MXPA04006823A - Compresor de voluta de capacidad modulada. - Google Patents

Abstract

Un compresor de voluta tiene una camara empujadora que contiene un fluido presurizado. El fluido presurizado dentro de la camara empuja a los dos miembros de voluta entre si. Un ensamble de valvula esta en comunicacion con esta camara de empuje y libera el fluido presurizado cuando se requiere para retirar la presion que empuja a los dos miembros de voluta entre si. Cuando la presion de empuje se retira, los dos miembros de voluta se separan, creando una ruta de fuga entre la descarga y la succion para reducir la capacidad del compresor de voluta.

Description

COMPRESOR DE VOLUTA DE CAPACIDAD MODULADA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con la modulación de la capacidad de compresores. Más particularmente, la presente se relaciona con la modulación de la capacidad de un compresor de voluta mediante el control ' de la presión del fluido en una cámara en donde la presión del fluido en la cámara impulsa a las dos volutas a la vez. ANTECEDENTES Y SUMARIO DE LA INVENCIÓN La modulación de la capacidad es a menudo una característica deseable para incorporarla en los compresores de aire acondicionado y sistemas de refrigeración para adecuar mejor la amplia gama de cargas a las que el sistema puede estar sujeto. Se han utilizado muchas diferentes aproximaciones para proporcionar esta característica de modulación de la capacidad. Estas aproximaciones han variado del control en la entrada de succión del compresor hasta derivar gas comprimido de la descarga de regreso hacia la zona de presión de succión del compresor. Con un compresor tipo voluta, la modulación de la capacidad se ha logrado a menudo utilizando una característica de retardo de succión que comprende proporcionar puertos en varias posiciones a lo largo del desarrollo de la voluta que, cuando se abren, entre los desarrollos interacoplados de voluta se comuniquen con la zona de succión del compresor, retardando de esta manera el punto en el cual las cámaras de compresión selladas se forman, y así, retardar el inicio de la compresión del gas de succión. Este método de modulación de la capacidad tiene el efecto de reducir en realidad la relación de compresión del compresor. Aún cuando estos sistemas de succión retardada son efectivos para reducir la capacidad del compresor, son únicamente capaces de proporcionar una cantidad predeterminada de descarga del compresor en donde la cantidad se determina por la posición de los puertos de descarga a lo largo de los desarrollos de voluta. Aún cuando es posible proporcionar descargas de pasos múltiples mediante la incorporación de una pluralidad de puertos de descarga en diferentes ubicaciones, esta modalidad se vuelve costosa y requiere de espacio adicional para acomodar los controles separados para abrir y cerrar cada juego de puertos. Aún cuando se utilicen puertos de descarga múltiples, típicamente no es posible controlar la capacidad del compresor entre 0% y 100% utilizando la técnica de succión retardada. Más recientemente, la descarga del compresor y, así, la modulación de la capacidad se ha logrado efectuando la separación cíclica axial o radial de dos miembros de voluta por periodos predeterminados de tiempo durante el ciclo de operación_del —compresor-. Ra a-_JEai-LÍli_ta-_J^ separación axial de los dos miembros de voluta, se forma una cámara impulsora en o adyacente a uno de Tos dos mi"em¾ras de- voluta; y esta cámara impulsora se coloca en comunicación con una fuente de fluido comprimido en una cámara de presión o la cámara de descarga del compresor. El fluido en la cámara impulsora se libera cíclicamente hacia el área de succión del compresor para facilitar la descarga del compresor. Aún cuando dispositivos de la técnica anterior se han desempeñado satisfactoriamente en el campo, sus diseños han requerido de la adición de la cámara impulsora específica, así como de los sistemas de control que se necesitan para controlar el flujo del fluido presurizado. El desarrollo continúo de compresores de voluta de capacidad modulada se ha dirigido hacia la simplificación de los dispositivos de modulación de la capacidad para disminuir los costos de los sistemas de modulación de la capacidad, así como simplificar toda la manufactura, diseño y desarrollo de los sistemas de modulación de la capacidad. La presente invención suministra a la técnica un compresor de capacidad modulada que ventila cíclicamente una cámara presurizada intermedia existente hacia la succión para modular la capacidad del compresor. La cámara presurizada intermedia existente se utiliza en el compresor para impulsar dos volutas a la vez así como impulsar un sello flotante para h^^r_c^t^c1^ j^oj^^ sellar un paso de fuga entre las zonas de presión de descarga y presión de succión del compresor. Áreas de aplicación adicionales de la presente invención se harán aparentes de la descripción detallada proporcionada más adelante. Debe entenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aún cuando indican las modalidades preferidas de la invención, están dirigidos a propósitos de ilustración únicamente y no están dirigidos a limitar el alcance de la invención. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En los dibujos que ilustran la mejor forma contemplada actualmente para llevar a cabo la presente invención: La Figura 1 es una vista en sección vertical de un compresor tipo voluta que incorpora un sistema de modulación de la capacidad de acuerdo con la presente invención; La Figura 2 es una vista fragmentada del compresor de la Figura 1 mostrando el anillo de válvula en una posición cerrada o sin modulación; La Figura 3 es una vista en planta del compresor mostrado en la Figura 1 con la porción superior del envolvente externo retirada; La Figura 4 es una vista amplificada mostrando . una porción de un anillo de válvula modificado; La Figura 5 es una vista en perspectiva del anillo de Las Figuras 6 y 7 son vistas en sección del anillo de vaívuta de la Figura 1~; las secciones están tomadas s tu largo de las líneas 6-6 y 7-7 respectivamente; La Figura 8 es una vista en sección fragmentada que muestra el ensamble de voluta que forma parte del compresor de la Figura 1; La Figura 9 es una vista amplificada detallada de ensamble de acción incorporado en el compresor de la Figura 1; La Figura 10 es una vista en perspectiva del compresor de la Figura 1 con porciones del envolvente exterior retiradas; La Figura 11 es una vista en sección fragmentada del compresor de la Figura 1 que muestra los pasajes de suministro de fluido presurizado incluidos en la voluta que no órbita; La Figura 12 es una vista en sección amplificada del ensamble de válvula solenoide incorporada en el compresor de la Figura 1; La Figura 13 es una vista similar a la de la Figura 12 pero mostrando un ensamble de válvula solenoide modificado; La Figura 14 es una vista similar a la de la Figura 9 pero mostrando un ensamble de acción modificado adaptado para usarse con el ensamble de válvula solenoide de la Figura 13; La Figura 15 es una vista similar a la de las Figuras 12 y 13 pero mostrando otra modalidad del ensamble de válvula soienoide, todos de acuerdo con la presente invención; La Figura 16 es una vista en sección vertical de un compresor tipo voluta similar a la Figura 1, pero incorporando un sistema de modulación de la capacidad de acuerdo con otra modalidad de la presente invención; La Figura 17 es una vista en sección vertical de un compresor tipo voluta que incorpora un sistema de modulación de la capacidad de acuerdo con otra modalidad de la invención; La Figura 18 es una vista en sección vertical similar a la Figura 17 excepto que el ensamble de válvula soienoide está ubicado fuera del envolvente del compresor; La Figura 19 es una vista en sección vertical de un compresor tipo voluta que incorpora un sistema de modulación de la capacidad de acuerdo con otra modalidad de la presente invención; La Figura 20 es una vista en sección vertical similar a la Figura 19 excepto que el ensamble de válvula soienoide está ubicado fuera del envolvente del compresor; La Figura 21 es una vista en sección vertical de un compresor tipo voluta que incorpora un sistema de modulación de la capacidad de acuerdo con otra modalidad de la presente invención; La Figur 22 es una vista en sección vertical similar a la Figura 21 excepto que el ensamble de válvula soienoide está ubicado fuera del envolvente del compresor; La Figura 23 es una vista en sección vertical de un compresor tipo voluta que incorpora un sistema de modulación de la capacidad de acuerdo con otra modalidad de la presente invención; y La Figura 24 es una vista en sección vertical similar a la Figura 23 excepto que el ensamble de válvula solenoide esta ubicado fuera del envolvente del compresor. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La siguiente descripción de la(s) modalidad (es) preferida (s) es completamente ejemplar por naturaleza de ninguna manera intenta limitar la invención, sus aplicaciones o usos . Aún cuando la presente invención es adecuada para incorporarse en muchos tipos de máquinas de voluta, incluyendo máquinas herméticas, máquinas abiertas y máquinas no herméticas, para propósito de ejemplo se describirá en la presente incorporada en un motocompresor de refrigerante de voluta hermético 10 del tipo de "zona baja" (es decir, en donde el motor y el compresor se enfrían por gas de succión en el envolvente hermético, como se ilustra en la sección vertical mostrada en la Figura 1) . Hablando de manera general, el compresor 10 comprende un envolvente cilindrico hej3iLéJ jLc.o_12. que incluye en su extremo superior una tapa de extremo 14. La tapa de extremo está provista con un accesorio de descarga de refrigerante 16 que tieñe opcionalmente Ta válvula de descarga común ahí. Otros elementos fijos al envolvente incluyen una división que se extiende de manera transversal 18 que está soldada alrededor de su periferia en el mismo punto que la tapa de extremo 14 está soldada al envolvente 12, un alojamiento de cojinete principal de dos piezas 20 que está fijo al envolvente 12 en diferentes puntos de cualquier forma deseable, y un accesorio de entrada de gas de succión 22 dispuesto en comunicación con la zona de presión de succión del compresor dentro del envolvente 12. Un estator de motor 24 está ajustado a presión en una estructura 26 que a su vez está ajustada a presión en el envolvente 12. Un cigüeñal 28 que tiene un perno de cigüeñal excéntrico 30 en su extremo superior es soportado de manera giratoria en un cojinete 32 en el alojamiento de cojinete principal 20 y un segundo cojinete 34 en la estructura 26. El cigüeñal 28 tiene en su extremo inferior el barreno 36 concéntrico de bombeo de aceite usual, de diámetro relativamente grande que se comunica con un barreno 38 de diámetro menor inclinado radialmente hacia fuera que se extiende hacia arriba desde ahí hasta la parte superior del cigüeñal 28. La porción inferior del envolvente interior 12 se llena con aceite lubricante en la manera usual y el barreno concéntrico 36 en la parte baja del cigüeñal 28 es la bomba primaria que actúa en conjunto con el barreno 38, que actúa como una bomba secundaria, para bombear el fluido de lubricación hacia todas las porciones del compresor 10 que requieren lubricación. El cigüeñal 28 es accionado de manera giratoria por un motor eléctrico que incluye al estator 24 que tiene devanados 40 que pasan a través del mismo, y un rotor 42 ajustado a presión sobre el cigüeñal 28 y que tiene uno o más contrapesos 44. Un protector de motor 46, del tipo usual, se proporciona muy próximo a los devanados del motor de manera que si el motor excede su rango normal de temperatura el protector de motor 46 desenergizará el motor. La superficie superior del alojamiento de cojinete principal 20 está provista con una superficie de cojinete de empuje anular plana 48 sobre la que se coloca un miembro de voluta orbital 50 que comprende una placa de extremo 52 que tiene la vena espiral o desarrollo 54 en su superficie superior, una superficie de empuje plana anular 56 en la superficie inferior, y una tasa cilindrica 58 que se proyecta de ahí hacia abajo que tiene un cojinete de apoyo 60 en ella y en la que se coloca de manera giratoria un buje de accionamiento 62 que tiene un barreno interior en el que el perno de cigüeñal 30 está colocado de manera operativa. El perno de cigüeñal 30 tiene un plano en una superficie (no se muestra) que acopla de manera operativa una superficie plana en una porción del barreno interior del buje de accionamiento 62 para proporcionar un arreglo de accionamiento flexible 62, tal como se muestra en la Patente Estadounidense del Cesionario No. 4,877,382 cuya descripción se incorpora para referencia . El desarrollo 54 se acopla con el desarrollo espiral no orbitante 64 que forma una parte del miembro de voluta no orbitante 66 que está montado en el alojamiento de co inete principal 20 de cualquier forma deseada que proporcionará movimiento axial limitado del miembro de voluta 66. La forma específica de tal montaje no es relevante para las presentes invenciones. Para una descripción más detallada del sistema de suspensión de voluta no orbitante, vea la Patente Estadounidense del Cesionario No. 5,055,010 cuya descripción se incorpora para referencia. El miembro de voluta no orbitante 66 tiene un pasaje de descarga centrado que comunica con un hueco abierto hacia arriba 72 que está en comunicación de fluido a través de una abertura 74 en la división 18 con una cámara de múltiple de descarga 76 definida por la tapa de extremo 14 y la división 18. Entre la cámara de múltiple de descargo 76 y el interior del envolvente 12 se dispone una válvula de alivio de presión. La válvula de alivio de presión se abrirá a una presión diferencial específica entre las presiones de succión y descarga para ventilar el gas presuri2ado_de_JL-a--j-iáma a de_ múltiple de descarga 76. El miembro de voluta no orbitante 66 tiene en su superficie superior un hueco anular 80 que tiene paredes laterales coaxiales paralelas en donde está dispuesto de manera sellante un sello flotante anular 82 para movimiento relativo axial que sirve para aislar el fondo del hueco 80 de la presencia de gas a las presiones de succión y descarga de manera que puede colocarse en comunicación de fluido con una fuente de presión de fluido intermedia por medio de un pasaje 84 (no se muestra) . El miembro de voluta no orbitante 66 de esta manera es impulsado de manera axial contra el miembro de voluta orbitante 50 por las fuerzas creadas por la presión de descarga que actúa en la porción central del miembro de voluta 66 y aquellas creadas por la presión de fluido intermedia que actúa en el fondo del hueco 80. Este impulso axial de presión, así como varias técnicas para soportar el miembro de voluta 66 para movimiento axial limitado, están descritos en mayor detalle en la Patente Estadounidense del Cesionario antes citada No. 4,877,328. La rotación relativa de los miembros de voluta se evita mediante el acoplamiento Oldham que comprende un anillo 86 que tiene un par de cuñas 88 (de las que se muestra una) dispuesta de manera deslizante en ranuras diametralmente opuestas 90 (de las que se muestra una) en el miembro de voluta 66 y un segundo par de cuñas (no se muestra) dispuesta de manera deslizante en ranuras diametralmente opuestas en el miembro de voluta 50.

