FR3132753A1 - Un système à compresseurs multiples ayant des conduites d’équilibrage d’huile individuelles - Google Patents
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Abstract
Le système à compresseurs multiples (7) comprend une pluralité de compresseurs (8) qui sont couplés en parallèle ; une conduite d’aspiration commune (14) et des conduites de raccordement d’entrée (15) reliant chacune la conduite d’aspiration commune (14) à un raccord d’aspiration (11) d’un compresseur (8) respectif ; une conduite de refoulement commune (16) et des conduites de raccordement de sortie (17) reliant chacune la conduite de refoulement commune (16) à un raccord de refoulement (12) d’un compresseur (8) respectif ; une pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles (18) reliant chacune fluidiquement des volumes basse pression de deux compresseurs (8) respectifs de la pluralité de compresseurs, au moins un compresseur (8) comprenant deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile (19) formés dans la coque de compresseur (9) respective et reliés chacun à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle (18) respective, et deux compresseurs comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile (19) formé dans la coque de compresseur (9) respective et relié à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle (18) respective ; et un dispositif de commande configuré pour faire fonctionner le système à compresseurs multiples (7) selon une pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées. Figure 2
Description
La présente invention se rapporte à un système à compresseurs multiples, et en particulier à un système de réfrigération à compresseurs multiples.
Comme connu, un système de réfrigération comprend un circuit de circulation de fluide frigorigène comprenant successivement un condenseur, un dispositif de détente, un évaporateur et un système à compresseurs multiples reliés en série, le système à compresseurs multiples, également appelé système de compresseurs à collecteur, comprenant :
- une pluralité de compresseurs qui sont couplés en parallèle, la pluralité de compresseurs comprenant au moins trois compresseurs, chaque compresseur comprenant une coque de compresseur munie d’un raccord d’aspiration et d’un raccord de refoulement,
- une conduite d’aspiration commune et des conduites de raccordement d’entrée reliant chacune la conduite d’aspiration commune au raccord d’aspiration d’un compresseur respectif,
- une conduite de refoulement commune et des conduites de raccordement de sortie reliant chacune la conduite de refoulement commune au raccord de refoulement d’un compresseur respectif,
- une pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles reliant chacune fluidiquement des volumes basse pression de deux compresseurs respectifs de la pluralité de compresseurs, au moins un compresseur de la pluralité de compresseurs comprenant deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile formés dans la coque de compresseur respective et reliés chacun à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle respective, et deux de la pluralité de compresseurs comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile formé dans la coque de compresseur respective et relié à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle respective, et
- un dispositif de commande configuré pour commander le fonctionnement du système à compresseurs multiples.
Lorsqu’un tel système à compresseurs multiples fonctionne avec au moins un compresseur qui est à l’arrêt, c’est-à-dire ne fonctionnant pas, tandis qu’au moins deux compresseurs fonctionnent, la pression dans le volume basse pression du compresseur arrêté augmente considérablement et est supérieure à celle des compresseurs en marche, ce qui amène le gaz à s’écouler du compresseur arrêté vers les compresseurs en marche à travers les conduites d’équilibrage d’huile individuelles reliées au compresseur arrêté.
Un tel écoulement de gaz, dans chacune des conduites d’équilibrage d’huile individuelles reliées au compresseur arrêté, peut empêcher l’huile de quitter un compresseur en marche à travers la conduite d’équilibrage d’huile individuelle respective. Par conséquent, aucun échange d’huile entre les deux compresseurs en marche ne serait possible, ce qui pourrait entraîner un faible niveau d’huile dans l’un des compresseurs en marche et un niveau d’huile excessif dans l’autre compresseur en marche. Des situations similaires peuvent se produire lorsque deux compresseurs sont arrêtés dans un système à compresseurs multiples comprenant quatre compresseurs.
Lorsqu’un compresseur, ayant subi une baisse importante du niveau d’huile, est redémarré ultérieurement, la quantité d’huile contenue dans son carter d’huile peut ne pas être suffisante pour assurer une lubrification appropriée des différentes parties mobiles dudit compresseur, ce qui peut nuire à l’intégrité dudit compresseur et donc à la fiabilité du système à compresseurs multiples mentionné ci-dessus.
Le document US10495089 divulgue un système à compresseur multiples du type précité dans lequel les conduites de raccordement d’entrée ont des conceptions spécifiques telles que, en utilisation, un ou plusieurs compresseurs du système à compresseurs multiples reçoit/reçoivent plus d’huile, de la conduite d’aspiration commune, que les autres compresseurs du système à compresseurs multiples. Une telle configuration du système à compresseurs multiples divulgué dans le document US10495089 permet un fonctionnement à charge partielle du système à compresseurs multiples avec n’importe quelle configuration marche/arrêt des compresseurs, puisque dans toutes les configurations de fonctionnement, suffisamment d’huile est disponible pour tous les compresseurs en marche.
Cependant, cette conception spéciale des conduites de raccordement d’entrée entraîne une augmentation des coûts pour le système à compresseurs multiples.
