WO2012080611A1 - Système thermodynamique équipé d'une pluralité de compresseurs - Google Patents

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Patrice Bonnefoi
Fabien Gall
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Danfoss Commercial Compressors
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    • F25B2600/0251—Compressor control by controlling speed with on-off operation

Definitions

  • Thermodynamic system equipped with a plurality of compressors
  • the present invention relates to a thermodynamic system equipped with a plurality of compressors.
  • thermodynamic system and more particularly a refrigeration system, comprises in known manner:
  • a circuit for circulating a refrigerant successively comprising a condenser, an expander, an evaporator and a compression device connected in series, the compression device comprising at least a first compressor and a second compressor connected in parallel, each compressor comprising an enclosure comprising on the one hand a low pressure part containing a motor and an oil sump disposed in the bottom of the enclosure, and on the other hand a refrigerant inlet opening opening into the low pressure part, and
  • a refrigerant distribution device comprising a distribution line connected to the evaporator, a first bypass line putting the distribution line into communication with the inlet orifice of the first compressor, and a second bypass line introducing in communication the distribution line with the inlet of the second compressor.
  • This balancing of the oil levels is advantageously obtained by connecting the oil sump of the two compressors via an oil level equalization line promoting the transfer of oil between the two compressors, and by relating the low pressure parts of the two compressors via a pressure equalization pipe promoting the transfer of refrigerant between the two compressors.
  • One such refrigeration system has the disadvantage of requiring a complex dispensing device and a pressure equalization line due to the parallel assembly of the first and second compressors.
  • a refrigerant distribution device arranged to connect the evaporator to the inlet of the first compressor
  • connection device placing the low pressure part of the first compressor in communication with the inlet of the second compressor so that all the refrigerant entering the low pressure part of the second compressor comes from the low pressure part of the second compressor;
  • Control means arranged to control the start and stop of the first and second compressors.
  • Such mounting of the first and second compressors ensures a satisfactory equilibration of oil levels in each compressor, without the need to provide a pressure equalization line between them and a complex dispensing device.
  • the result is to obtain a refrigeration system of simpler and more economical structure.
  • the result is a refrigeration system that may have low efficiency under certain operating conditions.
  • the present invention aims to remedy this disadvantage.
  • thermodynamic system including a refrigeration system, which is simple and economical structure, while having a satisfactory efficiency regardless of the operating conditions of the refrigeration system .
  • control means are arranged to control the start and stop of the first and second compressors according to:
  • control means control the start of the first compressor and the stopping of the second compressor
  • control means control the stopping of the first compressor and the start-up of the second compressor
  • control means control the stopping of the first and second compressors
  • the oil level equalization line has an end portion facing towards the first compressor and projecting inside the enclosure of said first compressor, said end portion having a wall of end extending transversely to the longitudinal direction of said end portion and an opening formed above the end wall so that when the oil level in the oil sump of the first compressor s' extends above the upper level of said end wall, oil flows through said opening towards the second compressor.
  • At least one of the first and second compressors is a variable capacity compressor, or in the case where the first and second compressors are fixed capacity compressors and have a capacity ratio between 1, 5 and 3.
  • the control of the starting and stopping of the first and second compressors according to the third control mode makes it possible to obtain an additional capacity stage, which makes it possible to improve the efficiency of the compression system under certain operating conditions of the latter.
  • the first compressor has a variable capacity and the second compressor has a fixed capacity greater than the maximum capacity of the first compressor
  • Controlling the starting and stopping of the first and second compressors according to the third control mode also makes it possible to favor the use of the second compressor when the latter is more efficient than the first compressor for given operating conditions.
  • the first and second compressors are scroll compressors and the second compressor has a different compression ratio of the first compressor
  • the second compressor has at least one bypass valve associated with a bypass passage in the fixed scroll plate and arranged to put in communication a discharge chamber with an intermediate compression chamber defined by the spirals fixed and mobile scrolls.
  • control of the starting and stopping of the first and second compressors according to the third control mode also makes it possible to favor the use of the second compressor during cycle reversals in order to ensure better protection of the system against "Shots" of liquid.
  • the configuration of the end portion of the oil level equalization pipe facing the first compressor allows oil flow from the first compressor to the second compressor when the amount of oil in the first compressor exceeds a predetermined value, and prevents or at least limits such flow of oil when the amount of oil in the first compressor is less than a predetermined value.
  • thermodynamic system is a refrigeration system, and advantageously a reversible refrigeration system.
  • the capacity ratio between the first and second compressors is second compressor is preferably between 1, 5 and 2.5, and preferably between 1.7 and 2.3. Given the range of values from which the capacity ratio can be chosen, one of the first and second compressors necessarily has a so-called "upper" capacity and the other compressor has a “lower” capacity, one or the other of the first and second compressors may have the higher or lower capacity. The ratio of capacity to the ratio of the higher capacity to the lower capacity is then understood.
  • the first compressor comprises a connection opening opening into the low pressure portion of the first compressor, the connection device putting into communication the connection port of the first compressor with the inlet of the second compressor.
  • the oil level equalization line is arranged and dimensioned so that, when the system is in superheated steady state, an upper portion of the flow section of the equalization line is located above the oil levels in the casings of the first and second compressors so as to simultaneously allow a transfer of oil and refrigerant between the first and second compressors.
  • superheated steady state is meant a steady state of the thermodynamic system in which the refrigerant suction temperature at the inlet of the first compressor is higher than the saturation temperature of the refrigerant at the pressure of suction of the refrigerant at said intake port, that is to say a steady state in which the refrigerant at the inlet of the first compressor is free of liquid refrigerant (the latter may however contain droplets of oil).
  • the oil level equalization line ensures an oil transfer between the speakers of the first and second compressors, and im l itation of the pressure differences between them.
  • Such a configuration also makes it possible to reduce the speed of flow of the refrigerant at the end of the connection device turned towards the first compressor, and thus to reduce the quantity of oil entrained to the second compressor via this device. connection.
  • the oil level equalization line is substantially horizontal and has two ends disposed substantially at the same altitude, said altitude being predetermined so as to ensure a minimum oil level in each compressor.
  • the opening extends over at least a portion of the side wall of said end portion. This results in a reduction in the speed of the refrigerant at the free surface of the oil sump, and therefore a limitation of the amount of oil entrained from the first compressor to the second compressor when the second compressor operates.
  • the end portion of the oil level equalization line turned on the side of the first compressor comprises an oil return orifice formed in a lower portion of said end portion located below the upper level. of the end wall.
  • one of the first and second compressors is a variable capacity compressor, and the other of the first and second compressors is a fixed capacity compressor.
  • thermodynamic system comprises control means arranged to modulate the capacity of the variable capacity compressor, preferably continuously, between a minimum capacity value and a maximum capacity value.
  • the first compressor is the variable capacity compressor.
  • the second fixed capacity compressor has a capacity greater than the maximum capacity of the first compressor.
  • the engine of the variable capacity compressor is a variable speed motor.
  • the control means are arranged to modulate the motor speed of the variable capacity compressor between a minimum speed and a maximum speed.
  • the first and second compressors are compressors with fixed capacity, the first compressor having a capacity greater than that of the second compressor.
