ES2217508T3 - Compresor de espiral con paso economizador de fluido definido junto a la cara extrema de la espiral fija. - Google Patents

Abstract

UN COMPRESOR ESPIRAL MEJORADO QUE HACE USO DE UN CONDUCTO DE PASO ECONOMIZADOR TRANSVERSAL (28,40) DEFINIDO ENTRE UNA SUPERFICIE FINAL EXTERIOR DE LA ESPIRAL FIJA Y UNA SUPERFICIE FINAL COINCIDENTE DE UNA CUBIERTA SUPERPUESTA. DADO QUE EL CONDUCTO DE PASO ECONOMIZADOR ESTA FORMADO EN UNA SUPERFICIE EXPUESTA ANTES DEL MONTAJE, RESULTA RELATIVAMENTE FACIL TRABAJAR A MAQUINA EL CONDUCTO DE PASO TRANSVERSAL COMPLEJO EN LA SUPERFICIE FINAL. EL CONDUCTO DE PASO SE TRABAJA A MAQUINA EN LA SUPERFICIE FINAL Y LA CUBIERTA Y LA ESPIRAL FIJA SE ASEGURAN ENTRE SI CERRANDO EL CONDUCTO DE PASO. EN LA INVENCION SE SIMPLIFICA LA FORMACION DE UN CONDUCTO DE PASO TRANSVERSAL ECONOMIZADOR RELATIVAMENTE COMPLEJO.

Description

Compresor de espiral con paso economizador de fluido definido junto a la cara extrema de la espiral fija.

La presente invención describe un compresor de espiral en el que un conducto complejo del economizador está mecanizado fácilmente en una cara extrema del miembro fijo de espiral o en una placa de cobertura de la válvula.

Los compresores de espiral están siendo utilizados ampliamente en aplicaciones de compresión de refrigerantes. Como se sabe, un compresor de espiral comprende, esencialmente, espirales fijas y que orbitan que tienen circunvalaciones en espiral que se interconectan y que definen una pluralidad de conductos de compresión. La espiral que orbita se mueve respecto a la espiral fija para formar y cerrar entre ambas cámaras para fluido, que son entonces comprimidas hacia una lumbrera de descarga central de la espiral fija.

Un reto en las aplicaciones de compresión de refrigerantes es incrementar la capacidad de transmisión de calor del ciclo de refrigeración. Una técnica conocida para incrementar la capacidad de transmisión de calor es el uso de un circuito economizador que incluye lumbreras de entrada del compresor. Las lumbreras de entrada del economizador comunican el fluido a presión intermedia a una cámara de compresión con forma de espiral justo un momento después de que la cámara se cierre. Mediante la inyección de fluido adicional en la cámara, las lumbreras de entrada del economizador aumentan el volumen del fluido comprimido.

El diseño de las circunvalaciones del compresor de espiral es muy complejo. Los puntos del ciclo en los que las dos circunvalaciones de compresión de espiral se reúnen para definir una cámara, varían con el diseño concreto de la espiral. De ese modo, es necesario posicionar con exactitud la lumbrera de entrada del economizador en una posición óptima, deseada.

En la técnica anterior, las lumbreras de entrada del economizador han estado comunicadas para succionar fluido a través de conductos que se han taladrado o mecanizado a través de un plano intermedio dentro de la espiral fija. La lumbrera de entrada del economizador se taladra, por consiguiente, en la base de la espiral fija para comunicar con los conductos que cruzan el economizador.

Con esta técnica anterior, el mecanizado de los conductos del economizador en la espiral fija ha sido muy complicado y ha precisado mucho tiempo. Además, una vez se ha seleccionado una posición óptima para las lumbreras de entrada del economizador, la forma del conducto que cruza ha sido, en ocasiones, muy compleja. Es muy difícil controlar con precisión la forma exacta deseada de los conductos del economizador y conseguir un conducto complejo.

En algunas aplicaciones, puede ser deseable tener lumbreras de entrada del economizador en ambos lados del eje central de la espiral fija. En la tecnología conocida, se ha comprobado la dificultad en conseguirlo, ya que la lumbrera de descarga está, de manera típica, directamente en el centro de la espiral fija. De este modo, los conductos que cruzan del economizador deben moverse algo alrededor de la lumbrera de descarga central. Mediante los conductos taladrados a través de la espiral fija, ésto ha sido algo difícil de conseguir.

