BE1030905B1

BE1030905B1 - Koelinrichting voor het koelen van olie, olie-geïnjecteerde compressorinrichting voorzien van dergelijke koelinrichting en werkwijze voor het regelen van dergelijke koelinrichting

Info

Publication number: BE1030905B1
Application number: BE20225756A
Authority: BE
Inventors: Daniel Staljanssens
Original assignee: Atlas Copco Airpower Nv
Priority date: 2022-09-22
Filing date: 2022-09-22
Publication date: 2024-04-22
Also published as: BE1030905A1; CN117738883A; WO2024062309A1

Abstract

Koelinrichting voor het koelen van olie, daardoor gekenmerkt dat de koelinrichting (7) een oliereservoir (8) omvat met daarop in fluïdumverbinding aangesloten een olieleiding (9), waarbij in de olieleiding (9) achtereenvolgens is opgenomen: - een eerste elektronische thermostaat (10) met een eerste schakeltemperatuur; - een energie-recuperatiesysteem (11); - een oliekoeler (12); waarbij de olieleiding (9) vanaf de oliekoeler (12) terugloopt naar de eerste elektronische thermostaat (10) en vervolgens naar een olie-injectieleiding (16), waarbij de eerste elektronische thermostaat (10) geconfigureerd is om door omschakeling, op basis van een verschil tussen de eerste schakeltemperatuur en een temperatuur van de olie, de olie vanaf het oliereservoir (8) ofwel in het energie-recuperatiesysteem (11) te sturen en in de olie koeler (12) te kunnen sturen ofwel rechtstreeks in de olie-injectieleiding (16) te sturen.

Description

Koelinrichting voor het koelen van olie, olie-geïniecteerde compressorinrichting voorzien van dergelijke kcelinrichting en werkwijze VOOr het regelen van dergelijke koelinrichting. ee AAA

De huidige uitvinding neeft betrekking op een koelinrichtina voor het koelen van olie.

Meer speciaal, is de uitvinding geschikt voor het koelen var de nilie van sen olie-ge{fn{ecteerde compressorinrichting, waarbij de olie na injectie in en doorstroming doorheen een compressorelement var de compressorinrichting door middel van de koelinrichting volgens de uitvinding gekoeld wordt en nadien terug in het compressorelement geïnjecteerd wordt,

Met een ‘compressorinrichting’ wordt hierbij een inrichting bedoeld voor het samenpersen van een gas, en dus 29 bijvoorbeeid ook een vaculnmpompinrichtine.

Analoog wordt met een ‘compressorelement” een element bedoeld voor het samenpersen van een gas, en dus bijvoorbeeld ock sen vacuïmpompelement.

Uiteraard is dit miet de enige toepassing voor de koelinrichting volgens de uitvinding en ook in andere olie- geïnjecteerde machines kan een dergelijke koelinrichting voor het koelen van olie toegepast worden,

De olie wordt geïnjecteerd in het compressorelement om dit compressoreiement te koelen om oververhitting te vermijden, om de prestatie van de compressorinrichting te optimaliseren en verbeteren en om een levensduur van de olie en de compressorinrichting te verlengen,

Naast Kosidoeclieinden, kan deze olie ook gebruikt worden voor smering en afdichting van componenten in het compressorelement.

Hierbij wordt er typisch voor gezorgd dat een temperatuur aan een uitlaat van het comressorelement voor het samengeperste gas niet Lager wordt dan een condensatietemperatuur van het samengeperste gas om te vermijden dat er condensaat in het samengeperste gas gevormd wordt, wat uiteraard zeer ongewenst is.

Men kent reeds koelinrichtingen voor het koelen van olie, walke een oliereservoir omvatten met daarop in flufdumverbinding aangesloten een olieleiding welke naar een energie-recuperatiesysteem leidt,

Via een door een eerste mechanische thermostaat geschakelde driewegskraan, kan dit energie-recuperatiesysteem overbrugd #5 worden langs een bypasskanaal.

Met het energie-recuperatiesysteem kan warmte uit de olie gerecupereerd worden en gebruikt worden voor een andere toepassing, bijvoorbeeld voor het opwarmen van water voor sanitaire doeleinden. Het energie-recuperatiesysteem kan erin bestaan om de olie en ganitaire water doorheen een wvarmtewisselaar te laren stromen,

Via de eerste mechanische thermostaat wordt op basis van 3 een verschii tussen een eerste schakeltemperatuur en een temperatuur van de olie geregeld of en hoeveel olie langs het energie-recuperatiesysteem passeert. doe meer olie via het energie-recuperaliesysteem passeert, ij boe sterker de olie zal afkoelen,

Na het energie-recuperatiesysteem en het bypasskanaal, ieidt de olieleiding naar sen Lweede mechanische thermostaat. 153

Op basis van een verschil zussen sen tweede schakeitemperatuur van deze tweede mechanische thermostaat. en de temperatuur van de olie, zal de olie naar een oliekoeler geleid worden en vervolgens maar een olie- injectieleiding ofwel rechtstreeks naar deze ciie- injectieleiding zonder de olie langs de oliekoeler te laten passeren,

Indien het energie-recuperatiesysteem de olie niet voidcende kan koslen af wanneer het energie- recuperatiesysteem niet in werking is, zel de olie verder gekveid kunnen worden door de oliekoeler. Deze oliekoeler kan bDijvoorbeeld een koellucht-olie koeler zijn die voorzien is van een ventilator.

vanaf de colie-iniectieleiding kan de nu gekoelde olie opnieuw geïnjecteerd worden, bijvoorbeeld in een compressorinrichtina.

