ES2901963T3 - Compresor de pistón para un dispositivo de enfriamiento - Google Patents

Abstract

Un compresor (100) de pistón para un dispositivo (200) de enfriamiento dotado de un circuito cerrado (C) que tiene una derivación principal (M), en la que circula un primer caudal (X) de fluido refrigerante y entra en dicho compresor, al menos una primera derivación economizadora, o derivación secundaria (E), en la que circula un segundo caudal (X1) de fluido a una presión distinta de la presión de dicho primer caudal (X) de fluido refrigerante, y al menos una derivación economizadora, o derivación secundaria (E'), adicional, en la que circula un caudal adicional (X2) de dicho fluido refrigerante, estando dotado dicho compresor de al menos un cilindro (110) y al menos un pistón (111) que tiene un movimiento de vaivén en dicho al menos un cilindro, entre un punto muerto superior (S) y un punto muerto inferior (I), y que comprende al menos un conducto de succión para la entrada de dicho primer caudal de fluido refrigerante, y al menos un orificio (107) obtenido en la pared de dicho cilindro para la entrada de dicho segundo caudal de fluido refrigerante, de forma que dicho pistón deje al descubierto, al menos en parte, dicho al menos un primer orificio (107) de admisión, al menos durante su carrera de admisión, y cubra dicho al menos un orificio, al menos durante su carrera de compresión, teniendo dicho al menos un primer orificio (107) de admisión una forma de hendidura con la dimensión principal (L) sustancialmente transversal al eje (A) de dicho cilindro y está dispuesto en el punto muerto inferior de dicho al menos un pistón, caracterizándose dicho compresor porque comprende, además, al menos un segundo orificio (11) obtenido en la pared de dicho cilindro para la entrada de dicho caudal adicional (X2) de fluido refrigerante en dicho al menos un compresor, teniendo dicho al menos un segundo orificio (112) una forma de hendidura con la dimensión principal (L) sustancialmente transversal al eje (A) de dicho cilindro y está dispuesto a una distancia (D) desde dicho punto muerto inferior mayor que la distancia (d) a la que está colocado dicho al menos un primer orificio (107), de forma que dicho pistón deje al descubierto dicho al menos un segundo orificio (112) de admisión, al menos durante su carrera de admisión, y cubra dicho al menos un segundo orificio, al menos durante su carrera de compresión.

Description

DESCRIPCIÓN

Compresor de pistón para un dispositivo de enfriamiento

Campo de la invención

La presente invención versa acerca de un compresor de pistón para un dispositivo de enfriamiento.

Técnica anterior conocida

En particular, el presente compresor de pistón es utilizado en aquellos dispositivos de enfriamiento que comprenden un circuito cerrado en el que circula un caudal determinado de fluido refrigerante y que está dotado de una derivación principal y al menos una derivación economizadora y/o secundaria. En tales derivaciones del circuito cerrado circulan dos fracciones definidas del caudal total del fluido refrigerante, que luego salen del compresor. Tal derivación economizadora, o secundaria, tiene conexión de fluido con una sección del circuito cerrado comprendida entre el condensador y la válvula de expansión, por una parte, y con el cilindro del compresor de pistón para la reinyección, en el propio compresor, de la fracción del caudal que cruza la derivación secundaria, por otra parte. Todavía de una forma conocida, a lo largo de tal circuito cerrado un condensador, una válvula de expansión, un evaporador y el propio compresor de pistón tienen conexión de fluido entre sí. También todavía de una forma conocida, la fracción de fluido refrigerante que circula en la derivación economizadora, o secundaria, que puede comprender una válvula adicional de expansión y un intercambiador de calor o un evaporador adicional, tiene una válvula de presión intermedia entre la más alta y la más baja del circuito del dispositivo de enfriamiento, es decir entre la presión del fluido al condensador y la del que va al evaporador que está a lo largo de la derivación principal. En general, en compresores normalmente adoptados en dispositivos de refrigeración, siempre se puede determinar el punto exacto del compresor en el que entra la fracción mencionada anteriormente de caudal procedente de la derivación economizadora secundaria. Por ejemplo, en un compresor helicoidal, en el que, como es sabido, aumenta la presión a lo largo del eje del compresor según una ley conocida, siempre se puede localizar el punto exacto de inyección de la fracción de caudal procedente de la derivación economizadora secundaria. Pasa lo mismo para otros tipos de compresores tales como, por ejemplo, compresores helicoidales o espirales, aunque el principio operativo al igual que la distribución de presión en el interior de la cámara de compresión son distintos con respecto a los de los compresores helicoidales, sin embargo también puede saberse siempre en el compresor espiral cuán grande es la presión en cualquier punto de la cámara de compresión.

