ES2315293T3 - Compresor de tornillos. - Google Patents
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Abstract
Un compresor de tornillos que comprende: una carcasa (20) que se reparte en una primera cámara (71) y una segunda cámara (72) opuestas entre sí; una sección de compresión de tipo tornillo (21) situada en una primera cámara (71); una sección del motor (22) situada en la segunda cámara (72) y que tiene un motor (23) para accionar la sección de compresión (21); un pasaje de gas (45) definido en la primera cámara (71) y que permite que fluya un gas desde una entrada (41) sólo a través de la sección de compresión (21) hasta una salida (42); y un eje principal (25) al que se fijan un rotor (27) de la sección del motor (22) y un tornillo (26) de la sección de compresión (21), caracterizado porque el eje principal (25) se soporta en tres puntos mediante los cojinetes (32, 31, 33) proporcionados en tres sitios, respectivamente de (i) una parte final de la sección del motor (22), (ii) una parte final de la sección de compresión (21) y (iii) una parte entre la sección del motor (22) y la sección de compresión (21).
Description
Compresor de tornillos.
La presente invención se refiere a un compresor
de tornillos para comprimir un gas tal como un refrigerante.
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Los compresores de tornillos de tipo
semi-cerrado se han usado mucho recientemente. Este
compresor de tornillos de tipo semi-cerrado se
construye de manera que una sección del motor y una sección de
compresión se sitúan en una carcasa, con un eje del motor de la
sección del motor y un eje tornillo de la sección de compresión
provistos como una unidad integral, en la que el refrigerante se
aspira hacia una sección de compresión a través de la sección del
motor.
No obstante, en este compresor de tornillos de
tipo semi-cerrado, ya que el refrigerante se aspira
hacia una sección de compresión a través de la sección del motor,
el motor calienta el refrigerante, causando un problema de
deterioro de eficacia.
Por lo tanto, dicho compresor de tornillos de
tipo abierto tal como se muestra en la Figura 2 se revisa. Este
ensamblaje de compresor de tornillos de tipo abierto se construye de
manera que un motor 2 y un compresor de tornillos 3 se montan sobre
un lecho de gran tamaño 1, mientras que un eje 2a del motor 2 y un
eje 3a del compresor de tornillos 3 se acoplan entre sí con un
acoplamiento 5.
No obstante, en este compresor de tornillos de
tipo abierto, ya que el motor 2 y el compresor de tornillos 3 se
proporcionan como unidades completamente separadas, el lecho de gran
tamaño 1 y el acoplamiento 5 están implicados mientras que la
alineación entre el eje 2a del motor 2 y el eje 3a del compresor de
tornillos 3 necesitan horas de mano de obra, provocando así un
problema de costes bastante altos.
El documento JP 56165790 describe un compresor
de tornillos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación
1.
\vskip1.000000\baselineskip
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un compresor de tornillos que comprende: una carcasa
que está dividida internamente en una primera cámara y una segunda
cámara opuestas entre sí; una sección de compresión de tipo
tornillo situada en la primera cámara; una sección del motor situada
en la segunda cámara y que tiene un motor para accionar la sección
de compresión; un pasaje de gas definido en la primera cámara y que
permite que el gas fluya desde una entrada sólo a través de la
sección de compresión hasta una salida; y un eje principal al que
se fijan un rotor de la sección del motor y un tornillo de la
sección de compresión, caracterizado porque el eje principal está
soportado en tres puntos mediante cojinetes proporcionados en tres
sitios, respectivamente de (i) una parte final de la sección del
motor, (ii) una parte final de la sección de compresión y (iii) una
parte entre la sección del motor y la sección de compresión.
En este compresor de tornillos, ya que la
sección de compresión y la sección del motor se sitúan dentro de la
carcasa, la carcasa actúa como un lecho, eliminando la necesidad del
lecho. Además, ya que ambos el rotor de la sección del motor y el
tornillo de la sección de compresión se fijan a un eje principal, la
necesidad de acoplamiento de la técnica anterior se elimina, de
manera que se elimina la hora de mano de obra de alineación. Como
consecuencia, este compresor de tornillos puede fabricarse con bajo
coste y puede instalarse sencillamente.
