 intérieure de l'arbre d'entraînement. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'agencement de palier radial comporte au moins un palier radial agencé entre la surface extérieure de l'élément d'arbre fixe et la surface intérieure de l'arbre d'entraînement. Le palier radial peut être un palier lisse.
20 Selon un mode de réalisation de l'invention, le palier radial s'étend le long d'au moins une partie de la deuxième partie d'extrémité axiale et/ou d'au moins une partie de la partie intermédiaire de l'arbre d'entraînement. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'agencement de palier radial est agencé à l'intérieur de l'alésage axial central de l'arbre d'entraînement.
25 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'agencement de palier radial comporte une pluralité de paliers radiaux répartis le long de la longueur axiale de l'élément d'arbre fixe. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur frigorifique centrifuge comporte en outre un agencement de palier de butée configuré pour 30 limiter un mouvement axial de l'arbre d'entraînement en cours de fonctionnement, l'agencement de palier de butée comportant un élément de palier de butée agencé sur la surface extérieure de la partie intermédiaire de l'arbre d'entraînement. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'agencement de palier de 35 butée est un agencement de palier de butée à fluide, et par exemple un agencement de palier de butée à gaz. Par conséquent, un fluide comprimé, tel 3037110 4 qu'un gaz comprimé, à pression intermédiaire ou élevée est délivré à un espace prévu entre les surfaces de palier adjacentes correspondantes de l'agencement de palier de butée. Par la présente, l'utilisation d'une huile lubrifiante et les problèmes associés à l'alimentation en huile, la température d'huile ou la 5 circulation d'huile dans la compression de fluide frigorigène peuvent être évités. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément de palier de butée s'étend radialement vers l'extérieur par rapport à la partie intermédiaire de l'arbre d'entraînement. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément de palier de butée 10 est annulaire. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément de palier de butée est formé d'un seul tenant avec l'arbre d'entraînement. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément de palier de butée a une première surface de palier de butée et une deuxième surface de palier de 15 butée opposée à la première surface de palier de butée. Selon un mode de réalisation de l'invention, la première surface de palier de butée de l'élément de palier de butée est configurée pour coopérer avec une première surface de palier de butée définie par un premier élément de palier de butée relié au boîtier hermétique, et la deuxième surface de palier de butée de 20 l'élément de palier de butée est configurée pour coopérer avec une deuxième surface de palier de butée définie par un deuxième élément de palier de butée relié au boîtier hermétique. Selon un mode de réalisation de l'invention, les premier et deuxième éléments de palier de butée sont annulaires.
25 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément de palier de butée est situé entre le moteur électrique et le premier étage de compression. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'alésage axial central de l'arbre d'entraînement s'étend sur toute la longueur de l'arbre d'entraînement, et le rotor comporte un passage axial central s'étendant sur toute la longueur du 30 rotor, l'élément d'arbre fixe s'étendant dans l'alésage axial central et le passage axial central et le long de ceux-ci et ayant une première partie d'extrémité et une deuxième partie d'extrémité reliées respectivement au boîtier hermétique. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément d'arbre fixe est supporté en porte à faux par rapport au boîtier hermétique. Selon un mode de 35 réalisation de l'invention, l'élément d'arbre fixe est relié au boîtier hermétique près de la première partie d'extrémité axiale de l'arbre d'entraînement. Selon un 3037110 5 autre mode de réalisation de l'invention, l'élément d'arbre fixe est relié au boîtier hermétique près de la deuxième partie d'extrémité axiale de l'arbre d'entraînement. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'alésage axial de l'arbre 5 d'entraînement s'étend le long d'au moins la première partie d'extrémité axiale et la partie intermédiaire de l'arbre d'entraînement. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'alésage axial de l'arbre d'entraînement s'étend le long d'au moins la partie intermédiaire et la deuxième partie d'extrémité axiale de l'arbre d'entraînement. Selon ledit mode de 10 réalisation de l'invention, le rotor peut également comporter un passage axial central s'étendant sur toute la longueur du rotor. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'agencement de palier radial est un agencement de palier radial à fluide, et par exemple un agencement de palier radial à gaz. Ainsi, l'utilisation d'une huile lubrifiante pour la lubrification 15 de l'agencement de palier radial et les problèmes associés à l'alimentation en huile, la température d'huile ou la circulation d'huile dans la compression de fluide frigorigène peuvent être évités. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur frigorifique centrifuge est configuré de sorte qu'au moins une partie du fluide frigorigène 20 comprimé dans les premier et deuxième étages de compression soit utilisé comme fluide de lubrification dans l'agencement de palier radial à fluide et/ou l'agencement de palier de butée à fluide. Selon ledit mode de réalisation de l'invention, le compresseur frigorifique centrifuge peut être considéré comme un compresseur mono-fluide. Cette configuration du compresseur frigorifique 25 centrifuge permet d'éviter une alimentation séparée en fluide de lubrification et réduit ainsi les coûts. Selon un mode de réalisation de l'invention, les premier et deuxième rouets sont agencés selon une configuration dos-à-dos. Selon un mode de réalisation de l'invention, les premier et deuxième 30 rouets sont formés d'un seul tenant avec l'arbre d'entraînement. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les premier et deuxième rouets sont prévus sur un élément de rouet fixé à la première partie d'extrémité axiale de l'arbre d'entraînement. Selon un mode de réalisation de l'invention, chacun des premier et 35 deuxième étages de compression comporte un côté avant équipé d'une pluralité d'aubes configurées pour accélérer, pendant la rotation de l'arbre 3037110 6 d'entraînement, le fluide frigorigène entrant dans l'étage de compression respectif et pour délivrer le fluide frigorigène accéléré à un diffuseur agencé au niveau du bord extérieur radial du rouet respectif. Selon un mode de réalisation de l'invention, chacun des premier et 5 deuxième étages de compression comporte une entrée de fluide et une sortie de fluide, la sortie de fluide du premier étage de compression étant reliée de manière fluidique à l'entrée de fluide du deuxième étage de compression. Selon un mode de réalisation de l'invention, le boîtier hermétique comporte une chambre basse pression située en amont du premier étage de 10 compression, et une chambre haute pression située en aval du deuxième étage de compression, le moteur électrique étant agencé dans la chambre basse pression. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'agencement de palier de butée et/ou l'agencement de palier radial sont agencés dans la chambre basse 15 pression. Selon un mode de réalisation de l'invention, le boîtier hermétique comporte en outre une chambre de pression intermédiaire prévue entre la sortie de fluide du premier étage de compression et l'entrée de fluide du deuxième étage de compression.
20 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément d'arbre fixe est un élément d'arbre fixe étagé, et a un diamètre externe qui varie le long de la longueur axiale de l'élément d'arbre fixe. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément d'arbre fixe et/ou l'arbre d'entraînement sont réalisés en acier à haute résistance, en matériaux 25 céramiques, ou en combinaisons de ceux-ci. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément d'arbre fixe s'étend sensiblement parallèlement à l'arbre d'entraînement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur frigorifique centrifuge comporte en outre un manchon de raccordement configuré pour 30 relier en rotation le rotor et la deuxième partie d'extrémité axiale de l'arbre d'entraînement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le manchon de raccordement entoure au moins partiellement le rotor et au moins partiellement la deuxième partie d'extrémité axiale de l'arbre d'entraînement. Le manchon de 35 raccordement peut entourer entièrement la deuxième partie d'extrémité axiale 3037110 7 de l'arbre d'entraînement, et peut également entourer au moins partiellement la partie intermédiaire de l'arbre d'entraînement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur frigorifique centrifuge comporte en outre un élément d'espacement situé entre l'arbre 5 d'entraînement et le rotor. Selon un mode de réalisation de l'invention, le manchon de raccordement comporte une extrémité située près de l'élément de palier de butée, et par exemple venant en butée contre l'élément de palier de butée. Selon un mode de réalisation de l'invention, le manchon de 10 raccordement peut être formé d'un seul tenant avec l'arbre d'entraînement. Ces avantages et d'autres apparaîtront à la lecture de la description qui suit en vue du dessin qui lui est attaché représentant, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation du compresseur frigorifique centrifuge selon l'invention.
15 Brève description des dessins La description détaillée suivante de plusieurs modes de réalisation de l'invention sera mieux comprise lorsqu'elle est lue conjointement avec les 20 dessins annexés, étant entendu, cependant, que l'invention ne se limite pas au mode de réalisation spécifique décrit. La Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un compresseur frigorifique centrifuge selon un premier mode de réalisation de l'invention. La Figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un compresseur 25 frigorifique centrifuge selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La Figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un compresseur frigorifique centrifuge selon un troisième mode de réalisation de l'invention. La Figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un compresseur frigorifique centrifuge selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.
