ES2338077T3 - Dispositivo de transferencia de energia de fluido. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo giratorio (10) de transferencia de energía de fluido, provisto de cámaras, que comprende: (a) un alojamiento (11) que comprende: (1) una parte cilíndrica (12) que tiene un ánima (18) formada en ella; (2) una placa de extremidad (14) que tiene un paso de entrada y un paso de salida; (b) un rotor exterior (20) con un perfil de engranaje hembra que gira en dicha ánima (18) de dicha parte cilíndrica (12) de dicho alojamiento (11) y que comprende: (1) una parte radial (22); (2) un perfil de engranaje hembra (21) formado en dicha parte radial (22); (3) un primer extremo (24) que cubre dicho perfil de engranaje hembra (21), y (4) un segundo extremo (26) que bordea dicho perfil de engranaje hembra (21); (c) un rotor interior (40) con un perfil de engranaje macho (41) en aplicación operativa con dicho rotor exterior (20); y (d) al menos un rotor seleccionado (20, 40) de entre dicho rotor interior (40) y dicho rotor exterior (20) que tiene un cubo coaxial (28, 42) que se extiende normalmente desde dicho rotor (20, 40) estando montado dicho cubo (28, 42) en dicho alojamiento (11) con un conjunto de apoyo (38, 51) caracterizado porque el conjunto de apoyo comprende un par de apoyos de elemento rodante cargados previamente estableciendo los apoyos el eje rotacional de dicho rotor seleccionado (20, 40), y la posición axial de dicho rotor seleccionado (20, 40) y manteniendo una separación fija de dicho rotor seleccionado (20, 40) con al menos una superficie de dicho alojamiento (11) y dicho otro rotor (20, 40).
Description
Dispositivo de transferencia de energía de
fluido.
El presente invento se refiere a dispositivos de
transferencia de energía que funcionan basándose en el principio
del desplazamiento de fluido mediante ruedas dentadas trocoidales
engranadas y, más particularmente a la reducción de fuerzas de
fricción en tales sistemas.
Las bombas y motores de desplazamiento de fluido
de engranaje trocoidal son bien conocidos en la técnica. En
general, un rotor macho interior lobulado, montado excéntricamente,
interactúa con un rotor hembra exterior lobulado correspondiente en
una cámara en la que ajustan estrechamente formada en un alojamiento
con un ánima cilíndrica y dos placas de extremidad. El rotor
interior montado excéntricamente tiene un número establecido de
lóbulos o dientes y coopera con un rotor exterior lobulado que lo
rodea, es decir, una rueda dentada anular, con un lóbulo o un
diente adicional al rotor interior. El rotor exterior está contenido
dentro del recinto cilíndrico con un ajuste estrecho.
El rotor interior está, típicamente, asegurado a
un árbol de accionamiento y, cuando gira sobre el árbol de
accionamiento, avanza en el espacio de un diente por revolución con
relación al rotor exterior. El rotor exterior está retenido
giratoriamente en un alojamiento, excéntrico respecto al rotor
interior, y engrana con el rotor interior en un lado. Cuando los
rotores interior y exterior giran desde su punto de engrane, el
espacio entre los dientes de los rotores interior y exterior
aumenta gradualmente de tamaño en los primeros ciento ochenta
grados de rotación del rotor interior creando un espacio en
expansión. Durante la última mitad de la revolución del rotor
interior, el espacio entre los rotores interior y exterior disminuye
de tamaño a medida que los dientes engranan.
Cuando el dispositivo está funcionando como una
bomba, el fluido que ha de ser bombeado es extraído desde un puerto
de entrada al espacio de expansión como resultado del vacío creado
en el espacio como resultado de su expansión. Después de alcanzar
un punto de volumen máximo, el espacio entre los rotores interior y
exterior comienza a disminuir de volumen. Después de que se haya
alcanzado la presión suficiente debido al volumen descendente, el
espacio descendente es abierto a un puerto de salida y el fluido
forzado desde el dispositivo. Los puertos de entrada y salida están
aislados entre sí por el alojamiento y los rotores interior y
exterior.
Un problema significativo con tales dispositivos
son las pérdidas de eficiencia y el desgaste de ciertas piezas
debido a la fricción entre las distintas piezas móviles de la
configuración. Tal pérdida de eficiencia puede ser especialmente
severa cuando el dispositivo es usado como un motor en vez de como
una bomba.
Para eliminar las pérdidas por fricción,
diferentes inventores tales como Lusztig (documento US 3.910.732),
Kilmer (documento US 3.905.727) y Specht (documento US 4.492.539)
han usado apoyos de elementos rodantes. Sin embargo, tales apoyos
han sido usados principalmente para controlar las pérdidas por
fricción entre el árbol de accionamiento y el alojamiento del
dispositivo en lugar del mecanismo interno del propio
dispositivo.
Minto y col. (documento US 3.750.393) usa el
dispositivo como un motor (motor principal) proporcionando vapor a
presión elevada a las cámaras lo que causa su expansión y la
rotación asociada del árbol del rotor interior. Al alcanzar la
máxima expansión de la cámara, un puerto de escape lleva hacia
afuera el vapor expandido. Minto reconoce que la vinculación entre
la superficie radial exterior del engranaje exterior giratorio y el
recinto cilíndrico de ajuste estrecho debido a diferencias de
presión entre las caras interior y exterior del elemento de rotor
exterior es un problema. Para obviar el efecto de las fuerzas
hidráulicas radiales desequilibradas sobre el rotor exterior, Minto
propone el uso de pasos radiales en una de las placas de extremidad
que se extienden radialmente hacia afuera desde los puertos de
entrada y salida a la superficie cilíndrica interior del recinto
cilíndrico. Estos pasos radiales comunican entonces con una ranura
longitudinal formada en la superficie interior del recinto
cilíndrico.
Con el fin de mejorar la eficiencia a través de
la fricción y la reducción del desgaste cuando el dispositivo es
usado como una bomba, Dominique y col., (documento US 4.747.744) han
hecho modificaciones al dispositivo que reducen o minimizan las
fuerzas de fricción. Sin embargo, Dominique también se ha dado
cuenta de que uno de los problemas con este tipo de dispositivo es
la fuga de derivación entre los puertos de entrada y salida del
dispositivo. Es decir, el fluido operativo fluye directamente desde
los puertos de entrada al de salida sin entrar en las cámaras de
expansión y contracción del dispositivo. Para reducir las fugas por
derivación, Dominique fuerza los rotores interior y exterior del
dispositivo a contacto íntimo con la placa de extremidad que
contiene los puertos de entrada y salida usando varios mecanismos
incluyendo resortes, fluidos a presión, campos magnéticos, o
protuberancias esféricas. Desgraciadamente esto puede conducir al
contacto de los rotores con la placa de extremidad y a esperar
pérdidas por fricción elevadas y pérdida de eficiencia. Aunque tales
pérdidas no son un factor de diseño fundamental cuando el
dispositivo es usado como una bomba, es de mayor relieve cuando se
usa el dispositivo como un motor. Tales pérdidas por fricción pueden
ser aquí un perjuicio importante para la eficiencia del motor.
Además de pérdidas por fricción, el diseño
básico del dispositivo causa el desgaste de los perfiles de
engranaje, especialmente en las coronas del lóbulo del engranaje lo
que da como resultado una degradación en la capacidad de cierre
hermético de cámara a cámara. Para un buen cierre hermético de
cámara a cámara, una holgura de perfil de engranaje típica es del
orden de 0,05 mm. Para proporcionar un apoyo de apoyo hidrodinámico
entre la superficie radial exterior del rotor exterior y la
superficie radial interior del alojamiento de contención, se
necesita una holgura correspondiente de aproximadamente
0,1-0,2 mm. Durante el funcionamiento, pequeñas
excentricidades del eje del rotor exterior ocasionan el contacto de
las coronas de los lóbulos de rotor interior y exterior cuando
pasan una con relación a la otra dando como resultado el desgaste de
las coronas de los lóbulos del engranaje y la degradación de la
capacidad de cierre hermético de cámara a cámara.
El documento GB 871.822 se refiere a
perfeccionamientos en compresores giratorios o relacionados con
ellos. El compresor giratorio del documento GB 871.822 tiene
pistones giratorios sobresalientes montando excéntricamente uno en
otro, de los que el interior es accionado directamente desde el
exterior y en el que preferiblemente el medio de accionamiento
gaseoso es conducido hacia dentro o hacia fuera a través de una
abertura libre lateralmente entre los pistones. El radio de las
coronas de los dientes del pistón interior tiene un radio entre el
1% y el 3% del diámetro del pistón giratorio interior. Los pistones
giratorios comprenden cubos coaxiales que se extienden normalmente
desde los pistones, estando montados los cubos en un alojamiento con
un conjunto de apoyos que comprende un par de apoyos de elementos
rodantes.
El documento GB 233.423 se refiere a una bomba
giratoria o similar en la que los engranajes, tanto interior como
exterior, tienen las superficies de aplicación de los dientes de
cada engranaje formadas en curvas epicicloidales e hipocicloidales
continuas y completas.