Además, como el pasaje de gas pasa solamente a
través de la sección de compresión y no a través de la sección del
motor, el motor de la sección del motor nunca calienta el gas. Como
consecuencia, este compresor de tornillos tiene una buena eficacia
de compresión.
Lo que es más, como el eje principal se soporta
en tres puntos mediante cojinetes proporcionados en los tres
puntos, el número de cojinetes de bolas implicados se reduce y se
facilita también el ensamblaje. Como consecuencia, este compresor
de tornillos se puede fabricar con bajo coste.
En una realización, se proporciona un pasaje de
aire de refrigeración del motor en la carcasa y el aire impulsado
por un ventilador accionado por un motor de la sección del motor
pasa a través del pasaje de aire de refrigeración del motor.
De acuerdo con esta realización, el aire
impulsado por el ventilador pasa a través del pasaje de aire de
refrigeración del motor para refrigerar el motor. Como
consecuencia, se evita que se eleve la temperatura de los
serpentines del motor.
En otra realización, el compresor de tornillos
comprende adicionalmente un pasaje de aire de refrigeración del
motor definido en la segunda cámara y que permite pasar el aire
desde una entrada sólo a través de la sección del motor hasta una
salida, en el que el pasaje de gas y el pasaje de aire de
refrigeración del motor son independientes entre sí.
De acuerdo con el compresor de tornillos de esta
realización, como la sección de compresión y la sección del motor
se sitúan en la primera cámara y en la segunda cámara,
respectivamente, definidas en la carcasa, la carcasa actúa como un
lecho, eliminando la necesidad del lecho. También, como ambos el
rotor de la sección del motor y el tornillo de la sección de
compresión se fijan a un eje principal, la necesidad de acoplamiento
de la técnica anterior se elimina, de manera que se elimina la hora
de mano de obra de alineación. Como consecuencia, este compresor de
tornillos puede fabricarse con bajo coste y puede instalarse de
forma sencilla.
Una realización comprende adicionalmente un
ventilador accionado por el motor proporcionado en las proximidades
de la entrada del pasaje de aire de refrigeración del motor, en el
que el aire impulsado por el ventilador puede fluir hasta el pasaje
de aire de refrigeración del motor.
De acuerdo con esta realización, el aire
impulsado por el ventilador pasa a través del pasaje de aire de
refrigeración del motor para refrigerar el motor. Como
consecuencia, se evita que se eleve la temperatura de los
serpentines del motor.
En una realización, el tornillo de la sección de
compresión es un solo tornillo.
\vskip1.000000\baselineskip
Para permitir un mejor entendimiento de la
presente invención, y para mostrar cómo la misma puede llevarse a
efecto, se hará referencia ahora, a modo de ejemplo únicamente, a
los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista en corte de un
compresor de tornillos de acuerdo con una realización de la
invención; y
La Figura 2 es una vista frontal de un
ensamblaje de compresor de tornillos de acuerdo con la técnica
anterior.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación en este documento, la presente
invención se describe en detalle mediante una realización de la
misma ilustrada en los dibujos adjuntos.
Como se muestra en la Figura 1, este compresor
de tornillos tiene una carcasa 20 dividida por una pared de
división 70 en una primera cámara 71, y una segunda cámara 72
opuestas entre sí. Una sección de compresión 21 se sitúa en esta
primera cámara 71, y una sección del motor 22 se sitúa en la segunda
cámara 72, respectivamente. En la sección de compresión 21, un
tornillo 26 fijado a una parte final de un eje principal 25 se
ajusta rotatoriamente en un cilindro 24 formado integralmente con
la carcasa 20. Un rotor 27 de un motor 23 en la sección del motor
22 se fija a la otra parte final del eje principal 25. Es decir, el
eje principal 25 al cual se fija el rotor 27 tiene una parte axial
prolongada, fijándose el tornillo 26 a esta parte prolongada. Un
estator 28 del motor 23 se fija a la carcasa 20.
El eje principal 25 se soporta en tres puntos de
ambos extremos y un centro de los mismos. Más específicamente, un
lado final externo del tornillo 26 del eje principal 25 se soporta
mediante un cojinete de bolas 31, un lado final externo del rotor
27 del motor 23 del eje principal 25 se soporta mediante un cojinete
de bolas 32, y el eje principal 25 se soporta mediante un cojinete
de bolas 33 entre la sección del motor 22 y la sección de
compresión 21.