Un objet de la présente invention est de fournir un système à compresseurs multiples amélioré qui peut surmonter les inconvénients rencontrés dans des systèmes à compresseurs multiples conventionnels.
En particulier, un objet de la présente invention est de fournir un système à compresseurs multiples avec de bonnes propriétés d’équilibrage d’huile à des coûts réduits.
Selon l’invention un tel système à compresseurs multiples comprend :
- une pluralité de compresseurs qui sont couplés en parallèle, la pluralité de compresseurs comprenant au moins trois compresseurs, chaque compresseur comprenant une coque de compresseur munie d’un raccord d’aspiration et d’un raccord de refoulement,
- une conduite d’aspiration commune et des conduites de raccordement d’entrée reliant chacune la conduite d’aspiration commune au raccord d’aspiration d’un compresseur respectif, les conduites de raccordement d’entrée ayant des dimensions identiques ou similaires,
- une conduite de refoulement commune et des conduites de raccordement de sortie reliant chacune la conduite de refoulement commune au raccord de refoulement d’un compresseur respectif,
- une pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles reliant chacune fluidiquement des volumes basse pression de deux compresseurs respectifs de la pluralité de compresseurs, au moins un compresseur de la pluralité de compresseurs comprenant deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile formés dans la coque de compresseur respective et reliés chacun à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle, et deux de la pluralité de compresseurs comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile formé dans la coque de compresseur respective et relié à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle respective, et
- un dispositif de commande configuré pour commander le fonctionnement du système à compresseurs multiples, c’est-à-dire pour commander le fonctionnement de la pluralité de compresseurs et en particulier pour commander quel(s) compresseur(s) de la pluralité de compresseurs est (sont) en fonctionnement, le dispositif de commande étant configuré pour faire fonctionner le système à compresseurs multiples selon une pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées et étant configuré pour empêcher le fonctionnement du système à compresseurs multiples selon une pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées.
Avec la conception simple de la conduite d’aspiration de la présente invention, certaines configurations de compresseurs en marche et arrêtés pendant un fonctionnement à charge partielle du système à compresseurs multiples doivent être évitées, où une alimentation en huile suffisante de tous les compresseurs en marche ne peut pas être garantie. Par exemple, lorsque les deux compresseurs ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile fonctionnent et que l’au moins un compresseur ayant deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile est arrêté, la pression accrue à l’intérieur de la coque de compresseur du compresseur arrêté poussera de l’huile du compresseur arrêté vers les deux compresseurs en marche adjacents à travers les conduites d’équilibrage d’huile individuelles. Cependant, aucun échange d’huile entre les deux compresseurs en marche ne serait possible, ce qui pourrait entraîner un faible niveau d’huile dans l’un des compresseurs en marche et un niveau d’huile excessif dans l’autre compresseur en marche. En particulier, les configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées empêchent le fonctionnement du système à compresseurs multiples dans lequel une alimentation en huile suffisante de tous les compresseurs en marche ne peut pas être garantie.
Selon la présente invention, les configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées comprennent des configurations marche/arrêt admissibles spécifiques desdits compresseurs fonctionnant en même temps, en fonction de la charge requise, c’est-à-dire la capacité de sortie requise. Pour chaque nombre de compresseurs nécessaires pour répondre à la demande de charge réelle, au moins une configuration de fonctionnement autorisée est donnée dans la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées.
Par conséquent, le système à compresseurs multiples selon la présente invention ne nécessite pas une conception spécifique de conduite d’aspiration tout en assurant de bonnes propriétés d’équilibrage d’huile.
Dans le présent document, « dimensions similaires » signifie qu’un rapport de toute dimension d’une conduite de raccordement d’entrée sur la dimension correspondante de toute autre conduite de raccordement d’entrée est compris entre 0,8 et 1,2, et avantageusement entre 0,9 et 1,1.