Dergelijke kcelinrichting heeft als nadeel dat de tweede schakeltemperatuur van de tweede mechanische thermostaat hoger moet zijn dan de eerste schakeltemperatuur van de serste mechanische thermostaat van de driewegskraan.

Dit heeft tot gevolg dat de olie nooit tot sen laagst mogelijke temperatuur gekoeld kan worden, wat niet alleen slecht js voor de prestatie van het compressorelement waarin de olie naderhand geïnjecteerd wordt, maar wat ook nadelig is voor de levensduur van de olie,

Bovendien zal bij opstart van de compressorinrichting, wanneer er nog weinig of geen koeling van de compressorinrichting nodig is, de olie via het bypasskanaal sowieso zowel door de driewegskraan en vervolgens via de tweede mechanische thermostaat moeten stromen, wat met een drukverlaging gepaard gaat,

Aangezien de thermostaten een vaste schakeltemperatuur hebben, zal er steeds uitgegaan worden van een worst-case- scenario VOOr het optreden van condensaat in de compressorinrichting bij het vastleggen van de exacte schakeltemperatuur, zodanig dat ock de Lemperatuur van de olie geregeld wordt volgens het worstrcase-scenario om te kunnen verzekeren dat nooit condensaat kan optreden,

- BE2022/5756 ‘4

Dit houdt in dat in alle andere scenario’s of gevallen, de olie niet tot de laagst mogelijke temperatuur gekoeld wordt. 3 Ook zal een dergelijke tenperatuurregeling van de olie sterk afhankelijk zijn van het energie-recuperatiesysteem.

Indien dit energie-recuperatiesysteem veel warmte afneemt van de olie, is er een kans dat de clie Le sterk afkoelt,

Waardoor na injectie van de te koude olie, in de compressorinrichting aan de uitlaat de temperatuur van het samengeperste gas lager wordt dan de condensatietemneratuur.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan minstens één van de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden,

De huidige uitvinding heeft een koelinrichting als voorwerp voor het koelen van olie, met als kenmerk dat de koelinrichting een oliereservoir onval met daarop in fluidumverbinding aangesloten een olieleiding, waarbij in de cileleiding achtereenvolgens is opcgencmen: - ten eerste elektronische thermostaat met een eerste sohaxeltemperatuur; - een onergie-recuperatiesysteemz; - sen cilekceler; waarbij de olieleiding vanaf de oliekoeler teruglcopt naar de cerste elektronische thermostaat en vervolgens naar een olierinjectieleiding, waarbij de eerste elektronische thermostaat geconfigureerd is om door omschakeling, op basis van een verschil tussen de eerste schakeltemperatuur en een temperatuur van de

N BE2022/5756 © ciie, de olie vanal het oliereservoir ofwel in het energie- recuperatiesysteem te sturen en in de oliekoeler te kunnen sturen ofwel rechtstreeks in de olie-injectieleiding te sturen,

Met ‘de olie rechtstresks in de olierinjectieleiding sturen wordt hierbij bedoeld dat de olie in de olie- injectieieiding wordt gestuurd zonder deze langs het energie-recuperatiesysteem en/of de oliekoeler te laten 16 passeren,

Ben voordeel is dat de eerste schakeltemperstuur van de eerste elektronische thermostaat niet vast ligt, maar variabel instelbaar is.

Op deze wijze kan de eerste schakeltemperatuur gekozen worden op basis van een of meer van de volgende parameters: - een werkingsparameter van de koelinrichting, zoals een koelcapaciteit van de oliekoeler: - Oomgevingsparameters van een omgeving waarin de koelinrichting zich bevindt, zoals bijvoorbeeld een omgevingstemperatuur in deze omgeving: - een hoeveelheid of debiet aan koelfluidum welke doorheen het energie-recuperatiesysteem stroomt; en/of - een werkingstoestand van een compressorinrichting of dergelijke waarin de koelinrichting wordt Loegepasi, zoals bijvoorbeeld een werkingsdruk aan een uitlaat van het compressorelement.

In het bijzonder in het geval dat de koelinrichting gebruikt wordt voor het koelen van olie die dan na koeling geïnjecteerd wordt in een comressorinrichting voor het samenpersen van een gas, kan de eerste schakeltemperatuur gekozen worden op basis van een condensatietemperatuur van het samengeperste gas in de compressorinrichting, waarbij 3 deze condensatietemperatuur berekend wordt op basis van één of meer van de voornoemde parameters. De eerste schake!ltemperatuur zorgt ar daarbij VOOr dat sen temperatuur van de geïnjecteerde olie zodanig is dat een temperatuur van het samengeperste gas aan een uitlaat van 19 het compressorelement zo laag mogelijk is zonder evenwel lager te worden dan de condensatietemperatuur van het samengeperste gas,

Dit wil bovendien zeggen dat de eerste sohakeltemperatuur 13 niet meer gebaseerd is op een worst-case-scenario, doch cp sen eigenlijke werkingstoestand van de compressorinrichting.

Hierdoor zal te allen tijde de olie tot de laagst mogelijke temperatuur gekoeld worden, zonder dat er risico ontstaat op condensaatvorming in de compressorinrichting.

