MX2007014119A

MX2007014119A - Compresor impulsado por motor electrico integrado.

Info

Publication number: MX2007014119A
Application number: MX2007014119A
Authority: MX
Inventors: Jianping Zhong
Original assignee: Sullair Corp
Priority date: 2005-05-12
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2008-02-11
Also published as: EP1880464A4; AU2006247714B2; CN101176250A; CA2604195A1; EP1880464A2; WO2006124509A2; WO2006124509A3; US20070297925A1; BRPI0611225A2; CA2604195C; AU2006247714A1; US7759828B2; JP2008540917A; US7285882B2; JP5001262B2; US20060255667A1

Abstract

Un ensamble de compresor impulsado por motor incluye un alojamiento de motor que tiene una entrada de fluido y una salida de fluido. Un motor se dispone dentro del alojamiento de motor e incluye un rotor que se acopla a un arbol giratorio y un estator. Varios pasajes se conectan fluidicamente a la entrada de fluido y la salida de fluido. Un pasaje se localiza radialmente fuera del estator y otro pasaje se extiende a traves del arbol giratorio. Un compresor esta en comunicacion de fluido con la salida de fluido del alojamiento de motor. La operacion del compresor produce una corriente de fluido a traves del alojamiento de motor. La corriente de fluido transfiere calor lejos del motor para enfriar el motor.

Description

COMPRESOR IMPULSADO POR MOTOR ELÉCTRICO INTEGRADO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a bombas de vacío, y más particularmente, a un ensamble de compresor impulsado por motor que incluye un motor que se conecta fluídicamente a un compresor . Los ensambles de compresor impulsados por motor típicos incluyen un motor de reluctancia conectado fluídicamente a una lumbrera de entrada de un compresor de tornillo de manera que la operación del compresor de tornillo evacúa una porción interna del motor de reluctancia. El motor de reluctancia incluye un rotor que gira con relación a un estator. El rotor se separa del estator de manera que el aire evacuado del motor de reluctancia pasa a través del espacio entre el rotor y el estator. El compresor por consiguiente produce una baja presión dentro de la porción interna del motor de reluctancia. El rotor produce menos ruido con más baja presión de aire, sin embargo, la baja presión puede producir una caída de presión en la lumbrera de entrada del compresor. Como resultado de la caída de presión, el compresor puede operar ineficientemente o producir un vacío inconsistente . Otro problema con los ensambles de compresor impulsados por motor típicos es que el motor de reluctancia produce un calor importante durante su operación. Si el calor no se remueve adecuadamente, el motor de reluctancia puede sobrecalentarse, lo cual puede resultar en un mal funcionamiento en el motor de reluctancia o el compresor. Los compresores impulsados por motor convencionales utilizan flujo de aire a través del espacio entre el rotor y el estator para comunicar el calor lejos del motor de reluctancia. En forma no ventajosa, el espacio es demasiado pequeño para hacer fluir una cantidad importante de aire a través del mismo, lo cual minimiza la disipación de calor del motor de reluctancia. Por consiguiente, existe una necesidad de un ensamble de compresor impulsado por motor que enfríe más efectivamente el motor sin una caída de presión importante en la entrada del compresor. El ensamble de compresor impulsado por motor de acuerdo con la presente invención incluye un alojamiento de motor que tiene una entrada y una salida. La salida se conecta fluídicamente a un compresor, de manera que la operación del compresor produce una corriente de fluido a través del alojamiento de motor. La corriente de fluido a través del alojamiento de motor comunica el calor lejos de un motor dentro del alojamiento de motor para enfriar el motor. De preferencia, un pasaje para eje se localiza a lo largo de un eje longitudinal de un árbol motor. Un pasaje para motor se localiza entre un estator y un rotor del motor.

