FR2616524A1 - Procede de fonctionnement d'un systeme de transport refrigere ayant un compresseur a six cylindres - Google Patents

Abstract

Ce procédé concerne le fonctionnement d'un système de transport réfrigéré ayant un compresseur à six cylindres et un moteur principal pouvant fonctionner à faible et à grande vitesses. En-dessous d'une température de point de réglage 100, la capacité de chauffage du système est commandée, à faible vitesse du compresseur, par l'étape 127 de décharge des cylindres du compresseur, et par l'étape 129 de recharge des cylindres du compresseur. Une élévation de la température de l'espace utile au-dessus d'une température de point de réglage 106 commande la capacité de refroidissement par une combinaison d'étapes alternatives 135, 137, 139, 141 et 143, qui peuvent changer ou non le nombre de cylindres chargés du compresseur, et peuvent changer ou non la vitesse du compresseur, en se basant sur deux événements prédéterminés de déclenchement qui sont fonction de l'évolution de la température de l'espace utile par rapport aux périodes de temps 136 et 142, d'une température 106 de point de réglage et d'une température 108 au-dessus du point de réglage, et qui est normalement associée à un changement de vitesse du compresseur.

Description

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PROCEDE DE FONCTIONNEMENT D'UN SYSTEME

DE TRANSPORT REFRIGERE

AYANT UN COMPRESSEUR A SIX CYLINDRES

L'invention se rapporte d'une -façon générale à des systèmes de transport réfrigérés, tels que les remorques, les camions et les conteneurs, et plus spécifiquement à un procédé nouveau et perfectionné de fonctionnement d'un système de transport réfrigéré

ayant un compresseur à six cylindres.

Les systèmes de transport réfrigéré de la technique antérieure commandent habituellement la température d'un espace utile par des processus ou modes de refroidissement et de chauffage par gaz chauds, respectivement au-dessus et en-dessous d'une température de réglage prédéterminée. Un relais à réponse rapide peut fonctionner à des temperatures prédéterminées, au-dessus et en-dessous d'un point de réglage, pour commander la modification de la vitesse du compresseur entre deux vitesses qui sont communément appelées

grande vitesse et faible vitesse.

Pendant le processus de refroidissement, la production du compresseur est dirigée par l'intermédiaire d'un dispositif approprié de soupapes ou valves, tel qu'une soupape à trois voies, ou deux soupapes séparées, à travers un circuit de réfrigération qui comporte un condenseur, un réceptacle, une soupape de détente, un évaporateur, et habituellement un récipient -2- accumulateur. Pendant un processus de chauffage, qui comporte des cycles de chauffage pour commander le point de réglage, ainsi que des cycles de chauffage dans des buts de dégivrage, la production de gaz chauds du compresseur est dirigée par l'intermédiaire du dispositif de soupapes dans un circuit de réfrigération, qui comporte seulement un évaporateur et un accumulateur. La charge de la source de force motrice ou moteur principal traduit la pression d'évaporation pendant le processus de refroidissement, et la pression de décharge des gaz du compresseur pendant le processus de chauffage. La soupape de détente, qui limite la pression d'aspiration pendant un processus de refroidissement, est mise hors circuit pendant un processus de chauffage, et n'est alors pas disponible pour limiter la pression d'aspiration. Une vanne papillon pour la pression d'aspiration, également appelée régulateur de pression de carter, est habituellement prévue dans la ligne d'aspiration pour régler la quantité de réfrigérant retournant au compresseur, ce qui, à son tour, limite la pression d'aspiration et la charge du moteur principal pendant

le processus de chauffage du système.

La vanne papillon a l'inconvénient d'être toujours dans un circuit actif de réfrigération, y compris pendant le processus de refroidissement quand des pressions plus fortes de décharge du compresseur peuvent

être tolérées sans surcharger le moteur principal.

La réduction de pression provoquée par la vanne papillon durant un processus de refroidissement limite ainsi la capacité de refroidissement, et contribue de façon significative au coût du système. De même, des vannes papillon ayant un débit approprié pour être utilisées avec des compresseurs à six cylindres de grande capacité -3- donnent une chute de pression anormalement élevée et par 'conséquent indésirable. Un dispositif de coupure à haute pression sensible à la pression de départ pour terminer un processus de chauffage pourrait être utilisé à la place d'une vanne papillon pour la pression d'aspiration, mais ceci entraîne sans nécessité des

cycles du système entre deux processus.

Les processus de refroidissement à grande vitesse et de chauffage à grande vitesse des systèmes de transport réfrigéré selon la technique antérieure sont normalement requis pour les buts suivants: - a) fournir une chute rapide de température dans l'espace utile lors du démarrage initial du système; - b) augmenter la capacité de chauffage pour prévenir le gel d'un chargement périssable dans l'éventualité de températures ambiantes basses; et

- c) fournir un cycle rapide de dégivrage.

Le fonctionnement à grande vitesse augmente de toute manière la consommation de carburant et la charge du moteur principal, et devrait être évité afin d'augmenter l'efficacité du système, à moins qu'il

n'y ait pas une autre solution valable.

Ainsi, il serait souhaitable de fournir un procédé nouveau et perfectionné de fonctionnement d'un système de transport réfrigéré ayant un compresseur à six cylindres, qui fournisse une capacité maximale de refroidissement, sans le risque de surcharger le compresseur et le moteur principal pendant un cycle de chauffage ou de dégivrage, qui limite la charge du moteur principal en fonctionnant toujours avec le plus petit nombre possible de cylindres de compresseur en charge, dans n'importe quel processus donné de chauffage ou de refroidissement, et qui limite -4- la durée du temps pendant lequel le système fonctionne

à grande vitesse.

