FR2681106A1 - Compresseur a vis, systeme de refrigeration, procede de reglage de la capacite d'un tel compresseur et procede de commande d'un systeme de refrigeration. - Google Patents

Compresseur a vis, systeme de refrigeration, procede de reglage de la capacite d'un tel compresseur et procede de commande d'un systeme de refrigeration. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un agencement de déchargement pour un compresseur à vis. L'agencement de déchargement comprend un dispositif de déchargement en gradins ayant un piston (46) associé à un rotor femelle (20), et un dispositif de déchargement en continu ayant un piston (54) associé à un rotor mâle (18). Domaine d'application: systèmes de réfrigération, etc.

Description

L'invention concerne la compression d'un gaz réfrigérant dans un
compresseur rotatif L'invention concerne plus particulièrement un appareil destiné à moduler la
capacité d'un compresseur rotatif à vis jumelées.
Des compresseurs sont utilisés dans des systèmes de réfrigération pour élever la pression d'un gaz réfrigérant d'une pression d'aspiration à une pression de refoulement qui permet l'utilisation finale du fluide réfrigérant pour
refroidir un milieu souhaité De nombreux types de compres-
seurs, comprenant des compresseurs rotatifs à vis, sont communément utilisés dans de tels systèmes Des compresseurs rotatifs à vis utilisent des rotors à vis mâle et femelle complémentaires, en prise mutuelle, qui sont montés chacun de façon à tourner dans une chambre de travail à l'intérieur du
compresseur.
Le rotor mâle comporte des lobes relativement
épais et contondants ayant des surfaces de flancs convexes.
Le rotor femelle comporte des lobes relativement étroits à surfaces de flancs concaves La chambre de travail est un volume qui se présente sous la forme de deux cylindres parallèles, qui s'intersectent, à extrémités plates, et elle
est adaptée dans des tolérances étroites aux dimensions et à la forme extérieures des rotors mâle et femelle en prise mutuelle.
Un compresseur à vis présente des extrémités à basse pression et à haute pression qui définissent des orifices d'aspiration et de refoulement, respectivement, débouchant dans la chambre de travail du compresseur Un gaz réfrigérant à la pression d'aspiration entre dans l'orifice d'aspiration à partir d'une zone d'aspiration située à l'extrémité à basse pression du compresseur et est distribué à une poche ou un alvéole de compression en forme de chevron, formé entre les rotors mâle et femelle tourants, en prise mutuelle, et la paroi de la chambre de travail Ces poches de compression sont initialement ouvertes vers l'orifice
d'aspiration et fermées vers l'orifice de refoulement.
Lorsque les rotors tournent, la poche de compres-
sion est refermée par rapport à l'orifice d'aspiration et une compression du gaz commence pendant que le volume de la poche commence à décroître en même temps qu'elle est déplacée à la fois circonférentiellement et axialement vers l'extrémité à haute pression du compresseur Finalement la poche de compression est amenée jusqu'en communication avec l'orifice de refoulement à travers lequel le gaz comprimé est déchargé
de la chambre de travail.
Des compresseurs à vis utilisent souvent des dispositifs à tiroirs au moyen desquels la capacité du compresseur peut être réglée sur une plage continue de
travail Un tel dispositif fait l'objet du brevet des Etats-
Unis d'Amérique N O 4 662 190 La partie d'obturation de l'ensemble à tiroirs est incorporée dans le corps du rotor et en fait partie intégrante De plus, certaines surfaces de la partie d'obturation de l'ensemble coopèrent avec le corps du rotor du compresseur pour définir la chambre de travail à
l'intérieur du compresseur.
Un tiroir peut être déplacé axialement afin de mettre à découvert une partie de la chambre de travail du compresseur et des rotors qu'elle renferme, qui sont en aval de l'orifice d'aspiration et qui ne sont pas exposés à la35 pression d'aspiration lorsque le compresseur travaille à pleine capacité (le tiroir étant fermé), jusqu'à une position
à l'intérieur du compresseur, autre que l'orifice d'aspira-
tion, qui est à la pression d'aspiration Pendant que le tiroir est ouvert de plus en plus, une plus grande partie de la chambre de travail et des rotors à vis qu'elle renferme est exposée à la pression d'aspiration Cette exposition à une zone à la pression d'aspiration empêche la partie à découvert de la chambre de travail et des rotors, qui coopérerait autrement en définissant une poche fermée de
compression, de s'engager dans le processus de compression.
En fait, on obtient une réduction de capacité grâce à l'utilisation d'un tiroir en diminuant la longueur utile des rotors. Lorsque le tiroir est fermé, le compresseur est totalement chargé et travaille à pleine capacité Lorsque le tiroir est totalement ouvert, c'est-à-dire lorsque la partie des rotors exposée à une pression d'aspiration autre que celle appliquée à travers l'orifice d'aspiration est à son maximum, le compresseur tourne à vide au degré maximal possible Le positionnement précis du tiroir entre les positions extrêmes de pleine charge et de vide est commandé de façon relativement aisée Par conséquent, la capacité du compresseur et du système dans lequel il est utilisé peut être modulée efficacement sur une plage de travail étendue et
continue.
D'autres dispositifs encore destinés à régler la capacité de compresseurs à vis sont des dispositifs à
soupapes à levée du type décrit dans les brevets des Etats-
Unis d'Amérique N O 2 398 815, N O 3 108 740, N O 4 453 900, N O 4 498 849, N O 4 737 082 et N O 4 946 362 Ces brevets suggèrent l'utilisation de divers types de dispositifs de décharge à levée qui, lorsqu'ils sont ouverts, placent ce qui serait normalement une poche fermée de compression en communication avec une zone du compresseur qui est à la pression d'aspiration En procédant ainsi, on rend ce volume de la poche de compression incapable d'être utilisé dans le
processus de compression.
De tels mécanismes sont souvent appelés disposi-
tifs de décharge à gradin, car l'ouverture ou la levée d'un tel dispositif de décharge entraîne une diminution de la capacité du compresseur d'une façon discontinue, par gradins, et d'un pourcentage distinct, prédéterminé et relativement important de la capacité du compresseur De tels dispositifs ne permettent pas de décharger un compresseur sur une plage
continue de capacités et, bien que quelque peu moins compli-
qués et coûteux à utiliser que des tiroirs, ils n'offrent pas
la souplesse ou le rendement de dispositifs à tiroirs.
Ensuite, des dispositifs de déchargement à piston pour compresseurs à vis, du type illustré dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 4 042 310, N O 4 544 333 et
no 4 565 508 sont connus et sont caractérisés par la disposi-
tion d'un piston de déchargement dans un alésage cylindrique à l'intérieur du compresseur, lequel alésage est éloigné de la chambre de travail L'alésage dans de tels systèmes de déchargement à pistons est en communication avec la chambre de travail par une série d'orifices espacés axialement et est
de la même manière en communication avec une zone du compres-
seur qui est à la pression d'aspiration Lorsque le piston de déchargement est placé à l'intérieur de l'alésage de façon à interrompre complètement la communication de l'alésage avec la chambre de travail du compresseur par l'intermédiaire des orifices, le compresseur fonctionne à pleine charge car les orifices espacés axialement sont fermés et la chambre de travail ne peut pas communiquer avec une partie quelconque du compresseur qui se trouve à la pression d'aspiration,
autrement que par l'intermédiaire de l'orifice d'aspiration.
Le piston de déchargement peut être déplacé
axialement à l'intérieur de l'alésage pour découvrir complè-
tement ou partiellement les orifices espacés axialement communiquant entre l'alésage et la chambre de travail, assurant ainsi le déchargement du compresseur par l'ouverture sélective des orifices Ce type de dispositif de déchargement à piston, bien qu'assurant un réglage de capacité plus continu et plus précis, à la manière d'un tiroir, que celui d'un dispositif de déchargement à gradins, peut être plus
coûteux et plus difficile à mettre en oeuvre que des disposi-
tifs de déchargement à gradins.
En outre, les volumes de réexpansion associés aux orifices de déchargement de tels dispositifs de déchargement à piston, en particulier si un déchargement du compresseur sur une large plage de capacité est souhaité, deviennent excessifs A cet égard, il convient de noter que l'effet et le désavantage pour le comportement, associés à la présence de ces volumes en réexpansion, sont beaucoup plus prononcés à l'extrémité de refoulement du compresseur o la pression dans une poche de compression devient notablement élevée Il
convient également de noter qu'à la différence des disposi-
tifs de déchargement à piston, l'utilisation de dispositifs de déchargement à tiroirs ou à gradins n'entraîne pas la formation de volumes en réexpansion car certaines des faces de leurs éléments mobiles forment une partie de la paroi de la chambre de travail et épousent avec précision le contour
extérieur adjacent du jeu de rotors.
Bien que des dispositifs à tiroirs soient préférés, en particulier pour leur aptitude à s'adapter à la charge réelle et à produire un déchargement continu plutôt qu'en gradins, ils introduisent avec eux certains chemins de fuite et certaines pertes qui leur sont propres du fait de la manière dont des surfaces du tiroir fonctionnent pour définir
une partie de la paroi de la chambre de travail du compres-
seur A cet égard, ces surfaces interagissent avec les bouts des lobes des rotors à vis pour définir les poches fermées de compression indiquées précédemment Le jeu entre les bouts des lobes des rotors et ces surfaces de tiroirs constitue un
trajet de fuite qui est propre à tout dispositif à tiroir.
Dans des compresseurs à vis de plus grande capacité, plus coûteux, qui sont en concurrence avec des compresseurs centrifuges relativement coûteux, une fuite par 1 ' interface rotors/tiroirs est proportionnellement de moindre importance En outre, le coût associé à un dispositif à tiroirs dans des systèmes plus importants est plus que compensé par la souplesse et le rendement offerts par des
systèmes de déchargement à tiroirs qui sont capables d'adap-
ter avec précision la capacité d'un compresseur à la charge
d'un système.
Cependant, dans des compresseurs à vis et des systèmes plus petits, qui sont en concurrence avec des
compresseurs moins coûteux à volutes et à mouvement alter-
natif, la fuite propre associée aux tiroirs est proportion-
nellement et inacceptablement plus élevée, de même que le coût associé à leur utilisation, de sorte que leur mise en
oeuvre dans des compresseurs de faible capacité est rare.
L'utilisation de dispositifs de décharge à gradins, seuls, dans des compresseurs à vis plus petits, bien que très courante et compétitive avec des dispositifs de déchargement pour compresseurs à volutes et à mouvement alternatif, entraîne avec elle l'inconvénient d'une capacité de décharge relativement inflexible et insatisfaisante compte tenu de la demande actuelle de rendement dans des produits consommateurs
d'énergie.
