ES2226290T3 - Compresor de espiral con lubricacion de las juntas de la camara posterior de presion. - Google Patents

Abstract

Un sistema de lubricación de compresor de espirales incluye un número de realizaciones donde el aceite de lubricación choca contrasuperfices adyacentes a las espirales en órbita el aceite de choque crea una bruma de lubricación, que se deposita sobre la superficie trasera de la placa base de espiral en órbita (24). La superficie de las espirales en orbita sobre las cuales el aceite se ha depositado se frota contra lleva el aceite a las juntas de estanqueidad (32, 34)de la cámara trasera y a la cámara trasera (74). Las juntas de estanqueidad se lubrican así. Puesto que el aceite está depositado sobre la superficie de las espirales en órbita mientras se expone a presión de aspiración, sólo se requiere presurización mínima del aceite. Así, no hay daños sobre las juntas de estanqueidad de la cámara de presión trasera debido a una sobrepresurización.

Description

Compresor de espiral con lubricación de las juntas de la cámara posterior de presión.

Antecedentes del invento

Este invento se refiere a un compresor de espiral con un sistema de lubricación que hace llegar lubricante indirectamente a las juntas de la cámara posterior de presión.

Los compresores de espiral están siendo muy utilizados en aplicaciones de compresión de refrigerante. Esencialmente, un compresor de espiral consta de dos elementos espirales con uno de ellos orbitando con relación al otro. Cada uno de los elementos espirales incluye una envuelta de espiral que se extiende desde una base. Las envueltas de espiral se acoplan para definir las cavidades de compresión. Mientras la espiral que orbita se mueve en relación a la espiral que no orbita, el tamaño de las cavidades de compresión se hace menor y el fluido atrapado en el interior de las cavidades se comprime. Hay una fuerza separadora generada por el fluido comprimido que tiende a empujar los dos elementos espirales uno hacia fuera del otro.

Para contrarrestar la fuerza separadora, se conoce, por ejemplo de WO 95 08713 A, derivar un fluido presurizado a una cámara detrás de la base de una de las envueltas de espiral. Dos juntas definen especialmente los límites de la cámara. La presión en la cámara posterior que actúa sobre la base de la espiral crea una fuerza que tiende a juntar de nuevo los elementos espirales, y actúa en una dirección opuesta a la fuerza separadora mencionada anteriormente.

Las juntas de la cámara posterior de presión están sometidas a muchos retos y, en compresores conocidos, fallan a menudo. Una de las causas de fallo de juntas es la falta de aceite para lubricar las juntas.

En el pasado, se ha propuesto suministrar lubricante directamente a las juntas de la cámara posterior. En tales propuestas el aceite necesita estar adicionalmente presurizado, con lo que se originan complicaciones. En primer lugar, el compresor necesita medios para presurizar el aceite. También, las juntas pueden ser dañadas debido a una sobrecompresión del aceite en el conducto de suministro. También, el ligero movimiento axial de la espiral que orbita puede sobrecomprimir el aceite en la cámara posterior, originando otra causa de daño para las juntas.

Resumen del invento

En una realización publicada de este invento, el lubricante es suministrado indirectamente a las juntas exteriores e interiores de la cámara posterior de presión del compresor de espiral. Esto es, el lubricante impacta o choca contra una superficie adyacente a las juntas de la cámara posterior de presión, y después es conducido a las juntas de la cámara posterior de presión. De esta manera, se suministra una lubricación adecuada a las juntas de la cámara posterior de presión.

En una realización, el lubricante es conducido a una junta exterior impactando contra los castilletes del cárter o la carcasa del compresor, y, en una segunda realización, el lubricante es conducido a una junta exterior por impacto contra la cara extrema del cárter adyacente a la junta exterior o contra la superficie de un acoplamiento antirrotación. En cualquiera de los casos, se crea una neblina de aceite que se deposita en la cara posterior de la chapa de la espiral que orbita mientras gira la espiral que orbita. Mientras que la espiral que orbita continúa dando vueltas, la cara posterior de la espiral que orbita, que está cubierta con neblina de aceite, es movida y entra en contacto con la junta exterior de la cámara posterior fija. Proporcionando de esta modo una lubricación de aceite efectiva para la junta.

Preferiblemente, se suministra también lubricante a la junta interior. En una realización, un conducto se extiende a través del cubo de la espiral que orbita. El aceite expulsado a través de este conducto impacta contra la parte interna del cárter. Nuevamente, se crea una neblina de aceite por este impacto, y la neblina es depositada en la cara posterior de la espiral que orbita, desde la cual es conducida hacia la junta interior.

Ha de observarse que, puesto que el aceite es depositado sobre la superficie de la espiral que orbita mientras está expuesto a presión de succión, sólo se requiere una mínima presurización de aceite; justo la suficiente para hacer que salga un chorro. De esta manera, no se necesitan medios adicionales para presurizar el aceite, excepto como los proporcionados por el sistema de distribución de aceite existente.

