ES2286966T3 - Compresor hermetico. - Google Patents
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Abstract
Un compresor rotatorio cerrado que tiene un elemento eléctrico y un elemento (3) de compresión rotatorio accionado por un árbol (6) rotante conectado al mencionado elemento eléctrico en un contenedor (1) cerrado, caracterizado porque el mencionado elemento eléctrico está constituido por un motor (2) que adopta un modo de arrollamiento concentrado de polo magnético y que comprende: un estator (4) fijado a una pared interna del modo contenedor (1) cerrado; un rotador (5) soportado rotablemente mediante el mencionado árbol (6) rotante sobre el lado interno del mencionado estator (4); un núcleo (74) de estator que constituye el mencionado estator (4) y que tiene una pluralidad de partes (75) lengüeta y partes (78) ranura formadas en el mencionado núcleo (74) de estator; y un arrollamiento (7) de estator enrollado directamente alrededor de cada una de las mencionadas partes (75) lengüeta utilizando las mencionadas partes (78) ranura en cada lado de la respectiva parte (75) lengüeta, en el cual el mencionado elemento (3) de compresión rotatorio está alojado en una parte inferior dentro del mencionado contenedor (1) cerrado; el mencionado elemento eléctrico está dispuesto encima del mencionado elemento (3) de compresión rotatorio; tuberías (22) de descarga están fijadas sobre la pared superior del mencionado contenedor (1) cerrado; en el cual cuando una distancia desde el extremo superior del mencionado arrollamiento (7) de estator del mencionado elemento eléctrico hasta la superficie inferior de la pared superior del mencionado contenedor (1) cerrado se denota como L1; y la dimensión vertical del mencionado arrollamiento (7) de estator del mencionado elemento eléctrico se denota como L2, el ajuste se hace dentro de un intervalo de 0, 3 = L1/(L1+L2) = 0, 6; en el cual una pluralidad de pasos cóncavos que se extienden hasta los bordes superior e inferior están formados sobre la superficie periférica externa del mencionado estator (4) a intervalos predeterminados, estando formada unaforma de sección transversal de cada paso a fin de ser estrecha en el lado periférico externo del mencionado estator (4) y ancha en el lado interno, estando la superficie periférica externa de una parte diferente de cada paso en contacto con la pared interna del mencionado contenedor (1) cerrado.
Description
Compresor hermético.
La presente invención se refiere a un compresor
rotatorio cerrado montado, por ejemplo, en un acondicionador de
aire o una máquina de congelación.
Este tipo de compresor 100 rotatorio cerrado
convencional se explicará en referencia a las figuras 14 a 16. En
cada dibujo, el número de referencia 100 indica un contenedor 101
cerrado en el cual un motor 102 eléctrico (por ejemplo, un motor de
c.c. sin escobillas) se proporciona como un elemento eléctrico en el
lado más alto, y un elemento 103 de compresión accionado para rotar
mediante el motor 102 eléctrico está acomodado en el lado inferior.
El contenedor 101 cerrado tiene una estructura partida por la mitad
formada por una parte 101A carcasa cilíndrica, cuyo extremo
superior está abierto, y una parte 101B capucha de extremo cuya
abertura de extremo superior está cerrada por encima de la parte
101A carcasa, y está constituida encajando la parte 101B capucha de
extremo sobre la parte 101A carcasa para ser cerrada por deposición
a alta frecuencia y similar, tras acomodar el motor 102 eléctrico y
el elemento 103 de compresión en la parte 101A carcasa. Además, la
parte inferior en la parte 101A carcasa del contenedor 101 cerrado
es un banco B de aceite.
El motor 102 eléctrico está constituido por un
estator 104 fijado sobre la pared interna del contenedor 101
cerrado, y un rotador 105 soportado a fin de ser rotable alrededor
de un árbol 106 rotante dentro del estator 104. El estator 104 está
constituido por un núcleo 174 de estator configurado superponiendo
una pluralidad de planchas de hierro de estator que tienen una
forma sustancialmente en forma de toro, y un arrollamiento 107
(bobina de accionamiento) de estator para dar un campo magnético
rotante al rotador 105 fijado a una pluralidad de porciones 175
lengüeta, formadas sobre la periferia interna del núcleo 174 de
estator por el procedimiento de arrollamiento distribuido. La
superficie periférica externa del núcleo 174 de estator se pone en
contacto con y se fija a la pared interna de la parte 101A carcasa
del contenedor 101 cerrado.
En este caso, una pluralidad de muescas 176
están formadas en la superficie de la periferia externa del núcleo
174 de estator, y la muesca 176 es apartada de la pared interna de
la parte 101A carcasa de forma que en este espacio se forma un paso
177.
El elemento 103 de compresión incluye un primer
cilindro 109 rotatorio y un segundo cilindro 110 rotatorio
separados por una plancha 108 intermedia de partición. Partes 111 y
112 excéntricas accionadas para ser rotadas por el árbol 106
rotante están fijadas a los correspondientes cilindros 109 y 110, y
las fases de estas partes 111 y 112 excéntricas están cambiadas
entre sí 180 grados en las posiciones excéntricas.
Los números de referencia 113 y 114 designan un
primer rodillo y un segundo rodillo que rotan en los cilindros 109
y 110, respectivamente, y giran en los cilindros por rotación de las
partes 111 y 112 excéntricas. Los números de referencia 115 y 116
denotan un primer cuerpo de bastidor y un segundo cuerpo de
bastidor, y el primer cuerpo 115 de bastidor forma un espacio
cerrado de compresión para el cilindro 109 entre él mismo y la
plancha 108 de partición, mientras el segundo cuerpo 116 de bastidor
forma, análogamente, un espacio cerrado de compresión para el
cilindro 110 entre él mismo y la plancha 108 de partición. Además,
el primer cuerpo 115 de bastidor y el segundo cuerpo 116 de
bastidor incluyen, respectivamente, partes 117 y 118 cojinete que
pivotan rotablemente la parte inferior del árbol 106 rotante.