Er is als gevolg hiervan ook geen of nauwelijks invloed meer van net energie-recuperatiesysteem op een uiteindelijke temperatuur van de gekoelde olie, aangezien een regeling van de eerste schakeltemperatuur cebeurt rekening houdende met een warmteafname door het energie- recuperatiesysteem.

Bovendien zal de olie altijd, dus ook bij opstart van de compressorinrichting of dergelijke, enkel door slechts één thermostaat moeten stromen, > Bi; voorkeur is de oliekoeler een koellucht-olie koeler,

Bij grotere voorkeur is de oliekoeler voorzien van een regelbare ventilator voor Het gensreren van een xoelluchtstroom voor het koelen van de cliekoeler.

Door de regelbare ventiilator kan een koeling van de olie door de oliekoeler geregeld worden,

Indien het energie-recuperatiesysteem niet in werking is, of een koelcapaciteit ervan wijzigt, kan hiercp ingespeeld worden door de regelbare ventilator gepast aan te sturen,

In eer praktische uitvoeringsvorm is de esrste elektronische = thermostaat voorzien van één of meer cliefiiters voor het filteren van de clie,

Aangezien de olie steeds door deze eerste elektronische thermostaat gaat onaïhankelijk van het feit of de olie gekceld moet worden of niet, zal de olie steeds gefilterd worden, zodar steeds gezuiverde olie naar de iniectie- leiding gaat.

Met ‘voorzien van één of meer oliefilters” wordt hier ook bedoeld dat sen behuizing van de eerste elektronische thermostaat voorzien is van oliefilters waardocrheen de clie kan stromen,

Voigers een voorkeurdragend kenmerk van de uitvinding is stroomafwaarts van hat energie-recuperatiesysteem en stroomopwaarts van de oliekseler, een tweede thermostaat 5 met een tweede schakelitemperatuur opgenomen in de olieleiding, waarbij de olieleiding vana de oliekceler terugloop: in de tweede thermostaat, vervolgens in de eerste elektronische thermostaat en tot slot uitmondt in een olie-injectieleiding, waarbij de tweede thermostaat geconfigureerd is om door omschakeling, op basis van een verschil tussen de tweede schakeltenperatuur en de temperatuur van de olie, de olie vanaf het energie- recuperatiesysteam ofwel in de oliskoeler ofwel rechtstreexs terug in de eerste elektronische thermostaat te sturen,

Met ‘de olie rechtstreeks terug in de eerste elektronische thermostaat sturen’ wordt hierbij bedoeld dat de olie terug in de eerste elektronische thermostaat wordt gestuurd zonder deze langs de oliekoeler en/of het energie- recuperatiesysteem te laten passeren,

In het geval dat het energie-recuperatiesysteem niet in werking is of de koelcapaciteit ervan wijzigt waardoor de olie niet genoeg gekoeld wordt, zal de tweede thermostsat ervoor zorgen dat de olie nog naar de oliekoeler gestuurd wordt voor verdere koeling,

Ook zal in dit geval bis opstart van 2er compressorinrichting of dergelijke voorzien van de koelinrichting volgens de uitvinding, wanneer er nog weinig of geen koeling van deze compressorinrichting of dergelijke nodig is, de olie enkel door de eerste thermostaat moeten stromen alvorens naar de olie-injectieleiding te worden gestuurd. Enkel indien er koeling modig is door de oliekoeler, zal de olie ook door de tweede thermostaat stromen,

De tweede schakeltemperatuur kan een standaard gekczen

Lemperatuursetting zijn, waarbij deze niet noodzakelijk hoger moet zijn dan de eerste schakeltemgeratuur en waarbij dus ock niet meer uitgegaan moet worden van een worst-case- scenaris.

De uitvinding betreft ook een plie-geïnjecteserde compressorinrichting voor het samenpersen van een gas, met als kenmerk dat zij voorzien is van een koelinrichting voor het koelen van olie volgens de uitvinding, waarbij de compressorinrichting voorzien is van een olie-geïnjecteerd compressorelement met olieafscheider voor het afscheiden van geïnjecteerde olie, wasrbij de olieafscheider in fiuidumverbinding verbonden is met het oliereservoir voor het afvoeren van de afgescheiden olie naar het vilereservoir en waarbij de olie-injectieleiding terug naar het compressorelement leidt voor het injecteren van olie in het compressorelement.

De voordelen van dergelijke compressorinrichting zijn gelijkaardig aan de hoger vermeldde voordelen van een koelinrichting voor het koelen van olie volgens de uitvinding.

/ BE2022/5756

Ten slotte betreft de uitvinding een werkwijze voor het regelen van een koelinrichting volgens één van de hierboven veschreven uitvoeringsvormen, daardoor gekenmerkt dat: - wanneer de voornoemde temperatuur van de olie hoger is dan de serste schake/!temperatuur, de eerste elektronische thermostaat de plie vanat het ciiereservoir in het energie-recuperatiesysteem stuurt; en - Wanneer de voornoemde temperatuur van de clie lager is 16 dan of gelijk is aan de eerste schakeltemperatuur, de eerste elektronische thermostaat de olie vanaf het cijereservoir rechstreeks naar de olie-injectieleiding stuvet.

Hierdoor passeert de olie enkel langs het energie- recuperatiesysteem en wordt de olie bijgevolg enkel gekoeld door het energie-recuperatiesysteem wanneer de tenperatuur van de olie te hoog is, dit wil zeggen wanneer de temperatuur van de olie hoger iz dan de eerste schakeltemperatuur.