Un pasaje exterior se localiza radialmente fuera del estator, entre el estator y el alojamiento de motor. Los pasajes proporcionan suficiente espacio para que el fluido fluya directo de manera que la corriente de fluido a través del alojamiento de motor no se restringe en forma importante por los pasajes. Por consiguiente, el ensamble de compresor impulsado por motor enfría el motor sin una caída de presión importante en la entrada del compresor. Esta invención dirige y además proporciona capacidades mejoradas mientras evita las limitaciones y desventajas de la técnica anterior. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las diversas características y ventajas de esta invención se volverán aparentes para aquellos con experiencia en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada de la modalidad actualmente preferida. Los dibujos que acompañan la descripción detallada pueden describirse brevemente como sigue. La Figura 1 es una vista esquemática de un sistema de vacío que incluye un compresor impulsado por motor; y la Figura 2 es una vista esquemática del compresor impulsado por motor de la Figura 1. La Figura 1 ilustra porciones seleccionadas de un sistema 10 de vacío ejemplar que incluye una región 12 de vacío, tal como un área industrial que requiere un vacío para mover materiales de una ubicación a otra. La región 12 de vacío se conecta fluídicamente a una línea 14 de succión, la cual se conecta fluídica ente a un compresor 16 impulsado por motor. El compresor 16 impulsado por motor evacúa la región 12 de vacío a través de la línea 14 de succión. El compresor 16 impulsado por motor incluye un motor 18, de preferencia un motor de imanes permanentes, dentro de un alojamiento 20 de motor. El alojamiento 20 de motor puede formarse de piezas separadas de alojamiento como se ilustra, o de un solo alojamiento integrado. El alojamiento 20 de motor incluye una entrada 22 conectada fluídicamente a la línea 14 de succión y una salida 24 conectada fluídicamente a un compresor 26. El motor 18 incluye un estator 28 y un rotor 30 que tiene imanes 31 permanentes. Un pasaje 33A de motor se extiende entre el estator 28 y el rotor 30. El rotor 30 se conecta a un árbol 32 que gira sobre un eje A longitudinal. Una sección extrema del árbol 32 se localiza en el alojamiento 20 de motor y otro extremo del árbol 32 se localiza en el compresor 26. El árbol 32 incluye un pasaje 33B para e e que se extiende a lo largo del e e A longitudinal a través del árbol 32. El pasaje 33B para eje incluye una abertura 35 que se extiende en una dirección que es transversal al e e A longitudinal en la salida 24 del alojamiento 20 de motor. El pasaje 33B para eje y la abertura 35 conectan fluídicamente la entrada 22 del alojamiento 20 de motor a la salida 24. Los miembros 34 de seguridad aseguran el motor 18 dentro del alojamiento 20 de motor (Figura 2) . Un pasaje 33C exterior se proporciona entre el alojamiento 20 de motor y el estator 28. El pasaje 33C exterior conecta fluídicamente la entrada 22 a la salida 24 de alojamiento 20 de motor. Un ventilador 36 se acopla al extremo del árbol 32 dentro del alojamiento 20 de motor. Una tuerca 37 de fijación o similar asegura el ventilador 36 en el árbol 32 de manera que el ventilador 36 gira con el árbol 32 para soplar más fluido a través de los pasajes 33A, 33B y 33C. El ventilador 36 incluye un lado de succión en el lado de la entrada 22 del ventilador 36 y un lado de descarga en el lado de salida 24 del ventilador 36, como se describirá en lo siguiente. Un ensamble 38 de válvula se localiza entre el motor 18 y la entrada 22 dentro del alojamiento 20 de motor.