Haciendo referencia ahora a la Figura 2. Aún cuando los detalles de construcción del sello flotante 82 no son parte de la presente invención, para propósitos de ejemplo el sello 82 es de una construcción emparedada coaxial y comprende una placa de base anular 100 que tiene una pluralidad de proyecciones integrales sobresalientes espaciadas equidistantes 102. Sobre la placa 100 hay un empaque anular 106 que tiene una pluralidad de orificios espaciados equidistantes que reciben a las proyecciones 102. En la parte superior del empaque 106 está dispuesta una placa de sello superior 110 que tiene una pluralidad de orificios equidistantes que reciben a las porciones de base 104. La placa de sello 110 tiene dispuesto alrededor de su periferia interior un labio de sellado plano que se proyecta hacia arriba 116. El ensamble se fija por estampado de los extremos de cada una de las proyecciones 102, como se indica en 118. Todo el ensamble del sello por lo tanto está compuesto de tres sellos distintos; es decir, un sello de diámetro interno en 124, un sello de diámetro externo en 128 y un sello superior en 130. El sello 124 está entre la periferia interna del empaque 106 y la pared interior del hueco 80. El sello 124 aisla al fluido bajo presión intermedia en la parta baja del hueco 80 del fluido bajo presión de descarga en el hueco 72. El sello 128 esta entre la periferia externa del empaque 106 y la pared exterior del hueco 80, y aisla al fluido bajo presión intermedia en el fondo del hueco 80 de fluido a presión de succión dentro del envolvente 10. El sello 130 está entre el labio de sellado 116 y un anillo de desgaste anular que rodea a la abertura 74 en la división 18, y aisla a fluido a presión de succión de fluido a presión de descarga a través de la parte superior del ensamble de sello. Los detalles de la construcción del sello 82 son similares a los descritos en la Patente Estadounidense No. 5,156,539, cuya descripción se incorpora para referencia. El compresor es de preferencia del tipo de "zona baja" en el que se permite que el gas de succión entre al accesorio de entrada de gas 22, en parte, para descargarse en el envolvente 12 y ayudar en el enfriamiento del motor. Puesto que existe un flujo adecuado de gas de succión de retorno el motor permanecerá dentro de los límites de temperatura deseados. Cuando este flujo cae significativamente, sin embargo, la pérdida de enfriamiento causará eventualmente que el protector de motor 46 se dispare y apague a la máquina. Como ya se ha descrito, el compresor de voluta 10 es un compresor de refrigeración tipo voluta típico. En operación, el gas de succión dirigido a la cámara inferior a través del accesorio de entrada de gas de succión 22 es impulsado hacia las cavidades de fluido en movimiento cuando el miembro de —valuta--o.rbi-tan.te—SO—órbita corL_r:esp_ec-to al mismb_rp_de_voi_u.t_a_ no orbitante 66. Cuando las cavidades de fluido en movimiento se mueven hacia arriba, este gas de succión se comprime y se descarga subsecuentemente hacia la cámara de múltiple 76 a través del hueco abierto hacia arriba 72 en el miembro de voluta no orbitante 76 y la abertura de descarga 74 en la división 18. El refrigerante comprimido se suministra así al sistema de refrigeración a través del accesorio de descarga 16. Al seleccionar un compresor de refrigeración para una aplicación particular, uno elegiría normalmente un compresor que tenga suficiente capacidad para proporcionar un flujo de refrigerante adecuado para las condiciones de operación más adversas que se esperan para esa aplicación y puede seleccionar una capacidad ligeramente mayor para obtener un margen de seguridad adicional. Sin embargo, tal "peor caso" de condiciones adversas son rara vez encontradas durante la operación real y por ello está capacidad en exceso del compresor resulta en la operación del compresor a condiciones de carga ligeras por un alto porcentaje de su tiempo de operación. Esta operación resulta en la reducción del rendimiento de operación total del sistema. Por lo tanto para mejorar el rendimiento de operación total bajo condiciones de operación más generalmente encontradas y a la vez permitir al compresor de refrigeración adecuarse a las condiciones de operac.ión_del ^eor—caso , el comp_r_eaox__lD se eigulp_a_con_urL sistema de modulación de la capacidad. El sistema de modu1ación de la capacidad permite al compresor operar á 1a capacidad requerida para adecuarse a los requerimientos del sistema . El sistema de modulación de la capacidad incluye un anillo de válvula anular 150 montado de manera móvil en el miembro de voluta no orbitante 66, un ensamble de acción 152 soportado dentro del envolvente 12 y un sistema de control 154 para controlar la operación del ensamble de acción. Como se puede observar mejor en relación con las figuras 2 y 5 a 7, el anillo de válvula 150 comprende una porción de cuerpo principal de forma generalmente circular 156 que tiene en él un par de proyecciones que se extienden radialmente hacia adentro en general diametralmente opuestas 158 y 160 de dimensiones circunferenciales y axiales predeterminadas sustancialmente idénticas. Adyacentes axialmente a lados opuestos de las proyecciones 158 y 160, se proporcionan superficies de guía que se extienden circunferencialmente sustancialmente idénticas 162, 164 y 166, 168, respectivamente. Adicionalmente, dos pares de superficies de guía espaciadas que se extienden axialmente circunferenciales sustancialmente idénticas 170, 172 y 174, 176 se proporcionan sobre el cuerpo principal 156 colocadas en relación diametralmente opuesta en general entre sí y separadas cixcun£exejacj,Alme 90° de las proyecciones respectivas 158 y 160. Como se muestra, las superficies de guía 172 y 174 se proyectan radialmente hacia adentro ligeramente más desde el cuerpo principal 156 que las superficies de guía 162 y 166. De preferencia, las superficies de guía 172, 174 y 162, 166 están alineadas de manera axial para descansar a lo largo de la periferia de un circulo de un radio ligeramente menor que el radio del cuerpo principal 156. De manera similar, las superficies de guía 170 y 176 se proyectan radialmente hacia adentro un poco más desde el cuerpo principal 156 que las superficies de guía 164 y 168 con las que están de preferencia alineadas axialmente. También, las superficies 170, 176 y 164, 168 descansan a lo largo de la periferia de un circulo de un radio ligeramente menor que el radio del cuerpo principal 156 y de preferencia sustancialmente igual al radio del circulo a lo largo del cual las superficies 172, 174 y 162, 166 descansan. El cuerpo principal 158 también incluye una porción escalonada que se extiende circunferencialmente 178 que incluye, una superficie de tope que se extiende axialmente orientada de manera circunferencial 180 en un extremo. La porción escalonada 178 está ubicada entre la proyección 160 y las superficies de guía 170, 172. Un miembro de perno 182 se proporciona también y se extiende axialmente hacia arriba adyacente a un extremo de la porción escalonada 178. El anillo de válvula 150 puede fabricarse de un metal adecuado tal como aluminio o alternativamente puede formarse de una composición polimérica adecuada y el perno 182 puede ser o prensado en una abertura adecuada proporcionada ahí o formado integralmente con el mismo . Como se ha mencionado previamente, el anillo de válvula 150 está diseñado para montarse de manera móvil sobre el miembro de voluta no orbitante 66. Para acomodar al anillo de válvula 150 el miembro de voluta no orbitante 66 incluye una porción de pared lateral cilindrica orientada radialmente hacia fuera 184 sobre él que tiene una ranura anular 186 formada en ella adyacente a su extremo superior. Para permitir que el anillo de válvula sea ensamblado al miembro de voluta no orbitante 66, se proporcionan un par de muescas 188 y 190 que se extienden radialmente hacia adentro sustancialmente idénticas diametraímente opuestas en el miembro de voluta no orbitante 66, cada una abierta hacia la ranura 182 como se puede ver mejor haciendo referencia a la Figura 3. Las muescas 188 y 190 tienen una dimensión que se extiende circunferencialmente ligeramente mayor que la cantidad circunferencial de las protuberancias 158 y 160 en el anillo de válvula 150. La ranura 186 está dimensionada para alojar las protuberancias 158 y 160 cuando el anillo de válvula se ensambla ahí y las muescas 188 y 190 están dimensionadas para — ermitir—que—iLas—rotuberancias—1-5-8 y -1-6 —se—muevan—hacia La- ranura 186. Adicionalmente , la porción cilindrica 184 tendrá un diámetro tal que las superficies de guía T2T, 164 , ib¿y 168, 170, 172, 174 y 176 soportarán de manera deslizante el movimiento giratorio del anillo de válvula 150 con respecto al miembro de voluta no orbitante 66. El miembro de voluta no orbitante 66 también incluye un par de pasajes 192 y 194 que se extienden radialmente en general diametralmente opuestos que se abren hacia la superficie interna de la ranura 186 y que se extienden en general radialmente hacia adentro a través de la placa de extremo del miembro de voluta no orbitante 66. Un pasaje que se extiende axialmente 196 coloca el extremo interior del pasaje 192 en comunicación de fluido con el hueco anular 80 mientras que un segundo pasaje 198 que se extiende axialmente coloca el extremo interior del pasaje 194 en comunicación de fluido con el hueco anular 80. Como se puede ver mejor en referencia a la Figura 9, el ensamble de acción 152 incluye un ensamble de pistón y cilindro 200 y un ensamble de resorte de retorno 202. El ensamble de pistón y cilindro 200 incluye un alojamiento 204 que tiene un barreno que define un cilindro 206 que se extiende hacia adentro desde un extremo del mismo y dentro del cual está ubicado un pistón 208 de manera móvil. Un extremo externo 210 del pistón 208 se proyecta axialmente haj_:i.a f exa_de un extremo del alo amiento 204 e incluye una abertura 212 de forma oval o alargada en él adaptada para recibir al perno 182 que forma parte del anillo de válvula" 150. La abertura oval o alargada 212 está diseñada para acomodar el movimiento de arco del perno 182 en relación con el movimiento lineal del extremo del pistón 210 durante la operación. Una porción de pendiente 214 del alojamiento 204 tiene asegurado a ella una brida 216 de montaje de tamaño adecuado que se adapta para permitir que el alojamiento 204 sea asegurado a un miembro de brida adecuado 218 mediante los pernos 220. La brida 218 a su vez está soportada de manera adecuada dentro del envolvente exterior 12 tal como por el alojamiento del cojinete 18. Se proporciona un pasaje 222 en la porción dependiente 214 que se extiende hacia arriba del extremo inferior de la misma y se abre hacia un pasaje que se extiende lateralmente 224 que a su vez se abre hacia el extremo interno del cilindro 206. Un segundo pasaje 226 que se extiende lateralmente provisto en la porción dependiente 214 se abre hacia fuera a través de la pared lateral de la misma y se comunica en su extremo interno con el pasaje 222. Un segundo pasaje 228 relativamente pequeño que se extiende lateralmente se extiende desde el pasaje de fluido 222 en la dirección opuesta del pasaje de fluido 224 y se abre hacia fuera a través de una pared de extremo 230 del alojamiento 204. S.e proporciona un miembro de perno 232 que sobresale del alojamiento 204 al que está conectado un extremo de un resorte de retorno 234 el otro extremo del cual esta conectado a una porción extendida del perno 182. El resorte de retorno 234 será de tal dimensión y resistencia como para empujar al anillo 150 y al pistón 208 a la posición mostrada en la Figura 9 cuando el cilindro 206 esté totalmente ventilado a través del pasaje 228. Como se puede ver mejor en relación con las Figuras 1, 10 y 12, el sistema de control 154 incluye un cuerpo de válvula 236 que tiene una brida 238 que se extiende radialmente hacia fuera que incluye una superficie cónica 240 en un lado de la misma. El cuerpo de válvula 236 se inserta en una abertura 242 en el envolvente exterior 12 y se coloca con la superficie cónica 240 a tope con el borde periférico de la abertura 242 y después se suelda al envolvente 12 con la porción cilindrica 244 proyectándose hacia fuera del mismo. La porción cilindrica 244 del cuerpo de válvula 236 incluye un barreno roscado de diámetro agrandado 246 que se extiende axialmente hacia dentro y se abre hacia un área hueca 248. El cuerpo de válvula 236 incluye un alojamiento 250 que tiene un primer pasaje 252 que se extiende hacia abajo desde una superficie superior sustancialmente plana 254 y que intersecta con un segundo pasaje 256 que se extiende lateralmente que se abre hacia fuera hacia el área de la abertura 242 en el envolvente 12. Un tercer pasaje 258 se extiende también hacia abajo desde la superficie 254 e intersecta un cuarto pasaje 260 que se extiende lateralmente que también se abre hacia fuera hacia el área hueca 248 provista en la porción de extremo del cuerpo 236. Un múltiple 268 está asegurado de manera sellada a la superficie 254 por medio de sujetadores adecuados e incluye accesorios para conectarse con un extremo de cada línea de fluido 264 y 266 como para colocarlas en comunicación de fluido selladas con los pasajes 258 y 252 respectivamente. Un ensamble de bobina de solenoide 268 se diseña para asegurarse de manera sellada al cuerpo de válvula 236 e incluye un miembro tubular alargado 270 que tiene un accesorio roscado 272 asegurado de manera sellada al extremo abierto del mismo. El accesorio roscado 272 está adaptado para recibirse de manera roscada dentro del barreno 246 y sellarse al mismo por medio de un anillo O 274. Un vástago 276 está dispuesto de manera móvil dentro del miembro tubular 270 y es empujado hacia fuera del mismo por un resorte 278 que se apoya contra un extremo cerrado del miembro tubular 270. Se proporciona un miembro de válvula 280 en el extremo exterior del vástago 276 y coopera con el asiento de válvula 282 para cerrar de manera selectiva el pasaje 256. Una bobina de solenoide 284 se coloca sobre el miembro tubular 270 y se as_e_guxa al mismo_p.or medio de una tuerca roscada en el extremo exterior del miembro tubular 270.

