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Compresseurs d’air : de nouveaux ratios de performance

Jean-François Preveraud

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Compresseurs d’air : de nouveaux ratios de performance

Un principe séculaire mais des performances bien actuelles.

© DR

Pulswer utilise un principe séculaire pour créer un compresseur volumétrique novateur ayant une efficacité énergétique nettement supérieure à celles des technologies actuellement utilisées.

La start-up grenobloise Pulswer lancera à l’automne la commercialisation en série d’un compresseur d’air volumétrique novateur aux performances intéressantes : le C20. « Nous utilisons un principe connu depuis près d’un siècle, celui des Machines Rotatives à Losange Déformable (MRLD), qui a servi de base à nos développements depuis quatre ans », précise Vincent Génissieux, PDG et cofondateur de l’entreprise.

Le C20 est un compresseur d’air travaillant à des niveaux de pressions compris entre 6 à 15 bar. Il fonctionne à la manière du moteur à explosion rotatif avec un rotor tournant dans un stator présentant une surface complexe, entre lesquels se forment des chambres à cylindrée variable. Mais ici le rotor n’est pas monobloc, il est constitué d’un assemblage de quatre pistons articulés les uns aux autres, alors que le profil du stator est une pseudo ellipse matinée de plusieurs autres courbes tangentes. Lorsque l’on entraîne le rotor, les pistons en aluminium forment dans le stator en acier quatre chambres extérieures et quatre chambres intérieures à cylindrée variable, ce qui permet d’aspirer l’air et de le comprimer.

« Nous avons pu tirer parti des travaux menés par les constructeurs de moteurs rotatifs, notamment dans le domaine de l’étanchéité qui a toujours été le point noir de ce type de construction. C’est ce qui nous permet de proposer aujourd’hui un compresseur fiable et performant, qui aura une durée de vie au moins égale à celle des autres compresseurs volumétriques du marché ». Mais il a fallut quand même quatre années de développement et un investissement compris entre 5 et 10 millions d’euros.

Des ratios de performances élevés

Le principal avantage de la technologie MRLD réside dans une puissance élevée par rapport à l’encombrement de la machine. Avec une puissance inférieure à 5 kW pour 15 bar et 30 m³/h, un volume de 4,8 litres et une masse de 16 kg, le ratio puissance sur encombrement du C20 est jusqu’à 6 fois supérieur à celui des technologies de compresseurs volumétriques existant sur le marché. Son ratio puissance sur masse est multiplié par deux. Le débit d’air fourni par le C20 est proportionnel à sa vitesse de rotation, permettant ainsi d’adapter sa consommation énergétique au besoin. Avec un niveau de bruit réduit, il s’installe au plus près de l’utilisateur sans gêne acoustique. Enfin, il se couple directement sur les moteurs électriques répondant aux dimensions normalisées CEI 60072-1.
 

                                


Le C20 dispose, grâce à ses huit chambres de compression, d’une cylindrée de 334 cm³ par tour, pour un encombrement de 185 mm en diamètre et 180 mm de long. La version fonctionnant à l’air lubrifié fonctionne de 150 à 1 500 tr/min, ce qui lui permet d’aspirer jusqu’à 30 m³/h et d’offrir une pression maximale de refoulement de 15 bar, en absorbant un puissance maximale de 3,5 kW. La version fonctionnant à l’air sec fonctionne de 150 à 750 tr/min, ce qui lui permet d’aspirer jusqu’à 15 m³/h et d’offrir une pression maximale de refoulement de 10 bar, en absorbant un puissance maximale de 1,92 kW. Cette machine offre une pression de 6 bar dès 200 tr/mn et 10 bar dès 400 tr/mn, avec un niveau de vibration faible et un fonctionnement possible dans les deux sens de rotation.

Des développements spécifiques

Aujourd’hui, plusieurs modèles de C20 sont en test et en démonstration. Ils sont aussi disponibles à l’essai pour des clients précurseurs. Le lancement des premières séries est prévu pour l’automne 2010. Les C20 seront disponibles en version nue, motorisée et cartérisée avec réservoir. Pulswer envisage d’ores et déjà d’étoffer sa gamme de compresseurs d’air avec des produits à débits et niveaux de pression plus élevés. « Nous travaillons aussi avec un constructeur français de moteurs électrique sur une version intégrant le moteur directement dans le rotor, afin de gagner encore plus en compacité ».

Mais Pulswer envisage aussi de faire d’autres développements spéciaux autour des Machines Rotatives à Losange Déformable pour des marchés spécifiques. « Nous avons par exemple une étude en cours sur un moteur à vapeur destiné à une utilisation dans des centrales thermo-solaires. Nous envisageons aussi de développer des pompes sur le même principe, en utilisant cette fois des matériaux composites », conclut Vincent Génissieux.

Pulswer a été créée en septembre 2008 suite à une période d’incubation de deux ans au sein de l’incubateur Grenoblois GRAIN et à un programme de recherches mené en partenariat avec les laboratoires de l’INP-Grenoble. Pulswer a été lauréate en 2007 du Concours National de Création d’Entreprise de Technologie Innovante du Ministère de la Recherche et de l’Enseignement Supérieur, concours piloté par Oséo.

Jean-François Prevéraud

Une petite vidéo expliquant le fonctionnement d'un compresseur basé sur le principe des Machines Rotatives à Losange Déformable.  






Pour en savoir plus : http://www.pulswer.com

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