FR2694602A1 - Mechanical safety system for the interruption of oil circulation in a screw compressor. - Google Patents
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Abstract
Compresseur à gaz à deux rotors (22) à vis sans fin qui sont en prise. Une soupape (41) montée dans la canalisation de refoulement coupe le reflux de gaz à l'arrêt du compresseur et alors simultanément un distributeur (56) monté entre une zone (62) qui est à la pression de refoulement et une zone (60) qui est à la pression d'aspiration coupe l'injection d'huile sur les rotors en utilisant les conditions ambiantes régnant à l'intérieur du compresseur et qui existent de manière inhérente à cet instant. Les mêmes conditions sont utilisées au redémarrage du compresseur pour rétablir la circulation d'huile. Application en particulier aux compresseurs de circuits de réfrigération.Gas compressor with two worm gear rotors (22) which are engaged. A valve (41) mounted in the discharge pipe cuts off the back flow of gas when the compressor is stopped and then simultaneously a distributor (56) mounted between a zone (62) which is at the discharge pressure and a zone (60) which is at the suction pressure cuts off the oil injection on the rotors using the ambient conditions prevailing inside the compressor and which inherently exist at this moment. The same conditions are used when restarting the compressor to restore oil circulation. Application in particular to compressors of refrigeration circuits.
Description
La présente invention se rapporte de manière générale au domaine de laThe present invention relates generally to the field of
compression d'un gaz dans uncompression of a gas in a
compresseur à vis sans fin rotatives à injection d'huile. rotary screw compressor with oil injection.
L'invention se rapporte plus particulièrement à un mécanisme destiné à isoler de leur alimentation les passages de lubrification des paliers du rotor et l'orifice d'injection The invention relates more particularly to a mechanism for isolating the lubrication passages of the rotor bearings and the injection orifice from their supply.
d'huile, qui débouche dans la chambre de travail du compres- of oil, which opens into the working chamber of the compres-
seur, à l'arrêt de ce dernier.at the judgment of the latter.
Les compresseurs à vis sans fin utilisés dans les systèmes de réfrigération se composent de rotors complémen- taires à vis sans fin mâle et femelle disposés dans une chambre de travail se trouvant dans une cage La chambre de travail peut se caractériser comme étant un volume dont la forme générale est celle d'alésages cylindriques parallèles15 qui se coupent et dont les tolérances sont étroites par rapport aux dimensions extérieures de la longueur et du diamètre des deux rotors à vis sans fin engrenant l'une avec l'autre La cage du rotor comprend une extrémité à basse pression et une extrémité à pression élevée qui comportent des orifices d'aspiration et de refoulement sans soupape qui Worm compressors used in refrigeration systems consist of complementary male and female worm rotors arranged in a working chamber in a cage. The working chamber can be characterized as a volume whose The general form is that of parallel cylindrical bores which intersect and whose tolerances are close to the outer dimensions of the length and the diameter of the two worm rotors meshing with each other. low-pressure end and a high pressure end which have valveless suction and discharge ports which
sont en communication directe avec la chambre de travail. are in direct communication with the working room.
Pendant le fonctionnement, du gaz réfrigérant qui est à la pression d'aspiration entre dans la chambre de travail par l'orifice correspondant et il est enveloppé dans une poche en forme de chevron formée entre les rotors à vis sans fin tournant en sens contraires La poche se ferme, son volume se contracte et elle est déplacée vers l'extrémité à pression élevée du compresseur pendant que les rotors During operation, refrigerant gas that is at the suction pressure enters the working chamber through the corresponding orifice and is wrapped in a chevron-shaped pouch formed between the worm rotors rotating in opposite directions. pocket closes, its volume contracts and is displaced towards the high-pressure end of the compressor while the rotors
tournent en engrenant à l'intérieur de la chambre de travail. rotate while meshing inside the working chamber.
Le gaz se trouvant dans une telle poche est comprimé par la diminution du volume dans lequel il se trouve jusqu'à ce que la poche s'ouvre sur l'orifice de décharge se trouvant à l'extrémité sous pression élevée de la chambre de travail à The gas in such a pocket is compressed by decreasing the volume in which it is located until the pocket opens on the discharge port at the high pressure end of the working chamber. at
laquelle il est expulsé par cet orifice. which it is expelled by this orifice.