En résumé, la présente invention est un procédé nouveau et perfectionné de fonctionnement d'un système de transport réfrigéré ayant un compresseur à six cylindres, pouvant fonctionner à l'une des grande et faible vitesse sélectionnées, et qui a des cylindres pouvant être mis en charge de façon sélective en trois étapes, de telle sorte que la capacité des six cylindres puisse être sucessivement réduite à quatre et à deux cylindres, et vice versa. Le procédé nouveau et perfectionné réduit le temps de fonctionnement pendant lequel le système agit en fonctionnant à grande vitesse, en éliminant l'option de la grande vitesse des processus de chauffage et de dégivrage. La capacité de chauffage est commandée entièrement par la charge et la décharge des cylindres du compresseur. Le temps de fonctionnement à grande vitesse est réduit pendant un processus de refroidissement, sans entraver l'efficacité du système, en retardant le passage à la grande vitesse dans certaines conditions de fonctionnement; et quand le fonctionnement à grande vitesse est considéré comme nécessaire, en liant toujours la grande vitesse à la capacité maximale de refroidissement des six cylindres, afin de réduire rapidement la température de l'espace utile jusqu'au point o le système passera

au fonctionnement à faible vitesse.

De façon plus spécifique, le procédé nouveau et perfectionné fonctionne à pleine capacité de refroidissement à six cylindres et à grande vitesse lors de la chute initiale de température de l'espace utile, jusqu'à ce que l'espace utile atteigne une différence prédéterminée de température au-dessus -5- du point de réglage. Un relais de grande vitesse est alors désexcité pour déclencher le fonctionnement à faible vitesse, et un solénoïde de décharge est excité pour réduire la capacité de refroidissement en déchargeant deux cylindres du compresseur. Si la température tombe en-dessous du point de réglage, un relais thermique est excité pour déclencher un processus de chauffage, et un second solénoïde est excité pour réduire encore davantage la capacité en

déchargeant deux autres cylindres du compresseur.

Si la température devait continuer à descendre, indiquant une capacité inadéquate de chauffage, l'un des solénoïdes de décharge serait déclenché à une différence prédéterminée de température en-dessous du point de réglage, afin de charger deux cylindres supplémentaires du compresseur. Le fonctionnement avec quatre cylindres et à faible vitesse fournira une capacité adéquate de chauffage, même dans les conditions ambiantes les plus sévères, ainsi qu'un cycle efficace et rapide de dégivrage. Ainsi, ni le fonctionnement à grande vitesse, ni la pleine capacité du compresseur ne sont utilisés pendant un cycle de

chauffage ou de dégivrage.

Au moment o la température de l'espace utile tombe en-dessous du point de réglage, un solénoïde de soupape de déversement est mis en service, et reste en service jusqu'à ce que la température de l'espace utile s'élève au-dessus du point de réglage. Si la pression de refoulement du compresseur dépasse une valeur prédéterminée tandis que le solénoïde de soupape de déversement est en service, c'est-à-dire pendant un cycle de chauffage ou de dégivrage, le solénoïde de soupape de déversement fonctionne pour ouvrir une soupape et déverser les gaz chauds du compresseur -6- dans le condenseur. Ainsi, la pression de refoulement est réduite, ainsi que la charge du moteur principal, sans la nécessité d'utiliser une coûteuse vanne papillon d'aspiration, laquelle a également l'inconvénient d'influer d'une façon nuisible sur le fonctionnement

pendant un processus de refroidissement.

Quand la température de l'espace utile s'élève pendant le processus de chauffage avec quatre cylindres, le processus de chauffage avec quatre cylindres et à faible vitesse est remplacé par un processus de

chauffage avec deux cylindres et à faible vitesse.

Si la température continue de monter et si la température du point de réglage est dépassée, le système change pour un processus de refroidissement tout en conservant un fonctionnement avec deux cylindres et à faible vitesse. Simultanément avec le passage du processus de chauffage au processus de refroidissement, une minuterie est activée. Si la température de l'espace utile redescend en-dessous du point de réglage avant d'atteindre le point de commutation de la faible vitesse à la grande vitesse, et avant l'expiration de la période de temps, le système revient simplement à un processus de chauffage, en conservant encore un fonctionnement avec deux cylindres et à faible vitesse. Les deux évènements suivants, à savoir le dépassement de la période de temps de la minuterie, ou le fait que soit atteint le point de différence de température pour passer de la faible vitesse à la grande vitesse, quel que soit le premier de ces deux évènements se produisant avant de ramener la température au point de réglage, auront pour conséquence d'augmenter la capacité de refroidissement en chargeant deux cylindres additionnels du compresseur. Le fonctionnement à grande vitesse est permis seulement après que l'une de ces deux -7- conditions de permutation se soit produite. Si la température est ramenée au point de réglage avant que se produise la condition restante de permutation, le système ne passera pas au fonctionnement à, grande vitesse. Si la condition restante de permutation se produit alors que la température de l'espace utile est au- dessus du point de réglage, deux cylindres additionnels du compresseur sont alors chargés, pour porter à six le nombre de cylindres chargés, et le solénoïde de grande vitesse est actionné pour commuter

le moteur principal sur la grande vitesse.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres avantages et utilisations de celle-ci seront plus facilement

apparents en considérant la description détaillée

suivante d'exemples de réalisations, avec l'aide des dessins annexés, dans lesquels: - La figure 1 est un diagramme schématique de conduites d'un système de transport réfrigéré, construit et disposé pour appliquer le procédé nouveau et perfectionné de l'invention; - La figure 2 est un diagramme électrique schématique illustrant comment divers éléments: solénoïdes, soupapes, relais et commutateurs de pression sont connectés et fonctionnent selon le procédé de l'invention; et - La figure 3 est un diagramme qui illustre les différents processus ou modes de fonctionnement du procédé nouveau et perfectionné, les processus pour abaisser et élever les températures de l'espace utile étant d'une façon générale indiqués respectivement

le long des côtés gauche et droit du diagramme.