Volgens sen voorkeurdragende kenmerk van de Werkwijze volgens de uitvinging stuurt de tweede thermostaat de olie vanaf het energie-recuperatiesvsteem - naar de oliekoeler wanneer de temperatuur van de olie hoger Le dan de tweede schakeltemperatuur; en — rechtstreeks terug naar de eerste elektronische thermostaat wanneer de temperatuur van de olie lager is dan de tweede schakeltemperatuur.

Hierdoor passeert de olie enkel langs de oliekoeler en wordt de ciie bijgevoig enkel gekoeld door de oliekoeler wanneer de temperatuur van de olie te hoog is, dit wil zeggen wanneer de temperatuur van de olie hoger is dan de tweede schakeltemperatuur.

Volgens een volgend = voorkeurdragend kenmerk van de werkwijze volgens de uitvinding is de koelinrichting voorzien in sen clie-geïnjecteerde compressorinrichting volgens de uitvinding, waarbij de eerste schakeltemperatuur noger gekozen wordt dan een waarde voor de temperatuur van de olie waarbij het samengeperste gas aan een uitlaat van het olie-geinjecteerde compressorelement zich op zijn condensatietemperatuur bevindt.

Op deze manier wordt de olie normaliter nooit zo hard gekoeld door de kcelinrichting dat condensaat gevormd zou worden aan de uitlaat van het compressorelement.

Om het risico op vorming van dit condensaat nog verder Le verlagen wordt de eerste schakeltemperatuur bij voorkeur gelijk gekozen aan de vcornoemde waarde vermeerderd met een cerste instelbare positieve veiligheidsmarge.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven van een koelinrichting voor het koelen van olie en clie-geïnjecteerde compressorinrichting voorzien van dergelijke koelinrichting volgens de uitvinding en een werkwijze voor het regelen van dergelijke koelinrichting volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekening, waarin: £iguur 1 schematisch een olie-geinjecteerde compressorinrionting weergeeft voorzien van sen koelinrichting volgens de uitvinding,

De in de figuur schematisch weergegeven olie-geïnjecteerde compressorinrichting 1 omvat een plie-geïnjecteerd 18 compressorelement 2 dat wordt aangedreven door sen aandrijving 3, in dit geval onder de vorm van een motor.

Het compressorelement 2 heeft een inlaat 4 voor samen te persen gas en een uitiaat 5 voor samengeperst cas, welke

L3 uitiaat 5 in fluidumverbinding aangesloten is op een olieafscheider 6 voor het afscheiden van geïnjecteerde olie,

De compressorinrichting 1 is verder voorzien van een koelinrichting 7 voor het koelen van olie, welke hoofdzakelijk een oliereservoir 8 omvat met daarop in finidumverbinding aangeslcten een olieleiding 9,

De olieafscheider 6 is in Éluidunverbinding met het cliereservoir & voor het afvoeren van de afgescheiden olie naar het ciiereservoir 8, In het oliereservolr 8 wordt de piie verzameld die door de olleafscheider 6 wordt algescheiden,

Het is in het kader van de uitvinding niet uitgesloten dat de olie-afscheider 6 en het ollereservoir 8 in hetzelfde ciieafscheidingevat voorzien zijn. Hierbij wordt het door het compressorelement 2 samengeperste cas samen met de geïnjecteerde olie bijvoorbeeld gedwongen on een vortexbeweging te maken in een bovenste gedeelte van het 3. pdiieafscheidingsvat, waardoor de geïnjecteerde clie door middel van een door de VOrtex veroorzaakte middeipuntviiedende kracht tegen een interne wand van het bovenste gedeelte van het olieafïscheidingsvat geslingerd wordt en aldus van het samengeperste gas wordt ij afgescheiden, Het bovenste gedeelte van het piieaïfscheidingevat doet bijgevolg dienst als olie- afscheider 6. De afgescheiden olie vloeit dan door zwaartekrachtwerking langs de interne wand maar het ciiereservoir 8 dat zich situeert in een onderste gedeelte van het oiieafscheidingsvat,

In de olieleiding 9 zijn een aantal componenten opgenomen, volgens de uitvinding zijn dit minstens:

ZU - een eerste elektronische thermostaat 10 met een eerste schakeltemperatuur: - een energie-recuperatiesysteem 11: en - sen oliekveler 12,

Het energie-recuperatiesysteem 11 is in het weergegeven voorbeeld een systeem om warmte uit de clie te onttrekken gebruik makende van een koelfluïdum dat doorheen het energie-recuperatiesysteem 11 stroomt.

De oliekosler 12 is in dit geval een koellucht-clie koeler en is voorzien van een ventilator 13. Dit zou echter ook een koelwarer-clie koeler kunnen zijn.

De ventilator 13 is in dit geval een ventilator met een regelbare snelheid, Het is in het kader van de uitvinding echter niet uitgesloten dat de ventilator 13 een ventilator met een vast toerental of vaste snelheid is.

De eerste elektronische thermostaat 10 is voorzien van in dit geval twee cliefilters 14. Het aantal oliefilters 14 is niet limitatief, dit wil zeggen dat er ook geen oliefilters 14 kunnen zijn, maar één oliefilter 14 of meer dan twee oilefiiters 14. De oliefilters 14 kunnen bijvoorbeeld ook elders in de koelinrichting 7 Of in de compressorinstallatie 1 voorzien zijn,

In het weergegeven voorbeeld is er bijkomend, maar niet essentieel tussen het energie-recuperatiesysteem 11 en de oliekoeler 12 een tweede thermostaat 15 toegevoegd.