Para suministrar fluido presurizado al ensamble de" acción 152, un pasaje que se extiende axialmente 286 se extiende hacia abajo desde el hueco abierto 72 y se conecta a un pasaje 288 que se extiende en general de manera radial en el miembro de voluta 66 no orbitante. El pasaje 288 se extiende radialmente y se abre hacia fuera a través de la pared lateral circunferencial de la voluta no orbitante 66 como se puede ver mejor haciendo referencia a la Figura 11. El otro extremo de la línea de fluido 264 está conectado de manera sellada al pasaje 288 en el que se puede suministrar fluido comprimido desde el hueco abierto 72 al cuerpo de válvula 236. Una abertura alargada circunferencial 290 se proporciona en el anillo de válvula 150 colocada adecuadamente para permitir que la línea de fluido 264 pase a través de la misma mientras que permite el movimiento giratorio del anillo 150 con respecto al miembro de voluta no orbitante 66. Para suministrar fluido presurizado del cuerpo de válvula 236 al ensamble 200 de acción de pistón y cilindro, la línea de fluido 266 se extiende desde el cuerpo de válvula 236 y se conecta al pasaje 226 provisto en la porción dependiente 214 del alojamiento 204. El anillo de válvula 150 puede ensamblarse fácilmente al mi-einb.rD_de._jvoluta no orbitante 66 simplemente alineando las protuberancias 158 y 160 con muescas respectivas 188 y 190 y moviendo las protuberancias 158 y 160 a la ranura anular 186. Después de esto el anillo de válvula 150 se gira hacia la posición deseada y las superficies axiales superior e inferior de las protuberancias 158 y 160 cooperan con las superficies de guía 162, 164, 166, 168, 170, 172, 174 y 176 para soportar de manera móvil al anillo de válvula 150 sobre el miembro de voluta no orbitante 66. Después de esto, el alojamiento 204 del ensamble de acción 152 puede colocarse sobre la brida de montaje 218 con el extremo del pistón 210 recibiendo al perno 182. Un extremo del resorte 234 puede entonces conectarse al perno 232. Después de esto, el otro extremo del resorte 234 puede conectarse al perno 182 completando así el proceso de ensamble. Aún cuando el miembro de voluta no orbitante 66 de manera típica está asegurado al alojamiento de cojinete 20 por pernos adecuados 292 antes de ensamblar el anillo de válvula, en algunos casos puede ser preferible ensamblar este componente de modulación continua de la capacidad al miembro de voluta no orbitante 66 antes de ensamblar el miembro de voluta no orbitante 66 al alojamiento de cojinete principal 20. Esto puede lograrse fácilmente proporcionando una pluralidad de cortes arqueados 294 ubicados de manera adecuada a lo largo de la periferia del anillo de válvula 150 como _s-e_mues-t.ra_en__la_EzLgura 4 Estos cortes ^rmi. ir.án_e1_ acceso a los pernos de aseguramiento con el anillo de válvula ensamblado al miembro de voluta no orbitante 66. En operación, cuando las condiciones de operación del sistema detectadas por uno o más sensores 296 indiquen que se requiere la capacidad total del compresor 10, el módulo de control 298 operará en respuesta a una señal de los sensores 296 para energizar la bobina de solenoide 284 del ensamble de solenoide 268 ocasionando de esta manera que el vástago 276 se mueva desacoplándose del asiento de válvula 282 colocando así los pasajes 256 y 260 en comunicación de fluido. Al fluido presurizado sustancialmente a la presión de descarga se le permitirá fluir desde el hueco abierto 72 al cilindro 206 a través de los pasajes 286, 288, la línea de fluido 264, los pasajes 258, 260, 256, 252, la línea de fluido 266 y los pasajes 226, 222 y 224. Esta presión de fluido provocará así que el pistón 208 se mueva hacia fuera con respecto al cilindro 206 girando así al anillo de válvula 150 de modo que las protuberancias 158 y 160 se muevan en relación traslapada sellante a los pasajes 192 y 194. Esto evitará entonces que el gas a presión intermedia ubicado en el hueco 80 sea descargado o venteado a través de los pasajes 192 y 194. El compresor 10 operará así a su capacidad total. Cuando las condiciones de carga cambian al punto en el que la capacidad total del compresor 10 no se requiere, los sensores—2-9-6 propor-CÍjonarán_Lina_señal indic.adoxa„_de aLlo__al_ controlador 298 que a su vez desenergizará a la bobina 284 del ensamble de solenoide 268. El vástago 276 se moverá~Tiacia fuera del miembro tubular 270 bajo la acción de empuje del resorte 276 moviendo así al miembro de válvula 278 en acoplamiento de sello con el asiento 280 cerrando de esta manera el pasaje 256 y el flujo de fluido presurizado a través del mismo. Se hace notar que el área hueca 248 estará en comunicación de fluido continua con el hueco abierto 72 y por ello sujeta continuamente a la presión de descarga. Esta presión de descarga ayudará a empujar al miembro de válvula 280 al acoplamiento de sellado de fluido ajustado con el asiento de válvula 282 así como mantenerlo en tal condición. El gas presurizado contenido en el cilindro 206 será sangrado de regreso a la zona de succión del compresor 10 a través del pasaje de venteo 228 permitiendo así al resorte 234 que gire al anillo de válvula 150 de regreso a una posición en la que los pasajes 192 y 194 ya no están cerrados por las protuberancias 158 y 160. El resorte 234 también moverá al pistón 208 hacia adentro con respecto al cilindro 206. En esta posición, la presión intermedia dentro del hueco anular 80 será descargada o venteada a través de los pasajes 192 y 194. El venteo del fluido a presión intermedia retira la fuera de empuje que hace que el miembro de voluta no orbitante 66 esté acoplado en relación con el miembro de voluta orbitante 5.0 para crear una fuga entre la zona de_ presión de descarga y la zona de presión de succión. Esta fuga ocasiona que la capacidad del compresor 10 se mueva a capacidad cero. Un resorte 300 empuja al sello flotante 82 hacia arriba y mantiene la relación de sellado con el sello superior 130. Debe notarse que la velocidad con la que el anillo de válvula 150 es movido entre la posición modulada y la posición no modulada estará directamente relacionada con el tamaño relativo del pasaje de venteo 228 y las líneas de suministro. En otras palabras, puesto que el pasaje 228 está abierto de manera continua a la zona de presión de succión del compresor 10, cuando la bobina 284 del ensamble de solenoide 268 se energiza una porción del fluido presurizado que fluye del hueco abierto 72 será continuamente venteada a la presión de succión. El volumen de este fluido será controlado por el tamaño relativo del pasaje 228. Sin embargo, puesto que el pasaje 228 es de tamaño reducido, el tiempo requerido para ventilar el cilindro 206 se incrementará, incrementando así el tiempo requerido para cambiar de capacidad reducida a capacidad total . Aún cuando la modalidad anterior ha sido descrita utilizando un pasaje 228 proporcionado en el alojamiento 204 para ventilar la presión de acción del cilindro 206 para de esta manera permitir al compresor 10 regresar a capacidad reducida-, también es posible omitir el pasaje 228 e_ incorporar un pasaje de ventilación en el cuerpo de la válvula 236 en lugar del anterior. Tal modalidad se muestra en las Figuras 13 y 14. La Figura 13 muestra un cuerpo de válvula modificado 236' que incorpora un pasaje de ventilación 312 que operará para ventilar de manera continua al pasaje 252" hacia la presión de succión y por ello permitir al cilindro 206 que se ventile hacia la succión a través de la línea 266. La Figura 14 a su vez muestra un ensamble de pistón y cilindro modificado 200' en el que el pasaje de ventilación 228 ha sido omitido. La operación y función del cuerpo de válvula 236' y el ensamble de pistón y cilindro 200' será de otra forma sustancialmente idéntico al descrito con anterioridad. Por lo tanto, las porciones correspondientes de los cuerpos de válvula 236 y 236', los ensambles de cilindro y pistón 200 y 200' son sustancialmente idénticos y se han indicado cada uno por los mismos números de referencia. Aún cuando las modalidades anteriores proporcionan arreglos eficientes de bajo costo para la modulación de la capacidad, también es posible utilizar una válvula solenoide de tres vías en la que el venteo del cilindro 230 también es controlado por la válvula. Tal arreglo se ilustra y será descrito en relación con la Figura 15. En esta modalidad un cuerpo de válvula 314 se asegura al envolvente 12 en la misma mane a^ q-ue_s_e_Jia__ descrito antes e incluye un barreno central alargado 316 dentro del cual está dispuesta de manera móvil una válvula de carrete 318. La válvula de carrete 3T8 se extiende hacia fuera a través del envolvente 12 hacia la bobina de solenoide 320 y está adaptada para moverse longitudinalmente hacia fuera del cuerpo de válvula 314 al energizar la bobina de solenoide 320. Un resorte espiral 322 opera para empujar a la válvula de carrete 318 hacia el cuerpo de válvula 314 cuando la bobina 320 no está energizada . La válvula de carrete 318 incluye un pasaje central alargado 324 que se extiende axialmente cuyo extremo interno está insertado a través del conector 236. Se proporcionan tres grupos de pasajes que se extienden en general radialmente 328, 330, 332 espaciados de manera axial, cada grupo consiste de uno o más de tales pasajes que se extienden hacia fuera desde los pasajes centrales 324 y cada grupo se abre hacia ranuras anulares 334, 336 y 338 espaciadas axialmente, respectivamente. El cuerpo de válvula 314 a su vez es suministrado con un primer pasaje de suministro de alta presión 340 que se abre hacia el barreno 316 y está adaptado para conectarse a la línea de fluido 264 para suministrar fluido comprimido al cuerpo de válvula 314. Un segundo pasaje 342 en el cuerpo de válvula también se abre hacia el barreno 314 y está adaptado para conectarse a la línea de fluido 266 en su extremo externo para colocar el barreno 316 en comunicación de fluido con el cilindro 206. Un pasaje de ventilación 344 también se suministra en el cuerpo de válvula 314 que tiene un extremo que se abre hacia el barreno 316 y el otro extremo se abre hacia la zona de presión de succión del envolvente 12. En operación, cuando la bobina de solenoide se desenergiza, la válvula de carrete 318 estará en una posición tal que la ranura anular 334 estará en comunicación abierta con el pasaje 342 y la ranura anular 338 estará en comunicación abierta con el pasaje de ventilación 344 ventilando de está manera continuamente al cilindro 206. En este momento, la válvula de carrete 318 será colocada de tal manera que los sellos anulares descansarán en lados axialmente opuestos del pasaje 340 evitando así el flujo de fluido comprimido desde el hueco abierto 72. Cuando se desea activar el sistema de modulación de la capacidad para incrementar la capacidad del compresor 10, la bobina de solenoide 320 se energizará provocando así que la válvula de carrete 318 se mueva hacia fuera del cuerpo de válvula 314. Esto resultará en que la ranura anular 338 se mueva fuera de comunicación de fluido con el pasaje de ventilación 344 mientras que la ranura 336 se mueve a comunicación abierta con el pasaje 340 de suministro de alta presión. Puesto que el pasaje 342 permanecerá en comunicación de fluido con la ranuxa_anular 3J3 el fluido a presión del pasaje 340 será alimentado al cilindro 206 a través de los pasajes 330 y 328 eñ la válvula de carrete 318. Se proporcionarán tambrérr sellos anulares espaciados axiales adecuados en la válvula de carrete 318 para asegurar una relación de sellado entre la válvula de carrete 318 y el barreno 316. Como se ha detallado antes, el sistema de modulación de la capacidad puede controlar la capacidad del compresor para que sea capacidad al 100% o para que pueda ser capacidad cero. También, al controlar el sistema de modulación de la capacidad antes detallado utilizando un sistema de modulación de amplitud de pulso, la capacidad del compresor 10 puede fijarse en cualquier punto entre capacidad cero y capacidad al 100% para proporcionar un control completo del compresor 10. Por ejemplo, el control de modulación de amplitud de pulso para el ensamble de bobina de solenoide 268 proporcionará el control de capacidad para el compresor 10 en cualquier sitio entre 0% y 100%. Refiriéndose ahora a la Figura 16, se ilustra un compresor de voluta 10' . El compresor 10' es el mismo que el compresor 10 excepto que la división 18 que se extiende transversalmente ha sido eliminada y el sello flotante 82 define al sello superior 130, que está ahora entre el anillo de sellado 116 y el anillo de desgaste anular 132 dispuesto en la tapa de extremo 14. En esta modalidad, el sello superior 130 aisla el fluido a presión de succión del fluido a presión de descarga también a través de la parte superior Sel ensamble de seTTo W2T. El accesorio de descargan rOJ estár colocado en la tapa de extremo 14 sobre una abertura 74 ' localizada dentro de la tapa de extremo 14 para definir un compresor de descarga directa. Un accesorio adecuado 76' asegura el accesorio de descarga 16' a la tapa de extremo 14.