Además, la primera cámara 71 de la carcasa 20
incluye una entrada 41 y una salida 42, así como un pasaje de
refrigerante 45 que actúa como un pasaje de gas para comunicar la
entrada 41 y la salida 42 entre sí. Este pasaje de refrigerante 45
pasa sólo a través de la sección de compresión 21, y no a través de
la sección del motor 22, haciendo que el gas refrigerante fluya
como se muestra mediante la flechas G.
Además, un ventilador 51 se fija a la parte
final del eje principal 25 sobre el lado de la sección del motor
22. En la segunda cámara 72 de la carcasa 20, un pasaje de aire de
refrigeración del motor 54 se forma de manera que se extiende desde
una entrada 52 hasta una salida 53, de forma que el aire
refrigerante impulsado por el ventilador 51 localizado cerca de la
entrada 52 fluye como se muestra mediante una flecha W, refrigerando
de este modo el motor 23. El pasaje de refrigerante 45 y el pasaje
de aire de refrigeración del motor 54 son independientes el uno de
otro. Debe observarse que la referencia numérica 61 indica una
válvula distribuidora.
En esta constitución, a medida que gira el eje
principal 25, el gas refrigerante se comprime entre el cilindro 24
y el tornillo 26 en la sección de compresión 21, fluyendo a través
del pasaje de refrigerante 45 como se muestra mediante la flecha G
en la Figura 1. En esta operación, como el pasaje de refrigerante 45
pasa sólo a través de la sección de compresión 21 y no a través de
la sección del motor 22, el motor 23 de la sección del motor 22
nunca calienta el gas refrigerante. Como consecuencia, este
compresor de tornillos tiene una buena eficacia de compresión.
También, el aire impulsado por el ventilador 51
accionado por el motor 23 pasa a través del pasaje de aire de
refrigeración del motor 54 como se muestra mediante la flecha W,
refrigerando así el rotor 27 y el estator 28 del motor 23. Como
consecuencia, se puede evitar que se eleve la temperatura de los
cojinetes del rotor 27 y el estator 28 del motor 23, de modo que
puede mejorarse su fiabilidad.
En este compresor de tornillos, como la sección
de compresión 21 y la sección del motor 22 se sitúan en la carcasa
20, la propia carcasa 20 actúa como un lecho, eliminando la
necesidad de un lecho.
Adicionalmente, como ambos el rotor 27 del motor
23 y el tornillo 26 de la sección de compresión 21 se fijan a un
eje principal 25, se elimina la necesidad de acoplamiento, de manera
que se elimina la hora de mano de obra de alineación. Como
consecuencia, este compresor de tornillos puede fabricarse con bajo
coste y puede instalarse de forma sencilla.
Adicionalmente, como el eje principal 25 se
soporta en tres puntos mediante un total de tres cojinetes de
bolas, ambos cojinetes de bolas extremos 31, 32 y el cojinete de
bolas central 33, el número necesario de cojinetes de bolas puede
reducirse y también se facilita el ensamblaje, comparado con el caso
convencional de soporte de cuatro puntos. Como consecuencia, este
compresor de tornillos se puede fabricar con bajo coste.
Mientras que la realización anterior se ha
ejemplificado mediante un solo compresor de tornillos, la presente
invención se puede aplicar también a compresores de doble tornillo.
En el caso de un compresor de doble tornillo, aunque se empleen dos
ejes principales, el caso es el mismo ya que ambos rotor y tornillo
se fijan a cada eje.
También, aunque el tornillo 26 se proporciona
por separado del eje principal 25 se fija a este eje principal 25
en la realización anterior, el tornillo puede formarse también
integralmente con el eje principal. En este caso también, se
describe en este documento que el tornillo se fija al eje
principal.
A pesar de que el eje principal 25 se soporta
mediante cojinetes de bolas 31, 32, 33 en la realización anterior,
el eje principal 25 puede soportarse mediante cojinetes lisos.