Deze tweede thermostaat 15 is dit geval een mechanische thermostaat, maar dit zou ook een elektrische thermostaat

Kunnen zijn. in de olieleiding 59 is in dit geval dus achtereenvolgens opgenomer: - de eerste elektronische thermostaat 10 met de eerste schakeltemperatuur; - het energie-recuperatiesysteem 11;

== BE2022/5756 16 - de tweede Thermostaat 15 met de tweede schakeitemperatuur: « de cliekoeler 17. 3 De olieleiding % gaar vanaf de oliekoeler 12 terug in de tweede thermostaat 15, vervolgens in de eerste elektronische thermostaat 10 en mondt tot slot uit in een olie-injectisleiding 16,

Deze olierinjectisleiding 16 Leidt terug in het compressorelement 2, waarbij in dit geval de olie- injectieleiding 16 zich opsplitst in twee deelleidingen 17a, 175: een eerste desileiding 17a voor injectie van olie in de motor 3 en een tweede deelleiding 17b voor in*ectie van clie in een compressieruimte van het compressorelement 2 waarin het door het compressorelement Z aangezogen gas samengeperst wordt.

Er zal met andere woorden op minstens twee verschillende piaatsen in de compressorinrichting 1 olie geïnjecteerd kunnen worden.

De eerste elektronische thermostaat 10 zal door omschakeling, cp basis van een verschil tussen de eerste schakeltemperatuur en een temperatuur van de olie, de olie vanal het ciiereservoir € cÊwel in het energie- recuperatiesysteem 11 ofwel rechtstreeks in de olie- iniectieleiding 16 sturen.

De temperatuur van de olie kan bijvoorbeeld gemeten worden in de olieafacheider & ofwel bepaald worden op basis van sen temperatuur van het samengeperste gas gemeten aan de uitlaat 5 var het compressorelement Z of in de olieafscheider 6, In het laatste geval kan bijvoorbeeld aangenomen worden dat de temperatuur van de olie gelijk is aan de gemeten temperatuur van het samengeperste gas.

De temperatuur van de olie kan bijvoorbeeld ook gemeten worden in het oliereservoir 8,

Verder kan de temperatuur van de olie eventueel ook gemeten worden in de olie-injectieleiding 16 ofwel bepaald worden op basis van een temperatuur van de clie gemeten in de olie-injectieleiding 16. In dit laatste geval = wordt bijvoorbeeld de temperatuur van de ciie in de olieafscheider 6 of het oliereservoir 8 op een gekende wijze bepaald uit de gemerer temperatuur van de geïnjecteerde olie in de clie-injectieleiding 16, en wordt de serste schakeltemperatuur op een gewenste waarde voor de temperatuur in de olieafscheider 6 of het oliereservoir 8 genomen.

Deze eerste schakeltemperatuur is geen vaste temperatuur, maar een variabel instelbare waarde. Hoe deze eerste schakeltemperatuur bepaald wordt, zal hieronder in detail uitgelegd worden,

De tweede thermostaat 15 zal door omschakeling, op basis van een verschil tussen de tweede schakeltemperatuur en de temperatuur van de olie, de olle vanaf Het energie- recuperatiesysteem 11 ofwel in de oliekoeler 12 ofwel rechtstreeks terug in de eerste elektronische thermostaat 12 sturen,

In dit geval is deze tweede thermostaat 15 een mechanische thermostaat, waarbij de tweede schakeltemperatuur een vaste waarde is, Deze tweede schakeltemperatuur kan gelijk zijn aan of lager zijn dan de eerste schakeltemperatuur,

Aangezien de olie eerst door de eerste elektronische thermostaat 10 loopt, is het niet noodzakelijk meer om deze tweede schakeltemperatuur hoger Le kiezen dan de eerste schakeltemperatuur.

Hoe deze tweede schakeltemperatuur bepaald wordt, zal hieronder in detail uitgelegd worden.

De werking van de compressorinrichting 1 en de koelinrichting 7 voor het koelen van olle is zeer eenvoudig te begrijpen en als volgt,

Tijdens een opstartfase van de compressorinrichting 1, zal sen temperatuur van het samengeperste gas aan de uitlaat 5 lager liggen dan de condensatietemgeratuur van dit samengeperste gas.

De condensatietemperatuur wordt bepaald cp basis van onder andere een omgevingstemperatuur, een uitiaatdruk van het compressorelement z en een relatieve vochtigheid van het gas. 39 De relatieve vochtigheid van het gas is ofwel een veronderstelde worst-case relatieve vochtigheidswaarde voor het samengeperst gas van 100 %, oïwel een gemeten waarde voor een relatieve vochtigheid van het gas. In het laatste geval, kan de relatieve vochtigheid van het gas gemeten worden aan de iniaat 4 of aan de uitlaat 5 van het > compressorelement 2,

Het compressorelement Z zal voor een drukopbouw van het zangezogen gas en in het oliereservoir B zorgen, waardoor olie in het systeem rondgestuurd wordt.

Bij opstart van de compressorinrichting 1 is deze olie nog koud of koel.

