ES2252395T3 - Compresor helicoidal con inyeccion de vapor. - Google Patents
Compresor helicoidal con inyeccion de vapor.Info
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Abstract
Una máquina helicoidal (10), comprendiendo: una envolvente (12) que define una boca de inyección (108); un primer elemento helicoidal (56) dispuesto dentro de dicha envolvente (12), disponiendo de una primera voluta helicoidal (60) que se extiende desde una primera placa base (58); un segundo elemento helicoidal (74) dispuesto dentro de dicha envolvente y disponiendo de una segunda voluta helicoidal (72) que se extiende desde una segunda placa base (90), estando dicha segunda voluta helicoidal (72) imbrincada con dicha primera voluta helicoidal (60), para definir por lo menos dos bolsas móviles que disminuyen de tamaño según se van desplazando desde una posición radial exterior a una posición radial interior, durante el movimiento orbital relativo de dichas volutas helicoidales; un conducto de inyección de vapor (102) que se extiende a través de una de dichas primera (56) y segunda (74) volutas helicoidales, extendiéndose dicho paso de inyección de vapor (102) entre dicha boca de inyección(108) y una de dichas bolsas móviles; una fuente de vapor (126), en comunicación con dicho paso de inyección de vapor (102) a través de dicha boca de inyección (108); caracterizada porque dicha fuente de fluido (126) va fijada a dicha envolvente (12) para proporcionar el vapor directamente a dicha boca de inyección (108), eliminando de este modo la necesidad de una tubería exterior.
Description
Compresor helicoidal con inyección de vapor.
La presente invención se refiere a máquinas de
tipo helicoidal. Más particularmente, la presente invención se
refiere a compresores helicoidales que incluyan un sistema de
inyección de vapor que utilice un intercambiador de calor o un
tanque de evaporación instantánea montado directamente en la
envolvente del compresor helicoidal.
Los sistemas de refrigeración y de aire
acondicionado incluyen normalmente un compresor, un condensador,
una válvula de expansión o equivalente y un evaporador. Estos
componentes van acoplados de forma secuencial dentro de un flujo
serial continuo. A través del sistema fluye un fluido de trabajo o
refrigerante, que va alternando entre una fase líquida y una fase
de vapor o gaseosa.
En los sistemas de refrigeración y aire
acondicionado se han utilizado una diversidad de tipos de
compresores, incluyendo, pero sin estar limitados a, compresores
alternativos, compresores de tornillo y compresores rotativos. Los
compresores rotativos pueden incluir tanto los compresores de tipo
paletas como las máquinas helicoidales. Las máquinas helicoidales
están construidas utilizando dos elementos helicoidales, teniendo
cada elemento helicoidal una placa base y una voluta espiral que se
extiende generalmente perpendicular a la respectiva placa base. Las
volutas en espiral están dispuestas en sentido opuesto, estando las
dos volutas espirales imbrincadas o encajadas la una dentro de la
otra. Los elementos helicoidales están montados de tal manera que
puedan efectuar un movimiento orbital relativo, el uno respecto al
otro. Durante este movimiento orbital, las volutas espirales
definen una serie sucesiva de bolsas o espacios cerrados, cada uno
de los cuales va disminuyendo de tamaño progresivamente según se va
desplazando hacia el interior desde una posición radial exterior,
que está a una presión de aspiración relativamente baja, hasta una
posición central, a una presión relativamente superior o de
descarga. El fluido comprimido sale del espacio cerrado por la
posición central a través de un conducto de descarga formado a
través de la placa base de uno de los elementos helicoidales.