Los números de referencia 119 y 120 representan
amortiguadores de copa que están dispuestos a fin de cubrir el
primer cuerpo 115 de bastidor y el segundo cuerpo 116 de bastidor,
respectivamente. Es de destacar que el cilindro 109 se comunica con
el amortiguador 119 de copa vía un orificio de comunicación no
ilustrado, formado al primer cuerpo 115 de bastidor, y el cilindro
110 también se comunica con el amortiguador 120 de copa vía un
orificio de comunicación no ilustrado formado al segundo cuerpo 116
de bastidor. El número 121 de referencia denota una tubería
en derivación provista fuera del contenedor 101 cerrado para comunicar con el interior del amortiguador 120 de copa.
en derivación provista fuera del contenedor 101 cerrado para comunicar con el interior del amortiguador 120 de copa.
El número de referencia 122 indica una tubería
de descarga provista encima del contenedor 101 cerrado, y los
números de referencia 123 y 124 representan tuberías de aspiración
que llevan hasta los cilindros 109 y 110. Además, el número de
referencia 125 designa un terminal cerrado que suministra energía
eléctrica desde el exterior del contenedor 101 cerrado al
arrollamiento 107 de estator del estator 104 (un conductor que
conecta el terminal 125 cerrado al arrollamiento 107 de estator no
está ilustrado).
El número de referencia 126 representa un núcleo
rotador del rotador 105 que se obtiene superponiendo una pluralidad
de planchas de hierro de rotador cortada a partir de una plancha de
acero electromagnético que tiene un grosor de 0,3 mm a 0,7 mm y una
forma como se muestra en las figuras 15 y 16, y calafateándolas
entre sí para estar estratificadas íntegramente.
En este caso, la plancha de hierro de rotador
del núcleo 126 de rotador está cortada a partir de la plancha de
acero electromagnético de tal forma que las partes 128 a 131 de polo
saliente, que constituyen cuatro polos magnéticos, y los números de
referencia 132 a 135, representan partes cóncavas provistas de forma
que las partes polo saliente están formadas entre las
correspondientes partes 128 a 131 polo saliente.
Los números de referencia 141 a 144 indican
ranuras en las cuales está insertado un cuerpo 45 magnético (un
imán permanente). Estas ranuras 141 a 144 se corresponden con las
respectivas partes 128 a 131 polo saliente, y están formadas sobre
un círculo concéntrico en el lado periférico externo del núcleo 126
de rotador a lo largo de la dirección axial del árbol 106
rotante.
Además, el número de referencia 146 designa un
orificio que está formado en el centro del núcleo 126 de rotador y
al cual el árbol 106 rotante está encajado con contracción. Los
números de referencia 147 a 150 denotan orificios pasantes que
tienen un tamaño y una forma con la cual los remaches 151, descritos
en lo que sigue, para calafatear, están insertados. Estos orificios
147 a 151 pasantes están formados para estar asociados con los
lados internos de las respectivas ranuras 141 a 144. Además, los
números de referencia 161 a 164 representan orificios de aire para
formar pasos de aceite entre los respectivos orificios 147 a 150
pasantes. Una vez superpuestas las respectivas múltiples
planchas
de hierro de rotador, son calafateadas entre sí para ser integradas, formando, de este modo, el núcleo 126 de rotador.
de hierro de rotador, son calafateadas entre sí para ser integradas, formando, de este modo, el núcleo 126 de rotador.
Por otro lado, el cuerpo 145 magnético está
constituido por un miembro imán de tierra rara, tal como imán
basado en praseodimio o un imán basado en neodimio, cuya superficie
esté chapada con níquel, y la forma exterior del mismo sea
rectangular como un todo, con sección transversal rectangular. Las
respectivas ranuras 141 a 144 tienen un tamaño que permite la
inserción del cuerpo 145 magnético a través suyo.
Los números de referencia 166 y 167 denotan
miembros borde tubular fijados a los extremos superior e inferior
del núcleo 126 de rotador y moldeados con una forma sustancialmente
discoide, usando un material amagnético tal como inoxidable o
latón. Orificios pasantes están formados análogamente en los
miembros 166 y 167 borde en posiciones que se corresponden con los
orificios 147 a 151 pasantes.
Es de destacar que el número de referencia 172
representa una plancha discoide de separación de aceite fijada al
rotador 105 a fin de ser posicionada por encima del miembro 166
borde, y 173 designa un contrapeso dispuesto entre la plancha 172 y
el miembro 166 borde.
Con una configuración como ésta, cuando el
arrollamiento 107 de rotador del rotador 104 del motor 102 eléctrico
tiene suministro eléctrico, el campo magnético rotante se forma par
rotar el rotador 105. La rotación del rotador 105 ocasiona la
rotación excéntrica de los rodillos 113 y 114 en los cilindros 109 y
110 a través del árbol 106 rotante y que el gas de entrada
absorbido desde las tuberías 123 y 124 de entrada, sea
comprimido.
El gas a alta presión comprimido se emite desde
el cilindro 109 dentro del amortiguador 119 de copa a través del
orificio de comunicación y se descarga desde un orificio de descarga
no ilustrado formado en el amortiguador 119 de copa dentro del
contenedor 101 cerrado. Por otro lado, el gas se emite desde el
cilindro 110 al interior del amortiguador 119 de copa a través del
orificio de comunicación y se descarga, además, dentro del
contenedor 101 cerrado vía la tubería 121 en derivación.
El gas a alta presión descargado pasa un espacio
en el motor 102 eléctrico para alcanzar la tubería 122 de descarga
y se descarga al exterior. Por otro lado, aunque el aceite está
contenido en el gas, este aceite es separado por la plancha 172 y
por otras antes de alcanzar la tubería 122 de descarga y ser
dirigido al exterior por la fuerza centrífuga. Además, fluye hacia
abajo hasta el banco B de aceite a través del paso 177 y otros.
Como se describió en lo que antecede, en el
compresor 100 rotatorio cerrado convencional, como el arrollamiento
107 rotante que constituye el estator 104 del motor 102 eléctrico
adopta el modo de arrollamiento distribuido, el arrollamiento 107
de estator sobresale relativamente mucho del núcleo 174 de estator
en dirección vertical, como se muestra en la figura 14. Por lo
tanto, la dimensión vertical del contenedor 101 cerrado también está
alargada, aumentando, de este modo, el tamaño total del compresor
100 rotatorio cerrado.
