ES2235193T3 - Compresor de tipo cupula de alta presion capaz de impedir la descarga de aceite debida a gas y de refrigerar aceite mediante gas de descarga. - Google Patents
Compresor de tipo cupula de alta presion capaz de impedir la descarga de aceite debida a gas y de refrigerar aceite mediante gas de descarga.Info
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Abstract
SE FACILITA UN COMPRESOR DE TIPO BOVEDA, DE ALTA PRESION, CAPAZ DE REFRIGERAR SATISFACTORIAMENTE EL ACEITE SUMINISTRADO A SUS PARTES DESLIZANTES, DURANTE EL PASO DEL ACEITE EN EL EJE DE IMPULSION, POR MEDIO DEL GAS DE DESCARGA SIN HACER QUE EL ACEITE SE DESCARGUE JUNTAMENTE CON EL GAS. EN EL EJE DE IMPULSION (4) DE UN MOTOR (M) DISPUESTO EN UN BASTIDOR (1) Y UNA ESPIRAL MOVIL (7) DE LA SECCION DE COMPRESION (CF) IMPULSADA POR EL EJE DE IMPULSION (4), SE DELIMITAN UNOS CONDUCTOS (42, 74) DEL GAS DE DESCARGA PARA DESCARGAR EN EL BASTIDOR (1) UN FLUIDO COMPRIMIDO EN UNA CAMARA DE COMPRESION (15) DEL ELEMENTO CORRESPONDIENTE (CF). UN CONDUCTO DE ALIMENTACION (43) DE ACEITE PARA EL ACEITE BOMBEADO DESDE UN DEPOSITO DE ACEITE (14) EN EL FONDO DEL BASTIDOR (1) ESTA LIMITADO EN EL EJE DE IMPULSION (4), DE MODO QUE QUEDE SEPARADO DEL CONDUCTO DE DESCARGA DE GAS (42).
Description
Compresor de tipo cúpula de alta presión capaz de
impedir la descarga de aceite debida a gas y de refrigerar aceite
mediante gas de descarga.
La presente invención se refiere a un compresor
de tipo cúpula de alta presión en el que un motor y una sección de
compresión accionada por un eje motor están dispuestos dentro de una
caja cerrada de tipo cúpula de alta presión.
Convencionalmente, se conoce un compresor de tipo
cúpula de alta presión tal y como se describe, por ejemplo, en el
documento
JP-A-4-12182 o en la
patente japonesa publicada con el nº SHO 60-224988.
En este compresor de tipo cúpula de alta presión, un tubo de
aspiración está conectado a una sección de compresión, gas
comprimido mediante la sección de compresión se descarga enseguida
hacia el interior de la caja y luego se descarga fuera de la caja a
través de un tubo de descarga externo.
Más concretamente, en el compresor de tipo cúpula
de alta presión convencional, como se muestra en la fig. 2, una
sección de compresión E que comprende una voluta fija B fijada a una
carcasa A dispuesta en una caja F y una voluta móvil D accionada por
un eje motor C de un motor M está prevista internamente de forma
hermética dentro de la caja cerrada F. Un tubo de aspiración G está
conectado a la voluta fija B, y un orificio de descarga H abierto en
la caja F se define en la voluta fija B.
En la voluta móvil D, se define un buje D1 al que
está unida una porción de eje excéntrica C1 del eje motor C que está
conectado al motor M, de forma que la voluta móvil D se hará girar
excéntricamente cuando el eje motor C gire. El eje motor C está
sujeto con un rodamiento por medio de la carcasa A, mientras que el
aceite en un depósito de aceite J en el fondo de la caja F es
bombeado a través de un conducto de alimentación de aceite C2
definido en el eje motor C para ser enviado a la porción de
rodamiento y la porción deslizante del buje D1 de la carcasa A.