En outre, étant donné que certains profils de rotors à vis sont tels que les lobes mâles d'un rotor sont très "épais" avec un volume relativement faible entre eux, l'utilisation d'un dispositif de décharge en gradins à piston à levée à la face extrême de refoulement de tels rotors mâles n'est pas possible en pratique Ceci est dû au fait que la dimension de l'orifice à travers lequel la décharge doit avoir lieu est insuffisante, étant donné l'épaisseur des lobes et la vitesse de rotation de ces rotors, pour permettre à la totalité du gaz de s'échapper à travers l'orifice pendant que celui-ci reste ouvert Il est à noter que des dispositifs de décharge en gradins à piston à levée disposés en un emplacement autre que la face extrême d'un rotor peuvent être utilisés de façon efficace, bien que des dispositifs de décharge tels que ceux- ci soient désavantageux du fait qu'ils sont plus coûteux à fabriquer et plus exigents en tolérances dans la mesure o la face extrême du dispositif de décharge est une surface incurvée plutôt qu'une face plate ou dans la mesure o l'utilisation d'un dispositif de décharge à face plate a pour résultat la formation d'un
volume en réexpansion.
De la même manière, l'utilisation d'un dispositif de décharge à piston axial sur la plage complète et préférée de décharge, en particulier dans des compresseurs à vis de plus faible capacité, n'est pas possible en pratique pour des compresseurs à haut rendement Ceci est dû au fait, une fois de plus, que la nature et le nombre des orifices établissant une communication entre l'alésage éloigné dans lequel le piston est disposé et la chambre de travail, lorsqu'un tel dispositif est utilisé exclusivement sur une large plage de décharge dans un petit compresseur, sont tels que les pertes de compression associées aux orifices qui, en fait, sont des volumes en réexpansion (c'est-à-dire des volumes qui ne sont pas utilisés dans le processus de compression), peuvent atteindre une importance inacceptable en particulier lorsqu'elles sont situées dans une zone à haute pression de
la chambre de travail o l'effet de réexpansion est notable-
ment plus prononcé.
On a donc besoin d'un dispositif de décharge pour compresseurs à vis qui peut être utilisé même avec des compresseurs à vis de capacité inférieure lorsque des facteurs de coût, de fuite, de rendement, de souplesse et d'aptitude à la fabrication sont pris en compte et en particulier en comparaison avec des dispositifs concurrents basés sur des compresseurs non à vis qui sont relativement rigides et dispendieux en énergie en ce qui concerne le déchargement.
L'invention concerne un dispositif de déchar-
gement pour un compresseur à vis qui utilise un appareil séparé, différent et indépendant de déchargement en as-
sociation avec chacun des rotors mâle et femelle, respec-
tivement L'appareil de déchargement associé au rotor mâle est un dispositif de déchargement à piston axial qui permet le déchargement du compresseur sur une plage continue de travail en fermant ou ouvrant sélectivement une série d'orifices qui débouchent dans la chambre de travail du compresseur L'appareil de déchargement associé au rotor femelle est un dispositif de déchargement en gradins qui, lorsqu'il est ouvert, décharge le compresseur en une étape
unique et relativement importante.
Dans un autre sens, la présente invention a trait
à un système de réfrigération dans lequel plus d'un compres-
seur à vis du type décrit dans le paragraphe immédiatement précédent est utilisé, ce qui a pour résultat la possibilité, grâce aux dispositifs indépendants de déchargement associés aux rotors individuels de chacun des compresseurs, de moduler la capacité du système d'une manière continue et sur une
grande plage de travail sans utiliser de dispositif à tiroir.
De même que pour le système, l'invention concerne un procédé de commande de deux compresseurs ou plus dans le système indiqué au paragraphe immédiatement précédent, ce qui a pour résultat un réglage de capacité continu, souple et économique du système sur une large plage de travail, qui s'adapte étroitement à la souplesse et à la flexibilité de systèmes utilisant des compresseurs à vis dans lesquels l'appareil destiné à décharger les compresseurs est de la
nature d'un tiroir.
Compte tenu de ce qui précède, un objet principal de la présente invention est de procurer un appareil de déchargement pour des compresseurs à vis de plus faible capacité, qui procure un réglage continu de capacité sur une première partie prédéterminée de la capacité du compresseur et un déchargement en gradin d'une seconde partie de la capacité du compresseur et qui peut, en variante, être configuré uniquement pour un déchargement en gradin sur l'ensemble des première et seconde parties dans des cas o on
n'a pas besoin d'un réglage continu de la capacité.
Un autre objet de l'invention est de procurer un appareil de déchargement économique, efficace et rentable dans un compresseur à vis afin de-permettre l'utilisation du compresseur seul, et en duplex avec d'autres compresseurs, d'une manière se raprochant du réglage de capacité disponible
avec des compresseurs à vis qui utilisent des tiroirs.
Un autre objet encore de l'invention est de procurer un compresseur à vis qui, sans l'utilisation d'un tiroir, peut être modulé sur un segment prédéterminé et continu de sa plage de travail et d'une manière qui minimise l'amplitude du volume en réexpansion associé au dispositif de
déchargement continu.
Un autre objet de l'invention est de procurer un appareil de déchargement dans un compresseur à vis, qui
minimise la longueur axiale globale du compresseur.
Un autre objet de l'invention est de procurer un appareil de déchargement relativement simple et rentable pour
un compresseur à vis, à la fois du point de vue du fonction-
nement et du point de vue de l'aptitude à la fabrication, qui repose sur le principe d'un mouvement du dispositif de déchargement parallèle aux axes des rotors à vis, l'appareil
de déchargement comprenant des éléments globalement cylindri-
ques disposés de façon à effectuer un mouvement dans des
alésages cylindriques.
Un autre objet de l'invention est de procurer un appareil de déchargement en continu dans un compresseur à vis, du type dans lequel un piston cylindrique est disposé
dans un alésage éloigné de la chambre de travail du compres-
seur, l'alésage communiquant avec la chambre de travail par une série d'orifices, ce qui élimine l'inconvénient pour le rendement souvent associé à des volumes en réexpansion engendrés par des dispositifs de déchargement antérieurs de ce type.
Un autre objet encore de l'invention est d'assu-
rer une maîtrise précise des températures de l'eau en sortie associées à des refroidisseurs qui utilisent des compresseurs ayant des dispositifs de déchargement à tiroirs, tout en éliminant un grand nombre des inconvénients associés à
l'utilisation de dispositifs à tiroirs.
Un objet aussi de l'invention est de procurer un dispositif de déchargement pour un compresseur à vis qui, par l'utilisation d'un appareil de déchargement indépendant et différent associé à chaque rotor, permet à la fois un déchargement en gradins et un déchargement continu du compresseur sur différentes parties de sa plage de capacité d'une manière qui est compétitive, en particulier dans des systèmes de compresseurs en duplex, avec des dispositifs à tiroirs, et qui est plus souple que des dispositifs de
déchargement non à tiroirs, connus précédemment.
Enfin, un objet de l'invention est de procurer un compresseur à vis qui est plus souple, économique et rentable que les compresseurs existants, à la fois à vis et non à vis, dans des plages de capacité o des compresseurs à vis
n'étaient pas traditionnellement utilisés.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation avec coupe partielle du compresseur à vis selon l'invention, illustrant l'appareil de déchargement associé à un rotor mâle et le piston de déchargement dans la position de pleine ouverture; la figure 2 est une vue de dessus avec coupe partielle du compresseur à vis de l'invention, illustrant il l'appareil de déchargement associé au rotor femelle et le dispositif de déchargement dans la position ouverte; la figure 3 est une vue en bout du compresseur selon l'invention, le boîtier de paliers étant enlevé, suivant la ligne 3-3 des figures 1 et 2; la figure 4 est une coupe partielle à échelle agrandie, suivant la ligne 4-4 de la figure 3, du dispositif de déchargement associé au rotor femelle du compresseur selon l'invention, le dispositif de déchargement étant dans la10 position fermée; la figure 5 est une coupe partielle, suivant la ligne 5-5 de la figure 3, de l'appareil de déchargement associé au rotor mâle du compresseur à vis selon l'invention, le piston de déchargement étant dans la position totalement fermée;
la figure 6 est une vue des orifices de déchar-
gement, analogues à des fentes, associés à l'appareil de déchargement du rotor mâle du compresseur à vis selon l'invention, suivant la ligne 6-6 de la figure 3;
les figures 6 a et 6 b sont des coupes trans-
versales partielles des orifices de déchargement de la figure 6, illustrant le caractère approprié de leur utilisation avec un rotor mâle et un inconvénient de leur utilisation avec un rotor femelle; la figure 7 est une illustration schématique de l'appareil de déchargement selon l'invention, montrant certains de ses avantages par rapport à des dispositifs de déchargement antérieurs; la figure 8 est un graphique illustrant la nature du chargement d'un compresseur comportant l'appareil de déchargement selon l'invention; la figure 9 est un schéma d'un système de réfrigération utilisant deux des compresseurs des figures 1
à 6 dans des circuits doubles et indépendants de réfrigéra-
tion; et la figure 10 est un graphique illustrant une série de gradins selon lesquels le système de réfrigération
de la figure 7 pourrait être chargé.
En référence simultanément aux figures 1, 2 et 3, un compresseur 10 à vis est constitué d'un corps 12 de rotors et d'un corps 14 de paliers Un moteur 16, un rotor mâle 18 et un rotor femelle 20 sont disposés dans le corps 12 de rotors Un rotor 24 de moteur est monté sur un arbre 22 faisant saillie du rotor mâle 18 On notera donc que le rotor mâle 18 est le rotor "mené" qui, par suite, provoque la rotation du rotor femelle 20 grâce à leur montage tournant et
leur prise d'engrènement à l'intérieur du corps de rotors.
Un gaz d'aspiration entre dans le corps 12 de rotors par une extrémité 26 d'aspiration du corps de rotors et passe à travers un filtre d'aspiration, non représenté, avant de passer à travers et autour du moteur 16 d'une
manière refroidissant le moteur A cet égard, le gaz d'aspi-
ration passant à travers et autour du moteur 16 sort de l'intervalle 28 entre le moteur et le corps de rotors et d'un intervalle 30 entre le rotor et le stator pour pénétrer dans une zone 32 d'aspiration à l'intérieur du corps de rotors Le gaz passe ensuite de la zone 32 d'aspiration à travers un orifice 34 d'aspiration et est enveloppé dans une poche de compression en forme de chevron définie par la paroi de la chambre de travail 36 et les lobes du rotor mâle 18 et du
rotor femelle 20 en prise mutuelle.
