Brevet FR2623604A1 — publié le 19890526

SYSTEME DE REFRIGERATION POUR TRANSPORT FRIGORIFIQUE La présente invention concerne les systèmes de réfrigération pour transport frigorifique, tels que les systèmes de réfrigération utilisés pour maintenir en état de conservation des produits périssables et des chargements congelés transportés par des camions, des semi-remorques et des conteneurs. Les systèmes de réfrigération pour transport frigorifique utilisent communément un moteur à combustion interne en tant que source principale de force motrice pour le compresseur de réfrigération. Il est également habituel de faire fonctionner le moteur à une vitesse parmi deux vitesses sélectionnables selon les nécessités du chargement dont on est en train de maintenir l'état de conservation. Par exemple, si la température de l'espace utile est initialement abaissée vers une valeur de référence, le système de réfrigération fonctionne dans un mode de refroidissement & haute vitesse jusqu'à ce que la température de l'espace utile atteigne une température prédéterminée par rapport à la valeur de référence. Le moteur est alors commuté pour un refroidissement à basse vitesse jusqu'à ce que la valeur de référence soit atteinte. Au-dessous de la valeur de référence, le système fonctionne dans un mode de chauffage à basse vitesse, et il peut fonctionner dans un mode de chauffage à haute vitesse si la température tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée par rapport à la valeur de référence. Les brevets US 4.325.224 et 4.419.866 divulguent des systèmes de réfrigération pour transport frigorifique utilisant différents modes de chauffage et de refroidissement, y compris les modes de haute et basse vitesses décrits pour à la fois le chauffage et le refroidissement. Les systèmes de réfrigération pour transport frigorifique utilisent, en outre, habituellement un solénoïde électrique pour actionner le papillon des gaz du moteur à combustion interne quand le système nécessite le passage d'une vitesse du compresseur à une autre. Dans certains systèmes la source principale de force motrice délivre également la force motrice pour entraîner les ventilateurs et/ou soufflantes d'évaporateurs et de condenseurs, que l'on appellera par la suite "moyens de déplacement d'air", par l'intermédiaire d'un agencement adéquat d'entraînement ayant un rapport de transmission sélectionnable de sorte que les moyens de déplacement d'air soient entraînés à une vitesse sensiblement égale pour les deux vitesses de la source principale de force motrice. Ces systèmes changent automatiquement le rapport de transmission quand le relais de vitesses est actionné, et quand le relais de vitesses est désactionné. Si le solénoïde de papillon de gaz présente une défaillance, soit mécanique soit électrique dans le mode à haute vitesse, le changement de rapport de transmission se produit encore et il en résulte une survitesse des moyens de déplacement d'air. Il serait souhaitable de pouvoir entraîner les moyens de déplacement d'air à partir de la source principale de force motrice sans risque d'une défaillance provoquant une survitesse des moyens de déplacement d'air. La présente invention élimine le risque de survitesse des ventilateurs ou soufflantes en entraînant les moyens de déplacement d'air d'un système de réfrigération de transport frigorifique & partir de la source principale de force motrice par l'intermédiaire d'un changement de vitesses ayant des poulies entraînées et entraînantes et un rapport de transmission variable. Le changement de vitesses est construit pour mettre en prise mutuelle mécaniquement la source principale de force motrice et les moyens de déplacement d'air, e'est-à- dire qu'un mouvement mécanique prédéterminé nécessaire pour changer la vitesse de la source principale de force motrice ne peut être effectué sans que change simultanément le rapport de transmission. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le changement de vitesses est du type nécessitant un déplacement physique de celui-ci afin de changer le rapport de transmission, par un dispositif d'actionnement électrique ou hydraulique par exemple. Ce déplacement physique du changement de vitesses est transmis mécaniquement au papillon de gaz de la source principale de force motrice, afin d'en changer la vitesse. Ainsi, si un mouvement physique du changement de vitesses a réellement lieu, on sait que la vitesse de la source principale de force motrice a été modifiée et que le rapport de transmission a également été modifié en conséquence, afin de maintenir sensiblement constante la vitesse d'entraînement des moyens de déplacement d'air. L'invention élimine de surcroît le solénoïde classique de papillon de gaz. 