El compresor de rueda dentada del documento DE
547.826 C tiene dos rotores que están dispuestos excéntricamente
entre sí y conectados por un engranaje. El compresor de pistón
giratorio del documento GB 928.239 tiene pistones giratorios
establecidos excéntricamente uno dentro del otro y que engranan
entre sí. A partir del documento DE 1.136.576, es conocida una
máquina de pistón giratorio con dos ruedas dentadas que giran con
aplicación interior, y el documento US 2.753.810 se refiere a una
bomba o motor con rotores dentados interior y exterior en relación
de engrane excéntrico.
Así es un objeto de este invento proporcionar un
dispositivo de engranaje trocoidal de eficiencia mecánica
elevada.
Es otro objeto de este invento proporcionar un
dispositivo de engranaje trocoidal con pérdidas por fricción
mínimas.
Es un objeto de este invento proporcionar un
dispositivo de engranaje trocoidal con pérdidas por fricción
mecánica mínimas.
Es otro objeto de este invento proporcionar un
dispositivo de engranaje trocoidal con pérdidas por fricción de
fluido mínimas.
Es otro objeto de este invento proporcionar un
dispositivo de conversión de energía mecánicamente simple.
Es un objeto de este invento establecer de modo
preciso los espacios o intersticios entre las superficies móviles
del dispositivo.
Es un objeto de este invento proporcionar un
dispositivo de conversión de energía de bajo coste.
Es un objeto de este invento proporcionar un
dispositivo de alternador/motor acoplado directamente en una unidad
cerrada herméticamente.
Es aun otro objeto de este invento proporcionar
un dispositivo que evite la degradación de sus componentes.
Es otro objeto de este invento proporcionar un
dispositivo con una bomba de condensado integrada para ciclos de
fluido condensado tales como ciclos Rankine.
Es un objeto de este invento proporcionar un
dispositivo para manejar fluidos que se condensan al expandirse o
contraerse.
Es un objeto de este invento proporcionar un
dispositivo que elimina el desgaste de perfiles de ruedas dentadas
del rotor.
Otro objeto de este invento es mantener una
capacidad de cierre hermético elevada de cámara a cámara.
Para satisfacer estos objetos, el presente
invento está dirigido a un dispositivo giratorio de transferencia
de energía de fluido, provisto de cámaras, de la clase denominada
como bombas y motores de engranaje trocoidal de los que el gerotor
es una especie. El dispositivo está contenido en un alojamiento que
tiene una parte cilíndrica con un ánima grande formada en él. Una
placa de extremidad circular está unida a la parte cilíndrica y
tiene un paso de entrada de fluido y un paso de salida de fluido. Un
rotor exterior gira dentro del ánima grande de la parte de
alojamiento cilíndrico. El rotor exterior tiene un ánima formada en
él que deja una parte radial con un borde radial exterior
enfrentado a la superficie radial interior del ánima en el cilindro
del alojamiento. Un perfil de engranaje hembra está formado en el
ánima interior del rotor exterior. Una extremidad cubre el ánima y
el perfil de engranaje hembra del rotor exterior. Una segunda cara
de extremidad opuesta a la extremidad cubierta bordea el perfil de
engranaje hembra. Un rotor interior está contenido dentro del ánima
interior del rotor exterior y tiene un perfil de engranaje macho que
está en aplicación operativa con el perfil de engranaje hembra del
rotor exterior. El perfil de engranaje macho del rotor interior
tiene un diente menos que el perfil de engranaje exterior y un eje
que es excéntrico con el eje del perfil de engranaje de rotor
exterior.
El presente invento muestra un cubo coaxial que
se extiende normalmente desde el extremo que cubre el rotor
exterior o desde una cara del rotor interior. La parte de cubo puede
estar formada como una parte integral del rotor interior o exterior
o como un árbol separado típicamente en aplicación de ajuste forzado
con el rotor interior o exterior. En una de las realizaciones
preferidas, un cubo coaxial se extiende tanto desde la placa de
extremidad del rotor exterior como de una cara del rotor interior.
El cubo en ambos rotores tiene una parte de árbol que está montada
en el alojamiento con un conjunto de apoyo de elemento rodante. El
conjunto de apoyo de elemento rodante tiene al menos un apoyo de
elemento rodante siendo usado el conjunto para establecer el eje
rotacional o la posición axial del rotor con el que está asociado.
Preferiblemente tanto el eje rotacional como la posición axial del
rotor están establecidos con el conjunto de apoyo. Pueden usarse
distintos tipos de apoyos de elemento rodante con el conjunto de
apoyo incluyendo cojinetes de empuje, cojinetes de bolas de carga
radial, y apoyos de elemento rodante cónicos. De acuerdo con el
invento, un par de apoyos de elemento rodante previamente cargados,
por ejemplo, cojinetes de bolas de contacto angular o de ranura
profunda, son usados para establecer tanto el eje rotacional como
la posición axial del rotor asociado.
La característica de establecer de modo preciso
el eje rotacional o la posición axial de un rotor particular con un
conjunto de apoyo tiene la ventaja de mantener una separación fija
del rotor asociado con al menos una superficie del alojamiento o el
otro rotor. Dependiendo de su situación, la separación fija entre la
superficie del rotor y la superficie del alojamiento o la otra
superficie del rotor es establecida a una distancia que es 1) mayor
que la capa límite del fluido operativo usado en el dispositivo con
el fin de minimizar las fuerzas de cizalladura de fluido operativo
o 2) a una distancia que es óptima para a) minimizar la fuga de
derivación i) entre estas cámaras formadas por la aplicación de los
perfiles de engranaje hembra y macho, ii) entre estas cámaras y los
pasos de entrada y salida, y iii) entre los pasos de entrada y
salida y también b) para minimizar las fuerzas de cizalladura del
fluido operativo. En una realización preferida, ambos rotores tienen
cubos que están montados con conjuntos de apoyos en el alojamiento
con el fin de controlar todas las superficies de interconexión
entre cada rotor y su superficie de alojamiento opuesta o entre las
superficies de interconexión de dos superficies de rotor opuestas.
Esto tiene la ventaja de mantener las pérdidas por fricción en el
dispositivo en un mínimo y de permitir que el dispositivo funcione
como un motor de expansión o un compresor de fluido muy
eficiente.
En una configuración que muestra un conjunto de
apoyos de elemento rodante para fijar la posición axial o el eje de
rotación o ambos del rotor exterior, el rotor interior tiene una
parte central provista de un ánima que permite el giro alrededor de
un cubo que se extiende desde la placa de extremidad. La fijación
del eje rotacional del rotor exterior con un conjunto de apoyo
tiene la ventaja de eliminar la necesidad de prever ranuras que
igualan la presión entre las cámaras para impedir fuerzas
hidráulicas radiales desequilibradas que dan como resultado el
contacto de la superficie radial exterior del rotor exterior con el
alojamiento cilíndrico y que atienden a la pérdida por fricción e
incluso al agarrotamiento del rotor y del alojamiento. Otra
característica de esta realización es el uso de un apoyo de elemento
rodante posicionado entre el cubo de la placa de extremidad y la
superficie interior de la parte de ánima central del rotor interior
que tiene la ventaja de reducir sustancialmente las pérdidas por
fricción a partir de la rotación del rotor interior alrededor del
cubo de la placa de extremidad. Esta configuración también muestra
el uso de un conjunto de apoyo, por ejemplo, un cojinete de empuje
tal como un cojinete de empuje de agujas, para mantener una
separación fija mínima entre la cara interior de la placa de
extremidad y la cara de extremidad del rotor interior. Esto tiene
ventaja adicional de eliminar el contacto entre la cara de
extremidad del rotor interior y la placa de extremidad y establecer
la separación fija que es mantenida entre las dos superficies. A
presiones de funcionamiento, fuerzas hidráulicas empujan el rotor
interior a la posición de separación fija mínima manteniendo por
ello también una separación fija entre la cara opuesta del rotor
interior y la cara interior de la extremidad cerrada del rotor
exterior.
El presente invento mantiene la capacidad de
cierre hermético superior de cámara a cámara durante largos período
de uso. En dispositivos de la técnica anterior, el desgaste de la
corona del lóbulo de la rueda dentada ocurre como resultado de la
necesidad de usar una pequeña holgura de perfil de engranaje entre
los perfiles de engranaje del rotor interior y exterior, por
ejemplo, 0,05 mm, con el fin de mantener la capacidad de cierre
hermético de cámara a cámara mientras la holgura requerida entre el
rotor exterior y el alojamiento se necesita que sea varias veces
mayor, por ejemplo, 0,1-0,2 mm, a fin de formar un
apoyo de soporte hidrodinámico. Durante el funcionamiento, pequeñas
excentricidades del eje del rotor exterior causan el contacto de las
coronas del lóbulo de los rotores interior y exterior dando como
resultado el desgaste del lóbulo y la degradación de la capacidad
de cierre hermético de cámara a cámara. La característica de usar
apoyos de elemento rodante para ajustar y mantener los ejes de
ambos rotores dentro de unas pocas milésimas de milímetro 0,005 mm e
incluso menos cuando son usados cargados previamente tiene la
ventaja de eliminar el desgaste sobre las coronas del lóbulo y de
mantener la capacidad de cierre hermético superior de cámara a
cámara durante la vida del dispositivo.
