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Pour la compression de gaz et de vapeurs et en particulier de va- peurs d'agents frigorifiques, on emploie sur une grande échelle des com- presseurs à pistons plongeurs ou pistons de poussée. En règle générale un compresseur à piston plongeur de ce genre est construit de façon à com- primer un gaz dans un ou plusieurs cylindres situés au-dessus d'un mécanis- me de commande comprenant un arbre avec excentriques ou un arbre vilebre- quin, des bielles et des pistons, ce gaz étant aspiré et également refoulé par la culasse des cylindres. La chambre dans laquelle le mécanisme de com- mande se trouve sert de réservoir au lubrifiant qui est refoulé par une pompe aux endroits nécessaires tels que les paliers ou coussinets ou est projeté par des appareils centrifuges pendant la marche, à l'intérieur du carter à manivelles.
Dans les compresseurs de gaz ou de vapeurs9 qui sont isolés de l'atmosphère, le compresseur entier, y compris le carter à manivelles doit être à l'abri de l'atmosphère. Le même gaz que celui qu'il s'agit de com- primer se trouve également dans le carter à manivelles. Pour -cette raison il existe une communication entre ce carter et le circuit des gaz et cette communication se trouve en règle générale du côté de l'aspiration.
Dans les compresseurs de vapeurs frigorifiques cette communication se fait habituellement par un ajutage ou une étroite ouverture. On cannait toutefois déjà des formes d'exécution où cette communication se fait par une grande chambre séparée, disposée derrière le carter à manivelles pro- prement dito L'essentiel dans tous ces dispositifs est qu'un échange de gaz aussi uniforme que possible puisse avoir lieu entre le carter des mani- velles et le côté aspiration du compresseur, sans toutefois que de l'huile puisse parvenir par ce parcours du carter à manivelles dans le circuit des gaz. L'invention se rapporte à une disposition particulièrement avantageu- se d'un pareil dispositif.
Dans les compresseurs connus, il n'existe dans ce but, du côté de l'aspiration que de grandes chambres d'aspiration, qui agissent comme séparateurs d'huile, mais ne remplissent souvent pas d'une manière satis- faisante les conditions qu'on en réclamée Le but de l'invention est d'as- surer une séparation suffisante de l'huile des vapeurs frigorifiques. On obtient ce résultat suivant l'invention en établissant le conduit de commu- nication sous forme de tube ou de chambre entre la chambre d'aspiration et le carter à manivelles de manière qu'il constitue un séparateur d'huile pour l'huile quittant le carter à manivelles en même temps que les gaz de fuite, le conduit de communication plongeant dans le bain d'huile du car- ter et permettant un retour dans celui-ci de l'huile séparée dans la cham- bre d'aspiration.
Ce conduit présente en outre des dimensions telles que son extré- mité inférieure est immergée dans le bain d'huile à une profondeur suffi- sante pour que son extrémité inférieure soit couverte lorsque l'huile occu- pe son niveau normal, mais permettant à l'huile lorsqu'elle atteint son ni- veau le plus bas admissible, de dégager encore un fonctionnement du dispo- sitif de graissage, l'extrémité inférieure du conduit.
Dans cette extré- mité inférieure du conduit une soupape de retenue ou un ajutage à fonction- nement de sens déterminé est monté de telle manière qu'en cas de surpres- sion dans le carter à manivelles aucune quantité d'huile ne peut pénétrer dans le séparateur d'huile, mais qu'en cas d'une surpression d'environ 30 à 50 mmo de la colonne d'eau, dans le séparateur d'huile, la soupape de re- tenue s'ouvre et laisse passer de l'huile du séparateur dans le carter à manivelles.
En outre, à la partie supérieure du séparateur d'huile en des endroits appropriés où pendant la marche du compresseur, il ne peut être projeté que la plus petite quantité d'huile possible, sont ménagées des ou- vertures sous forme de perforations ou de fentes verticales qui doivent non
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seulement s'écarter d'une quantité de 30 à 40 mm. au moins de l'extrémité supérieure du séparateur d'huile mais être distantes d'au moins 50 mm. de l'extrémité inférieure.
Pour la détermination des dimensions de ces ouvertures, on a trou- vé qu'il était avantageux de s'arranger pour que la vitesse des gaz qui y passent soit inférieure à 1 m/seconde, en prenant comme base la quantité de gaz qui d'une façon continue s'échappe du carter des manivelles vers le côté aspiration et celle qui résulte des pertes au piston D'autre part, il est avantageux de déterminer la largeur du tube vertical de façon que la vitesse des gaz qui y circulent soit inférieure également à 1 m/secconde.
L'extrémité supérieure du séparateur d'huile communique par l'intermédiaire d'un étranglement de la section transversale avec un élargissement situé immédiatement au-dessus de celui de la section transversale aspirante de la conduite d'aspiration du compresseur. De préférence, cet élargissement est constitué par une chambre d'aspiration dans laquelle est monté en même temps un tamis d'aspiration. L'élargissement de cette chambre est détermi- né de telle façon que la vitesse du gaz aspiré est réduite à moins de 2m/ seconde dans cette chambre. De même, le rétrécissement à l'extrémité su- périeure du tube est déterminé de façon que la vitesse y est élevée à envi- ron 2m/seconde.
