ITMI962253A1 - Compressore rotativo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Nei compressori ermetici verticali e' pratica diffusa quella di utilizzare l'albero rotante come una pompa centrifuga per pompare del lubrificante dalla coppa verso i punti che richiedono una lubrificazione. Le pompe centrifughe funzionano in certa misura in funzione della velocità'. Con l'uso più ampio dei motori a velocità' variabile, e' possibile che un compressore venga fatto funzionare in un dato campo di velocità' in cui la lubrificazione risulta insufficiente .

Dato che il gas viene scaricato dalla camera di compressione contro la spinta della valvola di scarico combinata con la pressione del fluido presente allo scarico agente sulla parte a valle della valvola di scarico, la pressione del gas passante attraverso l'apertura della valvola nello scarico può' essere di circa 0,3515 Kg/cm2 (5 psi) superiore alla pressione in un qualsiasi altro punto del compressore. Nel caso di un compressore ermetico a due cilindri, a pistone verticale rotante o a palette fisse, uno degli scarichi e' fissato al cuscinetto laterale della pompa e si estende nella coppa dell'olio. Di conseguenza il gas alla pressione massima risulta disponibile in corrispondenza della coppa olio. La presente invenzione utilizza questo gas alla pressione massima per contribuire al pompaggio del lubrificante. In particolare, una parte del gas scaricato dal cilindro inferiore e contenente olio trasportato, viene diretta verso il foro nell'albero che funge da pompa centrifuga. Il gas passante nel foro agisce come una pompa a getto rispetto all'olio nella coppa contribuendo quindi all'azione di pompaggio della pompa centrifuga per fornire il lubrificante alla struttura che richiede una lubrificazione.

Uno scopo della presente invenzione consiste nel migliorare la lubrificazione nel funzionamento a bassa velocità' .

Un altro scopo della presente invenzione consiste nell 'assistere il pompaggio di lubrificante quando viene richiesta una maggiore altezza di pompaggio per via di un abbassamento del livello nella coppa. Questi scopi e altri che vengono chiariti in seguito sono ottenuti con la presente invenzione.

Fondamentalmente, una parte del gas compresso scaricato dal fondo di un compressore verticale a cilindro singolo o dal cilindro inferiore di un compressore verticale a doppio cilindro viene diretto nel foro dell'albero che agisce da pompa centrifuga. La parte di gas diretta nel foro interagisce con la coppa dell'olio a guisa di pompa a getto, assistendo quindi nel pompaggio di olio la pompa centrifuga.

La fig. 1 mostra una vista parzialmente sezionata di una parte di un compressore verticale utilizzante la presente invenzione, e

la fig. 2 mostra una vista parzialmente sezionata di una parte ruotata di circa 90° rispetto alla figura 1.

Nelle figg. 1 e 2 il numero 10 indica globalmente un compressore a doppio cilindro, con lato alto, verticale, ermetico, a pistone rotante, avente un involucro 12. Sono presenti due gruppi pompa che, assieme, formano una cartuccia di pompaggio. Il primo gruppo pompa o gruppo inferiore comprende un cilindro 20 che ha un foro 20-1. Un pistone anulare 22 e' disposto nel foro del cilindro 20-1 e alloggia un perno eccentrico 16-1 di un albero eccentrico 16 in un foro 22-1. Una paletta 24 e' disposta in una scanalatura di paletta (non mostrata) e viene spinta in contatto di strisciamento con-il pistone 22 per mezzo di una molla 25 e divide lo spazio a forma di semicerchio tra il pistone 22 e il foro 20-1 in una camera di aspirazione e una camera di scarico. Un cuscinetto della pompa 26 e' disposto al di sotto del foro 20-1 e del pistone 22 e alloggia il perno che definisce l'estremità' inferiore 16-3 dell'albero 16, con un accoppiamento portante. Il cuscinetto della pompa 26 e' fissato in posizione sul cilindro 20 per mezzo di una pluralità' di bulloni 29 distanziati lungo una circonferenza. Una valvola di scarico 27 e un fermo valvola 28 sono fissati al cuscinetto 26 in modo che la valvola di scarico 27 interagisce con il fermo valvola 28 e con una apertura di scarico 26-1 nel cuscinetto della pompa 26. Uno scarico 30 e' fissato al cuscinetto 26 per mezzo di bulloni 32 e interagisce con esso in modo da definire una camera 31. Si noti che la sola differenza tra i bulloni 29 e 32 consiste nel fatto che i bulloni 32 fissano aggiuntivamente lo scarico 30 al cuscinetto 26.