Además, como el gas dentro del estator 104 que
tiene el arrollamiento 107 de estator del tipo arrollamiento
distribuido es estrecho, como se muestra en la figura 15, la
velocidad del flujo del gas que se mueve hacia arriba a través suyo
se hace alta. Además, los extremos superior e inferior de las partes
132 a 135 cóncavas del rotador 105 están cerrados por los miembros
166 y 167 borde o por la plancha 174, y, por ello, las partes 132 a
135 cóncavas no contribuyen, tampoco, a suprimir la velocidad del
flujo de gas.
Como el aceite es difícil separarlo cuando la
velocidad de flujo es alta, el aceite fluye fácilmente fuera desde
la tubería 122 de descarga. Adicionalmente, como el arrollamiento
107 de estator está vertical alto fuera de la placa 172, como se
muestra en la figura 14, el aceite apenas fluye al paso 177 incluso
si actúa la fuerza centrífuga, reduciendo, de este modo, el efecto
de separación de aceite.
De este modo, el gran espacio en el contenedor
101 cerrado por encima del arrollamiento 107 de estator del estator
104 debe estar asegurado, como se muestra en la figura 14 de la
técnica anterior, que, además, favorece el aumento de tamaño del
compresor 100 rotatorio cerrado.
Por otro lado, con el fin de avanzar el flujo
descendente del aceite al interior del banco B de aceite, debe
estar formado un paso 177 de retorno de aceite de dimensión
suficiente. Cuando una muesca 176 está aumentada de tamaño, sin
embargo, la zona de contacto entre la superficie periférica externa
del núcleo 174 de estator y el contenedor 101 cerrado (parte 101A
de la carcasa) se hace pequeña, y la resistencia mecánica de una
parte del contenedor 101 cerrado con el cual el núcleo 174 de
estator no está en contacto se reduce. Por lo tanto, cuando se
produce un problema, como éste, el contenedor 101 cerrado se curva
hacia el interior en la muesca 176. De este modo, la formación del
orificio pasante en la parte periférica exterior del núcleo 174 de
estator es independiente de la muesca que pueda ser considerada,
pero el aceite no fluye tan suavemente si se compara con el que
fluye sobre la pared interna del contenedor 101 cerrado.
El documento
US-A-5 800 150 describe un compresor
hermético que tiene soporte de amortiguación de vibración. El
compresor hermético comprende un contenedor de sellado, un mecanismo
de compresión, que está alojado en el contenedor de sellado e
introduce el gas comprimido en su interior para comprimir el gas
comprimido, y un bastidor para soportar de forma fija el mecanismo
de compresión. Una parte donde el mecanismo de compresión y el
bastidor entran en contacto entre sí, está dotada de una parte
sólida de amortiguación de onda de propagación que amortigua una
propagación vibratoria, cambiando repentinamente la sección
transversal de la parte que entra en contacto.
El documento
EP-A-0 823 771 describe un motor. El
motor comprende un núcleo de estator que tiene dientes plurales, y
ranuras dotadas entre los dientes, un arrollamiento aplicado sobre
los dientes mediante una sola espira, y un rotor que incorpora
imanes permanentes plurales, que es rotado y accionado utilizando el
par de reluctancia además del par magnético. Al girar de este modo
los dientes divididos por un único arrollamiento, el índice de
ocupación del arrollamiento en las ranuras se aumenta.
Con el fin de resolver los problemas técnicos de
la técnica anterior descritos en lo que antecede, un objeto de la
presente invención es realizar la separación del aceite del gas sin
ningún problema mientras se reduce el tamaño del compresor
rotatorio cerrado.
Estos y otros objetos de la presente invención
se consiguen mediante un compresor rotatorio cerrado, según la
reivindicación independiente 1. Las reivindicaciones dependientes
tratan desarrollos ventajosos adicionales de la presente
invención.
La figura 1 es una vista longitudinal en sección
lateral, que muestra un compresor rotatorio cerrado según una
realización a la que se aplica la presente invención;
la figura 2 es una vista en planta en sección
transversal del compresor rotatorio cerrado ilustrado en la figura
1;
la figura 3 es una vista en planta que muestra
un núcleo de estator y un núcleo de rotador del compresor rotatorio
cerrado ilustrado en la figura 1;
la figura 4 es una vista longitudinal en sección
lateral, que muestra un rotador del compresor rotatorio cerrado
ilustrado en la figura 1;
la figura 5 es una vista en planta inferior que
muestra el rotador del compresor rotatorio cerrado ilustrado en la
figura 1;
la figura 6 es una vista en planta superior del
rotador del compresor rotatorio cerrado ilustrado en la figura
1;
la figura 7 es una vista longitudinal ampliada
en sección lateral, que muestra una parte motor eléctrico del
compresor rotatorio cerrado ilustrado en la figura 1;
la figura 8 es una vista que muestra la relación
entre la altura de descarga del compresor rotatorio cerrado y una
cantidad de descarga cuando L1 y L2 en la figura 1 están
cambiados;
la figura 9 es una vista ampliada en sección
transversal que muestra una parte motor eléctrico de un compresor
rotatorio cerrado de acuerdo con otra realización de la presente
invención;
la figura 10 es una sección transversal plana de
un compresor rotatorio cerrado aún de acuerdo con otra realización
de la presente invención;
la figura 11 es una vista en planta que muestra
un núcleo de estator y un núcleo de rotador del compresor rotatorio
cerrado ilustrado en la figura 10;
la figura 12 es una vista longitudinal en
sección lateral de un compresor rotatorio cerrado aún según otro
ejemplo pero que no forma parte del asunto objeto de la
reivindicación;
la figura 13 es una vista que muestra un valor
ruido cuando SH y T en la figura 12 están cambiados;
la figura 14 es una vista longitudinal en
sección lateral que muestra un compresor rotatorio cerrado
convencional;
la figura 15 es una sección transversal plana
del compresor rotatorio cerrado ilustrado en la figura 14;
la figura 16 es una vista en planta que muestra
un núcleo de estator y un núcleo rotatorio del compresor rotatorio
cerrado descrito en la figura 14.