Aangezien de temperatuur van het samengeperste gas aan de in uitlaat 5 tijdens de opstartfase lager ligt dan de condensatietemperatuur, dient deze temperatuur zo snel mogelijk hoger gebracht te worden,

De olie zal de eerste elektronische thermostaat 10 bereiken, waarbij deze de olie onmiddellijk rechtstreeks in de olierinjectieleiding 16 zal sturen, dit wil zeggen zonder de olie via het energie-recuperatiesysteem Ll te leiden, aangezien de temperatuur van de olie lager zal liggen dan de eerste schakeltemperatuur.

Deze eerste schakeltemperatuur wordt bepaald op basis de voornoemde condensatietemperatuur. Bij verandering van de condensatietemperatuur, zal deze eerste schakeltemperatuur

OOk Wijzigen.

Bij voorkeur wordt de eerste schakeltençeratuur gekozen juist boven de condensatietemperatuur, zodat de temperatuur aan de uitlaat 5 geregeld wordt zodat deze hoger is den de condensatietemperatuur, De eerste schakeltemperatuur wordt bijvoorbeeld 1°C, 2°C of 3°C hoger gekozen dan de condensgatietemperatuur.

Er wordt dus gewerkt met een instelbare offset of marge, waarbij bij de condensatietemperatuuvr een Lbepaaicde 19 veilligheidsoffset of -marge kan toegevoegd worden. Hierdoor kan rekening gehouden worden met een variatie van de koeling en/of efficiëntie van het compressorelement 2.

Hierbij dient wel opgemerkt: Le worden dat hoe hoger de veiligheidsoffsel of marge gekozen wordt, hoe lager een 13 efficiëntie van de compressorinrichting 1 zal zijn,

Bij doorgang door de eerste elektronische thermostaat 10 zal de olie doorheen de oliefilters 14 stromen, zodat alle vuil en andere verontreinigende partikels uit de olie verwijderd worden.

Tot zoiang de temperatuur aan de uitlaat 5 lager is dan de condensatietemperatuur, zal de eerste elektronische thermostaat 10 gesloten bliijven, dit wil zeggen, de olie niet naar het energie-recuperatiesysteem 11 sturen,

De olie wordt dan via de olie-injectieleiding 16 in het compressorelement 2 en/cË de motor 3 geïnjecteerd, en kont vervolgens samen met het samengeperst gas terecht in de

Dlieafscheider 6. De afgescheiden olie zal van daaruit naar het oliereservoir 8 gestuurd worden.

2l

De compressorinstallatie 1 zal tijdens de werking warmte genereren, waardoor de temperatuur aan de uitlaat 5 zal stijgen.

Op sen bepaald moment zal deze hoger worden dan de condensatietemperatuur.

Op dit ogenblik zal de temperatuur van de olie hoger zijn dan de eerste schakeltemperatuur, waardoor de eerste elektronische thermostaat 10 zal openen en de olie in het energie-recuneratiesysteem 11 zal sturen,

De olie zal gekoeld worden door het ensrgie- recuperatiesysteem 11, waarbij de onttrokken warmte verder nuttig gebruikt wordt voor bijvoorbeeld de verwarming van sanitair water of verwarmingstoepassingen.

De olie komt vervolgens terecht bij de tweede thermostaat 15. De tweede schaxeltenmperatuur van deze tweede thermostaat 15 wordt bijvoorbeeld bepaald op basis van een worst-case-conditie waar condensatie kan ontstaan, waarbij een veronderstelde worst-case condensatietemperatuur de tweede schakeltemperatuur is.

Deze worst-casercondensalietemperatuur wordt bepaald ten opzichte van een werkingsdruk van de compressorinrichting 1 en een ongevingstemperatuur,

Indien de olie voldoende afgekoeld is, zal de temperatuur van de olie lager liggen dan de tweede schakeltemperatuur.

De olie wordt dan door de tweede thermostaat 15 rechtstreeks teruggestuurgd in de eerste elektronische thermostaat 10, alwaar de olie doorheen de oliefilters 14 3 zal stromen om vervolgens in de olie-injectieleiding 16 te gaan.

De olie zal dus niet via de oliekoeler 12 passeren. 19 Indien zou blijken dat de temperatuur van de olie onvoldoende gezakt is, omdat het energie-recuperatiesysteem 11 niet voldoende kan koelen of zelfs helemaal niet in werking is, zal de tweede thermostaat 15 opengaan,

De oiie wordt nu via de oliekoeler 12 gestuurd en zal verder gekoeld worden om vervolgens weer in de tweede thermostaat 15 en de eerste elektronische thermostaat 10 gestuurd te worden.

Een koelcapaciteit van de cliekceler 12 kan geregeld worden op basis van een gewenste waarde voor de temperatuur van de olie,

De oliekoeler 12 is in dit geval een koellucht-olie koeler waarbij een koelluchtstroom wordt gegenereerd voor het zoelen van de oliekoeler 12 en waarbij de koelcapaciteit veredeld wordt door het aanpassen van een toerental van de regelbare ventilator 13 waarmee de cliekoeler 12 voorzien 18,

Na doorgang doorheen de oliefilters 14 van de eerste elektronische thermostaat 10, wordt de afgekoelde olie net zoals voorheen in de olie-injectieleiding 16 gestuurd.

Van daaruit wordt de olie naar het compressorelement 2 gestuurd om geïnjecteerd te worden.

De geïnjecteerde olie zal na doorgang doorheen het compressorelement 2 en/of de motor 3, zamen met het samengeperste gas terechtkomen in de olieaïfscheider 6, en van daaruit naar het oliereservoir 8 gestuurd worden.