El documento JP 07-103152 A, describe un compresor de espiral que tiene las características del preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención proporciona un compresor de espiral como el reivindicado en la reivindicación 1.

En una realización descrita de esta invención, los conductos del economizador están formados entre una cara exterior extrema de la espiral fija y una tapa fijada a la cara exterior extrema de la espiral fija. Los conductos complejos del economizador pueden ser mecanizados fácilmente en la cara extrema de la espiral fija o en una cara extrema enfrentada de la tapa. De este modo, la provisión de conductos complejos del economizador se simplifica respecto a la técnica conocida.

En una realización preferida de esta invención, un conducto del economizador se extiende en un área relativamente grande cuando se le compara con una lumbrera de entrada del economizador que comunica con el conducto del economizador. Las lumbreras de entrada del economizador se extienden a través de la espiral fija y en las cámaras de compresión definidas entre la espiral fija y la espiral que orbita. El fluido a presión de admisión comunica a través de una lumbrera que se extiende a través del lado de la espiral fija y, luego, a través de la espiral fija al conducto del economizador.

En una realización preferida, el conducto del economizador está mecanizado en la cara exterior extrema de la espiral fija. Una máquina herramienta tiene acceso total a la cara extrema antes del montaje del compresor de espiral. De este modo, pueden ser mecanizadas fácilmente formas muy complejas en la cara extrema. En una realización más preferida, el conducto del economizador tiene, generalmente, forma de V y se extiende entre dos lumbreras de entrada del economizador. Con preferencia, una primera lumbrera de entrada del economizador está posicionada junto a un primer extremo del conducto del economizador y una segunda lumbrera de entrada del economizador está posicionada próxima a un extremo opuesto. Las dos lumbreras de entrada del economizador están separadas, con preferencia, en lados opuestos de la lumbrera de descarga, la cual está centrada, generalmente, respecto a un eje central de la espiral fija.

La tapa tiene, con preferencia, una superficie generalmente plana que cierra el conducto del economizador para definir una cámara hermética. La tapa está atornillada, preferiblemente, a la espiral fija.

En una segunda realización, la tapa tiene el conducto del economizador mecanizado en una cara extrema. Las lumbreras de entrada del economizador están talladas a través de la espiral fija y se extienden desde una cara extrema de la espiral fija hasta las cámaras de compresión. La tapa está atornillada a la espiral fija para definir cámaras herméticas como en la primera realización.

En realizaciones preferidas de la invención, por lo tanto, el conducto del economizador está mecanizado en una cara extrema de la tapa o en la cara extrema de la espiral fija. De esta manera, pueden ser elaborados fácilmente conductos complejos del economizador. La tapa se fija, entonces, a la espiral fija. Luego, se montan juntos los miembros en espiral.

Estas y otras características de la presente invención pueden ser comprendidas mejor a partir de la siguiente descripción y de los dibujos, de los que se expone a continuación una breve descripción.

La Figura 1 es una vista en sección a través de una primera realización del compresor de espiral.

La Figura 2 es una vista de extremo, parcialmente recortada, de la primera realización del compresor de espiral.

La Figura 3 es una vista en sección por la línea 3-3 como se muestra en la Figura 2.

La figura 4 es una vista de extremo de una espiral fija de acuerdo con la primera realización.

La Figura 5 muestra una fase de la fabricación de la primera realización.

La figura 6 muestra un segundo compresor de espiral.

La figura 1 muestra una primera realización del compresor de espiral 20 que incorpora una lumbrera de entrada 22 que lleva a través de un miembro fijo de espiral 23. Una lumbrera de entrada 24 del economizador lleva a un conducto 26 del economizador, que se extiende hacia arriba. Una espiral 21 que orbita está posicionada frente a la espiral fija 23. Un conducto 28 que cruza del economizador comunica el conducto 26 con las lumbreras de entrada del economizador como se explicará a continuación. Una lumbrera de descarga central 30 se extiende, como se sabe, a través de la espiral fija 23. Una tapa 32 está atornillada a una cara exterior extrema 33 de la espiral fija 23 y bloquea el conducto 28 que cruza del economizador. Aunque el conducto 26 se muestra en la espiral fija, se sabe también que la alimentación puede extenderse a través de la tapa 32.