On se réfère maintenant aux dessins, et en particulier à la figure 1 qui montre un diagramme schématique

2616524-

-B- - de tuyauteries d'un système 14 de transport réfrigéré qui peut être utilisé pour appliquer les procédés nouveaux et perfectionnés de l'invention. Dans le

but de limiter la description de ce qui est nécessaire

pour comprendre l'invention, le brevet US-A-4.325.224

est mentionné à titre de référence.

Le système 14 de transport réfrigéré peut être monté par exemple sur une paroi isolée 16 d'un camion, une remorque ou un conteneur, ou bien être adjacent à cette paroi, la paroi 16 ayant des surfaces extérieure 18 et intérieure 19. La surface intérieure 19 est adjacente à une zone 20 dont la température est conditionnée, cette zone étant également appelée l'espace utile. Le système 14 de transport réfrigéré a un circuit fermé de fluide réfrigérant, qui comporte un compresseur 28 entraîné par un moteur principal, tel qu'un moteur à combustion interne, représenté d'une façon générale par le contour en pointillés 30. Les orifices de décharge du compresseur 28 sont connectés à un orifice d'entrée d'une soupape 32 à trois voies par l'intermédiaire d'une soupape 34 de service de décharge et d'une conduite de gaz chauds ou ligne 36. Les fonctions de la soupape 32 à trois voies, qui a des positions de chauffage et de refroidissement pour le démarrage des processus de chauffage et de refroidissement du système 14 respectivement, peuvent être fournies par deux soupapes

séparées, si cela est souhaité.

Dans la position de refroidissement de la soupape 32 à trois voies, l'un des orifices de sortie de la soupape 32 à trois voies est connecté au côté entrée d'un serpentin 38 de condenseur. Le côté sortie du serpentin 38 de condenseur est connecté à un réservoir -9- de. réception par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour de condenseur CVl, qui permet l'écoulement de fluide seulement dans le sens de la sortie. du serpentin 38 de condenseur vers le réservoir 40 de réception. Une soupape 44 de sortie sur le réservoir de réception est connectée à un échangeur 46 de chaleur par l'intermédiaire d'une - conduite 42 qui

comporte un déshydrateur 48.

Le réfrigérant liquide, venant de la conduite 42 de liquide, continue par un serpentin dans l'échangeur 46 de chaleur jusqu'à une soupape 50 de détente fonctionnant à une pression maximale. L'orifice de sortie de la soupape 50 de détente est connecté au côté entrée du serpentin 52 d'un évaporateur, et la sortie du serpentin 52 de l'évaporateur est connectée à un réservoir fermé 54 d'accumulation par l'échangeur 46 de chaleur. La soupape 50 de détente est commandée par un bulbe thermique 56 de soupape de sécurité et une conduite 58 d'équilibrage. Comme le montre la figure 1, le serpentin 52 de l'évaporateur est situé

dans l'espace utile.

Le réfrigérant gazeux dans le réservoir 54 d'accumulation est dirigé vers un orifice d'aspiration du compresseur 28 par l'intermédiaire d'une conduite

d'aspiration et d'une soupape 62 sur cette conduite.

On pourra remarquer qu'il n'a pas été utilisé de vanne

papillon d'aspiration.

Dans la position de chauffage de la soupape 32 à trois voies, une conduite 66 de gaz chauds s'étend depuis un second orifice de sortie de la soupape 32 à trois voies jusqu'au côté entrée- du serpentin 52 de l'évaporateur par l'intermédiaire d'un réchauffeur -10- 68 de dégivrage, cette conduite 66 constituant une dérivation de la soupape 50 de détente. Une conduite 67 de pressurisation s'étend depuis la conduite 66 de gaz chauds jusqu'au réservoir 40 de réception par l'intermédiaire d'un clapet 69 anti-retour de dérivation et une soupape 71 de dérivation, afin de pressuriser le réservoir 40 et refouler davantage de réfrigérant liquide dans le système pendant un processus de chauffage. La soupape 32 à trois voies est commandée par la pression obtenue du côté entrée du compresseur 28 par l'intermédiaire d'une conduite 70, qui comporte une électrovanne pilote PS normalement fermée. Quand l'électrovanne PS est fermée, la soupape 32 à trois voies est sollicitée par un ressort vers la position de refroidissement, pour diriger les gaz chauds et à haute pression venant du compresseur 28 vers le serpentin 38 du condenseur. Le serpentin 38 du condenseur soutire la chaleur des gaz et condense les gaz en un liquide à plus faible pression. Quand le serpentin 52 de l'évaporateur nécessite un dégivrage, et également quand un processus de chauffage est requis pour maintenir le point de réglage sélectionné par un thermostat, l'électrovanne pilote PS est ouverte et la pression du compresseur met la soupape 32 à

trois voies dans sa position de chauffage.

La soupape 50 de détente fonctionnant à une pression maximale limite la puissance requise pour entraîner le compresseur 28 pendant un processus de refroidissement. La puissance requise pour entraîner le compresseur 28 est limitée pendant un processus de chauffage par un limiteur 72 de débit de gaz chauds sur la conduite 66 de gaz chauds qui relie la soupape -11- 32 à trois voies au réchauffeur 68 de dégivrage, et par une conduite 74 de dérivation entre la conduite 36 de gaz chauds et l'entrée du condenseur 38. La conduite 74 de dérivation comporte une soupape DPV actionnée par un solénoïde et normalement fermée, cette soupape étant déclenchée seulement pendant un processus de chauffage, et étant actionnée par un manostat 76 de soupape de déversement, monté dans la tubulure de décharge du compresseur. Le manostat 76 de soupape de déversement peut, par exemple, être réglé pour fermer ses contacts à 2. 068 kPa (300 psi),

et les ouvrir à 1.379 kPa (200 psi).