Realizaciones de acuerdo con la presente
invención se describirán a continuación al detalle en lo que sigue,
haciendo referencia a los dibujos que se acompañan. La figura 1 es
una vista longitudinal en sección lateral de un compresor C al cual
se aplica la presente invención. En este dibujo, el número de
referencia 1 denota un contenedor cerrado en el cual un motor 102
eléctrico como un elemento eléctrico, está acomodado en el lado
superior, y un elemento 3 de compresión accionado para rotar
mediante el motor 2 eléctrico está acomodado en el lado inferior.
El contenedor 1 cerrado tiene una estructura partida por la mitad
formada por una parte 1A carcasa cilíndrica, cuyo extremo superior
está abierto, y una parte 1B capucha de extremo para cerrar la
abertura de extremo superior de la parte 1A carcasa. Además, el
contenedor 1 cerrado está constituido encajando la parte 1B capucha
de extremo sobre la parte 1A carcasa para ser sellada por deposición
a alta frecuencia y similar, tras alojar el motor 2 eléctrico y el
elemento de compresión en la parte 1A carcasa. Además, una parte
inferior en la parte 1A carcasa del contenedor 1 cerrado sirve como
un banco B de aceite.
El motor 2 eléctrico en un motor sin escobillas
de c.c. de un tipo denominado de arrollamiento concentrado de polo
magnético, y está constituido por un estator 4 fijado a una pared
interna del contenedor 1 cerrado, y un rotador 5 soportado
rotablemente alrededor de un árbol 6 rotante sobre el lado interno
del estator 4. El estator 4 incluye un núcleo 74 de estator formado
superponiendo una pluralidad de planchas de hierro de estator
(planchas de acero al silicio) que tienen una forma sustancialmente
de toro, y un arrollamiento 7 (bobina de accionamiento) de estator
para dar un campo magnético rotante al rotador 5.
En este caso, seis partes 75 lengüeta están
dispuestas sobre la periferia interna del núcleo 74 de estator,
partes 78 ranuras abiertas en direcciones entrante y vertical están
formadas entre las partes 75 lengüeta. Además, una parte 75a
extremo abierto a lo largo de la superficie exterior del rotador 5
está formada en el extremo de la parte 75 lengüeta. Cuando el
arrollamiento 7 de estator está directamente enrollado alrededor de
de las partes 75 lengüeta utilizando el espacio de las partes 78
ranura, los polos magnéticos del estator 4 están formados mediante
un denominado método de bobinado concentrado en series,
constituyendo, de este modo, el estator 4 de cuatro polos y seis
ranuras.
Al adoptar un motor de c.c. sin escobillas como
éste del tipo de arrollamiento concentrado de polo magnético como
el motor 2 eléctrico, la dimensión de la parte sobresaliente del
arrollamiento 7 de estator del núcleo 74 de estator en dirección
vertical se puede reducir mucho si se compara con la técnica
anterior (figura 14). Además, como el área de la sección
transversal de la parte 78 ranura del núcleo 74 de estator se hace
grande, como se muestra en la figura 3, la separación G que se
forma dentro del estator 4 y se abre paso en dirección vertical,
como se muestra en la figura 2, se aumenta prominentemente si se
compara con la técnica anterior (figura 15).
Es de destacar que la relación dimensional entre
el estator 4 y el contenedor 1 cerrado se describirá en lo que
sigue.
La superficie periférica externa del núcleo 74
de estator entra en contacto con, y está fijada a, la pared interna
de la parte 1A carcasa del contenedor 1 cerrado. En tal caso, una
pluralidad de muescas 76 (seis en esta realización) obtenidas al
esculpir/vaciar la circunferencia en forma de arco, están formadas
sobre la superficie periférica externa del núcleo 74 de estator, y
las muescas 176 están apartadas de la pared interna de la parte 1A
carcasa de forma que el paso 77 de retorno de aceite está
constituido como se describirá en lo que sigue.
Por otro lado, el elemento 3 de compresión
rotatorio está dotado de un primer cilindro 9 giratorio y de un
segundo cilindro 10 giratorio separados por una plancha 8 intermedia
de partición. Partes 11 y 12 excéntricas accionadas para rotar
mediante el árbol 6 rotante están fijadas a los correspondientes
cilindros 9 y 10, y las posiciones excéntricas de estas partes 111
y 112 excéntricas están cambiadas entre sí 180 grados.
Los números de referencia 13 y 14 designan un
primer rodillo y un segundo rodillo que rotan en los
correspondientes cilindros 9 y 10, y giran en los cilindros por
rotación de las partes 11 y 12 excéntricas. Los números de
referencia 15 y 16 denotan cuerpos de bastidor primero y segundo, y
el primer cuerpo 15 de bastidor forma un espacio cerrado de
compresión del cilindro 9 entre él mismo y la plancha 8 de
partición, mientras el segundo cuerpo 16 de bastidor forma,
análogamente, un espacio cerrado de compresión del cilindro 9 entre
él mismo y la plancha 8 de partición. Además, el primer cuerpo 15
de bastidor y el segundo cuerpo 16 de bastidor incluyen,
respectivamente, partes 17 y 18 cojinete que pivotan rotablemente la
parte inferior del árbol 6 rotante.
Los números de referencia 19 y 20 representan
amortiguadores de copa que están fijados a fin de cubrir el primer
cuerpo 15 de bastidor y el segundo cuerpo 16 de bastidor,
respectivamente. Es de destacar que el cilindro 9 se comunica con
el amortiguador 19 de copa a través de un orificio de comunicación
no ilustrado, proporcionado en el primer cuerpo 15 de bastidor, y
el cilindro 10 se comunica análogamente con el amortiguador 20 de
copa a través de un orificio de comunicación no ilustrado
proporcionado al segundo cuerpo 16 de bastidor. En esta
realización, el interior del amortiguador 20 de copa en el lado
inferior se comunica con el amortiguador 19 de copa sobre el lado
superior a través de un orificio 79 pasante se abre paso por los
cilindros 9 y 10, y la placa 8 de partición.
