ES2633940T3 - Compresor rotativo - Google Patents

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ES2633940T3 ES09160989.1T ES09160989T ES2633940T3 ES 2633940 T3 ES2633940 T3 ES 2633940T3 ES 09160989 T ES09160989 T ES 09160989T ES 2633940 T3 ES2633940 T3 ES 2633940T3
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Abstract

Un compresor rotativo (1) que comprende: - una carcasa de compresor cilíndrica vertical herméticamente sellada (10) que tiene una porción de eyección de gas refrigerante (107) dispuesta en una porción superior y una porción de succión de gas refrigerante (101, 102) dispuesta en una porción inferior; - una unidad de compresión (12) provista en una porción inferior de la carcasa del compresor (10) para succionar el gas refrigerante desde un lado de presión baja de un ciclo refrigerante a través de la porción de succión (101, 102) y eyección del gas refrigerante de la porción de eyección (107) a un lado de presión alta del ciclo refrigerante a través del interior de la carcasa del compresor (10); - un motor (11) provisto en una porción superior de la carcasa del compresor (10) para accionar la unidad de compresión (12) a través de un eje de rotación (15); - un orificio de gas (112A) formado en un rotor (112) del motor (11) para causar el gas refrigerante por debajo del motor (11) para pasar hacia arriba; y - una placa de separación de aceite (119; 219; 319; 419; 519) que tiene una porción cilíndrica central (119B; 219B; 319B; 419B; 519B), y una porción de disco periférico exterior (119A; 219A; 319A; 419A; 519A) continua a una porción curva (119C; 219C; 319C; 419C; 519C), caracterizada por que la porción curva (119C; 219C; 319C; 419C; 519C) de la placa de separación de aceite (119; 219; 319; 419; 519) es continua a la porción cilíndrica central (119B; 219B; 319B; 419B; 519B) y curva en una dirección radial, y la placa de separación de aceite (119; 219; 319; 419; 519) está fijada en el rotor (112) por un remache (115) de modo que una porción final inferior de la porción cilíndrica central (119B; 219B; 319B; 419B; 519B) entra en contacto cercano con un extremo superior del rotor (112) o una placa final superior (113B; 513B) del rotor (112) en su periferia entera.

Description

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DESCRIPCION
Compresor rotativo Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un compresor rotativo usado para un ciclo de refrigeracion de un aparato de refrigeracion, un acondicionador de aire, y similares.
Antecedentes de la tecnica
Un compresor rotativo de tipo sellado hermeticamente convencional, en el que una parte inferior interna de una carcasa se usa como un reservorio de aceite, incluye un elemento compresor rotativo que esta dispuesto en una porcion inferior de la carcasa; y un elemento motor que esta compuesto por un estator y un rotador que tiene un iman permanente incrustado en una proyeccion dispuesta sobre un nucleo de hierro laminado y que esta dispuesta en una porcion superior de la carcasa. Un refrigerante de gas eyectado del elemento de compresor rotativo pasa a traves del elemento motor y se eyecta desde un orificio de eyeccion dispuesto en una porcion superior de la carcasa a un circuito refrigerante externo. El compresor rotativo de tipo sellado hermeticamente tambien esta provisto de una pluralidad de orificios de paso de refrigerante formados para pasar a traves del nucleo de hierro laminado del rotador en una direccion vertical de manera que el gas refrigerante y el aceite de tipo niebla pasan a traves del mismo; una placa de separacion de aceite que esta dispuesta por encima de una salida del orificio pasante de refrigerante, tiene una pluralidad de porciones espaciadoras radiales para formar un espacio de separacion de aceite entre la placa de separacion de aceite y la superficie superior del rotador y esta compuesta de un material no magnetico; y un orificio de insercion formado que pasa a traves del nucleo de hierro laminado en una direccion vertical para hacer que un elemento de fijacion, que se inserta en las porciones espaciadoras y fija la placa de separacion de aceite al rotador para pasar a traves del misma (Refierase, por ejemplo, la solicitud de patente japonesa publicada N° 8-28476).
Ademas, un motor DC para accionar un ciguenal de un compresor rotativo esta compuesto por un estator sostenido en una carcasa del compresor rotativo; y un nucleo de rotor sostenido de forma giratoria en el estator y que tiene una trayectoria refrigerante formada en el mismo en una direccion axial. El motor DC para el compresor rotativo esta provisto de una unidad de separacion de aceite que esta formada en una placa final unida a la porcion final superior del nucleo de rotor y contra la cual choca un flujo refrigerante de gas que fluye desde una abertura superior de la trayectoria de refrigerante (Refierase, por ejemplo, a la Solicitud modelo de utilidad japonesa publicada No. 710486).
Ademas, un compresor accionado electricamente sellado hermeticamente incluye un recipiente hermeticamente sellado que incluye un orificio de eyeccion por encima de una posicion predeterminada; un motor compuesto por un estator dispuesto sobre el recipiente hermeticamente sellado y un rotor dispuesto dentro del estator; una unidad de mecanismo de compresion dispuesta por debajo del motor en el recipiente hermeticamente sellado y accionada por un eje de accionamiento insertado en el rotor con un lubricante cargado en la parte inferior del recipiente hermeticamente sellado para lubricar la unidad de mecanismo de compresion; una trayectoria de flujo de gas compuesta por una pluralidad de orificios pasantes y formada sobre al menos el rotor del motor para comunicar tanto los extremos superior como inferior del rotor en una direccion axial; y una placa de separacion de aceite aproximadamente en forma de disco que se mantiene alejada en un intervalo predeterminado desde el extremo superior de la trayectoria de flujo de gas y gira junto con el rotor. La placa de separacion de aceite tiene una porcion de placa de disco y una pared cilmdrica que esta en angulo recto con respecto a la porcion de la placa de disco y que tiene un orificio hueco formado en el centro de rotacion. El eje de accionamiento se inserta y se sujeta en la pared cilmdrica al estar firmemente acoplado con la misma (Refierase a, por ejemplo, la solicitud de patente japonesa publicada n° 2007-255214).