Los sistemas de refrigeración y de aire
acondicionado incorporan ahora sistemas de inyección de vapor,
mediante los cuales una parte del refrigerante en forma gaseosa se
inyecta en las bolsas o espacios cerrados a una presión, que es
intermedia entre la baja presión de aspiración y la presión de
descarga relativamente alta. Este refrigerante gaseoso se inyecta
en las bolsas o espacios cerrados a través de una o más bocas de
inyección que se extienden a través de uno de los dos elementos
helicoidales. La inyección de este refrigerante gaseoso tiene el
efecto de incrementar, tanto la capacidad del sistema de
refrigeración o de aire acondicionado, como el rendimiento del
sistema de refrigeración o de aire acondicionado. En los sistemas de
refrigeración o de aire acondicionado en los que se incluye la
inyección de vapor para lograr unos incrementos máximos de
capacidad y de rendimiento, los técnicos de desarrollo tratan de
proporcionar un sistema de inyección que aumente al máximo la
cantidad de gas refrigerante que se inyecta en la bolsa cerrada, así
como aumentar al máximo la presión intermedia a la cual se inyecta
del gas refrigerante en la bolsa cerrada. Al aumentar al máximo
tanto la cantidad de gas refrigerante como la presión del gas
refrigerante que se inyecta, se aumentan al máximo la capacidad del
sistema y el rendimiento del sistema para el sistema de
refrigeración o de aire acondicionado.
Al desarrollar el sistema de inyección de vapor,
el técnico de desarrollo debe tener en cuenta la procedencia del
vapor que se inyecta en las bolsas. Normalmente, el origen del vapor
refrigerante es a través de una conexión en una posición dentro del
circuito de refrigeración, y se utiliza un dispositivo tal como un
tanque de evaporación instantánea o economizador para separar el
refrigerante en estado de vapor del refrigerante gaseoso, con el
fin de asegurarse de que en las bolsas o espacios cerrados se
inyecta únicamente refrigerante gaseoso o vapor. Al acceder al
refrigerante líquido desde una posición dentro del circuito de
refrigeración, el refrigerante en forma de vapor o gaseoso se
conduce normalmente al compresor a través de un conducto de fluido
que se extiende entre la posición dentro del circuito de
refrigeración y el compresor. El uso de un conducto de fluido entre
el origen del refrigerante en forma de vapor o gaseoso y el
compresor proporciona un sistema en el que puede producirse una
caída de presión del refrigerante gaseoso debido a las pérdidas en
el conducto de fluido y/o pérdidas por temperatura. Si bien existe
la posibilidad de aislar el conducto, con el fin de limitar las
pérdidas de temperatura, este aislamiento sin embargo añade un coste
y una complejidad adicional al sistema de refrigeración o de aire
acondicionado, y también presenta problemas durante el
mantenimiento del sistema. La patente EP 1.087.142 describe una
máquina helicoidal conforme al preámbulo de la reivindicación
1.
Por lo tanto, el desarrollo continuo de los
sistemas de inyección de vapor está orientado a incrementar la
cantidad y presión del vapor a presión intermedia que se pueda
inyectar en los espacios cerrados.
La presente invención proporciona el arte en el
que un sistema de inyección de vapor en el que una fuente de vapor
tal como un tanque de evaporación instantánea, un economizador o un
intercambiador de calor están montados directamente en la
envolvente hermética del compresor. El acoplamiento directo del
tanque de evaporación instantánea, del economizador o del
intercambiador de calor, elimina todas las conducciones exteriores
que se requieren para el refrigerante gaseoso a presión intermedia.
El acoplamiento directo del tanque de evaporación instantánea, del
economizador o del intercambiador de calor ofrece la ventaja de
tratarse de una única unidad más compacta, con menos caída de
presión, con una instalación más sencilla, en la que no es
necesario aislar o calorifugar el conducto de fluido de inyección de
vapor, en el que hay menor número de componentes que se han de
conectar entre sí durante la instalación, y el coste del sistema de
refrigeración del aire acondicionado será menor.
Otras áreas de aplicación de la presente
invención quedarán manifiestas de la descripción detallada que
figura a continuación. Debe entenderse que la descripción detallada
y los ejemplos específicos, si bien indican la realización
preferida de la invención, se dan únicamente con fines ilustrativos,
y no tratan de limitar el ámbito de la invención.