30 La Figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'un compresseur frigorifique centrifuge selon un cinquième mode de réalisation de l'invention. La Figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'un compresseur frigorifique centrifuge selon un sixième mode de réalisation de l'invention. La Figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'un compresseur 35 frigorifique centrifuge selon un septième mode de réalisation de l'invention.
3037110 8 La Figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'un compresseur frigorifique centrifuge selon un huitième mode de réalisation de l'invention. Description détaillée de l'invention 5 La Figure 1 représente un compresseur frigorifique centrifuge 2, en particulier un compresseur frigorifique centrifuge à deux étages. Le compresseur frigorifique centrifuge 2 comporte un boîtier hermétique 3, et un arbre d'entraînement 4 agencé de manière rotative à l'intérieur du 10 boîtier hermétique 3 et s'étendant le long d'un axe longitudinal A. L'arbre d'entraînement 4 comporte une première partie d'extrémité axiale 5, une deuxième partie d'extrémité axiale 6 opposée à la première partie d'extrémité axiale 5, et une partie intermédiaire 7 agencée entre les première et deuxième parties d'extrémité axiales 5, 6. L'arbre d'entraînement 4 peut être réalisé en 15 acier à haute résistance, en matériaux céramiques, ou en combinaisons de ceux-ci. Selon le mode de réalisation représenté sur la Figure 1, l'arbre d'entraînement comporte un alésage axial central 8 s'étendant sur toute la longueur de l'arbre d'entraînement 4. Le compresseur frigorifique centrifuge 2 comporte en outre un premier 20 étage de compression 9 et un deuxième étage de compression 11 configurés pour comprimer un fluide frigorigène. Le premier étage de compression 9 comporte une entrée de fluide 12 et une sortie de fluide 13, tandis que le deuxième étage de compression 11 comporte une entrée de fluide 14 et une sortie de fluide 15, la sortie de fluide 13 du premier étage de compression 9 25 étant reliée de manière fluidique à l'entrée de fluide 14 du deuxième étage de compression 11. Le boîtier hermétique 3 comporte donc une chambre basse pression située en amont du premier étage de compression 9, une chambre haute pression située en aval du deuxième étage de compression 11, et une chambre 30 de pression intermédiaire prévue entre la sortie de fluide 13 du premier étage de compression 9 et l'entrée de fluide 14 du deuxième étage de compression 11. Les premier et deuxième étages de compression 9, 11 comportent respectivement un premier rouet 16 et un deuxième rouet 17. Les premier et 35 deuxième rouets 16, 17 sont reliés à la première partie d'extrémité axiale 5 de l'arbre d'entraînement 4. Selon le mode de réalisation représenté sur la Figure 3037110 9 1, les premier et deuxième rouets 16, 17 sont prévus sur un élément de rouet 18 fixé à la première partie d'extrémité axiale 5 de l'arbre d'entraînement 4. Cependant, selon un autre mode de réalisation de l'invention, les premier et deuxième rouets 16, 17 peuvent être formés d'un seul tenant avec l'arbre 5 d'entraînement 4. Les premier et deuxième rouets 16, 17 sont agencés selon une configuration dos-à-dos, de sorte que les directions de flux de fluide au niveau de l'entrée de flux 12, 14 des premier et deuxième étages de compression 9, 11 soient opposées les unes aux autres.
10 Chacun des premier et deuxième rouets 16, 17 comporte un côté avant équipé d'une pluralité d'aubes configurées pour accélérer, pendant la rotation de l'arbre d'entraînement 4, le fluide frigorigène entrant dans l'étage respectif parmi les premier et deuxième étages de compression 9, 11, et pour délivrer le fluide frigorigène accéléré à un diffuseur agencé au niveau du bord extérieur 15 radial du rouet respectif parmi les premier et deuxième rouets 16, 17. Le compresseur frigorifique centrifuge 2 comporte un moteur électrique 19 configuré pour entraîner en rotation l'arbre d'entraînement 4 autour de l'axe longitudinal A de l'arbre d'entraînement 4. Le moteur électrique 19 comporte un stator 21 et un rotor 22. Le moteur électrique est agencé dans la chambre 20 basse pression définie par le boîtier hermétique 3. Selon le mode de réalisation représenté sur la Figure 1, le rotor 22 comporte un passage axial central 23 s'étendant sur toute la longueur du rotor 22. Le rotor 22 est relié à la deuxième partie d'extrémité axiale 6 de l'arbre d'entraînement 4. A cet effet, le compresseur frigorifique centrifuge 2 comporte 25 un manchon de raccordement 24 configuré pour relier en rotation le rotor 22 et la deuxième partie d'extrémité axiale 6 de l'arbre d'entraînement 4. L'arbre d'entraînement 4 et le rotor 22 peuvent par exemple être fermement ajustés, tel qu'ajustés avec serrage, à l'intérieur du manchon de raccordement 24. Le manchon de raccordement 24 peut également être ajusté de manière 30 thermorétractable à l'arbre d'entraînement 4 et au rotor 22. Selon le mode de réalisation représenté sur la Figure 1, le manchon de raccordement 24 entoure complètement le rotor 22 et la deuxième partie d'extrémité axiale 6 de l'arbre d'entraînement 4. Le manchon de liaison 24 peut également entourer au moins partiellement la partie intermédiaire 7 de l'arbre 35 d'entraînement 4.