Sin embargo, de acuerdo con la tecnologfa convencional descripta en la solicitud de patente japonesa publicada N° 8-28476, debido a que la placa de separacion de aceite, que esta dispuesta por encima de la salida del orificio de paso del refrigerante y tiene una pluralidad de espaciadores radiales, se usa para formar el espacio de separacion de aceite entre la placa de separacion de aceite y la superficie superior del rotador, la placa de separacion de aceite tiene una forma compleja y se fabrica por sinterizacion, forjado, corte y similares. En consecuencia, tiene el problema de que la placa de separacion de aceite es gruesa y requiere una gran cantidad de material, y por lo tanto se incrementa el costo de fabricacion.
De acuerdo con la tecnologfa convencional descripta en la Solicitud de modelo de utilidad japonesa publicada N° 710486, debido a que la unidad de separacion de aceite, contra la cual choca el refrigerante de gas que fluye desde la abertura superior de la trayectoria de refrigerante y que esta moldeada a presion en una forma concava/convexa compleja, se une a la placa final que esta unida a la porcion superior del nucleo del rotor, la unidad de separacion de aceite necesita ser moldeada a presion en varias etapas para que no se rompa en el proceso de prensado. Por consiguiente, son necesarios muchos moldes de metal de prensa y se incrementa el costo de fabricacion como en el caso mencionado anteriormente.
De acuerdo con la tecnologfa convencional descripta en la solicitud de patente japonesa publicada N° 2007-255214, la placa de separacion de aceite tiene la porcion de disco y la pared cilmdrica que esta en angulo recto a la porcion de disco y tiene el orificio hueco formado en el centro de rotacion y un eje de accionamiento se inserta y se sujeta en la pared cilmdrica de manera que se acopla firmemente en el mismo. En consecuencia, es necesario extender un eje 5 de accionamiento, que necesita ser cortado con exactitud, por encima de la superficie final superior del rotor. Ademas, la placa de separacion de aceite se debe insertar en el eje de transmision bajo presion mediante un dispositivo de insercion a presion. Esto requiere una etapa de insercion a presion y se necesita anadir el dispositivo de insercion de presion. Por consiguiente, tiene el problema de que aumenta el tiempo requerido para el procesamiento y el ensamblaje, y por lo tanto se incrementa el costo como en el caso mencionado anteriormente.
10 El documento EP 1 712 793 A1 muestra un compresor, que comprende un recipiente cerrado; una seccion de elemento de compresor alojada en una porcion inferior del recipiente cerrado; y una seccion de elemento de motor electrico alojada en una porcion superior del recipiente cerrado, en la que la seccion de elemento de motor electrico tiene un rotor; un estator dispuesto sobre una periferia exterior del rotor; una placa final dispuesta sobre una superficie final del rotor; y una placa de separacion de aceite instalada en la placa final, en la que la placa extrema 15 tiene una seccion principal y una proyeccion que sobresale de la seccion principal y en la que la placa de separacion de aceite tiene un orificio pasante en el que esta montada la proyeccion, en la que la proyeccion tiene una parte proyectada que se proyecta desde el orificio pasante de la placa de separacion de aceite y se aplasta para integrar la placa de separacion de aceite con la placa final; y una cavidad en una cara superior de la proyeccion.
El documento EP 1 065 376 A2 muestra un compresor rotativo cerrado para alojar un elemento electrico y un 20 elemento de compresion rotativo accionado por un eje de rotacion conectado a dicho elemento electrico en un recipiente cerrado, dicho elemento electrico esta constituido por un motor que adopta un modo de bobinado concentrado de polo magnetico que comprende un estator fijado a una pared interior de dicho recipiente cerrado; un rotador soportado en forma giratoria por dicho eje de rotacion en el lado interior de dicho estator; un nucleo de estator que constituye dicho estator; una pluralidad de porciones de diente y porciones de ranura formadas en dicho 25 nucleo de estator; y un bobinado de estator enrollado directamente alrededor de cada una de dichas porciones de diente mediante el uso de dichas porciones de ranura.
Descripcion de la invencion
Un objeto de la presente invencion es resolver al menos parcialmente los problemas en la tecnologfa convencional.
De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, un compresor rotativo incluye una carcasa de compresor 30 cilmdrica vertical hermeticamente sellada que tiene una porcion de eyeccion de gas refrigerante dispuesto en una porcion superior y una porcion de succion de gas refrigerante dispuesta en una porcion inferior; una unidad de compresion provista en una porcion inferior de la carcasa del compresor para succionar gas refrigerante de un lado de presion baja de un ciclo refrigerante a traves de la porcion de succion y eyectar el gas refrigerante de la porcion de eyeccion a un lado de presion alta del ciclo refrigerante a traves del interior de la carcasa del compresor; un 35 motor provisto en una porcion superior de la carcasa del compresor para accionar la unidad de compresion a traves de un eje de rotacion; un orificio de gas formado en un rotor del motor para hacer que el gas refrigerante debajo del motor pase hacia arriba; y una placa de separacion de aceite que tiene una porcion cilmdrica central, una porcion curva continua a la porcion cilmdrica central y curvada en una direccion radial, y una porcion de disco periferico exterior continua a la porcion curva, la placa de separacion de aceite que se fija sobre e rotor mediante un remache 40 de modo que una porcion final inferior de la porcion cilmdrica central entra en contacto cercano con un extremo superior del rotor o una placa final superior del rotor en su periferia entera.
Los anteriores y otros objetos, caractensticas, ventajas y significado tecnico e industrial de esta invencion se comprenderan mejor mediante la lectura de la siguiente descripcion detallada de realizaciones actualmente preferidas de la invencion, cuando se consideran en relacion con los dibujos adjuntos.
45 Breve descripcion de los dibujos
La FIG. 1 es una vista seccional longitudinal que muestra una primera realizacion de un compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion.
La FIG. 2 es una vista seccional lateral de la primera y segunda unidades de compresion.
La FIG. 3A es una vista plana inferior que muestra un rotor del compresor rotativo de la primera realizacion.
50 La FIG. 3B es una vista seccional tomada a lo largo de la lmea A-A de la FIG. 3A.
La FIG. 4 es una vista seccional longitudinal que muestra una laca de separacion de aceite de una segunda realizacion del compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion.
La FIG. 5 es una vista seccional longitudinal que muestra una placa de separacion de aceite de una tercera realizacion del compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion.