La presente invención se entenderá más plenamente
por la descripción detallada y los dibujos que se acompañan, en los
cuales:
la Figura 1 es una sección transversal vertical
de un compresor helicoidal conforme a la presente invención;
la Figura 2 es una vista en sección horizontal
del compresor helicoidal representado en la Figura 1, dada
justamente debajo de la placa de separación;
la Figura 3 es una vista lateral vertical del
compresor helicoidal representado en la Figura 1, con un tanque de
evaporación instantánea acoplado, conforme a la presente
invención;
la Figura 4 es una ilustración esquemática de un
intercambiador de calor utilizado con un sistema de inyección de
vapor de un sistema de refrigeración, conforme a otra realización de
la presente invención;
la Figura 5 es una vista lateral vertical del
compresor helicoidal representado en la Figura 1 en combinación con
un intercambiador de calor conforme a la ilustración esquemática
mostrada en la Figura 4;
la Figura 6 es una vista en perspectiva del
compresor helicoidal representado en la Figura 1 en combinación con
un intercambiador de calor, conforme a otra realización de la
presente invención;
la Figura 7 es una vista lateral vertical del
compresor helicoidal representado en la Figura 5, en combinación
con un intercambiador de calor y un convertidor conforme a otra
realización de la presente invención.
La siguiente descripción de la realización o
realizaciones preferidas tiene únicamente carácter de ejemplo y no
trata en modo alguno de limitar la invención, su aplicación o
uso.
Haciendo ahora referencia a los dibujos, en los
que números de referencia iguales designan piezas iguales o que se
correspondan, en todas las distintas vistas, se representa en la
Figura 1 un compresor helicoidal diseñado para acomodar el sistema
de inyección de vapor exclusivo conforme a la presente invención, y
que está designado de forma general por la referencia Nº 10. La
siguiente descripción de la realización preferida tiene únicamente
carácter a título de ejemplo y no trata en modo alguno de limitar la
invención, su aplicación o sus usos.
El compresor helicoidal 10 comprende una
envolvente hermética 12 generalmente cilíndrica, que lleva soldada
en el extremo superior de la misma una cubierta 14, y en el extremo
inferior de la misma, una base 16, dotada de una multitud de patas
de montaje (no representadas), conformadas íntegramente con la
misma. La cubierta 14 lleva un racor de descarga de refrigerante
18, que puede llevar en su interior la válvula de descarga usual
(no representada). Otros elementos principales fijados en la
envolvente 12 incluyen una división 20 que se extiende
transversalmente y que va soldada a lo largo de su periferia en el
mismo punto en el que la cubierta 14 va soldada a la envolvente 12,
un racor de entrada 22, un alojamiento de cojinete principal 24 que
va debidamente sujeto a la envolvente 12 y un alojamiento de
cojinete inferior 26, que tiene una multitud de patas que se
extienden radialmente hacia el exterior, cada una de las cuales va
adecuadamente fijada a la envolvente 12. Un estator de motor 28 que
tiene en general una sección cuadrada, pero con las esquinas
redondeadas, va encajado a presión en la envolvente 12. Los planos
entre las esquinas redondeadas del estator del motor 28
proporcionan conductos de paso entre el estator del motor 28 y la
envolvente 12, que facilitan el flujo de retorno del lubricante
desde la parte superior de la envolvente 12 a su fondo.
Un árbol de accionamiento o cigüeñal 30, con una
muñequilla excéntrica 32 en el extremo superior del mismo, va
apoyado de forma giratoria en un cojinete 34 en el alojamiento de
cojinete principal 24 y en un cojinete 36, en el alojamiento de
cojinete inferior 26. El cigüeñal 30 tiene en su extremo inferior un
agujero concéntrico 38 de diámetro relativamente grande, que se
comunica con un orificio 40 de diámetro menor situado radialmente
hacia el exterior y que se extiende hacia arriba desde allí hasta la
parte superior del cigüeñal 30. En el interior del orificio 38 hay
un agitador 42. La parte inferior de la carcasa interior 12 está
llena de aceite lubricante, y los orificios 38 y 40 actúan como
bomba para bombear el aceite lubricante hacia arriba a través del
cigüeñal 30, y finalmente a todas las diversas partes del compresor
helicoidal 10 que necesiten lubricación.
El cigüeñal 30 es accionado giratoriamente por
medio de un motor eléctrico que incluye el estator del motor 28 que
tiene los arrollamientos del motor 44 que pasan a través del mismo y
un rotor de motor 46, calado a presión sobre el cigüeñal 30, y que
lleva unos contrapesos superior e inferior 48 y 50 respectivamente.