Etant données les tolérances extrêmement étroites entre les deux rotors et les parois de la chambre de travail, la disposition des paliers dans lesquels les rotors sont montés est déterminante pour le fonctionnement et la vie du compresseur ceci est particulièrement vrai du fait que les paliers et les rotors d'un compresseur à vis sans fin subissent des charges axiales et radiales qui sont élevées et variables La protection et la lubrification des paliers des rotors est donc un point essentiel de la conception et du mode de fonctionnement des compresseurs à vis sans fin rotatives.10 L'huile est non seulement envoyée dans les paliers des rotors, mais de plus, dans de nombreux cas, elle est injectée dans la chambre de travail d'un compresseur a vis sans fin par un orifice correspondant afin d'assumer plusieurs fonctions Premièrement, l'huile injectée dans la chambre de travail assume la fonction d'une garniture d'étanchéité entre les rotors et les surfaces de la chambre Given the extremely close tolerances between the two rotors and the walls of the working chamber, the arrangement of the bearings in which the rotors are mounted is decisive for the operation and life of the compressor this is particularly true because the bearings and Rotors of a worm gear compressor are subject to high and variable axial and radial loads The protection and lubrication of rotor bearings is therefore an essential part of the design and operation of rotary worm compressors. The oil is not only sent into the bearings of the rotors, but moreover, in many cases, it is injected into the working chamber of a worm compressor through a corresponding orifice in order to assume several functions. , the oil injected into the working chamber assumes the function of a seal between the rotors and the surfaces of the chamber
de travail dans laquelle ces derniers sont disposés. in which they are arranged.
L'huile forme aussi un lubrifiant entre le rotor menant à vis sans f in et celui qui est mené A cet égard, l'un des rotors est commandé par une source extérieure telle qu'un moteur électrique, tandis que l'autre rotor est The oil also forms a lubricant between the rotor leading screwless screw and the one being driven In this respect, one of the rotors is controlled by an external source such as an electric motor, while the other rotor is
entraîné par suite de son engrènement avec le précédent. driven as a result of its meshing with the previous one.
L'huile injectée dans la chambre de travail du compresseur a donc pour fonction d'empêcher une usure excessive entre les The oil injected into the working chamber of the compressor therefore has the function of preventing excessive wear between
rotors menant et mené.rotors leading and led.
Enfin, l'huile injectée est utilisée pour Finally, the injected oil is used to
refroidir le réfrigérant subissant la compression à l'inté- cool the refrigerant undergoing compression to the
rieur de la chambre de travail, de manière à réduire ainsi la dilatation thermique des rotors qui, sinon, se produirait par of the working chamber, so as to reduce the thermal expansion of the rotors which would otherwise occur
suite de la chaleur générée par le processus de compression. following the heat generated by the compression process.
Ce refroidissement par injection permet en conséquence dès le This cooling by injection therefore allows from the
départ de resserrer les jeux entre le rotor et la cage. start to tighten the clearance between the rotor and the cage.
A l'arrêt du compresseur, lorsque le moteur de commande est coupé-, si le reflux du gaz à la pression de refoulement est autorisé à se produire, du côté à pression élevée (du côté aval) du système de réfrigération dans lequel un compresseur à vis sans fin est utilisé, par l'orifice de décharge de ce dernier, il provoque la rotation en sens inverse et à vitesse élevée des rotors qui ne sont plus commandés à l'intérieur de la chambre de travail et il a pour5 conséquence que le compresseur fonctionne en détendeur par When the compressor stops, when the control motor is shut down, if the backflow of gas at the discharge pressure is allowed to occur, on the high pressure side (downstream side) of the refrigeration system in which a compressor The worm gear is used, through the discharge port of the latter, to cause the rotation of the rotors which are no longer controlled inside the working chamber in the opposite direction and at a high speed, and has the consequence that the compressor operates as a regulator by
rapport au gaz se trouvant en aval de l'orifice de refoule- relative to the gas downstream of the discharge orifice
ment Cette rotation en roue libre des rotors en sens inverse peut se produire à des vitesses supérieures à leur vitesse This freewheel rotation of the rotors in the opposite direction can occur at speeds higher than their speed.
nominale maximale en fonctionnement normal. nominal value in normal operation.
De plus, dans la mesure dans laquelle le reflux de gaz est coupé à l'arrêt, par exemple par une soupape de retenue, le flux initial du gaz sous pression déchargé vers l'aval et retournant à travers le compresseur vers le côté In addition, to the extent that the gas reflux is shut off, for example by a check valve, the initial flow of the pressurized gas discharged downstream and returning through the compressor to the side
sous basse pression du système de réfrigération peut néan- low pressure refrigeration system may nevertheless be
moins être suffisant pour faire en sorte que la pression régnant à l'extrémité d'aspiration du compresseur dépasse celle qui existe immédiatement en aval de l'orifice de décharge Cette situation peut se produire lorsque le compresseur fonctionnant en détendeur pendant sa rotation en sens inverse exerce un pompage sur la soupape d'arrêt fermée du côté décharge et il peut en résulter de grandes forces axiales sur le groupe de rotors à vis sans fin et ses paliers dans le sens inverse à celui qui existe normalement et qui less than sufficient to ensure that the pressure at the suction end of the compressor exceeds that immediately downstream of the discharge port. This situation can occur when the compressor is operating as a regulator while it is rotating in the opposite direction pumping the closed shut-off valve on the discharge side and may result in large axial forces on the worm rotor unit and its bearings in the opposite direction to that which normally exists and
est compensé pendant le fonctionnement du compresseur. is compensated during compressor operation.