Como se muestra en la Figura 2, el conducto 26 comunica con el conducto 28 que cruza del economizador. Una primera lumbrera de entrada 36 del economizador está posicionada en una porción 38 de entrada relativamente profunda. La porción que cruza 40 tiene generalmente, forma de V y se extiende desde la porción 38 hasta una lumbrera de entrada opuesta 42, la cual está también rodeada por una porción de entrada 44. Las relativamente profundas porciones de entrada 38 y 44 son más profundas que la porción 40 para asegurar que no hay restricción para que el fluido entre en las lumbreras de entrada 36 y 42 del economizador.

Como se explicó anteriormente, el diseño de los compresores de espiral puede dictar posiciones exactas para las lumbreras de entrada 36 y 42 del economizador. De este modo, el conducto 40 que cruza del economizador puede adoptar una forma algo compleja. Como se muestra en la Figura 2, las lumbreras de entrada 36 y 42 están posicionadas a lados opuestos del eje central definido por la lumbrera de descarga 30. En la técnica anterior, tal conducto debería haber sido proporcionado taladrando, cómo mínimo, dos orificios transversales que se corten a través del cuerpo del miembro de espiral fijo. Esto sería complicado y limitaría, algunas veces, la capacidad de un diseñador para conseguir posiciones exactas.

La tapa 32 bloquea el conducto 28. La tapa 32 está atornillada en 46 a la espiral fija 23 a través de orificios 48 para tornillos.

Como se muestra en la Figura 2, el conducto 28 que cruza, que incluye las porciones 38, 40 y 44, es mucho mayor que el área de las lumbreras de entrada 36 y 42. En otras palabras, las lumbreras de entrada 36 y 42 son relativamente pequeñas y el conducto de conexión se extiende en un área y una distancia relativamente grandes. Esta distancia relativamente grande ha constituido el taladrado transversal requerido por la dificultad de la técnica anterior.

Como se muestra en la Figura 3, la lumbrera de entrada 36 tiene un área de entrada 38 que es relativamente más profunda que el resto 40 del conducto 28 que cruza. El tornillo 46 asegura la tapa 32 a la espiral fija 23.

Como se muestra en la Figura 4, las lumbreras de entrada 36 y 42 están situadas en posiciones deseadas de la espiral fija 23. El diseñador puede posicionar exactamente las lumbreras de entrada 36 y 42, ya que el conducto 28 que cruza es mecanizado fácilmente en la cara extrema 33 de la espiral fija 23.

Como se muestra en la Figura 5, una herramienta de corte 50 mecaniza el conducto 28 que cruza en la cara extrema 33. La herramienta de corte 50 tiene fácil acceso a la cara extrema 33 y, de este modo, se consigue fácilmente el mecanizado exacto de conductos complejos. El conducto ascendente 26 y la lumbrera de entrada 36 (y 42) pueden ser mecanizados fácilmente en la cara extrema.

La Figura 6 muestra una segunda disposición 60, con la espiral fija 62 posicionada frente a la espiral 64 que orbita. Una lumbrera de entrada 66 del economizador se extiende hasta un conducto 68 del economizador que se extiende de forma ascendente. El conducto 68 se extiende hasta el conducto 70 que cruza formado en la cara extrema 71 de la tapa 72. El conducto 70 comunica con una lumbrera de entrada 73 del economizador, la cual se extiende a través de la espiral fija 62. El conducto 70 puede ser mecanizado como en la primera realización, ya que la cara extrema de la tapa 72 es accesible. El conducto 70 comunica, preferiblemente, con dos lumbreras de entrada, aunque sólo se muestra en la Figura 6 una única lumbrera de entrada. Además, el conducto 70 está, con frecuencia, conformado de forma similar a la forma del conducto 28. La tapa 72 está atornillada, preferiblemente, a la espiral fija 62 como en la anterior realización. Esta disposición no está contemplada en el ámbito de la invención, ya que la tapa 72 y la base de la espiral fija no están dispuestas en una cámara de presión de admisión. No obstante, ilustra una localización alternativa del conducto 70 que cruza.