  • the compression device comprises a third compressor connected in series with the first compressor and upstream of the latter, the dispensing device comprising a first distribution line placing the evaporator and the orifice of the compressor in communication with each other. admitting the third compressor, and a second distribution line communicating the low pressure portion of the third compressor with the inlet of the first compressor such that all of the refrigerant entering the low pressure portion of the first compressor comes from the low pressure part of the third compressor.
  • the compression device comprises a fourth compressor connected in parallel with the second compressor, the connection device comprising a connecting pipe connected to the low pressure part of the first compressor, a first bypass pipe putting into communication the connecting pipe with the inlet of the second compressor, and a second bypass line communicating the connecting pipe with the inlet of the fourth compressor.
  • connection duct and the bypass lines have a substantially identical flow section.
  • the connecting device comprises a connecting pipe putting in communication the low pressure part of the first compressor with the inlet of the second compressor.
  • the oil level equalization line has a flow section of about 0.5 to 1 times the flow section of the connection line.
  • connection pipe turned on the side of the first compressor protrudes inside the enclosure of the first compressor.
  • each compressor is a scroll compressor.
  • the first compressor comprises a fixed scroll and a moving volute describing an orbital movement, a body on which the mobile scroll is supported, an intermediate envelope fixed on the body and inside which the motor is mounted, and at least one oil return duct extending at least partly on the outer wall of the intermediate casing, the oil return duct comprising a first end opening, preferably in a sealed manner, in the body, and a second extrem ity opening close to the ile map.
  • At least the first compressor comprises first deflection means disposed in the enclosure of said first compressor and at least one portion of which is arranged facing the inlet of said first compressor, the deflection means being arranged to direct at least a portion of the refrigerant penetrating the low pressure portion of the first compressor along at least a portion of the inner wall of the sealed enclosure of said first compressor.
  • the first deflection means comprise a curved plate fixed on the inner wall of the sealed enclosure so as to define therewith a refrigerant circulation passage.
  • At least the first compressor comprises second deflection means disposed in the enclosure of said first compressor and at least one portion of which is arranged facing the end of the rotated connection device of the first compressor. the first compressor side, the deflection means being arranged to direct the refrigerant penetrating the low pressure portion of the first compressor in an upward movement and downward before its flow through the d ispositif connection.
  • Figure 1 is a schematic view of a thermodynamic system according to a first embodiment of the invention.
  • Fig. 2 is a schematic diagram of the thermodynamic system of Fig. 1.
  • FIG 3 is a partial schematic sectional view of the thermodynamic system of Figure 1.
  • Figures 4a and 4b are respectively views in perspective and from above of an end portion of the connecting device of a thermodynamic system according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 5 is a partial schematic sectional view of the thermodynamic system according to a third embodiment of the invention.
  • Figure 6 is a cross-sectional view of the first compressor of the thermodynamic system of Figure 5.
  • Figure 7 is a schematic view of a thermodynamic system according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of the deflection means equipping the first compressor of the thermodynamic system of FIG. 7.
  • Figure 9 is a schematic view of a thermodynamic system according to a fifth embodiment of the invention.
  • Figure 10 is a schematic view of a thermodynamic system according to a sixth embodiment of the invention.
  • FIG. 1 is a diagrammatic view of a thermodynamic system according to a seventh embodiment variant of the invention.
  • Figure 1 shows schematically the main components of a thermodynamic system 1 according to the invention, and more particularly of a refrigeration system.
  • the refrigeration system 1 comprises a circulation circuit 2 of a refrigerant successively comprising a condenser 3, an expander 4, an evaporator 5 and a compression device 6 connected in series.
  • the compression device 6 comprises a first variable capacity compressor 7 and a second fixed capacity compressor 8.
  • Each compressor 7, 8 is advantageously a scroll compressor.
  • Each compressor 7, 8 comprises a sealed enclosure 9 comprising a low-pressure part 1 1 containing a motor 1 2 and an oil sump 13 disposed in the bottom of the sealed enclosure, and a high-pressure part 14, disposed above the low pressure part 1 1, containing a compression stage.
  • each compressor further comprises a refrigerant inlet opening 15 opening into a top portion of the low-pressure portion 11, an equalizing orifice 16 opening into the oil pan 13, and a discharge orifice 17 opening into the high pressure portion 14.
  • the sealed enclosure 9 of the first compressor 7 further comprises a connection port 18 opening into an upper portion of the low pressure portion 1 1 of the first compressor.
  • the refrigeration system 1 also includes a refrigerant dispensing device.
  • the dispensing device comprises a distribution pipe 19 putting the evaporator 5 into communication with the inlet orifice 15 of the first compressor 7.
  • the refrigeration system 1 further comprises an oil level equalizing line 21 connecting the equalization orifices 16 of the two compressors and thereby putting into communication the oil sumpers 13 of the first and second compressors 7, 8 .
  • the refrigeration system 1 further comprises a connecting device comprising a connecting pipe 22 connecting the connection port 18 of the first compressor with the inlet port 15 of the second compressor and thereby bringing the low pressure parts into communication with each other. 1 1 of the first and second compressors so that all of the refrigerant entering the low pressure portion of the second compressor is from the low pressure portion of the first compressor.
  • the end of the connecting pipe 22 turned on the side of the first compressor preferably projects inside the sealed enclosure of the first compressor 7.
  • the connection pipe 22 preferably has a general shape of S.
  • the refrigeration system 1 also comprises a delivery device 24 for refrigerant.
  • the delivery device 24 comprises a discharge pipe 25 connected to the condenser 3, a first pipe bypass 26 communicating the discharge pipe 25 with the discharge port 17 of the first compressor 7, and a second bypass pipe 27 communicating the discharge pipe 25 with the discharge port 17 of the second compressor 8.
  • the refrigeration system 1 further comprises control means 28 arranged to control the start and stop of the first and second compressors, and control means 29 arranged to modulate the speed of the motor 12 of the first compressor 7 between a minimum speed and maximum speed.
  • the control means 28 are preferably arranged to control the start and stop of the first and second compressors according to four control modes, namely:
  • control means control the first and second compressors
  • control means control the start of the first compressor and the stopping of the second compressor
  • control means control the stopping of the first compressor and the start-up of the second compressor
  • control means control the stopping of the first and second compressors.
  • the control means control the start and stop of the first and second compressors according to the second control mode
  • the entire refrigerant entering the low pressure portion 1 1 of the first compressor 7 is sucked into the upper part pressure 14 of the first compressor for compression in the compression stage of the latter
  • the control means comm nd ent ned en m rch e and stop the first and second compressors according to the third control mode
  • all of the refrigerant entering the low pressure portion 1 1 of the first compressor 7 is sucked into the low pressure portion 1 1 of the second compressor 8 via the connecting pipe 22 for compression in the compressor stage of the second compressor 8.
  • control means control the start and stop of the first and second compressors according to the first control mode
  • a first portion of the refrigerant entering the low pressure portion 1 1 of the first compressor 7 is sucked into the upper part pressure 14 of the first compressor for compression in the compressor stage of the latter and a second portion of the refrigerant entering the low pressure portion 1 1 of the first compressor 7 is sucked into the low pressure part 1 1 of the second compressor 8 via the connecting pipe 22 for compression in the compression stage of the second compressor.