Le système à compresseurs multiples peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la coque de compresseur de chaque compresseur ayant deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile comprend deux orifices de carter d’huile et deux raccords de liaison reliés chacun à un orifice de carter d’huile respectif et formant les deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile respectifs, et la coque de compresseur de chaque compresseur ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile comprend un orifice de carter d’huile et un raccord de liaison relié à l’orifice de carter d’huile respectif et formant le raccord de conduite d’équilibrage d’huile respectif.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chaque compresseur de la pluralité de compresseurs a une capacité variable, et comprend par exemple un moteur électrique ayant une vitesse variable.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chaque compresseur de la pluralité de compresseurs a une capacité fixe, et comprend par exemple un moteur électrique ayant une vitesse fixe.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la pluralité de compresseurs comprend à la fois des compresseurs à capacité variable et des compresseurs à capacité fixe.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chaque configuration de fonctionnement autorisée prédéterminée de la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées est configurée pour aboutir à une capacité de sortie prédéterminée pour le système à compresseurs multiples.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de commande est configuré pour commander la pluralité de compresseurs en réponse à une capacité de sortie requise pour le système à compresseurs multiples.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de commande est configuré pour sélectionner une configuration de fonctionnement autorisée prédéterminée, parmi la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées, qui correspond à la capacité de sortie requise pour le système à compresseurs multiples.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées comprend des configurations de fonctionnement à charge partielle où un seul des compresseurs ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile est arrêté tandis que tous les autres compresseurs de la pluralité de compresseurs fonctionnent.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées comprend des configurations de fonctionnement à charge partielle où les deux compresseurs ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile sont arrêtés tandis que tous les autres compresseurs de la pluralité de compresseurs fonctionnent.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées comprend des configurations de fonctionnement à charge partielle où au moins deux de la pluralité de compresseurs fonctionnent et un seul des deux compresseurs ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile est arrêté, tandis que le compresseur, qui a deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile et qui est adjacent et couplé, via une conduite d’équilibrage d’huile, audit compresseur ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile qui est arrêté, est arrêté.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées comprend une configuration de fonctionnement à pleine charge où tous les compresseurs de la pluralité de compresseurs fonctionnent.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de commande est configuré pour empêcher le fonctionnement du système à compresseurs multiples selon une pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées comprend des configurations de fonctionnement à charge partielle où au moins deux de la pluralité de compresseurs fonctionnent et l’un desdits au moins deux compresseurs, qui fonctionne, est un compresseur comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile, tandis que le compresseur, qui a deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile et qui est adjacent et couplé, via une conduite d’équilibrage d’huile, audit compresseur comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile qui fonctionne, est arrêté.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées comprend des configurations de fonctionnement à charge partielle où un compresseur de l’au moins un compresseur comprenant deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile fonctionne, tandis que tous les autres compresseurs de la pluralité de compresseurs sont arrêtés.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées comprend des configurations de fonctionnement à charge partielle où un seul compresseur de la pluralité de compresseurs fonctionne et ledit seul compresseur qui fonctionne est un compresseur comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile.
La pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées et la pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées peuvent en outre prendre en compte une égalisation du temps de fonctionnement pour tous les compresseurs du système à compresseurs multiples. Par exemple, dans un système à compresseurs multiples comprenant quatre compresseurs, les compresseurs avec deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile sont les compresseurs de fonctionnement préférés des configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées pour une charge partielle avec deux ou trois compresseurs en marche. Par conséquent, il est avantageux d’utiliser de préférence les compresseurs avec un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile pour un fonctionnement à charge partielle avec un fonctionnement à un seul compresseur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chacun desdits compresseurs comprend un carter d’huile situé au niveau d’une partie inférieure de la coque de compresseur respective.
Selon un mode de réalisation de l’invention, tous les raccords de conduite d’équilibrage d’huile sont approximativement à la même élévation verticale par rapport au fond de la coque de compresseur respective. Cette configuration assure une bonne égalisation des niveaux d’huile dans la pluralité de compresseurs.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chaque conduite d’équilibrage d’huile individuelle relie fluidiquement des volumes basse pression de deux compresseurs adjacents respectifs de la pluralité de compresseurs.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chacune de la pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles comprend une partie de raccordement tubulaire comprenant une première portion d’extrémité reliée à un raccord de conduite d’équilibrage d’huile formé dans la coque de compresseur d’un compresseur respectif, une deuxième portion d’extrémité reliée à un raccord de conduite d’équilibrage d’huile formé dans la coque de compresseur d’un compresseur respectif, et une partie intermédiaire située entre les première et deuxième parties d’extrémité respectives et reliant fluidiquement lesdites première et deuxième parties d’extrémité respectives.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la première portion d’extrémité de chaque partie de raccordement tubulaire comprend une face d’extrémité axiale qui affleure sensiblement avec, ou est en retrait par rapport à, une surface interne de la coque de compresseur du compresseur respectif, et la deuxième portion d’extrémité de chaque partie de raccordement tubulaire comprend une face d’extrémité axiale qui affleure sensiblement avec, ou est en retrait par rapport à, la surface interne de la coque de compresseur du compresseur respectif.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chacune de la pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles comprend :
- une première partie de régulation de niveau d’huile reliée fluidiquement à la première portion d’extrémité d’une partie de raccordement tubulaire respective et faisant saillie dans la coque de compresseur du compresseur respectif, et
- une deuxième partie de régulation de niveau d’huile reliée fluidiquement à la deuxième portion d’extrémité d’une partie de raccordement tubulaire respective et faisant saillie dans la coque de compresseur du compresseur respectif.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les première et deuxième parties de régulation de niveau d’huile et la partie de raccordement tubulaire de chacune des conduites d’équilibrage d’huile individuelles sont réalisées en tant que parties séparées, et sont fixées entre elles, par exemple par un agencement à encliquetage ou par soudage ou vissage.