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La FIG. 6 es una vista seccional longitudinal que muestra una placa de separacion de aceite de una cuarta realizacion del compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion.
La FIG. 7 es una vista seccional longitudinal que muestra una placa de separacion de aceite de una quinta realizacion del compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion.
La FIG. 8A es una vista plana inferior que muestra un rotor de una sexta realizacion del compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion.
La FIG. 8B es una vista seccional tomada a lo largo de la lmea B-B de la FIG. 8A.
Modo mejor de llevar a cabo la invencion
Las realizaciones de un compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion se explicaran a continuacion en detalle sobre la base de los dibujos. Cabe senalar que la presente invencion no se limita a las realizaciones.
Primera realizacion
La FIG. 1 es una vista seccional longitudinal que muestra una primera realizacion del compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion; la FIG. 2 es una vista seccional lateral de la primera y segunda unidades de compresion; la FIG. 3A es una vista plana inferior que muestra un rotor del compresor rotativo de la primera realizacion; y la FIG. 3B es una vista seccional tomada a lo largo de la lmea A-A de la FIG. 3A.
Como se muestra en la FIG. 1, el compresor rotativo 1 de la primera realizacion tiene una unidad de compresion 12, que se instala en una porcion inferior de una carcasa de compresor cilmdrica vertical hermeticamente sellada 10, y un motor 11, que se instala sobre una porcion superior de la carcasa del compresor 10 acciona la unidad de compresion 12 a traves de un eje de rotacion 15.
Un estator 111 del motor 11 esta montado por contraccion y fijado alrededor de la superficie periferica interna de la carcasa del compresor 10. Un rotor 112 del motor 11 esta dispuesto en un centro del estator 111 y esta montado por contraccion y fijado al eje de rotacion 15 para conectar mecanicamente el motor 11 a la unidad de compresion 12.
La unidad de compresion 12 incluye una primera unidad de compresion 12S y una segunda unidad de compresion 12T que se instala al lado de la primera unidad de compresion 12S y apilado en la primera unidad de compresion 12S. La primera y segunda unidades de compresion 12s y 12T incluyen el primer y segundo cilindros cilmdricos cortos 121S, 121T.
Como se muestra en la FIG. 2, la primera y segunda paredes internas del cilindro circular 123S y 123T en el primer y segundo cilindros 121S y 121T se forman concentricamente con el motor 11. El primer y segundo pistones anulares 125S y 125T que tienen cada uno un diametro exterior menor que el diametro interior de los cilindros estan dispuestos en la primera y segunda paredes internas del cilindro 123S y 123T, respectivamente. Se forman una primera y segunda camaras de operacion 130S y 130T (espacios de compresion) que aspiran, comprimen y expulsan gas refrigerante, entre la primera y segunda paredes internas del cilindro 123S y 123T y el primer y segundo pistones anulares 125S y 125T.
La primera y segunda ranuras de paleta 128S y 128T se forman en el primer y segundo cilindros 121S y 121T en una direccion radial de la primera y segunda paredes internas del cilindro 123S y 123T para cubrir las alturas totales de los cilindros, y la primera y segunda paletas 127S y 127T en forma de hojas planas se acoplan en la primera y segunda ranuras de la paleta 128S y 128T.
Aunque no se muestran, el primer y segundo resortes estan dispuestos en porciones interiores de la primera y segunda ranuras de paleta 128S y 128T. Normalmente, la primera y segunda paletas 127S y 127T se proyectan desde el interior de la primera y segunda ranuras de paleta 128S y 128T en la primera y segunda camaras de operacion 130S y 130T por la fuerza repelente del primer y segundo resortes y sus extremos finales se apoyan contra las superficies perifericas exteriores del primer y segundo pistones anulares 125S y 125T. Como resultado, la primera y segunda camaras de operacion 130S y 130T (espacios de compresion) se dividen en las primera y segunda camaras de succion 131S y 131T y con la primera y segunda camaras de compresion 133S y 133T mediante la primera y segunda aletas 127S y 127T.
Ademas, se forman trayectorias de introduccion de contrapresion 129S y 129T en el primer y segundo cilindros 121S y 121T para hacer que las porciones interiores de la primera y segunda ranuras de paleta 128S y 128T se comuniquen con el interior de la carcasa de compresor 10 de manera que se aplica una contrapresion a la primera y segunda paletas 127S y 127T por la presion de gas refrigerante comprimido.
El primer y segundo orificios de succion 135S y 135T estan dispuestos en el primer y segundo cilindros 121S y 121T para hacer que las primera y segunda camaras de succion 131S y 131T se comuniquen con el exterior para succionar un refrigerante a la primera y segunda camaras de succion 131S y 131T desde el exterior.
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Ademas, como se muestra en la FIG. 1, la placa de division intermedia 140 se interpone entre el primer cilindro 121S y el segundo cilindro 121T para dividir la primera camara de operacion 130S del primer cilindro 121S desde la segunda camara de operacion 130T del segundo cilindro 121T. Una placa final inferior 160S se instala en la porcion final inferior del primer cilindro 121S y cierra la primera camara de operacion 130S del primer cilindro 121S. Ademas, una placa final superior 160T esta instalada en la porcion final superior del segundo cilindro 121T y cierra la segunda camara de operacion 130T del segundo cilindro l2lT.
Una unidad de cojinete inferior 161S se forma en la placa final inferior 160S y una unidad de soporte de cojinete inferior 151 del eje de rotacion esta soportada en forma giratoria por la unidad de cojinete inferior 161S. Una unidad de cojinete superior 161T esta formada en la placa final superior 160T y una unidad de soporte de cojinete superior 153 del eje de rotacion 15 esta soportada de forma giratoria por la unidad de cojinete superior 161T. Ademas, seis orificios pasantes perifericos exteriores largos en forma de arco 160TA estan dispuestos en la porcion periferica exterior de la placa final superior 160T. Los orificios pasantes perifericos exteriores 160TA son orificios a traves de los cuales un lubricante, que se mezcla con el gas refrigerante en la unidad de compresion 12 y se expulsa a la porcion superior de la carcasa del compresor 10, retorna a la porcion inferior de la carcasa del compresor 10 despues de que se separa del gas refrigerante.
