ES2267033T3 - Compresor para automoviles. - Google Patents

Abstract

Un compresor para automóviles (1) que comprende: -una carcasa (8) y define una sección de entrada (11) para un fluido para compresión, y una sesión de salida (15) para entregar el fluido comprimido; -un impulsor (3) móvil angularmente dentro de dicha carcasa (8) para incrementar la presión de dicho fluido; -medios de distribución (22) portados por dicha sección de entrada (11) de dicha carcasa (8) para conducir el fluido para compresión a serie impulsor (3); siendo definidas dicha carcasa (8) y dichos medios de distribución (22) por miembros separados conectados de manera liberable uno a otro; caracterizado porque dichos medios de distribución (22) comprenden, integralmente, una porción central (23); una porción tubular (24) alrededor y espaciada radialmente separada de dicha porción central (23); y un cierto número de cuchillas (25) radialmente en general entre dicha porción central (23) y dicha porción tubular (24).

Description

Compresor para automóviles.

La presente invención se relaciona con un compresor para automóviles, en particular para suministrar fluidos presurizados a sistemas de células de combustible.

Los compresores centrífugos de automóviles son conocidos y sustancialmente comprenden una porción fija, y uno o más impulsores de cuchillas movidos por motores externos. La porción fija se define normalmente por una carcasa hueca, en la cual el impulsor rota para producir la compresión deseada del fluido que fluye a través de ella.

Más específicamente, la carcasa define, integralmente, una sección de entrada a través de la cual el fluido que va a ser comprimido es alimentado hacia el impulsor para incrementar su energía cinética; y una sección de salida definida por un difusor, y del cual la energía cinética es convertida en energía de presión.

La sección de entrada puede tener un cierto número de cuchillas fijas que actúa como distribuidor, es decir, definiendo los canales respectivos de forma dada para conducir y acelerar el fluido que entra así el impulsor en la dirección deseada de impacto sobre las cuchillas del impulsor.

En otras palabras, las cuchillas fijas proveen sustancialmente el impartir al líquido para compresión una dirección óptima de impacto sobre las cuchillas móviles del impulsor, de madera que se reduzcan las pérdidas dinámicas del fluido y se mejoren la eficiencia general del compresor.

Los sistemas de conducción de las células de fluido requieren impulsores de compresor de geometría variable tanto para propósitos de prueba como para permitir una cierta cantidad de flexibilidad en el equipamiento de los diferentes tipos de vehículo.

El resumen de la patente de JP56000524 describe una parte de soplador de un súper cargador de una turbina de gas en la salida que comprende cuchillas frontales, una rueda de cuchillas, un difusor, y una carcasa de soplador. Un vano de guía está unido a la carcasa del soplador formando un pasaje de succión de aire en la corriente superior de las cuchillas frontales. Esté vano de guía soporta ejes básicos sobre la carcasa anular y por lo tanto de madera radial y rotatoria alrededor de las líneas axiales mientras que los bancos están provistos alrededor de los ejes básicos. De acuerdo con la constitución, un ángulo de incidencia del vano de guía es regulado automáticamente y la pre revolución más adecuada es dada para la succionar el aire con el fin de disminuir una pendiente de una línea pico de un soplador característico.

El resumen de patente J. P. 2002122097 revela un soplador en forma de tubo conformado como un tubo que lleva el gas succionado dentro del impulsor almacenado en una carcasa desde una dirección del conjunto rotatorio del impulsor debido a la rotación y conduce el impulsor mismo. El soplador, un vano giratorio sobresale sobre una pared parte de la pared interna de la parte de la puerta de succión, de manera que el gas fluye dentro del impulsor a la vez que hace girar el gas en la dirección de rotación del impulsor.