De plus, de nombreux compresseurs à vis sans fin équipés de circuits de lubrification sont conçus pour la production et le maintien en aval d'une pression relativement élevée qui est utilisée pour faire circuler de l'huile de lubrification d'un carter ou d'un réservoir vers les paliers des rotors et/ou un orifice d'injection La vitesse élevée de rotation en sens inverse des rotors à l'arrêt du compresseur et l'apparition momentanée d'une pression relativement élevée à l'amont ou à l'extrémité basse pression de la chambre de travail pourraient dans certaines circonstances, si elles étaient autorisées à se produire, provoquer une aspiration d'huile sur les paliers ou pourraient empêcher l'alimentation de ceux-ci en quantité suffisante avec un risque de résultats catastrophiques. Finalement, si l'orifice d'injection d'huile débouchant dans la chambre de travail d'un compresseur à vis sans fin n'est pas isolé de son alimentation sous pression nominale à l'arrêt du compresseur, l'huile continue de passer par l'orifice d'injection pour pénétrer dans la chambre de travail après l'arrêt jusqu'à ce que les pressions du système s'équilibrent, en raison de la différence de pression qui10 existe entre l'alimentation en huile et la chambre de travail à l'arrêt du compresseur L'absence d'une isolation fiable entre l'orifice d'injection d'huile et son alimentation a pour conséquence que dans ces circonstances, cette chambre de travail peut être inondée d'huile En conséquence, le système de lubrification du compresseur peut être privé d'huile par suite de la coupure de l'alimentation de la chambre de travail en provenance du carter et la réserve d'huile disponible pour être distribuée aux emplacements nécessaires à l'intérieur du compresseur peut être insuffisante au redémarrage suivant du compresseur, avec des risques de In addition, many worm screw compressors equipped with lubrication circuits are designed for the production and downstream maintenance of a relatively high pressure which is used to circulate lube oil from a crankcase or a reservoir towards the bearings of the rotors and / or an injection orifice The high speed of rotation in the opposite direction of the rotors when the compressor stops and the momentary appearance of a relatively high pressure upstream or at the Low-pressure end of the working chamber could under certain circumstances, if allowed to occur, induce oil suction on the bearings or could prevent the supply of these in sufficient quantity with a risk of catastrophic results. Finally, if the oil injection port opening into the working chamber of a worm compressor is not isolated from its nominal pressure supply when the compressor stops, the oil continues to pass. through the injection port to enter the working chamber after shutdown until the system pressures are balanced, due to the pressure difference that exists between the oil supply and the oil chamber. compressor shutdown The absence of reliable isolation between the oil injection port and its supply means that under these circumstances, this working chamber can be flooded with oil. Compressor lubrication system may be oil-starved due to power cut-off from the crank chamber and the oil supply available for distribution to the required locations inside the compressor may insufficient after the next restart of the compressor, with the risk of
résultats catastrophiques.catastrophic results.
Il convient donc de réaliser un système de sécurité pour empêcher la poursuite du flux d'huile vers les paliers et par l'orifice d'injection dans la chambre de travail d'un compresseur de réfrigération à vis sans fin à l'arrêt de ce dernier et pour permettre cet écoulement It is therefore necessary to implement a safety system to prevent the continuation of the flow of oil to the bearings and the injection port in the working chamber of a worm refrigeration compressor at the stop of this last and to allow this flow
d'huile au démarrage du compresseur. of oil at the start of the compressor.
L'invention a donc pour objet d'isoler de leur alimentation les passages de lubrification des paliers et l'orifice d'injection d'huile qui débouche dans la chambre de travail d'un compresseur à vis sans fin à l'arrêt de ce dernier d'une manière qui soit déclenchée par l'existence du gaz sous pression de décharge immédiatement en aval de la The object of the invention is therefore to isolate from their feed the lubrication passages of the bearings and the oil injection orifice which opens into the working chamber of a screw compressor at the end of this process. last in a manner that is triggered by the existence of the pressurized gas discharge immediately downstream of the
chambre de travail lorsque le compresseur est en marche. working chamber when the compressor is running.