Le conduit de communication décrit constitue ainsi un séparateur d'huile intérieur qui est propre à séparer le mélange d'huile et de gaz qui s'échappe de façon permanente du carter à manivelles, en une phase ga- zeuse qui s'échappe vers le haut et une phase d'huile qui tombe à la par- tie inférieure du tube et y produit une élévation du niveau de l'huile dans celui-ci .
Lorsqu'une certaine pression est atteinte la soupape de retenue s'ouvre et permet à l'huile de revenir dans le carter à manivelles.
On peut s'écarter de ce principe lorsqu'il ne s'agit pas, comme dans le cas décrit, d'un compresseur à deux cylindres, mais d'un compres - seur à quatre cylindres avec disposition en V des cylindres. Dans ce cas, la chambre de séparation de l'huile peut être placée dans l'angle entre les cylindres et par exemple être coulée d'une pièce avec le carter des ma- nivelles. Le retour de l'huile dans le bain d'huile, est alors effectué du point le plus bas de cette chambre venue de fonderie par des conduites qui sont fermées à leur tour par des ajutages ou des soupapes de retenue.
Pour la détermination des dimensions des ouvertures d'une part entre le car- ter des manivelles et la chambre de séparation et d'autre part entre la chambre de séparation et la chambre d'aspiration, les chiffres donnés pré- cédemment sont également applicables.
Un exemple d'exécution de l'invention est représenté schématique- ment sur le dessin annexé en coupe verticale et en plan respectivement.
Le compresseur à pistons plongeurs équipé de deux cylindres 1, 2 et de deux pistons 3, 4 possède une chambre d'aspiration 5 qui peut être coulée d'une seule pièce avec le carter à manivelles 6. Les soupapes d'as- piration et de refoulement sont indiquées respectivement en 7 et 8 et les tubulures d'aspiration et de refoulement du compresseur en 9 et 10.
Le séparateur d'huile 11, en forme de tube ou de chambre, est disposé suivant l'invention dans le carter des manivelles 6 et communique par l'intermédiaire d'une ouverture 12 avec la chambre d'aspiration 5 et par l'intermédiaire d'un ajutage 13, de fonctionnement à sens déterminé, ou d'une soupape de retenue, avec l'espace intérieur du carter des mani- velles 6. L'extrémité inférieure du séparateur d'huile 11 est immergée en dessous du niveau 14 du bain d'huile et ne permet un écoulement de l'huile séparée que lorsque le niveau du bain d'huile est descendu en dessous d'une
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limite inférieure prédéterminée
Des ouvertures 15 sont ménagées dans la paroi du séparateur d'hui- le 11 pour mettre l'intérieur de celui-ci en communication avec la chambre des gaz du carter à vilebrequin 6.
Un chapeau de recouvrement placé sur les ouvertures 15 n'est pas représenté sur le dessin pour des raisons de clarté.
Dans l'exemple d'exécution représenté le séparateur d'huile 11 est établi sous forme d'un tube, mais on peut aussi lui donner la forme d'une chambre et le couler d'une pièce avec le carter à manivelles.
REVENDICATIONS.
1. - Compresseur à pistons plongeurs, notamment pour agent frigo- rifique,où la quantité principale de l'agent à comprimer ne pénètre pas dans le carter des manivelles et où ce dernier est en communication avec la chambre d'aspiration du compresseur par l'intermédiaire d'un conduit, caractérisé en ce que le conduit de communication en forme de tube ou de chambre entre la chambre d'aspiration et le carter des manivelles est éta- bli de manière à servir de séparateur d'huile pour l'huile s'échappant du carter à manivelles avec le gaz de fuite, ce conduit de communication étant immergé dans le bain d'huile du carter à manivelles et permettant à l'huile séparée dans la chambre d'aspiration de revenir dans le carter.
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For the compression of gases and vapors and in particular of refrigerant vapors, compressors with plungers or thrust pistons are widely used. As a rule, a plunger compressor of this kind is constructed so as to compress a gas in one or more cylinders situated above a control mechanism comprising a shaft with eccentrics or a crankshaft, connecting rods and pistons, this gas being sucked in and also discharged by the cylinder heads of the cylinders. The chamber in which the control mechanism is located serves as a reservoir for the lubricant which is delivered by a pump to the necessary places such as the bearings or bushings or is projected by centrifugal devices during operation, inside the casing. cranks.
In gas or vapor compressors9 which are isolated from the atmosphere, the entire compressor including the crankcase must be protected from the atmosphere. The same gas that is to be compressed is also found in the crankcase. For this reason there is a communication between this casing and the gas circuit and this communication is generally found on the suction side.