A continuación, el gas aspirado por el tubo de
aspiración G hacia el interior de la sección de compresión E se
comprime en una cámara de compresión K definida entre las volutas B,
D, y luego se descarga hacia el interior de la caja F a través del
orificio de descarga H definido en el centro de la voluta fija B, y
a continuación se descarga fuera de la caja F a través de un tubo de
descarga externo L.
Para el compresor de tipo cúpula de alta presión
convencional, se necesita aceite de refrigeración, porque el aceite
enviado a la porción de rodamiento a través del conducto de
alimentación de aceite C2 del eje motor C, que ha alcanzado una alta
temperatura debido al calor de fricción, es enviado de vuelta al
depósito de aceite J de la caja F. Sin embargo, la refrigeración de
aceite en el depósito de aceite J se lleva a cabo normalmente
mediante una mera refrigeración natural sólo de la superficie del
depósito de aceite J mediante intercambio de calor con el gas de
descarga que ha sido descargado hacia el interior de la caja F, y no
refrigerando agresivamente el aceite de forma suficiente. Así,
existía el problema de un gripado probable de las porciones
deslizantes.
En los márgenes de funcionamiento en los que la
cantidad de circulación refrigerante disminuye, existía otro
problema consistente en que el aceite no puede refrigerarse mediante
el gas de descarga, de forma que el aceite alcanza elevadas
temperaturas de forma anómala, provocando el deterioro del
aceite.
Como una solución a esto, puede pensarse en
llevar a cabo la refrigeración del aceite poniendo agresivamente en
contacto el gas de descarga con la superficie del depósito de
aceite. Aplicando esta solución, sin embargo, el aceite resultaría
alterado por el gas de descarga soplado contra el depósito de
aceite, ocasionando el problema del denominado aumento de aceite
consistente en que el aceite se descarga junto con gas.
La presente invención ha sido desarrollada a la
vista de los problemas anteriormente descritos y tiene como objeto
fundamental proporcionar un compresor del tipo cúpula de alta
presión capaz de refrigerar con éxito el aceite enviado a las
porciones deslizantes llevando a cabo un intercambio de calor entre
el gas de descarga y el aceite enviado a las porciones deslizantes,
sin provocar ningún aumento de aceite.
La presente invención proporciona un compresor de
tipo cúpula de alta presión en el que una sección de compresión que
tiene una voluta fija y una voluta móvil, así como un motor que
tiene un eje motor para accionar la voluta móvil de la sección de
compresión, están dispuestos en una caja cerrada, caracterizándose
el compresor de tipo cúpula de alta presión en que: conductos de gas
de descarga para descargar, hacia el interior de la caja cerrada,
gas comprimido en una cámara de compresión de la sección de
compresión, están definidos en la voluta móvil y el eje motor,
respectivamente, y un conducto de alimentación de aceite para aceite
bombeado desde un depósito de aceite situado en el fondo de la caja
cerrada está definido en el eje motor de forma que queda separado
del conducto de gas de descarga.
De acuerdo con la presente invención, el
intercambio de calor entre el gas de descarga que circula a través
del conducto de gas de descarga y el aceite que circula a través del
conducto de alimentación de aceite se lleva a cabo de forma que el
aceite en el interior del conducto de alimentación de aceite que se
envía al rodamiento y otras porciones deslizantes puede refrigerarse
con éxito por medio del gas de descarga en el interior del conducto
de gas de descarga. Sin embargo, dado que el conducto de gas de
descarga y el conducto de alimentación de aceite están definidos de
forma que están separados el uno del otro, cualquier alteración del
aceite debida al gas de descarga puede impedirse, de forma que la
refrigeración de aceite puede realizarse con éxito sin provocar un
aumento de aceite.
Además, dado que el intercambio de calor entre el
gas de descarga y el aceite se realiza con éxito, la diferencia de
temperatura entre la temperatura del gas de descarga y la
temperatura del aceite puede minimizarse, de forma que el estado del
aceite puede determinarse en función de la temperatura del gas de
descarga. Así, se facilita el control de temperatura del aceite.