El eje de rotacion 15 tiene una primera porcion desviada 152S una segunda porcion desviada 152T cuyas fases estan desplazadas 180 ° entre st La primera porcion desviada 152S mantiene de forma giratoria un primer piston anular 125S de la primera unidad de compresion 12S y la segunda porcion desviada 152T mantiene de forma giratoria un segundo piston anular 125T de la segunda unidad de compresion 12T.
Cuando el eje de rotacion 15 rota, el primer y segundo pistones anulares 125S y 125T rotan en el primer y segundo cilindros 121S y 121T en el sentido de las agujas del reloj en la FIG. 2 a lo largo de las primera y segunda paredes internas del cilindro 123S y 123T y la primera y segunda paletas 127S y 127T oscilan por la rotacion del primer y segundo pistones anulares 125S y 125T. Los volumenes de la primera y segunda camaras de succion 131S y 131T y las primera y segunda camaras de compresion 133S y 133t cambian continuamente por los movimientos del primer y segundo pistones anulares 125S y 125T y la primera y segunda paletas 127S y 127T, y la unidad de compresion 12 succiona, comprime y expulsa continuamente el gas refrigerante.
Como se muestra en la FIG. 1, se instala una cubierta de silenciador inferior 170S en el lado inferior de la placa final inferior 160S y se forma una camara de silenciador inferior 180S entre la cubierta de silenciador inferior 170S y la placa de final inferior 160S. La primera unidad de compresion 12S se abre a la camara del silenciador inferior 180S. Mas espedficamente, se forma un primer orificio de eyeccion 190S (refierase a la FIG. 2) en la vecindad de la primera paleta 127S de la placa final inferior 160S para hacer que la primera camara de compresion 133S del primer cilindro 121S se comunique con la camara de silenciador inferior 180S, y se instala una primera valvula de eyeccion 200S en el primer orificio de eyeccion 190S para evitar el retroflujo de un gas refrigerante comprimido. El primer orificio de eyeccion 190S y la primera valvula de eyeccion 200S constituyen una primera unidad de valvula de eyeccion.
La camara de silenciador inferior 180S es una camara que se comunica en forma anular y es una parte de una trayectoria de comunicacion para hacer que el lado de eyeccion de la primera unidad de compresion 12S se comunique con el interior de una camara de silenciador superior 180T a traves de una trayectoria de refrigerante (no mostrada) que pasa a traves de la placa final inferior 160S, el primer cilindro 121S, la placa de division intermedia 140, el segundo cilindro 121T y la placa final superior 160T. La camara de silenciador inferior 180S reduce la pulsacion de presion del gas refrigerante eyectado. Ademas, un primer prensador de valvula de eyeccion 201S se fija sobre y junto con la primera valvula de eyeccion 200S mediante un remache para restringir la cantidad de abertura flexible de la primera valvula de eyeccion 200S.
Como se muestra en la FIG. 1, una cubierta de silenciador superior 170T se instala en el lado superior de la placa final superior 160T, y la camara de silenciador superior 180T se forma entre la cubierta de silenciador superior 170T y la placa final superior 160T. Un segundo orificio de eyeccion 190T (refierase a la FIG. 2) se forma en la vecindad de la segunda paleta 127T de la placa final superior 160T para hacer que la segunda camara de compresion 133t del segundo cilindro 121T se comunique con la camara de silenciador superior 180T, y una segunda valvula de eyeccion 200T se instala en el segundo orificio de eyeccion 190T para evitar el retroflujo del gas refrigerante comprimido. El segundo orificio de eyeccion 190S y la segunda valvula de eyeccion 200T constituyen una segunda unidad de la valvula de eyeccion. Una brecha (orificio de eyeccion del silenciador) 170TS se forma entre la cubierta de silenciador superior 170T y la unidad de cojinete superior 161T para hacer fluir el gas refrigerante eyectado desde la segunda unidad de la valvula de eyeccion en la carcasa del compresor 10.
Ademas, un segundo prensador de la valvula de eyeccion 201T se fija sobre y junto con la segunda valvula de eyeccion 200T mediante un remache para restringir la cantidad de abertura flexible de la segunda valvula de eyeccion 200T. La camara de silenciador superior 180T reduce la pulsacion de presion del gas refrigerante eyectado.
El primer cilindro 121S, la placa final inferior 160S, la cubierta de silenciador inferior 170S, el segundo cilindro 121T, la placa final superior 160T, la cubierta de silenciador superior 170T, y la placa de division intermedia 140 se ajustan
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integralmente con un perno 175. La porcion periferica exterior de la placa final superior 160T en la unidad de compresion 12, que se ajusta integralmente con el perno 175, se fija a la carcasa del compresor 10 mediante soldadura por puntos para fijar de este modo la unidad de compresion 12 a la carcasa del compresor 10.
Aunque no se muestran, el primero y segundo orificios pasantes 101 y 102 estan formados en una pared periferica exterior de carcasa del compresor cilmdrica 10 para estar separados secuencialmente entre sf en una direccion axial desde un lado inferior de manera que el primer y segundo tubos de aspiracion 104 y 105 pasan a traves del mismo. Ademas, un acumulador 25T, que esta compuesto por un recipiente cilmdrico sellado hermeticamente independiente, se mantiene sobre una porcion exterior de la carcasa del compresor 10 mediante un soporte de acumulador y una banda de acumulador 253.
Un tubo de conexion del sistema 255, que esta conectado a un lado de presion baja de un ciclo refrigerante, esta conectado al centro de una porcion superior del acumulador 25T. El primer y seguido tubos de comunicacion de baja presion 31S y 31T, que tienen un extremo que se extiende hacia arriba del interior del acumulador 25T y los otros extremos conectados al primer y segundo tubos de succion 104 y 105, estan conectados a los orificios pasantes inferiores 257 formados en la parte inferior del acumulador 25T.
El primer y segundo tubos de comunicacion de baja presion 31S y 31T, que grnan el refrigerante de baja presion del ciclo de refrigeracion a la primera y segunda unidades de compresion 12S y 12T a traves del acumulador 25T, estan conectados al primer y segundo orificios de succion 135S y 135T (refierase a la Figura 2) del primer y segundo cilindros 121S y 121T a traves del primer u segundo tubos de succion como unidad de succion. Mas espedficamente, el primer y segundo orificios de succion 135S y 135T comunican con el lado de presion baja del ciclo de refrigeracion en paralelo entre sf.