In refrigerating vapor compressors this communication is usually done by a nozzle or a narrow opening. However, embodiments were already known in which this communication takes place via a large separate chamber, arranged behind the crank housing itself. The main thing in all these devices is that a gas exchange as uniform as possible can have between the crankcase and the suction side of the compressor, without, however, oil being able to enter the gas circuit via this path from the crankcase. The invention relates to a particularly advantageous arrangement of such a device.
In known compressors, there are only large suction chambers on the suction side for this purpose, which act as oil separators, but often do not satisfactorily fulfill the conditions required. The object of the invention is to provide sufficient separation of the oil from the refrigerant vapors. This result is obtained according to the invention by establishing the communication duct in the form of a tube or chamber between the suction chamber and the crankcase so that it constitutes an oil separator for the oil leaving. the crankcase at the same time as the leakage gases, the communication duct immersed in the oil bath of the crankcase and allowing the oil separated in the suction chamber to return to the latter.
This duct also has dimensions such that its lower end is immersed in the oil bath to a depth sufficient for its lower end to be covered when the oil occupies its normal level, but allowing the The oil when it reaches its lowest allowable level, to further release a functioning of the lubricating device, the lower end of the duct.
In this lower end of the duct a non-return valve or a directionally operable nozzle is fitted in such a way that in the event of overpressure in the crankcase no quantity of oil can enter the crankcase. oil separator, but in the event of an overpressure of about 30 to 50 mmo in the water column, in the oil separator, the check valve opens and allows oil from the separator in the crankcase.
In addition, at the top of the oil separator, at suitable places where, while the compressor is running, only the smallest possible quantity of oil can be sprayed, there are openings in the form of perforations or holes. vertical slits which must not
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only deviate by an amount of 30 to 40 mm. at least from the upper end of the oil separator but be at least 50 mm apart. from the lower end.
In determining the dimensions of these openings, it has been found to be advantageous to arrange for the speed of the gases passing through them to be less than 1 m / second, taking as a basis the quantity of gas which d 'a continuous way escapes from the crank housing towards the suction side and that which results from the losses to the piston On the other hand, it is advantageous to determine the width of the vertical tube so that the speed of the gases which circulate therein is lower also at 1 m / sec.
The upper end of the oil separator communicates through a cross-sectional constriction with an enlargement immediately above that of the suction cross-section of the compressor suction line. Preferably, this enlargement is constituted by a suction chamber in which is mounted at the same time a suction screen. The enlargement of this chamber is determined in such a way that the speed of the gas sucked in is reduced to less than 2 m / second in this chamber. Likewise, the shrinkage at the upper end of the tube is determined so that the speed therein is increased to about 2m / second.
The communication duct described thus constitutes an internal oil separator which is suitable for separating the mixture of oil and gas which escapes permanently from the crank housing, into a gaseous phase which escapes towards the gas. top and an oil phase which falls to the lower part of the tube and produces there a rise in the level of the oil therein.
When a certain pressure is reached the check valve opens and allows oil to flow back into the crankcase.
It is possible to deviate from this principle when it is not, as in the case described, a two-cylinder compressor, but a four-cylinder compressor with a V-arrangement of the cylinders. In this case, the oil separation chamber can be placed in the corner between the rolls and for example be cast integrally with the crankcase. The return of the oil to the oil bath is then carried out from the lowest point of this chamber coming from the foundry by conduits which are in turn closed by nozzles or check valves.
For the determination of the dimensions of the openings on the one hand between the crank housing and the separation chamber and on the other hand between the separation chamber and the suction chamber, the figures given above also apply.
An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing in vertical section and in plan respectively.
The piston compressor equipped with two cylinders 1, 2 and two pistons 3, 4 has a suction chamber 5 which can be cast integrally with the crank housing 6. The suction valves and discharge pipes are indicated respectively at 7 and 8 and the compressor suction and discharge pipes at 9 and 10.
The oil separator 11, in the form of a tube or chamber, is arranged according to the invention in the crank housing 6 and communicates via an opening 12 with the suction chamber 5 and via the intermediary a nozzle 13, operating in a determined direction, or a check valve, with the interior space of the crank housing 6. The lower end of the oil separator 11 is submerged below level 14 of the oil bath and only allows the separated oil to flow when the level of the oil bath has dropped below a
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predetermined lower limit
Openings 15 are made in the wall of the oil separator 11 to put the interior thereof in communication with the gas chamber of the crankcase 6.
A cover cap placed over the openings 15 is not shown in the drawing for the sake of clarity.
In the exemplary embodiment shown, the oil separator 11 is established in the form of a tube, but it can also be given the shape of a chamber and cast in one piece with the crank housing.
CLAIMS.
1. - Compressor with plungers, in particular for refrigerant, where the main quantity of the medium to be compressed does not enter the crank housing and where the latter is in communication with the suction chamber of the compressor via the 'Intermediate of a duct, characterized in that the communication duct in the form of a tube or a chamber between the suction chamber and the crank housing is arranged so as to act as an oil separator for the oil escaping from the crankcase with the leakage gas, this communication duct being immersed in the oil bath of the crankcase and allowing the oil separated in the suction chamber to return to the crankcase.