Pendant que le rotor mâle 18 et le rotor femelle tournent, une poche dans laquelle est emprisonné un gaz d'aspiration à l'intérieur de la chambre de travail est isolée de l'orifice 34 d'aspiration, grâce à la prise mutuelle des rotors à vis et à l'obturation de l'orifice d'aspiration par les lobes des rotors tournant en sens contraire La poche de compression est déplacée circonféren- tiellement par la rotation des rotors vers la paroi extrême35 38 à haute pression de la chambre 36 de travail et, pendant que ce déplacement a lieu, le volume de la poche diminue et le gaz qu'elle contient est comprimé jusqu'à l'instant o la
poche débouche sur l'orifice 40 de refoulement.
Il est évident qu'en l'absence de certains moyens pour régler la capacité du compresseur 10, un gaz entrant dans la chambre 36 de travail à une pression d'aspiration est comprimé et refoulé sous un certain volume prédéterminé et à une certaine pression prédéterminée à travers l'orifice 40 de
refoulement Etant donné que les charges réelles des compres-
seurs et des systèmes de compresseurs, en particulier dans
des applications à la réfrigération, ne sont pas habituel-
lement telles qu'elles demandent à un compresseur de fonc-
tionner constamment à pleine capacité et étant donné que le fonctionnement de compresseurs à pleine capacité, lorsque cette capacité n'est pas nécessaire, entraîne un gaspillage d'énergie, il faut prévoir un appareil pour décharger de tels compresseurs d'une manière qui suit aussi près que possible les besoins réels en gaz comprimé (ou ses effets) dans le
système utilisant de tels compresseurs.
A cet égard, le compresseur 10 est pourvu d'un
dispositif de déchargement ayant des parties pouvant travail-
ler de façon indépendante et séparée, associées à chacun des rotors mâle et femelle On doit comprendre au départ qu'en se référant à un dispositif de déchargement "associé à" l'un, particulier, des rotors mâle et femelle, on n'entend pas signifier que le déchargement ne porte que sur le rotor associé, mais qu'il porte, comme défini précédemment, sur une poche de compression en forme de chevron définie par la chambre de travail et les rotors mâle et femelle en prise mutuelle Par conséquent, par exemple, la référence à "l'appareil de déchargement associé au rotor femelle" signifie l'appareil de déchargement capable de décharger le compresseur par l'intermédiaire d'un passage pouvant être interrompu et établissant une communication entre la partie de la chambre de travail dans laquelle le rotor femelle est logé et une zone du compresseur qui est à la pression d'aspiration. En référence aux figures 2, 3 et 4 des dessins et au dispositif de déchargement discontinu, en gradins, associé au rotor femelle 20, le corps 12 de rotors définit un passage 42 qui est en communication, par une extrémité, avec l'orifice 34 d'aspiration et, par une seconde extrémité, avec une chambre 44 La chambre 44 est définie dans le corps 14 de paliers On doit comprendre que, bien que le passage 42 soit illustré comme étant en communication d'écoulement par sa première extrémité avec l'orifice d'aspiration 34, il peut, en variante, être en communication d'écoulement avec toute partie du compresseur 10 ou du système dans lequel le compresseur est utilisé, laquelle partie est à la pression d'aspiration, y compris, à titre non limitatif, la zone 32 d'aspiration. Lors de l'assemblage du corps 14 de paliers sur le corps 12 de rotors, la chambre 44 s'aligne à la fois avec
le passage 42 et la chambre 36 de travail du corps de rotors.
Un piston 46 de déchargement, disposé dans la chambre 44, peut être positionné axialement dans une position ouverte ou fermée Le positionnement du piston 46 est réalisé sous l'effet d'un gaz ou d'un fluide comprimé qui peut être admis
dans la chambre 44 et peut en être évacué par un passage 48.
Le passage 48, de même que la chambre 44-, est défini dans le corps de paliers afin de procurer une particularité de déchargement en gradins associée, dans ce cas, au rotor
femelle 20.
On notera que, lorsque le piston 46 est dans la position ouverte, comme illustré sur la figure 2, l'une, choisie, des poches de compression, se trouvant dans la chambre 36 de travail, est court- circuitée en retour à
l'aspiration en étant ramenée dans la communication d'écoule-
ment avec l'orifice 34 d'aspiration par l'intermédiaire de la chambre 44 et du passage 42 même après qu'une rotation du rotor femelle a fermé et isolé l'orifice d'aspiration de l'orifice d'aspiration se trouvant à l'extrémité d'aspiration
de la chambre de travail Dans la forme préférée de réalisa-
tion, c'est la poche de compression située le plus en amont à l'intérieur de la chambre de travail du compresseur, qui serait autrement isolée de l'aspiration, qui est déchargée à
travers la chambre 44 et le passage 42.
Dans sa position fermée, comme illustré sur la figure 4, le pistondevient une partie d'une paroi extrême 38 à haute pression de la chambre 36 de travail Il est également en butée contre le corps 12 de rotors et est à proximité faciale extrêmement étroite de la face extrême plane du rotor femelle 20 à l'extrémité de refoulement de la chambre de travail Dans la position fermée, le piston 46 empêche donc toute communication entre la chambre 36 de travail et le passage 42, et il n'engendre pas de volume en réexpansion par rapport à la chambre de travail du fait de la proximité faciale étroite de la face plane du piston 46 et de
la face extrême plane du rotor femelle.
En référence à présent aux figures 1, 3, 5 et 6 et au dispositif de déchargement à piston axial associé au rotor mâle 18, le corps 14 de paliers définit un alésage cylindrique 50 qui, de même que le passage 42 associé au rotor femelle 20, est en communication d'écoulement avec l'orifice 34 d'aspiration ou une zone du compresseur 10 ou du système dans lequel est utilisé le compresseur 10, qui est à la pression d'aspiration Le corps 12 de rotors définit aussi une série d'orifices 52 établissant une communication entre l'alésage 50 et la chambre 36 de travail Un piston 54, qui comprend une partie de commande 56 disposée dans une chambre 58 définie par le corps 14 de paliers, est disposé dans l'alésage 50 Comme décrit plus en détail, le piston 54 peut être positionné axialement dans l'alésage 50 d'une manière commandée et précise afin d'assurer l'obturation d'aucun ou d'un nombre quelconque d'orifices 52 ou même d'une partie de
l'un quelconque de ces orifices.
Les orifices 52, comme cela est le mieux illustré
sur les figures 5 et 6, sont des fentes curvilignes globale-
ment allongées, s'étendant axialement, qui sont définies dans la paroi de la chambre 36 de travail Les orifices 52, en fait, se chevauchent mutuellement, dans le sens axial, de manière à établir un trajet essentiellement continu de déchargement depuis la partie pour rotor mâle de la chambre de travail jusque dans l'alésage 50 et à décharger de façon
essentiellement continue le compresseur le long de ce trajet.
La longueur de ce trajet et donc la capacité du compresseur sont déterminées par la position du piston 54 à l'intérieur
de l'alésage 50.
Etant donné que le dispositif de déchargement continu à piston axial associé au rotor mâle 18 dans la forme
préférée de réalisation s'ajoute au dispositif de déchar-
gement en gradins associé au rotor femelle 20, seulement trois des orifices 52 sont nécessaires dans la forme préférée de réalisation, ce qui minimise avantageusement le volume en réexpansion associé au dispositif de déchargement continu par
piston axial associé au rotor mâle.
En référence à présent principalement aux figures 6, 6 a et 6 b, on notera qu'un autre avantage encore du dispositif de déchargement de la présente invention concerne l'utilisation du dispositif de déchargement à piston axial conjointement avec le seul rotor mâle 18 Comme mentionné précédemment, des rotors à vis du type mâle ont des lobes relativement épais et contondants, tandis que des rotors du type femelle ont des lobes qui sont minces et étroits par rapport à leurs contreparties mâles A cet égard, on notera
sur la figure 6 a qu'un lobe 60 de rotor mâle, étant relative-
ment épais et contondant, laisse moins de possibilité de fuite entre des poches de compression adjacentes 36 a et 36 b à l'intérieur de la chambre 36 de travail pendant qu'il passe
par balayage devant l'orifice 52 L'inconvénient de l'utili-
sation d'un dispositif de déchargement à piston axial avec un rotor femelle 20 est illustré sur la figure 6 b qui montre que, du fait de l'étroitesse d'un lobe de rotor femelle, il y a une possibilité beaucoup plus grande de fuite de gaz d'une poche 36 a de compression à une poche adjacente 36 b de compression au passage du bout du rotor femelle sur l'orifice 52. On comprendra mieux les avantages offerts par le dispositif de déchargement selon l'invention en se référant aux figures 7 et 8 La figure 7 illustre schématiquement l'appareil de déchargement selon l'invention et, surtout, illustre les différences entre l'appareil de déchargement d'un compresseur selon l'invention et des compresseurs antérieurs qui utilisaient exclusivement des dispositifs de déchargement à piston axial A cet égard, on notera que des poches 36 a, 36 b et 36 c de compression en forme de chevron sont déchargées à travers des orifices 52 qui débouchent dans la partie de la chambre 36 de travail dans laquelle est
disposé le rotor mâle 18 Cependant, la poche 36 d de compres-
sion, qui est plus proche de l'extrémité de refoulement du compresseur et qui est donc une poche dont le volume est notablement inférieur et la pression notablement plus élevée en comparaison avec les poches d'amont 36 a, 36 b et 36 c, est déchargée par le passage 42 à travers la partie de la chambre de travail dans laquelle est disposé le rotor femelle, par
l'ouverture du dispositif 46 de décharge en gradins.
A cet égard, on notera sur la figure 8 que, lorsque le compresseur 10 est totalement chargé, le processus de compression commence à un temps A lorsqu'une poche
individuelle de compression est à son volume maximal, c'est-
à-dire lorsque la poche est dans la position illustrée par la poche 36 a sur la figure 7 Cependant, si l'appareil de déchargement à piston associé au rotor mâle est dans la position de déchargement complet, de manière que tous les orifices 52 et la partie de la chambre de travail avec
laquelle ils communiquent soient court-circuités à l'aspira-
tion par l'intermédiaire de l'alésage 50, le processus de compression ne commence pas avant un temps B lorsque la poche a été déplacée vers l'extrémité de refoulement du compresseur et que son volume a notablement réduit, c'est-à-dire lorsqu'elle est dans la position illustrée par la poche 36 d sur la figure 7 Une compression a lieu alors à partir du
temps B suivant la courbe de charge indiquée sur la figure 8.