Cuando una gran cantidad de refrigerante se
mezcla en aceite de baja temperatura, por ejemplo, en un comienzo
del compresor, el aceite en el interior del conducto de alimentación
de aceite puede calentarse por medio del gas de descarga que circula
a través del conducto de gas de descarga. Por lo tanto, el gas puede
ser separado del aceite mediante el proceso de calentamiento antes
de que el aceite sea enviado a las porciones lubricantes, de forma
que la viscosidad del aceite puede aumentarse y así puede mejorarse
el rendimiento de la lubricación.
En una realización, el conducto de gas de
descarga del eje motor está previsto de forma excéntrica con
respecto a un eje del eje motor, en una dirección excéntrica de la
voluta móvil accionada por el eje motor.
De acuerdo con esta realización, el conducto de
gas de descarga está previsto en una dirección tal que cualquier
desequilibrio de la voluta móvil queda anulado. Por lo tanto, el
contrapeso previsto en el eje motor puede ser menor que el
convencional, de forma que el compresor puede diseñarse de manera
que tenga un peso menor.
En una realización, un tubo de descarga se abre a
un primer espacio definido entre la sección de compresión y el
motor, mientras que el conducto de gas de descarga del eje motor se
abre a un segundo espacio definido en un lateral del motor opuesto
al lateral del motor en el que está prevista la sección de
compresión.
De acuerdo con esta realización, el gas de
descarga descargado desde el conducto de gas de descarga se descarga
fuera de la caja a través del tubo de descarga, después de que haya
refrigerado el motor. Por lo tanto, la refrigeración del motor puede
efectuarse agresivamente mediante el gas de descarga descargado
desde el conducto de gas de descarga. Sin embargo, durante la
refrigeración del motor, el aceite en el gas de descarga se separa,
de forma que puede impedirse con mayor éxito el aumento de
aceite.
La fig. 1 es una vista en sección longitudinal de
una realización del compresor de tipo cúpula de alta presión
conforme a la presente invención; y
La fig. 2 es una vista en sección que muestra un
compresor de tipo cúpula de alta presión convencional.
La fig. 1 es un compresor de volutas de tipo
cúpula de alta presión que muestra una realización de la presente
invención. En el compresor de volutas, una carcasa 2 está fijada a
una caja cerrada 1, una sección de compresión CF está dispuesta por
encima de la carcasa 2, y una voluta fija 3 de la sección de
compresión CF está fijada a la carcasa 2. Por otro lado, un motor M
para accionar la sección de compresión CF está dispuesto por debajo
de la carcasa 2, y un eje motor 4 del motor M está sujeto a una
porción de rodamiento 21 de la carcasa 2.
Además, la carcasa 2 sirve para la división en
una cámara lateral de baja presión 5 donde está dispuesta la sección
de compresión CF y una cámara lateral de alta presión 6 donde está
dispuesto el motor M y un tubo de descarga 11 se abre de forma que
se descarga el gas comprimido por la sección de compresión CF. Un
tubo de aspiración 12 se conecta directamente con la voluta fija 3.
La cámara lateral de alta presión 6 está dividida en un primer
espacio 61 definido por el motor M entre el motor M y la sección de
compresión CF, y un segundo espacio 62 definido por el motor M y un
cuerpo de bomba con forma de taza 13 en un lado del motor M opuesto
al lado del motor M en el que está prevista la sección de
compresión, y un tercer espacio 63 que tiene un depósito de aceite
14 y definido por debajo del cuerpo de bomba 13.
La sección de compresión CF comprende una voluta
móvil 7 que tiene una pieza espiral 72 prevista de forma
protuberante en una placa de extremo 71 y que está conectada al eje
motor 4 del motor M, y la voluta fija 3 que tiene una pieza espiral
32 prevista de forma protuberante en una placa de extremo 31. Estas
volutas 7, 3 están previstas una frente a la otra, de forma que sus
piezas espirales 72, 32 se acoplan entre sí, donde se define una
cámara de compresión 15 entre las piezas espirales 72, 32.