Adicionalmente, aunque el compresor de tornillos
de la realización anterior se usa para comprimir el refrigerante,
el compresor de tornillos de la presente invención puede usarse para
la compresión de gases tales como aire, oxígeno y nitrógeno sin
limitarse a refrigerantes.
Como resulta evidente a partir de la descripción
anterior, como la sección de compresión y la sección del motor se
sitúan dentro de la carcasa, la carcasa actúa como un lecho,
eliminando la necesidad de un lecho. Además, ya que ambos el rotor
de la sección del motor y el tornillo de la sección de compresión se
fijan a un eje principal, la necesidad de acoplamiento de la
técnica anterior se elimina, de manera que se elimina la hora de
mano de obra de alineación. Como consecuencia, este compresor de
tornillos puede fabricarse con bajo coste y puede instalarse de
forma sencilla.
También, de acuerdo con el compresor de
tornillos de una realización, como el pasaje de gas pasa sólo a
través de la sección de compresión y no a través de la sección del
motor, el motor de la sección del motor nunca calienta el gas. Como
consecuencia, este compresor de tornillos tiene una buena eficacia
de compresión.
También, de acuerdo con el compresor de
tornillos de una realización, como el eje principal se soporta en
tres puntos mediante cojinetes proporcionados en tres sitios,
reduciéndose el número de cojinetes de bolas implicados y se
facilita también el ensamblaje. Como consecuencia, este compresor de
tornillos se puede fabricar con bajo coste.
También, de acuerdo con el compresor de
tornillos de una realización, como el aire impulsado por el
ventilador accionado por el motor pasa a través del pasaje de aire
de refrigeración del motor para refrigerar el motor, se puede
evitar que se eleve la temperatura de los serpentines del rotor y
del estator del motor, de manera que se mejora la fiabilidad del
motor.
Una ventaja de la presente invención es
proporcionar un compresor de tornillos en el que se eliminan las
necesidades del lecho y del acoplamiento, por lo tanto se elimina
también la necesidad de alineación, y además en la que el motor no
calienta el gas.
Claims (5)
1. Un compresor de tornillos que comprende:
una carcasa (20) que se reparte en una primera
cámara (71) y una segunda cámara (72) opuestas entre sí;
una sección de compresión de tipo tornillo (21)
situada en una primera cámara (71);
una sección del motor (22) situada en la segunda
cámara (72) y que tiene un motor (23) para accionar la sección de
compresión (21);
un pasaje de gas (45) definido en la primera
cámara (71) y que permite que fluya un gas desde una entrada (41)
sólo a través de la sección de compresión (21) hasta una salida
(42); y
un eje principal (25) al que se fijan un rotor
(27) de la sección del motor (22) y un tornillo (26) de la sección
de compresión (21),
caracterizado porque
el eje principal (25) se soporta en tres puntos
mediante los cojinetes (32, 31, 33) proporcionados en tres sitios,
respectivamente de (i) una parte final de la sección del motor (22),
(ii) una parte final de la sección de compresión (21) y (iii) una
parte entre la sección del motor (22) y la sección de compresión
(21).
2. El compresor de tornillos de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que un pasaje de aire de refrigeración del
motor (54) se proporciona en la carcasa (20) y el aire impulsado por
un ventilador (51) que está accionado por un motor (23) de la
sección del motor (22) pasa a través del pasaje de aire de
refrigeración del motor (54).
3. El compresor de tornillos de acuerdo con la
reivindicación 1, que comprende adicionalmente:
un pasaje de aire de refrigeración del motor
(54) definido en la segunda cámara (72) y que permite que pase el
aire desde una entrada (52) sólo a través de la sección del motor
(22) hasta una salida (53), en el que
el pasaje de gas (45) y el pasaje de aire de
refrigeración del motor (54) son independientes uno de otro.
4. El compresor de tornillos de acuerdo con la
reivindicación 3, que comprende adicionalmente un ventilador (51)
accionado por el motor (23) que se proporciona en las proximidades
de la entrada (52) del pasaje de aire de refrigeración del motor
(54), en el que el aire impulsado por el ventilador (51) puede fluir
hasta el pasaje de aire de refrigeración del motor (54).
5. El compresor de tornillos de acuerdo con la
reivindicación 3 o 4, en el que el tornillo (26) de la sección de
compresión (21) es un solo tornillo.
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