El número de referencia 22 indica una tubería de
descarga provista en la parte superior del contenedor 1 cerrado, 23
y 24 tuberías de aspiración, respectivamente conectadas a los
cilindros 9 y 10. Además, el número de referencia 25 designa un
terminal cerrado que suministra energía eléctrica desde el exterior
del contenedor 1 cerrado al arrollamiento 7 del estator 4 (un
conductor que conecta el terminal 25 cerrado al arrollamiento 7 de
estator no está ilustrado).
El número de referencia 26 representa un núcleo
rotador del rotador 5 que se obtiene superponiendo múltiples
planchas de hierro de rotador cortadas a partir de una plancha de
acero electromagnético que tiene un grosor de 0,3 mm a 0,7 mm de
tal forma como se muestra en las figuras 2 y 3, y calafateándolas
entre sí para estar estratificarlas íntegramente.
En tal caso, la plancha de hierro de rotador del
núcleo 26 de rotador está cortada a partir de la plancha de acero
electromagnético de tal forma que las partes 28 a 31 de polo
saliente, que constituyen cuatro polos magnéticos, y los números de
referencia 32 a 35 indican partes cóncavas provistas de forma que
las partes polo saliente están formadas entre las respectivas
partes 28 a 31 polo saliente.
Los números de referencia 41 a 44 indican
ranuras en las cuales está insertado un cuerpo 45 magnético (un
imán permanente). Estas ranuras se corresponden con las respectivas
partes 28 a 31 polo saliente, y están formadas sobre un círculo
concéntrico a lo largo de la dirección axial del árbol 6 rotante
sobre el lado periférico externo del núcleo 26 rotante.
Además, el número de referencia 46 designa un
orificio que está formado en el centro del núcleo 26 de rotador y
al cual el árbol 6 rotante está encajado con contracción. Los
números de referencia 47 a 50 representan orificios pasantes que
tienen un tamaño y una forma que permite la inserción de los
remaches 51 calafateantes, descritos en lo que sigue, a través
suyo. Estos orificios están formados de acuerdo con el lado interno
de las respectivas ranuras 41 a 44. Además, los números de
referencia 61 a 164 indican orificios de aire para formar pasos de
aceite entre los respectivos orificios 47 a 50 pasantes. Una vez
superpuestas las respectivas planchas de hierro de rotador, éstas
son calafateadas entre sí para ser integradas, formando, de este
modo, el núcleo 26 de rotador.
Por otro lado, el cuerpo 45 magnético está
constituido por un miembro imán de tierra rara, tal como imán basado
en praseodimio o un imán basado en neodimio, cuya superficie esté
chapada con níquel, y la forma exterior del mismo sea rectangular
como un todo, con sección transversal rectangular. Las respectivas
ranuras 41 a 44 tienen un tamaño que permite la inserción del
cuerpo 45 magnético a través suyo.
Los números de referencia 66 y 67 denotan
miembros borde tubular fijados a los extremos superior e inferior
del núcleo 26 de rotador. Estos miembros están construidos por un
material amagnético tal como inoxidable o latón. En estos miembros
partes 81 muesca están formados en posiciones correspondientes con
las partes 32 a 35 de tal forma que tienen sustancialmente la misma
forma que el núcleo 26 de estator, y orificios 82 de aire están
formados en posiciones correspondientes a los orificios 61 a 64 de
aire (figura 5).
Además, orificios pasantes están formados en los
miembros 66 y 67 pasantes en posiciones correspondientes con los
orificios pasantes 47 a 50.
Es de destacar que el número de referencia 72
designa una plancha discoide de separación de aceite fijada al
rotador 5 a fin de ser posicionada por encima del miembro 66 borde,
y 73 un contrapeso dispuesto entre la plancha 72 y el miembro 66
borde (véase figuras 4 y 6).
Con una estructura como ésta, cuando el
arrollamiento 7 de estator del estator 4 del motor 2 eléctrico tiene
suministro eléctrico, el campo magnético rotante se forma par rotar
el rotador 5. La rotación del rotador 5 ocasiona la rotación
excéntrica de los rodillos 13 y 14 en los cilindros 9 y 10 a través
del árbol 6 rotante, y que el gas de entrada absorbido desde las
tuberías 23 y 24 de entrada, sea comprimido.
El gas a alta presión comprimido se emite desde
el cilindro 9 dentro del amortiguador 19 de copa a través del
orificio de comunicación, y se descarga posteriormente desde los
orificios 83 de descarga (figura 7) formados en el amortiguador 19
de copa dentro del contenedor 101 cerrado. Por otro lado, el gas se
emite desde el cilindro 10 al interior del amortiguador 20 de copa
a través del orificio de comunicación para entrar en el amortiguador
19 de copa vía el orificio 79 pasante y se descarga, además, desde
los orificios 83 de descarga dentro del contenedor 1 cerrado.
Como se indica por las flechas en la figura 7,
el gas descargado de alta presión pasa la separación G en el
estator 4 del motor 2 eléctrico o la separación entre el núcleo 74
de estator y el rotador 5, las partes 32 a 35 cóncavas del núcleo
26 de rotador, los orificios 61 a 62 de aire y las muescas 81 de los
miembros 66 y 67 de borde, y los orificios 82 de aire para moverse
hacia arriba. El gas entra en contacto con la plancha 72 para ser
dirigido hacia fuera por fuerza centrífuga. El gas se descarga de la
tubería 22 de descarga y el aceite fluye hacia abajo a través del
paso 77 para ser retro-alimentado al banco B de
aceite en la parte inferior en el contenedor 1 cerrado.
De esta forma, como el relativamente grande
espacio G en el estator 2 o las partes 32 a 35 cóncavas del núcleo
26 de rotador, los orificios 61 a 62 de aire y las partes 81 muesca
de los miembros 66 y 67 borde, y los orificios 82 de aire están
formados en el motor 2 eléctrico, la velocidad del flujo del gas que
se mueve hacia arriba se hace relativamente lenta. Por lo tanto, el
gas y el aceite se pueden separar fácilmente entre sí.