En la voluta móvil 7, un orificio de descarga 73
para descargar el gas comprimido en la cámara de compresión 15 se
define en una porción central de la placa de extremo 71 de la voluta
móvil 7, mientras que una porción cilíndrica 75 que tiene una
conducto de gas de descarga 74 al que se abre el orificio de
descarga 73 está prevista en una porción central del lado posterior
de la placa de extremo 71.
En el eje motor 4, está definido un buje
excéntrico 41 para recibir la porción cilíndrica 75 de la voluta
móvil 7, mientras que están previstos además un conducto de gas de
descarga 42, un extremo del cual se comunica con el conducto de gas
de descarga 74 de la porción cilíndrica 75 a través de una pieza de
comunicación 8 y el otro extremo del cual se abre a un segundo
espacio 62 definido en el lado inferior del motor M en la caja
cerrada 1, y un conducto de alimentación de aceite 43 un extremo del
cual se abre hacia el buje excéntrico 41 y el otro extremo del cual
se comunica con el depósito de aceite 14 previsto en el fondo de la
caja 1 a través de una bomba de aceite 16. El conducto de gas de
descarga 42 y el conducto de alimentación de aceite 43 están
separados y definidos de forma paralela entre sí. Este conducto de
gas de descarga 42 se comunica con el segundo espacio 62 a través de
un agujero no mostrado.
La pieza de comunicación 8 comprende una pieza de
junta 82 que está introducida en el interior de la porción
cilíndrica 75 de la voluta móvil 7, de forma que no puede hacerse
girar y puede desplazarse axialmente con respecto a la porción
cilíndrica 75 a través de una junta tórica 81, y un casquillo
deslizante 83 que se deslizará en contacto con la pieza de junta 82
y que es empujado y fijado en el buje excéntrico 41 del eje motor 4.
Entre la pieza de junta 82 y la porción cilíndrica 75, está
interpuesto un muelle helicoidal 84 para impulsar la pieza de junta
82 contra el casquillo deslizante 83, por medio del cual la pieza de
junta 82 y el casquillo deslizante 83 se unen herméticamente, de
forma que el gas en el interior de los conductos de gas de descarga
74, 42 no se fugará hacia el buje excéntrico 41.
El eje motor 4 está sujetado en su lado inferior
por el cuerpo de bomba 13. La bomba de aceite 16 es una bomba de
aceite de tipo desplazamiento positivo.
El conducto de gas de descarga 42 formado en el
eje motor 4 tiene un diámetro mayor que el conducto de alimentación
de aceite 43, y está previsto de forma excéntrica respecto al aje
del eje motor 4 en la dirección excéntrica de la voluta móvil 7.
Entre la voluta móvil 7 y la carcasa 2, está
prevista una junta Oldham 17, de forma que la voluta móvil 7 puede
orbitar sin girar ella misma.
Además, el lado posterior de la placa de extremo
71 de la voluta móvil 7 está sujeta por una porción de recepción de
empuje anular 22 definida en la carcasa 2. La porción de recepción
de empuje 22 está situada más hacia el interior que la junta Oldham
17. En el radio interior de la porción de recepción de empuje 22,
está prevista además una junta tórica cilíndrica 18 para entrar en
contacto con la placa de extremo 71 de la voluta móvil 7. Una
porción de espacio definida en el lado del radio interno de la junta
tórica 18 está separada de la cámara lateral de baja presión 5 por
medio de la junta tórica 18.