Un guardamotor 52 de tipo usual está situado en las inmediaciones
del arrollamiento del motor 44, de manera que si el motor sobrepasa
su gama de temperatura normal, el guardamotor 52 desconectará la
corriente del motor.
La superficie superior del alojamiento de
cojinete principal 24 tiene una superficie anular plana 54 de apoyo
axial sobre la cual está dispuesto un elemento helicoidal orbitante
56. El elemento helicoidal 56 comprende una placa base 58 en cuya
superficie superior está situada la válvula o voluta espiral usual
60, y una superficie anular plana de empuje 62, en la cara inferior
de la misma. Sobresaliendo hacia abajo de la superficie inferior
hay un buje cilíndrico 64 en cuyo interior está situado un cojinete
de muñequilla 66, dentro del cual está dispuesto un casquillo de
accionamiento rotativo 68 con un orificio interior en el cual está
dispuesto para el accionamiento la muñequilla de cigüeñal 32. La
muñequilla de cigüeñal 32 tiene un plano en una de las superficies
(no representada), que se acopla arrastrando una superficie plana en
una parte del orificio interior del casquillo de accionamiento 68,
para proporcionar un conjunto de accionamiento forzoso radial tal
como está descrito en la patente US Nº 4.877.382 de la solicitante,
cuya descripción se incorpora aquí por referencia.
La voluta 60 engrana con una voluta 72 helicoidal
no orbitante que forma parte de un elemento helicoidal no orbitante
74. Durante el movimiento orbital del elemento helicoidal orbitante
56 con respecto al elemento helicoidal no orbitante 74 se van
creando unas bolsas móviles de fluido que se van comprimiendo según
las bolsas se desplazan desde una posición radial exterior a una
posición central de los elementos helicoidales 56 y 74. El elemento
helicoidal no orbitante 74 va montado en el alojamiento de cojinete
principal 24 de cualquier manera que se desee y que proporcione un
movimiento axial limitado del elemento helicoidal no orbitante 74.
La forma específica de ese montaje no es crítica para la presente
invención.
El elemento helicoidal no orbitante 74 tiene una
boca de descarga 76 dispuesta centrada que se encuentra en
comunicación fluida, a través de un orificio 78 en la división 20,
con un amortiguador de descarga 80 definido por la cubierta 14 y la
división 20. El fluido comprimido por las bolsas móviles entre las
volutas helicoidal 60 y 72 se descarga dentro del amortiguador de
descarga 80 a través de la boca 76 y el orificio 78. El elemento
helicoidal no orbitante 74 lleva en su superficie superior un rebaje
anular 82 con paredes laterales coaxiales paralelas, dentro de las
cuales está dispuesto estanco para movimiento axial relativo, un
conjunto de retén anular 84, que sirve para aislar el fondo del
rebaje 82, de manera que se pueda poner en comunicación fluida con
una fuente de fluido a presión intermedia por medio de un orificio
de paso 86. El elemento helicoidal no orbitante 74 queda de esta
manera forzado axialmente contra el elemento helicoidal orbitante
56 por las fuerzas creadas por la presión de descarga que actúa
sobre la parte central del elemento helicoidal no orbitante 74, y
las fuerzas creadas por el fluido a presión intermedia que actúa
sobre el fondo del rebaje 82. Este forzamiento por presión axial,
así como las diversas técnicas para soportar el elemento helicoidal
no orbitante 74, para que tenga un movimiento axial limitado, se
describen con mucho mayor detalle en la antes mencionada patente
US. Nº 4.877.382 de la solicitante.
El giro relativo de los elementos helicoidales 56
y 74 se impide por medio del acoplamiento Oldham 88 usual, que
tiene un par de chavetas dispuestas deslizantes en ranuras
diametralmente opuestas en el elemento helicoidal no orbitante 74,
y una segunda pareja de chavetas dispuestas deslizantes en ranuras
diametralmente opuestas en el elemento helicoidal orbitante 56.
El compresor helicoidal 10 es preferentemente del
tipo de "lado bajo", en el cual al gas de aspiración que entra
en la envolvente 12 se le permite en parte contribuir a enfriar el
motor. Mientras haya un flujo adecuado de gas de aspiración de
retorno, el motor se mantendrá dentro de los límites de temperatura
deseados. Sin embargo, cuando cesa este flujo, la pérdida de
refrigeración dará lugar a que se dispare el protector del motor
52, desconectando el compresor helicoidal 10.