3037110 10 Le compresseur frigorifique centrifuge 2 comporte un élément d'arbre fixe 26 fixé au boîtier hermétique 3 et s'étendant de manière coaxiale jusqu'à l'arbre d'entraînement 4. L'élément d'arbre fixe 26 peut être réalisé en acier à haute résistance, en matériaux céramiques, ou en combinaisons de ceux-ci.
5 L'élément d'arbre fixe 26 peut être étagé, et peut avoir un diamètre externe qui varie le long de la longueur axiale de l'élément d'arbre fixe 26, ou il peut avoir une section transversale sensiblement constante sur toute sa longueur. Selon le mode de réalisation représenté sur la Figure 1, l'élément d'arbre fixe 26 s'étend dans l'alésage axial 8 de l'arbre d'entraînement 4 et le passage 10 axial 23 du rotor 22 et le long de ceux-ci, et a une première partie d'extrémité 26a et une deuxième partie extrémité 26b respectivement reliées au boîtier hermétique 3. Le compresseur frigorifique centrifuge 2 comporte un agencement de palier radial configuré pour supporter en rotation l'arbre d'entraînement 4.
15 L'agencement de palier radial comporte un palier radial 27, tel qu'un palier lisse radial, agencé à l'intérieur de l'alésage axial 8 de l'arbre d'entraînement 4 et entre la surface extérieure de l'élément d'arbre fixe 26 et la surface intérieure de l'arbre d'entraînement 4. Le palier radial 27 peut être un palier radial à fluide, et par exemple un palier radial à gaz. Selon le mode de réalisation représenté 20 sur la Figure 1, le palier radial 27 s'étend le long de la deuxième partie d'extrémité axiale 6 et le long d'une partie de la partie intermédiaire 7 de l'arbre d'entraînement 4. Il convient toutefois de noter que l'agencement de palier radial peut comporter une pluralité des paliers radiaux répartis le long de la longueur axiale de l'élément d'arbre fixe 26.
25 Le compresseur frigorifique centrifuge 2 comporte en outre un agencement de palier de butée agencé dans la chambre basse pression et configuré pour limiter un mouvement axial de l'arbre d'entraînement 4 pendant le fonctionnement. L'agencement de palier de butée peut être un agencement de palier de butée à fluide, et par exemple un agencement de palier de butée à 30 gaz. L'agencement de palier de butée comporte un élément de palier de butée annulaire 28 agencé sur la surface extérieure de la partie intermédiaire 7 de l'arbre d'entraînement 7, et situé entre le moteur électrique 19 et le premier étage de compression 9. L'élément de palier de butée 28 peut être formé d'un 35 seul tenant avec l'arbre d'entraînement 4, ou peut être fixé à ce dernier. Il est à noter qu'une partie d'extrémité du manchon de raccordement 24 peut être 3037110 11 située près de l'élément de palier de butée 28, et peut par exemple venir en butée contre l'élément de palier de butée 28. L'élément de palier de butée 28 s'étend radialement vers l'extérieur par rapport à la partie intermédiaire 7 de l'arbre d'entraînement 4, et a une première 5 surface de palier de butée 29 et une deuxième surface de palier de butée 31 opposée à la première surface de palier de butée 29. La première surface de palier de butée 29 de l'élément de palier de butée 28 est configurée pour coopérer avec une première surface de palier de butée définie par un premier élément de palier de butée annulaire 32 relié au boîtier hermétique 3, tandis 10 que la deuxième surface de palier de butée 31 de l'élément de palier de butée 28 est configurée pour coopérer avec une deuxième surface de palier de butée annulaire définie par un deuxième élément de palier de butée 33 relié au boîtier hermétique 3. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur frigorifique 15 centrifuge 2 est configuré de sorte qu'une partie du fluide frigorigène comprimé par les premier et deuxième étages de compression 9, 11 soit utilisée comme fluide de lubrification dans l'agencement de palier radial à fluide et l'agencement de palier de butée à fluide. La Figure 2 représente un compresseur frigorifique centrifuge 2 selon un 20 deuxième mode de réalisation de l'invention qui diffère du premier mode de réalisation représenté sur la Figure 1 essentiellement en ce que l'élément d'arbre fixe 26 est supporté en porte à faux par rapport au boîtier hermétique 3 et la première partie d'extrémité 26a de l'élément d'arbre fixe 26 est reliée au boîtier hermétique 3. Selon ledit deuxième mode de réalisation, le rotor 26 est 25 dépourvu de passage axial. La Figure 3 représente un compresseur frigorifique centrifuge 2 selon un troisième mode de réalisation de l'invention qui diffère du premier mode de réalisation représenté sur la Figure 1 essentiellement en ce que l'élément d'arbre fixe 26 est supporté en porte à faux par rapport au boîtier hermétique 3 30 et la deuxième partie d'extrémité 26b de l'élément d'arbre fixe 26 est reliée au boîtier hermétique 3. La Figure 4 représente un compresseur frigorifique centrifuge 2 selon un quatrième mode de réalisation de l'invention qui diffère du premier mode de réalisation représenté sur la Figure 1 essentiellement en ce que l'agencement 35 de palier radial comporte un premier palier radial 27a s'étendant le long des premier et deuxième rouets 16, 17 et de la première partie d'extrémité axiale 5 3037110 12 de l'arbre d'entraînement 4, et un deuxième palier radial 27b s'étendant le long de la surface intérieure du rotor 22. Selon ledit quatrième mode de réalisation de l'invention, l'élément de rouet 18 est relié à l'arbre d'entraînement 4 au moyen de l'agencement de palier radial, et plus particulièrement au moyen du 5 premier palier radial 27a. Par exemple, l'élément de rouet 18 et l'arbre d'entraînement 4 peuvent être fermement ajustés sur le premier palier radial 27a. La Figure 5 représente un compresseur frigorifique centrifuge 2 selon un cinquième mode de réalisation de l'invention qui diffère du quatrième mode de 10 réalisation représenté sur la Figure 4 essentiellement en ce que le palier radial 27 s'étend le long des premier et deuxième rouets 16, 17, et sur toute la longueur axiale de l'arbre d'entraînement 4 et du rotor 22. La Figure 6 représente un compresseur frigorifique centrifuge 2 selon un sixième mode de réalisation de l'invention qui diffère du troisième mode de 15 réalisation représenté sur la Figure 3 essentiellement en ce que le palier radial 27 s'étend le long du premier rouet 16, et sur toute la longueur axiale de l'arbre d'entraînement 4 et 22 du rotor. La Figure 7 représente un compresseur frigorifique centrifuge 2 selon un septième mode de réalisation de l'invention qui diffère du sixième mode de 20 réalisation représenté sur la Figure 6 essentiellement en ce que l'agencement de palier radial comporte un premier palier radial 27a s'étendant le long du premier rouet 16 et de la première partie d'extrémité axiale 5 de l'arbre d'entraînement 4, et un deuxième palier radial 27b s'étendant le long de la surface intérieure du rotor 22.
25 La Figure 8 représente un compresseur frigorifique centrifuge 2 selon un huitième mode de réalisation de l'invention qui diffère du deuxième mode de réalisation représenté sur la Figure 2 essentiellement en ce que le palier radial 27 s'étend le long des premier et deuxième rouets 16, 17, et sur sensiblement toute la longueur axiale de l'arbre d'entraînement 4.