En caso de uso de compresores de pistón, es decir dotados de cilindro y pistón que tiene un movimiento de vaivén en el interior del cilindro, la presión varía, en vez de ello, con el tiempo y es sustancialmente la misma en cualquier momento en todo el cilindro para cada posición del pistón durante su carrera de admisión y de compresión.

Sin embargo, para permitir que se utilicen derivaciones economizadoras, o secundarias, en dispositivos de enfriamiento que emplean un compresor de pistón, en el documento US2014/0170003 en nombre de Emerson Climate Technologies Inc. se describe el uso de cilindros que, además de comprender un conducto convencional de succión ubicado en el colector, también están dotados de un orificio lateral de admisión con una sección circular para la entrada de tal fracción de caudal procedente de la derivación economizadora mencionada anteriormente a una presión intermedia definida. En el orificio de admisión que se encuentra en el cilindro del compresor hay ubicada una válvula cuya apertura y cierre es sincronizada con el árbol motor del compresor a través de un mecanismo complicado que consta de al menos una leva y al menos un empujador respectivo. Esto permite que la fracción mencionada anteriormente de caudal de fluido refrigerante procedente de la derivación economizadora secundaria entre solo poco antes de que se alcance en el pistón una presión ligeramente menor que la presión de la fracción mencionada anteriormente del caudal secundario.

Para evitar utilizar sistemas complejos de sincronización, como los descritos en el documento US2014/0170003, se han estudiado otras soluciones. En particular, en el documento WO-A1-2007064321 en nombre de Carrier Corporation, se enseña cómo implementar en el cilindro del compresor un orificio de admisión con una sección circular que es dejado al descubierto por el pistón en su carrera de admisión y permanece cubierto, aún por el pistón, durante la carrera de compresión de este. Por desgracia, con respecto a los compresores de pistón que tienen el mismo desplazamiento, pero carentes de orificio lateral, se obtiene una reducción notable del posible trabajo del compresor, dado que se utiliza una parte de la carrera del pistón para permitir la entrada de la fracción del caudal de fluido refrigerante procedente de la derivación economizadora, o secundaria. En particular, en casos en los que es considerable, hasta un 50% del valor total del caudal, una fracción de caudal, el uso de compresores que tienen el mismo desplazamiento que los empleados en dispositivos de enfriamiento carentes de derivación economizadora, o secundaria, se vuelve muy difícil. De hecho, en algunos casos, el orificio de admisión para el caudal de fluido refrigerante tiene dimensiones notables a lo largo del eje del cilindro con el resultado de que tiene que emplearse un compresor que tiene un desplazamiento mayor que los utilizados normalmente, y por lo tanto tiene un aumento de los costes totales.

El documento JPS57153977 en nombre de HITACHI LTD da a conocer un compresor de pistón. Tal compresor comprende un agujero en forma de hendidura con una anchura predeterminada que es cortado en una pared lateral de un cilindro de una estructura cerca de la parte superior de un pistón en un punto muerto inferior del pistón y un agujero de inyección se comunica con la anchura de la hendidura.

Por lo tanto, el objeto de la presente invención es realizar un compresor de pistón que pueda ser utilizado en dispositivos de enfriamiento dotados de al menos una derivación economizadora, o secundaria, pero que — siendo el rendimiento el mismo— tiene un desplazamiento menor que el desplazamiento empleado en la actualidad en tales dispositivos de enfriamiento.

Un objeto adicional de la invención es realizar un compresor de pistón que, además de lograr el objeto mencionado anteriormente, es muy sencillo de implementar, incluso partiendo de compresores conocidos carentes de orificio lateral.