Además, como el motor es del tipo de
arrollamiento concentrado de polo magnético, la dimensión de la
parte del arrollamiento 7 de estator que sobresale hacia arriba
desde el núcleo 74 de estator se hace menor si se compara con la
técnica anterior. De este modo, el aceite dirigido hacia fuera desde
la plancha 72 se mueve fácilmente más allá del arrollamiento 7 de
estator y colisiona con la pared interna del contenedor 1 cerrado
para fluir hacia el paso 77.
En consecuencia, el gran espacio para la
separación de aceite no se tiene que suponer dentro del contenedor
1 cerrado, y tanto la reducción de tamaño para el propio motor 2
eléctrico como la reducción en la dimensión general del compresor C
rotatorio cerrado se pueden lograr.
Por ello, suponiendo que una distancia desde el
extremo superior del arrollamiento 7 de estator del motor 2
eléctrico hasta la superficie inferior de la pared superior de la
parte 1B capucha de extremo del contenedor 1 cerrado es L1, y que
la dimensión vertical del arrollamiento 7 de estator del estator 4
del motor 2 eléctrico es L2, cuando L1/(L1+L2) están cambiadas en
diversas formas. La figura 8 muestra una altura L de conjunto del
compresor 1 rotatorio cerrado y una cantidad de descarga de aceite
desde la tubería 22. Es de destacar que cada valor está
representado en la forma de un cociente cuando la altura total L del
compresor de motor cerrado convencional que usa un motor de c.a.
como el motor eléctrico se determina como 100, y la cantidad de
descarga de aceite como 100.
Además, como el motor de c.c. sin escobillas,
cada valor se muestra en el caso del compresor 100 rotatorio
cerrado representado en la figura 14.
Como es evidente por los dibujos, cuando el
espacio en el contenedor 1 cerrado por encima del estator 4 está
comprimido y L1/(L1+L2) se hace 0,3, la altura L total se reduce 77%
de la del compresor rotatorio cerrado de motor de c.a., pero la
cantidad de descarga de aceite se aumenta al 90% (el compresor 100
rotatorio cerrado convencional de motor de c.c. también tiene una
cantidad de descarga de aceite del 90%).
Cuando el espacio en el contenedor cerrado
encima del estator 4 está alargado y L1/(L1+L2) se hace 0,6, la
altura L total se hace igual a la del compresor (100%) rotatorio
cerrado de motor de c.a., pero la cantidad de descarga de aceite se
reduce al 8%.
Por lo tanto, cada dimensión se configura de
forma que 0,3 \leq L1 / (L1 + L2) \leq 0,6 se obtenga en esta
realización. En consecuencia, la altura del compresor C rotatorio
cerrado se puede reducir mucho mientras se mantiene la cantidad de
descarga de aceite desde el contenedor 1 cerrado para que sea igual
que en la técnica anterior, o la cantidad de descarga de aceite
pueda ser prominentemente reducida mientras se mantiene la altura
del compresor rotatorio cerrado para que sea igual a la de la
técnica anterior.
La columna más baja de la figura 8 muestra una
relación de una zona de todo paso (la zona de paso que comunica con
la dirección vertical) X de la parte del estator 4 a la cual la zona
del paso 77 y la separación G se añade respecto de una zona Y
periférica interna de sección trasversal.
Es decir, X = la zona del paso 77 + la zona de
la separación G.
Y = la zona interna de sección transversal del
contenedor 1 cerrado.
La relación de la columna más baja en la figura
8 = X/Y x 100 (%)
Cuando el espacio en el contenedor 1 cerrado
encima del estator 4 se disminuye para reducir la relación de toda
la altura L a 77%, la cantidad de descarga de aceite se hace igual o
menor que (menor que la del motor de c.a.) que en la técnica
anterior si la relación antes descrita no es inferior a 3,8%. Por lo
tanto, la relación antes mencionada está configurada para que no
sea inferior a 3,8% en la presente realización.
En particular, el área de paso de la separación
G se ajusta más grande que la del paso 77, y el área de la
separación G es 266,44 mm^{2} mientras que el área del paso es
246,0 mm^{2} en el ejemplo de la figura 2.
Aquí, la figura 9 muestra otra realización del
rotador 5. En este caso, orificios 84 pasantes se abren paso a
través del núcleo 26 de rotador y los miembros 66 y 67 borde en la
dirección vertical están formados en el núcleo 26 de rotador en
posiciones que se corresponden con las partes superior de los
orificios 83 de descarga del amortiguador 119 de copa. En
consecuencia, como el gas descargado desde los orificios 83 de
descarga fluye suavemente en los orificios 61 a 64 pasantes como se
indica por las flechas en la figura 9 y se mueve hacia arriba, la
velocidad del flujo de gas se puede reducir más, mejorando por lo
tanto, el aislamiento de gas.
Adicionalmente, las figuras 10 y 11 muestran
otra realización del estator 4. En este caso, las muescas 76
formadas en seis posiciones sobre la superficie periférica externa
del núcleo 74 de estator tiene una forma de sección en curva que se
estrecha sobre el lado periférico externo del estator 4 y tiene una
forma cóncava que el lado interno están elípticamente ensanchado.
La superficie periférica externa del núcleo 74 de estator además de
la parte curva, está configurada para entrar en contacto con la
pared interna de la sección 1B carcasa del contenedor 1
cerrado.
Por lo tanto, como el paso 77 que tiene la forma
en sección que es estrecha sobre el lado periférico externo del
estator 4 y ancho sobre el lado interno está formada en la muesca
76, la zona de contacto del estator 4 y del contenedor 1 cerrado se
pueden alargar mientras se asegura que la zona grande del paso 77 de
retorno de aceite. En particular, como la zona de la parte que no
contacta en una posición también se puede reducir, un inconveniente
como éste es que el contenedor 1 cerrado se curva hacia dentro se
puede evitar.
Es de destacar que el aceite fluye suavemente
descendentemente sobre la pared interna ya que el paso 77 se
comunica con la pared interna de la parte 1B carcasa.