L'invention a également pour objet la réalisation d'une disposition qui met immédiatement et mécaniquement le passage de lubrification des paliers et l'orifice d'injection d'huile en communication avec leur alimentation par l'effet de la compression du gaz et de sa décharge de la chambre de travail au démarrage du compresseur.5 L'invention a de plus pour objet la réalisation d'un mécanisme de fermeture des passages de lubrification des paliers et de l'orifice d'injection d'huile d'un compresseur à vis sans fin immédiatement à l'arrêt de ce dernier et Another subject of the invention is the provision of an arrangement which immediately and mechanically places the lubrication passage of the bearings and the oil injection orifice in communication with their feed by the effect of the compression of the gas and It is also an object of the invention to provide a mechanism for closing the lubrication passages of the bearings and the oil injection port of a compressor. endlessly at the stop of the latter and
l'ouverture de ces passages et de cet orifice dès le démar- the opening of these passages and this orifice from the beginning
rage d'une manière qui assure la sécurité par l'utilisation rage in a way that ensures safety through the use
des conditions ambiantes qui sont inhérentes au fonctionne- ambient conditions that are inherent in the functioning of
ment du compresseur à ces instants et qui élimine la néces- compressor at these times and eliminates the need for
sité de soupapes d'arrêt extérieures, d'électro-vannes ou de capteurs pour déceler l'écoulement d'huile à l'intérieur du of external shut-off valves, solenoid valves or sensors to detect the flow of oil within the
compresseur.compressor.
Le mécanisme disposé à 1 ' intérieur du compresseur à vis sans fin coupe le flux d'injection et de lubrification des paliers à l'arrêt du compresseur et permet à ce flux d'exister au démarrage du compresseur par l'utilisation des différentiels internes de pression et des flux de gaz qui sont inhérents au compresseur et à son mode de fonctionnement The mechanism disposed within the worm compressor cuts the flow of injection and lubrication of the bearings when the compressor stops and allows this flow to exist at compressor startup by the use of the internal differentials of the compressor. pressure and gas flows that are inherent to the compressor and its mode of operation
à ces instants.at these moments.
La pression qui existe immédiatement en aval de l'orifice de décharge du compresseur lorsque celui-ci fonctionne est utilisée pour positionner un tiroir de distributeur contre la pression interne d'aspiration de manière qu'il autorise le flux d'huile de lubrification d'une alimentation vers les paliers et vers l'orifice d'injection The pressure that exists immediately downstream of the compressor discharge port when it is operating is used to position a spool valve drawer against the internal suction pressure so that it allows the lubricating oil flow to flow. a supply to the bearings and to the injection port
débouchant dans la chambre de travail A l'arrêt du compres- entering the working chamber When the compressor is stopped
seur, le reflux du gaz, qui est à la pression de décharge, vers la chambre de travail ferme une soupape d'arrêt interne, située du côté de la décharge, en provoquant l'apparition immédiate d'un différentiel de pression de part et d'autre du tiroir du distributeur Le différentiel de pression a pour effet de positionner le tiroir de manière qu'il isole The reflux of the gas, which is at the discharge pressure, to the working chamber closes an internal shut-off valve, located on the discharge side, causing the immediate appearance of a pressure differential on the other side. other of the dispenser drawer The pressure differential has the effect of positioning the drawer so that it isolates
l'alimentation en huile des paliers et de l'orifice d'injec- the oil supply of the bearings and the injection port
tion Au démarrage du compresseur, la pression de décharge apparaît en aval de la chambre de travail et s'exerce sur le tiroir en le positionnant de manière qu'il autorise le flux d'huile à l'intérieur du compresseur, de façon que cette5 huile soit dirigée immédiatement sur les paliers et l'orifice d'injection. L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe transversale du At the start of the compressor, the discharge pressure appears downstream of the working chamber and is exerted on the slide by positioning it so that it allows the flow of oil inside the compressor, so that oil is directed immediately onto the bearings and the injection port. The invention will be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a cross-section of FIG.
compresseur de la présente invention et représente schémati- compressor of the present invention and schematically represents
quement son montage dans le système de réfrigération; et la figure 2 est une coupe partielle à échelle agrandie du montage du distributeur de coupure du flux its installation in the refrigeration system; and FIG. 2 is an enlarged partial sectional view of the flow cutoff valve assembly.
d'huile dans le compresseur de la figure 1. of oil in the compressor of Figure 1.