Selon un autre mode de réalisation de l’invention, les première et deuxième parties de régulation de niveau d’huile et la partie de raccordement tubulaire de chacune des conduites d’équilibrage d’huile individuelles sont fabriquées en tant que composant monobloc.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chaque compresseur de la pluralité de compresseurs est un compresseur à spirales.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chacune de la pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles s’étend sensiblement horizontalement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, chacune de la pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles a une forme globalement en V ou une forme globalement en U.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les conduites d’équilibrage d’huile individuelles sont sensiblement identiques.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la pluralité de compresseurs comprend au moins quatre compresseurs, la pluralité de compresseurs comprenant au moins deux compresseurs comprenant chacun deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile et deux compresseurs comprenant chacun un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile.
La présente invention se rapporte également à un système de réfrigération comprenant un circuit de circulation de fluide frigorigène comprenant successivement un condenseur, un dispositif de détente, un évaporateur et un système à compresseurs multiples selon la présente invention reliés en série.
La présente invention se rapporte en outre à un procédé de commande du fonctionnement d’un système à compresseurs multiples, le procédé comprenant le fait de :
- fournir un système à compresseurs multiples comprenant :
une pluralité de compresseurs qui sont couplés en parallèle, la pluralité de compresseurs comprenant au moins trois compresseurs, chaque compresseur comprenant une coque de compresseur munie d’un raccord d’aspiration et d’un raccord de refoulement,
une conduite d’aspiration commune et des conduites de raccordement d’entrée reliant chacune la conduite d’aspiration commune au raccord d’aspiration d’un compresseur respectif, les conduites de raccordement d’entrée ayant des dimensions identiques ou similaires,
une conduite de refoulement commune et des conduites de raccordement de sortie reliant chacune la conduite de refoulement commune au raccord de refoulement d’un compresseur respectif,
une pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles reliant chacune fluidiquement des volumes basse pression de deux compresseurs respectifs de la pluralité de compresseurs, au moins un compresseur de la pluralité de compresseurs comprenant deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile formés dans la coque de compresseur respective et reliés chacun à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle respective, et deux de la pluralité de compresseurs comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile formé dans la coque de compresseur respective et relié à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle respective,
- empêcher le fonctionnement du système à compresseurs multiples selon une pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées,
- sélectionner une configuration de fonctionnement autorisée prédéterminée parmi une pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées, et
- faire fonctionner le système à compresseurs multiples selon la configuration de fonctionnement autorisée prédéterminée sélectionnée.
La description détaillée suivante de deux modes de réalisation de l’invention est mieux comprise lorsqu’elle est lue conjointement avec les dessins annexés étant entendu, cependant, que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation spécifiques divulgués.
La décrit un système de réfrigération 2 comprenant un circuit de circulation de fluide frigorigène 3 comprenant successivement un condenseur 4, un dispositif de détente 5, un évaporateur 6 et un système à compresseurs multiples 7 reliés en série.
Le système à compresseurs multiples 7 comprend une pluralité de compresseurs 8 qui sont couplés en parallèle. La pluralité de compresseurs comprend au moins trois compresseurs 8, et par exemple quatre compresseurs 8.
Chaque compresseur 8 comprend une coque de compresseur 9 munie d’un raccord d’aspiration 11 configuré pour alimenter le compresseur 8 respectif en gaz frigorigène à comprimer et d’un raccord de refoulement 12 configuré pour refouler le gaz frigorigène comprimé.
Avantageusement, chaque compresseur 8 est un compresseur à spirales, et comprend une unité de compression 10 disposée à l’intérieur de la coque de compresseur 9 respective et configurée pour comprimer le gaz frigorigène fourni par le raccord d’aspiration 11 respectif. Chaque unité de compression 10 comprend une volute fixe, qui est fixe par rapport à la coque de compresseur 9 respective, et une volute orbitante configurée pour effectuer un mouvement orbital par rapport à la volute fixe respective pendant le fonctionnement du compresseur 8 respectif.
En outre, chaque compresseur 8 comprend un arbre d’entraînement 81 qui est orienté verticalement et qui est configuré pour entraîner la volute orbitante respective dans un mouvement orbital, et un moteur électrique 82 agencé à l’intérieur de la coque de compresseur 9 respective et couplé à l’arbre d’entraînement 81 respectif de manière à entraîner en rotation l’arbre d’entraînement 81 respectif autour d’un axe de rotation. Chaque compresseur 8 de la pluralité de compresseurs peut avoir une capacité variable, et peut par exemple comprendre un moteur électrique 82 ayant une vitesse variable. Cependant, chaque compresseur 8 de la pluralité de compresseurs peut avoir une capacité fixe, et peut par exemple comprendre un moteur électrique 82 ayant une vitesse fixe.
Chaque compresseur 8 comprend également un carter d’huile 13 situé au niveau d’une partie inférieure de la coque de compresseur 9 respective.