El compresor helicoidal descrito hasta aquí a
grandes rasgos, es, o bien conocido ya en el arte o es el objeto de
otras solicitudes de patente pendientes por parte de la solicitante.
Los detalles de construcción que incorpora los principios de la
presente invención son los que tratan con un sistema exclusivo de
inyección de vapor, identificado de forma general por el número de
referencia 100. El sistema de inyección de vapor 100 se utiliza
para inyectar vapor o refrigerante gaseoso con el fin de incrementar
la capacidad y el rendimiento del compresor helicoidal 10.
Haciendo ahora referencia a las Figuras
1-3, el sistema de inyección de vapor 100 comprende
un conducto de inyección de vapor 102 que se extiende a través de
una placa base 90 del elemento helicoidal no orbitante 74, una
única boca de inyección de vapor 104 que desemboca en las bolsas de
fluido encerradas, un tubo de conexión 106, una boca de inyección
de fluido 108 que se extiende a través de la envolvente 12 hacia el
exterior de la envolvente 12.
El conducto de inyección de vapor 102 es un
orificio de alimentación transversal que se extiende de forma
general en dirección horizontal a través del elemento helicoidal no
orbitante 74, desde una posición situada en el exterior del
elemento helicoidal no orbitante 74 hasta una posición en la que se
comunica con la boca de inyección de vapor 104. La boca de
inyección de vapor 104 se extiende en dirección generalmente
vertical desde el conducto 102 a través del elemento helicoidal no
orbitante 74 para desembocar en los espacios cerrados o bolsas
formadas por las volutas 60 y 72. El tubo de conexión 106 se
extiende desde el conducto de inyección de vapor 102 a la boca de
inyección de fluido 108, donde va unida estanca a la boca de
inyección de fluido 108, que a su vez está conectada, bien al
tanque de evaporación instantánea o al intercambiador de calor del
sistema de refrigeración descrito a continuación.
Haciendo ahora referencia a la Figura 3, el
compresor helicoidal 10 está representado montado como parte de un
sistema de refrigeración 120. El sistema de refrigeración 120
comprende el compresor helicoidal 10, un condensador 122, un primer
dispositivo de expansión en forma de válvula de expansión o de
orificio fijo 124, un tanque de evaporación instantánea 126, un
segundo dispositivo de expansión en forma de una válvula de
expansión 128 y un evaporador 130.
Durante el funcionamiento, el refrigerante
comprimido por el compresor helicoidal 10 fluye a través de un
conducto de fluido al condensador 122, donde el refrigerante es
enfriado y condensado al eliminar de él el calor. Desde el
condensador 122, el refrigerante líquido fluye a través de la
válvula de expansión o del orificio fijo 124. La válvula de
expansión o del orificio fijo 124 reduce la presión del
refrigerante. Desde la válvula de expansión o del orificio fijo
124, el refrigerante fluye al tanque de evaporación instantánea
126. En el tanque de evaporación instantánea 126, parte del
refrigerante se evapora debido a la disminución de presión,
absorbiendo calor de evaporación del restante refrigerante líquido
reunido en el fondo del tanque de evaporación instantánea. Este
refrigerante líquido subenfriado procedente del tanque de
evaporación instantánea 126 fluye a través de la válvula de
expansión 128 y después a través del evaporador 130, donde se
evapora absorbiendo calor. El refrigerante evaporado fluye entonces
a la cámara de aspiración del compresor helicoidal 10, donde
volverá a ser comprimido, continuando así el ciclo. El refrigerante
evaporado o gaseoso generado en el tanque de evaporación
instantánea 126 se conduce a través de la boca de inyección 108, que
se extiende a través de la envolvente 12. Tal como se ha descrito
anteriormente, el tubo de conexión 106, que va fijado hermético a
la boca de inyección 108, se extiende al conducto de inyección de
vapor 102, que se comunica con la boca de inyección de vapor 104,
que desemboca en uno o más de los espacios cerrados definidos por
las volutas helicoidales 60 y 72. El subenfriamiento del
refrigerante líquido en el tanque de evaporación instantánea 126
conseguido por el sistema anterior, antes de llegar al evaporador
130, incrementa la capacidad de refrigeración del evaporador 130
(es decir que se dispone de mayor diferencia de entalpía a través
del evaporador 130).
