Aparato de refrigeración.

Un aparato de refrigeración que incluye un circuito de refrigerante (11) al cual están conectados un compresor

(20) y un expansor (30) y que realiza un ciclo de refrigeración haciendo circular refrigerante en el circuito de refrigerante (11), que comprende:

en el compresor (20), un mecanismo de compresión (21) para aspirar y comprimir el refrigerante; una carcasa del compresor (24) para alojar el mecanismo de compresión (21) y un mecanismo de suministro de aceite (22) para suministrar aceite lubricante de un depósito de aceite (27) en la carcasa del compresor (24) al mecanismo de compresión (21);

en el expansor (30), un mecanismo de expansión (31) para expandir el refrigerante que fluye en el mismo para generar una fuerza motriz; una carcasa del expansor (34) para alojar el mecanismo de expansión (31); y un mecanismo de suministro de aceite (32) para suministrar el aceite lubricante de un depósito de aceite (37) en el expansor (34) al mecanismo de expansión (31);

caracterizado por:

un recorrido de compensación (40) que conecta la carcasa del compresor (24) y la carcasa del expansor (34) para compensar entre sí presiones de un espacio interno de la carcasa del compresor (34) y un espacio interno de la carcasa del expansor (34); y

un recorrido de distribución de aceite (42) que conecta la carcasa del compresor (34) y la carcasa del expansor (34) para permitir que el aceite lubricante fluya entre el depósito de aceite (27) en la carcasa del compresor (24) y el depósito de aceite (37) en la carcasa del expansor (34).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2007/058287.

Solicitante: DAIKIN INDUSTRIES, LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: Umeda Center Bldg., 4-12, Nakazaki-Nishi 2-chome Kita-ku Osaka-shi, Osaka 530-8323 JAPON.

Inventor/es: SAKITANI,KATSUMI, OKAMOTO,TETSUYA, OKAMOTO,MASAKAZU, KUMAKURA,EIJI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > F25B1/00 (Máquinas, instalaciones o sistemas por compresión con ciclo irreversible (F25B 3/00, F25B 5/00, F25B 6/00, F25B 7/00, F25B 9/00 tienen prioridad))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > Disposiciones para la separación o la purificación... > F25B43/02 (para la separación de los lubrificantes del refrigerante)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > Máquinas, instalaciones o sistemas por compresión... > F25B11/02 (como reductores de presión (F25B 9/06 tiene prioridad))

PDF original: ES-2491223_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Aparato de refrigeración

Campo técnico

La presente invención se refiere al suministro de aceite lubricante a un compresor y a un expansor en un aparato de refrigeración.

Antecedentes de la invención

Convencionalmente, se han conocido aparatos de refrigeración que realizan un ciclo de refrigeración haciendo circular refrigerante en un circuito de refrigerante y se utilizan ampliamente en acondicionadores de aire y similares. Por ejemplo, el documento de patente 1 da a conocer un aparato de refrigeración que incluye un compresor para comprimir refrigerante y un expansor para expandir el refrigerante para recuperar fuerza motriz. Concretamente, en un aparato de refrigeración mostrado en la fig. 1 en el documento de patente 1, el expansor está conectado al compresor mediante un único árbol, de modo que la fuerza motriz obtenida en el expansor se utiliza para accionar el compresor. En otro aparato de refrigeración mostrado en la fig. 6 en el documento de patente 1, un motor y un generador están conectados al compresor y al expansor, respectivamente, de modo que el compresor es accionado por el motor para comprimir el refrigerante mientras que el generador es accionado por el expansor para generar fuerza motriz.

Una maquinaria de fluido en la cual un expansor y un compresor están conectados entre sí mediante un único árbol se da a conocer, por ejemplo, en el documento de patente 2. En la maquinaria de fluido dada a conocer en este documento de patente, un mecanismo de compresión tal como un compresor, un mecanismo de expansión tal como un expansor, y un árbol que los conecta están alojados en una única carcasa. Además, en esta maquinaria de fluido, se forma un recorrido de suministro de aceite dentro del árbol para suministrar aceite lubricante acumulado en el fondo de la carcasa al mecanismo de compresión y al mecanismo de expansión a través del recorrido de suministro de aceite.

El documento de patente 3 da a conocer un compresor denominado generalmente hermético, en el cual un mecanismo de compresión y un motor están alojados en una única carcasa. En el compresor hermético, se forma un recorrido de suministro de aceite en un árbol de accionamiento de un mecanismo de compresión de modo que el aceite lubricante acumulado en el fondo de la carcasa se suministra al mecanismo de compresión a través del recorrido de suministro de aceite. El aparato de refrigeración mostrado en la fig. 6 en el documento de patente 1 puede utilizar un compresor hermético de este tipo.

Documento de patente 1: publicación de solicitud de patente japonesa sin examinar nº 2000-241033.

Documento de patente 2: publicación de solicitud de patente japonesa sin examinar nº 2005-299632.

Documento de patente 3: publicación de solicitud de patente japonesa sin examinar nº 2005-002832.

