Brevet FR2564957A1 — publié le 19851129

Centrale de froid avec nouveau dispositif de contrôle du niveau d'huile des compresseurs. D'une manière générale les compresseurs frigorifiques fonc- tionnent en circuit fermé et sont lubrifiés par de huile une certaine quantité d'huile étre entrainée par les vapeurs du fluide frigorifique refoulées à haute pression par le compresseur. L'huile entraînée doit être séparée des vapeurs avant leur envoi aux condenseurs et ramenée dans le carter du compresseur par le circuit basse pression ou aspiration. Pour des raisons de sécurité, on monte habituellement plu sieurs compresseurs en parallèle sur un même collecteur d'as piration et de refoulement pour constituer ce que l'on appelle une centrale de froid. Selon leurs caractéristiques propres, les compresseurs d'une meme centrale de froid refoulent des quantités d'huile variables et imprévisibles et pour éviter le risque de voir un carter d'un compresseur se vider et l'autre se remplir i i; faut contrôler automatiquement le ni- veau d'uile dans chaque carter Dans les centrales de froid connues, les compresseurs sont montés côte à cote avec un système de séparation d'huile qui peut être commun aux compresseurs de la centrale mais qui est en général propre à chaque compresseur.Ces séparateurs sont des chambres verticales avec des parois déflectrices dans lesquelles l'huile se dépose contre les parois et retombe au fond. Toutefois, en raison de la faible hauteur de ces sepa- rateurs et du nombre limité de parois déflectrices, leur efficacité est faible. Pour éviter qu'un carter d'un compresseur se vide et que l'autre se remplisse, il est connu de relier les carters par une rampe égalisatrice d'huile, en général une tubulure dont l'axe correspond au niveau d'huile moyen. Ce procédé est slm- ple mais ne donne pas satisfaction du fait des différences de pression régnant dans les carters des compresseurs. On utilise donc en général pour chaque compresseur un centrale individuel par vanne à flotteur alimentée en huile par un réservoir lui-même alimenté par le ou les séparateurs d'huile. Ce dispositif est coûteux et peu fiable dans le temps du fait de l'usure du pointeau de la vanne à flotteur. La présente invention a pour but de remédier à ces inconve nients et elle a pour objet une centrale de froid caractérisée en ce que les compresseurs montés en parallèles sont disposes l'un au-dessus de l'autre sous forme d'une colonne verticale, les collecteurs des compresseurs aboutissant à la base d'une colonne séparatrice d'huile commune reliée à sa partie haute au collecteur de refoulement de la centrale de froid. La colonne séparatrice d'huile peut, avec cette architecture de la centrale de froid, avoir une hauteur sensiblement égale à la hauteur des trois compresseurs superposés avec un nombre de parois déflectrices et donc une efficacité accrus. Avec une telle architecture,il faut toutefois prévoir pour chaque compresseur un dispositif de contr@le du niveau d'huile parfaitement fiable et qui ne soit pas sensible an différen- ces de pression résultant de la différence de eau des com- presseurs. Du fait de plus d la disposition superposée des compresseurs,on ne peut compter sur le fonctionnement en rampe égalisatrice d'un circuit d'interconnexion dont les vannes restent ouvertes. La présente invention a donc également pour objet un dispositif de contrôle du niveau d'huile spécifique pour les compresseurs frigorifiques qui réponde à ces exigences. Le dispositif de contrôle du niveau d'huile est basé sur les deux constatations que, dans les compresseurs frigorifiques, la température de l'huile est toujours supér@eure à la température des gaz aspirés et que la pression régnant dans le carter est toujours inférieure à la pression d'aspiration. En outre ces deux constatations restent vraies quelles que soient la température de l'huile qui varie selon la plage d'application du compresseur (selon que la centrale est utilisée en climatisation, en réfrigération ou en con@elation), la pression de refoulement et la température ambiante. Le dispositif de @ontrôle du niveau d'huile conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte deux sondes thermométriques dont l'une balgne en permanence dans l'huile, l'autre étant placée à la hauteur du niveau d'huile @ormal avec, au-dessus d'elle,un ajutage de balayage par un faible courant de gaz d'aspiration, avec un comparateur des températures données par les deux sondes qui controle une vanne électromagnétique. Lorsque la deuxième sonde est submergée par l'huile, elle est isolée du courant de balayage par les gaz d'aspiration et sa température remonte pour égaler sensiblement celle de la première sonde