Il secondo gruppo pompa o gruppo superiore e' simile al primo gruppo pompa o gruppo inferiore descritto sopra e comprende un cilindro 40 provvisto di un foro 40-1. Un pistone anulare 42 e' disposto nel foro del cilindro 40-1 e alloggia un perno eccentrico 16-2 dell'albero eccentrico 16 in un foro 42-1. Una paletta 44 e' disposta in una scanalatura di paletta (non mostrata) e viene spinta in contatto di strisciamento con il pistone 42 da una molla 45 e divide lo spazio a forma di semicerchio tra il pistone 42 e il foro 40-1 in una camera di aspirazione e una camera di scarico. Un cuscinetto del motore 46 al di sopra del foro 40-1 e del pistone 42 alloggia un perno che definisce la parte superiore 16-4 dell'albero 16 con un accoppiamento portante. Il cuscinetto del motore 46 e' fissato in posizione sul cilindro 40 con una pluralità' di bulloni 49 distanziati lungo una circonferenza, i quali corrispondono ai bulloni 29.Una valvola di scarico 47 e un fermo valvola 48 sono fissati al cuscinetto 46 in modo che la valvola di scarico 47 interagisce con il fermo valvola 48 e l'apertura di scarico 46-1 nel cuscinetto del motore 46. Uno scarico 50 e' fissato al cuscinetto 46 per mezzo di bulloni 52 e interagisce con esso in modo da definire una camera 51 che comunica con l'interno dell'involucro 12 attraverso aperture 50-1. Si noti che la sola differenza tra i bulloni 49 e 52 consiste nel fatto che i bulloni 52 fissano aggiuntivamente lo scarico 50 al cuscinetto 46.

I cilindri 20 e 40 sono provvisti di rispettivi recessi 20-2 e 40^-2, che alloggiano al loro interno una piastra separatrice 60. La piastra 60 e il cuscinetto della pompa 26 permettono un contatto sigillato lubrificato rispettivamente con la parte superiore e inferiore del pistone 22 e della paletta 24 mentre la piastra 60 e il cuscinetto del motore 46 permettono un contatto sigillato e lubrificato con il fondo e la testa rispettivamente del pistone 42 e della paletta 44. Inoltre la piastra 60 interagisce con i recessi in modo da posizionare radialmente i cilindri 20 e 40 l'uno rispetto all'altro e per allineare in modo coassiale i cuscinetti di supporto 16-3 e 16-4 dell'albero 16 con i cuscinetti 26 e 46.

Durante il funzionamento, il compressore 10 viene azionato da un motore elettrico comprendente uno statore 18, il quale e' fissato all'involucro 12, e un rotore 19 fissato all'albero 16 e ruota assieme ad esso. La rotazione dell'albero 16 provoca un effetto di pompaggio centrifugo che porta l'olio dalla coppa 36 nel foro 16-5 e lo invia ai condotti di alimentazione 16-6 fino a 16-9 per lubrificare i diversi organi, in modo convenzionale. L'interazione tra le palette 24 e 44 con i pistoni 22 e 42, rispettivamente, crea una pressione ridotta che tende a aspirare il gas dal sistema di refrigerazione o di condizionamento aria {non mostrato). Il gas passa in successione attraverso la linea di aspirazione 13 e il tubo 14 nel foro radiale 20-3 che conduce direttamente nel foro 20-1.

Come meglio visibile in fig. 1, il foro radiale 20-3 e' pure collegato col foro assiale 20-4 e in serie tramite i fori assiali 60-1 e 40-3 col foro 40-1. Il gas compresso nel cilindro 20, come meglio mostrato in fig.

2, passa attraverso l'apertura 26-1 nella camera 31. Il gas dalla camera 31 può' passare attraverso uno dei due percorsi nella camera 51, come indicato dai fori assiali 20-5 e 20-6 nel cilindro 20 e dai fori assiali 40-4 e 40-5 nel cilindro 40. Nel percorso mostrato in fig. 2, il gas compresso dalla camera 31 passa in successione attraverso i fori 26-2 e 20-5, 60-2, 40-4 e 46-2 nella camera 51. Il gas compresso nel cilindro 40 passa attraverso l'apertura 46-1 nella camera 51. Il gas dalla camera 51 passa attraverso le aperture 50-1 all'interno dell'involucro 12 e fuoriesce dallo scarico (non mostrato).

Inoltre, secondo l'insegnamento della presente invenzione, un terzo percorso di flusso e' previsto dalla camera 31 nello scarico 30. Il tubo 34 e' collegato a tenuta allo scarico 30 e realizza un percorso per il fluido dalla camera 31 al foro 16-5 nell'albero 16. Durante lo scarico, la pressione dei gas negli scarichi 30 e 50 e' leggermente superiore, di circa 0,3515 Kg/cm<2 >(5 psi), rispetto alla pressione nell'involucro 12 ed è causa di pulsazioni di scarico.