Un tubo de eyeccion 107 como una unidad de eyeccion, que esta conectado a un lado de presion alta del ciclo refrigerante y eyecta gas refrigerante de presion alta al lado de presion alta del ciclo refrigerante, esta conectado a una porcion superior de la carcasa del compresor 10. Mas espedficamente, el primer y segundo orificios de eyeccion 190S y 190T comunican con el lado de presion alta del ciclo refrigerante.
Un lubricante esta contenido en la carcasa del compresor 10 aproximadamente hasta el nivel del segundo cilindro 121T. Un orificio de alimentacion de aceite longitudinal (no mostrado) se forma sobre el eje de rotacion 15 para pasar a traves de su centro, asf como una pluralidad de orificios de alimentacion de aceite laterales (no mostrados) que se comunican con el orificio de alimentacion de aceite longitudinal. La pluralidad de orificios de alimentacion de aceite laterales corresponde a la unidad de cojinete inferior 161S, al primer y segundo pistones anulares 125S y 125T, y a la unidad de cojinete superior 161T. Ademas, las ranuras de aceite (no mostradas) que comunican con los orificios de alimentacion de aceite laterales se disponen en la unidad de cojinete inferior 161S y en la unidad de cojinete superior 161T o en las porciones del eje de rotacion 15 correspondiente a las mismas.
Las paletas (no mostradas) se insertan en el orificio de alimentacion de aceite longitudinal de manera que se puede mejorar el rendimiento de la alimentacion de aceite mediante la aplicacion de una fuerza centnfuga al lubricante por las paletas que giran junto con la rotacion del eje de rotacion 15, particularmente de modo que la unidad de cojinete superior 161T, que esta situada en una posicion mas alta que una superficie de lubricante, se puede lubricar de forma segura.
Con un mecanismo de alimentacion de aceite 155A descripto anteriormente, el lubricante, que se almacena en la porcion inferior de la carcasa del compresor 10, se extrae de la porcion final inferior del eje de rotacion 15 y lubrica la unidad de cojinete inferior 161S, el primer y segundo pistones 125S y 125T, y la unidad de cojinete superior 161T. Despues de que el lubricante lubrica las porciones respectivas, casi todo el lubricante se descarga desde el extremo superior de la ranura de aceite de la unidad de cojinete superior 161T y desde la porcion final inferior de la ranura de aceite de la unidad de cojinete inferior 161S, aunque una parte del lubricante entra en la primera y segunda camaras de operacion 130S y 130T desde las brechas mmimas entre las partes para dividir la primera y segunda unidades de compresion 12S y 12T y lubrica las porciones deslizantes de la primera y segunda camaras de operacion 130S y 130T y sellos de presion entre sus brechas mmimas.
Como se muestra en la FIGS. 3A y 3B, como una disposicion caractenstica del compresor rotativo de la primera realizacion, el rotor 112 esta formado en una configuracion de columnas mediante la laminacion de laminas de acero y provisto de un orificio de eje 112B en el centro y orificios de remache 112C formados en seis posiciones en una direccion axial en la periferia exterior. Ademas, el rotor 112 tiene orificios de gas largos 112A formados en seis posiciones en la periferia interna para hacer que el gas refrigerante, que se eyecta de la unidad de compresion 12 y que permanece por debajo del motor 11, pase a traves de la misma hasta el lado de la tubena de eyeccion 107 por encima del motor 11.
Una placa final inferior del rotor 113A se fija a la porcion final inferior del rotor 112 y una placa final superior del rotor 113B se fija al extremo superior del mismo. Un equilibrador inferior 114A en forma de arco esta dispuesto sobre la placa final inferior del rotor 113A y un equilibrador superior en forma de arco 114B esta dispuesto sobre la placa final superior del rotor 113B cuya fase esta desplazada 180° con respecto al equilibrador inferior 114A de manera que la rotacion de la unidad de compresion 12 esta equilibrada por ellas.
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Una placa de separacion de aceite 119 que tiene una porcion cilmdrica central 119B, una porcion curva 119C continua a la porcion cilmdrica central 119B y curvada en una direccion radial, y una porcion de disco periferico exterior 119A continua a la porcion curva 119C, se fija en el rotor 112 de modo que la porcion final inferior de la porcion cilmdrica central 119B entra en contacto cercano con el extremo superior del rotor 112 y la porcion periferica interior de un orificio central de la placa final superior del rotor 113B.
El diametro interior de la porcion cilmdrica central 119B de la placa de separacion de aceite 119 es mayor que el diametro exterior del eje de rotacion 15 de modo que no entra en contacto con el eje de rotacion 15. Ademas, el diametro exterior de la porcion de disco periferico exterior 119A esta formado para tener aproximadamente el mismo diametro que el diametro exterior del rotor 112. Los orificios del remache se forman sobre la porcion de disco periferico exterior 119A de la placa de separacion de aceite 119 en posiciones orientadas a los orificios del remache 112C del rotor 112.
Debido a que la placa de separacion de aceite 119 tiene una forma simple que tiene la porcion cilmdrica 119B en el centro de la porcion de disco periferico exterior 119A, se puede moldear con prensa facilmente a bajo costo usando una cantidad minima de un material de placa. Para realizar facilmente el moldeado con prensa, la porcion curva 119C preferentemente tiene un radio de curvatura lo mas grande posible. El radio de curvatura de la porcion curva 119C se puede aumentar mediante la formacion de los orificios de remache mas cerca del extremo exterior de la porcion de disco periferico exterior 119A como sea posible.
Seis espaciadores cilmdricos 116 se disponen en las posiciones de los seis orificios del remache 112C entre la porcion de disco periferico exterior 119A y la placa final superior del rotor 113B, seis remaches 115 se insertan a traves del equilibrador inferior 114A o el equilibrador superior 114B, la placa final inferior del rotor 113A, el rotor 112, la placa final superior del rotor 113B, el espaciador cilmdrico 116, y la porcion de disco periferico exterior 119A. La placa de separacion de aceite 119 se fija al rotor 112 por los seis remaches 115.