  • the oil level equalizing line 21 comprises an end portion 31 turned towards the first compressor 7 and projecting indoors. of the enclosure 9 of the first compressor.
  • the end portion 31 has an end wall 32 extending transversely to the longitudinal direction of the end portion 31 and an opening 33 formed above the end wall 32 so that when the level oil in the oil sump 13 of the first compressor 7 extends above the upper level of the end wall 32, the oil flows through the opening 33 towards the second compressor.
  • the opening 33 extends over a portion of the side wall 34 of the end portion 31.
  • the end portion 31 further comprises an oil return orifice 35 formed in a lower portion of the end portion 31 located below the upper level of the end wall 32. This position of the orifice oil return 35 ensures a return of oil to the oil sump 13 of the first compressor 7 when the second compressor 8 is stopped, and thus avoids oil storage beyond a predetermined level to inside the enclosure of the second compressor.
  • the first compressor 7 comprises first deflection means disposed in the chamber 9 of the first compressor 7 and a portion of which is disposed opposite the orifice inlet 15 of the first compressor, the deflection means being arranged to direct at least a portion of the refrigerant penetrating the low pressure portion 1 1 of the first compressor 7 along at least one part of the inner wall of the sealed enclosure 9 of the first compressor.
  • the first deflection means comprise a curved plate 40 fixed on the inner wall of the sealed enclosure 9 so as to define therewith a refrigerant circulation passage 41.
  • the first compressor comprises deflection means disposed in the chamber 9 of the first compressor 7 and at least one portion of which is arranged facing the end of the device. connecting connection turned on the side of the first compressor, the deflection means being arranged to direct the refrigerant entering the low pressure portion of the first compressor in an upward movement and downstream before its flow through the connecting device.
  • the deflection means comprise a plate 42 fixed on the inside wall of the sealed enclosure 9.
  • the first compressor comprises a fixed volute 43 and a mobile volute 44 describing an orbital movement, a body 45 on which the mobile volute is supported, an intermediate envelope 46 fixed on the body 45 and inside which is mounted the motor 12, and an oil return duct 47 extending on the outer wall of the intermediate casing, the oil return duct having a first end opening, preferably sealingly, in the body, and a second end opening near the oil card 13 of the first compressor.
  • the compression device 6 comprises a third compressor 48 connected in series with the first compressor 7 and upstream of the latter, the dispensing device comprising a first control unit. distribution 19a communicating the evaporator 5 and the inlet port 15 of the third compressor 48, and a second distribution pipe 19b communicating the low pressure portion of the third compressor 48 with the inlet port 15 of the first compressor 7 so that all of the refrigerant entering the low pressure portion of the first compressor 7 comes from the low pressure portion of the third compressor 48.
  • the refrigeration system further comprises a pipe of equalization of the oil level 21 'placing the oil pans 13 of the first and third compressors
  • the discharge device 24 further comprises a third bypass line 49 placing the discharge line 25 in communication with the discharge port 17 of the third compressor 48.
  • the compression device 6 comprises a fourth compressor 50 connected in parallel with the second compressor 8, the connection device comprising a connecting pipe 22a connected to the low pressure part of the first compressor 7, a first bypass line 22b communicating the connecting pipe 22a with the inlet 15 of the second compressor 8, and a second branch pipe 22c communicating the connecting pipe 22a with the intake port 15 of the fourth compressor 50.
  • the refrigeration system further comprises an oil level equalizer device communicating the oil sumpers 13 of the first, third and fourth compressors.
  • the oil level equalizer comprises the oil level equalizing line 22 and a bypass line 51 communicating the oil level equalizing line 22 with the oil sump 13 of the oil level equalizing line 22. fourth compressor 50.
  • the delivery device 24 further comprises a third bypass line 52 placing the discharge line 25 in communication with the discharge orifice 17 of the fourth compressor 50.
  • control means 28 are arranged to control the start and stop of the third and / or fourth compressors.
  • thermodynamic system As goes without saying, the invention is not limited to the embodiments of this thermodynamic system, described above as examples, it encompasses all the variants.

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Abstract

Système thermodynamique équipé d'une pluralité de compresseurs Ce système thermodynamique comprend un circuit de circulation d'un fluide frigorigène comportant notamment un dispositif de compression comprenant un premier et un deuxième compresseurs (7, 8) comprenant chacun une enceinte étanche (9) pourvue d'une partie basse pression (11) contenant un moteur (12) et un carter d'huile(13) disposé dans le fond de l'enceinte, et d'un orifice d'admission(15) de fluide frigorigène débouchant dans la partie basse pression, un dispositif de distribution (18) de fluide frigorigène reliant un évaporateur (5) à l'orifice d'admission(15) du premier compresseur (7), une conduite d'égalisation de niveau d'huile (21) mettant en communication les carters d'huile (13) des premier et deuxième compresseurs, un dispositif de raccordement(22) mettant en communication la partie basse pression (11) du premier compresseur (7) avec l'orifice d'admission(15) du deuxième compresseur (8), et des moyens de commande (28) agencés pour commander la mise en marche et l'arrêt des premier et deuxième compresseurs selon quatre modes de commande.

Description

Système thermodynamique équipé d'une pluralité de compresseurs
La présente invention concerne un système thermodynamique équipé d'une pluralité de compresseurs.
Un système thermodynamique, et plus particulièrement un système de réfrigération, comprend de façon connue :
- un circuit de circulation d'un fluide frigorigène comportant successivement un condenseur, un détendeur, un évaporateur et un dispositif de compression reliés en série, le dispositif de compression comprenant au moins un premier compresseur et un deuxième compresseur montés en parallèle, chaque compresseur comprenant une enceinte comportant d'une part une partie basse pression contenant un moteur et un carter d'huile disposé dans le fond de l'enceinte, et d'autre part un orifice d'admission de fluide frigorigène débouchant dans la partie basse pression, et
- un dispositif de distribution de fluide frigorigène comprenant une conduite de distribution rel iée à l'évaporateur, une première conduite de dérivation mettant en communication la conduite de distribution avec l'orifice d'admission du premier compresseur, et une deuxième conduite de dérivation mettant en communication la conduite de distribution avec l'orifice d'admission du deuxième compresseur.
Afin d'assurer un bon fonctionnement et une bonne fiabilité d'un tel système de réfrigération, il est nécessaire d'équilibrer les niveaux d'huile dans les carters des deux compresseurs. Cet équilibrage des niveaux d'huile est avantageusement obtenu en mettant en relation les carters d'huile des deux compresseurs via une conduite d'égalisation de niveau d'huile favorisant le transfert d'huile entre les deux compresseurs, et en mettant en relation les parties basse pression des deux compresseurs via une conduite d'égalisation de pression favorisant le transfert de fluide frigorigène entre les deux compresseurs.
U n tel système de réfrigération présente l ' inconvén ient de nécessiter un dispositif de distribution complexe et une conduite d'égalisation de pression du fait du montage en parallèle des premier et deuxième compresseurs.