On appréciera que la charge imposée au compres-
seur peut être commandée de façon continue, c'est-à-dire de manière à commencer en tout emplacement/volume, par exemple entre les temps A et B, par un positionnement du piston 54 conformément aux exigences de charge du compresseur, en retardant le commencement du processus de compression jusqu'au point approprié, par exemple entre les temps A et B. Pour décharger complètement le compresseur 10, le piston 46 de déchargement en gradins est ouvert afin que la poche 36 d de compression soit courtcircuitée sur l'aspiration par le passage 42, et le processus de compression ne commence pas avant un temps C Une compression a lieu alors uniquement dans la poche 36 e de compression dont le volume est très faible par rapport aux poches d'amont et dans laquelle la
pression est notablement plus élevée.
Comme indiqué précédemment, des agencements antérieurs de déchargement pour compresseur à vis utilisaient des dispositifs de déchargement à piston axial et une série d'orifices de déchargement similairement à la présente invention Cependant, ces agencements antérieurs impliquaient habituellement l'utilisation d'au moins un orifice de
déchargement pour chaque poche de compression à décharger.
Par contre, le présent agencement n'utilise que trois de ces orifices et ceux-ci sont associés aux poches de compression
situées le plus en amont.
On voit, sur la figure 8, que bien qu'une petite
élévation de pression et une diminution relativement impor-
tante de volume se produisent dans une poche de compression lorsque le processus de compression commence, la majeure partie de l'élévation de la pression se produit à l'instant o la poche a été déplacée jusqu'à l'extrémité de refoulement de la chambre de travail Etant donné que la pression à l'intérieur d'une poche de compression s'élève rapidement seulement juste avant l'ouverture de la poche sur l'orifice de refoulement, on appréciera que la présence de l'orifice
52 a de déchargement, illustré sur le point d'être en com-
munication avec la poche 36 d de compression de la figure 7 et comme cela est typique des agencements antérieurs, produit un effet important, en comparaison à celui des orifices de
déchargement situés en amont, en ce qui concerne la produc-
tion d'un effet de réexpansion et donc une perte de rendement
dans le compresseur.
Autrement dit, les orifices de déchargement situés en amont ont relativement peu d'effets, dans le
contexte d'une réexpansion du gaz et d'une perte de ren-
dement, car ces orifices d'amont communiquent avec des poches de compression lorsqu'elles sont à une pression beaucoup plus basse et un volume beaucoup plus grand En éliminant l'orifice ou les orifices de déchargement situés le plus en aval, que l'on trouve dans des agencements de déchargement à piston axial de l'art antérieur, en faveur d'un dispositif de déchargement en gradins, la présente invention élimine les volumes en réexpansion les plus critiques, ce qui, en comparaison avec des agencements de déchargement à piston axial de l'art antérieur, recoupe ce qui était précédemment une perte de rendement d'environ 5 % associée à l'orifice ou aux orifices de déchargement situés le plus en aval dans de
tels agencements antérieurs.
L'agencement selon l'invention, bien qu'assurant un déchargement continu du compresseur sur une partie étendue
et des plus essentielles de la plage de capacité du compres-
seur et le déchargement en gradins sur une seconde partie, est également avantageux par le fait que tous les éléments du dispositif de déchargement sont de nature globalement
cylindrique et sont mobiles à l'intérieur d'alésages cylin-
driques qui s'étendent à peu près axialement à la chambre de travail du compresseur A cet égard, les éléments du disposi- tif de déchargement, proprement dits, sont relativement aisés et peu coûteux à fabriquer, comme l'est l'usinage des passages et alésages cylindriques, s'étendant axialement,
dans lesquels ils se déplacent en fonctionnement.
En outre, aucun des dispositifs de déchargement séparés ne prévoit ou ne nécessite l'usinage d'une surface profilée Autrement dit, l'appareil de déchargement associé au rotor femelle est un piston à faces plates qui, lorsqu'il est fermé, est amené en butée étroite avec la face extrême plate d'un rotor à vis L'appareil de déchargement associé au rotor mâle est un piston cylindrique mobile dans un passage cylindrique qui est éloigné des rotors à vis Comme on l'a noté précédemment, des agencements à tiroirs et certains
autres types de dispositifs de déchargement en gradins néces-
sitent l'usinage d'une surface profilée adaptée suivant des tolérances étroites au profil extérieur du jeu de rotors ou bien, en variante, sont affectés de la formation d'un volume en réexpansion et/ou de trajets de fuite, diminuant le rendement, lorsqu'un dispositif de déchargement en gradins à faces plates est utilisé, mais n'est pas amené en proximité face à face avec le rotor à vis qu'il décharge Surtout, le dispositif hybride de déchargement selon l'invention apporte un rendement et une souplesse inconnus jusqu'à présent dans de petits compresseurs à vis, en particulier des compresseurs tels que ceux appliqués à des systèmes de capacité plus faible, dans lesquels on utilise deux ou plus de deux compresseurs. Comme cela a été mentionné, l'étendue et la position, à partir de laquelle la partie de la chambre 36 de travail, dans laquelle est disposé le rotor mâle 18, est
placée en communication d'écoulement avec l'orifice d'aspira-
tion 34 par l'intermédiaire de l'alésage 50, dépendent de la position du piston 54 et du nombre et de la dimension des orifices 52 qu'il ferme Le piston 54, associé au rotor mâle 18, est avantageusement actionné hydrauliquement, bien que d'autres formes appropriées d'actionnement ou de commande
soient envisagées.
Dans la forme préférée de réalisation, une chambre 58 du corps 14 de paliers est en communication d'écoulement avec une source d'huile sous pression par un passage 62 dans lequel est disposée une électrovalve 64 de
charge De la même manière, la chambre 58 est en com-
munication d'écoulement avec un passage 66 dans lequel est disposée une électrovalve 68 de décharge En faisant passer de l'huile sous haute pression à travers la valve 64 de charge, la valve 68 de décharge étant fermée, on amène le piston 54 à se déplacer vers l'extrémité 26 d'aspiration du compresseur, fermant ainsi d'autres orifices 52 dans son
mouvement et chargeant davantage le compresseur.
En ce qui concerne le mouvement du piston 54 s'éloignant de l'extrémité d'aspiration du compresseur afin de décharger le compresseur, il est à noter que la chambre 58 est également en communication d'écoulement avec une zone commodément accessible du compresseur 10 ou du système dans lequel le compresseur est utilisé, laquelle est à la pression de refoulement Cette communication, dans la forme de réalisation illustrée, est réalisée par un passage 70 qui s'ouvre depuis une zone proche de l'orifice 40 de refoulement jusque dans la zone de la chambre 58 sur le côté de la partie 56 de commande du piston 54 opposé au côté soumis à une
action hydraulique.
Etant donné que le côté de la partie 56 de commande du piston 54 opposé au côté soumis à une action hydraulique est exposé à la pression de refoulement lorsque le compresseur est en fonctionnement, on appréciera que, lorsque l'électrovalve 64 de charge est fermée et que l'électrovalve 68 de décharge est ouverte, le piston 54 est sollicité par du gaz à la pression de refoulement passant dans le passage 70, dans un sens amenant le compresseur à se décharger Ceci est dû au fait que, lorsque la valve 68 de décharge est ouverte, elle est en communication d'évent avec
une zone du compresseur ou du système dans lequel le compres-
seur est utilisé, laquelle zone est à la pression d'aspira-
tion Il est à noter que le piston 54 peut être aisément adapté de façon à être entraîné par un moteur électrique pas à pas L'utilisation d'un moteur pas à pas plutôt que d'un circuit hydraulique peut être avantageuse dans la commande et la connaissance de la position exacte du piston
54, suivant la stratégie de commande devant être utilisée.
Similairement, en référence de nouveau à l'agen-
cement de déchargement des figures 2, 3 et 4 associé au rotor femelle 20, on notera que le piston 46, qui est actionné (fermé) par l'admission d'un gaz à la pression de refoulement
par le passage 48, est de la même manière amené à se rétrac-
ter (s'ouvrir) sous l'influence d'un gaz à la pression de refoulement lorsqu'une électrovalve 72 est placée de façon à mettre le passage 48 à l'aspiration par l'intermédiaire d'un passage 74 Dans la forme préférée de réalisation, le corps 12 de rotors et le corps 14 de paliers définissent en
coopération le passage 74.
A cet égard, lorsque le compresseur est en fonctionnement, du gaz provenant de la partie à rotor femelle
de la chambre 36 de travail agit sur le piston et le sol-
licite dans le sens de l'ouverture lorsque le passage 48 est mis à l'aspiration par l'intermédiaire du passage 74 La valve 72 est telle que, lorsqu'elle place le passage 48 en
communication d'écoulement avec l'aspiration par l'intermé-
diaire du passage 74, elle ferme le passage 76 qui est la source du gaz à la pression de refoulement utilisée pour fermer le piston 46 Bien que la valve 72 soit illustrée comme étant une valve à trois voies, on appréciera qu'une valve à deux voies pourrait être utilisée de la même manière avec d'autres agencements de passage dans le corps des rotors. En référence à présent à la figure 9, un système de réfrigération basé sur des compresseurs à vis,
utilisant deux des compresseurs à vis de la présente inven-
tion dans des circuits de réfrigération indépendants, est illustré schématiquement Les compresseurs 102 et 104 refoulent un gaz réfrigérant comprimé, dans lequel de l'huile est entraînée, jusque dans des séparateurs d'huile 106 et 108, respectivement Le gaz réfrigérant comprimé, duquel le lubrifiant a été séparé, gagne ensuite des condenseurs 110 et 112 et est ensuite dosé à travers des détendeurs 114 et 116 pour arriver dans un évaporateur 118 Le fluide réfrigérant subit alors un échange de chaleur avec, dans ce cas, un milieu de travail tel que de l'eau, qui est utilisé pour la climatisation d'un bâtiment ou dans un processus industriel
ayant besoin d'eau refroidie.
L'eau entre dans l'évaporateur 118 par une tuyauterie 120 et quitte l'évaporateur 118 par une tuyauterie 122 après avoir été refroidie en échangeant de la chaleur avec le fluide réfrigérant Après avoir subi un échange de chaleur avec l'eau passant à travers l'évaporateur 118, le fluide réfrigérant se trouvant dans des circuits 124 et 126 de réfrigération est renvoyé en passant par des tronçons 128
et 130 de tuyauterie à l'extrémité d'aspiration des compres-
seurs o il est utilisé pour refroidir les moteurs des compresseurs comme décrit précédemment On doit comprendre que, bien que les circuits 124 et 126 soient illustrés comme étant des circuits indépendants, des compresseurs multiples tels que ceux-ci peuvent être utilisés dans un système ayant un seul circuit de réfrigération, et un tel système fait
partie de l'invention.
