Brevet FR2542111A1 — publié le 19840907

La présente invention est relative à un procédé pour le réglage de la température de l'air de refroidissement d'une unité d'alimentation en air comprimé, de préférence pour empêcher le givrage de pièces d'un compresseur de-l'unité d'alimentation en air comprimé lors de températures ambiantes basses, le compresseur étant prévu pour le fonctionnement à températures ambiantes élevées, plus particulièrement pour disjoncteur à haute tension,ainsi qu'à un dispositif pour la réalisation du procédé. Les compresseurs d'unités d'alimentation en air comprimé, notamment pour des disjoncteurs à haute tension, sont en général conclus pour fonctionner à des températures au-dessus de zéro. La capacité de refroidissement des compresseurs est déterminée en fonction de la température ambiante la plus élevée et est réglée de telle manière que dans de telles conditions les températures limites acceptables ne soient dépassées dans aucune partie du compresseur. Ceci a pour effet que de faibles élévations de température peuvent se présenter au niveau des refroidisseurs pendant le fonctionnement du compresseur. On sera en présence de circonstances différentes des conditions d'utilisation courantes si les compresseurs, par exemple pour l'alimentation en air comprimé de disjoncteur à haute tension, sont soumis à des températures ambiantes correspondant à des conditions à l'air libre dans lesquelles la température peut être sensiblement en dessous de zéro. Les élévations de température dues au fonctionnement du compresseur ne suffisent pas alors à éviter que le zéro soit dépassé pour certaines pièces du compresseur, notamment celles des refroidisseurs lorsqu'on est en présence de températures ambiantes basses. Par conséquent, de la glace se dépose sur les parois. Si la température reste plus longtemps en dessous de zéro, la couche de glace s'épaissit jusqu'à ce que la section transversale disponible des conduits soit complètement remplie de glace et que le compresseur tombe en panne. I1 est connu pour éviter ce problème de prévoir des résistances chauffantes pour compresseur commandées électriquement par thermostats. De tels chauffages peuvent être réglés de façon que la température soit maintenue au-dessus de zéro dans pratiquement toutes les parties du compresseur pendant qu'il est arrêté. Mais la plupart du temps, les refroidisseurs montés dans le courant d'air de refroidissement ne sont que faiblement reliés thermiquement au compresseur de sorte que,malgré la présence de tels organes de chauffage, la température au niveau des refroidisseurs peut dépasser le point de gélification pour une température ambiante très basse. Une augmentation de la puissance du chauffage pour augmenter la température des refroidisseurs pourrait entraîner, dans ces cas, une surchauffe d'autres pièces du compresseur. Le chauffage décrit n'est en tous cas pas en mesure de maintenir les refroidisseurs exposés au courant d'air intense froid et au-dessus de zéro mme pendant que le compresseur fonctionne. C'est pourquoi, des chauffages électriques sont prévus sur les refroidisseurs mêmes. Le problème se pose alors que la construction du dispositif chauffant soit réalisée de telle manière que le refroidissement ne soit pas trop gêné en présence de températures ambiantes élevées. Une autre solution connue consiste à diminuer progressivement le courant d'air de refroidissement en le réduisant par une jalousie commandée par thermostat si on est en présence de températures ambiantes basses, et de maintenir ainsi la température de l'air de refroidissement à un certain niveau. Il est pratiquement inévitable dans cette solution que certaines pièces du compresseur soient surchauffées, étant donné que le courant d'air de refroidissement est de plus en plus diminué lors d'une température ambiante en baisse. Ceci dépend du fait que l'air de refroidissement est non seulement utilisé pour réduire le refroidissement des refroidisseurs lors de -températures ambiantes décroissantes mais aussi pour refroidir les cylindres mêmes.Si le courant d'air est donc réduit, on obtient que latempérature des refroidisseurs ne dépasse pas certaines limites. Mais, cependant, la température des cylindres augmente de façon inacceptable en raison du courant d'air réduit. De plus un inconvénient considérable réside dans le fait qu'un ajustement en fonction de la température de l'air de refroidissement n'entre pas en question, en raison du courant d'air de refroidissement variable. Seule une commande en fonction de la température ambiante est. possible, pour des caractéristiques bien déterminées des ouvertures, en section transversale, des jalousies en fonction des la température ambiante. Par ailleurs, ces caractéristiques doivent être déterminées en fonction du type des différents compresseurs.Les circonstances thermiques réelles dans le compresseur n'ont plus aucune influence, une fois que les caractéristiques sont déterminées. C'est pourquoi les risques d'une surchauffe de pièces du compresseur sont très grands pour ce type dé régulation de l'-air de refroidissement. L'invention a pour objet de créer un procédé pour régler la température de l'air de refroidissement