Debido a que la placa de separacion de aceite 119 se puede calafatear y fijar simultaneamente con otro miembro de disposicion de rotor en un proceso de calafateo del rotor 112, se puede unir al rotor 112 sin aumentar un costo sin necesidad de anadir un nuevo proceso y una instalacion de fabricacion.
A continuacion, se explicara una operacion de la placa de separacion de aceite 119 de la primera realizacion explicada anteriormente. El gas refrigerante comprimido por la unidad de compresion 12 ubicada por debajo del motor 11 se eleva en el orificio de gas 112A del rotor 112 y se eyecta del tubo de eyeccion 107 al exterior del compresor rotativo 1. Una parte del aceite que lubrica la unidad de compresion 12 se eleva en el orificio de gas 112A del rotor 112 junto con el gas refrigerante, toca la placa de separacion de aceite 119 y se separa por centrifugacion y vuelve a un reservorio de aceite en la parte inferior del compresor 1 por gravedad.
Para mejorar la eficiencia de separacion de aceite, es necesario separar por centrifugacion una mayor cantidad de aceite haciendo que el gas refrigerante pase a traves del orificio de gas 112A tanto como sea posible. Debido a que la placa de separacion de aceite 119 genera un flujo de gas refrigerante que se desplaza en una direccion de periferia externa desde el centro de la placa de separacion de aceite 119 por fuerza centnfuga, tambien actua para succionar el gas refrigerante por debajo del motor 11 desde el orificio de gas 112A y aumentar el gas refrigerante que pasa a traves del orificio de gas 112A. Para aumentar la fuerza para succionar el gas refrigerante, el orificio de gas 112A con preferencia esta dispuesto lo mas cerca posible del centro del rotor.
Segunda realizacion
La FIG. 4 es una vista seccional longitudinal que muestra una placa de separacion de aceite de una segunda realizacion del compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion. Como se muestra en la FIG. 4, una placa de separacion de aceite 219, que tiene una porcion cilmdrica central 219B, una porcion curva 219C continua a la porcion cilmdrica central 219B y curva en una direccion radial, y una porcion de disco periferico exterior 219A continua a la porcion curva 219C, se fija en un rotor 112 mediante un remache 115 de modo que la porcion final inferior 219D de la porcion cilmdrica central 219B entra en contacto cercano con el extremo exterior de un orificio central de una placa final superior del rotor 113B desde arriba.
El diametro interior de la porcion cilmdrica central 219B de la placa de separacion de aceite 219 es mayor que el diametro exterior de un eje de rotacion 15 de modo que no entra en contacto con el eje de rotacion 15. Ademas, el diametro exterior de la porcion de disco periferico exterior 219A esta formado para tener aproximadamente el mismo diametro que el diametro exterior del rotor 112.
Puesto que la porcion final inferior 219D de la placa de separacion de aceite 219 se somete a un proceso de corte despues de ser moldeada con prensa, entra en contacto cercano con la placa final superior del rotor 113B en su periferia entera. Por consiguiente, se evita que un gas refrigerante escape de un espacio interior V de la porcion cilmdrica central 219B a un espacio exterior W de la misma. Cuando se forma una brecha entre la porcion final inferior 219D y la placa final superior del rotor 113B, debido a que un gas refrigerante es aspirado desde el espacio interior V de la porcion cilmdrica central 219B hasta el espacio exterior W de la misma, se reduce la eficiencia de separacion porque se reduce la cantidad de gas refrigerante por debajo del motor 11, que es aspirado desde el
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orificio de gas 112A.
Tercera realizacion
La FIG. 5 es una vista seccional longitudinal que muestra una placa de separacion de aceite de una tercera realizacion del compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion. Como se muestra en la FIG. 5, una placa de separacion de aceite 319, que tiene una porcion cilmdrica central 319B, una porcion curva 319C continua a la porcion cilmdrica central 319B y curva en una direccion radial, y una porcion de disco periferico exterior 319A continua a la porcion curva 319C, se fija en el rotor 112 mediante el remache 115 y un espaciador cilmdrico 116 de modo que la porcion periferica externa final inferior 319F de la porcion cilmdrica central 319B entra en contacto cercano con la porcion periferica interior 319E de un orificio central de una placa final superior del rotor 113B en su periferia entera y se separa del extremo superior del rotor 112.
El diametro interior de la porcion cilmdrica central 319B de la placa de separacion de aceite 319 es mayor que el diametro exterior de un eje de rotacion 15 de modo que no entra en contacto con el eje de rotacion 15. Ademas, el diametro exterior de la porcion de disco periferico exterior 319A esta formado para tener aproximadamente el mismo diametro que el diametro exterior del rotor 112.
Cuarta realizacion
La FIG. 6 es una vista seccional longitudinal que muestra una placa de separacion de aceite de una cuarta realizacion del compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion. Como se muestra en la FIG. 6, una placa de separacion de aceite 419, que tiene una porcion cilmdrica central 419B, una porcion curva 419C continua a la porcion cilmdrica central 419B y curvada en una direccion radial, y una porcion de disco periferico exterior 419A continua a la porcion curva 419C, se fija sobre un rotor 112 mediante un remache 115 y un espaciador cilmdrico 116 de modo que la porcion periferica externa final inferior 419F de la porcion cilmdrica central 419B entra en contacto cercano con la porcion final superior periferica interior de un orificio del eje del rotor 112 en su periferia entera.
El eje de rotacion 15 no se inserta hasta el extremo superior del orificio del eje 112B de modo que el extremo inferior de la porcion cilmdrica central 419B de la placa de separacion de aceite 419 no entra en contacto con el extremo superior del eje de rotacion 15.
Quinta realizacion
La FIG. 7 es una vista seccional longitudinal que muestra una placa de separacion de aceite de una quinta realizacion del compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion. Como se muestra en la FIG. 7, una placa de separacion de aceite 519, que tiene una porcion cilmdrica central 519B, una porcion curva 519C continua a la porcion cilmdrica central 519B y curvada en una direccion radial, y una porcion de disco periferico exterior 519A continua a la porcion curva 519C, se fija en el rotor 112 mediante el remache 115 y el espaciador cilmdrico 116 de modo que la porcion periferica externa final inferior de la porcion cilmdrica central 519B entra en contacto cercano con la porcion periferica interior de una porcion cilmdrica central 513C de una placa final superior del rotor 513B en su periferia entera. Debido a que el aumento de la porcion cilmdrica central 513C puede aumentar un area de contacto cercana con la placa de separacion de aceite 519, la eficiencia de separacion de aceite se puede mejorar mediante la prevencion segura de fugas de gas refrigerante.