On appréciera que pour maintenir à sa température demandée l'eau quittant l'évaporateur 118 par l'intermédiaire de la tuyauterie 122, la capacité de réfrigération des compresseurs 102 et 104 doit être réglée en fonction de la charge de refroidissement à laquelle l'eau et donc le système 100 sont exposés Ceci est nécessaire à la fois pour assurer un réglage précis de la température de l'eau quittant l'évaporateur 118 et pour refroidir l'eau de la manière la plus rentable en chargeant les compresseurs 102 et 104
uniquement au degré demandé par la charge réelle de refroi-
dissement imposée au système En ne chargeant pas les compresseurs 102 ou 104 au-delà de ce qu'il leur faut pour assurer seulement la capacité de réfrigération nécessaire au traitement de la charge réelle du système, on minimise le courant électrique appelé par les moteurs qui entraînent les compresseurs 102 et 104, ce qui non seulement procure un
confort et un réglage de processus supérieurs pour l'utilisa-
teur final de l'eau refroidie, mais en outre accroît le
rendement global du système.
En référence également, à présent, à la figure 10, la souplesse offerte par des compresseurs utilisant l'agencement de déchargement selon l'invention et leur mise en oeuvre en tandem dans un système de réfrigération, tel que
* le système 100 illustré sur la figure 9, apparaîtra.
Tant que le bâtiment ou le processus avec lequel le système 100 de réfrigération est utilisé ne demande pas de refroidissement, le système 100 et les deux compresseurs 102 et 104 peuvent rester à l'arrêt Ceci est représenté sous la
forme de la période entre des temps To à T 1 sur la figure 10.
A l'instant o un refroidissement est demandé, un premier compresseur du système 100 est mis en marche, les deux dispositifs de déchargement en gradins et de déchargement en continu du compresseur étant totalement ouverts Le premier compresseur mis en marche fonctionne donc initialement dans
un état déchargé au degré maximal possible.
A cet égard, on doit comprendre que des compres-
seurs à vis, même ceux pouvant être déchargés, sont conçus de
manière que, à la suite de leur mise en marche, ils produi-
sent au moins une certaine capacité minimale et prédéterminée de compression, même lorsqu'ils sont totalement déchargés par l'appareil de déchargement Par conséquent, lorsque l'un des compresseurs du système illustré sur la figure 9 est mis en marche, même si ce compresseur est totalement déchargé, une capacité minimale prédéterminée de réfrigération est atteinte
et est procurée par le système 100.
On notera aussi, en référence à la figure 9, que le système 100 comprend un dispositif 128 de commande du système qui est en communication avec les électrovalves 64 et 68 de charge et de décharge associées à l'appareil de décharge en continu des rotors mâles des compresseurs 102 et 104 et avec l'électrovalve unique 72 du dispositif de décharge en gradins associé au rotor femelle dans chacun des compresseurs 102 et 104 afin qu'une commande coordonnée de l'appareil de déchargement des compresseurs puisse être réalisée. Il est également important de noter, en regard à présent de la figure 10, que les gradins de capacité du système, suggérés ici, ne sont qu'approximatifs et indiqués à titre d'exemple et qu'ils varient, en fait, selon la conception spécifique des compresseurs à vis utilisés dans le système On note aussi que la figure 10 suppose l'utilisation de compresseurs à vis d'une capacité égale On appréciera que des compresseurs à vis de capacité inégale peuvent être utilisés dans un système, de manière que les capacités et les
gradins de capacité du système en ce qui concerne le charge-
ment et le déchargement des compresseurs soient différents de ceux de l'exemple de la figure 10 On doit également comprendre, en regard de la figure 10, qu'un exemple de système à deux compresseurs est décrit et qu'un système
pourrait utiliser plus de deux compresseurs à vis.
En référence à présent à la totalité des figures et en se basant sur les suppositions, aux fins de l'exemple de la figure 10, que chacun des compresseurs 102 et 104 de la figure 9 se trouve approximativement chargé à un tiers lors de la mise en marche et que les agencements de déchargement associés individuellement à leurs rotors mâle et femelle sont capables individuellement de décharger leurs compresseurs
respectifs sur environ un tiers de leur capacité, on ap-
préciera qu'à la suite de la mise en marche, à un temps T 1, le premier des compresseurs 102 et 104 du système 100 à être mis en marche se trouve chargé à environ un tiers Par
rapport au système, ceci produit une capacité de réfrigéra-
tion qui est d'environ un sixième de la capacité globale du
système 100.
Lorsque la charge imposée au système augmente, au-delà de celle qui est satisfaite par la marche d'un compresseur totalement déchargé, c'està-dire à un temps T 2, le dispositif de charge en gradins associé au rotor femelle du premier compresseur en marche est fermé Au temps T 2, alors, le premier compresseur en marche travaille à une capacité des deux tiers et le système 100 fonctionne à
environ un tiers de sa pleine capacité.
Pendant que la charge du système continue
d'augmenter, entre les temps T 2 et T 3, l'appareil de déchar-
gement continu à piston associé au rotor mâle du premier compresseur en marche est actionné, ce qui charge le rotor mâle, d'une façon continue et comme demandé, jusqu'au temps T 3 Au temps T 3, le premier compresseur en marche travaille à pleine charge, représentant une capacité de 50 t du système. Dans le cas o la charge imposée au système 100 continue de croître, le second des compresseurs 102 et 104 du système est mis en marche Comme indiqué précédemment, la mise en marche d'un compresseur l'amène immédiatement, dans l'exemple des figures 9 et 10, à un tiers de sa capacité Par conséquent, entre les temps T 3 et T 4, lorsque le second compresseur est en marche et commence immédiatement à produire un tiers de sa capacité, l'appareil de chargement associé au rotor mâle du premier compresseur en marche peut être amené dans sa position de décharge complète sans modification de la capacité d'ensemble du système. Au temps T 4, alors, les deux compresseurs sont en marche, le compresseur mis en marche initialement étant à une capacité des deux tiers, l'appareil de déchargement associé aux rotors mâles étant dans la position d'ouverture ou de déchargement complet, et le second compresseur en marche
travaillant à une capacité d'un tiers dans son état totale-
ment déchargé Pour ne pas provoquer une dégradation, même courte, de la température de l'eau refroidie, on notera que le déchargement du premier compresseur est consécutif à la mise en marche du second compresseur et qu'il existe un chevauchement afin qu'aucune baisse de capacité du système, même brève, n'apparaisse par suite du déchargement du premier
compresseur et de la mise en marche du second.
Habituellement, le besoin de mettre en marche le second compresseur indique que la charge imposée au système
continue de croître, de sorte que l'étape suivante d'accrois-
sement de la capacité du système 100 consiste à charger complètement le premier compresseur mis en marche Ceci est indiqué par l'accroissement continu de la capacité du système entre les temps T 4 et T 5 dans l'exemple de la figure 8 pendant que l'appareil de déchargement à piston associé au rotor mâle du premier compresseur en marche se déplace d'une
position totalement ouverte à une position totalement fermée.
A cet instant, alors, le premier compresseur en marche travaille à pleine charge et le second compresseur en marche
travaille dans un état totalement déchargé.
Ensuite, pendant que la charge imposée au système continue de croître, le rotor femelle du second compresseur en marche est chargé simultanément, mais en chevauchement pour éviter une baisse de capacité, même brève, du système, avec le mouvement, comme précédemment, de l'appareil de déchargement associé au rotor mâle du premier compresseur en marche vers la position totalement déchargée Par conséquent, à un temps T 6, les deux compresseurs travaillent aux deux tiers de la capacité, les appareils de déchargement en continu associés aux rotors mâles des deux compresseurs étant
chacun dans les positions totalement déchargées ou ouvertes.
Alors, en chargeant ensuite les rotors mâles des compres-
seurs, un à la fois, pendant des périodes de temps allant de T 6 à T 7 et de T 7 à T 8, on peut augmenter la capacité du système en continu pour la porter des deux tiers jusqu'à la pleine capacité du système Le système 100 peut donc être modulé d'une façon continue d'environ un tiers de sa capacité
jusqu'à sa pleine capacité.
Comme précédemment, on doit souligner que la figure 10 est indiquée à titre d'exemple et qu'une multitude de principes de commande peuvent être utilisés par l'appareil hybride de chargement selon l'invention et par la mise en oeuvre de tels compresseurs en tandem On doit également comprendre, à cet égard, que la charge imposée à un système de réfrigération varie habituellement au lieu d'augmenter de façon régulière comme cela est illustré sur la figure 10, et que les périodes de temps associées à ces fluctuations varient. On doit également noter que le dispositif de déchargement de compresseur à vis selon l'invention procure
une souplesse encore plus grande par le fait que le compres-
seur peut être configuré, grâce à l'utilisation de commandes appropriées, de manière à être déchargé strictement en gradins sur deux gradins distincts de capacité, et qu'il peut donc être utilisé, sansreconfiguration mécanique notable, à la fois dans des applications o une combinaison d'un déchargement continu et d'un déchargement en gradins est avantageuse, et dans des applications o un déchargement
seulement en deux gradins est demandé.
A cet égard et en référence principalement à la figure 5, il est rappelé que le piston 54, sous l'application de commandes et de capteurs appropriés, peut être placé dans une position totalement chargée (fermée) et une position totalement déchargée (ouverte), et en un point quelconque entre ces deux positions, par la commande appropriée des électrovalves 64 et 68 Un réglage précis et continu de la
capacité sur une partie de la plage de capacité du compres-
seur est donc possible On appréciera que la commande des électrovalves 64 et 68 pour positionner avec précision le piston 54 nécessite l'utilisation de commandes relativement plus complexes et coûteuses, d'informations d'entrée de commande et d'une stratégie de commande relativement plus complexe Comme mentionné précédemment, cette commande précise est avantageuse et, à un certain degré, obligatoire
dans certaines applications.
Cependant, dans d'autres applications, une forme moins perfectionnée de commande peut être satisfaisante et/ou les avantages d'une commande continue de capacité sur une partie de la plage de capacité du compresseur peut ne pas être suffisante pour compenser le coût associé à un réglage en continu de la capacité du compresseur, si bien qu'un déchargement simple en deux étapes du compresseur constitue une option plus viable A cet égard, on appréciera que le piston 54 peut être aisément commandé, au moyen d'une stratégie de commande relativement simple et d'organes de commande et d'information d'entrée moins complexe, d'une manière lui permettant d'être placé uniquement dans la position totalement chargée ou dans la position totalement déchargée, mais en aucune autre position entre elles En fait, alors, lorsqu'une telle stratégie est utilisée, le piston 54 et le dispositif de déchargement associé au rotor mâle 18 deviennent un dispositif de déchargement en gradins, analogue au dispositif de déchargement en gradins associé au rotor femelle 20, et le compresseur 10 est configuré de façon
à permettre deux gradins discrets de déchargement.