US 65460484 describe un compresor provisto con un impulsor que tiene una estructura rotatoria para el propósito de comprimir el aire, y una entrada de aire que tiene una sección transversal circular centrada sobre la estructura rotatoria de manera que provea aire para el impulsor. Además se provee una pluralidad de vanos móviles, respectivamente pivoteados en la entrada cerca de la circunferencia externa de la sección transversal circular, un mecanismo para inclinar estos vanos y un mecanismo para causar que un vano móvil específico se proyecte más, corriente abajo, que los demás vanos móviles. Cuando se establece un flujo circular en la entrada de aire mediante los vanos móviles se producen vórtices de Karman a partir de los extremos traseros de los vanos, y cuando las fases de estos vórtices se combinan entre sí, se genera ruido. Un vano móvil específico, el extremo posterior del cual se proyecta más, corriente abajo, que los de los otros vanos, disturba e interfiere con la combinación de fases de los vórtices de Karma producidos por los otros vanos, y por lo tanto evita el ruido. A medida que el vano específico se inclina en la misma dirección que los otros vanos, los vanos no interfieren mutuamente, y consecuentemente los vanos puede ser posicionados en cualquier intervalo separados uno del otro. Los límites de inclinación y la dirección pueden ser establecidos libremente.

US 4470256 revela un compresor de fluidos que incluye un impulsor rotatorio y un aparato que inhibe el surgimiento del fluido. El aparato de emisión de los picos de fluido incluye una multitud de vanos guía circunscriben una entrada del compresor. El movimiento de los vanos de guía con respecto al fluido y fluye hacia el compresor es efectivo para irnos inhibir los picos de fluido. Es un objeto de la presente invención proveer un compresor para automóviles diseñado para que permita tal flexibilidad de una manera directa y de bajo costo.

Este objeto se logra mediante un compresor de automóvil como se reivindica en la reivindicación 1.

Una modalidad preferida no limitante de la presente invención será descrita a manera de ejemplo con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales:

La figura 1 muestra parcialmente una vista en sección en perspectiva de un compresor de acuerdo con la presente invención;

La figura 2 muestra una vista en perspectiva, con partes retiradas para mayor claridad, de un detalle del compresor de la figura 1.

Con referencia a las figuras 1 y 2, el número 1 indica como un todo un compresor, de eje A, sustancialmente comprendiendo una porción fija 2, y un impulsor 3 dispuesto dentro de la porción fija 2 y que rota alrededor del eje a mediante un sistema conocido de conducción 4 (mostrado sólo parcialmente en la figura 1) para incrementar la presión del fluido que fluye a través del compresor 1.

En la siguiente descripción, el sistema de conducción 4 se describe sólo cuando sea requerido para un claro entendimiento de la presente invención. Más específicamente, del sistema 4 de conducción, la figura 1 muestra solamente una carcasa 5, y una estructura de salida 6, que tiene una porción terminal 7 por fuera de la carcasa 5 y está conectada al impulsor 3 como se describe en detalle más adelante.

La porción fija 2 comprende sustancialmente una carcasa 8 que define una carcasa para impulsor tres de cavidad axial.

La hasta ocho comprende una porción axial terminal de diámetro mínimo 10 y define una sección de entrada 11 para el fluido para compresión; una porción terminal axial o puesta de diámetro máximo 12 fija en una manera convencional, es decir, mediante tornillos no mostrados, a una lengüeta 3 e integral con carcasa cinco del sistema de conducción cuatro; y una porción intermedia 14 que conecta las porciones axiales terminales 10 y 12 que define un difusor de tornillo 15 que se extiende circunferencialmente con respecto al eje a para liberar el fluido comprimido.

El impulsor 3 está contenido sustancialmente en la porción intermedia 14 de la carcasa ocho, está ajustado a la porción 7 de la estructura seis médicos del sistema de conducción 4 y se proyecta desde la carcasa 5, y comprende un buen número de cuchillas sustancialmente radiales 16, igualmente espaciadas alrededor del eje A.

Más específicamente, el impulsor 3 tiene un agujero axial 17 enganchado por la porción 7 de la estructura 6 del sistema de conducción 4, y está fijado axialmente a un hombro 20 de porción 7, adyacente al sistema de conducción 4, y una tuerca 21 atornillada a un extremo roscado libre de la porción 7. Cuando se aprieta, la tuerca 21 hace que el impulsor 3 se integre tanto axial y angularmente con la porción 7 de la estructura 6 del sistema de conducción 4; y el impulsor 3 es removido simplemente desatornillando la tuerca 21 completamente y extrayendo el impulsor 3 parcialmente de la porción 7 de la estructura 6.