Le système à compresseurs multiples 7 comprend en outre une conduite d’aspiration commune 14 et des conduites de raccordement d’entrée 15 reliant chacune la conduite d’aspiration commune 14 au raccord d’aspiration 11 d’un compresseur 8 respectif. Comme le montre la , les conduites de raccordement d’entrée 15 ont des dimensions identiques et peuvent avoir des restrictions d’écoulement identiques. Avantageusement, les conduites de raccordement d’entrée 15 sont sensiblement identiques et s’étendent horizontalement.
Le système à compresseurs multiples 7 comprend également une conduite de refoulement commune 16 et des conduites de raccordement de sortie 17 reliant chacune la conduite de refoulement commune 16 au raccord de refoulement 12 d’un compresseur 8 respectif. Comme le montre la , les conduites de raccordement de sortie 17 ont des dimensions identiques et peuvent avoir des restrictions d’écoulement identiques. Avantageusement, les conduites de raccordement de sortie 17 sont sensiblement identiques et s’étendent horizontalement.
En outre, le système à compresseurs multiples 7 comprend une pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles 18. Chaque conduite d’équilibrage d’huile individuelle 18 relie fluidiquement des volumes basse pression de deux compresseurs 8 respectifs de la pluralité de compresseurs, et en particulier les carters d’huile 13 de deux compresseurs adjacents 8 respectifs. Avantageusement, les conduites d’équilibrage d’huile individuelles 18 sont identiques et s’étendent horizontalement.
Au moins un compresseur 8, et par exemple deux compresseurs 8, de la pluralité de compresseurs comprend deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile 19 formés dans la coque de compresseur 9 respective et reliés chacun à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle 18 respective, et deux de la pluralité de compresseurs comprennent un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19 formé dans la coque de compresseur 9 respective et relié à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle 18 respective. Avantageusement, les compresseurs 8 ayant deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile 19 sont situés entre les deux compresseurs 8 ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19. Avantageusement, tous les raccords de conduite d’équilibrage d’huile 19 sont approximativement à la même élévation verticale par rapport au fond de la coque de compresseur 9 respective.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 4, la coque de compresseur 9 de chaque compresseur 8 ayant deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile 19 comprend deux orifices de carter d’huile 20.1 et deux raccords de liaison 20.2 reliés chacun à un orifice de carter d’huile 20.1 respectif et formant les deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile 19 respectifs, et la coque de compresseur 9 de chaque compresseur 8 ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19 comprend un orifice de carter d’huile 20.1 et un raccord de liaison 20.2 relié à l’orifice de carter d’huile 20.1 respectif et formant le raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19 respectif.
Chacune de la pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles 18 comprend une partie de raccordement tubulaire 21 ayant une forme globalement en V ou une forme globalement en U. Chaque partie de raccordement tubulaire 21 comprend une première portion d’extrémité 21.1 reliée à un raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19 formé dans la coque de compresseur 9 d’un compresseur 8 respectif, une deuxième portion d’extrémité 21.2 reliée à un raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19 formé dans la coque de compresseur 9 d’un compresseur 8 respectif, et une partie intermédiaire 21.3 située entre les première et deuxième parties d’extrémité 21.1, 21.2 respectives et reliant fluidiquement lesdites première et deuxième parties d’extrémité 21.1, 21.2 respectives.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 4, la première portion d’extrémité 21.1 de chaque partie de raccordement tubulaire 21 comprend une face d’extrémité axiale qui affleure sensiblement avec, ou est en retrait par rapport à, une surface interne 9.1 de la coque de compresseur 9 du compresseur 8 respectif, et la deuxième portion d’extrémité 21.2 de chaque partie de raccordement tubulaire 21 comprend une face d’extrémité axiale qui affleure sensiblement avec, ou est en retrait par rapport à, la surface interne 9.1 de la coque de compresseur 9 du compresseur 8 respectif.
Le système à compresseurs multiples 7 comprend également un dispositif de commande 23 configuré pour commander le fonctionnement du système à compresseurs multiples 7, c’est-à-dire pour commander le fonctionnement (démarrage ou arrêt) de la pluralité de compresseurs et en particulier pour commander quel(s) compresseur(s) 8 de la pluralité de compresseurs est (sont) en fonctionnement. Le dispositif de commande 23 peut par exemple comprendre un microprocesseur et une mémoire.
En particulier, le dispositif de commande 23 est configuré pour faire fonctionner le système à compresseurs multiples 7 selon une pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées et est configuré pour empêcher le fonctionnement du système à compresseurs multiples 7 selon une pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées.
Les configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées comprennent des configurations marche/arrêt admissibles spécifiques desdits compresseurs 8 fonctionnant en même temps, en fonction de la charge requise, c’est-à-dire la capacité de sortie requise. Pour chaque nombre de compresseurs 8 nécessaires pour répondre à la demande de charge réelle, au moins une configuration de fonctionnement autorisée est donnée dans la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées.