Deux manostats supplémentaires 78 et 80 normalement ouverts sont également disposés pour contrôler la pression de décharge du compresseur, dans le but de permettre le fonctionnement des premier et second solénoïdes US1 et US2 d'électrovannes de décharge (voir figure 2) seulement si la pression de décharge du compresseur excède des valeurs prédéterminées au moment o des cylindres de compresseur sont sélectionnés pour être déchargés par excitation de leur solénoïde

d'électrovanne de décharge associée.

La figure 2 est un diagramme schématique électrique du système 14 de transport réfrigéré, et représentant seulement les éléments de la commande de réfrigération

qui sont nécessaires à la compréhension de l'invention.

Une batterie 82 est connectée pour distribuer de l'énergie à une paire de conducteurs 84 et 86 par l'intermédiaire d'un interrupteur 88. Un thermostat , également appelé module de commande de température

TCM, est connecté entre les conducteurs 84 et 86.

Le thermostat 90 comporte un capteur 92 de température qui est disposé dans un local à température commandée, -12- c'est-à-dire dans l'espace utile 20. Le thermostat comporte également un relais thermique 1HK et un relais 2KH de grande vitesse, qui fonctionnent à des températures prédéterminées par rapport à un point de réglage de température, lequel est habituellement réglé à la main pour sélectionner la température désirée

dans l'espace utile.

La figure 3 est un diagramme qui représente la séquence au cours de laquelle les relais 1K et 2K, ainsi qu'un relais CR de commande et certains solénoides, fonctionnent pour abaisser ou monter les températures dans l'espace utile 20. La séquence pour un abaissement de la température descend le long du côté gauche du diagramme, et la séquence pour une élévation de la

température monte le long du côté droit du diagramme.

Une flèche dirigée vers le haut indique que le relais associé est excité, et une flèche dirigée vers le

bas indique que le relais associé est désexcité.

Le relais thermique 1K sélectionne un processus de refroidissement quand il est désexcité, et un processus de chauffage quand il est excité. Le relais 1K comporte un contact lK-l normalement ouvert et un contact 1K-2

normalement fermé.

Le relais 2K de vitesse, quand il est excité, sélectionne normalement la "grande vitesse" pour le moteur principal 30, telle que 2.200 tours/minute, et la "faible vitesse" quand il est désexcité, telle que 1. 400 tours/minute, mais l'effet du relais 2K de vitesse, excité et désexcité, a été modifié compte tenu des enseignements acquis grâce à la présente invention, comme ceci sera décrit plus loin. Le relais de vitesse a un contact 2K-1 normalement ouvert et -13-

un contact 2K-2 normalement fermé.

Le relais de commande- CR comporte un contact -CR-1 normalement fermé et deux contacts CR-2 et CR-3 normalement ouverts. Le relais de commande CR est actionné par une minuterie 94, telle que le modèle

FC 119 de la société Syracuse Electronic Corporation.

La fermeture du contact lK-l normalement ouvert du relais thermique 1K, ou la fermeture d'un contact D-1 normalement ouvert d'un relais de dégivrage (non représenté sur la figure) excitera le relais de commande CR et met en service la minuterie 94. Le contact CR-3 normalement ouvert du relais de commande CR est connecté pour fermer et garder fermé le relais CR par l'intermédiaire d'un contact interne fermé dans la minuterie 94, qui reste fermé jusqu'à ce que la période de temps de la minuterie 94 soit déclenchée et ait expiré. Le contact interne fermé de la minuterie 94 s'ouvre alors pour désexciter ou faire retomber le relais CR. Le relais 1K-2 normalement fermé du relais thermique est connecté à la minuterie 94 de telle sorte que la fermeture du contact 1K-2, après la mise en service de la minuterie 94 par la fermeture du contact lK-l, active 1> minuterie 94. Ainsi, l'excitation du relais thermique 1K pour déclencher la commutation du système 14, en le faisant passer du processus de refroidissement au processus de chauffage, met en service la minuterie 94 en fermant le contact lK-l et en ouvrant le contact 1K-2; et la retombée du relais thermique 1K, qui déclenche le retour du système 14 au processus ou mode de refroidissement, active la période de temps de la minuterie 94 en ouvrant le contact lK-l et en fermant le contact 1K-2. La fermeture du contact lK-l excite également le relais de commande CR, qui reste ensuite -14- sous tension jusqu'à ce que la minuterie 94 soit activée

et que la période de temps soit expirée.

Un solénoïde TS de l'électrovanne papillon est connecté entre les conducteurs 84 et 96 par l'intermédiaire du contact 2K-l, normalement ouvert et monté en série, du relais de vitesse 2K, et du contact CR-1 normalement fermé du relais de commande CR. Quand le solénoïde TS de l'électrovanne papillon TS est excité, il pousse le papillon du moteur 30 vers la position de la grande vitesse, et quand le solénoide TS de l'électrovanne papillon cesse d'être excité, il ramène le papillon

vers la position de la faible vitesse.

Le solénoide d'électrovanne pilote PS est connecté entre les conducteurs 84 et 86 par l'intermédiaire du contact D-1 normalement ouvert du relais de dégivrage, le relais est excité pour déclencher une opération de dégivrage du serpentin 52 de l'évaporateur, et du contact lK-l normalement ouvert du relais thermique 1K, les contacts D-1 et lK-l étant montés en parallèle. Quand le solénoïde d'électrovanne pilote PS cesse d'être excité, il sélectionne la position de refroidissement de la soupape 32 à trois voies, et quand il est excité, il sélectionne la position

de chauffage de la soupape à trois voies.