30 Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs, mais au contraire elle englobe tous les modes de réalisation correspondants.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS1. Compresseur frigorifique centrifuge (2) comportant : - un boîtier hermétique (3), - un arbre d'entraînement (4) comportant une première partie d'extrémité axiale (5), une deuxième partie d'extrémité axiale (6) et une partie intermédiaire (7) agencée entre les première et deuxième parties d'extrémité axiale (5, 6), l'arbre d'entraînement (4) comportant un alésage axial central (8) s'étendant le long d'au moins une partie de la longueur de l'arbre d'entraînement (4), - des premier et deuxième étages de compression (9, 11) configurés pour comprimer un fluide frigorigène, les premier et deuxième étages de compression (9, 11) comportant respectivement des premier et deuxième rouets (16, 17), les premier et deuxième rouets (16, 17) étant reliés à la première partie d'extrémité axiale (5) de l'arbre d'entraînement (4), - un moteur électrique (19) configuré pour entraîner en rotation l'arbre d'entraînement (4) autour d'un axe de rotation, le moteur électrique (19) comportant un stator (21) et un rotor (22), le rotor étant relié à la deuxième partie d'extrémité axiale (6) de l'arbre d'entraînement (4), - un élément d'arbre fixe (26) fixé au boîtier hermétique (3) et s'étendant au moins partiellement dans l'alésage axial central (8) de l'arbre d'entraînement (4), et - un agencement de palier radial configuré pour supporter en rotation l'arbre d'entraînement (4), l'agencement de palier radial étant configuré pour coopérer avec une surface extérieure de l'élément d'arbre fixe (26).
  2. 2. Compresseur frigorifique centrifuge (2) selon la revendication 1, dans lequel l'agencement de palier radial comporte au moins un palier radial s'étendant le long d'au moins une partie d'une surface intérieure du rotor.
  3. 3. Compresseur frigorifique centrifuge (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'agencement de palier radial comporte au moins un palier radial s'étendant le long d'au moins une partie d'au moins l'un des premier et deuxième rouets (16, 17).
  4. 4. Compresseur frigorifique centrifuge (2) selon la revendication 1, dans lequel l'agencement de palier radial est agencé entre une surface extérieure de 3037110 14 l'élément d'arbre fixe (26) et une surface intérieure de l'arbre d'entraînement (4).
  5. 5. Compresseur frigorifique centrifuge (2) selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 4, dans lequel l'agencement de palier radial comporte une pluralité de paliers radiaux répartis le long de la longueur axiale de l'élément d'arbre fixe (26).
  6. 6. Compresseur frigorifique centrifuge (2) selon l'une quelconque des 10 revendications 1 à 5, comportant en outre un agencement de palier de butée configuré pour limiter un mouvement axial de l'arbre d'entraînement (4) en cours de fonctionnement, l'agencement de palier de butée comportant un élément de palier de butée (28) agencé sur la surface extérieure de la partie intermédiaire (7) de l'arbre d'entraînement (4). 15
  7. 7. Compresseur frigorifique centrifuge (2) selon la revendication 6, dans lequel l'agencement de palier de butée est un agencement de palier de butée à fluide. 20
  8. 8. Compresseur frigorifique centrifuge (2) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel l'élément de palier de butée (28) s'étend radialement vers l'extérieur par rapport à la partie intermédiaire (7) de l'arbre d'entraînement (4).
  9. 9. Compresseur frigorifique centrifuge (2) selon l'une des revendications 25 1 à 8, dans lequel l'alésage axial central (8) de l'arbre d'entraînement (4) s'étend sur toute la longueur de l'arbre d'entraînement (4), et le rotor (22) comporte un passage axial central (23) s'étendant sur toute la longueur du rotor (22), l'élément d'arbre fixe (26) s'étendant dans l'alésage axial central (8) et le passage axial central (23) et le long de ceux-ci et ayant une première partie 30 d'extrémité (26a) et une deuxième partie d'extrémité (26b) reliées respectivement au boîtier hermétique (3).
  10. 10. Compresseur frigorifique centrifuge (2) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'élément d'arbre fixe (26) est supporté en porte à faux par 35 rapport au boîtier hermétique (3). 3037110 15
  11. 11. Compresseur frigorifique centrifuge (2) selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel l'agencement de palier radial est un agencement de palier radial à fluide, et par exemple un agencement de palier radial à gaz. 5
  12. 12. Compresseur frigorifique centrifuge (2) selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel les premier et deuxième rouets (16, 17) sont agencés selon une configuration dos-à-dos.
  13. 13. Compresseur frigorifique centrifuge (2) selon l'une des revendications 10 1 à 12, dans lequel le boîtier hermétique (3) comporte une chambre basse pression située en amont du premier étage de compression (9), et une chambre haute pression située en aval du deuxième étage de compression (11), le moteur électrique (19) étant agencé dans la chambre basse pression. 15
  14. 14. Compresseur frigorifique centrifuge (2) selon l'une des revendications 1 à 13, comportant en outre un manchon de raccordement (24) configuré pour relier en rotation le rotor (22) et la deuxième partie d'extrémité axiale (6) de l'arbre d'entraînement (4).
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