El presente invento es especialmente útil en el
manejo de fluidos de dos fases en motores de expansión y
dispositivos de contracción de fluidos (compresores). Cuando
funciona como un motor, el dispositivo muestra un árbol de salida
que tiene la ventaja de acomodar una bomba de condensado integrada
con las ventajas adicionales de eliminar los cierres herméticos del
árbol de bomba y que atiende a las pérdidas de fluido por cierre
hermético y hace corresponder la capacidad de la bomba y del motor
en ciclos Rankine en los que el caudal de la masa de fluido es el
mismo a través del motor y de la bomba de condensado.
El invento también muestra un conducto de
ventilación desde la cavidad del alojamiento a un puerto de entrada
o salida de presión inferior que tiene la ventaja de controlar la
presión de fluido creada en la cavidad del alojamiento interno
reduciendo por ello las fuerzas de cizalladura del fluido y también
aliviando la tensión sobre la estructura del alojamiento
especialmente cuando es usado como una unidad cerrada herméticamente
con acoplamiento de accionamiento magnético. El invento también
muestra una válvula que regula la presión, tal como una válvula de
estrangulación (automática o manual), para controlar la presión del
fluido operativo en la cavidad del alojamiento. Controlando y
manteniendo una presión positiva en la cavidad del alojamiento, la
fuga de derivación en la interconexión entre el rotor exterior y la
placa de extremidad y la creación de una presión excesiva
atendiendo a grandes pérdidas de energía por la fuerza de
cizalladura del fluido y tensión estructural del alojamiento son
sustancialmente reducidas.
Los anteriores y otros objetos, características
y ventajas del invento resultarán evidentes a partir de la
siguiente exposición en la que una o más realizaciones preferidas
del invento son descritas en detalle e ilustradas en los dibujos
adjuntos. Se ha considerado que a un experto en la técnica pueden
aparecérsele variaciones en los procedimientos, características
estructurales y disposición de partes sin salir del marco del
invento o sacrificar cualquiera de las ventajas del mismo.
La fig. 1 es una vista en perspectiva despiezada
ordenadamente de un dispositivo de engranaje trocoidal
tradicional.
La fig. 2 es una vista de extremidad en sección
de un dispositivo de engranaje trocoidal tradicional con una placa
de extremidad retirada.
La fig. 3 es una vista en sección transversal de
un dispositivo de engranaje trocoidal tradicional tomada a lo largo
de un diámetro del alojamiento cilíndrico.
La fig. 4 es una vista en perspectiva despiezada
ordenadamente del presente invento que ilustra el uso de conjuntos
de apoyo previamente cargados con cubos en ambos rotores interior y
exterior.
La fig. 5 es una vista en sección transversal
del presente invento que ilustra el uso de conjuntos de apoyo
previamente cargados con cubos en ambos rotores interior y exterior
con una ilustración esquemática de un conjunto de bomba de
condensado integrada que usa el árbol del rotor interior como un
árbol de bomba.
La fig. 6 es una vista en sección transversal
del presente invento que ilustra el uso de un conjunto de apoyo
previamente cargado con el cubo sobre el rotor exterior mientras el
rotor interior es dejado flotar sobre un cubo y sobresaliendo el
conjunto de cojinetes de rodillos desde la placa de extremidad del
alojamiento.
La fig. 7 es una vista de extremidad en sección
transversal del presente invento que ilustra los rotores interior y
exterior junto con las configuraciones de puertos de entrada y
salida.
La fig. 8 es una vista en sección transversal
del presente invento que ilustra un conjunto de apoyo previamente
cargado asociado con el rotor exterior y un rotor interior flotante.
El rayado de la sección transversal para algunas partes ha sido
eliminado con propósitos de claridad e ilustrativos.
La fig. 9 es una vista en sección transversal
del presente invento que ilustra el uso de un cojinete de empuje
para mantener una holgura mínima de rotor interior a placa de
extremidad, un eje de salida de potencia desde el rotor exterior
para usar con la bomba integrada y un conducto de derivación y una
válvula de control de presión. El rayado en sección transversal
para algunas partes ha sido eliminado con propósitos de claridad e
ilustrativos.
La fig. 10 es una vista de extremidad
parcialmente cortada de la realización de la fig. 9.
La fig. 11 es una vista esquemática que ilustra
el uso del presente invento como un motor en un ciclo Rankine.
Al describir la realización preferida del
invento que está ilustrada en los dibujos, se recurre a terminología
específica por motivos de claridad. Sin embargo, no se pretende que
el invento esté limitado a los términos específicos así
seleccionados y ha de comprenderse que cada término específico
incluye todos los equivalentes técnicos que funcionan de un modo
similar para lograr un propósito similar.
Aunque se ha descrito aquí una realización
preferida del invento, se ha comprendido que pueden hacerse
diferentes cambios y modificaciones en la estructura ilustrada y
descrita sin salirse de los principios básicos sobre los que se
fundamenta el invento. Los cambios y modificaciones de este tipo se
consideran por ello que están circunscritos por el espíritu y marco
del invento, excepto el modo en que el mismo puede ser
necesariamente modificado por las reivindicaciones adjuntas o sus
equivalentes razonables.
Con referencia a los dibujos e inicialmente a
las figs. 1-3, un elemento trocoidal tradicional, un
dispositivo de desplazamiento de fluido (bomba o máquina) del que
una especie es un gerotor (rotor generado) está generalmente
indicado como el dispositivo 100 e incluye un alojamiento 110 con
una parte cilíndrica 112 que tiene un ánima cilíndrico axial grande
118 cerrada típicamente en extremos opuestos de cualquier manera
adecuada, tal como mediante placas de extremidad estáticas
desmontables 114 y 116 para formar una cavidad de alojamiento
sustancialmente idéntica con el ánima de alojamiento cilíndrico
118.
Un rotor exterior 120 corresponde libre y
giratoriamente con la cavidad del alojamiento (ánima axial 118). Es
decir, la superficie periférica exterior 129 y las caras
(superficies) de extremidad opuesta 125 y 127 del rotor exterior
120 están en aplicación sustancialmente hermética a los fluidos con
las caras (superficies) de extremidad interior 109, 117 y la
superficie interior radial periférica 119 que define la cavidad del
alojamiento. El elemento de rotor exterior 120 es de construcción
conocida e incluye una parte radial 122 con un ánima axial 128
provisto con un perfil de engranaje hembra 121 con ranuras 124
longitudinales especiadas de modo regular y circunferencial,
ilustradas como siendo un total de siete, comprendiéndose que este
número puede ser variado, estando separadas las ranuras 124 por
nervios longitudinales 126 de sección transversal curvada.
Coincidiendo con el perfil del engranaje hembra
122 del rotor exterior 120 hay un rotor interior 141 con perfil de
engranaje macho 141 giratorio alrededor del eje rotacional 152
paralelo y excéntrico al eje rotacional 132 del rotor exterior 120
y en aplicación operativa, al rotor exterior 120. El rotor interior
140 tiene caras de extremidad 154, 156 en aplicación de
deslizamiento hermética a los fluidos con las caras de extremidad
109, 117 de las placas de extremidad 116, 114 del alojamiento 110 y
está provisto con un árbol axial (no mostrado) en el ánima 143 que
sobresale a través del ánima 115 de la placa 114 de extremidad del
alojamiento. El rotor interior 140, como el rotor exterior 120, es
de construcción conocida e incluye una pluralidad de nervios o
lóbulos 149 que se extienden longitudinalmente y de sección
transversal curvada separados por valles longitudinales curvados
147, siendo el número de lóbulos 149 menor que el número de ranuras
124 del rotor exterior. Los bordes periféricos confrontados 158,
134 de los rotores interior y exterior 140 y 120 están así
conformados de tal modo que cada uno de los lóbulos 149 del rotor
interior 140 está en aplicación deslizable o de rodadura
longitudinal lineal hermética a los fluidos con el borde periférico
interior confrontado 134 del rotor exterior 120 durante la rotación
completa del rotor interior 140.
Una pluralidad de cámaras 150 de avance
sucesivas están delineadas por las placas de extremidad del
alojamiento 114, 116 y los bordes confrontados 158, 134 de los
rotores interior y exterior 140, 120 y separados por lóbulos
sucesivos 149. Cuando una cámara 150 está en su posición más
superior según se ve en la fig. 2, está en su posición totalmente
contraída y, cuando avanza, bien en el sentido de las agujas del
reloj o bien en sentido contrario a las agujas del reloj, se
expande hasta una posición expandida totalmente y opuesta en 180º,
después de lo cual se contrae con un avance adicional a su posición
contraída inicial. Se ha observado que el rotor interior 140 avanza
un lóbulo con relación al rotor exterior 120 durante cada revolución
por razón de lo cual hay un lóbulo 149 menos que ranuras 124.
El puerto 160 está formado en la placa de
extremidad 114 y comunica con las cámaras de expansión 150a. También
formado en la placa de extremidad 114 está el puerto 162 alcanzado
por las cámaras 150 de avance hacia delante después de alcanzar su
condición de totalmente expandida, es decir, las cámaras de
contracción 150b. Ha de comprenderse que las cámaras 150a y 150b
pueden expandirse o contraerse con relación a los puertos 160, 162
dependiendo del sentido de rotación de los rotores 120, 140 en el
sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario a las agujas
del reloj.
Cuando funciona como una bomba o compresor, una
fuerza motriz es aplicada al rotor interior 140 por medio de un
árbol de accionamiento adecuado montado en el ánima 143. El fluido
si extraído al dispositivo a través de un puerto, por ejemplo 160,
por el vacío creado en las cámaras de expansión 150 y después de
alcanzar la expansión máxima, las cámaras de contracción 150b
producen presión sobre el fluido que es forzado hacia fuera bajo
presión desde las cámaras de contracción 150b al puerto apropiado
162.