Los detalles restantes del compresor 10' son los mismos que los descritos antes para el compresor 10 y, por lo tanto, no se repetirán. El funcionamiento, operación y ventajas antes descritas para el compresor 10 son las mismas que para el compresor 10' . Haciendo referencia ahora a la Figura 17, se muestra un compresor 410 que comprende un envolvente 12 hermético en general cilindrico que tiene soldado en su extremo superior una tapa de extremo 14. La tapa de extremo 14 está equipada con el accesorio de descarga de refrigerante 16 que puede tener la válvula de descarga usual en él (no mostrada) . Otros elementos importantes fijos al envolvente incluyen al accesorio de entrada 22, la división que se extiende transversalmente 18 que está soldada alrededor de su periferia en el mismo punto que la tapa de extremo 14 está soldada al envolvente 12, el alojamiento de cojinete principal de dos piezas 20 y la estructura 26. La estructura 26 localiza y soporta dentro del envolvente 12 al alojamiento de cojinete principal de dos piezas 20 y al estator del motor 24. La flecha de accionamiento o cigüeñal 28 que tiene un perno de cigüeñal excéntrico 30 en su extremo superior e~stár soportada de manera giratoria sobre el cojinete 32 en el alojamiento de cojinete principal 20 y el segundo cojinete 34 en la estructura 26. El cigüeñal 28 tiene en su extremo inferior un barreno concéntrico de diámetro relativamente grande 36 que se comunica con el barreno 38 de diámetro menor inclinado radialmente hacia fuera que se extiende desde ahí hasta la parte superior del cigüeñal 28. La porción inferior del envolvente interior 12 está llena de aceite lubricante, y el barreno 36 actúa como una bomba para bombear el fluido lubricante hacia arriba del cigüeñal 28 y hacia el barreno 36 y por último a todas las diferentes porciones del compresor que requieren lubricación. El cigüeñal 28 es accionado de manera giratoria por el motor eléctrico que incluye devanados 40 del estator 24 que pasan a través del mismo y el rotor del motor 42 ajustado a presión sobre el cigüeñal 28 y que tiene contrapesos superiores e inferiores. La superficie superior del alojamiento de cojinete principal de dos piezas 20 está equipada con una superficie de cojinete de empuje plana 48 sobre la que está dispuesta la voluta orbitante 50 que tiene la vena o desarrollo espiral usual 54 en su superficie superior. De la superficie superior de la voluta orbitante 50 se proyecta hacia abajo el mamelón que tiene al cojinete de apoyo 60 en él y en el que está dispuesto de manera giratoria el buje de accionamiento 62 que tiene un barreno interior en el que el perno de cigüeñal 30 está dispuesto de manera operante. El perno de cigüeñal 30 tiene un plano sobre una superficie que se acopla de manera operante con una superficie plana (no mostrada) formada en la división del barreno interno del buje de accionamiento 62 para proporcionar un arreglo de accionamiento flexible. También se proporciona un acoplamiento Oldham ubicado entre la voluta orbitante 50 y el alojamiento de cojinete 20. El acoplamiento Oldham está acoplado con cuña a la voluta orbitante 50 y a una voluta no orbitante 466 para evitar el movimiento de rotación del miembro de voluta orbitante 50. El miembro de voluta no orbitante 466 también se suministra con un desarrollo 64 ubicado unido por acoplamiento con el desarrollo 54 de la voluta orbitante 50. La voluta no orbitante 466 tiene un pasaje de descarga centrado que se comunica con un hueco abierto hacia arriba 72 que a su vez está en comunicación de fluido por medio de la abertura 74 en la división 18 con la cámara de múltiple de descarga 76 definida por la tapa de extremo 14 y la división 18. El miembro de voluta no orbitante 466 tiene en su superficie superior el hueco anular 80 que tiene paredes laterales coaxiales paralelas en las que se encuentra dispues£x_----de_manex^ movimiento relativo axial que sirve para aislar el hueco de fondo 80 de la presencia de gas a presión de succión y gas a presión de descarga de manera que puede colocarse en comunicación de fluido con una fuente de gas a una presión de fluido intermedia por medio del pasaje 84. El miembro de voluta no orbitante 466 es de ésta forma empujado axialmente contra el miembro de voluta orbitante 50 para incrementar el sellado de la orilla del desarrollo por las fuerzas creadas por la presión de descarga que actúan en la porción central del miembro de voluta 466 y las creadas por la presión de fluido intermedia que actúa en el fondo del hueco 80. El gas de descarga también se sella del gas a presión de succión en el envolvente 12 por medio de un sello que actúa contra el anillo de desgaste anular 132 unido a la división 18. El miembro de voluta no orbitante 466 está diseñado para montarse sobre el alojamiento de cojinete 20 de una forma adecuada que proporcionará movimiento axial limitado (y no giratorio) del miembro de voluta no orbitante 466. El compresor 410 es de preferencia del tipo de "sección inferior" en el que se permite que gas de succión ingrese a través del accesorio 22, en parte, para escapar hacia el envolvente y ayudar en el enfriamiento del motor. Mientras haya un flujo adecuado de gas de succión de retorno el motor permanecerá dentro de límites de temperatura deseados. Cuando enfriamiento provocará que un protector de motor se dispare y apague la máquina. La válvula de la presente invención opera para permitir que gas a presión intermedia fluya hacia un área de presión de succión que a su vez permite que la presión de descarga se vacíe a la presión de succión. Al trabajar con gas a presión intermedia en vez de directamente con gas a presión de descarga, el tamaño y complejidad y costo de la válvula pueden reducirse significativamente. En una modalidad, la válvula se opera por un solenoide interno, y en otra modalidad, la válvula se opera por un solenoide externo. Se considera que todas las modalidades de la presente invención son totalmente aplicables a cualquier tipo de compresor de voluta . La modalidad de la presente invención mostrada en la Figura 17 hace uso del esquema de balanceo de presión dual antes descrito para balancear axialmente al miembro de voluta no orbitante 466 con el sello flotante 82 utilizado para separar la presión de gas de descarga de la presión de gas de succión . Una válvula solenoide 412 se opera para abrir y cerrar un paso 414 localizado dentro de la voluta no orbitante 466. El paso 414 se extiende desde el fondo del hueco 80 que está a presión intermedia durante la operación del compresor 410 hasta el área del compresor 410 que contiene gas de succión a presión de gas de succión.