La soupape DPV de déversement actionnée par électrovanne et montrée en figure 1 est connectée entre les conducteurs 84 et 86 par l'intermédiaire du monostat 76 et des mêmes contacts D-1 et lK-l montés en parallèle, qui connectent le solénoïde d'électrovanne pilote PS au conducteur 84. Ainsi, la soupape DPV de déversement n'est mise en service que seulement pendant un cycle de chauffage ou de dégivrage, et g 15- elle ne sera activée que pendant un tel cycle de chauffage ou de dégivrage seulement quand le manostat 76 se ferme lorsqu'une valeur prédéterminée de la

pression de refoulement du compresseur est atteinte.

Le premier solénoide USl de soupape de décharge est connecté entre les conducteurs 84 et 86 par l'intermédiaire du contact 2K-2 normalement fermé du relais 2K de vitesse et du manostat 78. Ainsi, le solénoide USl de soupape de décharge peut être excité seulement pour décharger deux cylindres du compresseur quand la pression de refoulement du compresseur excède la pression qui fermera le manostat

78, et le relais de vitesse 2K cesse d'être excité.

Le second solénoïde US2 de soupape de décharge est connecté entre les conducteurs 84 et 86 par l'intermédiaire du contact CR-2 normalement ouvert et du commutateur 80 commandé par pression. Ainsi, le solénoïde US2 de soupape de décharge peut être excité seulement pour décharger deux autres cylindres du compresseur quand la pression de refoulement du compresseur excède la pression qui fermera le manostat

, et le relais de commande CR est excité.

Le fonctionnement du système 14 de transport réfrigéré sera maintenant décrit en utilisant le diagramme représenté en figure 3, avec référence au diagramme schématique électrique montré en figure 2. La température désirée de l'espace utile 20 est sélectionnée au départ, cette température, appelée "point de réglage", étant indiquée par le repère 100 en figure 3. Il y a deux autres températures qui sont détectées par le thermostat 90 pendant un abaissement de température dans l'espace utile 20, la première -16- étant une température de quelques degrés supérieure au point de réglage, indiquée en 102, et la seconde étant de quelques degrés inférieure au point de réglage, indiquée en 104. Pour éviter des cycles inutiles une fois que le point de température contrôlée est atteint dans une direction donnée de l'évolution de la température, un phénomène d'hystérésis est fourni par le thermostat 90. Ainsi, le point de réglage pour une température montante dans l'espace utile est d'environ un degré supérieur à la température de repère , indiqué en 106, et les températures au-dessus et en-dessous du point de réglage qui sont contrôlées pour une température montante dans l'espace utile sont de un à deux degrés plus élevées que les températures 102 et 104, et indiquées en 108 et 109 respectivement. Tant que les températures contrôlées sont légèrement différentes pour des températures descendantes et montantes dans l'espace utile, cette différence sera négligée si on la compare aux plages de température, et il sera convenable de se référer à quatre plages de température. Les températures depuis l'ambiante jusqu'à la température contrôlée 102 seront rapportées à la première plage de température 110, c'est-à-dire les températures au-dessus de la ligne 112. Les températures depuis la température 102 jusqu'à la température du point de réglage 100 seront rapportées à la deuxième plage de température 114, c'est-à-dire les températures entre les lignes 112 et 116. Les températures depuis la température du point de réglage 100 jusqu'à la température contrôlée 104 seront rapportées à la troisième plage de température 118, c'est-à-dire les températures entre les lignes 116 et 120. Les températures en-dessous de la ligne 120 seront référées à la quatrième plage de température

122.

-17- Lors du démarrage initial, on suppose que la température de l'espace utile est dans la première plage de température 110, et une chute rapide de la température est alors désirée. En conséquence, dans une étape initiale du procédé, indiquée par la flèche 123, le système fonctionnera à grande vitesse et avec la capacité maximale de refroidissement, c'est-àdire que les six cylindres seront chargés. Ainsi, le relais 2K de grande vitesse sera excité par le thermostat

90, demandant le fonctionnement à grande vitesse. Le relais thermique 1K sera désexcité par le thermostat , demandant le

processus de refroidissement. Le solénoide pilote PS sera désexcité, pour permettre à la soupape 32 à trois voies d'être sollicitée vers

sa position pour le processus de refroidissement.

Le relais de commande CR sera désexcité pendant un processus de refroidissement, et ainsi le solénoide TS d'électrovanne papillon sera excité par les contacts fermés 2K-1 et CR-1, poussant le papillon du moteur principal vers la position de la grande vitesse. Le premier solénoïde USl d'électrovanne de décharge sera désexcité du fait de l'ouverture du contact 2K-2, et le second solénoïde US2 d'électrovanne sera désexcité du fait de l'ouverture du contact CR-2, et ainsi tous

les six cylindres du compresseur 28 seront 'chargés.

Le solénoïde DPV de soupape de déversement cessera d'être excité pendant un processus de refroidissement à cause du contact ouvert lK-l du relais thermique et du contact ouvert D-1 du relais de dégivrage. Le système de transport réfrigéré fonctionne ainsi à grande vitesse et à pleine capacité de refroidissement, cette condition de fonctionnement étant référencée HSFC(6), le nombre entre parenthèses indiquant le

nombre de cylindres chargés du compresseur.

-18- Avec le maximum de capacité de refroidissement, la température de l'espace utile 20 descendra rapidement à la température 102. Quand la température pénètre dans la deuxième zone de température 114, la deuxième étape du procédé, indiquée par la flèche 125, est déclenchée. Dans cette étape, le relais 2K à grande vitesse retombe, le contact 2K-1 s'ouvre pour faire retomber le solénoïde TS d'électrovanne papillon et pousser le papillon du moteur principal 30 vers la position de la faible vitesse, et le contact 2K-2 se ferme pour exciter le premier solénoïde USl de soupape de décharge. Le solénoïde USl, quand il est

excité, décharge deux cylindres du compresseur 28.