Cuando funciona como un motor, un fluido a
presión es admitido a través de un puerto, por ejemplo, 160, que
hace que un árbol asociado gire cuando el fluido que se expande hace
que la cámara 150 se expanda a su máximo tamaño después de lo cual
el fluido es evacuado a través del puerto opuesto cuando la cámara
150 se contrae.
En el pasado, ha sido corriente montar rotores
120 y 140, con una mínima separación con el alojamiento 110. Así el
borde radial exterior 129 del rotor exterior 120 presenta una mínima
separación con la superficie radial interior 119 de la parte 112 de
alojamiento cilíndrico mientras los extremos (caras) 125, 127 del
rotor exterior 120 presentan una mínima separación con las caras
interiores 117, 109 de las placas de extremidad 114 y 116. La
interconexión de mínima separación radial entre el borde radial 129
del rotor exterior 120 y la superficie 119 del alojamiento radial
interior es designada como interconexión A mientras las
interconexiones con mínima separación entre los extremos 125, 127
del rotor exterior 120 y las caras 109, 117 de las placas de
extremidad 114, 116 están designadas como interconexiones B y C.
Similarmente las interconexiones con mínima separación entre las
caras 154, 156 del rotor interior 140 y las caras 109, 117 de las
placas de extremidad 114, 116 están designadas como interconexiones
D y E. La estrecha tolerancia radial de la interconexión A necesaria
para definir el eje rotacional del rotor 120 y las estrechas
tolerancias de extremidad de las interconexiones B, C, D y E
requeridas para el cierre hermético a los fluidos en las cámaras 150
inducen grandes pérdidas de cizalladura del fluido que son
proporcionales a la velocidad de los rotores 120 y 140. Además las
fuerzas hidráulicas desequilibradas sobre las caras 125, 127, 154,
156 de los rotores 120 y 140 pueden dar como resultado un íntimo
contacto de las caras del rotor 125, 127, 154, 156 y las caras
interiores 109, 117 de las placas de extremidad estáticas 114, 116
que causan pérdidas por fricción muy grandes e incluso
agarrotamiento. Aunque las pérdidas por cizalladura pueden ser
toleradas cuando el dispositivo está funcionando como una bomba,
tales pérdidas pueden significar una diferencia entre éxito y fallo
cuando el dispositivo es usado como un motor.
Para superar las grandes pérdidas por
cizalladura del fluido y de contacto, los rotores han sido
modificados para minimizar estas grandes pérdidas de cizalladura
del fluido y pérdidas de contacto. A este fin, el dispositivo
giratorio de transferencia de energía por fluido, provisto de
cámaras, del presente invento está mostrado en las figs.
4-7 y designado en general como 10. El dispositivo
10 comprende un alojamiento 11 que tiene una parte cilíndrica 12
con una gran ánima cilíndrica 18 formada en él y una placa de
extremidad estática 14 que tiene pasos de entrada y salida
designados como un primer paso 15 y un segundo paso 17 (figs. 4 y
7), comprendiéndose que el tamaño, forma, situación y función del
primer paso 15 y del segundo paso 17 variarán dependiendo de la
aplicación para la que el dispositivo es utilizado. Así cuando el
dispositivo es usado para bombear líquidos, los puertos de entrada
y salida (escape o evacuación) abarcan aproximadamente 180º cada uno
de los arcos de las cámaras de expansión y contracción a fin de
impedir el bloqueo hidráulico o cavitación (fig. 1, puertos 160,
162). Sin embargo, cuando el dispositivo es usado como un motor de
expansión o compresor, los puertos de entrada y escape que están
demasiado próximos entre sí pueden ser la fuente de excesivas
pérdidas de fugas por derivación. Para los fluidos comprimibles
tales como los empleados cuando el dispositivo es usado como una
máquina de expansión o contracción (fig. 7 puertos 15 y 17), la
separación entre los puertos de entrada y escape 15 y 17 es mucho
mayor, reduciendo por ello la fuga entre los puertos, siendo la fuga
inversamente proporcional a la distancia entre los puertos de alta
y baja presión 15 y 17. Para fluidos comprimibles, el truncado de
uno de los puertos, por ejemplo el puerto 15, hace que el fluido
resulte atrapado en las cámaras 50 formadas por el rotor exterior
20 y el rotor interior 40 sin comunicación a los puertos 15 o 17
dando como resultado la expansión o contracción del fluido
(dependiendo del sentido de rotación de los rotores) que promueve
la rotación de los rotores cuando el dispositivo es usado como una
máquina de expansión o del trabajo que es aplicado a los rotores
cuando el dispositivo es usado como una máquina de compresión.
Además, longitud del puerto truncado 15 determina la relación de
expansión o compresión del dispositivo, es decir, la relación de
expansión o compresión del dispositivo 10 puede ser cambiada
alterando la longitud circunferencial del puerto apropiado. Para un
motor de expansión, el puerto 15 es el puerto de entrada truncado
sirviendo el puerto 17 como puerto de escape o salida. Para un
dispositivo de contracción, las misiones de los puertos 15 y 17
están invertidas, es decir, el puerto 15 sirve como un puerto de
escape mientras el puerto 17 sirve como un puerto de entrada.
Cuando está funcionando como una máquina de contracción o
compresión, el sentido de rotación de los rotores 20 y 40 es
opuesto al mostrado en la fig.7. Las partes 15 y 17 comunican con
los conductos 2 y 4 (fig. 4).
Para eliminar las perdidas de cizalladura del
fluido y otras pérdidas de energía por fricción en la interconexión
entre el rotor exterior y una de las placas de extremidad
(interconexión B entre el rotor 120 y la placa de extremidad 116 en
la fig. 3), la placa de extremidad y el rotor exterior pueden estar
formados como una pieza o unidos de otro modo adecuado como se ha
mostrado en las figs. 4 y 5. Es decir, el rotor exterior 20
comprende (1) una parte radial 22, (2) un perfil 21 de engranaje
hembra formado en la parte radial 22, (3) un extremo 24 que cubre
el perfil 21 de engranaje hembra y gira como parte del rotor 20 y
que puede estar formado como una parte integral de la parte radial
22, y (4) una superficie de extremidad del rotor o cara de
extremidad 26 que bordea el perfil 21 de engranaje hembra.
Un rotor interior 40, con un perfil 41 de
engranaje macho, está posicionado en aplicación operativa, al rotor
exterior 20. El rotor exterior 20 gira alrededor del eje rotacional
32 que es paralelo y excéntrico al eje rotacional 52 del rotor
interior 40.
Uniendo la placa de extremidad 24 al rotor 20 y
haciéndola parte del mismo, gira con la parte radial 22 que
contiene el perfil 21 de engranaje hembra y elimina por ello
completamente las pérdidas por cizalladura de fluido que ocurren
cuando el rotor 20 gira contra una placa de extremidad estática
(interconexión B en la fig. 3). Además, como la cara de extremidad
54 del rotor interior 40 gira contra la cara interior giratoria 9
del extremo 24 del rotor 20 en vez de contra una superficie
estática, las pérdidas por cizalladura de fluido en la
interconexión resultante X (figs. 5 y 6) son reducidas
significativamente. Específicamente, como la velocidad rotacional
relativa entre el rotor interior 40 y el rotor exterior 20 en 1/N
veces la velocidad del rotor exterior 20, donde N es el número de
dientes del rotor exterior 20, la velocidad de deslizamiento entre
la cara de extremidad 54 del rotor interior 40 y la cara interior
giratoria 9 del cierre de extremidad 24 en el rotor exterior 20 es
reducida proporcionalmente en comparación a la configuración de
montaje usual mostrada en las figs. 1-3. Por tanto
para las mismas condiciones de fluido y holgura, las pérdidas son
1/N como máximo. Adicionalmente, debido a que la placa 24 de cierre
de extremidad giratoria está unida al rotor exterior, la fuga de
derivación desde las cámaras 50 más allá de la interconexión entre
la placa de extremidad estática (interconexión B en la fig. 3) a
las extremidades radiales del dispositivo, por ejemplo, el espacio
en la interconexión V, es completamente eliminada.
Además de la interconexión X, la interconexión
entre la cara interior giratoria 9 del extremo 24 del rotor
exterior 20 y la cara 54 del rotor interior 40, cinco
interconexiones adicionales son el foco del presente invento. Estas
incluyen, 1) interconexión V entre la superficie radial interior 19
de la parte de alojamiento cilíndrico 12 y el borde radial exterior
29 del rotor exterior 20, 2) interconexión W entre la cara de
extremidad 74 del elemento de alojamiento 72 y la cara exterior 27
del extremo 24 del rotor 20, 3) interconexión Y entre la cara de
extremidad 26 del rotor 20 y la cara de extremidad interior 16 de la
placa de extremidad 14, y 4) interconexión Z entre la cara 56 del
rotor interior 40 y la cara de extremidad interior 16 de la placa
de extremidad 14. De menor importancia es la interconexión U, la
interconexión entre la cara interior 9 del extremo 24 del rotor
exterior 20 y la cara 8 del cubo 7 de la placa de extremidad 14.