Sumario de la invención

Se logran estos y otros objetos mediante el compresor de pistón para un dispositivo de enfriamiento según la reivindicación 1 de la invención.

En la práctica, la presencia de un primer orificio de admisión que tiene la forma de una hendidura, con la dimensión principal, la longitudinal, sustancialmente transversal al eje del cilindro, permite que una cantidad notable de caudal de fluido refrigerante procedente de una derivación economizadora, o secundaria, entre en el cilindro, sin que esto afecte de forma concreta a las dimensiones del desplazamiento del propio compresor. De hecho, las dimensiones de la hendidura están muy limitadas a lo largo de la dirección axial del cilindro, por lo tanto en altura, mientras que son notablemente mayores transversalmente al eje del cilindro, por lo tanto en longitud. Según se ha mencionado, esto permite que un caudal notable de fluido refrigerante fluya en el cilindro en el mismo tiempo muy breve igual a la carrera del pistón durante la apertura y el cierre subsiguiente del orificio lateral. Se debe observar que se debe entender el término hendidura como cualquier muesca, de cualquier forma, creada en la pared del cilindro y que tiene una dimensión dominante (también denominada la dimensión principal) con respecto a la otra. En particular, en el presente caso, la dimensión principal o dominante o más relevante es la que se encuentra en un plano transversal al eje del cilindro del compresor, por lo tanto no la dimensión de la hendidura paralela al eje del cilindro del compresor y definida como la altura de la hendidura.

Según la invención, dicho al menos un primer orificio está dispuesto junto al punto muerto inferior de dicho al menos un pistón y, preferiblemente, dicho al menos un primer orificio tiene un lado inferior sustancialmente a nivel con el punto muerto inferior de dicho pistón. Tal solución permite evitar una pérdida excesiva de desplazamiento del compresor y del trabajo de compresión, simultáneamente, en su carrera de admisión y de compresión en el orificio lateral. Según la invención, dicho al menos un circuito cerrado de dicho dispositivo de enfriamiento comprende, además, al menos una derivación economizadora, o derivación secundaria, adicional, en la que circula un caudal adicional de dicho fluido refrigerante, comprendiendo dicho compresor, además, al menos un segundo orificio obtenido en la pared de dicho cilindro para la entrada de dicho caudal adicional de dicho fluido refrigerante en dicho al menos un compresor, teniendo dicho al menos un segundo orificio una forma de hendidura con la dimensión principal sustancialmente transversal al eje de dicho cilindro y está dispuesto a una distancia desde dicho punto muerto inferior mayor que la distancia a la que está colocado dicho al menos un primer orificio, de forma que dicho pistón deje al descubierto dicho al menos un segundo orificio de admisión al menos durante su carrera de admisión, y cubra dicho al menos un orificio al menos durante su carrera de compresión. Tal configuración es particularmente adecuada en caso de que el caudal adicional procedente de una derivación economizadora, o secundaria, adicional tenga una presión menor que la presión de dicho segundo caudal procedente de la derivación economizadora, o secundaria, y entre en el cilindro del compresor a través de dicho al menos un primer orificio. Según la realización descrita en la presente memoria, dicho al menos un primer orificio y dicho al menos un segundo orificio, teniendo ambos una forma de hendidura, tienen una forma sustancialmente o principalmente rectangular; es decir, la superficie de la hendidura, la orientada hacia la cara interna del cilindro del compresor, tiene sustancialmente la forma de un rectángulo situado en la superficie cilíndrica interna del cilindro del compresor. Tal forma sustancialmente rectangular, en la que el lado superior o el inferior tiene dimensiones mucho mayores que las de los dos lados de la altura, es decir a lo largo de la dirección axial del cilindro del compresor, también podría tener lados unidos confluyendo entre sí, es decir sin bordes afilados, encontrándose en todo caso en la definición de superficie que tiene sustancialmente una forma de rectángulo situada en la superficie interna del cilindro. Además, la relación entre las dimensiones de altura y de longitud, es decir a lo largo de la dirección principal, de dicho al menos un primer orificio y/o dicho al menos un segundo orificio es menor que 0,5, preferiblemente 0,2. De hecho, el solicitante verificó que tales valores dimensionales son aquellos que permiten obtener los mejores rendimientos. Se debe hacer notar que la longitud de la hendidura tiene que calcularse a lo largo del arco de un círculo del cilindro a lo largo del cual se extiende la misma hendidura, en un plano transversal al eje del cilindro y que pasa por el centro de la altura de la hendidura.