En las placas de separacion de aceite 319, 419, y 519 de la tercera a quinta realizacion, las porciones perifericas externas finales inferiores de las porciones cilmdricas centrales 319B, 419b, y 519B se fijan de modo que entran en contacto cercano con la porcion periferica interior 319E del orificio central de la placa final superior del rotor 113B, el extremo superior de la periferia interna del orificio del eje 112B del rotor 112, y la porcion periferica interior de la porcion central cilmdrica 513B de la placa final superior del rotor 513B en su periferia entera, respectivamente.
Cuando la placa de separacion de aceite se moldea con prensa, debido a que es mas facil moldear con exactitud la redondez de la porcion periferica externa final inferior de la misma que formar el extremo inferior de la porcion cilmdrica central de la misma para que sea plana de manera exacta, las placas de separacion de aceite 319, 419 y 519 de la tercera a la quinta realizacion (referirse a las FIG. 5 a 7) se puede fabricar a menor costo que la placa de separacion de aceite 219 de la segunda realizacion (refierase a la FIG. 4).
Sexta realizacion
La FIG. 8A es una vista en planta inferior que muestra un rotor de una sexta realizacion del compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion, y la FIG. 8B es una vista seccional tomada a lo largo de la lmea B-B de la FIG. 8A. Como se muestra en las FIG. 8A y 8B, aunque el compresor rotativo de la sexta realizacion es aproximadamente igual al compresor rotativo 1 de la primera realizacion, el primero es diferente de este ultimo en que el equilibrador inferior en forma de arco 114A del primero esta dispuesto como el equilibrador inferior de columna 614A en el ultimo.
El equilibrador en forma de arco 114A se debe fijar mediante dos o tres remaches 115. Cuando el equilibrador en forma de arco 114A se fija mediante un remache, el equilibrador 114A puede girar alrededor del remache 115. Debido a que el equilibrador 114A se desequilibra porque cambia la posicion de gravedad del mismo, se producen
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desventajas porque el equilibrador choca contra el estator 111 ubicado en la porcion periferica exterior del rotor y el compresor rotativo se vuelve inoperable ademas de que se incrementa la vibracion del compresor rotativo.
En el compresor rotativo de la sexta realizacion, debido a que el equilibrador inferior esta compuesto por el equilibrador inferior de columna 614A, el equilibrador 614A no choca contra el estator 111 ademas de que la posicion de gravedad del equilibrador 614A no cambia cuando se hace girar. Por lo tanto, no hay inconveniente en fijar el equilibrador inferior mediante un solo remache. Debido a que el equilibrador superior esta compuesto por el equilibrador en forma de arco 114B y se fija mediante los dos remaches, se utilizan en total tres remaches 115. En el compresor rotativo 1 de la primera realizacion mostrada en las FIG. 3A y 3B, aunque se utilizan en total los seis remaches 115, el numero de remaches se reduce mediante la formacion del equilibrador inferior en forma de columna. Como resultado, se puede reducir el costo de fabricacion mediante la reduccion del numero de partes y el tiempo del proceso de calafateo.
Ademas, debido a que el remache 115 reduce el area de trayectoria del gas refrigerante que pasa a traves del orificio de gas como 112A, la cantidad de flujo del gas refrigerante se puede aumentar mediante la reduccion del numero de remaches de modo que se puede mejorar la eficiencia de separacion de aceite.
El equilibrador superior puede estar formado en forma de columna y el equilibrador inferior puede estar formado en forma de arco. En este caso, cuando la placa de separacion de aceite 119 esta instalada tan alta como el equilibrador superior de columna, se puede omitir el espaciador cilmdrico 116 del equilibrador superior. Sin embargo, cuando el equilibrador superior de columna tiene un diametro exterior grande, debido a que se estrecha la trayectoria del gas refrigerante, se deteriora la eficiencia de separacion del aceite, resulta diffcil moldear con prensa la placa de separacion de aceite 119 porque se debe reducir el radio de curvatura de la porcion curva 119C de la placa de separacion de aceite 119. En consecuencia, es preferible hacer que el diametro exterior del equilibrador superior de columna sea lo mas pequeno posible.
Tanto el equilibrador superior como inferior pueden estar formados en forma de columnas. En este caso, el numero de los remaches 115 se puede fijar en dos piezas en total. Sin embargo, cuando se utilizan solo dos remaches, debido a que el numero de posiciones fijas es pequeno, existe la posibilidad de que las placas finales 113A y 113B y las chapas de acero laminadas del rotor 112 puedan flotar parcialmente. Por lo tanto, se hace necesario tomar una contramedida para hacer que la placa final 113a y 113B por ejemplo sean gruesas.
El equilibrador de columna 614A se puede fabricar a bajo costo mediante su fabricacion por laminando de chapas de acero perforadas por una prensa. Cuando el diametro exterior del equilibrador de columna 614A es mas pequeno que el diametro interior del orificio del eje 112B del rotor 112, el equilibrador de columna 614A se puede fabricar a un costo aun menor usando una chapa de acero extra obtenida cuando el orificio del eje 112B esta perforado.
Cuando se forma una proyeccion en el lado inferior del equilibrador en forma de arco, se forma una cavidad en la placa final y la proyeccion se acopla con la cavidad, se puede evitar la rotacion del equilibrador incluso si esta fijado por un remache. Ademas, se puede evitar la rotacion del equilibrador mediante el corte de la placa final a la misma forma que la forma periferica exterior del equilibrador y acoplamiento completo del equilibrador con la placa final.
A continuacion, se explicara una operacion de los compresores rotativos de la primera a la sexta realizaciones explicadas anteriormente. El gas refrigerante, que es comprimido por la unidad de compresion 12 dispuesta por debajo del motor 11, pasa dentro del motor 11 y se eyecta hacia el exterior del compresor desde el tubo de eyeccion 107 dispuesto por encima del motor 11.