at la vanne électromagnétique se ferme. Inversement lorsque le niveau d'huile baisse et découvre la deuxième sonde, celle-ci prend une température inférieure à celle de l'huile et la vanne électromagnétique s'ouvre, L'invention sera expliquée plus en détail ci-après avec réfé- rence aux dessins ci-annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en élévation latérale avec arrachement partiel de 1a centrale de froid avec son séparateur d'huile et la figure 2 est une vue schématique de détail du dispositif de contrôle du niveau d'huile. La centrale de froid comporte un bati I avec trois plat formes superposées 2 sur chacune desquelles s est monte un com- presseur 3. La référence 4 désigne la pipe d'aspiration du compresseur et la référence 5 la pipe de refoulement Les gaz d'aspiration rentrent en 6 dans un collecteur vertical 7 dans lequel débouchent les pipes d'aspiration 4 des trois com- presseurs. Le séparateur d'huile est constitué par une colonne verticale 8 dans laquelle pénétrent les pipes de refoulement 5 des trois compresseurs, ces pipes débouchant à une certaine hauteur au-dessus du fond 9 de la colonne qui forme b récep- teur pour l'huile séparée.Sur une certaine hauteur au-dessus du débouché des pipes de refoulement 5 sont prévues des parois transversales en secteurs circulaires 10 avec découpes for mant passages pour les gaz alternativement de part et d'autre du plan axial pour former des ricanes. Les gaz comprimés sr- tent par le collecteur de refoulement commun 11. L'huile de maintien du niveau d'huile dans les carters des compresseurs,collectée dans le fond 9 de la colonne B1est refoulée sous la pression des gaz par une canalisation 12 munie d'un filtre 13. Les admissions de cette huile dans les carters des compresseurs par des conduites en dérivation 12' est contrôlée par des vannes électromagnétiques 14 dont la commande sera expliquée ci-après. De la partie basse du collecteur d'aspiration 7 part une canalisation 15 qui traverse un filtre 16 et se subdivise en trois canalisations 17 munies de vannes d'isolement 18 pour l'injection, dans le but qui sera exposé ci-après, de gaz d'aspiration dans le carter des compresseurs au voisinage du dispositif de contrôle du niveau d'huile 20. Le dispositif de contrôle du niveau d'huile est representé plus en détail dans la figure 2 dans laquelle la référence 21 désigne la paroi du carter du compresseur dans lequel débouche la canalisation 12' de retour de l'huile séparée dans le séparateur qui est contrôlée par la vanne électromagnétique 14. La référence 22 désigne la bride de jonction du boîtier 23 du detecteur de niveau qui se fixe sur le carter au niveau du niveau d'huile de fonctionnement normal 24. Le boitier 23 du détecteur de niveau comporte une fenêtre latérale 25 de contrôle visuel du niveau et deux puits de sonde 26-27 superposés dans le plan vertical, ie plus élevé 27 ayant sa génératrice supérieure sensiblement dans le plan du niveau 24.Une soupape de stabilisation du niveau 28 est montée à l'extrémité du bol tier 23 pour amortir les variations du niveau dans le boîtier Le tube 17 d'injection des gaz dl aspiration débouche au-dessus de la partie terminale du puits 27. Dans les deux puits 26 et 27 sont engagés des bulbes de sondes thermométriques 29 et 30 respectivement, le bulbe 29 se trouvant en contact permanent avec l'huile et donc à la températu- re de cette huile alors que, Si le niveau de l'huile s'abaisse en dessous du niveau 24, le bulbe 30 va être refroidi par le jet de gaz d'aspiration 17 qui est plus froid que huile du carter. Les deux bulbes sont reliés par des conducteurs 31-32 à un thermostat électronique différentiel 33 qui, lorsqu'il détecte une différence de température, commailde l'ouverture de la vanne électromagnétique 14. Revendications 1. Une centrale de froid, caractérisée en ce que les compresseurs (3) montés en parallèles sont disposés l'un au-dessus de l'autre sous forme d'une colonne verticale, les collecteurs (5) des compresseurs aboutissant à la base d'une colonne séparatrice d'huile commune (8) reliée à sa partie haute au collecteur (11) de refoulement de la centrale de froid. 2. Un dispositif de contrôle du niveau d'huile pour compresseur frigorifique, notamment pour centrale de froid selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il comporte deux sondes thermométriques (29-30) dont l'une (29) baigne en permanence dans l'huile, l'autre (30) étant placée à la hauteur du niveau d'huile normal (24) avec, au-dessus d'elle, un ajutage (17) de balayage par un faibe courant de gaz d'aspiration, avec un comparateur (33) des températures données par les deux sondes qui contrôle une vanne électromagnétique (14).