d'une unité d'alimentation en air comprimé refroidie par un courant d'air de refroidissement, de préférence pour éviter le givrage de pièces du compresseur de unité d'alimentation en air comprimé, notamment pour disjoncteur à haute tension, procédé selon lequel le refroidissement du compresseur est assuré sans inconvénient en présence de températures ambiantes élevées et selon lequel seule la température du courant d'air de refroidissement est ajustée au niveau de la zone de réglages le courant d'air de refroidissement mêmé restant inchangé. L'objet selon l'invention est obtenu par le fait que l'air de refroidissement aspiré à l'extérieur de l'unité d'alimentation en air comprimé est mélangé à une partie de l'air de refroidissement réchauffé par le compresseur. Le dispositif pour la réalisation du procédé, selon l'invention, est caractérisé par le fait q-8un espace délimité par un boîtier est prévu devant l'ouverture d'entrée et l'ouverture de sortie, le boîtier présente à proximité de l'ouverture d'entrée une ouverture d'ali- mentation et à proximité de l'ouverture de sortie une ouverture d'évacuation1 et que le boîtier comporte un clapet d'obturation réglable qui permet de réaliser une liaison entre l'ouverture d'entrée et laouverture dlali- mentation pour une tempéråture ambiante au-dessus d'une certaine valeur et qui peut être réglable pour des températures ambiantes en dessous de cette valeur de telle manière que liouverture d'entrée soit partiellement reliée à l'ouverture de sortie et l'ouverture d'alimentation ou seulement à L'ouverture de sortie. Un avantage de l'invention consiste dans le fait qu'outre un refroidissement suffisant de toutes les pièces du compresseur obtenu pour une grande marge de température, une grande précision du réglage n'est pas exigée. Il en résulte une bonne fiabilité ét une construction simple. Il est avantageux que le dispositif soit indépendant du type de compresseur et puisse être par conséquent utilisé universellement. Etant donné que la chaleur produite par le compresseur même est utilisée pour le chauffage, il en résulte une mise en oeuvre réduite de moyens par comparaison au chauffage électrique comportant une commande et un contrôle. Au contraire- de la solution décrite cidessus avec une jalousie, le. réglage simple de la température est possible. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représenté, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La figure unique est un schéma illustrant un mode de réalisation de l'invention. Un compresseur 1 est fixé mécaniquement sur une plaque de base 2 et est recouvert par le capot d'un boîtier 3. L'enceinte recevant le compresseur est divisée par une cloison 10, par exemple une plaque métallique, en deux espaces, l'espace de droite sur le dessin contenant le compresseur 1 alors que l'espace ae gauche est prévu pour contenir un organe sensible à la température, par exemple un organe 9 susceptible de se dilater. L'organe 9 susceptible de se dilater peut être monté sur le côté frontal gauche du compresseur 1. Une ouverture d'entrée 4 pour l'air de'refroidissement et une ouverture de sortie 5 pour l'air de refroidissement réchauffé par le compresseur 1 sont prévues dans la plaque -de base 2. L'air de refroidissement entrant par l'ouverture d'entrée 4 passe contre l'organe 9 susceptible de se dilater, puis par une ouverture 11 représentée en pointillés, dans la cloison 10 vers le compresseur 1, le traverse et ressort du compresseur 1 par l'ouverture de sortie 5 en tant qu'air de refroidissement réchauffé. Ceci est le fonctionnement normal dans le cas de températures ambiantes élevées, par exemple audessus de zéro (indépendamment de l'organe(9) susceptible de se dilater). Un boîtier 12 est par exemple fixé à la plaque de base 2 en dessous de celle-ci et devant les ouvertures d'entrée et de sortie 4 et 5, boîtier qui présente à proximité de l'ouverture d'entrée 4 une ouverture d'alimentation 13 et à proximité de l'ouverture de sortie 5 une ouverture d'évacuation 14. Un clapet d'obturation 6 est disposé dans l'espace délimité par le boîtier 12 et la plaque de base 2, clapet formant saillie par une extrémité dans l'ouverture d'entrée 4 et qui repose par l'autre extrémité à proximité de l'ouverture d'alimentation 13 sur un point d'appui de façon à pouvoir pivoter. Le clapet d'obturation 6 est relié, par l'intermédiaire d'une tringlerie à levier constituée par un levier 7 et une tige 8, à l'organe 9 susceptible de se dilater. Pour des températures ambiantes élevées, par exemple au-dessus de zéro, qui sont au-dessus d'une température prédéterminée de l'organe 9 susceptible de se dilater, le clapet d'obturation 6 se trouve dans la position représentée au dessin. Ainsi, une liaison est ouverte entre l'ouverture d'alimentation 13 et l'ouverture d'entrée 4. L'air de refroidissement entre donc par les deux ouvertures dans l'espace gauche, traverse de la manière décrite cidessus le compresseur 1 et ressort par l'ouverture de sortie 5 et l'ouverture d'évacuation 14. Le dispositif ne gêne pas le refroidissement dans une telle position du clapet d'obturation. Pour des températures ambiantes basses, par exemple en dessous de zéro,c'est-à-dire