Alhoewel in het hierboven beschreven voorbeeld, de tweede thermostaat 15 sen mechanische thermostaat is, is het niet uitgesloten dat de tweede thermostaat 15 een elektronische thermostaat is,

De tweede schaxeltemperatuur kan dan geregeld worden op basis van de eerste schakeitemperatuur, de condensatietemperatuur van het samengeperste gas of een combinatie van twee of meer van de voornoemde en/of andere parameters op basis waarvan de eerste schakeltemperatuur gekozen xan worden.

In het weergegeven voorbeeld van Eiguur 1 zijn twee thermostaten 10, 15 weergegeven, Volgens de uitvinding is net mogelijk dat enkel de eerste elektronische thermostaat 10 aanwezig is en dat er geen tweede thermostaat 15 is,

In dit geval zullen het energie-recuperatiesysteem 11 en de © = À oiiekoeler 12 in serie in de olieleiding 9 geplaatst zijn en zal de olieleiding 3 vanaf de oliekoeler 12 naar de eerste elektronische thermostaat 10 gaan.

In dergelijk geval is bij voorkeur de ventilator 13 van de 3 oliekoeler 12 regelbaar, i.e, de snelheid of het toerental kan geregeld worden,

Indien de oliekoeler 12 een koelwatercolie koeler is, kan bij voorkeur het debiet en/of de temgeratuur van het koelwater geregeld worden.

De sturing van de ventilator 13 kan gebeuren op basis van de temperatuur van de olie, de koelcapaciteit van het energie-recuperatiesysteem ll, de eerste schakeltemperatuur en/of de condensatietemperatuur van het samengeperste gas.

Deze regeling kom: in wezen meer op een regeling gelijkaardig aan de regeling van de tweede thermostaat 15 op basis van de voornoemde tweede schakeltemperatuur.

Wanneer gebruik gemaakt wordt van een ventilator 13 met regelbare snelheid, kan deze eveneens een nakoeler 18 van de cliie-geïlnjecteerde compressorinrichting 1 voor het samengeperste gas koelen.

Dergelijke nakoeler 18 wordt stroomafwaarts van de olie- afscheider 6 geplaatst, en is in figuur 1 in stippeliijn weergegeven,

De ventilator 13 moet dan deze nakoeler 18 koelen en zal in dit gevai dus geregeld worden om voor voldoende nakoeling van het samengeperste gas te zorgen, maar door gebruik van

_ BE2022/5756 22 de xoelinrichting 7 zal het mogelijk zijn om toch de olietemperatuur ook te regelen,

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als & voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een koelinrichting voor het koelen van olie en oliergeinjecteerde compressorinrichting voorzien van dergelijke koelinrichting volgens de uitvinding kunnen in allerlei vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden,

Claims

Conclusies,

l.- Koelinrichting voor het koelen van olie, daardoor 3 gekenmerkt dat de koelinrichting {7) een oliereservoir (8) omvat met daarop in fiuïdumverbinding aangesloten een olieleiding {9}, waarbij in de ciieleiding {9} achtereenvolgens is opgenomen: - een eerste elektronische thermostaat (10) met een eerste schakeltemperatuur; - een energie-recuperatiesysteem {11}; - een cliekoceler (12): waarbij de olieleiding (5) vanaf de oliekoeler (12) terugisopt naar de zeerste elektronische thermostaat (10) en is vervolgens naar een olierinjectieleiding {16}, waarbij de serste elektronische thermostaat {103 geconfigureerd is om door omschakeling, op basis van een verschil tussen de eerste schakeltemperatuur en een temperatuur van de olie, de olie vanaf het clilereservoir (8) ofwel in het energis-recuperatiesysteem {li} te sturen en in de oliekoeler {12} te kunnen sturen ofwel rechtstreeks in de olie-iniectieleidino (16) te sturen,

2.7 Koelinrichting volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de oliekoeler (12) een koellucht-olie koeler is,

3. Koelinrichting volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de oliekoeler (12) voorzien is van een regelbare ventilator {13} voor het genereren van een koelluchtstroom voor het koelen van de oliskoeler {12}.

&.= Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, daardocor gekenmerkt: dat de eerste elektronische thermostaat {10} voorzien is van één of meer cliefilters {14} voor het filteren van de olies, Dem Koeiinrichting voigens één van de voorgaande conciusies, daardoor gekenmerkt dat stroomafwaarts van het energie-recuperatiesysteem (11) en stroomopwaarts van de oliekoeler (12), een tweede thermostaat (15) met een tweede schakeitemperatuur is opgenomen in de olieleiding {98}, waarbij de olieleiding {9} vanaf de oliekoeler (12) terugloopt in de tweede thermostaat {15}, vervolgens in de cerste elektronische thoermostaat (103 en tot slot uitmondt in de olie-injectieleiding {16}, waarbij de twesde thermostaat {15} geconfigureerd is cm door omschakeling, op basis van een verschil tussen de tweede schakeltemperatuur en de temperatuur van de olie, de olie vanaf het energie- recuperatiesysteem (11) ofwel in de oliskoeler (12) ofwel rechtstreeks terug in de eerste elektronische thermostaat {10} te sturen,

S.- Koelinrichting volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat de tweede thermostaat (15) sen elektronische thermostaat is,

J.T Koelinrichting volgens conclusie 5 of 6, daardoor gekenmerkt dat de eerste schakeltemperatuur gelijk is aan of hoger is dan de tweede schakeltemperatuur.