'On comprendra mieux l'invention en lisant la description détaillée suivante en relation avec les dessins annexés, qui sont montrés à titre d'exemple seulement, dans lesquels: la figure 1 illustre un système de réfrigération pour transport frigorifique construit selon les enseignements de l'invention, comprenant un changement de vitesses dans une première position physique qui sélectionne simultanément un premier rapport de transmission prédéterminé et la plus haute de deux vitesses sélectionnables de source de force motrice; et la figure 2 est un système de réfrigération pour transport frigorifique similaire au système de la figure 1, sauf que le changement de vitesses est dans une deuxième position physique qui sélectionne un deuxième rapport de transmission prédéterminé et la plus basse des deux vitesses sélectionnables de source de force motrice. En se référant maintenant aux dessins, les figures 1 et 2 illustrent un système 10 de réfrigération pour transport frigorifique construit selon les enseignements de l'invention. Les figures 1 et 2 sont similaires, sauf que la figure 1 illustre le système 10 dans un mode à haute vitesse et que la figure 2 illustre lé système 10 dans un mode à basse vitesse. Seuls les détails d'un système de réfrigération pour transport frigorifique suffisants pour comprendre l'invention sont montrés dans les figures. Pour une description plus complète d'un système de réfrigération pour transport frigorifique, on peut se référer aux brevets US mentionnés plus haut. Le système 10 de réfrigération pour transport frigorifique comporte un compresseur frigorifique 12 entraîné par une source principale 14 de force motrice. Cette source principale 14 de force motrice est un moteur à combustion interne, tel qu'un moteur diesel, comprenant un arbre de sortie 16 ayant un axe longitudinal 18 et un levier 20 de papillon de gaz. Ce levier 20 de papillon de gaz peut prendre deux positions 22 et 24 de haute et basse vitesses respectivement, pour sélectionner deux vitesses prédéterminées du moteur, telles que 2200 tours/minute et 1400 tours/minute, respectivement. Ce système 10 de réfrigération pour transport frigorifique comporte, en outre, un condenseur 26, un évaporateur 28 et des moyens 30 de déplacement d'air. Ces moyens 30 de déplacement d'air comportent une unité 32 de ventilateur ou soufflante pour le condenseur 26, une unité 34 de ventilateur ou soufflante pour l'évaporateur 28, et un arbre 36 ayant un axe longitudinal 38. Cet arbre 36 est commun aux deux unités 32 et 34 de ventilateurs ou soufflantes. La source principale 14 de force motrice et les moyens 30 de déplacement d'air sont mis en prise mutuelle mécaniquement par l'intermédiaire d'un changement de vitesses ou variateur 36 qui est monté entre eux. Ce changement de vitesses 36, montré partiellement en section, possède un rapport de transmission variable, et comporte un arbre 38 ayant un axe longitudinal 40. Les joues de poulies 42 et 44 sont fixées aux extrémités opposées de l'arbre 38. L'arbre 38 est disposé à l'intérieur d'un arbre creux 46, cet arbre 38 pouvant coulisser axialement à l'intérieur de l'arbre creux 46, le long de l'axe 40. Les joues de poulies 48 et 50 sont fixées aux extrémités opposées de l'arbre creux 46, les joues de poulies 42 et 48 définissant ensemble une première poulie 52, et les joues de poulies 44 et 50 définissant ensemble une deuxième poulie 54. L'extérieur de l'arbre creux 46 est supporté pour la rotation à l'intérieur d'une structure 56 de support par l'intermédiaire des paliers adéquats 58, et cette structure de support 56 est montée entre la source principale 14 de force motrice et les moyens 30 de déplacement d'air, les axes longitudinaux 18, 38 et 40 des arbres 16, 36 et 38, respectivement, étant parallèles et espacés. La structure 56 de support est montée pour un mouvement de va-et-vient guidé entre la source principale 14 de force motrice et les moyens 30 de déplacement d'air, selon une direction perpendiculaire aux axes longitudinaux 18, 38 et 40, comme indiqué par la double flèche 60. Les moyens de montage pour la structure 56 de support, indiqués globalement par la référence 62, peuvent être réalisés par tout système adéquat de rails ou de barres permettant un mouvement coulissant de la structure 56 de support dans les directions de la double flèche 60, tout en empêchant le mouvement dans la direction de l'axe 40. Ainsi, bien que la distance entre les axes 18 et 30 des arbres 16 et 36, respectivement, indiquée par la double flèche 64 soit fixe, les distances entre les axes longitudinaux 40 et 18, et entre et 38, sont variables. La structure 56 de support est déplacée entre une première et une deuxième positions prédéterminées de sa trajectoire guidée, par un actionneur 66, qui reçoit son signal de la commande 68 de réfrigération. Comme mentionné dans les brevets US cités plus haut 4.325.224 et 4.419. 