El documento JP-A-2001141315 da a conocer un aparato de refrigeración según el preámbulo de la reivindicación 1. 45

Resumen de la invención

Problemas que ha de resolver la invención

Como se describió anteriormente, un compresor conocido generalmente provisto en un circuito de refrigerante tiene una construcción en la cual un mecanismo de compresión está alojado en una carcasa de modo que un aceite lubricante acumulado en la carcasa se suministra al mecanismo de compresión. En lo que se refiere a un expansor, este puede tener una construcción similar en la cual un mecanismo de expansión está alojado en una carcasa de modo que el aceite lubricante acumulado en la carcasa se suministra al mecanismo de expansión.

En el aparato de refrigeración mostrado en la fig. 6 en el documento de patente 1, el compresor y el expansor, cada uno de los cuales incluye una carcasa distinta, pueden estar provistos en el circuito de refrigerante de modo que el mecanismo de compresión está lubricado por el aceite lubricante de la carcasa del compresor mientras que el mecanismo de expansión está lubricado por el aceite lubricante de la carcasa del expansor. En el aparato de refrigeración de esta construcción, sin embargo, el aceite lubricante puede distribuirse desigualmente a uno del compresor y del expansor, lo que provoca un problema tal como agarrotamiento y similares.

Este problema se describirá. Durante el funcionamiento del compresor, parte del aceite lubricante suministrado al mecanismo de compresión se descarga del compresor junto con el refrigerante. Igualmente, durante el 65 funcionamiento del expansor, parte del aceite lubricante suministrado al mecanismo de expansión sale del expansor junto con el refrigerante. Esto es, en el circuito de refrigerante del aparato de refrigeración que incluye tanto el

compresor como el expansor, el aceite lubricante que sale de la carcasa del compresor y el aceite lubricante que sale de la carcasa del expansor circulan junto con el refrigerante. Si el aceite lubricante cuya cantidad corresponde a la cantidad del mismo que sale del compresor puede ser devuelta a la carcasa del compresor mientras que el aceite lubricante cuya cantidad corresponde a la cantidad del mismo que sale del expansor puede ser devuelta a la carcasa del expansor, se asegura una cantidad dada del aceite lubricante en cada una de las carcasas del compresor y el expansor.

Sin embargo, es bastante difícil ajustar de modo preciso el cociente entre la cantidad del aceite lubricante devuelta al compresor y la devuelta al expansor en la cantidad total de aceite lubricante que circula en el circuito de refrigerante. En otras palabras, es prácticamente imposible devolver al compresor el aceite lubricante cuya cantidad corresponde a la cantidad del mismo que sale del compresor y devolver al expansor el aceite lubricante cuya cantidad corresponde a la cantidad del mismo que sale del expansor. Por este motivo, el aceite lubricante se distribuye desigualmente a uno del compresor y del expansor en el funcionamiento del aparato de refrigeración, y consecuentemente se puede provocar un problema, tal como agarrotamiento y similares, en uno de ellos en el cual la cantidad de aceite lubricante en la carcasa sea menor.

La presente invención se ha realizado a la vista de lo anterior y tiene como objeto asegurar la fiabilidad de un aparato de refrigeración que incluye un circuito de refrigerante en el cual un compresor y un expansor están alojados en carcasas distintas.

Medios para resolver los problemas

Un primer aspecto de la presente invención está dirigido a un aparato de refrigeración que incluye un circuito de refrigerante (11) al cual están conectados un compresor (20) y un expansor (30) y que realiza un ciclo de 25 refrigeración haciendo circular refrigerante en el circuito de refrigerante (11) . En el que el aparato de refrigeración incluye: en el compresor (20) , un mecanismo de compresión (21) para aspirar y comprimir el refrigerante; una carcasa del compresor (24) para alojar el mecanismo de compresión (21) ; y un mecanismo de suministro de aceite (22) para suministrar aceite lubricante de un depósito de aceite (27) en la carcasa del compresor (24) al mecanismo de compresión (21) ; en el expansor (30) , un mecanismo de expansión (21) para expandir el refrigerante que fluye en el mismo para generar fuerza motriz; una carcasa del expansor (34) para alojar el mecanismo de expansión (31) ; y un mecanismo de suministro de aceite (32) para suministrar el aceite lubricante de un depósito de aceite (37) en el expansor (34) al mecanismo de expansión (31) ; un recorrido de compensación (40) que conecta la carcasa del compresor (24) y la carcasa del expansor (34) para compensar entre sí presiones de un espacio interno de la carcasa del compresor (34) y un espacio interno de la carcasa del expansor (34) ; y un recorrido de distribución de aceite (42) que conecta... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato de refrigeración que incluye un circuito de refrigerante (11) al cual están conectados un compresor (20) y un expansor (30) y que realiza un ciclo de refrigeración haciendo circular refrigerante en el circuito 5 de refrigerante (11) , que comprende:

en el compresor (20) , un mecanismo de compresión (21) para aspirar y comprimir el refrigerante; una carcasa del compresor (24) para alojar el mecanismo de compresión (21) y un mecanismo de suministro de aceite (22) para suministrar aceite lubricante de un depósito de aceite (27) en la carcasa del compresor (24) al mecanismo de compresión (21) ;