Ainsi, le système fonctionnera à faible vitesse et avec un refroidissement partiel, ce processus étant

désigné par le repère LSPC(4).

Si la température de l'espace utile 20 continue à baisser, atteignant le point de réglage 100, c'est-à-dire pénétrant dans la troisième plage de température 118, la troisième étape du procédé, indiquée par la flèche 127, est déclenchée. Dans cette étape, le module 90 de commande de température excitera le relais thermique 1K, le contact lK-l se fermera et le solénoide pilote PS sera excité, mettant la soupape 32 dans la position du processus de chauffage. La fermeture du contact 1K-1 permet également à la soupape DPV de déversement actionnée par solénoïde d'être sensible à la pression de refoulement du compresseur par l'intermédiaire du manostat 76. Si la pression de refoulement du compresseur atteint la pression qui ferme le manostat 76, la soupape DPV actionnée par solénoïde s'ouvrira pour réduire la pression de refoulement en déversant une partie de la production des gaz chauds du compresseur 28 dans le condenseur

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-19- 38. La protection apportée par la soupape DPV de déversement, associée au limiteur 72 de débit de gaz chauds dans la conduite 66 de gaz chauds, supprime la nécessité d'une vanne papillon onéreuse d'aspiration dans la conduite 60 d'aspiration, ce qui améliore de façon significative la capacité de refroidissement en éliminant la chute de pression qu'une soupape aurait dans un système de réfrigération avec un compresseur à six cylindres. Le relais CR sera également excité par l'intermédiaire du contact.1K-l, et la minuterie 94 sera mise en service de telle sorte que, lorsque le contact 1K-2 actuellement ouvert se fermera, la

période de temps de la minuterie 94 sera déclenchée.

-15 Quand le relais de commande CR est excité, il ouvre son contact CR-1 pour arrêter le fonctionnement à grande vitesse pendant un processus de chauffage, qui inclut à la fois un cycle de chauffage pour

maintenir le point de réglage, et un cycle de dégivrage.

Le contact CR-2 se ferme pour exciter le second solénoidee US2 de décharge, abaissant à deux le nombre total de cylindres chargés. Le contact CR-3 se ferme pour fermer le relais de commande CR jusqu'à ce que la minuterie 94 soit activée et que sa période de temps ait expiré. Ainsi, le système fonctionnera maintenant dans un processus de chauffage, à faible vitesse et avec deux cylindres, processus désigné

par le repère LSH(2).

Si la température de l'espace utile 20 continue à descendre, de telle façon qu'elle traverse la ligne et pénètre dans la quatrième plage de température 122, une autre étape du procédé, indiquée par la flèche 129, est déclenchée. Dans cette étape, le thermostat 90 provoquera l'excitation du relais 2K de grande -20- vitesse. Selon les enseignements acquis grâce à l'invention, le relais de grande vitesse, au lieu de changer la vitesse du moteur principal 30, est alors utilisé pour commander la capacité de chauffage du système en chargeant deux cylindres supplémentaires du compresseur, tout en maintenant le fonctionnement à faible vitesse. Le contact 2K-l se ferme sans provoquer d'effet dans le circuit, puisque le contact CR-l du relais de commande est ouvert, ce qui évite l'excitation du solénoide TS de vanne papillon. Le contact 2K-2 s'ouvre pour désexciter le solénoide USl d'électrovanne de décharge, chargeant deux autres cylindres. Ainsi, le fonctionnement dans la quatrième plage de température 122 sera un processus de chauffage à faible vitesse et avec quatre cylindres chargés, et désigné par le repère LSH(4). Ceci sera la capacité adéquate de chauffage pour les températures ambiantes les plus sévères, et les températures commenceront

alors à remonter.

Pour décrire le fonctionnement de l'invention avec une température croissante dans l'espace utile 20, on suppose que la température est située dans la quatrième plage de température 122, indiquée par la flèche 131, et que le système fonctionne selon le processus LSH(4). Ainsi, le relais 2K de vitesse sera excité, le relais thermique 1K sera excité, le soléno&ide USl de la première électrovanne de décharge sera désexcité, le solénoide US2 de la seconde électrovanne de décharge sera excité, le solénoïde pilote PS sera excité, le solénoïde TS de l'électrovanne papillon sera désexcité, le relais de commande CR sera excité, la minuterie 94 sera mise en servic mais non activée, et la soupape DPV de déversement actionnée par solénoïde sera mise en service pour fonctionner -21-

en réponse au manostat 76.

Quand la température de l'espace utile 20 s'élève et pénètre dans la troisième plage de température 118, une autre étape du procédé, indiquée par le flèche 133, est déclenchée. Dans cette étape, le relais 2K de vitesse retombera, en excitant le solénoide USl de la première électrovanne de décharge pour décharger deux cylindres. Ainsi, le fonctionnement sera un processus de chauffage à faible vitesse et avec deux

cylindres chargés, désigné par le repère LSH(2).

Une montée continue de la température dans l'espace utile 20, telle qu'elle pénètre dans la deuxième plage de température 114, déclenche une autre étape du procédé, indiquée par la flèche 135. Cette étape commute le système d'un processus de chauffage à un processus de refroidissement, mais maintient au moins initialement un fonctionnement avec deux cylindres du compresseur, pour déterminer si cette capacité de refroidissement ramènera le système au point de réglage. En général, le procédé dans cette condition est sensible à l'évolution de la température dans l'espace utile par rapport à deux facteurs de commutation, c'est-à- dire par rapport au temps, tel q'il est déterminé par la période de temps, et par rapport à la température 108 et à la température 106 du point

de réglage.