Una parte del aceite que lubrifica la unidad de compresion 12 se eleva en el orificio de gas 112A del rotor 112 junto con el gas refrigerante, choca contra la placa de separacion de aceite y se separa por centrifugacion y retorna al reservorio de aceite en la parte inferior del compresor por gravedad. Debido a que la porcion cilmdrica central esta formada en la placa de separacion de aceite y la porcion final inferior de la porcion cilmdrica central se hace entrar en contacto cercano con el rotor 112 o la placa final del rotor 113B en su periferia entera, el gas refrigerante por debajo del motor 11 se puede succionar efectivamente desde el orificio de gas 112A por la fuerza centnfuga de la placa de separacion de aceite. Debido a que aumenta el gas refrigerante que pasa a traves del orificio 112A de gas y una cantidad mayor del aceite se separa por centrifugacion, se puede mejorar la eficiencia de separacion de aceite.
Debido a que la placa de separacion de aceite tiene una forma simple que tiene la porcion cilmdrica formada en el centro de la porcion de disco, se puede moldearse con prensa facilmente a bajo costo. Debido a que la porcion final inferior de la porcion cilmdrica central de la placa de separacion de aceite se hace entrar en contacto cercano con el rotor 112 o la placa final del rotor 113B en su periferia entera, la eficiencia de separacion de aceite es alta. Debido que la placa de separacion de aceite esta fijada al rotor 112 por el remache 115 a traves del espaciador cilmdrico de tamano estandar 116, es menos costosa.
Debido a que la placa de separacion de aceite se calafatea y fija simultaneamente con otros miembros en el proceso de calafateo del rotor 112, no aumenta el costo porque no es necesario anadir un nuevo proceso y una instalacion de fabricacion. Cuando el equilibrador esta formado en configuracion de columnas, el area de trayectoria del gas
refrigerante se puede aumentar mediante la reduccion del numero de remaches 115 de manera que se puede mejorar la eficiencia de separacion de aceite. Ademas, el numero de partes y el tiempo del proceso de calafateo se pueden reducir mediante la reduccion del numero de remaches 115 para reducir de este modo el costo.
Un compresor rotativo de acuerdo con la presente invencion logra una ventaja de que se puede obtener un 5 compresor rotativo que tiene una placa de separacion de aceite cuyos costos de procesamiento y ensamblaje son bajos.
Aunque la invencion se ha descripto con respecto a una realizacion espedfica para una descripcion completa y clara, las reivindicaciones adjuntas no se deben limitar de este modo, sino que deben interpretar como que incorporan todas las modificaciones y construcciones alternativas que se les puedan ocurrir a un experto en la 10 tecnica se hallan dentro de la ensenanza basica establecida en la presente.

Claims (6)

  1. 5
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    REIVINDICACIONES
    1. Un compresor rotativo (1) que comprende:
    - una carcasa de compresor cilmdrica vertical hermeticamente sellada (10) que tiene una porcion de eyeccion de gas refrigerante (107) dispuesta en una porcion superior y una porcion de succion de gas refrigerante (101, 102) dispuesta en una porcion inferior;
    - una unidad de compresion (12) provista en una porcion inferior de la carcasa del compresor (10) para succionar el gas refrigerante desde un lado de presion baja de un ciclo refrigerante a traves de la porcion de succion (101, 102) y eyeccion del gas refrigerante de la porcion de eyeccion (107) a un lado de presion alta del ciclo refrigerante a traves del interior de la carcasa del compresor (10);
    - un motor (11) provisto en una porcion superior de la carcasa del compresor (10) para accionar la unidad de compresion (12) a traves de un eje de rotacion (15);
    - un orificio de gas (112A) formado en un rotor (112) del motor (11) para causar el gas refrigerante por debajo del motor (11) para pasar hacia arriba; y
    - una placa de separacion de aceite (119; 219; 319; 419; 519) que tiene una porcion cilmdrica central (119B; 219B; 319B; 419B; 519b), y una porcion de disco periferico exterior (119A; 219A; 319a; 419A; 519A) continua a una porcion curva (119C; 219C; 319C; 419C; 519C),
    caracterizada por que la porcion curva (119C; 219C; 319C; 419C; 519C) de la placa de separacion de aceite (119; 219; 319; 419; 519) es continua a la porcion cilmdrica central (119B; 219B; 319B; 419B; 519B) y curva en una direccion radial, y la placa de separacion de aceite (119; 219; 319; 419; 519) esta fijada en el rotor (112) por un remache (115) de modo que una porcion final inferior de la porcion cilmdrica central (119B; 219B; 319B; 419B; 519B) entra en contacto cercano con un extremo superior del rotor (112) o una placa final superior (113B; 513B) del rotor (112) en su periferia entera.
  2. 2. El compresor rotativo (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, en que la placa de separacion de aceite (319; 419; 519) se fija sobre el rotor (112) de modo que una porcion periferica externa final inferior de la porcion cilmdrica central (319B; 419B; 519B) entra en contacto cercano con una porcion final superior periferica interior de un orificio del eje (112B) del rotor (112) o una porcion periferica interior de un orificio central de la placa final superior (113B; 513B) del rotor (112) en su periferia entera.
  3. 3. El compresor rotativo (1) de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que la placa de separacion de aceite (119; 219; 319; 419; 519) se fija en el rotor(112) mediante el remache (115) con un espaciador cilmdrico (116) en el cual se inserta el remache (115), el espaciador cilmdrico (116) se intercala entre la placa de separacion de aceite (119; 219; 319; 419; 519) y la placa final superior (113B; 513B) del rotor (112).
  4. 4. El compresor rotativo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el remache (115) tambien actua como un remache para fijar un equilibrador (114A, 114B; 614A) al rotor (112).
  5. 5. El compresor rotativo (1) de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que el equilibrador (614A) es un equilibrador de columna.
  6. 6. El compresor rotativo (1) de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que la placa de separacion de aceite (119) se fija en el rotor (112) mediante un remache para fijar un equilibrado inferior de columna (614A) al rotor (112) y dos remaches para fijar un equilibrador superior en forma de arco (114B) al rotor (112).
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