La figura 12 muestra otra realización del
contenedor C cerrado de acuerdo con la presente invención. En este
caso, una tubería 21 en derivación está dispuesta hasta el lado
exterior del contenedor 1 cerrado, y esta tubería 21 en derivación
conecta el orificio 79 pasantes con el espacio en el contenedor 1
cerrado por debajo del motor 2 eléctrico. En consecuencia, el gas
descargado al amortiguador 20 de copa también fluye en el tubo 21
en derivación y escapa por la salida de extremo superior hasta el
lado inferior del motor 2 eléctrico en dirección horizontal. Es de
destacar que, en el dibujo, números de referencia análogos indican
piezas similares a aquellas en la figura 1 y la relación
dimensional entre L1 y L2 es establece similar a la figura 1.
Sin embargo, además de la figura 1, suponiendo
que la altura del volumen del núcleo 74 de estator del estator 4 es
SH y la distancia desde el núcleo 74 de estator hasta el borde
inferior (indicado por 1BB) de la parte 1B capuchón de extremo es T
en este caso, cada dimensión, se ajusta para conseguir la expresión
siguiente.
0,15 < T/SH
<
0,5
Aquí, como un cierto número de partes ranuras
del motor de arrollamiento concentrado de polo magnético es
pequeño, el par de lengüeta es alto y la vibración del motor también
es grande. La vibración del motor se transmite al contenedor 1
cerrado y se propaga al exterior ya que el ruido y la vibración del
contenedor 1 cerrado se hace mayor a medida que la distancia T
desde el núcleo 74 de estator hasta el borde 1BB inferior de la
parte 1BB de capuchón de extremo se hace mayor.
Este estado se muestra en la figura 13. Es
decir, se sobre entiende que el nivel de presión sonoro se aumenta
cuando la distancia T se hace mayor y T / SH =1 se obtiene. Por lo
tanto, la configuración del intervalo de la dimensión de esta
realización puede suprimir la vibración del contenedor 1 cerrado y
reducir el ruido. Aunque hay un procedimiento para aumentar la
altura de la parte 1B capucha de extremo con el fin de reducir el
ruido, esto no se puede suponer ya que la altura del compresor C
rotatorio cerrado se aumenta desfavorablemente.
El límite inferior 0,15 se determina en el
intervalo práctico estructural. Además, esta relación estructural
se puede aplicar de forma natural a la realización mostrada en la
figura 1.
De acuerdo con la presente invención descrita en
lo que antecede, en el compresor rotatorio cerrado para acomodar el
elemento eléctrico y el elemento de compresión rotatorio accionado
por el árbol rotatorio conectado al elemento eléctrico en el
contenedor cerrado, como el elemento eléctrico está constituido por
el motor del modo arrollamiento concentrado de polo magnético que
comprende: el estator fijado a la pared interna del contenedor
cerrado; el rotador soportado rotablemente por el árbol de rotación
sobre el lado interno del estator; el núcleo de estator que
constituye el estator; una pluralidad de las partes lengüeta y
partes ranura formadas en el núcleo de estator; y el arrollamiento
de estator directamente enrollado alrededor de las correspondientes
partes lengüeta utilizando las partes ranura, adoptando este motor
del tipo arrollamiento concentrado de polo magnético puede reducir
la dimensión de la parte sobresaliente del arrollamiento de estator
desde el núcleo de estator, obteniendo de este modo, el efecto de
separación excelente de aceite.
En consecuencia, el gran espacio para la
separación del aceite no se tiene que asegurar en el contenedor
cerrado, y tanto la reducción de tamaño del propio elemento
eléctrico como la reducción del tamaño general del compresor
rotatorio cerrado se pueden lograr.
En particular, en los casos en los que el
elemento de compresión rotatorio se acomoda sobre la parte inferior
en el contenedor cerrado; el elemento eléctrico está dispuesto por
encima del elemento conformador; la tubería de descarga está fijada
en la pared superior del contenedor cerrado; la distancia desde el
extremo superior del arrollamiento de estator del elemento
eléctrico hasta la superficie inferior de la pared superior es L1 y
la dimensión vertical del estator del elemento eléctrico es L2, lo
siguiente se puede conseguir cuando cada dimensión se establece
para satisfacer la expresión mostrada debajo.
0,3 \leq
L1/(L1+L2) \leq
0,6
\newpage
La altura del compresor rotatorio cerrado se
puede reducir mucho mientras se mantiene la cantidad de descarga de
aceite desde el contenedor cerrado para que sea igual a la de la
técnica anterior, o la cantidad de descarga de aceite se puede
reducir mucho mientras se mantiene la altura del compresor rotatorio
cerrado para que sea igual a la de la técnica anterior.
Además, el rotador comprende el núcleo
rotatorio, las partes cóncavas formadas entre la superficie
periférica externa del núcleo rotatorio en la dirección vertical y
los miembros de borde fijados tanto a los bordes superior como
inferior del núcleo rotatorio, y las partes muesca están formadas en
los miembros borde en posiciones que se corresponden con las partes
cóncavas del núcleo rotatorio. Los miembros borde, por ello, no
interfieren con el gas que se mueve hacia arriba en las partes
cóncavas del núcleo rotatorio, y la velocidad de flujo de gas se
puede reducir para mejorar el aislamiento del aceite.
Además, como los orificios de descarga formados
en los amortiguadores de copa del elemento de compresión rotatorio
están dotados y los orificios pasantes que se extienden tanto hasta
los bordes superior e inferior del rotador están formados en
posiciones que se corresponden con las partes superiores de los
orificios de descarga, el gas descargado desde los orificios de
descarga puede fluir suavemente en los orificios pasantes del
rotador para moverse hacia arriba. Esto puede reducir más la
velocidad de flujo de gas para mejora el aislamiento de aceite.