en el expansor (30) , un mecanismo de expansión (31) para expandir el refrigerante que fluye en el mismo para generar una fuerza motriz; una carcasa del expansor (34) para alojar el mecanismo de expansión (31) ; y un mecanismo de suministro de aceite (32) para suministrar el aceite lubricante de un depósito de aceite (37) en el expansor (34) al mecanismo de expansión (31) ;

caracterizado por:

un recorrido de compensación (40) que conecta la carcasa del compresor (24) y la carcasa del expansor (34) para compensar entre sí presiones de un espacio interno de la carcasa del compresor (34) y un espacio interno de la carcasa del expansor (34) ; y un recorrido de distribución de aceite (42) que conecta la carcasa del compresor (34) y la carcasa del expansor (34) para permitir que el aceite lubricante fluya entre el depósito de aceite (27) en la carcasa del compresor (24) y el depósito de aceite (37) en la carcasa del expansor (34) .

2. El aparato de refrigeración de la reivindicación 1, que comprende además:

medios de ajuste (50) para ajustar un estado de flujo del aceite lubricante en el recorrido de distribución de aceite (42) .

3. El aparato de refrigeración de la reivindicación 2, en el que

los medios de ajuste (50) incluyen un detector de nivel de aceite (51) para detectar un nivel de aceite en el depósito de aceite (27) en la carcasa del compresor (24) o en el depósito de aceite (37) en la carcasa del expansor (34) y una válvula de control (52) que está provista en el recorrido de distribución de aceite (42) y cuya apertura se controla basándose en una señal de salida del detector de nivel de aceite (51) .

4. El aparato de refrigeración de la reivindicación 1, en el que el circuito de refrigerante (11) incluye un separador de aceite (60) dispuesto en un lado de descarga del compresor (20) para separar el aceite lubricante del refrigerante y un recorrido de retorno de aceite (61) para suministrar el aceite lubricante del separador de aceite (60) a la carcasa del compresor (24) .

5. El aparato de refrigeración de la reivindicación 1, en el que el circuito de refrigerante (11) incluye un separador de aceite (60) dispuesto en un lado de descarga del compresor (20) para separar el aceite lubricante del refrigerante, y un recorrido de retorno de aceite (62) para suministrar el aceite lubricante del separador de aceite (60) a la carcasa del expansor (34) .

6. El aparato de refrigeración de la reivindicación 1, en el que el circuito de refrigerante (11) incluye un separador de aceite (70) dispuesto en un lado de salida de flujo del expansor (30) para separar el aceite lubricante del refrigerante y un recorrido de retorno de aceite (71) para 55 suministrar el aceite lubricante del separador de aceite (70) a la carcasa del compresor (24) .

7. El aparato de refrigeración de la reivindicación 1, en el que

el mecanismo de compresión (21) comprime el refrigerante aspirado directamente del exterior de la carcasa del compresor (24) y lo descarga en la carcasa del compresor (24) .

8. El aparato de refrigeración de la reivindicación 7, en el que

el circuito de refrigerante (11) incluye un separador de aceite (60) dispuesto en un lado de descarga del compresor 65 (20) para separar el aceite lubricante del refrigerante y un recorrido de retorno de aceite (62) para suministrar el aceite lubricante del separador de aceite (60) a la carcasa del expansor (34) , y

un conducto que conecta el compresor (20) y el separador de aceite (60) y el recorrido de retorno de aceite (62) sirven como recorrido de compensación (40) .

9. El aparato de refrigeración de la reivindicación 1, en el que el mecanismo de compresión (21) comprime el refrigerante aspirado de la carcasa del compresor (24) y lo descarga directamente fuera de la carcasa del compresor (24) .

10. El aparato de refrigeración de la reivindicación 9, en el que el circuito de refrigerante (11) incluye un separador de aceite (75) dispuesto en un lado de aspiración del compresor (20) para separar el aceite lubricante del refrigerante y un recorrido de retorno de aceite (76) para suministrar el aceite lubricante del separador de aceite (75) a la carcasa del compresor (24) . 15

11. El aparato de refrigeración de la reivindicación 9, en el que el circuito de refrigerante (11) incluye un separador de aceite (75) dispuesto en un lado de aspiración del compresor (20) para separar el aceite lubricante del refrigerante y un recorrido de retorno de aceite (77) para suministrar el 20 aceite lubricante del separador de aceite (75) a la carcasa del expansor (34) .

12. El aparato de refrigeración de la reivindicación 11, en el que un conducto que conecta el separador de aceite (75) y el compresor (20) y el recorrido de retorno de aceite (77) 25 sirven como recorrido de compensación (40) .

13. El aparato de refrigeración de la reivindicación 9, en el que el circuito de refrigerante (11) incluye un separador de aceite (70) dispuesto en un lado de salida de flujo del 30 expansor (30) para separar el aceite lubricante del refrigerante y un recorrido de retorno de aceite (72) para suministrar el aceite lubricante del separador de aceite (70) a la carcasa del expansor (34) .