El ensamble 38 de válvula incluye un miembro 40 de válvula en comunicación de fluido con la entrada 22 y la línea 14 de succión. Un accionador 42 mueve el miembro 40 de válvula ente las posiciones abierta y cerrada para controlar el flujo de fluido a través del ensamble 38 de válvula. La salida 24 del alojamiento 20 de motor se conecta fluídicamente al compresor 26. El compresor 26 incluye un tornillo 50 de compresor macho acoplado al árbol 32 para su rotación con el árbol 32. Un tornillo 52 de compresor hembra se dispone en relación engranada con el tornillo 50 de compresor macho para su rotación con el tornillo 50 de compresor macho. La operación del tornillo 50 de compresor macho y el tornillo 52 de compresor hembra comprende fluido que se propaga hacia el compresor 26 desde la salida 24. Una salida 54 de compresor se conecta fluídicamente en el compresor 26 para la descarga del fluido comprimido. Durante la operación, el motor 18 se activa selectivamente para hacer girar el rotor 30. El rotor 30 gira el árbol 32 para hacer girar el primer y segundo tornillos 50 y 52 de compresor. La rotación de los tornillos 50 y 52 de compresor comprime el fluido dentro del compresor 26 y obliga al fluido comprimido a salir de la salida 54 de compresor. La descarga del fluido comprimido desde la salida 54 de compresor produce una succión en la salida 24 del alojamiento 20 de motor. La succión de la salida 24 produce una corriente de fluido desde la región 12 de vacío, a través de la línea 14 de succión, la entrada 22 y el alojamiento 20 de motor. Cuando el fluido entra al alojamiento 20 de motor, las corrientes de fluido desde la entrada 22 hasta la salida 24 por medio de por lo menos uno de los pasajes 33A, 33B y 33C (como se representa por las flechas en la Figura 1) . El estator 28, el rotor 30, y el árbol 32 transfieren calor que se produce durante la operación del motor 18 hasta el fluido que se propaga a través de los pasajes 33A, 33B y 33C. El fluido de propagación transfiere el calor hasta el alojamiento 20 de motor, el cual disipa el calor hasta el ambiente circundante. Por lo menos una porción del fluido propaga o lleva el calor lejos del estator 28, el rotor 30 y el árbol 32 a través del compresor 26 para enfriar el motor 18. Los pasajes 33A, 33B y 33C exponen el fluido de propagación al estator 28, rotor 30, y árbol 32 y para enfriar el motor 18 en una temperatura de operación aceptable. Los ensambles de compresor impulsados por motor convencionales, por lo tanto, proporcionan exposición mínima entre un fluido de propagación y el motor para enfriar significativamente el motor. De preferencia, el motor 18 es un motor de imanes permanentes, que genera menos calor para disipar y generalmente es más pequeño que algunos otros tipos de motores tales como motores de inductancia de manera que un motor de imanes permanentes se prefiere. Dada esta descripción, sin embargo, alguien de experiencia ordinaria en la técnica será capaz de adaptar los ejemplos descritos para todos los tipos de motores y cumplir las necesidades de su aplicación particular. Los pasajes 33A, 33B y 33C proporcionan suficiente espacio para que el fluido fluya directo de manera que el fluido que se propaga a través del alojamiento 20 de motor no se restringe significativamente por los pasajes 33A, 33B y 33C. Es decir, los pasajes son lo suficientemente grandes para manejar la corriente de fluido sin producir una acumulación de presión en el lado de la entrada 22 o una caída de presión en el lado de la salida 24. Esto proporciona el beneficio de un suministro continuo y relativamente uniforme de fluido al compresor 26 sin una caída de presión importante en la salida 24 del alojamiento 20 de motor. Se debe entender que alguien de experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de las enseñanzas en la presente será capaz de dimensionar adecuadamente los pasajes para asegurar un flujo importante sin una caída de presión importante . El ensamble 38 de válvula controla selectivamente el fluido que se propaga a través de la entrada 22. Esto proporciona el beneficio de controlar la magnitud de succión producida dentro de la región 12 de vacío y también permite el control sobre la cantidad del fluido que se propaga a través del alojamiento 20 de motor para enfriar el motor 18. El ventilador 36, además controla la magnitud de la succión. Como se conoce, los ventiladores se diseñan generalmente para mover los fluidos desde un lado de succión hasta un lado de descarga del ventilador. La rotación del ventilador 36 produce una succión adicional en el lado de la entrada 22 que extrae más fluido a través de la entrada 22.