Eñ operación, cuando las condiciones de operación del sistema detectadas por uno o más sensores 296 indican que se requiere la capacidad total del compresor 410, el módulo de control 298 operará en respuesta a una señal de los sensores 296 para energizar a la válvula 412 evitando de esta forma que el pasaje 414 se comunique con el área de succión del compresor 410, y el compresor 410 operará a capacidad total.

Cuando las condiciones de carga cambian al punto de que no se requiere la capacidad total del compresor 410, los sensores 296 proporcionarán una señal indicativa de esto al controlador 298 que a su vez desenergizará a la válvula solenoide 412 colocando de ésta manera al pasaje 414 en comunicación con el área de succión del compresor 410. La presión intermedia dentro del hueco anular 80 será descargada o ventilada a través del pasaje 414 para retirar la fuerza de empuje que obliga al miembro de voluta no orbitante 466 al acoplamiento sellado con el miembro de voluta orbitante 50. El resorte 300 empuja al sello flotante 82 hacia arriba y mantiene la relación de sello en el sello superior 130. La voluta no orbitante 466 será empujada alejándose del miembro de voluta orbitante 50 creando una fuga entre la zona de presión de descarga y la zona de presión de succión. La fuga ocasiona que la capacidad del compresor 410 se mueva hasta cero. Como se ha detallado antes, el sistema de modulación de Ta capacidad puede controlar la capacidad del compresor 410 para que sea 100% de la capacidad o pueda ser cero. También, al controlar la válvula solenoide 412 utilizando un sistema de modulación de amplitud de pulso. La capacidad del compresor 410 puede fijarse en cualquier punto entre capacidad cero y capacidad al 100% para proporcionar un control completo del compresor 410. Diciéndolo de otra manera, el control por modulación de amplitud de pulso de la válvula solenoide 412 proporcionará el control de la capacidad para el compresor 410 en donde sea entre 0% y 100% de la capacidad. Haciendo referencia ahora a la Figura 18, se muestra un compresor 410'. El compresor 410' es el mismo que el compresor 410 excepto que la válvula solenoide 412 ha sido reemplazada por la válvula solenoide 412' . La válvula solenoide 412' está ubicada fuera del envolvente 12 a diferencia de la válvula solenoide 412 que está ubicada dentro del envolvente 12. Una tubería de fluido 422 se extiende a través de un accesorio 424 unido al envolvente 12 para colocar la válvula solenoide 412' en comunicación con el hueco 80. Una tubería de fluido 426 se extiende entre la válvula solenoide 412' y el accesorio de entrada de succión 22 para colocar la válvula solenoide 412' en comunicación con la zona de presión de succión de1 compresor 410. El funcionamiento y operación del compresor 410' y la válvula solenoide 41 ' son" Tas mismas antes descritas para e±~ compresor 410 y la válvula 412. Haciendo referencia ahora a la Figura 19, se ilustra un compresor de voluta 410". El compresor 410" es el mismo que el compresor 410 excepto que la división 18 que se extiende transversalmente ha sido eliminada y el sello 82 define al sello superior 130, que ahora está entre el borde de sellado 116 y el anillo de desgaste 132 ubicado en la tapa de extremo 14. En esta modalidad, el sello superior 130 aisla fluido a presión de succión de fluido a presión de descarga también a través de la parte superior del ensamble de sello 82. El accesorio de descarga 16' está ubicado dentro de la tapa de extremo 14 a través de una abertura 74" ubicada dentro de la tapa de extremo 14 para definir un compresor de descarga directa. Los detalles restantes del compresor 410" son los mismos que se describieron antes para el compresor 410 y, por tanto, no se repetirán. El funcionamiento, operación y ventajas antes descritas para el compresor 410 son las mismas que para el compresor 410". Haciendo referencia ahora a la Figura 20, se ilustra un compresor de voluta 410'''. El compresor 410''' es el mismo que el compresor 410' excepto que la división 18 que se extiende transversalmente ha sido eliminada y el sello 82 define al sello superior 130, que ahora está entre el borde de~seílrado ii6 y el anillo de desgaste anular 132 ubicado en la tapa de extremo 14. En esta modalidad, el sello superior 130 también aisla fluido a presión de succión de fluido a presión de descarga a través de la parte superior del ensamble de sello 83. El accesorio de descarga 16' está ubicado dentro de la tapa de extremo 14 a través de una abertura 74" localizada dentro de la tapa de extremo 14 para definir un compresor de descarga directa. Los detalles restantes del compresor 410''' son los mismos que los descritos antes para el compresor 410' y, por ello, no se repetirán. El funcionamiento, operación y ventajas antes descritas para el compresor 410' y 410 son las mismas que para el compresor 410'''. Haciendo referencia ahora a la Figura 21, Se ilustra un compresor 510 de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. El compresor 510 sella la presión de fluido entre una tapa de extremo 514 y un miembro de voluta no orbitante 566. A la tapa de extremo 514 se aseguran un accesorio de descarga 516 y un accesorio de succión 522 para proporcionar un compresor de voluta de descarga directa y para proporcionar el retorno del gas expandido al compresor 510. El miembro de voluta no orbitante 566 está diseñado para sustituir al miembro de voluta no orbitante 66 o a cualquier otro de los miembros de voluta no orbitantes antes_dej5_cr-i.to.s Como se muestra en la Figura 21, una división entre la zona de—pres±órr~c¾ sOec~iorr~y la zona de presión de descarga del compresor 510 ha sido eliminada debido a un sistema de sellado 520 que está dispuesto entre la tapa de extremo 514 y el miembro de voluta no orbitante 566. El miembro de voluta no orbitante 566 incluye el desarrollo de voluta 64 y define un hueco anular 580, una ranura de sello externa 582 y una ranura de sello interna 584. Un pasaje 586 interconecta el hueco anular 580 con la ranura de sello externa 582. La cámara anular 580 está ubicada entre la ranura de sello externa 582 y la ranura de sello interna 584 y se proporciona fluido comprimido a través de un pasaje de fluido 84 que se abre hacia una cavidad definida por el desarrollo de la voluta no orbitante 64 del miembro de voluta no orbitante 566 y el desarrollo de voluta orbitante 54 del miembro de voluta orbitante 50. El fluido presurizado proporcionado a través del pasaje de fluido 84 está a una presión que es intermedia o está entre la presión de succión y la presión de descarga del compresor. La presión de fluido dentro de la cámara anular 580 empuja al miembro de voluta no orbitante 566 hacia el miembro de voluta orbitante 50 para incrementar las características de sello de la orilla entre los dos miembros de voluta. Un sello deflector 590 está dispuesto dentro de la ranura de sello externa 582 y un sello deflector 592 es.tá_ dispuesto dentro de la ranura de sello interna 584. El sello deflector 5SD acopla sellando el miembro de voluta no orbitante 566 y la tapa de extremo 514 para aislar el hueco anular 580 de la presión de succión. El sello deflector 592 acopla sellando al miembro de voluta no orbitante 566 con la tapa de extremo 514 para aislar el hueco anular 580 de la presión de descarga. De manera similar a las modalidades antes descritas, el compresor 510 hace uso del esquema de balanceo de presión dual antes descrito para balancear axialmente al miembro de voluta no orbitante 566 sin utilizar un sello flotante para separar la presión de gas de descarga de la presión de gas de succión. Una válvula solenoide 532 se opera para abrir y cerrar un pasaje 534 ubicado dentro del miembro de voluta no orbitante 566. El pasaje 534 se extiende desde el fondo de la cámara anular 580 que está a presión intermedia durante la operación del compresor 510 a un área del compresor 510 que contiene gas de succión a presión de gas de succión. En operación, cuando las condiciones de operación del sistema detectadas por uno o más sensores indican que se requiere la capacidad total del compresor 510, el módulo de control 298 operará en respuesta a una señal de los sensores 296 para energizar la válvula solenoide 532 evitando así que el pasaje 534 se comunique con el área_de succión—de-1— compresor 510 y el compresor 510 operará a capacidad total.