Avantageusement, chaque configuration de fonctionnement autorisée prédéterminée de la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées est configurée pour aboutir à une capacité de sortie prédéterminée pour le système à compresseurs multiples 7, et le dispositif de commande 23 est configuré pour commander la pluralité de compresseurs en réponse à une capacité de sortie requise pour le système à compresseurs multiples 7. En particulier, le dispositif de commande 23 est configuré pour sélectionner une configuration de fonctionnement autorisée prédéterminée, parmi la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées, qui correspond à la capacité de sortie requise pour le système à compresseurs multiples 7.
La pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées comprend notamment :
- des configurations de fonctionnement à charge partielle où un seul des compresseurs 8 ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19 est arrêté tandis que tous les autres compresseurs 8 de la pluralité de compresseurs fonctionnent ;
- des configurations de fonctionnement à charge partielle où les deux compresseurs 8 ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19 sont arrêtés tandis que tous les autres compresseurs 8 de la pluralité de compresseurs fonctionnent ;
- des configurations de fonctionnement à charge partielle où au moins deux de la pluralité de compresseurs fonctionnent et un seul des deux compresseurs 8 ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19 est arrêté, tandis que le compresseur 8, qui a deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile 19 et qui est adjacent et couplé, via une conduite d’équilibrage d’huile, audit compresseur 8 ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19 qui est arrêté, est arrêté ;
- une configuration de fonctionnement à pleine charge où tous les compresseurs 8 de la pluralité de compresseurs fonctionnent.
La pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées comprend :
- des configurations de fonctionnement à charge partielle où au moins deux de la pluralité de compresseurs fonctionnent et l’un desdits au moins deux compresseurs 8, qui fonctionnent, est un compresseur 8 comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19, tandis que le compresseur 8, qui a deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile 19 et qui est adjacent et couplé, via une conduite d’équilibrage d’huile, audit compresseur 8 comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19 qui fonctionne, est arrêté ;
- des configurations de fonctionnement à charge partielle où un compresseur 8 de l’au moins un compresseur comprenant deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile 19 fonctionne, tandis que tous les autres compresseurs 8 de la pluralité de compresseurs sont arrêtés.
La pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées et la pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées peuvent en outre prendre en compte une égalisation du temps de fonctionnement pour tous les compresseurs 8 du système à compresseurs multiples 7. Par exemple, dans un système à compresseurs multiples 7 comprenant quatre compresseurs 8, les compresseurs 8 avec deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile 19 sont les compresseurs de fonctionnement préférés 8 des configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées pour charge partielle avec deux ou trois compresseurs 8 en marche. Par conséquent, il est avantageux d’utiliser de préférence les compresseurs 8 avec un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19 pour fonctionnement à charge partielle avec un fonctionnement à un seul compresseur.
Ainsi, avantageusement, la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées comprend également des configurations de fonctionnement à charge partielle où un seul de la pluralité de compresseurs fonctionne et ledit seul compresseur 8 qui fonctionne est un compresseur 8 comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19.
La pluralité de configurations de fonctionnement autorisées et interdites prédéterminées sont résumées dans le tableau ci-dessous :
| AUTORISÉES | INTERDITES | |||||||||
| CP1 | CP3 | CP1 | CP2 | CP3 | CP4 | |||||
| 4 | MARCHE | MARCHE | MARCHE | MARCHE | ||||||
| 3 | ARRÊT | MARCHE | MARCHE | MARCHE | MARCHE | ARRÊT | MARCHE | MARCHE | ||
| MARCHE | MARCHE | MARCHE | ARRÊT | MARCHE | MARCHE | ARRÊT | MARCHE | |||
| 2 |
ARRÊT | ARRÊT | MARCHE | MARCHE | ARRÊT | MARCHE | ARRÊT | MARCHE | ||
| ARRÊT | MARCHE | MARCHE | ARRÊT | MARCHE | ARRÊT | MARCHE | ARRÊT | |||
| MARCHE | MARCHE | ARRÊT | ARRÊT | MARCHE | ARRÊT | ARRÊT | MARCHE | |||
| 1 | MARCHE | ARRÊT | ARRÊT | ARRÊT | ARRÊT | MARCHE | ARRÊT | ARRÊT | ||
| ARRÊT | ARRÊT | ARRÊT | MARCHE | ARRÊT | ARRÊT | MARCHE | ARRÊT |
Dans le tableau ci-dessus, CP1 et CP4 correspondent respectivement aux deux compresseurs 8 ayant chacun un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile 19, CP2 et CP3 correspondent aux deux compresseurs 8 ayant chacun deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile 19 (CP2 étant relié à CP1 via une conduite d’équilibrage d’huile individuelle 18 respective et CP3 étant relié à CP4 via une conduite d’équilibrage d’huile individuelle 18 respective), et « MARCHE » et « ARRÊT » correspondent respectivement aux modes de fonctionnement du compresseur 8 respectif. La première colonne du tableau correspond aux nombres de compresseurs 8 qui sont en MARCHE, c’est-à-dire qui fonctionnent.