Aunque el invento presente, como se ha mostrado específicamente, tiene una cámara posterior de presión dispuesta detrás de la espiral que orbita, se ha de entenderse que el invento también se extiende a una cámara posterior de presión definida detrás de la espiral que no orbita.

Estas y otras características del invento presente pueden entenderse mejor por la siguiente memoria y dibujos, de los que lo siguiente es una breve descripción.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una vista de una sección transversal de un compresor de espiral que incorpora el invento presente.

La figura 2 muestra una vista de un cárter de acuerdo con el invento presente.

La figura 3 muestra una vista de la cara posterior de una espiral que orbita de acuerdo con una realización del invento presente.

La figura 4 muestra una vista de la cara posterior de una espiral que orbita de acuerdo con otra realización del invento presente.

La figura 5 muestra una vista de una sección transversal de una espiral que orbita con definición adicional de las características del invento presente.

Descripción detallada de una realización preferida

Un compresor de espiral 20 se muestra en la figura 1 que incorpora una espiral 22 que no orbita y una espiral 24 que orbita. Como es sabido, un eje 26 acciona la espiral que orbita por medio de un cubo 28 para orbitar con relación a una espiral 22 que no orbita. Como es sabido, un conducto 23 de aceite se extiende a través del eje 26 para hacer llegar aceite a la cámara 25. El aceite en la cámara 25 está entonces disponible para su distribución a diferentes puntos del compresor de espiral.

Una toma o derivación 30, mostrada esquemáticamente en la figura 3, deriva fluido presurizado desde las cámaras entre las envueltas de las espirales que orbitan y que no orbitan hasta una cámara posterior de presión 74 definida entre las juntas 32 y 34. Las juntas 32 y 34 se muestran alojadas en las respectivas ranuras 62 y 64 que se extienden circunferencialmente en el cárter 38.

Un conducto 33 recibe el aceite desde la cámara 25, y se extiende desde la superficie interior del cubo 28 hasta una derivación 68 que se extiende hacia abajo. El aceite que sale de la derivación 68 impacta sobre la cara extrema 80 del cárter 38 adyacente a la junta exterior 32.

Puede ser añadida otra derivación 36. Esta derivación se extiende hacia abajo. El aceite que sale de la derivación 36 impacta contra el acoplamiento antirrotación 66, adyacente a la junta exterior 32.

Otra derivación 35 se extiende desde la cámara 25 a través de la ranura interior 50 del cubo y proporciona un conducto de paso para el aceite que impacta sobre la superficie 37 en el cárter. Otro conducto 40 se extiende desde la cámara 25 hacia fuera a través de una pared periférica exterior de la espiral 24 que orbita. El aceite que sale del conducto 40 a través de la abertura 72 impacta contra el castillete 42 del cárter o contra la superficie 70 de la carcasa del compresor de espiral.

En todas las disposiciones anteriores, el impacto del aceite origina una neblina, y la neblina se deposita en la cara posterior 76 de la espiral que orbita. Después, la cara posterior de la espiral que orbita transporta la neblina a las juntas interior y exterior 34 y 32 y la devuelve a la cámara 74. La derivación 35 proporciona lubricación para la junta interior 34, y las derivaciones 68 y 36 y la abertura 72 proporcionan lubricación para la junta exterior 32. Debe entenderse que las derivaciones 35, 36, 68 o la abertura 72 pueden utilizarse individualmente, o en combinación una con otra. Además, incluso llevando el aceite a un lugar de la parte posterior de la espiral que orbita, se mejorará la lubricación de ambas juntas, ya que el movimiento de la espiral que orbita hace que el aceite sea distribuido a cada una y alrededor de la circunferencia completa de las juntas respectivas.

En la figura 2 se muestran las superficies 37 y los castilletes 42 del cárter. El aceite expulsado desde la derivación 35 impacta contra la superficie 37 y el aceite expulsado desde el conducto 40 a través de la abertura 72 que está situada frente al castillete 42 del cárter impacta contra la superficie del castillete 42 del cárter.

Como se muestra en la figura 3, el aceite expulsado de la derivación 36 impacta con la cara extrema 80 del cárter 38 y es dirigido hacia la cara posterior de la espiral que orbita.

La figura 4 muestra el conducto 40 que se extiende hacia fuera hacia una superficie periférica exterior de la espiral 24 que orbita. El aceite expulsado desde este conducto impacta con el castillete 42 del cárter o la carcasa 70 del compresor.

La figura 5 muestra un detalle del conducto 35, en el que la ranura 50 está realizada en la superficie periférica interior del cubo 28 para hacer pasar el lubricante desde la cámara 25 a la ranura 50 y a la derivación 35. La ranura 50 está realizada entre un cojinete de apoyo 51 y la superficie interior del cubo.