Haciendo ahora referencia a las Figuras 4 y 5, el
compresor helicoidal 10 está representado como parte de un sistema
de refrigeración 220. El sistema de refrigeración 220 comprende el
compresor helicoidal 10, un condensador 222, un primer dispositivo
de expansión en forma de válvula de expansión o de orificio fijo
224, un intercambiador de calor 226, un segundo dispositivo de
expansión en forma de una válvula de expansión 228 y un evaporador
230.
Durante el funcionamiento, el refrigerante
comprimido por el compresor helicoidal 10 fluye a través de un
conducto de fluido al condensador 222, donde el refrigerante se
enfría y se condensa al extraerle el calor. Desde el condensador
222, el refrigerante líquido fluye al intercambiador de calor 226 a
través de una boca 232, y también a través de la válvula de
expansión u orificio fijo 224. La válvula de expansión u orificio
fijo 224 reduce la presión y la temperatura del refrigerante, que
entonces revierte nuevamente al estado gaseoso. Este refrigerante
en forma de vapor fluye al intercambiador de calor 226 a través de
una boca 234, donde elimina calor adicional del refrigerante
líquido para subenfriar el refrigerante líquido que había sido
suministrado al intercambiador de calor 226 directamente desde el
condensador 222 a través de la boca 232. El refrigerante gaseoso
sale del intercambiador de calor 226 a través de una boca 236 y se
conduce directamente a través de la boca de inyección 108 que se
extiende a través de la envolvente 12. Tal como se ha descrito
anteriormente, el tubo de conexión 106, que va fijado estanco a la
boca de inyección 108, se extiende hacia el paso de inyección de
vapor 102 que comunica con la boca de inyección de vapor 104, la
cual se abre en uno o más de los espacios cerrados definidos por los
elementos helicoidales 60 y 72.
El refrigerante líquido subenfriado sale del
intercambiador de calor 226 a través de una boca 238, y fluye a
través de la válvula de expansión 228 y después a través del
evaporador 230, donde se evapora absorbiendo calor. El refrigerante
evaporado fluye entonces a la cámara de aspiración del compresor
helicoidal 10, donde volverá a ser comprimido, continuando así el
ciclo. El subenfriamiento del refrigerante líquido en el
intercambiador de calor 226 se logra mediante el sistema anterior,
antes de alcanzar el evaporador 230, incrementando la capacidad de
refrigeración del evaporador 230 (es decir, que se dispone de mayor
diferencia de entalpía a través del evaporador 130).
Haciendo ahora referencia a la Figura 6, el
compresor helicoidal 10 está representado en combinación con un
intercambiador de calor 326. El intercambiador de calor 326 está
diseñado para ser colocado debajo del compresor helicoidal 10,
dentro de la base 16. La base 16 tiene mayor altura gracias a una
pestaña circular 340, para proporcionar el espacio para el
intercambiador de calor 326 montado en la parte inferior. El
intercambiador de calor 326 incluye la boca 232 desde el
condensador 222, la válvula de expansión u orificio fijo 224 está
en el interior del intercambiador de calor 326, igual que la boca
234. La boca de inyección 108 ha sido reposicionada para extenderse
a través de la base 16 en lugar de a través de la envolvente 12, y
el intercambiador de calor 326 incluye una boca interna 236 que se
corresponde con la boca de inyección 108 que se extiende a través
de la base 16. El tubo de conexión 106 estará reconfigurado para
ajustarse a la boca de inyección 108. El intercambiador de calor
326 incluye también la boca 238 que se utiliza para conducir el
refrigerante líquido subenfriado al evaporador 230. El
funcionamiento, las funciones y ventajas descritas anteriormente
para el sistema de refrigeración 220 con el intercambiador de calor
226 son las mismas para el sistema de refrigeración 220 equipado
con el intercambiador de calor 326 en lugar del intercambiador de
calor 226.