El aceite bombeado a través del conducto de
alimentación de aceite 43 es bombeado enseguida hacia el buje
excéntrico 41, lubricando un rodamiento 91 previsto entre la
superficie circunferencial externa de la porción cilíndrica 75 de la
voluta móvil 7 y la superficie circunferencial interna del buje
excéntrico 41, así como un rodamiento 21 que sujeta la superficie
circunferencial externa del buje excéntrico 41, mientras que el
aceite es enviado también al lugar donde la junta tórica 18 está
prevista. El aceite después de haberse efectuado la lubricación es
enviada de vuelta al fondo del depósito de aceite 14 a través de un
conducto de aceite 19 definido en la periferia del motor M, a través
de un conducto de retorno de aceite 23 formado en la carcasa 2.
Al accionarse la voluta móvil 7 para dar vueltas
orbitalmente con respecto a la voluta fija 3, el volumen de la
cámara de compresión 15 definida entre las piezas espirales 32, 72
varía, por medio de lo cual el gas de baja presión aspirado a través
del tubo de aspiración 12 conectado a la voluta fija 3 a través de
la caja 1 se introduce entre las piezas espirales 32, 72 y se
comprime en la cámara de compresión 15. Luego, el gas de alta
presión descargado a través del orificio de descarga 73 de la voluta
móvil 7 hacia el interior del conducto de gas de descarga 74 de la
porción cilíndrica 75 es enviado hacia el conducto de gas de
descarga 42 del eje motor 4, y a continuación descargado hacia un
segundo espacio 62 a través de un agujero no mostrado. El gas se
hace pasar además a través de un espacio de aire 10 del motor M, de
forma que es enviado hacia el primer espacio 61, y a continuación
descargado fuera de la caja 1 a través del tubo de descarga 11.
Con la construcción descrita anteriormente, en
esta realización, el eje motor 4 del motor M dispuesto dentro de la
caja cerrada 1 de una cúpula de alta presión, y la voluta móvil 7 de
la sección de compresión CF accionada por el eje motor 4 están
provistos de los conductos de gas de descarga 74, 42 para
descargar, hacia el interior de la caja 1, el fluido comprimido en
la cámara de compresión 15 de la sección de compresión CF, mientras
que el conducto de alimentación de aceite 43 para el aceite bombeado
desde el depósito de aceite 14 en el fondo de la caja 1 está
definido en el eje motor 4 de forma que está separado del conducto
de gas de descarga 42. Por lo tanto, el intercambio de calor entre
el gas de descarga que circula a través del conducto de gas de
descarga 42 y el aceite que circula a través del conducto de
alimentación de aceite 43 se lleva a cabo de forma que el aceite en
el interior del conducto de alimentación de aceite 43 que se envía a
las porciones deslizantes como los rodamientos 21, 91 puede
enfriarse con éxito mediante el gas de descarga en el interior del
conducto de gas de descarga 42. Sin embargo, dado que el conducto de
gas de descarga 42 y el conducto de alimentación de aceite 43 están
definidos de forma que están separados entre sí, cualquier
alteración del aceite debida al gas de descarga puede ser evitada,
de forma que la refrigeración del aceite puede llevarse a cabo con
éxito sin ocasionar ningún aumento de aceite.
Además, dado que el intercambio de calor entre el
gas de descarga y el aceite se realiza con éxito, la diferencia de
temperatura entre la temperatura del gas de descarga y la
temperatura del aceite puede ser minimizada, de forma que el estado
del aceite puede determinarse en función de la temperatura del gas
de descarga. Así, se facilita el control de la temperatura del
aceite.
Cuando una gran cantidad de refrigerante se
mezcla en aceite de baja temperatura, por ejemplo, en un comienzo
del compresor, el aceite en el interior del conducto de alimentación
de aceite 43 se calienta por medio del gas de descarga que circula a
través del conducto de gas de descarga 42. Por lo tanto, el gas
puede ser separado del aceite mediante un proceso de calentamiento
antes de que el aceite sea enviado a las porciones de lubricación,
de forma que la viscosidad del aceite puede aumentarse y así puede
aumentarse el rendimiento de la lubricación.