Además, el lado inferior de dicho al menos un segundo orificio está a nivel con el lado superior de dicho al menos un primer orificio.

Según una realización adicional, dicho al menos un primer orificio de admisión y/o dicho al menos un segundo orificio de admisión comprenden al menos una válvula de retención combinada funcionalmente. Tales válvulas de retención permiten evitar que el fluido refrigerante que ha entrado en el compresor a través de los orificios primero y segundo sea empujado hacia ellos de la forma contraria, durante la etapa de elevación del pistón, es decir la etapa de compresión del fluido refrigerante. Más específicamente, tal al menos una válvula de retención es de tipo lámina deformable y está alojada en la pared de dicho al menos un cilindro. Esto hace el compresor aún más compacto, evitando, sin embargo, la presencia de elementos complicados empleados para sincronizar la apertura o el cierre de los orificios laterales.

Breve descripción de los dibujos

Se describirán ahora varias realizaciones particulares de la invención únicamente con fines ilustrativos, y sin limitación, con referencia a las figuras adjuntas, en las que:

la figura 1 es una vista esquemática de un dispositivo de enfriamiento dotado de un compresor de pistón según la invención;

la figura 2 es un diagrama P-h del ciclo de refrigeración relacionado con el dispositivo de refrigeración de la figura 1;

las figuras 3a-3d son vistas esquemáticas y longitudinales en sección del interior del cilindro del compresor durante las etapas de admisión y de compresión;

las figuras 4a y 4b son, respectivamente, dos vistas en sección longitudinal y transversal del cilindro del compresor de pistón según la invención, con referencia particular a los orificios primero y segundo obtenidos en la pared del cilindro del compresor;

la figura 5 es una vista esquemática de otro dispositivo de enfriamiento dotado de un compresor de pistón según la invención;

la figura 6 es un diagrama P-h del ciclo de refrigeración relacionado con el dispositivo de refrigeración de la figura 5.

Descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención

Con referencia en particular a tales figuras, con el número 100 se denota el compresor de pistón según la invención.

En la figura 1 se muestra el esquema de un dispositivo 200 de enfriamiento dotado de un compresor 100 de pistón según la invención dotado de un cilindro 110 y un pistón 111 que tiene un movimiento de vaivén en el cilindro 110, entre un punto muerto superior S (véase la figura 3d) y un punto muerto inferior I (véase la figura 3c). En particular, el dispositivo 200 de refrigeración comprende un circuito cerrado C en el que circula un cierto caudal de fluido refrigerante. Tal circuito cerrado C comprende, a su vez, una derivación principal M, en la que circula un primer caudal X de fluido refrigerante y entra en el compresor 100 a través de un conducto 109 de succión, una primera derivación secundaria E y una segunda derivación secundaria E'. En tal primera derivación secundaria E circula un segundo caudal X1 de fluido refrigerante, mientras que en la derivación secundaria adicional E' circula un caudal adicional X2 de fluido refrigerante. La suma de los caudales que circulan en la derivación principal M y en las dos derivaciones secundarias E y E' es el caudal que circula en el circuito cerrado C y que sale del compresor 100 de pistón.

Según el esquema de la figura 1, el dispositivo 200 de enfriamiento comprende, además, un condensador 101, una primera válvula 102 de expansión y un primer evaporador 103. Tanto la primera válvula 102 de expansión como el primer evaporador 103 están ubicados a lo largo de la derivación principal M del circuito cerrado C, de forma que el caudal X que circula en la misma, que está dado por la diferencia entre el caudal total que circula en el circuito cerrado C y los caudales X1 y X2 que circulan en las dos derivaciones secundarias E y E', entre directamente en el compresor 100 de pistón a través del conducto 109 de succión (véase la figura 3a) que está en el compresor 100 de pistón, encima del cilindro 110.

