Brevet FR2381983A1 — publié le 19780922

L'invention concerne une disposition pour le recyclage continu de l'huile sur une machine frigorifique à plusieurs étages à compression par pistons alternatifs, à partir des chambres de compression vers la chambre de vilebrequin1 dans laquelle règne une pression supérieure à celle de la chambre d'aspiration du premier étage, en utilisant des collecteurs d'huile, des soupapes et des conduites connus en soi, ainsi qu'une pompe à huile et sur laquelle sont prévus des dispositifs de levage des plaques de soupapes d'aspiration connus en soi, actionnés par la pression d'huile pour décharger le démarrage et régler le débit. Sur les machines frigorifiques à compression par pistons, il se présente en deux points de l'huile qu'il faut ramener dans la chambre de vilebrequin. Premièrement, de l'huile est entraînée dans la chambre d'aspiration du compresseur par la vapeur d'agent frigorifique hors de l'évaporateur et, en cas de charge partielle, hors des cylindres arrêtés, et éliminée en partie dans la chambre d'aspiration. D'autre part, il faut ramener l'huile du dispositif de levage hydraulique des soupapes dans la chambre de vilebrequin. Il est ainsi connu (OE-PS 283 401) de relier la chambre d'aspiration a' la chambre de vilebrequin des compresseurs à un étage par un canal de trop-plein. L'huile se présentant dans la chambre d'aspiration reflue dans la chambre de vilebrequin. Des dérangements par suite de manque d'huile ou de coups de bélier par l'huile entralnée hors de la chambre d'aspiration sont ainsi évités. Sur les dispositifs de levage hydraulique des soupapes connus (DL-PS 35 884 et DT-GM 1 912 321), les plaques des soupapes d'aspiration sont maintenues, pour décharger le démarrage et régler le débit, par des chevilles de levage subissant la pression de ressorts et des pistons de levage actionnés par la pression d'huile à la position ouverte ou position de travail. L'écoulement de l'huile à partir des pistons de levage s'effectue aussi dans la chambre de vilebrequin & la position correspondante du commutateur. Une simple transposition de cette forme de recyclage de l'huile hors des chambres du compresseur sur des compresseurs compound à plusieurs étages n'est pas possible Sans plus, parce qu'il règne dans la chambre de vilebrequin pour décharger les organes de commande une pression supérieure à celle de la chambre d'aspiration du premier étage (DT-PS 955 987) Sur un dispositif connu (US-PS 3 543 880Jw il est prévu pour recycler l'huile a partir de la chambre d'aspiration du premier étage d'un compresseur à plusieurs étages dans sa chambre de vilebrequin, un collecteur d'huile séparé pouvant être relié par des conduites et des soupapes correspondant å la chambre d'aspiration du premier étage dans l'une des positions de travail et a' la chambre de vilebrequin dans l'autre position de travail. L'huile se présentant dans la chambre d'aspiration s'écoule à travers une soupape se trouvant sur la conduite de jonction dans le collecteur d'huile. A un niveau de l'huile correspondant, les soupapes de la conduite de jonction sont commutées par un commutateur à flotteur et le collecteur d'huile est soumis å une pression supérieure de sorte que l'huile peut s'écouler dans la chambre de vilebrequin. Le systeme de soupapes est rappelé apres la vidange.Le collecteur d'huile peut de nouveau recevoir de l'huile de la chambre d'aspiration du premier étage. L'inconvénient en est la dépense élevée pour les soupapes et le commutateur a flotteur r ainsi que le fonctionnement périodique. De mêmef des difficultés se présentent pour un fonctionnement parfait du dispositif de levage hydraulique des soupapes des compresseurs compound a plusieurs étages Si la conduite de retour de l'huile est dirigée dans la chambre de vilebrequin comme sur les compresseurs à un étage. La pression d'aspiration du premier étage et ainsi la pression sous le dispositif de levage des soupapes est inférieure a la pression dans la chambre de vilebrequin. La pression d'aspiration du deuxième étage et ainsi la pression sous ledit dispositif de levage des soupapes est supérieure a la pression dans la chambre de vilebrequin.De ce fait, le mécanisme de levage des plaques des soupapes d'aspiration est exposé dans les différents etages à des pressions de gaz agissant comme contre-pression et a' des pressions d'huile différentes. Cela conduit à un levage non désiré et non contrôlé ou à un levage partiel des plaques de soupapes d'aspiration qui, gênées dans leur fonctionnement. peuvent être endommagées. Il se produit des changements non désirés dans le débit des différents étages conduisant à un déplacement de la pression intermédiaire entraînant des dérangements et une diminution du rendement. On ne connaît pas de dispositifs pour supprimer ces défauts dans l'état de la technique. Le dispositif connu déjà mentionné (US-PS 3 543 880) de recyclage de l'huile