Además, el conducto de gas de descarga 42 está
previsto de forma excéntrica con respecto al eje del eje motor 4,
en la dirección excéntrica de la voluta móvil 7. De acuerdo con
ello, en este caso, el conducto de gas de descarga 42 está previsto
en una dirección tal que cualquier desequilibrio de la voluta móvil
7 queda anulado. Por lo tanto, el contrapeso previsto en el eje
motor 4 puede ser menor que el convencional, de forma que el
compresor puede diseñarse de manera que tenga un peso menor.
Además, el tubo de descarga 11 se abre hacia el
primer espacio 61 definido entre la sección de compresión CF y el
motor M, mientras que el conducto de gas de descarga 42 se abre
hacia un segundo espacio 62 definido en un lateral del motor M
opuesto al lateral en el que está prevista la sección de compresión.
Por lo tanto, antes de que el gas de descarga descargado desde el
conducto de gas de descarga 42 sea descargado fuera de la caja 1 a
través del tubo de descarga 11, el gas de descarga se hace pasar a
través de un espacio de aire 10 del motor M, de forma que el motor M
puede ser refrigerado agresivamente. Sin embargo, el aceite en el
gas de descarga puede ser separado mediante la refrigeración del
motor M, de forma que el aumento de aceite puede evitarse aún con
más éxito.
Igualmente, dado que la sección de compresión CF
está dispuesta en la cámara lateral de baja presión 5, la sección de
compresión CF en su totalidad está aislada térmicamente por medio
del gas de baja presión, de forma que se evita el calentamiento por
aspiración. Así, se consigue un elevado rendimiento volumétrico.
El compresor de tipo cúpula de alta presión de la
presente invención se utiliza para refrigeradores, aires
acondicionados, y similares.
Claims (4)
1. Un compresor de tipo cúpula de alta presión en
el que una sección de compresión (CF) que tiene una voluta fija (3)
y una voluta móvil (7) así como un motor (M) que tiene un eje motor
(4) para accionar la voluta móvil (7) de la sección de compresión
(CF) están dispuestos en una caja cerrada (1), caracterizado
en que:
conductos de gas de descarga (74, 42) para
descargar, hacia el interior de la caja cerrada (1), gas comprimido
en una cámara de compresión (15) de la sección de compresión (CF)
están definidos en la voluta móvil (7) y el eje motor (4),
respectivamente, y un conducto de alimentación de aceite (43) para
el aceite bombeado desde un depósito de aceite (14) situado en el
fondo de la caja cerrada (1) está definido en el eje motor (4), de
forma que está separado del conducto de gas de descarga (42).
2. El compresor de tipo cúpula de alta presión
tal y como se reivindica en la reivindicación 1, en el que el
conducto de gas de descarga (42) del eje motor (4) está previsto de
forma excéntrica con respecto a un eje del eje motor (4), en una
dirección excéntrica de la voluta móvil (7) accionada por el eje
motor (4).
3. El compresor de tipo cúpula de alta presión
tal y como se reivindica en la reivindicación 1, en el que un tubo
de descarga (11) se abre hacia un primer espacio (61) definido entre
la sección de compresión (CF) y el motor (M) mientras que el
conducto de gas de descarga (42) del eje motor (4) se abre hacia un
segundo espacio (62) definido en un lateral del motor (M) opuesto a
un lateral del motor (M) en el que está prevista la sección de
compresión.
4. El compresor de tipo cúpula de alta presión
tal y como se reivindica en la reivindicación 2, en el que un tubo
de descarga (11) se abre hacia un primer espacio (61) definido entre
la sección de compresión (CF) y el motor (M) mientras que el
conducto de gas de descarga (42) del eje motor (4) se abre hacia un
segundo espacio (62) definido en un lateral del motor (M) opuesto a
un lateral del motor (M) en el que está prevista la sección de
compresión.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| JP23160795 | 1995-09-08 | ||
| JP23160795A JP3196589B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 高圧ドーム形圧縮機 |
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Family Applications (1)
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Country Status (8)
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