La présente invention se rapporte en outre à un procédé de commande de fonctionnement du système à compresseurs multiples 7 selon la présente invention. Ledit procédé comprend le fait de :
- fournir le système à compresseurs multiples 7,
- demander une capacité de sortie pour le système à compresseurs multiples 7,
- empêcher le fonctionnement du système à compresseurs multiples 7 selon une pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées,
- sélectionner une configuration de fonctionnement autorisée prédéterminée, parmi une pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées, qui correspond à la capacité de sortie requise pour le système à compresseurs multiples 7, et
- faire fonctionner le système à compresseurs multiples 7 selon la configuration de fonctionnement autorisée prédéterminée sélectionnée.
La représente un système à compresseurs multiples 7 selon un deuxième mode de réalisation de l’invention qui diffère du mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 4 essentiellement en ce que chacune de la pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles 18 comprend en outre :
- une première partie de régulation de niveau d’huile 24 reliée fluidiquement à la première portion d’extrémité 21.1 d’une partie de raccordement tubulaire 21 respective et faisant saillie dans la coque de compresseur 9 du compresseur 8 respectif, et
- une deuxième partie de régulation de niveau d’huile 25 reliée fluidiquement à la deuxième portion d’extrémité 21.2 d’une partie de raccordement tubulaire 21 respective et faisant saillie dans la coque de compresseur 9 du compresseur 8 respectif.
Selon le mode de réalisation représenté sur la , les première et deuxième parties de régulation de niveau d’huile 24, 25 et la partie de raccordement tubulaire 21 de chacune des conduites d’équilibrage d’huile individuelles 18 sont réalisées en tant que pièces séparées et sont fixées ensemble, par exemple par un agencement à encliquetage ou par soudage ou vissage. Cependant, selon un mode de réalisation de l’invention non représenté sur les figures, les première et deuxième parties de régulation de niveau d’huile 24, 25 et la partie de raccordement tubulaire 21 de chacune des conduites d’équilibrage d’huile individuelles 18 peuvent être fabriquées en tant que composant monobloc.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d’exemples non limitatifs, mais elle englobe au contraire tous ses modes de réalisation.
Claims (13)
- Système à compresseurs multiples (7) comprenant :
- une pluralité de compresseurs (8) qui sont couplés en parallèle, la pluralité de compresseurs comprenant au moins trois compresseurs (8), chaque compresseur (8) comprenant une coque de compresseur (9) munie d’un raccord d’aspiration (11) et d’un raccord de refoulement (12),
- une conduite d’aspiration commune (14) et des conduites de raccordement d’entrée (15) reliant chacune la conduite d’aspiration commune (14) au raccord d’aspiration (11) d’un compresseur (8) respectif, les conduites de raccordement d’entrée (15) ayant des dimensions identiques ou similaires,
- une conduite de refoulement commune (16) et des conduites de raccordement de sortie (17) reliant chacune la conduite de refoulement commune (16) au raccord de refoulement (12) d’un compresseur (8) respectif,
- une pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles (18) reliant chacune fluidiquement des volumes basse pression de deux compresseurs (8) respectifs de la pluralité de compresseurs, au moins un compresseur (8) de la pluralité de compresseurs comprenant deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile (19) formés dans la coque de compresseur (9) respective et reliés chacun à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle (18) respective, et deux de la pluralité de compresseurs comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile (19) formé dans la coque de compresseur (9) respective et relié à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle (18) respective, et
- un dispositif de commande (23) configuré pour commander le fonctionnement du système à compresseurs multiples (7), le dispositif de commande (23) étant configuré pour faire fonctionner le système à compresseurs multiples (7) selon une pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées et étant configuré pour empêcher le fonctionnement du système à compresseurs multiples (7) selon une pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées. - Système à compresseurs multiples (7) selon la revendication 1, dans lequel la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées comprend des configurations de fonctionnement à charge partielle où un seul des compresseurs (8) ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile (19) est arrêté tandis que tous les autres compresseurs (8) de la pluralité de compresseurs fonctionnent.
- Système à compresseurs multiples (7) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées comprend des configurations de fonctionnement à charge partielle où les deux compresseurs (8) ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile (19) sont arrêtés tandis que tous les autres compresseurs (8) de la pluralité de compresseurs fonctionnent.
- Système à compresseurs multiples (7) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées comprend des configurations de fonctionnement à charge partielle où au moins deux de la pluralité de compresseurs fonctionnent et un seul des deux compresseurs ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile (19) est arrêté, tandis que le compresseur (8), qui a deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile (19) et qui est adjacent et couplé, via une conduite d’équilibrage d’huile, audit compresseur (8) ayant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile (19) qui est arrêté, est arrêté.
- Système à compresseurs multiples (7) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées comprend des configurations de fonctionnement à charge partielle où au moins deux de la pluralité de compresseurs fonctionnent et l’un desdits au moins deux compresseurs (8), qui fonctionnent, est un compresseur (8) comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile (19), tandis que le compresseur (8), qui a deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile (19) et qui est adjacent et couplé, via une conduite d’équilibrage d’huile, audit compresseur (8) comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile (19) qui fonctionne, est arrêté.