à partir de la chambre d'aspiration dans la chambre de vilebrequin ne peut pas non plus être utilisé pour résoudre ce problème, parce que le collecteur d'huile est soumis à la pression d'aspiration du premier étage et à une pression nettement supérieur lors de la vidange. On n'a donc pas encore fabriqué des machines frigorifiques à deux étages à compression par pistons avec dispositifs de levage des soupapes actionné hydrauliquement dans une mesure économiquement importante. L'invention a pour but de permettre d'utiliser le levage hydraulique des soupapes d'aspiration pour décharger le démarrage et régler le débit des machines frigoriques à compression à deux étages par pistons, pour un fonctionnement sans perturbations en créant une disposition pour le recyclage continu de l'huile à partir des dispositifs de levage des soupapes et des chambres d'aspiration des différents étages du canpresseur dans la chambre de vilebrequin, dans laquelle règne une pression supérieure à celle de la chambre d'aspiration du premier étage. Ce but est atteint, conformément à l'invention, en ce qu'il est prévu pour chaque étage du compresseur un collecteur d'huile relié constamnent par des conduites à la chambre d'aspiration de l'étage du compresseur concerné et reliés entre eux en forme de cascade par l'intermédiaire de soupapes crmqandées par le niveau du liquide ainsi que par l'intermédiaire de vilebrequin, la pompe à huile pour actionner le dispositif de levage des soupapes étant reliée au collecteur d'huile du premier étage et les conduites d'huile de retour des dispositifs de levage des soupapes débouchant dans le collecteur d'huile associé à l'étage de pression concerné tandis qu'en outre une conduite de dérivation passant par une soupape commandée par le niveau du liquide dans le collecteur d'huile du premier étage est reliée à la conduite de refoulement de la pompe à huile. Dans des conditions de pression déterminées entre les étages du compresseur et cette pression adaptée de la chambre de vilebrequin, il est apparu utile, dans un nouveau développement de l'invention, de faire déboucher la conduite d'écoulement du collecteur d'huile soumis à une pression supérieure non pas dans la chambre de vilebrequin, mais dans le collecteur d'huile soumis à une pression plus basse. L'huile se présentant dans la chambre d'aspiration de l'étage de compression s'écoule du fait de la pesanteur par une conduite de jonction dans le collecteur d'huile, si ce dernier est disposé plus bas. Cette conduite assure en meme temps la compensation des pressions correspondantes. Comme la conduite de retour d'huile associée du dispositif de levage des soupapes débouche dans le collecteur d'huile concerné, il y regne également la pression d'aspiration de la étage concerné. De ce fait, le dispositif de levage des soupapes peut fonctionner de manière habituelle comme sur les compresseurs à un étage. Le collecteur d'huile du deuxième étage et, le cas échéant, d'autres étages est relié par des soupapes actionnées par des flotteurs et des conduites en forme de cascade au collecteur du premier étage. Suivant une réalisation préférée, la chambre de vilebrequin est comprise dans cette cascade, en ce que la conduite d'huile venant du deuxième étage est dirigée dans cette chambre de vilebrequin. Suivant une deuxième réalisation, l'huile s'écoule à partir du collecteur d'huile soumis à une pression supérieure dans le -collecteur d'huile de l'étage soumis à une pression plus basse, si les conditions de pression dans les chambres du compresseur l'exigent. Ainsi est assuré un fonctionnement exempt de perturbations dans toutes les conditions de service Dans le collecteur d'huile du premier étage se trouvent deux soupaes commandées par le niveau du liquide. L'une des soupapes ouvre ou ferme une conduite conduisant vers la chambre de vilebrequin et garantit qu'il y ait constamment suffisamment d'huile. Au collecteur d'huile du premier étage est raccordée la conduite d'aspiration de la pompe à huile alimentant en huile le dispositif de levage des soupapes et d'autres consommateurs éventuels. La deuxième soupape commandée par le niveau du liquide est située sur-une conduite de dérivation conduisant de la conduite de refoulement de la pompe à huile dans la chambre de vilebrequin et garantit ainsi qu'un trop-plein du collecteur d'huile du premier étage soit évité. Les avantages obtenus par l'invention consistent en particulier en ce qu'un fonctionnement parfait d'une machine frigorifique à plusieurs étages du type compound à compression par pistons est réalisé. Le manque d'huile, les coups de bélier par l'huile dégagée dans les chambres d'aspiration et un fonctionnement non désiré et non contrôlé des disposi tifs due levage des soupapes d'aspiration actionnés par la pression d'huile pour décharger le démarrage et régler le débit sont évités. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et du dessin annexé dont la figure unique représente un exemple de réalisation de l'invention. L'huile pour actionner la décharge du démarrage et le réglage du débit est amené à partir d'une chambre de vilebrequin 1 par une conduite de jonction 2 et une soupape à flotteur 3 dans un collecteur d'huile 4 du premier étage. L'huile nécessaire est aspirée à travers une conduite d'aspiration d'huile 5 par une pompe à huile 6 et dirigée par une conduite de refoulement d'huile 7 sur une soupape à deux voies 8 du premier étage et sur une soupape à deux voies 8' du deuxième étage. On admet que les soupapes à deux voies 8 et 8' sont commutées par des émetteurs d'impulsions non représentés de manière que l'huile s'écoule vers des dipositifs de levage des soupapes 10 et 10'. Dans cette position des soupapes, l'huile s'écoule par une conduite 9 vers les dispositifs de levage des soupapres de premier étage et par une conduite 9' vers les dispositifs de levage des soupapes du deuxième étage. Lors du passage du dispositif de levage des soupapes dans l'autre état de fonctionnement, les soupapes à deux voies 8 et 8' sont commutées de manière que l'huile puisse s'écouler du dispositif de levage des soupapes du premier étage à travers la conduite 9, la soupape à deux voies 8 et la conduite 11 dans le collecteur d'huile 4 du premier étage. L'huile s'écoule des dispositifs de levage des soupapes du deuxième étage à travers la conduite 9', la soupape à deux voies 8' et la conduite ?1' dans le collecteur d'huile 15 du deuxième étage. Le collecteur 15 du deuxième étage est relié par une conduite 14 à une chambre d'aspiration 13 du deuxième étage. L'huile dégagée dans la chambre d'aspiration 13 s'écoule par la conduite 14 dans le collecteur d'huile 15. Un équilibrage des pressions intervient en même temps par la conduite 14. Il est ainsi garanti que la pression d'aspiration du deuxième étage règne sous le dispositif de levage des soupapes, soit dans la conduite de retour 11'. L'huile se présentant dans le collecteur d'huile 15 est ramenée à travers une soupape à flotteur 23 et une conduite 16 dans la chambre de vilebrequin 1, dans laquelle règne une pression inférieure à la pression d'aspiration du deuxième étage. Le collecteur d'huile 4 du premier étage est relié par une conduite 17 à la chambre d'aspiration 12 du premier étage. L'huile qui s'y présente est remenée à travers la conduite 17 dans le collecteur d'huile 4. Cette conduite assure en même temps l'équilibrage des pressions. Dans le collecteur d'huile 4 débouche en outre la conduite de retour d'huile 11 du dispositif de levage des soupapes du premier étage, de sorte qu'il y règne de manière désirée la pression d'aspiration de cet étage, permettant un fonctionnement parfait. Une conduite de dérivation 19 passe depuis la conduite de refoulement d'huile 7 par une soupape 18 également commandée par flotteur, un clapet de retenue 21 et une conduite 20 dans la c chambre de vilebrequin pour éviter un trop-plein du collecteur à huile 4. Une soupape de sûreté 22 empêche une surcharge de la pompe à huile 6. REVENDICATIONS lo) Disposition pour le recyclage continu de l'huile sur une machine frigorifique à plusieurs étages à compression par pistons alternatifs, à partir des chambres de compression vers la chambre de vilebrequin, dans laquelle règne une pression supérieure à celle de la chambre d'aspiration du premier étage, en utilisant des collecteurs d'huile, des soupapes et des conduites connus en soi ainsi qu'une pompe à huile et sur laquelle sont prévus des dispositifs connus en soi actionnés par la pression d'huile de levage des plaques des soupapes d'aspiration, disposition caractérisée en ce qu'il est prévu pour chaque étage du compresseur un collecteur d'huile (4, 15) ce collecteur étant relié constamment par des conduites (14, 17) à la chambre d'aspiration (12, 13) de l'étage du compresseur concerné et ces collecteurs étant reliés entre eux en forme de cascade par l'intermédiaire de soupape (3, 23) commandées par le niveau du liquide ainsi par l'intermé diaire de la chambre de vilebrequin (1), la pompe à huile (6)étant raccordée pour actionner le dispositif de levage des soupapes (10, 10') au collecteur d'huile (4) du premier étage et la conduite de retour d'huile (11, 11') du dispositif de levage des soupapes (10, 10') débouchant dans le collecteur d'huile (4, 15) associé à l'étage de pression concerné tandis qu'en outre est raccordée à la conduite de refoulement (7) de la pompe à huile (6) une conduite de dérivation (19, 20) conduisant dans la chambre des manivelles (1) et passant par une soupape (18) commandée par le niveau du liquide dans le collecteur d'huile (4) du premier étage. 20) Disposition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la conduite d'écoulement (16) du collecteur huile (ils) soumis à une pression supérieure débouche dans le collecteur d'huile (4) soumis à une pression inférieure.