si la température prédéterminée de l'organe 9 susceptible de se dilater est dépassée,le clapet d'obturation 6 commence à se déplacer dans le sens de la flèche sous l'effet de l'organe 9 susceptible de se dilater.L'ouverture d'entrée 4 est alors partiellement reliée à l'ouverture de sortie 5 par l'intermédiaire d'une fente 15 et en partie avec ltouver- ture d'alimentation 13. Ainsi, une partie de l'air de refroidissement réchauffée sortant de l'ouverture de sortie 5 est aspirée par la fente 15 libérée par le clapet d'obturation 6, et est mélangée à l'air aspiré par l'ouverture d'alimentation 13 de sorte que, par exemple, le givrage des pièces du compresseur 1 est évité.Le clapet d'obturation 6 se règle de telle manière que la température-de l'air de refroidissement ne dépasse pas la température prédéterminée de l'organe 9 susceptible de se dilateriez ce, pratiquement de fason indépendante de la température ambiante. Les ouvertures d'alimentation ou d'évacuation 13, 14 pour l'air de refroidissement ne sont pas modifiées par llopéråtion de réglage. Dans la position finale, le clapet d'obturation 6 interrompt complètement la liaison entre l'ouverture d'entrée 4 et l'ouverture d'alimentation 13. L'ouverture d'entrée 4 est alors seulement reliée à l'ouverture de sortie 5, c' est-à-dire que le compresseur 1 n'est alimenté que par son air de refroidissement réchauffé. Cet état de- fonctionnement dépend des conditions extérieures et n'est obtenu que dans des cas particuliers et à ne maintenir que pendant certaines périodes déterminées. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour le réglage de la température de l'air de refroidissement d'une unité d'alimentation en air comprimé, de préférence pour empêcher le g-ivrage de pièces d'un compresseur de l'unité d'alimentation en air comprimé lors de températures ambiantes basses, le compresseur étant prévu pour le fonctionnement à températures ambiantes élevées, plus particulièrement pour disjoncteurs à haute tension, caractérisé en ce que l'air de refroidissement aspiré à l'extérieur de l'unité d'alimentation en air comprimé est mélangé à une partie de l'air de refroidissement réchauffé par le compresseur ( 1 ) . 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie mélangée de l'air de:refroidissement réchauffé par le compresseur (1) est réglée par un clapet d'obturation (6). 3 - procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le clapet d'obturation (6) est commandé par -un organe (9) sensible à lå températuree 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on utilise un organe (9) sensible à la température placé sur la trajectoire du courant d'air de refroidissement. 5 - Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'un organe (9) en matière susceptible de se dilater est utilisé en tant qu'organe sensible à la température. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le courant d'a-ir de refroidissement est maintenu constant indépendamment de la proportion mélangée à-l'airde refroidissement réchauffé par le compresseur (1). 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les ouvertures -d'al-imentation et d'évacuation (13 ou 14) pour l'air de refroidissement ne sont pas modifiées par l'opération de réglage. 8 - Dispositif pour la réalisation du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, en utilisant un compresseur placé sur une plaque de base et recouvert par un capot d'un boîtier, l'enceinte recevant le compresseur étant divisée en deux espaces par une cloison, dont l'un comporte une ouverture d'entrée pour l'air de refroidissement et l'autre une ouverture de sortie pour l'air de refroidissement réchauffé , caractérisé en ce qu'un espace délimité par un boîtier (12) est prévu devant l'ouverture d'entrée et l'ouverture de sortie (4, 5), en ce que le boîtier (12) présente à proximité de l'ouverture d'entrée (4) une ouverture d'alimentation (13) et à proximité de l'ouverture de sortie (5) une ouverture d'évacuation (14), et en ce que le boîtier (12) comporte un clapet d'obturation (6) réglable qui permet de réaliser une liaison entre l'ouverture d'entrée (4) et l'ouverture d'alimentation (13) pour une température ambiante audessus d'une certaine valeur et qui peut être réglable pour des températures ambiantes en dessous de cette valeur de telle manière que l'ouverture d'entrée (4) soit partiellement reliée à l'ouverture de sortie (5) et l'ouverture d'alimentation (13) ou seulement à l'ouverture de sortie (5). 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les ouvertures d'entrée et de sortie (4 et 5) sont prévues dans la plaque de base (2). 10 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un clapet d'obturation (6), formant saillie par une extrémité dans l'ouverture d'entrée (4), repose de façon à pouvoir pivoter par son autre extrémité sur un axe se trouvant à proximité de l'ouverture d'alimentation (13). 11 - Procédé selon l-'une des revendications 8 ou 10, caractérisé en ce que le clapet d'obturation (6) est relié par l'intermédiaire d'une tringlerie à levier (7, 8) à un organe (9) susceptible de se dilater qui, à proximité du compresseur (1), est exposé directement au courant d'air de refroidissement.