- Système à compresseurs multiples (7) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées comprend des configurations de fonctionnement à charge partielle où un compresseur (8) de l’au moins un compresseur (8) comprenant deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile (19) fonctionne, tandis que tous les autres compresseurs (8) de la pluralité de compresseurs sont arrêtés.
- Système à compresseurs multiples (7) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées comprend des configurations de fonctionnement à charge partielle où un seul de la pluralité de compresseurs fonctionne et ledit seul compresseur (8) qui fonctionne est un compresseur (8) comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile (19).
- Système à compresseurs multiples (7) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel chacune de la pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles (18) comprend une partie de raccordement tubulaire (21) comprenant une première portion d’extrémité (21.1) reliée à un raccord de conduite d’équilibrage d’huile (19) formé dans la coque de compresseur (9) d’un compresseur (8) respectif, une deuxième portion d’extrémité (21.2) reliée à un raccord de conduite d’équilibrage d’huile (19) formé dans la coque de compresseur (9) d’un compresseur (8) respectif, et une partie intermédiaire (21.3) située entre les première et deuxième parties d’extrémité (21.1, 21.2) respectives et reliant fluidiquement lesdites première et deuxième parties d’extrémité (21.1, 21.2) respectives.
- Système à compresseurs multiples (7) selon la revendication 8, dans lequel chacune de la pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles (18) comprend :
- une première partie de régulation de niveau d’huile (24) reliée fluidiquement à la première portion d’extrémité (21.1) d’une partie de raccordement tubulaire (21) respective et faisant saillie dans la coque de compresseur (9) du compresseur (8) respectif, et
- une deuxième partie de régulation de niveau d’huile (25) reliée fluidiquement à la deuxième portion d’extrémité (21.2) d’une partie de raccordement tubulaire (21) respective et faisant saillie dans la coque de compresseur (9) du compresseur (8) respectif. - Système à compresseurs multiples (7) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel chaque compresseur de la pluralité de compresseurs est un compresseur à spirales.
- Système à compresseurs multiples (7) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la pluralité de compresseurs comprend au moins quatre compresseurs (8), la pluralité de compresseurs comprenant au moins deux compresseurs (8) comprenant chacun deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile (19) et deux compresseurs (8) comprenant chacun un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile (19).
- Système de réfrigération (2) comprenant un circuit de circulation de fluide frigorigène (3) comprenant successivement un condenseur (4), un dispositif de détente (5), un évaporateur (6) et un système à compresseurs multiples (7) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11 reliés en série.
- Procédé de commande du fonctionnement d’un système à compresseurs multiples (7), le procédé comprenant le fait de :
- fournir un système à compresseurs multiples (7) comprenant :
o une pluralité de compresseurs (8) qui sont couplés en parallèle, la pluralité de compresseurs comprenant au moins trois compresseurs (8), chaque compresseur (8) comprenant une coque de compresseur (9) munie d’un raccord d’aspiration (11) et d’un raccord de refoulement (12),
o une conduite d’aspiration commune (14) et des conduites de raccordement d’entrée (15) reliant chacune la conduite d’aspiration commune (14) au raccord d’aspiration (11) d’un compresseur (8) respectif, les conduites de raccordement d’entrée (15) ayant des dimensions identiques ou similaires ,
o une conduite de refoulement commune (16) et des conduites de raccordement de sortie (17) reliant chacune la conduite de refoulement commune (16) au raccord de refoulement (12) d’un compresseur (8) respectif,
o une pluralité de conduites d’équilibrage d’huile individuelles (18) reliant chacune fluidiquement des volumes basse pression de deux compresseurs (8) respectifs de la pluralité de compresseurs, au moins un compresseur (8) de la pluralité de compresseurs comprenant deux raccords de conduite d’équilibrage d’huile (19) formés dans la coque de compresseur (9) respective et reliés chacun à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle (18) respective, et deux de la pluralité de compresseurs comprenant un seul raccord de conduite d’équilibrage d’huile (19) formé dans la coque de compresseur (9) respective et relié à une conduite d’équilibrage d’huile individuelle (18) respective,
- empêcher le fonctionnement du système à compresseurs multiples (7) selon une pluralité de configurations de fonctionnement interdites prédéterminées,
- sélectionner une configuration de fonctionnement autorisée prédéterminée parmi une pluralité de configurations de fonctionnement autorisées prédéterminées, et
- faire fonctionner le système à compresseurs multiples (7) selon la configuration de fonctionnement autorisée prédéterminée sélectionnée.
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- 2022-02-15 FR FR2201318A patent/FR3132753A1/fr active Pending
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- 2023-02-13 WO PCT/EP2023/053511 patent/WO2023156342A1/fr unknown
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|---|---|
| WO2023156342A1 (fr) | 2023-08-24 |
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