Un aspecto importante de la presente invención es que la porción fija 2 del compresor 1 también comprende un distribuidor 22 formado separadamente de y ajustado de manera liberable a la carcasa 8.

El distribuidor 22 provee la conducción y aceleración del fluido para compresión a través del impulsor 3, y sustancialmente comprende una porción central conformada 23; una porción tubular externa 24 que rodea y se separa radialmente de la porción central 23; y un cierto número de cuchillas 25 en forma radial generalmente entre la porción central 23 y la porción tubular 24.

El distribuidor 22 está incorporado dentro de un soporte cilíndrico 26 formado en la porción del extremo axial 10 de la carcasa 8. Más específicamente, el soporte 26 está perfilado hacia el impulsor 3 mediante un hombro anular 27 que define una detención axial para la porción tubular 24 del distribuidor 22. En el ejemplo mostrado, el distribuidor 22 está incorporado de manera interferencial dentro del soporte 26 de la carcasa 8, aunque otros sistemas de retención liberables también pueden ser utilizados obviamente.

Las cuchillas 25 definen un número de canales de conducción para impartir así el flujo que entra al compresor 1 una dirección apropiada con respecto a las cuchillas 16 del impulsor 3.

La porción central 23 es ventajosamente ojival, incrementándose en diámetro hacia el impulsor 3, de manera que gradualmente se reduce gradualmente la sección de los diversos canales definidos por las cuchillas 25 en la dirección del flujo.

La porción central 23 también comprende, en el lado que da hacia el impulsor 3,un cavidad axial 28 que contiene de manera no ajustada el extremo libre de la porción 7 de la estructura 6 y la respectiva tuerca 21.

Las ventajas del compresor 1 de acuerdo con la presente invención serán claras a partir de la descripción anterior.

En particular, los impulsores 3 de diferentes diseños pueden ser utilizados en el mismo compresor 1, y la operación del compresor dentro de un rango de flujo dado puede ser optimizada sin necesidad de remplazar el total de la porción fija 2, sino simplemente utilizando diferentes distribuidores 22 adecuados para los diferentes impulsores 3, esto es, teniendo una geometría de cuchillas fijas 25 adecuada a la de las cuchillas móviles 16 para minimizar las pérdidas de dinámica del fluido.

El distribuidor 22 puede ser producido utilizando métodos materiales más adecuados para las condiciones de operación y las funciones involucradas.

Las cuchillas fijas 25 del distribuidor 22 también soportan la porción central ojival 23 para mejorar el rendimiento de dinámica de fluido como un todo.

Un compresor 1 altamente flexible para diferentes tipos de aplicaciones y vehículos se obtiene de esta forma relativamente simple, sin reducir su eficiencia. Por el contrario, la operación del compresor 1 se optimiza utilizando diferentes impulsores 3.

Claims (3)

1. Un compresor para automóviles (1) que comprende:

- una carcasa (8) y define una sección de entrada (11) para un fluido para compresión, y una sesión de salida (15) para entregar el fluido comprimido;

- un impulsor (3) móvil angularmente dentro de dicha carcasa (8) para incrementar la presión de dicho fluido;

- medios de distribución (22) portados por dicha sección de entrada (11) de dicha carcasa (8) para conducir el fluido para compresión a serie impulsor (3);

siendo definidas dicha carcasa (8) y dichos medios de distribución (22) por miembros separados conectados de manera liberable uno a otro;

caracterizado porque dichos medios de distribución (22) comprenden, integralmente, una porción central (23); una porción tubular (24) alrededor y espaciada radialmente separada de dicha porción central (23); y un cierto número de cuchillas (25) radialmente en general entre dicha porción central (23) y dicha porción tubular (24).

2. Un compresor como el reivindicado en la reivindicación 1, caracterizado porque dicha sección de entrada (11) de dicha carcasa (8) define un soporte (26) para dichos medios de distribución (22).

3. Un compresor como el reivindicado en la reivindicación 2, caracterizado porque dichos medios de distribución (22) están incorporados interferencialmente dentro de dicho soporte (26) de dicha carcasa (8).