El ventilador 36 también facilita el flujo de fluido desde el alojamiento 20 de motor hacia el compresor 26. En el lado de la salida 24 del ventilador 36, el ventilador 36 empuja el fluido fuera del alojamiento 20 de motor y hacia el compresor 26. Esta característica proporciona el beneficio de incrementar la proporción de fluido que se propaga a través del alojamiento 20 de motor para incrementar el enfriamiento del motor 18. Adicionalmente, el incremento en la proporción de fluido que se propaga a través del alojamiento 20 de motor carga el compresor 26 con más fluido para incrementar la eficacia del compresor. Aunque una modalidad preferida de esta invención se ha descrito, un trabajador de experiencia ordinaria en esta técnica puede reconocer que ciertas modificaciones pueden entrar dentro del alcance de esta invención. Por esa razón, las siguientes reivindicaciones deben estudiarse para determinar el alcance verdadero y contenido de esta invención.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un ensamble de compresor impulsado por motor, caracterizado porque comprende: un alojamiento de motor que tiene una entrada de fluido y una salida de fluido; un motor dispuesto por lo menos parcialmente dentro del alojamiento de motor, el motor incluye un árbol giratorio que tiene un pasaje para eje ahí a través del mismo para conectar fluídicamente la entrada de fluido y la salida de fluido; y un compresor en comunicación de fluido con la salida de fluido, el compresor proporciona succión para mover el fluido desde el motor a través del pasaje para eje hacia el compresor, donde el compresor entonces descarga el fluido fuera de la salida de fluido.
2. El ensamble de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el árbol incluye una primera sección y una segunda sección, la primera sección se recibe en el alojamiento de motor y se acopla a un rotor, y la segunda sección se recibe en el compresor y se acopla a un tornillo de compresor.
3. El ensamble de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el árbol incluye un eje longitudinal de rotación y el pasaje para eje se extiende a lo largo del eje longitudinal de rotación.
4. El ensamble de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el árbol giratorio incluye una abertura conectada fluídicamente al pasaje, y la abertura se extiende en una dirección transversal al eje longitudinal.
5. El ensamble de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende una válvula en comunicación de fluido con la entrada de fluido.
6. El ensamble de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el motor incluye un estator que tiene una periferia, y un pasaje de estator que se extiende entre la periferia y el alojamiento de motor, el pasaje de estator conecta fluídicamente la entrada de fluido y la salida de fluido.
7. El ensamble de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende un ventilador acoplado al árbol giratorio, el ventilador se puede hacer girar con el árbol giratorio.
8. El ensamble de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el motor comprende un motor de imanes permanentes.
9. Un ensamble de compresor impulsado por motor, caracterizado porque comprende: un alojamiento de motor que tiene una entrada de fluido y una salida de fluido; un motor dispuesto por lo menos parcialmente dentro del alojamiento de motor, el motor incluye un rotor que se puede hacer girar sobre un eje y un estator; un pasaje que conecta fluídicamente la entrada de fluido y la salida de fluido, el pasaje está radialmente fuera del estator con relación al eje; y un compresor en comunicación de fluido con la salida de fluido.
10. El ensamble de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el estator incluye una periferia y el pasaje se extiende a lo largo de la periferia.
11. El ensamble de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el pasaje está entre el alojamiento de motor y el estator.
12. El ensamble de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque comprende una válvula en comunicación de fluido con la entrada de fluido.
13. El ensamble de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque comprende un árbol giratorio acoplado al rotor, el árbol giratorio tiene un pasaje para eje a través del mismo que conecta fluídicamente la entrada de fluido y la salida de fluido.
14. El ensamble de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el motor incluye un árbol giratorio acoplado al rotor y que puede girar con el rotor, y un ventilador acoplado al árbol giratorio, el ventilador se puede hacer girar con el árbol giratorio.
15. Un método para enfriar un ensamble de compresor impulsado por motor, caracterizado porque comprende: conectar fluídicamente una salida de fluido de una cámara de motor y una entrada de fluido de un compresor; y operar el compresor para producir una corriente de fluido a través de la cámara de motor para transferir el calor desde un motor dentro de la cámara de motor.
16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque comprende conectar fluídicamente una entrada de fluido de la cámara de motor a un pasaje, y conectar fluídicamente el pasaje a la salida de fluido de la cámara de motor.
17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque comprende formar el pasaje por lo menos parcialmente alrededor de una periferia de un estator del motor.
18. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque comprende formar el pasaje a través de un árbol dentro del motor.
19. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque comprende mover una válvula para controlar una proporción de flujo de la corriente de fluido.
20. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque comprende mover un ventilador para controlar una proporción de flujo de la corriente de fluido.