De façon plus spécifique, le relais thermique 1K retombe quand la température pénètre dans la plage de température 114, en ouvrant le contact lK-l pour exciter le solénoïde PS de l'électrovanne pilote et commuter le fonctionnement du système du processus de chauffage au processus de refroidissement. Le contact 1K-2 se -22- ferme pour activer la minuterie 94 mise en service antérieurement. La minuterie 94 déclenche alors une période prédéterminée de temps, telle que huit minutes, le relais de commande CR restant dans son état excité par l'intermédiaire du contact CR-3 et un contact interne de la minuterie 94. L'ouverture du contact lK-l rend également la soupape DPV de déversement insensible au manostat 76. Si la capacité de refroidissement avec deux cylindres est adéquate, amenant la température de l'espace utile 20 à nouveau dans la plage de température 118 avant l'expiration de la période de temps, la minuterie 94 sera remise à zéro, et le système peut faire des cycles autour du point de réglage, en fonctionnant à faible vitesse et avec deux cylindres, simplement par alternance en arrière et en avant entre les processus de chauffage

et de refroidissement.

Si la capacité de refroidissement avec deux cylindres n'est pas adéquate pour ramener le système dans la troisième plage de température 118, mais suffisante pour maintenir la température dans la deuxième plage

de température 114, la période de temps sera épuisée.

L'expiration de la période de temps dans la deuxième plage de température 114 est indiquée par la ligne verticale 136, l'expiration de la période de temps à l'intérieur de la plage de température 114 étant un évèrement de commutation qui déclenche la nouvelle étape, indiquée par la flèche 137. Dans cette étape, le fonctionnement du système est passé du processus LSPC(2) au processus LSPC(4). Quand la période de temps expire, l.e relais de commande CR retombe, le contact CR-1 se ferme pour déclencher le fonctionnement à grande vitesse, le contact CR-2 s'ouvre pour faire retomber le solénoide US2 de la seconde électrovanne -23- de décharge et activer deux cylindres supplémentaires

du compresseur, et le contact CR-3 de fermeture s'ouvre.

Ainsi, le fonctionnement est alors selon le processus

désigné par le repère LSPC(4).

Si une capacité de refroidissement avec quatre cylindres est suffisante pour ramener la température de l'espace utile 20 dans la troisième plage de température 118, le système se maintiendra au point de réglage par des cycles selon les processus LSH(2), LSPC(2) et LSPC(4). Si la capacité de refroidissement selon le processus LSPC(4) n'est pas suffisante, la température traversera la ligne 112 et pénétrera dans la première plage de température 110. Ceci est un autre évènement de commutation, déclenchant une étape du procédé qui est indiquée par le flèche 139. Dans cette étape, le relais 2K de vitesse est excité. Comme il a déjà été expliqué auparavant, ceci excite le solénoïde TS de l'électrovanne papillon pour déclencher le fonctionnement à grande vitesse, et le solénoïde USt de l'électrovanne de décharge retombera pour charger les deux derniers cylindres du compresseur, afin de

fournir le processus de refroidissement maximal HSFC(6).

On retourne maintenant à la flèche 135, c'est-à-dire la condition dans laquelle la température montante a juste traversé la ligne 116 et pénétré dans la deuxième plage de température 114. Si la capacité de refroidissement n'est pas suffisante dans le processus LSPC(2) et si la température s'élève, passe la ligne 112 et pénètre dans la première plage de température 110 avant que la période de temps de la minuterie 94 ne soit expirée, ceci constitue un évènement de commutation qui déclenche une autre étape, indiquée par la flèche 141. Cette étape, au lieu de -24déclencher le processus HSFS(6), déclenche le processus LSPC(4). La durée d'expiration de la période de temps de la minuterie 94 est indiquée par la ligne 142 dans la première plage de température 110. Quand la minuterie 94 est activée, le relais. de commande CR sera excité, empêchant' le solénoïde de l'électrovanne papillon d'être excité quand le relais 2K de grande vitesse est excité, et le contact CR-2 maintiendra l'excitation du solénoide US2 de l'électrovanne de décharge. Ainsi, le contact 2K-2 s'ouvrira pour désexciter le solénoïde US1 de l'électrovanne de décharge, en chargeant deux cylindres supplémentaires du compresseur 28. Le fonctionnement passera du processus LSPC(2) au processus LSPC(4). Si la capacité de refroidissement avec quatre cylindres est suffisante pour abaisser la température en-dessous de la ligne 112 avant que la période de temps de la minuterie 94 n'expire, le relais 2K de vitesse sera déclenché et le système retournera au processus LSPC(2). Si une capacité de refroidissement avec quatre cylindres n'est pas suffisante, la période de temps de la minuterie 94 expirera, ce qui est un autre évènement de commutation, commutant l'étape indiquée par la flèche 143 et dans laquelle le système change et fonctionne selon le processus HSFC(6). Quand la période de temps de la minuterie 94 expire, le relais de commande CR retombera pour exciter le solénoide TS de l'électrovanne papillon et déclencher le fonctionnement à grande vitesse, et le solénoïde US2 de l'électrovanne. de décharge retombera pour porter

à six le nombre de cylindres chargés.

Si, pendant que la minuterie 94 est active, la capacité de refroidissement est suffisante selon le processus LSPC(4), mais insuffisante selon le processus LSPC(2), le système peut faire des cycles en arrière et en -25avant en traversant la ligne 112, jusqu'à ce que la période de temps de la minuterie 94 expire. Si le système fonctionne selon le processus LSPC(2) quand la période de temps expire, il suivra la flèche 137, du processus LSPC(2) vers le processus LSPC(4). Si le système fonctionne selon le processus LSPC(4) quand la période de temps de la minuterie 94 expire, le

système suivra la flèche 143 vers le processus HSFC(6).