Le pulsazioni di scarico nello scarico 30 fanno si che una parte del gas nello scarico 30 fluisca attraverso il tubo 34 nel foro 16-5 nell'albero 16, con ciò fornendo una quantità' sostanziale di energia che contribuisce alla erogazione di olio dalla coppa 36 attraverso il foro 16-5 verso i condotti di alimentazione 16-6 fino a 16-9. Il passaggio del gas ad alta pressione dal tubo 34 nel foro 16-5 genera un effetto di pompaggio a getto rispetto all'olio dalla coppa 36. Il contributo attuale del flusso attraverso il tubo 34 e' una funzione della velocità' del motore, del livello nella coppa olio, della ampiezza delle fluttuazioni di pressione, e del meccanismo di pompaggio specifico, se centrifugo, come mostrato, o volumetrico. Tuttavia, l'effetto di pompaggio a getto fornisce un ausilio per pompare quando e' piu' richiesto, ovvero a basse velocità' di funzionamento.

Anche se e' stata illustrata e descritta una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, gli esperti del ramo riconosceranno facilmente la possibilità' di altre modifiche. Per esempio la presente invenzione e' applicabile a un compressore a cilindro singolo, con lato elevato, a pistone verticale rotante. L'esigenza maggiore e' costituita dalla presenza di uno scarico inferiore 30, o un suo equivalente, ed e' pratica comune quella di utilizzare due scarichi in un compressore a cilindro singolo per ottenere una riduzione aggiuntiva di rumore. Inoltre, sul fondo del cilindro e' possibile utilizzare un singolo scarico, se necessario o desiderato. In aggiunta, invece di una pompa centrifuga si può' utilizzare una pompa volumetrica e ottenere ancora gli effetti benefici della presente invenzione. E' quindi inteso che l'ambito della presente invenzione e' limitato solo dall'ambito delle rivendicazioni allegate .

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Compressore rotativo (10) ermetico, verticale, di lato alto, comprendente mezzi di contenimento ad involucro, mezzi di pompaggio (20, 22, 24, 25, 40, 42, 44, 45) situati nei mezzi di contenimento ad involucro (12), mezzi motori (18, 19) situati in detti mezzi di contenimento ad involucro sopra i mezzi di pompaggio, un albero (16) azionato in modo girevole dai mezzi motori e che si estende verso il basso attraverso i mezzi di pompaggio in una coppa dell'olio (36) disposta sul fondo dei mezzi di contenimento a involucro, detto albero cooperando con i mezzi di pompaggio in modo da far sì che i mezzi di pompaggio comprimano gas e comprendendo dei mezzi per la distribuzione dell'olio (16-5) che si estendono dalla coppa dell'olio, detti mezzi per la distribuzione dell'olio comprendendo dei mezzi per pompare olio dalla detta coppa nei detti mezzi per la distribuzione dell'olio, mezzi di supporto (26, 46) fissati ai mezzi di pompaggio e che alloggiano supportandolo il suddetto albero,„mezzi di scarico (30, 50) fissati ai mezzi di supporto e interagenti con essi in modo da definire una camera (31, 51) in comunicazione di fluido con i mezzi di pompaggio tramite dei mezzi a valvola di scarico (27, 47) per cui il gas compresso in detti mezzi di pompaggio viene erogato in detta camera, un primo percorso di fluido (31, 26-2, 20-5, 60-2, 40-4, 46-2, 51, 50-1) per dirigere la maggior parte del gas compresso erogato ai mezzi di scarico nei mezzi di contenimento a involucro, caratterizzato da un secondo percorso di fluido (34) per dirigere una quantità' minore di gas compresso erogato a detti mezzi di scarico nei mezzi per la distribuzione dell'olio per cui il gas compresso passante nei detti mezzi per la distribuzione dell'olio interagisce con detto olio proveniente da detta coppa per produrre un effetto di pompaggio a getto che contribuisce ad alimentare olio dalla coppa verso detti mezzi per la distribuzione dell'olio.
2. 2. Compressore secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi per la distribuzione dell'olio comprendono un foro (16-5) che si estende sostanzialmente in direzione assiale all'interno dell'albero, che comunica con almeno un foro radiale (16-7) in collegamento con il foro sostanzialmente assiale.
3. 3. Compressore secondo la rivendicazione 1, in cui il secondo percorso di fluido si estende attraverso una parte della coppa dell'olio.
4. 4. Compressore' secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi di pompaggio comprendono un gruppo pompa superiore ed uno inferiore.
5. 5. Compressore secondo la rivendicazione 4, in cui i mezzi di scarico sono fissati al gruppo pompa inferiore .
6. 6. Compressore secondo la rivendicazione 5, comprendente inoltre mezzi di scarico fissati al gruppo pompa superiore e formanti parte del primo percorso di fluido .