Cada una de las dos derivaciones secundarias E y E' comprende una segunda válvula 130, 130' de expansión y un segundo evaporador respectivo 140 y 140'; en la práctica, en cada derivación secundaria E, E', todos los valores del caudal en circulación y de la presión y de la temperatura serán distintos. En este tipo de configuración, en la práctica, el dispositivo 200 de enfriamiento es capaz de enfriar tres cámaras distintas conectadas con los evaporadores respectivos 103, 140 y 140'. En particular, el segundo caudal X1 y el caudal adicional X2 que circulan, respectivamente, a lo largo de la derivación secundaria E y de la derivación secundaria adicional E' se encuentran a distintas temperaturas y presiones. En particular, la presión del caudal X1 que circula a lo largo de la derivación secundaria E es intermedia entre la presión del fluido en el condensador 101 y la presión en el primer evaporador 103, mientras que la presión del caudal adicional X2 de fluido refrigerante que circula en la derivación secundaria adicional E' tiene un valor intermedio entre el valor del fluido del primer caudal X y el del fluido del segundo caudal X1.

Se debe hacer notar que en la figura 1 se denotan entre paréntesis, con los números de 1 a 8, los estados termodinámicos del fluido refrigerante que circula en el circuito cerrado C del dispositivo 200 de refrigeración. Entonces, en la figura 2, se muestra el ciclo termodinámico realizado por el fluido refrigerante en el dispositivo 200, con la información de la condición termodinámica del fluido en los puntos correspondientes del circuito cerrado C. Las referencias 9 y 10 mostradas en el gráfico de la figura 2 se corresponden con el estado termodinámico del fluido refrigerante en el compresor 100 en la etapa de admisión (figuras 3b y 3c) en la apertura del segundo orificio 112 y del primer orificio 107 que se encuentran en la pared 110a del cilindro 110 del compresor 100 de pistón, como se describirá más adelante.

En la figura 5, se muestra un dispositivo adicional 200' de enfriamiento que comprende un compresor 100 de pistón similar al de la realización mostrada en la figura 1.

El dispositivo 200' de enfriamiento comprende un circuito cerrado C que comprende una derivación principal M, a lo largo de la cual circula un primer caudal X del fluido refrigerante a una presión definida, un condensador 101, un evaporador 103 y una primera válvula 102 de expansión dispuesta entre el condensador 101 y el evaporador 103. Tal circuito cerrado C también comprende una primera derivación economizadora E a lo largo de la cual circula un segundo caudal X1 del fluido refrigerante. Tal primera derivación economizadora E tiene conexión de fluido con el compresor 100 y con una sección 106 del circuito cerrado C comprendida entre el condensador 101 y la válvula 102 de expansión.

En la realización descrita en la presente memoria, el circuito cerrado C comprende, además, una derivación economizadora adicional E' para un caudal adicional X2 del fluido refrigerante.

Todavía según la realización descrita en la presente memoria, la derivación economizadora E y la derivación economizadora secundaria adicional E' comprenden una segunda válvula 150, 150' de expansión y al menos un intercambiador 160, 160' de calor con la sección 106 del circuito cerrado C comprendida entre el condensador 101 y la válvula 102 de expansión.

Según la realización descrita en la presente memoria, tal segundo caudal X1 tiene una presión P8 de admisión en el cilindro 110 del compresor 100 intermedia entre la presión P² en el condensador y la presión de admisión en el cilindro 110, es decir la presión P¹ del caudal X de fluido que entra en el cilindro 110 del compresor desde el conducto 109 de succión, durante la etapa de admisión del compresor 100.

Se debe hacer notar que en la figura 5 se denotan entre paréntesis, con números de 1 a 10, los estados termodinámicos del fluido refrigerante que circula en el circuito cerrado C del dispositivo 200' de refrigeración. Entonces, en la figura 6 se muestra el ciclo termodinámico realizado por el fluido refrigerante en el circuito cerrado C, con la información de la condición termodinámica respectiva del fluido refrigerante. Las referencias 11 y12 mostradas en el gráfico de la figura 6 se corresponden con los estados termodinámicos del fluido refrigerante en el compresor 100 en la etapa de admisión (figuras 3b y 3c) en la apertura del segundo orificio 112 y del primer orificio 107 que se encuentran en la pared 110a del cilindro 110 del compresor 100 de pistón, como se describirá más adelante.