Le document US 3 785 169 décrit un système de réfrigération comprenant :
- un circuit de circulation d'un fluide frigorigène comportant successivement un condenseur, un détendeur, un évaporateur et un dispositif de compression reliés en série, le dispositif de compression comprenant au moins u n prem ier compresseu r et un deuxième compresseu r, chaque compresseur comprenant une enceinte comportant d'une part une partie basse pression contenant un moteur et un carter d'huile disposé dans le fond de l'enceinte, et d ' a u tre pa rt u n orifice d'admission de flu ide frigorigène débouchant dans la partie basse pression,
- un dispositif de distribution de fluide frigorigène agencé pour relier l'évaporateur à l'orifice d'admission du premier compresseur,
- une conduite d'égalisation de niveau d'huile mettant en communication les carters d'huile des premier et deuxième compresseurs,
- un dispositif de raccordement mettant en communication la partie basse pression du premier compresseur avec l'orifice d'admission du deuxième compresseur de telle sorte que la totalité du fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression du deuxième compresseur provient de la partie basse pression du premier compresseur, et
- des moyens de commande agencés pour commander la mise en marche et l'arrêt des premier et deuxième compresseurs.
Un tel montage des premier et deuxième compresseurs permet d'assurer un équ il ibrage satisfaisant des niveaux d'huile dans chaque compresseur, sans la nécessité de prévoir une conduite d'égalisation de pression entre ces derniers et un dispositif de distribution complexe. I l en résulte l'obtention d'un système de réfrigération de structure plus simple et économique.
Cependant, un tel système de réfrigération présente l'inconvénient de ne présenter que deux étages de capacité, du fait que les moyens de commande sont agencés pour commander nécessairement la mise en marche du premier compresseur en conditions de fonctionnement du système.
Il en résulte un système de réfrigération susceptible de présenter une faible efficacité dans certaines conditions de fonctionnement.
La présente invention vise à remédier à cet inconvénient.
Le problème technique à la base de l'invention consiste donc à fournir un système thermodynamique, et notamment un système de réfrigération, qui soit de structure simple et économique, tout en présentant une efficacité satisfaisante quelles que soient les conditions de fonctionnement du système de réfrigération. A c e t effe t , la présente invention concerne un système thermodynamique du type précité caractérisé en ce que les moyens de commande sont agencés pour commander la mise en marche et l'arrêt des premier et deuxième compresseurs selon :
- un premier mode de commande dans lequel les moyens de commande com mand ent la m ise en marche des premier et deuxième compresseurs,
- un deuxième mode de commande dans lequel les moyens de commande commandent la mise en marche du premier compresseur et l'arrêt du deuxième compresseur,
- un troisième mode de commande dans lequel les moyens de commande commandent l'arrêt du premier compresseur et la mise en marche du deuxième compresseur, et
- un quatrième mode de commande dans lequel les moyens de commande commandent l'arrêt des premier et deuxième compresseurs,
et en ce que la conduite d'égalisation de niveau d'huile comporte une portion d'extrémité tournée du côté du premier compresseur et faisant saillie à l'intérieur de l'enceinte dudit premier compresseur, ladite portion d'extrémité comportant une paroi d'extrémité s'étendant transversalement à la direction longitudinale de ladite portion d'extrémité et une ouverture ménagée au dessus de la paroi d'extrémité de telle sorte que, lorsque le niveau d'huile dans le carter d'huile du premier compresseur s'étend au dessus du niveau supérieur de ladite paroi d'extrémité, de l'huile s'écoule à travers ladite ouverture en direction du deuxième compresseur.
D a n s l e ca s o ù a u m o i n s l ' u n d es prem ier et deuxième compresseurs est un compresseur à capacité variable, ou dans le cas où les premier et deuxième compresseurs sont des compresseurs à capacité fixe et présentant un rapport de capacité compris entre 1 ,5 et 3, la commande de la mise en marche et de l'arrêt des premier et deuxième compresseurs selon le troisième mode de commande permet d'obtenir un étage de capacité supplémenta ire, ce qu i permet d 'amél iorer l 'efficacité du système de compression dans certaines conditions de fonctionnement de ce dernier. Par exemple, lorsque le premier compresseur est à capacité variable et le deuxième compresseur est à capacité fixe supérieure à la capacité maximale du premier compresseur, l'on peut obtenir par ce troisième mode de commande une capacité intermédiaire entre celle obtenue avec le premier compresseur à capacité maximale et le deuxième compresseur à l'arrêt et celle obtenue avec le premier compresseur à capacité minimale et le deuxième compresseur en marche.
La commande de la mise en marche et de l'arrêt des premier et deuxième compresseurs selon le troisième mode de commande permet également de privilégier l'utilisation du deuxième compresseur lorsque ce dernier présente une meilleur efficacité que le premier compresseur pour des conditions de fonctionnement données, et ce par exemple lorsque les premier et deuxième compresseurs sont des compresseurs à spirales et que le deuxième compresseur présente un taux de compression différent du premier compresseur, ou que le deuxième compresseur présente au moins un clapet de dérivation associé à un passage de dérivation ménagé dans le plateau de la volute fixe et agencé pour mettre en communication une chambre de refoulement avec une chambre de compression intermédiaire délimitée par les spirales des volutes fixe et mobile.
La commande de la mise en marche et de l'arrêt des premier et deuxième compresseurs selon le troisième mode de commande permet en outre de privilégier l'utilisation du deuxième compresseur lors des inversions de cycle afin d'assurer une meilleure protection du système contre les « coups » de liquide.
En outre, la configuration de la portion d'extrémité de la conduite d'égalisation de niveau d'huile tournée vers le premier compresseur, et plus particulièrement la disposition d'une ouverture au dessus de la paroi d'extrémité de la portion d'extrémité, autorise un écoulement d'huile du premier compresseur vers le deuxième compresseur lorsque la quantité d'huile dans le premier compresseur dépasse une valeur prédéterminée, et empêche ou du moins limite un tel écoulement d'huile lorsque la quantité d'huile dans le premier compresseur est inférieure à une valeur prédéterminée. Ces dispositions permettent ainsi d'assurer la présence d'une quantité minimale d'huile dans le premier compresseur lorsque le deuxième compresseur fonctionne.
Avantageusement, le système thermodynamique est un système de réfrigération, et de façon avantageuse un système de réfrigération réversible.
Lorsque les premier et deuxième compresseurs sont des compresseurs à capacité fixe, le rapport de capacité entre les premier et deuxième compresseurs est de préférence compris entre 1 ,5 et 2,5, et avantageusement entre 1 ,7 et 2,3. Compte tenu de la gamme de valeurs parmi laquelle peut être choisi le rapport de capacité, l'un des premier et deuxième compresseurs présente nécessairement une capacité dite « supérieure » et l'autre compresseur présente une capacité dite « inférieure », l'un ou l'autre des premier et deuxième compresseurs pouvant présenter la capacité supérieure ou inférieure. On entend alors par rapport de capacité, le rapport de la capacité supérieure sur la capacité inférieure.
De façon avantageuse, le premier compresseur comporte un orifice de raccordement débouchant dans la partie basse pression du premier compresseur, le dispositif de raccordement mettant en communication l'orifice de raccordement du prem ier compresseur avec l 'orifice d'admission du deuxième compresseur.