"Cuando las condiciones de carga cambian al punto que no se requiere la capacidad total del compresor 510, los sensores 296 proporcionarán una señal indicativa de esto al controlador 298 que a su vez desenergizará la válvula la solenoide 532 colocando así al pasaje 534 en comunicación con el área de succión del compresor 510. La presión intermedia dentro de la cámara anular 580 será descargada o ventilada a través del pasaje 534 para retirar la fuerza de empuje que obliga al miembro de voluta no orbitante 566 al acoplamiento sellado con el miembro de voluta orbitante 50. El miembro de voluta no orbitante 566 será empujado alejándolo del miembro de voluta orbitante 50 creando una fuga entre la zona de presión de descarga y la zona de presión de succión. Esta fuga ocasiona que la capacidad del compresor 510 se mueva a cero. Como se ha detallado antes, el sistema de modulación de la capacidad puede controlar la capacidad del compresor para que sea 100% de la capacidad o pueda ser cero. También, al controlar la válvula solenoide 532 utilizando un sistema de modulación de amplitud de pulso, la capacidad del compresor 510 puede fijarse en cualquier punto entre capacidad cero y 100% de la capacidad para proporcionar un control completo del compresor 510. Dicho de otra manera, el control de modulación de amplitud de pulso de la válAmX___s_Qlenoide—5 2 proporcionará el control de la capacidad para el compresor Haciendo referencia ahora a la Figura 22, se muestra un compresor 510' . El compresor 510' es el mismo que el compresor 510 excepto que la válvula solenoide 532 ha sido sustituida por la válvula solenoide 532' . La válvula solenoide 532' está localizada fuera del envolvente 12 a diferencia de la válvula 532 que está localizada dentro del envolvente 12. Una tubería de fluido 542 se extiende a través de un accesorio 544 unido a la tapa de extremo 514 para colocar a la válvula solenoide 532' en comunicación con la cámara anular 580. Una tubería de fluido 546 se extiende entre la válvula solenoide 532' y el accesorio de entrada de succión 522 o está conectada de otra forma a la cámara de succión del compresor 510 para colocar a la válvula solenoide 532' en comunicación con la zona de presión de succión del compresor 510. El funcionamiento y operación del compresor 510' y la válvula solenoide 532' son los mismos antes descritos para el compresor 510 y la válvula solenoide 532. Haciendo referencia ahora a la Figura 23, se ilustra un compresor 510" . El compresor 510" es el mismo que el compresor 510 excepto que la división 18 que se extiende transversalmente ha sido agregada para definir una cámara de múltiple de descarga 76 para el compresor 510" . El sello deflector 590 acopla de manera sellada al miembro de voluta no orbitante 566 y la división 18 para aislar al hueco anular 5-8-9—de Id pi s-Lóa u¾~srreci~on; mientras que el sello deflector 592 acopla de manera sellada al miembro de voluta no orbitante 566 y la división 18 para aislar al hueco anular 580 de la presión de descarga. El accesorio de descarga 16 (que no se muestra en la Figura 23) está asegurado a la tapa de extremo 14 de manera similar al ilustrado en la Figura 1.