Además, una pluralidad de pasos cóncavos que se
extienden hasta los bordes superior e inferior están formados sobre
la superficie periférica externa del estator a intervalos
predeterminados, cada paso tiene una forma de sección transversal
tal que es estrecha en el lado periférico externo del estator y
ancho en el lado interno, y la superficie periférica externa de
otras partes diferentes de cada paso está en contacto con la pared
interna del contenedor cerrado. De este modo, la zona de contacto
del estator y el contenedor cerrado se pueden alargar mientras se
asegura que el paso de retorno de aceite ancho, y la zona de la
parte que no está en contacto en una posición se reduce para evitar
una inconveniencia tal como deformación del contenedor cerrado.
Adicionalmente, en los casos donde el contenedor
cerrado está formado por la parte carcasa cuyo único extremo que
acomoda el elemento eléctrico y el elemento de compresión rotatorio
está abierto y la parte de capuchón de extremo para cerrar la
abertura de la parte carcasa; la altura del volumen del núcleo de
estator del estator para el elemento eléctrico se determina como
SH; y la distancia desde el núcleo de estator hasta el borde de la
parte capuchón de extremo se determina como T. Lo siguiente se puede
conseguir cuando cada dimensión está configurada a fin de
satisfacer la expresión siguiente:
0,15 < T /
SH <
0,5
Incluso si el par de lengüeta es mayor y se
adopta el motor de tipo arrollamiento concentrado de polo magnético
tiene una tendencia que la vibración se hace grande, la vibración
del propio contenedor cerrado se puede suprimir y el ruido se
reduce.
Además, como la zona de paso en el estator no
está ajustada a menos del 3,8% del área de sección transversal
interna del contenedor cerrado, la cantidad de descarga de aceite se
reduce más.
Claims (6)
1. Un compresor rotatorio cerrado que tiene un
elemento eléctrico y un elemento (3) de compresión rotatorio
accionado por un árbol (6) rotante conectado al mencionado elemento
eléctrico en un contenedor (1) cerrado, caracterizado
porque
el mencionado elemento eléctrico está
constituido por un motor (2) que adopta un modo de arrollamiento
concentrado de polo magnético y que comprende:
un estator (4) fijado a una pared interna del
modo contenedor (1) cerrado;
un rotador (5) soportado rotablemente mediante
el mencionado árbol (6) rotante sobre el lado interno del mencionado
estator (4);
un núcleo (74) de estator que constituye el
mencionado estator (4) y que tiene una pluralidad de partes (75)
lengüeta y partes (78) ranura formadas en el mencionado núcleo (74)
de estator; y un arrollamiento (7) de estator enrollado
directamente alrededor de cada una de las mencionadas partes (75)
lengüeta utilizando las mencionadas partes (78) ranura en cada lado
de la respectiva parte (75) lengüeta,
en el cual el mencionado elemento (3) de
compresión rotatorio está alojado en una parte inferior dentro del
mencionado contenedor (1) cerrado; el mencionado elemento eléctrico
está dispuesto encima del mencionado elemento (3) de compresión
rotatorio; tuberías (22) de descarga están fijadas sobre la pared
superior del mencionado contenedor (1) cerrado; en el cual cuando
una distancia desde el extremo superior del mencionado arrollamiento
(7) de estator del mencionado elemento eléctrico hasta la
superficie inferior de la pared superior del mencionado contenedor
(1) cerrado se denota como L1; y la dimensión vertical del
mencionado arrollamiento (7) de estator del mencionado elemento
eléctrico se denota como L2, el ajuste se hace dentro de un
intervalo de 0,3 \leq L1/(L1+L2) \leq 0,6;
en el cual una pluralidad de pasos cóncavos que
se extienden hasta los bordes superior e inferior están formados
sobre la superficie periférica externa del mencionado estator (4) a
intervalos predeterminados, estando formada una forma de sección
transversal de cada paso a fin de ser estrecha en el lado periférico
externo del mencionado estator (4) y ancha en el lado interno,
estando la superficie periférica externa de una parte diferente de
cada paso en contacto con la pared interna del mencionado contenedor
(1) cerrado.
2. El compresor rotatorio cerrado según la
reivindicación 1, en el cual el mencionado rotador (5) incluye: un
núcleo (26) de rotador; partes (32-35) cóncavas
formadas entre la superficie periférica externa del mencionado
núcleo (26) de rotador en la dirección vertical; y miembros (66, 67)
de borde fijados a las superficies de extremo superior e inferior
del mencionado núcleo (26) de rotador, partes (81) muesca estando
formadas a los mencionados miembros (66, 67) de borde en posiciones
correspondientes a las mencionadas posiciones cóncavas
(32-35) del mencionado núcleo (26) de rotador.
3. El compresor rotatorio cerrado según las
reivindicaciones 1 ó 2, que comprende, además, orificios (83) de
descarga formados en un amortiguador (19) de copa del mencionado
elemento (3) de compresión rotatorio, estando formados orificios
pasantes que se extienden hasta extremos superior e inferior del
mencionado rotador (5) en posiciones que se corresponden con las
partes superiores de los mencionados orificios (83) de descarga del
mencionado rotador (5).
4. El compresor rotatorio cerrado según la
reivindicación 1, en el cual el mencionado contenedor (1) cerrado
incluye una parte (1A) carcasa que tiene un extremo que acomoda el
mencionado elemento eléctrico y el mencionado elemento (3) de
compresión rotatorio estando abierto en una parte (1B) capucha de
extremo para cerrar la mencionada abertura de la mencionada parte
(1A) carcasa, y asumir que un grosor de volumen del mencionado
núcleo (74) de estator del mencionado estator (4) del mencionado
elemento eléctrico es SH, y una distancia desde el mencionado
núcleo (74) de estator hasta el borde del mencionado capuchón (1B)
de extremo es T, haciéndose ajustes dentro de un intervalo de 0,15
< T/SH < 0,5.
5. El compresor rotatorio cerrado según la
reivindicación 1, en el cual una zona de paso en el mencionado
estator (4) se ajusta para que no sea inferior al 3,8% de un área de
sección transversal interna del mencionado contenedor (1)
cerrado.
6. El compresor rotatorio cerrado según la
reivindicación 5, en el cual una zona de una separación en el
mencionado estator (4) se ajusta para que sea mayor que una zona de
un paso entre el mencionado estator (4) y el mencionado contenedor
(1) cerrado.
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