Avantageusement, la conduite d'égalisation de niveau d'huile est agencée et dimensionnée de telle sorte que, lorsque le système est en régime permanent surchauffé, une portion supérieure de la section d'écoulement de la conduite d'égalisation est située au dessus des niveaux d'huile dans les carters des premier et deuxième compresseurs de manière à autoriser simultanément un transfert d'huile et de fluide frigorigène entre les premier et deuxième compresseurs.
On entend par régime permanent surchauffé, un régime permanent du système thermodynamique dans lequel la température d'aspiration du fluide frigorigène au niveau de l'orifice d'admission du premier compresseur est supérieure à la température de saturation du fluide frigorigène à la pression d'aspiration du fluide frigorigène au niveau dudit orifice d'admission, c'est-à- dire un régime permanent dans lequel le fluide frigorigène au niveau de l'orifice d'admission du premier compresseur est dépourvu de fluide frigorigène sous forme liquide (ce dernier peut toutefois comporter des gouttelettes d'huile).
Une telle configuration de la conduite d'égalisation de niveau d'huile assure un transfert d'huile entre les enceintes des premier et deuxième compresseurs, ainsi qu'une l im itation des écarts de pression entre ces derniers. Une telle configuration permet en outre de réduire la vitesse d'écoulement du fluide frigorigène au niveau de l'extrémité du dispositif de raccordement tournée du côté du premier compresseur, et donc de diminuer la quantité d'huile entraînée vers le deuxième compresseur via ce dispositif de raccordement. De préférence, la conduite d'égalisation de niveau d'huile est sensiblement horizontale et comporte deux extrémités disposées sensiblement à la même altitude, ladite altitude étant prédéterminée de manière à assurer un niveau d'huile minimal dans chaque compresseur.
De préférence, l'ouverture s'étend sur au moins une portion de la paroi latérale de ladite portion d'extrémité. Il en résulte une réduction de la vitesse du fluide frigorigène au niveau de la surface libre du carter d'huile, et donc une limitation de la quantité d'huile entraînée du premier compresseur vers le deuxième compresseur lorsque le deuxième compresseur fonctionne.
De préférence, la portion d'extrémité de la conduite d'égalisation de niveau d'huile tournée du côté du premier compresseur comporte un orifice de retour d'huile ménagé dans une partie inférieure de ladite portion d'extrémité située en dessous du niveau supérieur de la paroi d'extrémité. Ces dispositions assurent un retour d'huile vers le carter d'huile du premier compresseur lorsque le deuxième compresseur est à l'arrêt, et évitent donc un stockage d'huile au- delà d'un n iveau prédéterm iné à l'intérieur de l'enceinte du deuxième compresseur.
Selon une première alternative de l'invention, l'un des premier et deuxième compresseurs est un compresseur à capacité variable, et l'autre des premier et deuxième compresseurs est un compresseur à capacité fixe.
Selon cette prem ière alternative de l'invention , le système thermodynamique comprend des moyens de contrôle agencés pour moduler la capacité du compresseur à capacité variable, de préférence de manière continue, entre une valeur de capacité minimale et une valeur de capacité maximale.
De préférence, le premier compresseur est le compresseur à capacité variable. Selon un mode de réalisation, le deuxième compresseur à capacité fixe présente une capacité supérieure à la capacité maximale du premier compresseur.
Avantageusement, le moteur du compresseur à capacité variable est un moteur à vitesse variable. Dans ce cas, les moyens de contrôle sont agencés pour moduler la vitesse du moteur du compresseur à capacité variable entre une vitesse minimale et une vitesse maximale.
Selon une deuxième alternative de l'invention , les premier et deuxième compresseurs sont des compresseurs à capacité fixe, le premier compresseur présentant une capacité supérieure à celle du deuxième compresseur.
Selon u n mode de réal isation , le dispositif de compression comprend un troisième compresseur monté en série avec le premier compresseur et en amont de ce dernier, le dispositif de distribution comprenant une première conduite de distribution mettant en communication l'évaporateur et l'orifice d'admission du troisième compresseur, et une deuxième conduite de distribution mettant en communication la partie basse pression du troisième compresseur avec l'orifice d'admission du premier compresseur de telle sorte que la totalité du fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression du prem ier compresseur provient de la partie basse pression du troisième compresseur.
Selon u n mode de réal isation , le dispositif de compression comprend un quatrième compresseur monté en parallèle avec le deuxième compresseur, le dispositif de raccordement comprenant une conduite de raccordement reliée à la partie basse pression du premier compresseur, une première conduite de dérivation mettant en communication la conduite de raccordement avec l'orifice d'admission du deuxième compresseur, et une deuxième conduite de dérivation mettant en communication la conduite de raccordement avec l'orifice d'admission du quatrième compresseur.
La condu ite de raccordement et les conduites de dérivation présentent par exemple une section d'écoulement sensiblement identique.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de raccordement comprend une conduite de raccordement mettant en communication la partie basse pression du premier compresseur avec l'orifice d'admission du deuxième compresseur.
Avantageusement, la conduite d'égalisation de niveau d'huile présente une section d'écoulement d'environ 0,5 à 1 fois la section d'écoulement de la conduite de raccordement.
De façon avantageuse, l'extrémité de la conduite de raccordement tournée du côté du premier compresseur fait saillie à l'intérieur de l'enceinte du premier compresseur.
De façon préférentielle, chaque compresseur est un compresseur frigorifique à spirales. De préférence, le premier compresseur comprend une volute fixe et une volute mobile décrivant un mouvement orbital, un corps sur lequel prend appui la volute mobile, une enveloppe intermédiaire fixée sur le corps et à l'intérieur de laquelle est monté le moteur, et au moins un conduit de retour d'hu ile s'étendant au moins en partie sur la paroi extérieure de l'enveloppe intermédiaire, le conduit de retour d'huile comportant une première extrémité débouchant, de préférence de manière étanche, dans le corps, et une deuxième extrém ité débouchant à proxim ité du carte d'hu ile. Ces dispositions permettent de limiter encore la quantité d'huile entraînée du premier compresseur vers le deuxième compresseur au travers du dispositif de raccordement.
Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins le premier compresseur comprend des premiers moyens de déflection disposés dans l'enceinte dudit premier compresseur et dont au moins une portion est disposée en regard de l'orifice d'admission dudit premier compresseur, les moyens de déflection étant agencés pour diriger au moins une portion du fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression du premier compresseur le long d'au moins une partie de la paroi intérieure de l'enceinte étanche dudit premier compresseur. Ces dispositions permettent d'augmenter le parcours du fluide frigorigène à l'intérieur du premier compresseur, et donc la séparation du mélange huile/fluide frigorigène dans l'enceinte du premier compresseur. Il en résulte une limitation de la quantité d'huile entraînée du premier compresseur vers le deuxième compresseur.
De préférence, les premiers moyens de déflection comportent une plaque cintrée fixée sur la paroi intérieure de l'enceinte étanche de manière à délimiter avec cette dernière un passage de circulation de fluide frigorigène.
Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins le premier compresseur comprend des deuxièmes moyens de déflection disposés dans l'enceinte dudit prem ier compresseur et dont au moins une portion est disposée en regard de l'extrémité du dispositif de raccordement tournée du côté du premier compresseur, les moyens de déflection étant agencés pour diriger le fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression du premier compresseur selon un mouvement ascendant puis descendant avant son écoulement à travers le d ispositif de raccordement. Ces dispositions permettent de réduire la vitesse du fluide frigorigène à l'intérieur de l'enceinte du premier compresseur, et donc d'améliorer la séparation du mélange huile/fluide frigorigène dans l'enceinte du premier compresseur. Il en résulte encore une limitation de la quantité d'huile entraînée du premier compresseur vers le deuxième compresseur. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce système thermodynamique.
Figure 1 est une vue schématique d'un système thermodynamique selon une première variante de réalisation de l'invention.
F ig u re 2 est u n e vu e sch ém ati q u e pa rti el l e du système thermodynamique de la figure 1 .
Figure 3 est une vue schématique partielle, en coupe, du système thermodynamique de la figure 1 .
Figures 4a et 4b sont respectivement des vues en perspective et de dessus d'une portion d'extrémité du dispositif de raccordement d'un système thermodynamique selon une deuxième variante de réalisation de l'invention.
Figure 5 est une vue schématique partielle, en coupe, du système thermodynamique selon une troisième variante de réalisation de l'invention.
Figure 6 est une vue en coupe transversale du premier compresseur du système thermodynamique de la figure 5.
Figure 7 est une vue schématique d'un système thermodynamique selon une quatrième variante de réalisation de l'invention.
Figure 8 est une vue en perspective des moyens de déflection équipant le premier compresseur du système thermodynamique de la figure 7.
Figure 9 est une vue schématique d'un système thermodynamique selon une cinquième variante de réalisation de l'invention.
Figure 10 est une vue schématique d'un système thermodynamique selon une sixième variante de réalisation de l'invention.
F i g u r e 1 1 e s t une vue schématique d'un système thermodynamique selon une septième variante de réalisation de l'invention.
La figure 1 représente schématiquement les composants principaux d'un système thermodynamique 1 selon l'invention, et plus particulièrement d'un système de réfrigération.
Le système de réfrigération 1 comprend un circuit de circulation 2 d'un fluide frigorigène comportant successivement un condenseur 3, un détendeur 4, un évaporateur 5 et un dispositif de compression 6 reliés en série.
Le dispositif de compression 6 comprend un premier compresseur à capacité variable 7 et un deuxième compresseur à capacité fixe 8. Chaque compresseur 7, 8 est avantageusement un compresseur frigorifique à spirales. Chaque compresseur 7, 8 comprend une enceinte étanche 9 comportant une partie basse pression 1 1 contenant un moteur 1 2 et un carter d'huile 13 disposé dans le fond de l'enceinte étanche, et une partie haute pression 14, disposée au dessus de la partie basse pression 1 1 , contenant un étage de compression.
L'enceinte étanche 9 de chaque compresseur comporte en outre un orifice d'admission 15 de fluide frigorigène débouchant dans une portion supérieu re de la partie basse pression 1 1 , un orifice d'égalisation 16 débouchant dans le carter d'hu ile 13, et un orifice de refoulement 17 débouchant dans la partie haute pression 14.
L'enceinte étanche 9 du premier compresseur 7 comprend en outre un orifice de raccordement 18 débouchant dans une portion supérieure de la partie basse pression 1 1 du premier compresseur.
Le système de réfrigération 1 comprend également un dispositif de distribution de fluide frigorigène. Le dispositif de distribution comprend une conduite de distribution 19 mettant en communication l'évaporateur 5 avec l'orifice d'admission 15 du premier compresseur 7.
Le système de réfrigération 1 comprend en outre une conduite d'égalisation du niveau d'huile 21 connectant les orifices d'égalisation 16 des deux compresseurs et mettant en communication de ce fait les carters d'huile 13 des premier et deuxième compresseurs 7, 8.
Le système de réfrigération 1 comprend de plus un dispositif de raccordement comportant une conduite de raccordement 22 connectant l'orifice de raccordement 18 du premier compresseur avec l'orifice d'admission 15 du deuxième compresseur et mettant en communication de ce fait les parties basse pression 1 1 des premier et deuxième compresseurs de telle sorte que la totalité du fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression du deuxième compresseur provient de la partie basse pression du premier compresseur. L'extrémité de la conduite de raccordement 22 tournée du côté du premier compresseur fait de préférence saillie à l'intérieur de l'enceinte étanche du premier compresseur 7. La conduite de raccordement 22 présente de préférence une forme générale de S.
Le système de réfrigération 1 comprend également un dispositif de refoulement 24 de fluide frigorigène. Le dispositif de refoulement 24 comprend une conduite de refoulement 25 reliée au condenseur 3, une première conduite de dérivation 26 mettant en communication la conduite de refoulement 25 avec l'orifice de refoulement 17 du premier compresseur 7, et une deuxième cond u ite de dérivation 27 mettant en communication la conduite de refoulement 25 avec l'orifice de refoulement 17 du deuxième compresseur 8.
Le système de réfrigération 1 comprend en outre des moyens de commande 28 agencés pour commander la mise en marche et l'arrêt des premier et deuxième compresseurs, et des moyens de contrôle 29 agencés pour moduler la vitesse du moteur 12 du premier compresseur 7 entre une vitesse minimale et une vitesse maximale.
Les moyens de commande 28 sont de préférence agencés pour commander l a m i se e n m a rch e et l ' a rrêt des premier et deuxième compresseurs selon quatre modes de commande, à savoir :
- un premier mode de commande dans lequel les moyens de commande commandent l a m ise e n m a rch e des premier et deuxième compresseurs,
- un deuxième mode de commande dans lequel les moyens de commande commandent la mise en marche du premier compresseur et l'arrêt du deuxième compresseur,
- un troisième mode de commande dans lequel les moyens de commande commandent l'arrêt du premier compresseur et la mise en marche du deuxième compresseur, et
- un quatrième mode de commande dans lequel les moyens de commande commandent l'arrêt des premier et deuxième compresseurs.
Lorsque les moyens de commande commandent la mise en marche et l'arrêt des premier et deuxième compresseurs selon le deuxième mode de commande, l'intégralité du fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression 1 1 du premier compresseur 7 est aspirée dans la partie haute pression 14 du premier compresseur en vue de sa compression dans l'étage de compression de ce dernier, tandis que lorsque les moyens de commande comm a nd ent l a m ise en m a rch e et l ' a rrêt d es premier et deuxième compresseurs selon le troisième mode de commande, l'intégralité du fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression 1 1 du premier compresseur 7 est aspirée dans la partie basse pression 1 1 du deuxième compresseur 8 via la conduite de raccordement 22 en vue de sa compression dans l'étage de compression du deuxième compresseur 8. Lorsque les moyens de commande commandent la mise en marche et l'arrêt des premier et deuxième compresseurs selon le premier mode de commande, une première portion du fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression 1 1 du premier compresseur 7 est aspirée dans la partie haute pression 14 du premier compresseur en vue de sa compression dans l'étage de compression de ce dernier et une deuxième portion du fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression 1 1 du premier compresseur 7 est aspirée dans la partie basse pression 1 1 du deuxième compresseur 8 via la conduite de raccordement 22 en vue de sa compression dans l'étage de compression du deuxième compresseur.