Haciendo ahora referencia a la Figura 7, el
compresor helicoidal 10 está representado con el sistema de
refrigeración 220, incluyendo el condensador 222, la válvula de
expansión u orificio fijo 224, el intercambiador de calor 226, la
válvula de expansión 228, el evaporador 230 y un convertidor 400
montado en una placa de refrigeración exterior del intercambiador
de calor 226. Por lo tanto la Figura 7 es igual que la Figura 5,
con la adición del convertidor 400.
El convertidor 400 se encuentra en comunicación
eléctrica con el compresor helicoidal 10 a través de un cable de
energía 402. El convertidor 400 incluye un terminal de entrada 404
que está conectado a la fuente de energía eléctrica que alimenta el
convertidor 400 y por lo tanto al compresor helicoidal 10. Mediante
el funcionamiento del convertidor 400 se genera una cantidad
importante de calor. La capacidad del intercambiador de calor 326
es suficiente para no sólo enfriar el convertidor 400 sino también
el refrigerante líquido, utilizando para ello el refrigerante
gaseoso que pasa a través del intercambiador de calor 326. El
funcionamiento, las funciones y ventajas del sistema de
refrigeración 220 que incluye el convertidor 400, son iguales que
los anteriormente descritos para el sistema de refrigeración 220 sin
el convertidor 400.
Todos los sistemas antes descritos ofrecen la
ventaja de que no hay conducto de inyección de vapor exterior. Esto
proporciona una unidad única compacta para el compresor y la fuente
de fluido, reduce la caída de presión del fluido, simplifica la
instalación y elimina el aislamiento de la conducción de inyección
de vapor, reduce el número de conexiones necesarias para la
instalación y reduce el coste del sistema. Además, los sistemas
antes descritos permiten que el primer dispositivo de expansión 124,
224, sea una válvula de expansión electrónica, una válvula de
expansión térmica o un orificio fijo.
La descripción de la invención tiene carácter
únicamente a título de ejemplo, y por lo tanto las variaciones que
no se aparten del objetivo de las reivindicaciones anexas se
entiende que se encuentran dentro del ámbito de la invención.
Claims (6)
1. Una máquina helicoidal (10),
comprendiendo:
una envolvente (12) que define una boca de
inyección (108);
un primer elemento helicoidal (56) dispuesto
dentro de dicha envolvente (12), disponiendo de una primera voluta
helicoidal (60) que se extiende desde una primera placa base
(58);
un segundo elemento helicoidal (74) dispuesto
dentro de dicha envolvente y disponiendo de una segunda voluta
helicoidal (72) que se extiende desde una segunda placa base (90),
estando dicha segunda voluta helicoidal (72) imbrincada con dicha
primera voluta helicoidal (60), para definir por lo menos dos bolsas
móviles que disminuyen de tamaño según se van desplazando desde una
posición radial exterior a una posición radial interior, durante el
movimiento orbital relativo de dichas volutas helicoidales;
un conducto de inyección de vapor (102) que se
extiende a través de una de dichas primera (56) y segunda (74)
volutas helicoidales, extendiéndose dicho paso de inyección de vapor
(102) entre dicha boca de inyección (108) y una de dichas bolsas
móviles;
una fuente de vapor (126), en comunicación con
dicho paso de inyección de vapor (102) a través de dicha boca de
inyección (108);
caracterizada porque dicha fuente de
fluido (126) va fijada a dicha envolvente (12) para proporcionar el
vapor directamente a dicha boca de inyección (108), eliminando de
este modo la necesidad de una tubería exterior.
2. La máquina helicoidal según la reivindicación
1, donde dicha fuente de vapor (126) va fijada a un lado de dicha
envolvente (12).
3. La máquina helicoidal según la reivindicación
1, donde dicha fuente de vapor (126) va fijada al fondo de dicha
envolvente (12).
4. La máquina helicoidal según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, donde dicha fuente de vapor es un tanque de
evaporación instantánea (126).
5. La máquina helicoidal según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, donde dicha fuente de vapor es un
intercambiador de calor (226).
6. La máquina helicoidal según la reivindicación
5, donde dicha máquina es accionada por un motor controlado por un
convertidor, encontrándose dicho convertidor (400) en contacto de
transmisión de calor con dicho intercambiador de calor (226).
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