Sur les figures 1 et 2, qui vont être décrites conjointement, le système de réfrigération 10 se compose d'un ensemble 12 logeant un compresseur, d'un condenseur 14, d'une soupape de détente 16 et d'un évaporateur 18, tous ces organes étant montés en série de manière à former un système hermétiquement clos de réfrigération en boucle Le logement du rotor du compresseur 12 renferme deux rotors à vis sans fin dont un seul, le rotor 22, est représenté Le groupe de rotors est disposé dans une chambre de travail 24 qui comporte par ailleurs un orifice d'aspiration 26 et un orifice de décharge 28 qui constituent les emplacements d'entrée et de sortie du gaz réfrigérant passant dans la In Figures 1 and 2, which will be described together, the refrigeration system 10 consists of an assembly 12 housing a compressor, a condenser 14, an expansion valve 16 and an evaporator 18, all these members being connected in series so as to form a hermetically closed loop refrigeration system The housing of the rotor of the compressor 12 contains two worm rotors of which only one, the rotor 22, is shown. The group of rotors is arranged in a working chamber 24 which further comprises a suction port 26 and a discharge port 28 which constitute the inlet and outlet locations of the refrigerant gas passing through the
chambre de travail pendant le fonctionnement du compresseur. working chamber during operation of the compressor.
Le rotor 22 du mode de réalisation de la figure 1 est celui des deux rotors à vis sans fin qui est commandé et il est monté rotatif dans son logement dans des paliers 30 et 32 Le rotor 22 comporte à une extrémité un arbre 34 qui est commandé par un moteur 36 Le logement 38 d'un palier est fixé à l'extrémité de décharge du logement 20 du rotor et il sert à loger le palier 32 et à obturer l'extrémité de The rotor 22 of the embodiment of FIG. 1 is that of the two worm rotors which is controlled and is rotatably mounted in its housing in bearings 30 and 32. The rotor 22 comprises at one end a shaft 34 which is controlled The housing 38 of a bearing is attached to the discharge end of the housing 20 of the rotor and serves to accommodate the bearing 32 and to seal the end of the housing.
décharge de la chambre de travail.discharge from the working room.
Le logement 38 de ce palier comporte un passage de décharge 40 qui communique avec l'orifice de décharge 38 qui canalise le gaz à la sortie du compresseur Le passage de décharge 40 est aussi en communication avec un séparateur5 d'huile 42 dans lequel le lubrifiant qui a été transporté vers l'extérieur du compresseur 12 dans le flux de gaz de The housing 38 of this bearing comprises a discharge passage 40 which communicates with the discharge orifice 38 which channels the gas at the outlet of the compressor. The discharge passage 40 is also in communication with an oil separator 42 in which the lubricant that was transported out of the compressor 12 into the gas stream of
décharge est séparé de ce gaz avant l'utilisation de ce dernier dans le système de réfrigération. Il convient de remarquer qu'une quantité relati- discharge is separated from this gas before the latter is used in the refrigeration system. It should be noted that a relative quantity
vement grande d'huile est en général transportée vers l'extérieur de la chambre de travail par le flux de gaz de décharge dans un compresseur à vis sans fin et à injection d'huile et qu'il faut éliminer autant que possible de cette huile entraînée du gaz réfrigérant afin de ne pas affecter le rendement du système de réfrigération se trouvant en aval et de garantir qu'une quantité suffisante de lubrifiant continue A large amount of oil is usually transported to the outside of the working chamber by the flow of discharge gas in a worm and oil-injected compressor and this oil must be removed as much as possible. refrigerant gas in order not to affect the performance of the downstream refrigeration system and to ensure that a sufficient quantity of lubricant continues
d'être disponible pour le compresseur. to be available for the compressor.
Un élément 41 de soupape d'arrêt est disposé dans le passage de décharge 40 Alors que l'élément 41 de cette soupape qui est représenté sur la figure 1 est un élément sphérique emprisonné dans un volume 43 contre un croisillon ouvert 45, on comprend qu'un grand nombre de soupapes d'arrêt très diverses peuvent être utilisées dans le cadre de l'invention La soupape d'arrêt peut être disposée dans le logement du palier ou dans la canalisation de décharge qui raccorde le compresseur au séparateur d'huile Elle est cependant destinée à isoler la chambre de travail du carter A stop valve element 41 is disposed in the discharge passage 40. While the element 41 of this valve which is shown in FIG. 1 is a spherical element trapped in a volume 43 against an open spider 45, it will be understood that A large number of very different stop valves can be used in the context of the invention. The stop valve can be arranged in the bearing housing or in the discharge line which connects the compressor to the oil separator. is however intended to isolate the working chamber of the housing
d'huile 44 à l'arrêt du compresseur. oil 44 at the compressor stop.
Le compresseur 10 comprend plusieurs passages d'huile dont des passages de lubrification 46 et 48 qui communiquent avec les paliers qui supportent les rotors à vis sans fin et un passage 50 d'injection d'huile qui débouche dans la chambre de travail du compresseur Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 1 et 2, tous les trois passages communiquent avec un passage commun 52 The compressor 10 includes a plurality of oil passages including lubrication passages 46 and 48 which communicate with the bearings that support the worm rotors and an oil injection passage 50 which opens into the compressor working chamber. the embodiments shown in Figures 1 and 2, all three passages communicate with a common passage 52
d'alimentation en huile.oil supply.