866, un relais de vitesses 2K est actionné quand la vitesse halte du compresseur est nécessaire, et est désactlonné quand la vitesse basse du compresseur est nécessaire. Le relais 2K possède des contacts agencés pour contrôler l'actionneur 66 de telle sorte que, quand le relais 2K est actionné, pour passer à la haute vitesse, l'actionneur 66 fait saillie pour déplacer le changement 36 de vitesses vers la source principale 14 de force motrice, ce qui donne la position montrée figure 1. De même, quand le relais 2K est désactionné, l'actionneur 66 déplace le changement de vitesses vers les moyens 30 de déplacement d'air, ce qui donne la position montrée figure 2. Afin d'illuster le mouvement rectiligne du changement de vitesses 36, l'axe longitudinal 40 de l'arbre 38 porte la référence 40' dans la figure 2. L'espacement 67 entre les axes 40 et 40' montrés figure 2 représente l'amplitude du déplacement du changement 36 de vitesses quand il change de position sous l'action de l'actionneur 66. L'actionneur 66 peut être un solénoïde électrique, similaire au solénoïde de papillon de gaz qui est éliminé par la présente invention, ou celui-ci peut être hydraulique. S'il est hydraulique, il peut être agencé pour être actionné par la pression d'huile du moteur, comme l'enseigne le brevet US 4.329.957. Afin de compléter l'agencement de mise en prise mutuelle, les poulies 70 et 72 sont fixées aux arbres 16 et 36, respectivement, une courroie trapézoïdale 74 est disposée pour relier les poulies 64 et 70, une courroie trapézoïdale 76 est disposée pour relier les poulies 52 et 72, et une tringle 78 est disposée entre le levier 20 de papillon de gaz et la structure 56 de support du changement de vitesses 36. Ainsi, la poulie 54 du changement de vitesses 36 est entraînée par la source principale de force motrice, et la poulie 52 du changement de vitesses 36 entraîne les moyens 30 de déplacement d'air. Les courroies trapézoïdales 74 et 76 ne peuvent relativement pas s'allonger. Ainsi, quand l'actionneur 66 déplace le changement de vitesses 36 vers la source principale 14 de force motrice en direction opposée aux moyens 30 de déplacement d'air, la tension de la courroie 76 contraint les joues de poulies 42 et 48 à s'écarter afin que cette courroie 76 se rapproche de l'axe 40 et réduise le diamètre utile du cercle primitif de la poulie. Simultanément, les joues de poulies 44 et 50 se rapprochent l'une de l'autre, en rattrapant le mou de la courroie 74 en contraignant cette courroie 74 à s'éloigner de l'axe 40 afin d'augmenter le diamètre utile du cercle primitif de la poulie. Le déplacement du changement de vitesses 36 vers la source principale 14 de force motrice déplace également simultanément le levier de papillon de gaz vers la position de haute vitesse. Ainsi, bien que le rapport de transmission soit modifié dans un sens qui réduirait la vitesse des moyens 30 de déplacement d'air, le levier 20 de papillon de gaz est basculé dans une direction qui augmente la vitesse de la source principale 14 de force motrice, ce qui a pour résultat une vitesse relativement constante de la poulie 72 et des moyens 30 de déplacement d'air. L'actionneur ne peut pas déplacer le changement de vitesses 6 sans que le rapport de transmission du changement de vitesses ne soit modifié, et le même mouvement provoquant la modification du rapport de transmission modifie simultanément la vitesse de la source principale 14 de force motrice et du compresseur 12. De la même manière, quand l'actionneur 66 déplace le changement de vitesses 36 en direction opposée à la source principale 14 de force motrice et vers les moyens de déplacement d'air, la tension de la courroie 74 contraint les joues de poulies 44 et 50 à s'écarter afin que cette courroie 74 se rapproche de l'axe 40 et réduise le diamètre utile du cercle primitif de la poulie. Simultanément, les joues de poulies 42 et 48 se rapprochent l'une de l'autre, rattrapant ainsi le mou de la courroie 76 en contraignant la courroie 74 à s'éloigner de l'axe 40 afin d'augmenter le diamètre utile du cercle primitif de la poulie. Le déplacement du changement de vitesses 36 en direction opposée à la source principale 14 de force motrice déplace également simultanément le levier 20 de papillon de gaz vers la position de basse vitesse. Ainsi, bien que le rapport de transmission soit modifié dans un sens qui augmente la vitesse des moyens 30 de déplacement d'air, le levier 20 de papillon de gaz est basculé dans une