Debido a las velocidades de rotación relativamente bajas en el área
de la cara interior 9 cerca de su eje rotacional 32, cualquier
holgura que impida el contacto de las dos superficies es usualmente
aceptable.
Manteniendo una separación fija entre al menos
una de las superficies de uno de los rotores y el alojamiento 11 o
el otro rotor, las fuerzas de cizalladura del fluido y otras fuerzas
de fricción pueden ser reducidas significativamente conduciendo a
un dispositivo muy eficiente especialmente útil como un motor o
sistema de accionamiento principal. Para mantener tal separación
fija, bien el rotor exterior 20 o bien el rotor interior 40 o ambos
están formados con un cubo coaxial (cubo 28 en el rotor 20 o cubo 42
en al rotor 40) con al menos una parte de cubo 28 o 42 formada como
un árbol para un apoyo de elemento rodante y montado en el
alojamiento 11 con un conjunto de apoyos de elemento rodante (38 ó
51 o ambos) comprendiendo el conjunto de apoyos de elemento rodante
un apoyo de elemento rodante tal como cojinetes de bola 30, 31, 44 ó
46. El conjunto de apoyos de elemento rodante 38 ó 51 o ambos
conjuntos establecen: 1) el eje rotacional 32 del rotor exterior 20
o el eje rotacional 52 del rotor interior 40, o 2) la posición
axial del rotor exterior 20 o la posición axial del rotor interior
40, ó 3) tanto el eje rotacional como la posición axial del rotor
exterior 20 o del rotor interior 40, ó 4) tanto el eje rotacional
como la posición axial o ambos distintos del rotor exterior 20 y
del rotor interior 40. Ha de comprenderse que el conjunto de apoyos
38 ó 51 incluye elementos que se unen a un alojamiento 11 del
dispositivo o son parte del mismo. Así, en la fig. 5, el conjunto de
apoyos 38 incluye un alojamiento 72 de apoyo estático que es
también una parte del alojamiento 11. Similarmente el conjunto de
apoyos 51 incluye el alojamiento 14 de apoyo estático que sirve
también como la placa de extremidad estática 14 del
alojamiento 11.
alojamiento 11.
Con referencia a la fig. 5, se ha visto que
ajustando el eje rotacional del rotor exterior 20 con el cubo 28 y
el conjunto de apoyos 38, se mantiene una separación fija en la
interconexión V, la interconexión entre la superficie interior
radial 19 de la parte de alojamiento cilíndrico 12 y el borde radial
exterior 29 o rotor exterior 20. Ajustando la posición axial del
rotor exterior 20 con el conjunto de apoyos 38, se mantiene una
separación fija en la interconexión W, la interconexión entre la
cara 74 del elemento de alojamiento 72 y la cara exterior 27 de la
extremidad 24 del rotor exterior 20 y la interconexión Y, la
interconexión entre la cara 26 del rotor 20 y la cara 16 de la
placa de extremidad estática 14. Ajustando la posición axial del
rotor interior 40 con el cubo 42 y el conjunto de apoyos 51, se
mantiene una separación fija en la interconexión Z, la
interconexión de la cara 56 del rotor interior 40 y la cara 16 de la
placa de extremidad 14.
Para ajustar una separación fija en la
interconexión X, tanto la posición axial del rotor exterior 20 como
la posición axial del rotor interior 40 deben ser fijadas. Como se
ha mostrado en la fig. 5, el cubo 28 y el conjunto de apoyos 38 son
usados para establecer la posición axial del rotor exterior 20 que a
su vez establece la posición axial de la cara interior 9 del
extremo 24. El cubo 42 y el conjunto de apoyos 51 establecen la
posición axial del rotor interior 40 que también establece la
posición axial de la cara 54. Estableciendo la posición axial de la
cara 54 (rotor 40) y de la cara 9 (rotor 20), se define una
separación fija en la interconexión X.
Las holguras de espacio fijo en la interconexión
V y W son establecidas para reducir las fuerzas de cizalladura del
fluido tanto como sea posible. Como las fuerzas de fricción debidas
a la viscosidad del fluido están restringidas a la capa límite del
fluido, es preferible mantener la distancia de espacio fijo en un
valor tan grande como sea posible para evitar tales fuerzas.
Preferiblemente para los propósitos de este invento, la capa límite
es tomada como la distancia desde la superficie en la que la
velocidad del flujo alcanza el 99 por ciento de una velocidad de
corriente libre. Como tal, la separación fija en la interconexión V
y W depende y viene determinada por la viscosidad del fluido usado
en el dispositivo y la velocidad a la que las superficies del rotor
se desplazan con respecto a las superficies de los componentes
estáticos. Dados los parámetros de viscosidad y de velocidad, las
holguras de espacio fijo en las interconexiones V y W son
preferiblemente establecidas a un valor mayor que la capa límite de
fluido del fluido operativo usado en el dispositivo.
Para las holguras de espacio fijo en las
interconexiones X, Y y Z, debe prestarse consideración a reducir
tanto las fuerzas de cizalladura del fluido como la pérdida por
derivación entre 1) las cámaras de expansión y contracción 50 del
dispositivo, 2) los pasos de entrada y salida 15 y 17 y 3) las
cámaras de expansión y contracción 50 y los pasos de entrada y
salida 15 y 17. Como la pérdida por derivación es proporcional a la
holgura elevada a la tercera potencia y las fuerzas de cizalladura
son inversamente proporcionales a la holgura, el espacio fijo de
estas interconexiones es establecido a una distancia sustancialmente
óptima como una función tanto de la fuga de derivación como de las
pérdidas por cizalladura del fluido operativo, es decir, lo
suficientemente grandes para reducir sustancialmente las pérdidas
de cizalladura del fluido pero lo bastante pequeñas para evitar la
fuga de derivación significativa. Se puede obtener la distancia de
holgura operativa óptima a partir de una solución simultánea de
ecuaciones para la fuga de derivación y la fuerza por cizalladura
del fluido para producir una holgura óptima para un conjunto dado
de condiciones operativas. Para gases y vapores de líquidos, las
pérdidas de fuga de derivación dominan, especialmente a presiones
más elevadas, por tanto las holguras son establecidas de modo
óptimo a la mínima holgura mecánica práctica, por ejemplo
aproximadamente 0,025 mm para un dispositivo con un diámetro de
rotor exterior de aproximadamente 0,1 m. Para líquidos, la solución
simultánea de las ecuaciones de fuga y cizalladura proporcionan
típicamente la holgura óptima. Los fluidos en fase mixta no son
fácilmente conducibles a una solución matemática debido a las
gruesas diferencias de propiedades físicas de las fases
individuales y así son mejor determinadas de forma empírica.
Con referencia a la fig. 6, un rotor exterior 20
tiene un cubo coaxial 28 que se extiende normalmente y hacia fuera
desde el extremo 24 con una parte de árbol de cubo 28 montado en el
alojamiento estático 11 por medio del conjunto de apoyos 38 que
comprende el alojamiento 72 de apoyo estático y al menos un apoyo de
elemento rodante. Como se ha mostrado, los cojinetes de bolas 30 y
31 previamente cargados son usados como parte del conjunto de
apoyos 38 para establecer tanto la posición axial como el eje
rotacional (posición radial) del rotor exterior 20. El eje
rotacional 52 del rotor interior 40 es establecido por el cubo 7 que
se extiende normalmente al ánima 18 de la parte de alojamiento
cilíndrico 12 desde la placa de extremidad 14. El rotor interior 40
está formado con un ánima axial 43 por lo que el rotor interior 40
está situado axialmente para su rotación alrededor del cubo 7. Un
apoyo de elemento rodante tal como un cojinete 58 de rodillos está
situado entre la parte de árbol del cubo 7 y el rotor interior 40 y
sirve para reducir la fricción entre la superficie interior del
ánima 43 y el árbol del cubo 7.
La holgura de despacio fijo de la interconexión
U, la interconexión entre la cara interior 9 del extremo 24 y la
cara 8 del cubo 7, es mantenida con el conjunto de apoyos 38.
Debidos a las menores velocidades y a las fuerzas de cizalladura
inferiores asociadas en esta región con relación a las encontradas
en las extremidades radiales exteriores de la superficie interior 9
de la placa de extremidad 24, es generalmente suficiente mantener
el espacio de holgura fijo de modo que se evite el contacto directo
de las dos superficies.
El conjunto 38 de apoyos es usado para mantener
el eje rotacional 32 del rotor exterior 20 en relación excéntrica
con el eje rotacional 52 del rotor interior 40 y también para
mantener una separación fija entre la superficie radial exterior
(29) del rotor exterior (20) y la superficie radial interior (19) de
la sección del alojamiento 12, es decir, la interconexión V,
preferiblemente a una distancia mayor que la capa límite de fluido
del fluido operativo en el accionamiento.
El conjunto de apoyo 38 es también usado para
mantener la posición axial del rotor exterior 20. Cuando es usado
para mantener la posición axial, el conjunto de apoyos 38 funciona
para mantener una separación fija 1) en la interconexión W, la
interconexión entre la cara 74 del apoyo y el alojamiento 72 del
dispositivo, y la cara exterior 27 del extremo 24 del rotor
exterior 20 y 2) en la interconexión Y, la interconexión entre la
cara de extremidad 26 de dicho rotor exterior 20 con la cara
interior 16 de la placa de extremidad de alojamiento 14. Una
separación fija en la interconexión W, es establecida típicamente a
una distancia mayor que la capa límite de fluido operativo en el
dispositivo 10 mientras que la separación fija de la interconexión Y
es establecida a una distancia que minimiza tanto la fuga de
derivación como la fuerza de cizalladura del fluido operativo
teniendo en consideración que esa fuga de derivación es una función
de la holgura elevada a la tercera potencia mientras que las
fuerzas de cizalladura del fluido son inversamente proporcionales a
la holgura.