En résumé, il a été révélé un procédé nouveau et perfectionné de fonctionnement d'un système de transport réfrigéré avec un compresseur à six cylindres, qui apporte les avantages suivants: - a) l'élimination de la nécessité d'une vanne papillon d'aspiration, ce qui élimine ainsi la chute de pression associée à cette vanne pendant le processus de refroidissement, afin de. fournir une capacité maximale de refroidissement d'un système de réfrigération donné; - b) la présence d'une soupape de détente fonctionnant avec une pression maximale, pour limiter la puissance absorbée par le compresseur dans le processus de refroidissement; - c) la protection du le moteur principal contre les surcharges pendant les processus de chauffage, grâce à la présence d'un limiteur 72 de débit dans la conduite 66 de gaz chauds et d'une soupape DPV de déversement sensible à la pression de refoulement du compresseur, pour déverser des gaz chauds en provenance du compresseur dans le condenseur, si la pression de refoulement du compresseur atteint une valeur prédéterminée; - d) le fonctionnement du moteur principal à grande vitesse et du compresseur avec six cylindres chargés seulement pendant des chutes rapides de température; - e) l'utilisation des déchargeurs de cylindres pour -26- commander la capacité de chauffage et de refroidissement au lieu de changer les vitesses du compresseur dans tous les autres processus de chauffage et de refroidissement, et - f) la possibilité de plusieurs solutions de processus de refroidissement quand la température de l'espace utile s'élève au-dessus du point de réglage, pour fonctionner avec le plus petit nombre possible de cylindres chargés, qui ramèneront la température au point de réglage, tout en minimisant les passages

du système au processus HSFC(6).

-27-

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Procédé de fonctionnement d'un système (14) de transport réfrigéré, ayant un compresseur (28) à six cylindres, un évaporateur (52),- un condenseur (38), un moteur principal pouvant fonctionner à l'une des grande et petite vitesses sélectionnées, pour commander la température d'un espace utile par des processus de refroidissement et de chauffage par gaz chauds, respectivement au-dessus et en-dessous d'un point de réglage prédéterminé, le système de réfrigération comprenant de plus des moyens de commande qui modifient ses conditions de fonctionnement à une première et une seconde températures prédéterminées, respectivement au- dessus et en-dessous du point de réglage, pour définir une première plage de température au-dessus de la première température prédéterminée, une deuxième plage de température entre la première température prédéterminée et le point de réglage, une troisième plage de température entre le point de réglage et - la seconde température prédéterminée, et une quatrième plage de température en-dessous de la seconde température prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - fonctionnement du système selon un processus de chauffage à faible vitesse et avec deux cylindres, quand la température de l'espace utile est située dans la troisième plage de température, - permutation du processus de chauffage à faible vitesse et avec deux cylindres à un processus de refroidissement 28- à faible vitesse et avec deux cylindres quand la température de l'espace utile passe de la troisième plage de température dans la deuxième plage de température, - démarrage d'une période de temps prédéterminée quand la température de l'espace utile passe de la troisième plage de température à la deuxième plage de température, - mise en charge de deux cylindres supplémentaires du compresseur pour fonctionner selon un processus de refroidissement à faible vitesse et avec quatre cylindres, pour répondre à l'une des deux conditions suivantes de déclenchement se produisant avant que la température de l'espace utile n'entre à nouveau dans la troisième plage de température: a) la période de temps est expirée, ou b) la température de l'espace utile passe de la deuxième plage de température à la première plage de température, - et permutation du processus de refroidissement -à

faible vitesse et avec quatre cylindres au processus -

de refroidissement à grande vitesse et avec six cylindres, en réponse à la condition restante de permutation se produisant avant que la température de l'espace utile n'entre à nouveau dans la troisième

plage de température.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'étape de permutation du processus de refroidissement à faible vitesse et avec deux cylindres au processus de chauffage à faible vitesse et avec deux cylindres, quand la température de l'espace utile passe de la deuxième plage de température à la troisième plage de température, se produit avant l'apparition

de l'une des conditions de permutation.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par -29- le fait qu'il comporte l'étape de déclenchement du démarrage d'une période de temps prédéterminée quand la température de l'espace utile passe de la deuxième plage de température à la troisième plage de température.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes suivantes: - fonctionnement du système selon un procédé de refroidissement à grande vitesse et avec six cyindres lors du démarrage initial, quand la température de l'espace utile est comprise dans la première plage de température, - permutation du processus de refroidissement à grande vitesse et avec six cylindres au processus de refroidissement à faible vitesse et avec quatre cylindres, quand la température de l'espace utile passe de la première de température à la deuxième plage de température, permutation du processus de refroidissement à faible vitesse et avec quatre cylindres au processus de chauffage à faible vitesse et avec deux cylindres, quand la température de l'espace utile passe de la deuxième plage de température à la troisième plage de température, - et permutation du processus de chauffage à faible vitesse et avec deux cylindres à un processus de chauffage à faible vitesse et avec quatre cylindres, quand la température de l'espace utile passe de la troisième plage de température à la quatrième plage

de température.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte l'étape de déclenchement du démarrage d'une période de temps prédéterminée quand -30- la température de l'espace utile passe de la deuxième plage de température à la troisième plage de température.

6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes: - contrôle d'une pression prédéterminée du compresseur; - détection du moment o la pression prédéterminée dépasse une grandeur prédéterminée, - et déversement de la production du compresseur dans le condenseur, en réponse à la détection de la grandeur prédéterminée, pendant que le système de transport

réfrigéré est dans un processus de chauffage.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comporte l'étape de déclenchement du déversement de la production du compresseur quand la température de l'espace utile passe de la deuxième plage de température à la troisième plage de température, et l'étape d'arrêt de déversement de la production du compresseur quand la température de l'espace utile passe de la troisième plage de

température à la deuxième plage de température.