Se han publicado realizaciones preferidas de este invento; sin embargo, un operario con una experiencia media en la técnica reconocería que ciertas modificaciones caen dentro del alcance de este invento. Por esta razón, las reivindicaciones siguientes han de ser estudiadas para determinar el verdadero alcance y contenido de este invento.

Claims (11)

1. Un compresor de espiral que consta de:

una primera espiral (24) que tiene una base y una envuelta de espiral que se extiende desde dicha base;

una segunda espiral (22) que tiene una base y una envuelta espiral que se extiende desde dicha base;

acoplándose entre si dichas envueltas espirales de dichas espirales primera y segunda para definir las cámaras de compresión;

una derivación (30) para la presión de fluido que se extiende hasta una cámara posterior (74) de presión detrás de dicha base de una de dichas espirales primera y segunda (22, 24);

juntas (32, 34) que están dispuestas radialmente en posiciones radialmente interior y exterior para definir los límites interior y exterior de dicha cámara posterior (74) de presión;

caracterizado por un sistema (33, 35, 36, 40, 68, 72) de suministro de lubricante para suministrar lubricante a las superficies adyacentes a dichas juntas (32, 34) interior y exterior de manera que dicho lubricante sea conducido fuera desde dicha cámara posterior (74) de presión a ambas juntas (32, 34) interior y exterior mencionadas.

2. Un compresor de espiral como se menciona en la reivindicación 1, en el que dicha primera espiral (24) orbita en relación con dicha segunda espiral (22), y dicha cámara posterior (74) de presión está definida detrás de dicha base espiral que orbita.

3. Un compresor de espiral como se menciona en la reivindicación 2, en el que un cárter está posicionado en la parte posterior de dicha base de dicha espiral (24) que orbita, y dichas juntas (32, 34) están alojadas en las ranuras (62, 64) de dicho cárter.

4. Un compresor de espiral como se menciona en la reivindicación 3, en el que dicho sistema (33, 35, 36, 40, 68, 72) de suministro de lubricante incluye un conducto (33) que dirige un chorro de lubricante para impactar contra una cara de dicho cárter detrás de dicha base de dicha espiral (24) que orbita, y en dirección ligeramente radial hacia fuera de dicha junta exterior (32).

5. Un compresor de espiral como se menciona en las reivindicaciones 3 ó 4, en el que dicho sistema lubricante (33, 35, 36, 40, 68, 72) incluye un conducto (40) que se extiende radialmente hacia fuera a través de una superficie periférica exterior de dicha espiral (24) y que dirige un chorro de lubricante para que impacte contra el castillete (42) del cárter situado en la periferia exterior de dicho castillete del cárter y más alta de dicha base de dicha espiral (24) que orbita.

6. Un compresor de espiral como se menciona en las reivindicaciones 3 y 4, en el que dicho sistema lubricante (33, 35, 36, 40, 68, 72) incluye un conducto (40) que se extiende radialmente hacia fuera a través de una superficie periférica exterior de dicha espiral (24) y que dirige un chorro de lubricante para impactar con una parte de la carcasa (70) del alojamiento del compresor.

7. Un compresor de espiral como se menciona en las reivindicaciones 3-6, en el que dichos sistema (33, 35, 36, 40, 68, 72) de suministro de lubricante incluye un conducto (35) que se extiende a través de un cubo (28) de dicha espiral (24) que orbita y que dirige un chorro de lubricante para que impacte contra una superficie interior de dicho cárter para lubricar dicha junta interior (34).

8. Un compresor de espiral como se menciona en la reivindicación 7, en el que dicho cubo (28) de dicho compresor de espiral incluye una ranura (50) definida entre un cubo (28) y el cojinete de apoyo (51) estando dicho cojinete cilíndrico colocado entre un eje (26) para accionar dicha espiral (24) que orbita y dicha ranura (50), incluyendo dicho sistema (33, 35, 36, 40, 68, 72) de suministro de lubricante un conducto (35) que se extiende radialmente hacia fuera a través de dicho cubo (28) y que se comunica con dicha ranura (50).

9. Un compresor de espiral como se menciona en cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que dicho sistema (33, 35, 36, 40, 68, 72) de suministro de lubricante incluye un conducto (36) que dirige un chorro de lubricante para que impacte contra una superficie de un acoplamiento antirrotación.

10. Un compresor de espiral como se menciona en la reivindicación 1, en el que dicho sistema de suministro de lubricante consta de un primer conducto que proporciona lubricante a una posición radialmente hacia fuera de dicha junta exterior.

11. Un compresor de espiral como se menciona en la reivindicación 1, en el que dicho sistema de suministro de lubricante consta de un segundo conducto que proporciona lubricante a una posición radialmente hacia dentro de dicha junta interior.