Le passage 52 d'alimentation en huile communique avec le carter 44 du séparateur d'huile 42 Il convient de remarquer que le séparateur d'huile 42 et le carter 44 peuvent être incorporés à l'ensemble du compresseur et que le5 carter 44 pourrait communiquer avec le passage d'alimentation par des passages qui seraient entièrement situés à l'intérieur du compresseur Par ailleurs, le carter 44 pourrait être supprimé et placé dans une cuve indépendante du séparateur d'huile 42 Il faut néanmoins répéter que des moyens quelconques pour empêcher le reflux de gaz vers la chambre de travail à l'arrêt du compresseur doivent être disposés entre cette chambre et le séparateur d'huile ou son carter, quel que soit l'emplacement auquel se touvent ces derniers. The oil supply passage 52 communicates with the oil separator housing 42. It should be noted that the oil separator 42 and the housing 44 may be incorporated in the compressor assembly and that the housing 44 may communicate with the compressor. With the feed passage through passages which would be entirely located inside the compressor Moreover, the housing 44 could be removed and placed in a tank independent of the oil separator 42 It must nevertheless be repeated that any means to prevent the reflux of gas to the working chamber at the compressor stop must be arranged between this chamber and the oil separator or its housing, regardless of the location to which they are turned.
Un volume 54 dans lequel un élément de distri- A volume 54 in which a distribution element
buteur 56 est placé est interposé dans le passage d'alimen- scorer 56 is placed is interposed in the passage of food
tation en huile 52 à l'intérieur du logement 20 des rotors. oil 52 inside the housing 20 of the rotors.
Le volume 54 est non seulement en communication avec le passage 52 d'alimentation en huile et donc avec les passages 46, 48 et 50 se trouvant à l'intérieur du compresseur, mais il communique aussi avec une zone située à l'intérieur du compresseur et qui est sous une pression inférieure à celle de la décharge, ainsi qu'avec une zone située à l'intérieur du compresseur et qui, lorsque ce dernier est en marche, est The volume 54 is not only in communication with the oil supply passage 52 and therefore with the passages 46, 48 and 50 located inside the compressor, but it also communicates with an area inside the compressor. and which is under a pressure lower than that of the discharge, as well as with an area inside the compressor and which, when it is running, is
à la pression élevée ou à la pression de décharge. at high pressure or discharge pressure.
En effet, le volume 54 communique par un passage 58 avec une zone 60 qui est un volume situé à l'intérieur du logement 20 des rotors et qui est à la pression d'aspiration Indeed, the volume 54 communicates through a passage 58 with a zone 60 which is a volume located inside the housing 20 of the rotors and which is at the suction pressure
pendant le fonctionnement du compresseur La zone 60 commu- during operation of the compressor Zone 60
nique avec l'orifice d'aspiration 26 à l'intérieur du compresseur et en réalité elle est en amont de ce dernier with the suction port 26 inside the compressor and in reality it is upstream of the latter
dans le système de réfrigération. in the refrigeration system.
Comme mentionné plus haut, la zone 60 peut se trouver dans une région du compresseur qui est à une pression As mentioned above, zone 60 may be in a region of the compressor that is at a pressure
intermédiaire et non pas à la pression d'aspiration Néan- intermediate and not at the suction pressure.
moins, la zone 60 est toujours à une pression inférieure à celle de la décharge lorsque le compresseur est en marche Le volume 54 débouche aussi dans une zone 62 à l'intérieur de laquelle se trouve une région qui est immédiatement en aval less, the zone 60 is always at a lower pressure than the discharge when the compressor is running The volume 54 also opens into an area 62 inside which is a region which is immediately downstream
de l'orifice de décharge 28 qui est à la pression correspon- of the discharge port 28 which is at the corresponding pressure
dante La zone 62 se trouve donc sur le côté haute pression du système de réfrigération lorsque le compresseur est en Zone 62 is located on the high pressure side of the refrigeration system when the compressor is in operation.
marche. Le tiroir 56 est coulissant axialement à l'inté- market. The slide 56 is axially sliding in the interior
rieur du volume 54 entre une première position représentée sur la figure 1 et dans laquelle l'huile est autorisée à circuler dans le passage 52 et la chambre 54 vers -les passages 46, 48 et 50 autour d'une partie 64 de section réduite du tiroir 56 et une seconde position représentée dans la figure 2 et dans laquelle une partie pleine du tiroir 56 bloque le passage d'huile par la chambre 54 Le tiroir 56 occupe la position représentée sur la figure 1 lorsque sa surface extrême 66 située du côté haute pression est exposée à la pression de décharge qui existe dans la zone 62 lorsque 54 of the volume between a first position shown in FIG. 1 and in which the oil is allowed to circulate in the passage 52 and the chamber 54 towards the passages 46, 48 and 50 around a portion 64 of reduced cross section. drawer 56 and a second position shown in Figure 2 and in which a solid portion of the slide 56 blocks the passage of oil through the chamber 54 The slide 56 occupies the position shown in Figure 1 when its end surface 66 located on the high side pressure is exposed to the discharge pressure that exists in zone 62 when
le compresseur est en marche.the compressor is running.