Los detalles restantes del compresor 510" son los mismos que los descritos antes para el compresor 510 y, por ello, no se repetirán aquí. El funcionamiento, operación y ventajas antes descritas para el compresor 510 son las mismas para el compresor 510" . Haciendo referencia ahora a la Figura 24, se ilustra un compresor 510'''. El compresor 510''' es el mismo que el compresor 510' excepto que la división 18 que se extiende transversalmente ha sido agregada para definir una cámara múltiple de descarga 76 para el compresor 510''' similar a la descrita antes para el compresor 510" . El sello deflector 590 acopla de manera sellada al miembro de voluta no orbitante 566 y la división 18 para aislar al hueco anular 580 de la presión de succión; mientras que el sello deflector 592 acopla de manera sellada al miembro de voluta no orbitante con la división 18 para aislar al hueco anular 580 de la presión de descarga. El accesorio de descarga 16 (que no se muestra en la Figura 24) se asegura a la tapa_jde_extremo 14 de manera similar al ilustrado en la Figura 1.

Loo detalles—retanLes para el compresor t>lu; " son los mismos que los antes descritos para el compresor 510' y 510 y, por ello, no se repetirán aquí. El funcionamiento, operación y ventajas antes descritas para los compresores 510' y 510 son los mismos que para el compresor 510'''. La descripción de la invención es únicamente ejemplar en su naturaleza, y por ello, las variaciones que no se apartan de lo esencial de la invención tienen la intención de permanecer dentro del alcance de la invención. Tales variaciones no deben considerarse apartadas del espíritu y alcance de la invención.

Claims (28)

1. Un compresor de voluta que comprende: un primer miembro de voluta que tiene un primer desarrollo espiral que se proyecta hacia fuera desde una primera placa de extremo, el primer miembro de voluta define un hueco; un segundo miembro de voluta que tiene un segundo desarrollo de voluta espiral que se proyecta desde una segunda placa de extremo, el segundo desarrollo espiral está interacoplado con el primer desarrollo espiral, los miembros de voluta están montados para movimiento axial limitado uno con respecto al otro, los miembros de voluta son empujados uno contra el otro por un fluido presurizado dispuesto en el hueco; un miembro accionador para provocar que los miembros de voluta orbiten uno respecto al otro en donde tales desarrollos espirales crearán cavidades de cambio progresivo de volumen entre una zona de presión de succión a presión de succión y una zona de presión de descarga a presión de descarga; un sello dispuesto en el hueco, el sello es empujado hacia un componente de la máquina de voluta mediante el fluido presurizado para cerrar una primera ruta de fuga entre el sello y el componente que se extiende de la zona de presión de descarga a la zona de presión de succión; y un ensamble cte válvula para liberar el tluido presurizado con lo cual los miembros de voluta se moverán axialmente uno respecto del otro para abrir una segunda ruta de fuga entre la zona de presión de succión y la zona de presión de descarga para modular la descarga del compresor.

2. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el fluido presurizado es liberado a la zona de presión de succión de la máquina de voluta.

3. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el ensamble de válvula es una válvula solenoide .

4. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la válvula solenoide es operada de manera pulsante para modular la capacidad de la máquina de voluta.

5. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el fluido presurizado se encuentra a una presión entre la presión de succión y la presión de descarga .

6. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la máquina de voluta comprende además un envolvente, los miembros de voluta primero y segundo están dispuestos dentro del envolvente.

7. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el ensamble de válvula está dispuesto fuera del envolvente.

8. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el ensamble de válvula está unido al envolvente .

9. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la máquina de voluta comprende además una entrada de gas de succión, el ensamble de válvula está unido a la entrada de gas de succión.

10. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende además un tubo que se extiende a través del envolvente, el tubo coloca al hueco y al ensamble de válvula en comunicación de fluido entre sí.

11. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el primer miembro de voluta define un pasaje entre el hueco y el tubo.

12. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el ensamble de válvula está dispuesto dentro del envolvente.

13. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el ensamble de válvula está unido al primer miembro de voluta.

14. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el primer miembro de voluta define un pasaje entre el hueco-^—el^j^i m o-de^válv-uila

15. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 1,—en-drrride-el ensamble de válvula incluye un anillo dispuesto de manera giratoria sobre el primer miembro de voluta .

16. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 15, que comprende además un actuador lineal para girar el anillo.

17. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 15, que comprende además un miembro de válvula para girar el anillo.

18. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el miembro de válvula es una válvula solenoide.

19. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 18, en donde la válvula solenoide se opera de manera pulsante para modular la capacidad de la máquina de voluta .

20. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sello comprende un sello de borde acoplado al primer miembro de voluta.

21. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además un envolvente, los miembros de voluta primero y segundo están dispuestos dentro del envolvente, el sello comprende un sello de borde acoplado al envolvente .

22. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 21,—en donde el envolvente incluye una capa de extremo, el sello de borde está acoplado con la tapa de extremo .

23. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una división que separa la zona de presión de succión de la zona de presión de descarga y el sello es un sello de borde en acoplamiento con la división.

24. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el componente es un envolvente, los miembros de voluta primero y segundo están dispuestos dentro del envolvente .

25. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 24, en donde el envolvente incluye una tapa de extremo, el componente es la tapa de extremo del envolvente.

26. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el componente es una división que separa a la zona de presión de succión de la zona de presión de descarga.

27. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sello comprende: un primer sello de borde dispuesto entre el primer miembro de voluta y el componente de la máquina de voluta, el primer sello de borde aisla el hueco de la zona de presión de descarga; y un—segundo—sello—de—boro¾—dispuesto—entre el prime miembro de voluta y el componente de la máquina de voluta, el segundo sello de borde aisla el hueco de la zona de presión de succión.

28. El compresor de voluta de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además un miembro impulsor dispuesto dentro del hueco para obligar al sello a que entre en acoplamiento con el componente.