Según la invención, en ambos dispositivos 200 y 200' de enfriamiento el compresor 100 de pistón comprende un primer orificio lateral 107 obtenido en la pared 110a del cilindro 110 para la entrada del segundo caudal X1 mencionado anteriormente de fluido refrigerante. El compresor 100 comprende, además, un segundo orificio 112 de admisión para la entrada de tal caudal adicional X2 de fluido refrigerante. Más específicamente, el segundo orificio 112 de admisión está dispuesto a una distancia D desde el punto muerto inferior I del pistón 111 mayor que la distancia d a la que se ubica el primer orificio 107. Se evalúa tal distancia con respecto a dos planos P y P1 transversales al eje A del cilindro 110 y que pasan por el centro de la altura H del orificio 107, 112.

Según la realización divulgada en la presente memoria, el primer orificio 107 de admisión para el segundo caudal X1 de fluido refrigerante, que en el presente caso es R404a, es una hendidura y está dispuesto en el punto muerto inferior I del pistón 111, de forma que el pistón deje al descubierto el primer orificio 107 de admisión durante su carrera de admisión y cubra tal primer orificio 107 de admisión durante su carrera de compresión. Además, el segundo orificio 112 de admisión para la entrada de tal caudal adicional X2 de fluido refrigerante dispuesto, como se ha mencionado anteriormente, a una distancia D desde el punto muerto inferior I del pistón 111 mayor que la distancia d a la que está ubicado el primer orificio 107, también es una hendidura. Además, la segunda hendidura 112 está dispuesta en la pared 110a del cilindro de manera que el pistón deje al descubierto el segundo orificio 112 de admisión, durante su carrera de admisión, y antes de dejar al descubierto el primer orificio 107 de admisión, y lo cubra durante su carrera de compresión, después de cubrir el primer orificio 107.

En particular, tanto el primer orificio 107 de admisión como el segundo orificio 112 de admisión comprenden una hendidura cuya dimensión principal L es sustancialmente transversal al eje A del cilindro 110. En particular, la hendidura tiene una superficie conformada sustancialmente rectangular, situada sobre la superficie interna 110c del cilindro 110, a lo largo, por lo tanto, de un arco de un círculo del cilindro 110. Más específicamente, por ejemplo se obtiene tal superficie a través de un corte, mediante fresadora, de la pared 110a del cilindro 110, obtenido con el eje de rotación de la fresadora paralelo al eje A del cilindro 110 y la dirección de avance de la fresadora ortogonal al eje del cilindro 110. Por lo tanto, la superficie obtenida de esta manera está conformada sustancialmente rectangular, a pesar de que los lados rectangulares no están conectados de forma recíproca por el borde afilado, sino que están unidos confluyendo entre sí. Preferiblemente, la relación entre la dimensión de altura H y la dimensión de longitud L (también la dimensión principal), midiéndose esta a lo largo del arco de un círculo recorrido por la hendidura a lo largo de la superficie interna del cilindro 110c (véase, en particular, la línea de puntos mostrada en la figura 4b), es de 0,2. En particular, la longitud L tiene que ser medida en un plano P, o P1, transversal al eje del cilindro A y que pasa por el centro de la altura H de la hendidura respectiva. Se debe hacer notar, en todo caso, que cualquier hendidura que tenga una relación dimensional de la altura H con respecto a la longitud L menor que 0,5 se encuentra todavía dentro del alcance de protección de la presente invención. Además, tiene que hacerse notar que la hendidura, es decir la superficie que se extiende sobre la cara interna 110c del cilindro 110, tiene lados inferior y superior unidos confluyendo con los lados de conexión respectivos, dado que sigue la forma de la pared 110a del propio cilindro 110.

En particular, como puede verse en las figuras 3a a 3d, el primer orificio 107 tiene un lado inferior 107a sustancialmente a nivel con el punto muerto inferior I del pistón 111. Más en particular, el lado inferior 112a del segundo orificio 112 está a nivel con el lado superior 107b del primer orificio 107.