Habiendo establecido la separación fija de la
interconexión Y para minimizar tanto la fuga de derivación como las
fuerzas por cizalladura del fluido operativo, la separación fija de
las interconexiones X y Z no están establecidas. Como las
interconexiones X y Z están en la región de los ejes rotacionales
del rotor interior y exterior y el rotor interior gira
relativamente más lento con respecto a la placa de extremidad
giratoria del rotor exterior 20 que con respecto a la placa de
extremidad 24, como primera aproximación las interconexiones X y Z
combinadas pueden ser establecidas para que sean iguales a la
separación fija total de la interconexión Y, es decir X + Z = Y.
Esto se consigue convenientemente haciendo corresponder el
mecanizado de las caras de extremidad del rotor interior y exterior
para conseguir rotores interior y exterior con longitudes axiales
idénticas. El rotor interior puede ser mecanizado ligeramente más
corto o ligeramente más largo que el rotor exterior; sin embargo,
cuando se usa un rotor interior con una longitud axial ligeramente
mayor que el rotor exterior debe tenerse cuidado de asegurarse de
que la longitud del rotor interior es menor que la longitud del
rotor exterior más la holgura de la interconexión Y.
Pueden usarse distintos tipos de apoyos de
elemento rodante como parte del conjunto de apoyos 38. Para
controlar y fijar el eje radial del rotor 20, es usado un apoyo con
una capacidad de carga radial elevada, es decir, un apoyo diseñado
principalmente para soportar una carga en una dirección
perpendicular al eje 32 del rotor 20. Para controlar y fijar la
posición axial del rotor 20, es usado un cojinete de empuje, es
decir, un cojinete con una elevada capacidad de carga paralela al
eje de rotación 32. Para controlar y fijar tanto la posición radial
como axial del rotor 20 con respecto tanto a las cargas radial como
de empuje (axial), pueden usarse distintas combinaciones de
cojinetes de bolas, de rodillos, de empuje, cónicos, o
esféricos.
De significación particular es aquí el uso de un
par de apoyos cargados previamente. Tal configuración de apoyos
define exactamente el eje rotacional del rotor 20 y fija de modo
preciso su posición axial. Por ejemplo y como se ha mostrado la
fig. 8, el conjunto de apoyos 38 tiene un alojamiento de apoyo 72
que es una parte del alojamiento 12 del dispositivo y contiene un
par de cojinetes de bolas 30 y 31 de contacto angular previamente
cargados, montados en escalones o resaltes 76 y 78 del alojamiento
72 de apoyos. El espacio 80, definido por la cada 82 de la pestaña
84, una pista de rodadura 92 del apoyo y la cara de extremidad 86
del cubo 28, permite que los escalones 88 y 89 de la pestaña 84 y
el extremo del rotor 24, respectivamente, sitúen una fuerza de
compresión sobre las pistas de rodadura del cojinete 92 y 94 de los
cojinetes 30 y 31 como resultado del aprieto de la tuerca y perno,
95 y 97.
Como los escalones 88 y 89 fuerzan a las pistas
de rodadura interiores 92 y 94 una hacia otra en el espacio 93
entre las caras 92 y 94, las bolas de los cojinetes 90 y 91 son
forzadas a fuerza de compresión contra las pistas de rodadura
exteriores 96 y 98. El collarín 99 colocado sobre el cubo 28 impide
que los cojinetes 30 y 31 sean colocados bajo excesiva carga. El
collarín 99 es ligeramente más corto que la distancia entre
escalones 76, 78 en el alojamiento de cojinetes.
Las figs. 5, 6 y 9 ilustran otra configuración
de apoyos cargados previamente en los que un espaciador 85 de carga
previa sustituye al escalón 88 en la pestaña 84. El contacto de la
pestaña 84 con el extremo del cubo 28 durante el proceso de carga
previa impide que los cojinetes 30 y 31 sean sometidos a una carga
excesiva y sirve para una función similar a la del collarín 99 en
la fig. 8.
La carga previa tiene la ventaja del hecho de
que la deformación disminuye cuando la carga aumenta. Así, la carga
previa conduce a una deformación del rotor reducida cuando se
aplican cargas adicionales al rotor 20 sobre la del estadio de
carga previa. Ha de observarse que una amplia variedad de
configuraciones de apoyos cargados previamente puede ser usada con
este invento y que las ilustraciones de las figs. 5, 6, 8 y 9 son
ilustrativas y no limitativas en cuanto a cualquier configuración de
apoyos de carga previa particular usados con este invento.
Usando un par de apoyos cargados previamente en
el conjunto de apoyo 38, se establecen tanto la posición axial como
la posición radial del rotor exterior 20. Como resultado, es posible
controlar las separaciones fijas en interconexiones U, V, W e Y, es
decir, 1) la interconexión entre la cara de extremidad 8 del cubo 7
y la cara interior 9 del extremo 24 (interconexión U), 2) la
interconexión entre la cara exterior 27 de la placa de extremidad
24 y la cara 74 del elemento de alojamiento 72 (interconexión W), 3)
la interconexión entre la cara de extremidad 28 del rotor 20 y la
cara interior 16 de la placa de extremidad 14 (interconexión Y), y
4) la interconexión entre el borde radial 29 del rotor 20 y el borde
radial interior 19 de la parte de alojamiento 12 (interconexión
V).
Preferiblemente la separación fija en
interconexiones V y W es mantenida a una distancia mayor por tanto
el límite de fluido del fluido operativo usado en el dispositivo
10. La separación fija en la interconexión Y es mantenida a una
distancia que es una función de la fuga de derivación y las fuerzas
de cizalladura del fluido operativo. La holgura en la interconexión
U es suficiente para impedir el contacto de la cara de extremidad 8
del cubo 7 con la cara interior 9 del extremo 24 del rotor
exterior.
Como se ha mostrado en la fig. 5, el dispositivo
10 puede estar configurado de tal modo que el rotor interior 40
tiene un cubo coaxial 42 que se extiende normalmente y lejos del
engranaje rotor del rotor 40 con una parte de árbol del cubo 42
montada en el alojamiento 11 con el conjunto de apoyo 51. Como se ha
mostrado, el alojamiento del conjunto de apoyo 51 sirve también
como placa de extremidad estática 14 del alojamiento 11. El conjunto
de apoyo 51 tiene un apoyo de elemento rodante tal como el cojinete
de bolas 44 ó 46 que son usados para establecer el eje rotacional
52 o la posición axial del rotor 40 o ambos. Establecer la posición
axial del rotor 40 mantiene una separación fija entre una de las
superficies del rotor interior 40 y el otro rotor 20 o alojamiento
11. Específicamente, el conjunto de apoyo 51 establece la distancia
de la separación fija entre 1) la cara interior 16 de la placa de
extremidad 14 y la cara de extremidad 56 del rotor interior 40
(interconexión Z) o 2) la distancia entre la cara interior 9 de la
placa de extremidad 24 del rotor 20 y la cara de extremidad 54 del
rotor interior 40 (interconexión X). Preferiblemente la distancia de
separación fija en la interconexión X o interconexión Z o ambas son
mantenidas a una distancia óptima de modo que minimice tanto la fuga
de derivación como las fuerzas de cizalladura del fluido
operativo.
Puede seleccionarse un apoyo apropiado 44 ó 46
para establecer el eje rotacional 56 del rotor 40, por ejemplo, un
apoyo de elemento rodante de carga radial, o la posición axial del
rotor 40 dentro del alojamiento, por ejemplo un apoyo de elemento
rodante de empuje. Los pares de apoyos con un apoyo que establecen
el eje rotacional 52 y el otro apoyo que establece la posición
axial o un apoyo de elemento rodante cónico pueden ser usados para
controlar tanto la posición axial del rotor 40 como para establecer
su eje rotacional 52. Preferiblemente un par de apoyos cargados
previamente son usados para establecer tanto la posición axial como
la posición radial del rotor interior 40 de una manera similar a la
que se ha descrito antes para el rotor exterior 20.