D'autre part, la surface extrême 68 côté basse pression du tiroir 56 est exposée comme mentionné plus haut à une zone du compresseur que le passage 58 met à la pression basse ou pression d'aspiration Le différentiel de pression de part et d'autre du tiroir 56 qui existe lorsque le compresseur est en marche garantit que ce distributeur 56 est toujours positionné de manière à autoriser la circulation d'huile à travers la chambre 54, comme représenté sur la figure 1, pendant que le compresseur marche Ceci garantit de On the other hand, the end surface 68 on the low pressure side of the slide 56 is exposed as mentioned above to an area of the compressor that the passage 58 sets to the low pressure or suction pressure. The pressure differential on either side of the slide 56 that exists when the compressor is running ensures that the dispenser 56 is always positioned to allow the flow of oil through the chamber 54, as shown in Figure 1, while the compressor is running This ensures that
manière fiable, qui repose sur les conditions de fonctionne- reliable way, which is based on the operating conditions
ment qui sont inhérentes à un compresseur en marche, que l'huile est autorisée à passer du carter 44 vers l'orifice d'injection d'huile et vers les paliers du compresseur à which is inherent to a running compressor, that the oil is allowed to pass from the housing 44 to the oil injection port and to the bearings of the compressor at
chaque fois que celui-ci fonctionne. whenever it works.
A la coupure de l'alimentation en énergie du moteur 36, le compresseur s'arrête et le gaz préalablement When the power supply of the motor 36 is cut off, the compressor stops and the gas
comprimé et qui est à la pression de décharge reflue immédia- compressed and that is at the discharge pressure immediately reflows
tement du côté aval du compresseur qui n'est plus entraîné vers la chambre de travail L'effet immédiat du reflux de ce gaz est de mettre l'élément 41 de la soupape d'arrêt à la position dans laquelle il est représenté en ligne brisée sur la figure 1. Dès que l'élément 41 de cette soupape est contre son siège, le reflux du gaz préalablement comprimé de l'aval du compresseur vers la chambre de travail s'arrête Le reflux initial immédiat du gaz vers la chambre de travail avant que The immediate effect of the reflux of this gas is to put the element 41 of the shut-off valve at the position in which it is represented in broken line. 1. As soon as the element 41 of this valve is against its seat, the reflux of the gas previously compressed from the downstream of the compressor to the working chamber stops the immediate initial reflux of the gas to the working chamber before
l'élément de soupape d'arrêt soit contre son siège a cepen- the shut-off valve element is against its seat, however,
dant pour conséquence que les rotors commencent de tourner dans le sens inverse à celui dans lequel ils sont entraînés As a consequence, the rotors begin to rotate in the opposite direction to that in which they are driven.
en rotation par le moteur 36.in rotation by the motor 36.
Cette rotation en sens inverse des rotors a pour effet d'évacuer le gaz de la zone de décharge 62 dès que l'élément de soupape 41 est contre son siège et d'abaisser la pression dans cette zone à une valeur qui est inférieure à celle de la basse pression du système Ceci résulte du fait que les rotors, qui fonctionnent en détendeurs de gaz pendant leur rotation en sens inverse, ont pour effet de pomper le gaz de la zone de décharge se trouvant contre la soupape d'arrêt fermée qui, à cet état, est à la position dans This rotation in the opposite direction of the rotors has the effect of evacuating the gas from the discharge zone 62 as soon as the valve element 41 is against its seat and of lowering the pressure in this zone to a value which is lower than that This results from the fact that the rotors, which operate as gas expansion valves during their rotation in the opposite direction, have the effect of pumping the gas from the discharge zone against the shut-off valve which, at this state, is at the position in
laquelle elle empêche le reflux.which it prevents reflux.