Cette souplesse est avantageuse pour l'utilisa-
teur final du compresseur qui dispose de l'option d'appliquer
l'un ou l'autre des processus de commande, ou bien d'appli-
quer deux processus du même type de compresseur, d'utiliser des processus de commande différents sur chacun d'eux si la situation le justifie ou d'améliorer le processus de commande
de l'installation à compresseurs, si cela est justifié.
L'utilisateur final peut donc utiliser des compresseurs à vis qui sont mécaniquement d'un seul type, ce qui réduit la nécessité de conserver des pièces de rechange pour deux
compresseurs différents ou la nécessité d'avoir des connais-
sances techniques dans deux types différents de compresseurs.
Du point de vue du fabricant, on appréciera qu'il n'a à proposer qu'un type de compresseurs pour plusieurs applications différentes, ce qui réduit sensiblement, entre autres, les inventaires, les coûts de fabrication, la documentation technique et analogues Le compresseur de l'invention apporte donc avec lui des économies importantes en ce qui concerne plusieurs aspects différents, à la fois pour le fabricant et l'utilisateur, et il offre une souplesse dont on ne disposait pas jusqu'à présent sauf en utilisant
des systèmes de réglage de capacité plus coûteux et compli-
qués, à tiroir, qui étaient incapables de concurrencer, du point de vue du coût, des compresseurs à mouvement alternatif dans des applications à des compresseurs de plus faible capacité. Un autre avantage encore de l'appareil de déchargement selon l'invention concerne, comme précédemment, sa partie à piston axial qui réduit notablement la longueur globale du compresseur en comparaison avec des compresseurs utilisant des dispositifs de déchargement antérieurs à piston axial En référence aux figures 5 et 7, on appréciera que les orifices 52 du dispositif de déchargement à piston axial selon l'invention sont décalés axialement et radialement, comme indiqué par des flèches 200 sur la figure 7, par rapport aux poches de compression qu'ils déchargent, en comparaison avec les orifices correspondants dans des dispositifs antérieurs Les orifices 52, bien qu'étant décalés physiquement en comparaison avec les orifices de déchargement de dispositifs de déchargement à piston axial de l'art antérieur, ne sont pas modifiés, en fait, en ce qui concerne le processus de compression en comparaison avec leur
contrepartie antérieure.
Du fait du décalage des orifices 52 de déchar-
gement dans la présente invention, on appréciera que la longueur du piston 54 peut être réduite en comparaison avec des dispositifs antérieurs dans lesquels les orifices de déchargement étaient disposés globalement entre les rotors et/ou étaient répartis sur toute la longueur et/ou se trouvaient à l'extrémité d'aspiration de la chambre de travail Autrement dit, dans des dispositifs de déchargement antérieurs à piston axial, le piston de déchargement était d'une longueur essentiellement égale à celle de la chambre de
travail.
Etant donné qu'un piston de déchargement doit être totalement rétracté pour permettre un déchargement
continu du compresseur au degré maximal possible, il déter-
mine la longueur hors tout du compresseur Dans la présente invention, le positionnement des orifices 52 de déchargement permet de réduire sensiblement la longueur du piston de
déchargement et donc la longueur globale du compresseur 10.
La diminution de la longueur du piston 54 est plus importante qu'il n'apparaît immédiatement Premièrement, la diminution de longueur du piston 54 entraîne avec elle des économies notables portant sur la quantité de matière et le poids associés au compresseur 10 Surtout, étant donné que le compresseur 10 peut être utilisé en tant que compresseur de remplacement, il doit pouvoir être installé dans des espaces réduits et être raccordé dans des systèmes existants La nature relativement petite du compresseur selon l'invention, qui résulte en partie de son dispositif de déchargement, est donc un avantage notable dans le contexte de son utilisation en tant que remplacement pour un compresseur dans un système existant ou de son utilisation dans des systèmes de refroi-
dissement qui remplacent des systèmes existants.
Enfin, l'appareil de déchargement selon l'inven-
tion apporte un autre avantage qui n'apparaît pas de façon évidente Dans des systèmes dans lesquels des tiroirs sont utilisés, des jeux entre le jeu de rotors et les surfaces profilées d'un tiroir que les rotors balayent sont de l'ordre de 0,13 mm, ce qui représente un trajet de fuite relativement important entre des poches de compression adjacentes Ce jeu est propre à l'utilisation d'un tiroir quelle que soit la capacité du compresseur dans lequel le tiroir est utilisé On appréciera cependant que l'effet négatif sur le comportement, produit par un tel trajet de fuite, est plus important dans un compresseur de faible capacité que dans un compresseur de
plus grande capacité.
La présente invention, en éliminant la nécessité d'un tiroir tout en offrant une possibilité continue de déchargement de capacité, non seulement apporte avec elle certains des avantages associés au dispositif de déchargement à tiroir, mais élimine l'inconvénient des trajets de fuite, mentionné dans le paragraphe immédiatement précédent,
lesquels trajets sont propres à l'utilisation de ces disposi-
tifs de déchargement Dans la présente invention, les jeux entre les rotors et les surfaces qu'ils balayent dans la chambre de travail peuvent être réduits à environ 0,025 mm, ce qui accroît les rendements, en particulier avec des
compresseurs de capacités relativement faibles.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au compresseur décrit et représenté
sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (42)

REVENDICATIONS
1 Compresseur à vis, caractérisé en ce qu'il comporte un corps ( 12) définissant une chambre de travail ( 36); un premier rotor ( 20) disposé dans la chambre de travail; un second rotor ( 18) disposé dans la chambre de
travail; et des moyens qui interagissent de façon indépen-
dante avec les premier et second rotors pour décharger le compresseur à la fois d'une façon continue sur une première partie de la plage de capacité du compresseur et d'une manière discontinue sur une seconde partie de la plage de
capacité du compresseur.
2 Compresseur à vis selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens destinés à décharger le compresseur comprennent un dispositif de déchargement en gradins destiné à décharger le compresseur d'une manière discontinue et un dispositif de déchargement à piston axial ( 54) destiné à décharger le compresseur d'une manière continue. 3 Compresseur à vis selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier rotor est un rotor femelle ( 20) et le second rotor est un rotor mâle ( 18), le dispositif de déchargement en gradins étant associé au rotor femelle et le dispositif de déchargement à piston axial étant associé au
rotor mâle.
4 Compresseur à vis selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il définit une zone ( 32) d'aspiration et un orifice ( 40) de décharge, en ce que le dispositif de déchargement à piston axial est disposé dans un alésage ( 50) défini par le compresseur, cet alésage étant en communication d'écoulement à la fois avec la zone d'aspiration et la chambre de travail par plusieurs orifices ( 52), et en ce que le dispositif de déchargement en gradins est disposé dans un passage ( 42) qui est en communication d'écoulement à la fois avec la zone d'aspiration et la chambre de travail, un écoulement dans l'alésage et dans le passage pouvant être interrompu sélectivement par le dispositif de déchargement à piston axial et par le dispositif de déchargement en gradins, respectivement. Compresseur à vis selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à positionner le dispositif de déchargement à piston axial dans ledit alésage dans une position ouverte, une position
fermée et une position quelconque entre les deux précédentes.
6 Compresseur à vis selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de déchargement en gradins peut être placé dans une position ouverte et une position fermée, ce dispositif de déchargement en gradins coopérant avec le corps de manière à définir la face extrême de refoulement de la chambre de travail lorsque le dispositif
de déchargement en gradins est dans ladite position fermée.
7 Compresseur à vis selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de déchargement en gradins doit être dans ladite position fermée pour que le
dispositif de déchargement à piston axial charge le compres-
seur.
8 Compresseur à vis selon la revendication 7, caractérisé en ce que le nombre d'orifices établissant une communication entre l'alésage et la chambre de travail est
inférieur à quatre.
9 Compresseur à vis selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de déchargement à piston
axial est actionné hydrauliquement.
Compresseur à vis selon la revendication 8, caractérisé en ce que les orifices comprennent chacun un évidement débouchant dans la chambre de travail, l'évidement de l'un des orifices chevauchant de façon effective un autre des orifices afin d'établir un trajet continu de déchargement depuis la chambre de travail jusqu'à l'alésage en passant par
les orifices.
11 Compresseur à vis selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif de déchargement en
gradins est actionné par un gaz.
12 Système de réfrigération, caractérisé en ce qu'il comporte un condenseur ( 110 ou 112), un évaporateur ( 118), des moyens ( 114 ou 116) destinés à doser un fluide
réfrigérant du condenseur vers l'évaporateur, et un compres-
seur à vis ( 102 ou 104) en communication d'écoulement avec le condenseur et l'évaporateur et comportant un rotor mâle ( 18), un rotor femelle ( 20) et des moyens destinés à décharger le
compresseur en gradins et d'une manière continue sur dif-
férentes parties de la plage de capacité du compresseur.
13 Système de réfrigération selon la reven-
dication 12, caractérisé en ce que les moyens destinés à décharger le compresseur comprennent un dispositif de déchargement en gradins et un dispositif de déchargement à piston axial ( 54), les dispositifs de déchargement en gradins
et à piston axial pouvant être manoeuvrés de façon indépen-
dante pour décharger le compresseur sur une partie distincte
et différente de la plage de capacité de ce compresseur.
14 Système de réfrigération selon la reven-
dication 13, caractérisé en ce que le dispositif de déchar-
gement en gradins est associé au rotor femelle, et en ce que le dispositif de déchargement à piston axial est associé au
rotor mâle.
15 Système de réfrigération selon la reven-
dication 14, caractérisé en ce que le compresseur définit une zone ( 32) d'aspiration et un orifice ( 40) de refoulement, en ce que le dispositif de déchargement à piston axial est disposé dans un alésage ( 50) défini par le compresseur, lequel alésage est en communication d'écoulement à la fois avec la zone d'aspiration et la chambre de travail par l'intermédiaire de plusieurs orifices ( 52), et en ce que le dispositif de déchargement en gradins est disposé dans un passage ( 42) qui est en communication d'écoulement à la fois
avec la zone d'aspiration et la chambre de travail, l'écoule-
ment dans l'alésage et dans le passage pouvant être interrom-
pu sélectivement par le dispositif de déchargement à piston axial et par le dispositif de déchargement en gradins, respectivement. 16 Système de réfrigération selon la reven- dication 15, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à positionner le dispositif de déchargement à piston axial dans l'alésage dans une position ouverte, une position fermée et une position quelconque entre les deux
précédentes.
17 Système de réfrigération selon la reven-
dication 16, caractérisé en ce que le nombre d'orifices établissant une communication entre l'alésage et la chambre
de travail est inférieur à quatre.