Como se ha mostrado en la fig. 5, una
configuración óptima para reducir la fuga de derivación y las
fuerzas de cizalladura del fluido operativo en el presente invento
incluye el uso de dos conjuntos de apoyo 38 y 51 usando cada uno un
par de apoyos cargados previamente para establecer los ejes
rotacionales y las posiciones axiales del rotor interior 40 y del
rotor exterior 20. Tal disposición permite un establecimiento
preciso de una separación fija en las interconexiones V, W, X, Y y
Z con la separación fija en la interconexión V Y W establecida a
una distancia mayor que la capa límite de fluido del fluido
operativo usado en el dispositivo 10 y la separación fija en las
interconexiones X, Y y Z establecida a una distancia sustancialmente
óptima para minimizar la fuga de derivación y las fuerzas de
cizalladura del fluido operativo. La configuración en la fig. 5 es
preferida sobre la de la fig. 6 porque las separaciones fijas en las
interconexiones X, Y y Z no tienen efecto por fuerzas hidráulicas
desequilibradas en los rotores 20 y 40. Alternativamente, como se
ha mostrado en la fig. 9, un cojinete de empuje 216 puede ser
incorporado al diseño básico de la fig. 6 para controlar de manera
más precisa la holgura en las interconexiones X y Z. Cuando aumenta
la presión operativa en el dispositivo, las fuerzas hidráulicas
desequilibradas en el rotor interior 40 tienden a forzarlo hacia la
placa de puerto estacionaría 14. Si la presión resulta
suficientemente elevada, la fuerza hidráulica puede exceder de la
fuerza hidrodinámica de la película de fluido entre el rotor 40 y la
placa de extremidad 14 haciendo que ocurra el contacto. Además del
cojinete de empuje 216 en una ranura bien en la placa de extremidad
14 o bien en el rotor interior 40, es decir, entre el rotor interior
40 y la placa 14 se elimina el contacto de las superficies y se
establece adicionalmente una separación mínima en la interconexión
Z.
Cuando es usado como un motor en las
configuraciones de ciclo Rankine, el presente invento proporciona
varias mejoras sobre los dispositivos de tipo turbina donde el
fluido condensado es destructivo para la estructura de cuchilla de
álabes y, como resultado, es necesario impedir la formación de dos
fases cuando se usan dispositivos de tipo álabe. De hecho, los
fluidos de dos fases pueden ser usados para beneficiarse para
aumentar la eficiencia del presente invento. Así cuando es usado
con fluidos que tienen a sobrecalentarse, la entalpía de
sobrecalentamiento puede ser usada para vaporizar el líquido
operativo adicional cuando el dispositivo es usado como un motor de
expansión aumentando por ello el volumen de vapor y proporcionando
trabajo de expansión adicional. Para los fluidos de trabajo que
tienen a condensarse al expandirse, puede extraerse el máximo
trabajo si se permite alguna condensación en el motor de expansión
10. Cuando se usan fluidos de fase mixta, la distancia de separación
fija debe ser establecida para minimizar la fuga de derivación y
las pérdidas por cizalladura del fluido dada la relación de líquido
y vapor en el motor 10.
Las figs. 9-11 muestran el
presente dispositivo como empleado en un ciclo Rankine típico. Con
referencia a la fig. 11, el vapor a alta presión (incluyendo algún
líquido sobrecalentado) procedente de la caldera 230 sirve como la
fuerza motriz para accionar el dispositivo 10 como un motor o
generador principal y es transportado desde la caldera 230 al
puerto interior 15 a través del conducto 2. El vapor a baja presión
deja el dispositivo a través del puerto de escape 17 y pasa al
condensador 240 a través del conducto 4. El líquido es bombeado
desde el condensador 240 a través de la tubería 206 por medio de la
bomba 200 a la caldera 230 a través del conducto 208 después de lo
cual se repite el ciclo.
Como se ha visto en las figs. 9 y 10, una bomba
de condensado 200 puede ser hecha funcionar fuera del árbol 210
accionada por el rotor exterior 20. Cuando un conjunto de rotor
interior "fijo" es usado (fig. 5), la bomba de condensado
puede ser accionada directamente por el árbol 42 del rotor
interior.
El uso de una bomba de condensación 200
integrada contribuye a la eficiencia total del sistema en vista del
hecho de que no hay pérdidas de conversión de potencia a una bomba
separada del motor. La contención hermética del fluido de trabajo
es fácilmente conseguida cuando la fuga alrededor del árbol 210 de
la bomba 200 es al alojamiento 11 del motor. Como se ha mostrado,
el dispositivo 10 puede ser fácilmente sellado añadiendo un segundo
miembro 5 de alojamiento anular y una segunda placa de extremidad 6.
Alternativamente el miembro de alojamiento 5 y la placa de
extremidad 6 pueden ser combinados en un capuchón de extremidad
integral (no mostrado). No se requiere un cierre hermético sobre el
árbol 210 de la bomba y se eliminan las pérdidas del cierre
hermético.
Como la bomba de condensación 200 está
sincronizada con el motor 10, el caudal de masa de fluido en los
ciclos de tipo Rankine es el mismo a través del motor 10 y la bomba
de condensado 210. Con el motor y la bomba sincronizados, la
capacidad de la bomba de condensado es exacta a cualquier velocidad
del motor eliminando por ello la potencia desperdiciada al usar
bombas de sobrecapacidad.
En aplicaciones típicas, ocurre alguna fuga de
derivación en la interconexión Y (entre la cara 26 del rotor
interior y la cara interior 16 de la placa de extremidad 14) a los
extremos exteriores del interior del alojamiento 11, por ejemplo,
interconexiones V y W y espacios tales como espacios vacíos 212 y
214. Tales acumulaciones de fluido, especialmente en la separación
fija en las interconexiones V y W, conduce a pérdidas innecesarias
de cizalladura del fluido. Para eliminar tales pérdidas, un simple
paso tal como el conducto 204 es usado para comunicar el interior
del alojamiento 11 con el lado de baja presión del dispositivo 10.
Así para un motor de expansión, el interior del alojamiento es
ventilado al conducto de escape 4 por medio del conducto 204 (fig.
11). Tal ventilación minimiza también es esfuerzo en el alojamiento
11 que es de relevancia especial cuando se usan materiales no
metálicos para la construcción de al menos partes del alojamiento 11
tal como cuando el dispositivo 10 es enlazado a un accionamiento
externo por medio de una ventana de acoplamiento, por ejemplo, el
uso de un accionamiento magnético en la placa 84 que está acoplado a
otra placa magnética (no mostrada) a través de la ventana no
magnética 8.
El dispositivo 10 trabaja típicamente de manera
más eficiente cuando la presión en el interior del alojamiento
(cámara de caja) es mantenida entre las presiones de entrada y de
escape. Una presión positiva en la caja niega parte de la fuga de
derivación en la interconexión Y. Los cierres herméticos 218 del
alojamiento son usados como resulte apropiado. Una válvula de
control de presión, tal como una válvula de estrangulación
automática o manual 220, permite la optimización de la presión del
alojamiento para una máxima eficiencia de funcionamiento.
Es posible que podrían usarse cambios en las
configuraciones a otras distintas de las mostradas pero lo que se
ha mostrado es lo preferido y típico. Sin salir del espíritu de este
invento, pueden usarse distintos medios de sujeción de los
componentes juntos.
Ha de comprenderse por tanto que aunque el
presente invento ha sido específicamente descrito con la realización
y ejemplos preferidos, serán evidentes para los expertos en la
técnica modificaciones al diseño relativas al tamaño y forma y
tales modificaciones y variaciones son consideradas como
equivalentes y quedan dentro del marco del invento descrito y de
las reivindicaciones adjuntas.
Claims (32)
1. Un dispositivo giratorio (10) de
transferencia de energía de fluido, provisto de cámaras, que
comprende: (a) un alojamiento (11) que comprende: (1) una parte
cilíndrica (12) que tiene un ánima (18) formada en ella; (2) una
placa de extremidad (14) que tiene un paso de entrada y un paso de
salida; (b) un rotor exterior (20) con un perfil de engranaje
hembra que gira en dicha ánima (18) de dicha parte cilíndrica (12)
de dicho alojamiento (11) y que comprende: (1) una parte radial
(22); (2) un perfil de engranaje hembra (21) formado en dicha parte
radial (22); (3) un primer extremo (24) que cubre dicho perfil de
engranaje hembra (21), y (4) un segundo extremo (26) que bordea
dicho perfil de engranaje hembra (21); (c) un rotor interior (40)
con un perfil de engranaje macho (41) en aplicación operativa con
dicho rotor exterior (20); y (d) al menos un rotor seleccionado
(20, 40) de entre dicho rotor interior (40) y dicho rotor exterior
(20) que tiene un cubo coaxial (28, 42) que se extiende normalmente
desde dicho rotor (20, 40) estando montado dicho cubo (28, 42) en
dicho alojamiento (11) con un conjunto de apoyo (38, 51)
caracterizado porque el conjunto de apoyo comprende un par de
apoyos de elemento rodante cargados previamente estableciendo los
apoyos el eje rotacional de dicho rotor seleccionado (20, 40), y la
posición axial de dicho rotor seleccionado (20, 40) y manteniendo
una separación fija de dicho rotor seleccionado (20, 40) con al
menos una superficie de dicho alojamiento (11) y dicho otro rotor
(20, 40).
2. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 1, en el que dicho rotor
seleccionado (20) es dicho rotor exterior (20).
3. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 2, en el que dicha placa
de extremidad (14) comprende además un cubo (7) que se extiende
desde él, teniendo dicho rotor interior (40) una parte de ánima
central por la cual dicho rotor interior (40) está posicionado para
rotación alrededor de dicho cubo (7), el eje rotacional de dicho
rotor interior (40) definido por dicho cubo (7).
4. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 3, que comprende además
un apoyo de elemento rodante posicionado entre dicho cubo (7) y una
superficie interior de dicha parte de ánima central de dicho rotor
interior (40).
5. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 3, que comprende además
un apoyo de elemento rodante situado entre dicha placa de extremidad
(14) y dicho rotor interior (40).
6. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 5, en el que dicho apoyo
de elemento rodante es un cojinete de empuje.
7. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 5, en el que una
separación fija prescrita entre dicho rotor interior (40) y dicha
placa de extremidad (14) de dicho alojamiento (11) es mantenida por
aplicación entre dicho apoyo de elemento rodante y dicha placa de
extremidad (14) y con dicho rotor interior
(40).
(40).
8. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 3, existiendo dicha
separación fija entre una superficie interior (9) de un extremo
(24, 26) de dicho rotor exterior (20) y una cara de extremidad de
dicho cubo (7) que se extiende desde dicha placa de extremidad (14)
en el que dicha posición axial de dicho rotor exterior y dicha
separación fija son mantenidas por aplicación entre dicho conjunto
de apoyo (38) y dicho cubo coaxial (28) de dicho rotor exterior
(20).
9. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 2, en el que dicho eje
rotacional de dicho rotor exterior (20) es establecido por
aplicación entre dicho conjunto de apoyo (38) y dicho cubo coaxial
(28) de dicho rotor exterior (20).
10. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 9, existiendo dicha
separación fija entre una superficie exterior radial de dicha parte
radial (22) de dicho rotor exterior (20) y una superficie radial
interior de dicha parte cilíndrica (12) de dicho alojamiento (11) en
el que dicho eje rotacional de dicho rotor exterior (20) y dicha
separación fija son mantenidos por aplicación entre dicho conjunto
de apoyo (38) y dicho cubo coaxial (28) de dicho rotor exterior
(20).
11. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 2, en el que dicha
posición axial de dicho rotor exterior (20) es establecida por
aplicación entre dicho conjunto de apoyo (38) y dicho cubo coaxial
(28) de dicho rotor exterior (20).
12. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 11, en el que dicha
posición axial de dicho rotor exterior y una separación fija entre
dicho primer extremo de dicho rotor exterior (20) y dicho
alojamiento (11) son mantenidas por aplicación entre dicho conjunto
de apoyo (38) y dicho cubo coaxial (28) de dicho rotor exterior
(20).
13. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 11, en el que dicha
posición axial de dicho rotor exterior (20) y una separación fija
entre dicho segundo extremo (26) de dicho rotor exterior (20) y
dicha placa de extremidad (14) de dicho alojamiento (11) son
mantenidas por aplicación entre dicho conjunto de apoyo (38) y
dicho cubo coaxial (28) de dicho rotor exterior (20).
14. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 1, en el que dicho rotor
seleccionado (40) es dicho rotor interior (40).
15. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 14, en el que dicho eje
rotacional de dicho rotor interior (40) es establecido por
aplicación entre dicho conjunto de apoyo (51) y dicho cubo coaxial
(42) de dicho rotor interior (40).
16. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 14, en el que dicha
posición axial de dicho rotor interior (40) es establecida por
aplicación entre dicho conjunto de apoyo (51) y dicho cubo coaxial
(42) de dicho rotor interior (40).
17. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 16, en el que dicha
posición axial de dicho rotor interior (40) y una separación fija
entre dicho primer extremo de dicho rotor interior (40) y una pared
interior de dicho primer extremo (24) de dicho rotor exterior (20)
son mantenidas por aplicación entre dicho conjunto de apoyo (51) y
dicho cubo coaxial (42) de dicho rotor interior (40).
18. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 16, en el que dicha
posición axial de dicho rotor interior (40) y una separación fija
entre dicho segundo extremo de dicho rotor interior (40) y dicha
placa de extremidad (14) de dicho alojamiento (11) son mantenidas
por aplicación entre dicho conjunto de apoyo (51) y dicho cubo
coaxial (42) de dicho rotor interior (40).
19. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 1, en el que a) dicho
rotor seleccionado (20) es dicho rotor exterior (20) siendo dicho
cubo coaxial (28) un primer cubo coaxial (28) que se extiende
normalmente desde dicho rotor exterior (20) y montado en dicho
alojamiento (11) con dicho conjunto de apoyo (38), siendo dicho
conjunto de apoyo (38), un primer conjunto de apoyo (38); y b) dicho
rotor seleccionado (40) es dicho rotor interior (40) siendo dicho
cubo coaxial (42) un segundo cubo coaxial (42) que se extiende
normalmente desde dicho rotor interior (40) y montado en dicho
alojamiento (11) con dicho conjunto de apoyo (51), siendo dicho
conjunto de apoyo (51), un segundo conjunto de apoyo (51).
20. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 19, en el que a) dicho
eje rotacional de dicho rotor exterior (20) y dicha posición axial
de dicho rotor exterior (20) son establecidos por aplicación entre
dicho primer conjunto de apoyo (38) y dicho cubo coaxial (28) de
dicho rotor exterior (20); y b) dicho eje rotacional de dicho rotor
interior (40) y dicha posición axial de dicho rotor interior (40)
son establecidos por aplicación entre dicho segundo conjunto de
apoyo (51) y dicho cubo coaxial (42) de dicho rotor interior
(40).
21. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 20, en el que dicho eje
rotacional de dicho rotor exterior (20) y una separación fija entre
una superficie radial exterior de dicha parte radial (22) de dicho
rotor exterior (20) y una superficie radial interior de dicha parte
cilíndrica (12) de dicho alojamiento (11) son mantenidos por
aplicación entre dicho primer conjunto de apoyo (38) y dicho cubo
coaxial (28) de dicho rotor exterior (20).
22. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 20, en el que dicha
posición axial de dicho rotor exterior (20) y una separación fija
entre dicho primer extremo (24) de dicho rotor exterior (20) y
dicho alojamiento (11) son mantenidas por aplicación entre dicho
primer conjunto de apoyo (38) y dicho cubo coaxial (28) de dicho
rotor exterior (20).
23. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 20, en el que dicha
posición axial de dicho rotor exterior (20) y una separación fija
entre dicho segundo extremo (26) de dicho rotor exterior (20) y
dicha placa de extremidad (14) de dicho alojamiento (11) son
mantenidas por aplicación entre dicho primer conjunto de apoyo (38)
y dicho cubo coaxial (28) de dicho rotor exterior (20).
24. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 20, en el que dicha
posición axial de dicho rotor interior (40) y una separación fija
entre dicho primer extremo de dicho rotor interior (40) y una pared
interior de dicho primer extremo (24) de dicho rotor exterior (20)
son mantenidas por aplicación entre dicho segundo conjunto de apoyo
(51) y dicho cubo coaxial (42) de dicho rotor interior (40).
25. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 20, en el que dicha
posición axial de dicho rotor interior (40) y una separación fija
entre dicho segundo extremo de dicho rotor interior (40) y dicha
placa de extremidad (14) de dicho alojamiento (11) son mantenidas
por aplicación entre dicho segundo conjunto de apoyo (51) y dicho
cubo coaxial (42) de dicho rotor interior (40).
26. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 20, en el que: a) dicha
posición axial de dicho rotor interior (40) y dicha separación fija
entre dicho primer extremo de dicho rotor interior (40) y una pared
interior de dicho primer extremo (24) de dicho rotor exterior (20)
son mantenidas por aplicación entre dicho segundo conjunto de apoyo
(51) y dicho cubo coaxial (42) de dicho rotor interior (40), y
dicha posición axial de dicho rotor interior (40) y dicha separación
fija entre dicho segundo extremo de dicho rotor interior (40) y
dicha placa de extremidad (14) de dicho alojamiento (11) son
mantenidas por aplicación entre dicho segundo conjunto de apoyo
(51) y dicho cubo coaxial (42) de dicho rotor interior (40); b)
dicho eje rotacional de dicho rotor exterior (20) y una separación
fija entre una superficie exterior radial de dicha parte radial
(22) de dicho rotor exterior (20) y una superficie radial interior
de dicha parte cilíndrica (12) de dicho alojamiento (11) son
mantenidas por aplicación entre dicho primer conjunto de apoyo (38)
y dicho cubo coaxial (28) de dicho rotor exterior (20) y c) dicha
posición axial de dicho rotor exterior (20) y dicha separación fija
entre dicho primer extremo (24) de dicho rotor exterior (20) y dicho
alojamiento (11) son mantenidas por aplicación entre dicho primer
conjunto de apoyo (38) y dicho cubo coaxial (28) de dicho rotor
exterior (20), y dicha posición axial de dicho rotor exterior (20) y
dicha separación fija entre dicho segundo extremo (26) de dicho
rotor exterior (20) y dicha placa de extremidad (14) de dicho
alojamiento (11) son mantenidas por aplicación entre dicho primer
conjunto de apoyo (38) y dicho cubo coaxial (28) de dicho rotor
exterior (20).
27. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 1, que comprende una
bomba (200) de condensado integrada accionada desde un árbol de
salida (210) de dicho dispositivo (10).
28. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 1, en el que dicho
dispositivo (10) está herméticamente sellado.
29. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 1, en el que dicho
dispositivo (10) está acoplado magnéticamente con un árbol
rotacional exterior.
30. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 1, que comprende además
un conducto (4, 204) para ventilar el fluido operativo desde una
cavidad de alojamiento interno de dicho dispositivo (10).
31. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 30, en el que dicho
fluido operativo es ventilado a dicho paso de salida.
32. El dispositivo (10) de transferencia de
energía de fluido según la reivindicación 30, con dicho conducto
(4, 204) que comprende además una válvula reguladora de presión.
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