Según la realización mostrada en las figuras 3a a 3d, solo el segundo orificio 112 de admisión comprende una válvula 180 de retención combinada funcionalmente; mientras que, en la realización mostrada en las figuras 4a y 4b, tanto el primer orificio 107 de admisión como el segundo orificio 112 de admisión comprenden una válvula 180 de retención combinada funcionalmente de tipo lámina deformable.

Tal válvula 180 de retención está dimensionada, en la práctica, de manera que solo se deforme después de que se supere una presión definida. Además, tal válvula 180 de retención está alojada en la pared 110a del cilindro 110 del compresor 101 y, cuando se encuentra en una condición no deformada, se encuentra en contacto con un par de prolongaciones 190 y 191 que hacen contacto con la superficie externa 110b del cilindro 110.

Se debe mencionar que, aunque un compresor 100 dotado de un primer orificio 107 y un segundo orificio 112 y, por lo tanto, se ha descrito hasta ahora un dispositivo 200 o 200' de enfriamiento dotado de una derivación secundaria, o economizadora, E y una derivación secundaria, o economizadora, adicional E', sin embargo una solución en la que el compresor 100 está dotado de al menos un primer orificio 107, pero carece de dicho al menos un segundo orificio 112 y, por lo tanto, un dispositivo 200 o 200' de enfriamiento dotado de la única derivación economizadora, o secundaria, E, aún se encuentra dentro del alcance de protección de la presente invención. En este caso, se da el primer caudal, que entra en el compresor 100 a través del conducto 109 de succión, mediante la diferencia entre el caudal total que circula en el circuito cerrado C y el único segundo caudal X1.

La operación del compresor 100 de pistón que está en los dos dispositivos 200, 200' de refrigeración descritos, respectivamente, en las figuras 1 y 5, se explica en las figuras 3a a 3d. En la práctica, durante la etapa de admisión del compresor, es decir cuando el pistón 111 del compresor 101 se desliza hacia abajo desde el punto muerto superior S hasta el punto muerto inferior I, se abre la válvula 113 de succión del compresor 100 para acomodar el caudal de fluido X procedente del circuito principal M, a través del conducto 109 de succión (véase la figura 3a). Subsiguientemente, el pistón 111 deja al descubierto el segundo orificio 112 desde el cual procede un caudal adicional X2 de fluido refrigerante procedente de la derivación economizadora secundaria adicional E'; debido al aumento de presión, se cierra la válvula 109 de succión. La presión de tal caudal adicional X2 de fluido refrigerante es mayor que la presión que hay en el cilindro 110, lo que tiene como resultado, por lo tanto, un aumento de presión en el interior del cilindro 110 (estado termodinámico 9 u 11, dependiendo del dispositivo 200 o 200' de enfriamiento). Por supuesto, durante tal etapa la válvula 180 de retención permanece abierta (véase la figura 3b).

Entonces, el pistón deja al descubierto el primer orificio 107, permitiendo, por lo tanto, que el segundo caudal X1 de fluido refrigerante procedente de la derivación economizadora secundaria E acceda al cilindro 110. Por supuesto, la presión del segundo caudal X1 de fluido refrigerante procedente de tal derivación economizadora, o secundaria, E es mayor que la presión del caudal adicional X2 de fluido refrigerante y que la presión de succión. En todo caso, desde la mezcla hay un aumento de la presión en el cilindro 110 del compresor 100 (estado termodinámico 10 o 12, dependiendo del dispositivo 200 o 200' de enfriamiento), antes de que este comience su carrera de compresión. Subsiguientemente, el pistón 111 se eleva de nuevo y comprime el fluido en el cilindro 110, hasta alcanzar el punto muerto superior S. Cuando la presión en el cilindro supera la presión de condensación, se produce la apertura de la válvula 114 de escape. Se debe hacer notar que durante la elevación del pistón 111, la válvula 180 de retención colocada en la parte 110a del cilindro 110 permanece cerrada, dado que la presión en el cilindro 110 supera la presión del caudal adicional X2 procedente de la derivación economizadora adicional, o secundaria, E'.