Selon une variante de réalisation du système de réfrigération représentée sur les figures 4a et 4b, la conduite d'égalisation de niveau d'huile 21 comporte une portion d'extrémité 31 tournée du côté du premier compresseur 7 et faisant saill ie à l'intérieur de l'enceinte 9 du premier compresseur. La portion d'extrémité 31 comporte une paroi d'extrémité 32 s'étendant transversalement à la direction longitudinale de la portion d'extrémité 31 et une ouverture 33 ménagée au dessus de la paroi d'extrémité 32 de telle sorte que, lorsque le niveau d'huile dans le carter d'huile 13 du premier compresseur 7 s'étend au dessus du niveau supérieur de la paroi d'extrémité 32, de l'hu ile s'écoule à travers l'ouverture 33 en direction du deuxième compresseur. De préférence, l'ouverture 33 s'étend sur une portion de la paroi latérale 34 de la portion d'extrémité 31 .
La portion d'extrémité 31 comporte en outre un orifice de retour d'huile 35 ménagé dans une partie inférieure de la portion d'extrémité 31 située en dessous du niveau supérieur de la paroi d'extrémité 32. Cette position de l'orifice de retour d'huile 35 assure un retour d'huile vers le carter d'huile 13 du premier compresseur 7 lorsque le deuxième compresseur 8 est à l'arrêt, et évite donc un stockage d'huile au-delà d'un niveau prédéterminé à l'intérieur de l'enceinte du deuxième compresseur.
Selon une variante de réalisation du système de réfrigération représentée sur les figures 5 et 6, le premier compresseur 7 comprend des premiers moyens de déflection disposés dans l'enceinte 9 du premier compresseur 7 et dont une portion est disposée en regard de l'orifice d'admission 15 du premier compresseur, les moyens de déflection étant agencés pour diriger au moins une portion du fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression 1 1 du premier compresseur 7 le long d'au moins une partie de la paroi intérieure de l'enceinte étanche 9 du premier compresseur. De préférence, les premiers moyens de déflection comportent une plaque cintrée 40 fixée sur la paroi intérieure de l'enceinte étanche 9 de manière à délimiter avec cette dernière un passage de circulation de fluide frigorigène 41 .
Selon une variante de réal isation du système de réfrigération représentée sur la figure 7, le premier compresseur comprend des moyens de déflection disposés dans l'enceinte 9 du premier compresseur 7 et dont au moins une portion est disposée en regard de l'extrémité du dispositif de raccordement tournée du côté du premier compresseur, les moyens de déflection étant agencés pour diriger le fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression du premier compresseur selon un mouvement ascendant puis descendant avant son écoulement à travers le dispositif de raccordement. De préférence, comme montré sur la figure 8, les moyens de déflection comportent une plaque 42 fixée sur la paroi intérieure de l'enceinte étanche 9.
Selon une autre variante de réalisation du système de réfrigération représentée sur la figure 9, le premier compresseur comprend une volute fixe 43 et une volute mobile 44 décrivant un mouvement orbital, un corps 45 sur lequel prend appui la volute mobile, une enveloppe intermédiaire 46 fixée sur le corps 45 et à l'intérieur de laquelle est monté le moteur 12, et un conduit de retour d'huile 47 s'étendant sur la paroi extérieure de l'enveloppe intermédiaire, le conduit de retour d'huile comportant une première extrémité débouchant, de préférence de manière étanche, dans le corps, et une deuxième extrémité débouchant à proximité du carte d'huile 13 du premier compresseur.
Selon une autre variante de réalisation du système de réfrigération représentée sur la figure 10, le dispositif de compression 6 comprend un troisième compresseur 48 monté en série avec le premier compresseur 7 et en amont de ce dernier, le dispositif de distribution comprenant une première conduite de distribution 19a mettant en communication l'évaporateur 5 et l'orifice d'admission 1 5 du troisième compresseur 48, et une deuxième conduite de distribution 19b mettant en communication la partie basse pression du troisième compresseur 48 avec l 'orifice d'admission 15 du premier compresseur 7 de telle sorte que la totalité du fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression du premier compresseur 7 provient de la partie basse pression du troisième compresseur 48. Selon cette variante de réalisation, le système de réfrigération comprend en outre une conduite d'égalisation de niveau d'huile 21 ' mettant en communication les carters d'huile 13 des premier et troisième compresseurs, et le dispositif de refoulement 24 comprend en outre une troisième conduite de dérivation 49 mettant en communication la conduite de refoulement 25 avec l'orifice de refoulement 17 du troisième compresseur 48.
Selon encore une autre variante de réalisation du système de réfrigération représentée sur la figure 1 1 , le dispositif de compression 6 comprend un quatrième compresseur 50 monté en parallèle avec le deuxième compresseur 8, le dispositif de raccordement comprenant une conduite de raccordement 22a reliée à la partie basse pression du premier compresseur 7, une première conduite de dérivation 22b mettant en communication la conduite de raccordement 22a avec l'orifice d'admission 15 du deuxième compresseur 8, et une deuxième conduite de dérivation 22c mettant en communication la conduite de raccordement 22a avec l'orifice d'admission 15 du quatrième compresseur 50. Selon cette variante de réalisation, le système de réfrigération comprend en outre un dispositif d'égalisation de niveau d'huile mettant en communication les carters d'huile 13 des premier, troisième et quatrième compresseurs. Le dispositif d'égalisation de niveau d'huile comprend la conduite d'égalisation de niveau d'huile 22 et une conduite de dérivation 51 mettant en communication la conduite d'égalisation de niveau d'huile 22 avec le carter d'huile 13 du quatrième compresseur 50.
Le dispositif de refoulement 24 comprend en outre une troisième conduite de dérivation 52 mettant en communication la conduite de refoulement 25 avec l'orifice de refoulement 17 du quatrième compresseur 50.