B. Ciie-geïnjecteerde compressorinrichting VOOr het samenpersen van een gas, daardoor gekenmerkt dat zij voorzien is van een koelinrichting (7) voor het koelen van olie volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de compressorinrichting (13 voorzien is van een olie- geïnjecteerd compressorelement (2) met olieafscheider {5} 3 voor het aïscheiden van geïnjecteerde olie, waarbij de clieaïfscheider {6} in fluidumverbinding verbonden is met het oliereservoir (8) voor het afvoeren van de afgescheiden olie naar het oliereservoir (8) en waarbij de olie- injectieleiding (16) terug naar het compressorelement (2) id leidt voor het injecteren van olie in het compressorelement (2). 3,- Olie-geïnjecteerde compressorinrichting volgens conclusie 8, daardcor gekenmerkt dat de eerste LE schakeltemperatuur hoger ligt dan sen waarde voor de voornoemde Lenperatuur van de olie waarbij het samengeperste gas aan een uitlaat {5} van het olie- geïnjecteerde compressorelement {2} zich on zijn condensatietemperatuur bevindt,

L1G.- Olie-geïinjecteerde compressorinrichtina voigens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat de eerste schakeitemperatuur gelijk is aan de voornoemde waarde vermeerderd met een instelbare positieve veiligheidsmarge.

il. Werkwijze voor het regelen van een koelinrichting volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot 7, daardoor gekenmerkt dat: - wanneer de voornoemde temperatuur van de olie hoger is dan de eerste schakeltemperatuur, de eerste elektronische thermostaat (10) de olie vanaf het oliereservoir {B} in het energie-recuperatiesysteem {11} stuurt; en = wanneer de voornoemde temperatuur van de olie lager is dan of gelijk is aan de eerste schakeltemperatuur, de cerste elektronische thermostaat (10} de olie vanaf het ocliereservoir (8) rechtstreeks naar de cliie- injectieleiding {16} stuurt.

12.- Werkwijze volgens conclusie 11 voor het regelen van 12 een koelinrichting volgens één van de voorgaande conciusies 5 tot 7, daardoor gekenmerkt dat: - wanneer de voornoemde temperatuur van de olie hoger is dan de tweede sohakeltemperatuur, de Lweede thermostaat (15) de olie vanaf net energie- recuperatiesysteem (il) naar de aliskoeler (123 stuurt: en - wanneer de voornoemde temperatuur van de olie lager is dan of gelijk is aan de tweede schakeltemperatuur, de tweede thermostaat (15) de olie vanaf het energie- recuperatiesysteem (11) rechtstreeks terug naar de eerste elektronische thermostaat {10} stuurt.

13.- Werkwijze voigens conclusie 12, daardoor gekenmerkt dat de cerste schakeltemperatuur gelijk aan of hoger dan de tweede schakeltemperatuur gekozen wordt.

1à.- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 11 tot 13, daardoor gekenmerkt dat de koelinrichting (7) voorzien is in een olie-geïin{ecteerde compressorinrichting (1) volgens één van de voorgaande conclusies 8 tot 10, waarbij de eerste schakeltemperatuur hoger gekozen wordt dan sen waarde voor de voornoende temperatuur van de olie waarbij het samengeperste gas aan sen uitlaat (5) van het oliergeinjecteerde compressorelement {2} zich op zijn condensatietemperatuur bevindt. 15,- Werkwijze volgens conclusie 14, daardoor gekenmerkt dat de eerste schakeltemperatuur gelijk gekozen wordt aan de voornoemde waarde vermeerderd met een eerste instelbare positieve veiligheidsmarge. 16,- Werkwijze volgens conclusie 14 of 15, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde condensatietemperatuur bepaald wordt op basis van - sen werkingsdruk van het samengeperste gas aan de uitlaat (5) van het D iie-geïinjecteerde compressorelement (2): - een ongevingstemperatuur in een omgeving van de comnpressorinrichting {1}; en - een veronderstelde worst-case relatieve vochtigheidswaarde voor het samengeperste gas van 109 & of een gemeten waarde voor een relatieve vochtigheid van het gas.

17.- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 14 tot 16, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde temperatuur van de ciie gemeten wordt in de olieafscheider (6) of dat de voornoemde temperatuur van de ciie bepaald wordt op basis van een temperatuur van het samengeperste gas gemeten aan de uitlaat (5} van het compressorelement (2) of in de olieafscheider (6).

18.- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 11 tot 16, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde temperatuur van de olie gemeten wordt in het oliereservoir (8). i3,- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 11 tot 16, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde temperatuur van de olie gemeten wordt in de olierinjectieleiding (16) of bepaald wordt op basis van een temperatuur van de olie *Q gemeten in de olie-injectieleiding (16). 20,- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 11 tot 19, daardoor gekenmerkt dat een koelcapaciteit van de oliekoeler (12) geregeld wordt op basis van een gewenste waarde voor de voorncemde temperatuur van de olie.

21.- Werkwijze volgens conclusie 20, daardoor gekenmerkt dat de oliekceler (12) een koeilucht-olie koeler is waarbij een koeiluchtstroom wordt gegenereerd voor het kcelen van de oliekoeler (12) en de koelcapaciteit geregeld wordt door het aancassen van een Loerental van een regeibare ventilator (13) waarmee de oliekoeler {12} voorzien is.