18 Système de réfrigération selon la reven-
dication 17, caractérisé en ce que le dispositif de déchar-
gement en gradins doit être dans ladite position fermée pour que le dispositif de déchargement à piston axial charge le compresseur.
19 Système de réfrigération selon la reven-
dication 18, caractérisé en ce que le dispositif de déchar-
gement en gradins peut être placé dans une position ouverte et une position fermée, ce dispositif de déchargement en gradins coopérant avec le corps de façon à définir la face extrême de refoulement de la chambre de travail lorsque le dispositif de déchargement en gradins est dans ladite
position fermée.
Système de réfrigération selon la reven-
dication 19, caractérisé en ce que chaque orifice comprend un évidement s'ouvrant dans la chambre de travail, l'évidement de l'un des orifices chevauchant de façon effective un autre
des orifices de façon à établir un trajet continu de déchar-
gement depuis la chambre de travail jusqu'à l'alésage en
passant par les orifices.
21 Système de réfrigération selon la reven-
dication 20, caractérisé en ce que le dispositif de déchar-
gement à piston axial est actionné hydrauliquement et en ce que le dispositif de déchargement en gradins est actionné par
un gaz.
22 Procédé de réglage de la capacité d'un compresseur ( 10) à vis, caractérisé en ce que le compresseur
est selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et en ce
qu'il consiste à charger le compresseur, si la charge imposée au compresseur est croissante, d'une manière en gradins sur une première partie de la capacité dudit compresseur; à charger le compresseur, si la charge imposée au compresseur est croissante, d'une manière continue sur une seconde et différente partie de la capacité du compresseur; à décharger le compresseur, si la charge imposée au compresseur est décroissante, d'une manière continue sur ladite seconde partie de la capacité du compresseur; et à décharger le
compresseur, si la charge imposée au compresseur est décrois-
sante, d'une manière en gradins sur ladite première partie de
la capacité du compresseur.
23 Procédé selon la revendication 22, carac-
térisé en ce que l'étape consistant à charger le compresseur d'une manière continue a lieu après l'étape consistant à
charger le compresseur d'une manière en gradins.
24 Procédé selon la revendication 23, carac-
térisé en ce que les étapes de chargement et de déchargement du compresseur d'une manière continue comprennent chacune l'étape qui consiste à placer un dispositif de déchargement à piston ( 54) dans un alésage ( 50) à distance de la chambre ( 36) de travail du compresseur en fonction de la charge
imposée au compresseur.
Procédé selon la revendication 24, carac-
térisé en ce que les étapes de chargement et de déchargement du compresseur d'une manière en gradins comprennent chacune l'étape qui consiste à placer un dispositif de déchargement en gradins dans une position fermée lors du chargement du compresseur et dans une position ouverte lors du déchargement
du compresseur.
26 Procédé selon la revendication 25, carac-
térisé en ce que l'étape de déchargement du compresseur d'une manière continue comprend l'étape qui consiste à faire communiquer un gaz de la chambre de travail du compresseur
jusqu'à une zone ( 32) du compresseur à la pression d'aspira-
tion en passant par un ou plusieurs orifices ( 52) établissant une communication entre la chambre de travail et l'alésage dans lequel le dispositif de déchargement à piston est
disposé.
27 Système de réfrigération, caractérisé en ce qu'il comporte un condenseur ( 110 ou 112), un évaporateur ( 118), des moyens ( 114 ou 116) destinés à doser un fluide réfrigérant du condenseur vers l'évaporateur, et des premier
et second compresseurs à vis ( 102, 104), chacun des compres-
seurs ayant des rotors mâle ( 18) et femelle ( 20) et des moyens qui interagissent de façon indépendante avec chacun des rotors respectifs mâle et femelle des compresseurs pour décharger les premier et second compresseurs en continu et en
discontinu.
28 Système de réfrigération selon la reven-
dication 27, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à commander le déchargement des premier et second compresseurs à vis, et en ce que les moyens destinés à décharger les premier et second compresseurs comprennent un dispositif de déchargement en gradins, disposé dans chacun des compresseurs, pour décharger de façon discontinue les compresseurs et un dispositif de déchargement à piston axial ( 54), disposé dans chacun des compresseurs, pour décharger
les compresseurs d'une manière continue.
29 Système de réfrigération selon la reven-
dication 28, caractérisé en ce que les dispositifs de déchargement en gradins sont associés aux rotors femelles des premier et second compresseurs et en ce que les dispositifs de déchargement à piston axial sont associés aux rotors mâles
des premier et second compresseurs.
Système de réfrigération selon la reven-
dication 29, caractérisé en ce que chacun des compresseurs
définit une zone d'aspiration ( 32) et un orifice de refoule-
ment ( 40), en ce que les dispositifs de déchargement à piston axial des compresseurs sont disposés dans un alésage ( 50) défini dans chacun des compresseurs, chaque alésage étant en
communication d'écoulement à la fois avec la zone d'aspira-
tion et la chambre de travail du compresseur respectif dans lequel il est défini, par l'intermédiaire de plusieurs orifices ( 52), et en ce que les dispositifs de déchargement en gradins sont disposés chacun dans un passage ( 42) défini dans chacun des compresseurs, chaque passage étant en
communication d'écoulement à la fois avec la zone d'aspira-
tion et la chambre de travail du compresseur respectif dans lequel il est défini, un écoulement par l'alésage et le passage dans chacun des compresseurs pouvant être interrompu sélectivement par les dispositifs de déchargement à piston axial et les dispositifs de déchargement en gradins disposés
dans ces compresseurs.
31 Procédé de commande d'un système de réfrigé-
ration comportant deux ou plus de deux compresseurs à vis ( 102, 104), caractérisé en ce que lesdits compresseurs sont
selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et en ce
qu'il consiste à mettre en marche un premier des compres-
seurs, à moduler la capacité du premier compresseur à la fois d'une manière en gradins et d'une manière continue en fonction de la charge imposée au système, à mettre en marche un second des compresseurs, et à moduler les capacités des premier et second compresseurs à la fois d'une manière en gradins et d'une manière continue et en fonction de la charge
imposée au système.
32 Procédé selon la revendication 31, carac-
térisé en ce que l'étape de modulation de la capacité du
premier compresseur consiste, en première étape, à charger en gradins le premier compresseur.
33 Procédé selon la revendication 32, carac-
térisé en ce que l'étape de modulation des capacités des
premier et second compresseurs, après l'étape de chargement en gradins du premier compresseur, consiste à charger les premier et second compresseurs afin d'assurer le chargement 5 du système d'une manière continue jusqu'à la pleine capacité du système.
34 Procédé selon la revendication 33, carac- térisé en ce que l'étape de chargement consiste à mettre en oeuvre sélectivement un dispositif de déchargement en gradins10 du second compresseur et un appareil de réglage continu de capacité associé à chacun des premier et second compresseurs
à vis.
Compresseur à vis, caractérisé en ce qu'il comporte un corps ( 12) définissant une chambre ( 36) de travail; un premier rotor à vis ( 20) disposé dans la chambre de travail; un second rotor à vis ( 18) disposé dans la chambre de travail et en prise avec le premier rotor à vis; un premier moyen de déchargement associé au premier rotor et destiné à décharger le compresseur sur une première partie de la plage de capacité de ce compresseur; et un second moyen de déchargement associé au second rotor à vis et destiné à décharger le compresseur sur une seconde partie de la plage de capacité de ce compresseur, cette seconde partie de la plage de capacité étant différente de la première partie et25 le second moyen de déchargement coopérant avec le premier moyen de déchargement pour permettre le déchargement du compresseur sur une portion de la plage de capacité de ce compresseur qui est représentée par les première et seconde parties.30 36 Compresseur à vis selon la revendication 35, caractérisé en ce que le premier moyen de déchargement et le second moyen de déchargement peuvent être mis en oeuvre de
façon indépendante.
37 Compresseur à vis selon la revendication 36, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés
à commander les premier et second moyens de déchargement.
38 Compresseur à vis selon la revendication 37, caractérisé en ce que le premier moyen de déchargement est un
dispositif de déchargement en gradins.
39 Compresseur à vis selon la revendication 38, caractérisé en ce que le second moyen de déchargement comprend des moyens destinés à décharger le compresseur sur la seconde partie de la plage de capacité du compresseur, alternativement d'une manière continue ou d'une manière en gradins, comme déterminé par lesdits moyens destinés à
commander les moyens de déchargement.
Compresseur à vis selon la revendication 38, caractérisé en ce que le second moyen de déchargement comprend un dispositif de déchargement à piston ( 54) disposé dans un alésage cylindrique ( 50) qui est éloigné de la chambre de travail et qui communique avec elle par plusieurs
orifices ( 52).
41 Compresseur à vis selon la revendication 40, caractérisé en ce que les rotors à vis et la chambre de travail coopèrent de façon à définir plusieurs poches ( 36 a,
36 b, 36 c, 36 d) de compression, le premier moyen de déchar-
gement ayant pour effet de décharger l'une des poches et le second moyen de déchargement ayant pour effet de décharger une autre des poches, la pression dans la première poche étant plus élevée, en fonctionnement, que la pression dans l'autre desdites poches qui est déchargée par le second moyen
de déchargement.
42 Compresseur à vis selon la revendication 40, caractérisé en ce que les moyens de commande peuvent placer le piston dans une position ouverte, une position fermée ou une position quelconque entre les deux précédentes afin de réaliser un déchargement continu du compresseur sur la seconde partie de la plage de capacité du compresseur, la position ouverte étant une position dans laquelle tous les orifices sont en communication d'écoulement avec l'alésage, et la position fermée étant une position dans laquelle aucun des orifices n'est en communication d'écoulement avec l'alésage.
43 Compresseur à vis selon la revendication 40, caractérisé en ce que le piston peut être placé exclusivement dans une position ouverte ou une position fermée et en aucune autre position entre les deux précédentes, la position ouverte étant une position dans laquelle tous les orifices sont en communication d'écoulement avec l'alésage et la position fermée étant une position dans laquelle aucun des orifices n'est en communication d'écoulement avec l'alésage, de manière que le second moyen de déchargement fonctionne de façon à décharger le compresseur exclusivement en gradins sur
la seconde partie de la plage de capacité dudit compresseur.
44 Compresseur à vis selon la revendication 40, caractérisé en ce que le dispositif de déchargement à piston et le dispositif de déchargement en gradins se déplacent tous deux axialement par rapport à la chambre de travail en cours
de fonctionnement.
45 Compresseur à vis selon la revendication 40, caractérisé en ce que le second rotor à vis est un rotor à
vis mâle ( 18).