Lorsque la pression de la zone 62 chute dans ces circonstances, la pression de décharge régnant sur l'extré- mité haute pression 66 du tiroir 56 tombe rapidement à une valeur qui est inférieure à la basse pression régnant dans la zone d'aspiration 60 Ainsi, la pression s'exerçant sur la surface 68 du côté basse pression du distributeur devient30 supérieure à la pression régnant sur sa surface 66 située du côté haute pression et le différentiel de pression de part et d'autre du tiroir provoque le déplacement de ce dernier vers la position représentée dans la figure 2 Dans ce cas également, on comprend que les conditions ambiantes qui sont When the pressure of the zone 62 falls under these circumstances, the discharge pressure at the high pressure end 66 of the slide 56 drops rapidly to a value which is lower than the low pressure prevailing in the suction zone 60. , the pressure exerted on the surface 68 of the low pressure side of the distributor becomes greater than the pressure on its surface 66 located on the high pressure side and the pressure differential on either side of the slide causes the latter to move. to the position shown in Figure 2 In this case also, it is understood that the ambient conditions which are
inhérentes au compresseur à un état particulier de fonction- inherent to the compressor to a particular state of function
nement sont utilisées pour provoquer la fermeture du passage il are used to cause the closure of the passage
52 d'écoulement d'huile à un instant qui convient. 52 oil flow at a convenient time.
On remarque d'après la figure 2 que le tiroir 56 peut être soumis à la force d'un ressort 70 tendant à le repousser à la position représentée sur la figure 2 et dans5 laquelle sa partie pleine coupe le passage 52 d'alimentation en huile On observe également qu'une bague de retenue 72 est placée dans le volume 54 et fait saillie dans ce dernier de manière à ne pas autoriser le tiroir 56 à se déplacer dans le It can be seen from FIG. 2 that the spool 56 can be subjected to the force of a spring 70 tending to push it back to the position shown in FIG. 2 and in which its solid part intersects the oil feed passage 52 It is also observed that a retaining ring 72 is placed in the volume 54 and protrudes in the latter so as not to allow the slide 56 to move in the
volume 54 au-delà de la position représentée sur la figure 2. volume 54 beyond the position shown in FIG. 2.
Bien que le ressort 70 ne soit pas indispensable, il est préférable de l'utiliser afin qu'il contribue à déplacer le tiroir 56 vers la position à laquelle l'écoulement d'huile est coupé à l'arrêt du compresseur, ce ressort contribuant aussi à retenir le tiroir à cette position de façon stable,15 car les conditions régnant dans la zone de décharge 62 sont Although the spring 70 is not essential, it is preferable to use it so that it helps to move the slide 56 to the position at which the flow of oil is cut off the compressor, this spring contributing also to hold the drawer at this position stably, since the conditions prevailing in the discharge zone 62 are
de nature quelque peu transitoire à l'arrêt du compresseur. of a somewhat transitory nature when the compressor stops.
Lorsque le compresseur redémarre après avoir été arrêté, la compression du gaz entre les rotors à vis sans fin débute immédiatement et la pression de décharge s'établit rapidement dans la zone correspondante 62 et repousse le tiroir 56 à la position représentée sur la figure 1 et dans laquelle le passage 52 d'alimentation en huile est ouvert La pression augmente conjointement dans le séparateur d'huile 42 et provoque l'écoulement d'huile du carter 44 par le passage When the compressor restarts after being stopped, the compression of the gas between the worm rotors starts immediately and the discharge pressure is rapidly established in the corresponding zone 62 and pushes the slide 56 to the position shown in FIG. wherein the oil supply passage 52 is open. The pressure increases together in the oil separator 42 and causes the oil flow from the housing 44 through the passage
d'alimentation 52 vers les paliers du compresseur et l'ori- 52 to the compressor bearings and the ori-
fice d'injection.injection fice.
On comprend que, toutes les dispositions de l'invention prévues pour couper la circulation d'huile étant mécaniques et de sécurité et reposant sur les conditions de It is understood that, all the provisions of the invention provided for cutting the circulation of oil being mechanical and safety and based on the conditions of
fonctionnement, qui sont inhérentes au compresseur à l'inté- which are inherent to the compressor in the
rieur de ce dernier, pour être actionnées au bon moment, la nécessité d'un contrôle de la position du distributeur de coupure ni celle de la détection de l'écoulement d'huile vers les paliers du compresseur et l'orifice d'injection au démarrage est évitée La disposition de l'invention élimine de même la nécessité d'une détection et/ou d'un contrôle électriques ou électroniques de l'écoulement d'huile pendant la marche du compresseur, contrairement à certains systèmes of the latter, to be actuated at the right moment, the need for a control of the position of the cut-off valve or that of the detection of the flow of oil towards the bearings of the compressor and the injection orifice at The provision of the invention likewise eliminates the need for an electrical or electronic detection and / or control of the oil flow during the running of the compressor, unlike some systems
qui exigent une électro-vanne relativement coûteuse et qui est susceptible de défaillance électrique dans le conduit5 d'alimentation en huile. which require a relatively expensive solenoid valve which is susceptible to electrical failure in the oil supply conduit.
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