Il doit être noté que les moyens de commande 28 sont agencés pour commander la mise en marche et l'arrêt des troisième et/ou quatrième compresseurs.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce système thermodynamique, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système thermodynamique (1 ), comprenant :
- un circuit de circulation (2) d'un fluide frigorigène comportant successivement un condenseur (3), un détendeur (4), un évaporateur (5) et un dispositif de compression (6) reliés en série, le dispositif de compression comprenant au moins un premier compresseur (7) et un deuxième compresseur (8), chaque compresseur comprenant une enceinte étanche (9) comportant d'une part une partie basse pression (1 1 ) contenant un moteur (12) et un carter d'huile (13) disposé dans le fond de l'enceinte étanche, et d'autre part un orifice d'admission (15) de fluide frigorigène débouchant dans la partie basse pression,
- un dispositif de distribution de fluide frigorigène agencé pour relier l'évaporateur (5) à l'orifice d'admission (15) du premier compresseur (7),
- une conduite d'égal isation de n iveau d'hu ile (21 ) mettant en communication les carters d'huile (13) des premier et deuxième compresseurs,
- un dispositif de raccordement (22) mettant en communication la partie basse pression ( 1 1 ) du premier compresseur (7) avec l 'orifice d'admission (15) du deuxième compresseur (8) de telle sorte que la totalité du fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression du deuxième compresseur provient de la partie basse pression du premier compresseur,
- des moyens de commande (28) agencés pour commander la mise en marche et l'arrêt des premier et deuxième compresseurs,
caractérisé en ce que les moyens de commande (28) sont agencés pour commander la m ise en marche et l'arrêt des premier et deuxième compresseurs selon :
- un premier mode de commande dans lequel les moyens de commande commandent l a m ise e n m a rch e des premier et deuxième compresseurs,
- un deuxième mode de commande dans lequel les moyens de commande commandent la mise en marche du premier compresseur et l'arrêt du deuxième compresseur,
- un troisième mode de commande dans lequel les moyens de commande commandent l'arrêt du premier compresseur et la mise en marche du deuxième compresseur, et - un quatrième mode de commande dans lequel les moyens de commande commandent l'arrêt des premier et deuxième compresseurs,
et en ce q ue la conduite d'égalisation de niveau d'huile (21 ) comporte une portion d'extrémité (31 ) tournée du côté du premier compresseur (7) et faisant saillie à l'intérieur de l'enceinte (9) dudit premier compresseur, ladite portion d'extrémité comportant une paroi d'extrémité (32) s'étendant transversalement à la direction longitudinale de ladite portion d'extrémité (31 ) et une ouverture (33) ménagée au dessus de la paroi d'extrémité (32) de telle sorte que, lorsque le niveau d'huile dans le carter d'huile (13) du premier compresseur (7) s'étend au dessus du niveau supérieur de ladite paroi d'extrémité, de l'huile s'écoule à travers ladite ouverture (33) en direction du deuxième compresseur (8).
2. Système thermodynamique selon la revendication 1 , dans lequel au moins l'un des premier et deuxième compresseurs est un compresseur à capacité variable, ou dans lequel les premier et deuxième compresseurs sont des compresseurs à capacité fixe et présentent un rapport de capacité compris entre 1 ,5 et 3.
3. Système thermodynamique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la condu ite d'égalisation de niveau d'hu ile (21 ) est agencée et dimensionnée de telle sorte que, lorsque le système est en régime permanent surchauffé, une portion supérieure de la section d'écoulement de la conduite d'égalisation est située au dessus des niveaux d'huile dans les carters (13) des premier et deuxième compresseurs de manière à autoriser simultanément un transfert d'huile et de fluide frigorigène entre les premier et deuxième compresseurs.
4. Système thermodynamique selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la portion d'extrémité (31 ) de la conduite d'égalisation de niveau d'huile (21 ) tournée du côté du premier compresseur (7) comporte un orifice de retour d'huile (35) ménagé dans une partie inférieure de ladite portion d'extrémité située en dessous du niveau supérieur de la paroi d'extrémité (32).
5. Système thermodynamique selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'un (7) des premier et deuxième compresseurs est un compresseur à capacité variable, et l'autre (8) des premier et deuxième compresseurs est un compresseur à capacité fixe.
6. Système thermodynamique selon la revendication 5, dans lequel le système thermodynamique comprend des moyens de contrôle (29) agencés pour modu ler la capacité du com presseur à capacité variable (7), de préférence de manière continue, entre une valeur de capacité minimale et une valeur de capacité maximale.
7. Système thermodynamique selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les prem ier et deuxième compresseu rs (7, 8) sont des compresseurs à capacité fixe, le premier compresseur présentant une capacité supérieure à celle du deuxième compresseur.
8. Système thermodynamique selon l'une des revendications 1 à 7, dans leq uel le d ispositif de com pression (6) comprend un troisième compresseur (48) monté en série avec le premier compresseur (7) et en amont de ce dernier, le dispositif de distribution comprenant une première conduite de distribution (19a) mettant en communication l'évaporateur (5) et l'orifice d'admission (15) du troisième compresseur (48), et une deuxième conduite de distribution (19b) mettant en communication la partie basse pression (1 1 ) du troisième compresseur (48) avec l 'orifice d'admission (15) du premier compresseur (7) de telle sorte que la totalité du fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression du premier compresseur provient de la partie basse pression du troisième compresseur.
9. Système thermodynamique selon l'une des revendications 1 à 8, dans leq uel le d ispositif de compression (6) comprend un quatrième compresseur (50) monté en parallèle avec le deuxième compresseur (8), le dispositif de raccordement comprenant une conduite de raccordement (22a) reliée à la partie basse pression (1 1 ) du premier compresseur, une première conduite de dérivation (22b) mettant en communication la conduite de raccordement (22a) avec l'orifice d'admission (15) du deuxième compresseur (8), et une deuxième conduite de dérivation (22c) mettant en communication la conduite de raccordement (22a) avec l'orifice d'admission (15) du quatrième compresseur (50).
10. Système thermodynamique selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le dispositif de raccordement comprend une conduite de raccordement (22) mettant en communication la partie basse pression (1 1 ) du premier compresseur avec l'orifice d'admission (15) du deuxième compresseur.
1 1 . Système thermodynamique selon la revendication 10 ou 10, dans lequel l'extrémité de la conduite de raccordement (22, 22a) tournée du côté du premier compresseur fait saillie à l'intérieur de l'enceinte (9) du premier compresseur.
12. Système thermodynamique selon l'une des revendications 1 à 1 1 , dans lequel chaq ue com presseur est un compresseur frigorifique à spirales.
13. Système thermodynamique selon la revendication 12, dans lequel le premier compresseur comprend une volute fixe (43) et une volute mobile (44) décrivant un mouvement orbital, un corps (45) sur lequel prend appui la volute mobile, une enveloppe intermédiaire (46) fixée sur le corps et à l'intérieur de laquelle est monté le moteur, et au moins un conduit de retour d'huile (47) s'étendant sur au moins une partie de la paroi extérieure de l'enveloppe intermédiaire, le conduit de retour d'huile comportant une première extrémité tournée vers le corps et insérée, de préférence de manière étanche, dans une ouverture ménagé dans le corps, et une deuxième extrémité débouchant à proximité du carte d'huile (13).
14. Système thermodynamique selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel au moins le premier compresseur comprend des premiers moyens de déflection (40) disposés dans l'enceinte dudit premier compresseur (7) et dont au moins une portion est disposée en regard de l'orifice d'admission (15) dudit premier compresseur, les moyens de déflection étant agencés pour diriger au moins une portion du fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression (1 1 ) du premier compresseur le long d'au moins une partie de la paroi intérieure de l'enceinte étanche dudit premier compresseur.
15. Système thermodynamique selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel au moins le premier compresseur comprend des deuxièmes moyens de déflection (42) disposés dans l'enceinte dudit premier compresseur (7) et dont au moins une portion est disposée en regard de l'extrémité du dispositif de raccordement (22) tournée du côté du premier compresseur, les moyens de déflection étant agencés pour diriger le fluide frigorigène pénétrant dans la partie basse pression (1 1 ) du premier compresseur selon un mouvement ascendant puis descendant avant son écoulement à travers le dispositif de raccordement.
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