46 Compresseur à vis selon la revendication 40, caractérisé en ce que la plupart des orifices sont disposés, dans un sens axial par rapport à la chambre de travail, plus près de l'extrémité de refoulement de la chambre de travail
que de l'extrémité d'aspiration de cette chambre de travail.
47 Compresseur à vis selon la revendication 42, caractérisé en ce que les rotors à vis et la chambre de travail coopèrent de façon à définir plusieurs poches ( 36 a, 36 b, 36 c, 36 d) de compression, le dispositif de déchargement en gradins ayant pour effet de décharger l'une desdites poches et le dispositif de déchargement à piston ayant pour
effet de décharger d'autres desdites poches par l'intermé-
diaire desdits orifices, la pression dans la première des poches étant plus élevée, en fonctionnement, que la pression dans l'une quelconque des poches qui sont déchargées par le dispositif de déchargement à piston à travers lesdits orifices.5 48 Compresseur à vis selon la revendication 47, caractérisé en ce que des orifices sont disposés, dans un
sens axial, globalement plus près de l'extrémité de refoule-
ment de la chambre de travail que de l'extrémité d'aspiration
de cette chambre.
49 Compresseur à vis selon la revendication 48, caractérisé en ce que le dispositif de déchargement en gradins et le dispositif de déchargement à piston se déplacent tous deux dans une direction qui est axiale par
rapport à la chambre de travail.
50 Compresseur à vis selon la revendication 49, caractérisé en ce que le dispositif de déchargement en gradins est un dispositif de déchargement à piston axial ( 46), une face dudit dispositif de déchargement à piston axial étant parallèle à la face extrême de refoulement du rotor femelle et coopérant de façon à définir la face extrême
de refoulement de la chambre de travail.
51 Compresseur à vis selon la revendication 49, caractérisé en ce que le dispositif de déchargement à piston
est actionné hydrauliquement.
52 Compresseur à vis selon la revendication 49, caractérisé en ce que le dispositif de déchargement à piston
est entraîné par un moteur pas à pas.
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Publications (2)

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WO (1) WO1993004286A1 (fr)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5419146A (en) * 1994-04-28 1995-05-30 American Standard Inc. Evaporator water temperature control for a chiller system
US5509273A (en) * 1995-02-24 1996-04-23 American Standard Inc. Gas actuated slide valve in a screw compressor
US5632154A (en) * 1995-02-28 1997-05-27 American Standard Inc. Feed forward control of expansion valve
DE19519247C2 (de) * 1995-05-25 2000-08-31 Guenter Kirsten Schraubenverdichter
CN1112515C (zh) * 1996-03-27 2003-06-25 北越工业株式会社 螺旋流体机械的螺旋转子的轴结构
US5950443A (en) 1997-08-08 1999-09-14 American Standard Inc. Compressor minimum capacity control
US6206652B1 (en) 1998-08-25 2001-03-27 Copeland Corporation Compressor capacity modulation
DE19744466C2 (de) 1997-10-08 1999-08-19 Kt Kirsten Technologie Entwick Schraubenverdichter
US6135744A (en) * 1998-04-28 2000-10-24 American Standard Inc. Piston unloader arrangement for screw compressors
US6238188B1 (en) * 1998-08-17 2001-05-29 Carrier Corporation Compressor control at voltage and frequency extremes of power supply
US6520758B1 (en) 2001-10-24 2003-02-18 Ingersoll-Rand Company Screw compressor assembly and method including a rotor having a thrust piston
US6644045B1 (en) * 2002-06-25 2003-11-11 Carrier Corporation Oil free screw expander-compressor
US7682084B2 (en) * 2003-07-18 2010-03-23 Kobe Steel, Ltd. Bearing and screw compressor
WO2005036072A1 (fr) * 2003-10-08 2005-04-21 Copeland Corporation Unites de condensation reparties
US7677051B2 (en) * 2004-05-18 2010-03-16 Carrier Corporation Compressor lubrication
US7409833B2 (en) * 2005-03-10 2008-08-12 Sunpower, Inc. Dual mode compressor with automatic compression ratio adjustment for adapting to multiple operating conditions
BRPI0715186A2 (pt) * 2006-07-27 2013-06-11 Carrier Corp compressor de parafuso e mÉtodo para operar compressor
WO2008112566A2 (fr) * 2007-03-09 2008-09-18 Johnson Controls Technology Company Système de réfrigération
US8157538B2 (en) 2007-07-23 2012-04-17 Emerson Climate Technologies, Inc. Capacity modulation system for compressor and method
CN101251110B (zh) * 2008-01-08 2010-06-16 烟台冰轮股份有限公司 一种复叠式压缩机组的自动控制装置及其控制方法
US8308455B2 (en) 2009-01-27 2012-11-13 Emerson Climate Technologies, Inc. Unloader system and method for a compressor
CN102193567B (zh) * 2010-03-10 2013-11-13 同方人工环境有限公司 一种无级调节水源螺杆机组的控制方法
CN102061944B (zh) * 2010-11-16 2012-11-28 上海维尔泰克螺杆机械有限公司 一种螺杆膨胀发电装置
US10378533B2 (en) 2011-12-06 2019-08-13 Bitzer Us, Inc. Control for compressor unloading system
JP5891192B2 (ja) * 2013-03-25 2016-03-22 株式会社神戸製鋼所 発電装置及び発電システム
CN110462310B (zh) 2017-04-06 2021-11-19 开利公司 用于降低包括多个异步电动马达的压缩机系统的最大涌入电流的方法和用于实施该方法的压缩机系统
CN115875865B (zh) * 2023-01-10 2023-08-04 北京工业大学 一种可调节的单螺杆压缩机回热式复叠低温制冷系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1258651A (fr) * 1960-06-01 1961-04-14 Svenska Rotor Maskiner Ab Dispositif de réglage pour machines à rotors en hélice
US3108740A (en) * 1960-06-17 1963-10-29 Svenska Rotor Maskiner Ab Regulating means for rotary piston compressors
US4042310A (en) * 1974-06-21 1977-08-16 Svenska Rotor Maskiner Aktiebolag Screw compressor control means
GB2077951A (en) * 1980-06-16 1981-12-23 Borg Warner Capacity control systems for screw compressor based water chillers
US4453900A (en) * 1981-05-14 1984-06-12 Sullair Technology Ab Valve system for capacity control of screw compressors
US4565508A (en) * 1983-10-24 1986-01-21 Stal Refrigeration Ab Device for controlling the volumetric capacity of a screw compressor
WO1986006798A1 (fr) * 1985-05-09 1986-11-20 Svenska Rotor Maskiner Ab Installation de refrigeration et machine rotative a deplacement positif
US4737082A (en) * 1986-01-31 1988-04-12 Stal Refrigeration Ab Lift valve for rotary screw compressors

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2358815A (en) * 1935-03-28 1944-09-26 Jarvis C Marble Compressor apparatus
US3088658A (en) * 1959-06-04 1963-05-07 Svenska Rotor Maskiner Ab Angularly adjustable slides for screw rotor machines
US3088659A (en) * 1960-06-17 1963-05-07 Svenska Rotor Maskiner Ab Means for regulating helical rotary piston engines
US3513662A (en) * 1968-11-12 1970-05-26 Armour & Co Feedback control system for sequencing motors
GB1555330A (en) * 1978-03-21 1979-11-07 Hall Thermotank Prod Ltd Rotary fluid machines
JPS54134806A (en) * 1978-04-12 1979-10-19 Hitachi Ltd Screw compressor capacity control mechanism
SU1064046A1 (ru) * 1979-02-02 1983-12-30 Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Способ регулировани производительности винтовой машины
FR2459385A1 (fr) * 1979-06-19 1981-01-09 Zimmern Bernard Procede pour suralimenter et regler un compresseur a vis unique
SE432465B (sv) * 1980-06-02 1984-04-02 Sullair Tech Ab Ventilarrangemang for kapacitetsreglering av skruvkompressorer
AU550468B2 (en) * 1980-09-19 1986-03-20 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Compressor capability control
JPS57206794A (en) * 1981-06-12 1982-12-18 Hitachi Ltd Screw compressor
US4583373A (en) * 1984-02-14 1986-04-22 Dunham-Bush, Inc. Constant evaporator pressure slide valve modulator for screw compressor refrigeration system
US4662190A (en) * 1985-12-10 1987-05-05 Tischer James C Integral slide valve-oil separator apparatus in a screw compressor
US4678406A (en) * 1986-04-25 1987-07-07 Frick Company Variable volume ratio screw compressor with step control
SE464885B (sv) * 1988-04-25 1991-06-24 Svenska Rotor Maskiner Ab Skruvkompressor med lyftventil

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1258651A (fr) * 1960-06-01 1961-04-14 Svenska Rotor Maskiner Ab Dispositif de réglage pour machines à rotors en hélice
US3108740A (en) * 1960-06-17 1963-10-29 Svenska Rotor Maskiner Ab Regulating means for rotary piston compressors
US4042310A (en) * 1974-06-21 1977-08-16 Svenska Rotor Maskiner Aktiebolag Screw compressor control means
GB2077951A (en) * 1980-06-16 1981-12-23 Borg Warner Capacity control systems for screw compressor based water chillers
US4453900A (en) * 1981-05-14 1984-06-12 Sullair Technology Ab Valve system for capacity control of screw compressors
US4565508A (en) * 1983-10-24 1986-01-21 Stal Refrigeration Ab Device for controlling the volumetric capacity of a screw compressor
WO1986006798A1 (fr) * 1985-05-09 1986-11-20 Svenska Rotor Maskiner Ab Installation de refrigeration et machine rotative a deplacement positif
US4737082A (en) * 1986-01-31 1988-04-12 Stal Refrigeration Ab Lift valve for rotary screw compressors

Also Published As

Publication number Publication date
KR0167794B1 (en) 1999-01-15
GB2258887A (en) 1993-02-24
JPH05215086A (ja) 1993-08-24
BR9205949A (pt) 1994-07-05
ITRM920609A1 (it) 1994-02-18
GB2258887B (en) 1994-12-21
CA2074444C (fr) 1994-06-14
CA2074444A1 (fr) 1993-02-20
AU2483492A (en) 1993-03-16
GB9215403D0 (en) 1992-09-02
IT1258456B (it) 1996-02-26
DE4227332C2 (de) 1995-06-14
ITRM920609A0 (it) 1992-08-18
WO1993004286A1 (fr) 1993-03-04
JP3119946B2 (ja) 2000-12-25
HK45995A (en) 1995-04-07
DE4227332A1 (de) 1993-02-25
US5211026A (en) 1993-05-18
FR2681106B1 (fr) 1994-10-07

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