A pesar de que se han descrito realizaciones preferidas de esta invención, un experto normal en la técnica reconocería que ciertas modificaciones caerían dentro del ámbito de esta invención. Por esta razón, deben estudiarse las siguientes reivindicaciones para determinar el verdadero ámbito y contenido de esta invención.

Claims (10)

1. Un compresor de espiral que comprende:

una espiral que orbita (21) que tiene una base con una circunvalación generalmente en espiral que se extiende desde la citada base;

una espiral fija (23) que tiene una base con una circunvalación generalmente en espiral que se extiende desde la citada base, acoplándose mutuamente las citadas circunvalaciones de las citadas espirales fija y que orbita para definir una pluralidad de cámaras de compresión, teniendo la citada base de espiral fija una cara extrema exterior (33) que mira en dirección contraria a las citadas circunvalaciones;

una tapa (32) asegurada a la citada cara extrema exterior de la citada base de espiral fija;

una lumbrera de entrada (22) para el suministro de un fluido a ser comprimido a un lugar situado radialmente al exterior entre las citadas circunvalaciones de las espirales fija y que orbita; y

un conducto (26) de economizador para comunicación con una fuente de fluido y para entregar fluido a lugares espaciados radialmente hacia el interior de la citada lumbrera de entrada, incluyendo el citado conducto de economizador un conducto (28) que cruza definido entre la citada cara extrema exterior (33) de la citada base de espiral fija, y la citada tapa (32), caracterizado porque la citada tapa (32) y la citada base de espiral fija están posicionadas en una cámara de presión de succión.

2. Un compresor de espiral como el citado en la reivindicación 1, en el que el citado conducto (28) que cruza comunica el fluido a las lumbreras de entrada (36,42) del economizador, extendiéndose las citadas lumbreras de entrada del economizador a través de la citada base de espiral fija para comunicar a las citadas cámaras de compresión.

3. Un compresor de espiral como el citado en la reivindicación 2, en el que hay dos lumbreras de entrada del economizador y un único conducto (28) que cruza, que comunica a las citadas ambas lumbreras de entrada (36,42) del economizador.

4. Un compresor de espiral como el citado en la reivindicación 3, en el que el citado conducto que cruza está formado en la citada cara extrema exterior (33) de la espiral fija (23) y la citada tapa (32) está asegurada a la citada cara extrema exterior para cerrar el citado conducto (28) que cruza.

5. Un compresor de espiral como el citado en las reivindicaciones 3 ó 4, en el que el citado conducto (28) que cruza tiene, generalmente, forma de V, y las citadas lumbreras de entrada (36,42) del economizador están posicionadas en lados opuestos de un eje central de la citada espiral fija (23).

6. Un compresor de espiral como el citado en la reivindicación 4, en el que la citada tapa (32) está atornillada a la citada espiral fija (23).

7. Un compresor de espiral como el citado en las reivindicaciones 3 ó 4, en el que una lumbrera de entrada del economizador se extiende dentro de una pared lateral de la citada espiral fija (23) y, luego, se extiende a través de la citada espiral fija hasta la citada cara exterior para comunicar con el citado conducto (28) que cruza.

8. Un compresor de espiral como el citado en la reivindicación 1, en el que una lumbrera de entrada (24) del economizador se extiende a través de una pared lateral de la citada espiral fija (23) y, luego, se extiende a través de la citada espiral fija para comunicar el fluido al citado conducto (28) que cruza del economizador.

9. Un compresor de espiral como el citado en la reivindicación 1, en el que el citado conducto (28) que cruza está formado en la citada cara extrema exterior (33) de la citada base de espiral fija y las lumbreras de entrada (36,42) del economizador se extienden a través de dicha espiral fija (23), comunicando el citado conducto que cruza con las citadas lumbreras de entrada (36,42) del economizador.

10. Un compresor de espiral como el citado en las reivindicaciones 1 u 8, en el que el citado conducto que cruza está formado en una cara extrema de la citada tapa y una lumbrera de entrada del economizador comunica con el citado conducto que cruza y se extiende a través de la citada espiral fija.