direction réduisant la vitesse de la source principale 14 de force motrice, ce qui a, à nouveau, pour résultat une vitesse relativement constante de la poulie 72 et des moyens 30 de déplacement d'air. En résumé, la mise en prise mécanique mutuelle de la source principale 14 de force motrice et des moyens 30 de déplacement d'air par l'intermédiaire du changement de vitesses 36 selon les enseignements de la présente invention empêche des défaillances qui provoqueraient une survitesse des moyens 30 de déplacement d'air. Ainsi, même en cas de défaillance, la vitesse de la source principale 14 de force motrice et la vitesse des moyens de déplacement d'air seront toujours coordonnées de façon adéquate. En outre, la mise en prise mutuelle mécanique est fournie par un agencement de changement de vitesses de coût relativement faible, et de construction simple et fiable, dans laquelle un simple mouvement rectiligne du changement de vitesses 36 provoque des modifications simultanées d'à la fois le rapport de transmission des poulies et de la vitesse de la source principale de force motrice. REVENDICATIONS 1. Système (10) de réfrigération pour transport frigorifique comportant un compresseur (12), une sdurce principale (14) de force motrice pour ledit compresseur possédant des vitesses sélectionnables, un évaporateur (28) un condenseur (26), un appareil (30) de déplacement d'air pour ledit évaporateur et condenseur, caractérisé par: un changement de vitesses (36) monté (62) afin de pouvoir se déplacer mécaniquement par rapport à ladite source principale de force motrice et audit appareil de déplacement d'air, ledit changement de vitesses comprenant une première et une seconde poulies (52,54) ayant un rapport de transmission variable, un actionneur (66) pour déplacer ledit changement de vitesses lorsqu'une vitesse de compresseur différente est désirée, des moyens (70,72,74,76,78) de transmission mécaniques entre ledit changement de vitesses, la source principale de force motrice et l'appareil de déplacement d'air, de sorte qu'un premier déplacement du changement de vitesses sélectionne simultanément une première vitesse de la source principale de force motrice et un rapport de transmission du changement de vitesses assurant une vitesse prédéterminée pour l'appareil de déplacement d'air, et qu'un deuxième déplacement du changement de vitesses sélectionne simultanément une deuxième vitesse de la source principale de force motrice et un rapport de transmission assurant la même vitesse prédéterminée pour l'appareil de déplacement d'air. 2. Système de réfrigération pour transport frigorifique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de transmission mécaniques comprennent des poulies (70,72) sur la source principale de force motrice et l'appareil de déplacement d'air, une première et une deuxième courroies (74,76) reliant les poulies de la source principale de force motrice et du changement de vitesses, et les poulies du changement de vitesses et l'appareil de déplacement d'air, respectivement, et une tringle (78) entre le changement de vitesses et la source principale de force motrice, et que le déplacement physique du changement de vitesses par l'actionneur déclenche simultanément un déplacement mécanique sélectionnant une vitesse de la source principale de force motrice par l'intermédiaire de la tringle (78), et mettant sous tension la première et la deuxième courroies (74,76) afin d'effectuer une modification dans le rapport de transmission du changement de vitesses. 3. Système de réfrigération pour transport frigorifique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les première et seconde poulies (52,54) du changement de vitesses possèdent chacune une paire de joues de poulies (42,48; 44,50), au moins une joue de poulie (48,50) de chaque paire étant mobile axialement, et un arbre (46) relie mécaniquement lesdites joues de poulies mobiles axialement de telle sorte qu'une augmentation de l'espacement entre les joues de poulies de l'une des première et deuxième poulies réduise simultanément l'espacement entre les joues de poulies de l'autre des première et deuxième poulies. 4. Système de réfrigération pour transport frigorifique selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un sélecteur de vitesses (20,22, 24) pour la source principale de force motrice, actionnable sélectivement par un des moyens (78) de transmission mécaniques afin de sélectionner une parmi deux vitesses prédéterminées, et par le fait que l'actionneur (66) déplace le changement de vitesses (36) entre une première et une deuxième positions, la première position sélectionnant la première vitesse et la deuxième position sélectionnant la deuxième vitesse.