Por último, se debe hacer notar que la implementación del primer orificio 107 y/o del segundo orificio 112 se produce, preferiblemente, mediante una operación sencilla de fresado, o una operación tecnológica similar, del cilindro 110 a lo largo de un plano transversal al eje A del propio cilindro 110. Esto permite que los cilindros de compresores de pistón existentes, que carecen de orificio lateral pasante, sean convertidos por medio de una operación sencilla por fresado del cilindro 110. De esta forma, se adaptan tales cilindros para que operen en dispositivos de enfriamiento que tienen al menos una derivación secundaria, o economizadora, sin la necesidad de someter al cilindro a intervenciones complejas, desde un punto de vista técnico, o económicamente poco atractivo.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un compresor (100) de pistón para un dispositivo (200) de enfriamiento dotado de un circuito cerrado (C) que tiene una derivación principal (M), en la que circula un primer caudal (X) de fluido refrigerante y entra en dicho compresor, al menos una primera derivación economizadora, o derivación secundaria (E), en la que circula un segundo caudal (X1) de fluido a una presión distinta de la presión de dicho primer caudal (X) de fluido refrigerante, y al menos una derivación economizadora, o derivación secundaria (E'), adicional, en la que circula un caudal adicional (X2) de dicho fluido refrigerante, estando dotado dicho compresor de al menos un cilindro (110) y al menos un pistón (111) que tiene un movimiento de vaivén en dicho al menos un cilindro, entre un punto muerto superior (S) y un punto muerto inferior (I) , y que comprende al menos un conducto de succión para la entrada de dicho primer caudal de fluido refrigerante, y al menos un orificio (107) obtenido en la pared de dicho cilindro para la entrada de dicho segundo caudal de fluido refrigerante, de forma que dicho pistón deje al descubierto, al menos en parte, dicho al menos un primer orificio (107) de admisión, al menos durante su carrera de admisión, y cubra dicho al menos un orificio, al menos durante su carrera de compresión, teniendo dicho al menos un primer orificio (107) de admisión una forma de hendidura con la dimensión principal (L) sustancialmente transversal al eje (A) de dicho cilindro y está dispuesto en el punto muerto inferior de dicho al menos un pistón, caracterizándose dicho compresor porque comprende, además, al menos un segundo orificio ( I I ) obtenido en la pared de dicho cilindro para la entrada de dicho caudal adicional (X2) de fluido refrigerante en dicho al menos un compresor, teniendo dicho al menos un segundo orificio (112) una forma de hendidura con la dimensión principal (L) sustancialmente transversal al eje (A) de dicho cilindro y está dispuesto a una distancia (D) desde dicho punto muerto inferior mayor que la distancia (d) a la que está colocado dicho al menos un primer orificio (107), de forma que dicho pistón deje al descubierto dicho al menos un segundo orificio (112) de admisión, al menos durante su carrera de admisión, y cubra dicho al menos un segundo orificio, al menos durante su carrera de compresión.

2. Un compresor según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho al menos un primer orificio tiene un lado inferior (107a) sustancialmente a nivel con el punto muerto inferior de dicho pistón.

3. Un compresor según una o más de las realizaciones 1 a 2, caracterizado porque dicho al menos un primer orificio y/o dicho al menos un segundo orificio tienen una forma sustancialmente rectangular, situados en la superficie cilíndrica interna (110c) de dicho cilindro (110).

4. Un compresor según la reivindicación 3, caracterizado porque la relación entre las dimensiones de altura (H) y de longitud (L) de dicho al menos un primer orificio y/o dicho al menos un segundo orificio es inferior a 0,5, y preferiblemente inferior a 0,2.

5. Un compresor según una o más de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el lado inferior (112a) de dicho al menos un segundo orificio está a nivel con el lado superior (107b) de dicho al menos un primer orificio (107).

6. Un compresor según una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho al menos un primer orificio (107) de admisión y/o dicho al menos un segundo orificio (112) de admisión comprenden al menos una válvula (180) de retención combinada funcionalmente.

7. Un compresor según la reivindicación 6, caracterizado porque dicha al menos una válvula de retención es de tipo lámina deformable.

8. Un compresor según la reivindicación 7, caracterizado porque dicha al menos una válvula de retención está alojada en la pared (110a) de dicho al menos un cilindro (110).