Compresor alternativo.

Un compresor alternativo, que comprende:

un recipiente cerrado (2);

un cilindro

(4) instalado dentro del recipiente cerrado;

un motor lineal (10) para mover alternativamente de manera lineal un pistón (6);

una unidad de control para aplicar un voltaje simétrico al motor lineal;

un resorte de gas para soportar elásticamente el pistón en la dirección del movimiento mediante un gas refrigerante llenado dentro del recipiente cerrado; y

un resorte mecánico (8a-8b) para soportar elásticamente el pistón en la dirección del movimiento,

en donde un coeficiente elástico del resorte mecánico y un valor inicial del pistón, que representa la distancia que se mueve el pistón en una dirección aplicando el voltaje simétrico cuando no se aplica ninguna fuerza externa, se fijan según una condición de carga máxima y entonces la carrera del pistón requerida para proporcionar una tasa de flujo máxima es menor que una suma de dos veces el valor inicial del pistón y la distancia que el pistón se desplaza debido a una tasa de flujo de un refrigerante,

en donde la unidad de control controla el voltaje de manera que se puede sincronizar o bloquear una frecuencia de operación (f) con una frecuencia de resonancia (fm) variable según el tiempo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/KR2008/006195.

Solicitante: LG ELECTRONICS INC..

Nacionalidad solicitante: República de Corea.

Dirección: 20, YOIDO-DONG, YONGDUNGPO-KU SEOUL 150-010 REPUBLICA DE COREA.

Inventor/es: KANG,YANG-JUN, PARK,CHAN-GAB, JEON,YOUNG-HOAN, KANG,KYOUNG-SEOK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > Bombas de pistón especialmente adaptadas para fluídos... > F04B35/04 (siendo los medios eléctricos)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos... > Detalles del circuito magnético (circuitos magnéticos... > H02K1/14 (Núcleos estatóricos de polos salientes)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > Bombas caracterizadas por su combinación o adaptación... > F04B17/04 (utilizando solenoides)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > Control de o medios de seguridad para máquinas,... > F04B49/12 (por modificación del recorrido de los órganos de trabajo)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos... > Motores con imán, inducido o sistema de bobinas... > H02K33/10 (en donde la excitación o desexcitación alterna del sistema de una sola bobina es efectuada o controlada por el movimiento de los inducidos)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > Control de o medios de seguridad para máquinas,... > F04B49/16 (por ajuste del volumen ocupado por los espacios muertos de las cavidades de trabajo)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > CONTROL O REGULACION DE MOTORES ELECTRICOS, GENERADORES... > Disposiciones o métodos para el control de motores... > H02P25/06 (Motores lineales)

PDF original: ES-2456268_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Compresor alternativo

Campo técnico

La presente invención se refiere a un compresor alternativo, que comprime un refrigerante mientras que un pistón soportado elásticamente mediante resortes mecánicos y resortes de gas se mueve alternativamente de manera lineal en un cilindro, y más concretamente, a un compresor alternativo, que mueve un pistón en un punto muerto superior e induce un movimiento de resonancia del pistón aplicando simétricamente voltajes incluso si se varía la carga.

Antecedentes de la técnica En general, un compresor es un aparato mecánico para comprimir el aire, refrigerante u otros diversos gases de operación y elevar la presión del mismo, recibiendo potencia desde un aparato de generación de potencia tal como una turbina o motor eléctrico. El compresor ha sido usado ampliamente en un aparato electrodoméstico tal como un frigorífico y un acondicionador de aire, o en toda la industria.

Los compresores se clasifican toscamente en un compresor alternativo en el que se forma un espacio de compresión para succionar o descargar un gas de operación entre un pistón y un cilindro, y el pistón se mueve alternativamente de manera lineal dentro del cilindro, para comprimir un refrigerante, un compresor rotativo en el que se forma un espacio de compresión para succionar o descargar un gas de operación entre un rodillo girado excéntricamente y un cilindro, y el rodillo se gira excéntricamente a lo largo de la pared interior del cilindro, para comprimir un refrigerante, y un compresor de espirales en el que se forma un espacio de compresión para succionar

o descargar un gas de operación entre una espiral que orbita y una espiral fija, y la espiral que orbita se gira a lo largo de la espiral fija, para comprimir un refrigerante.

Recientemente, un compresor lineal que puede mejorar la eficiencia de compresión y simplificar la estructura entera sin una pérdida mecánica que resulta de la conversión de movimiento conectando un pistón directamente a un motor de accionamiento alternativo linealmente se ha desarrollado popularmente entre los compresores alternativos.

La Fig. 1 es una vista de sección transversal lateral que muestra un compresor alternativo convencional. En el compresor alternativo, se instala de manera fija un tubo de admisión 2a y un tubo de escape 2b a través de los cuales se succionan y descargan refrigerantes en un lado de un recipiente cerrado 2, un cilindro 4 se instala de manera fija dentro del recipiente cerrado 2, un pistón 6 se instala dentro del cilindro 4 para ser movido alternativamente de manera lineal para comprimir los refrigerantes succionados en un espacio de compresión P en el cilindro 4, y se instalan varios resortes para ser soportados elásticamente en la dirección del movimiento del pistón 6. Aquí, el pistón 6 está conectado a un motor lineal 10 para generar una fuerza de accionamiento alternativa lineal.

Además, se instala una válvula de succión 22 en un extremo del pistón 6 que contacta el espacio de compresión P, y se instala un conjunto de válvula de descarga 24 en un extremo del cilindro 4 que contacta el espacio de compresión P. La válvula de succión 22 y el conjunto de válvula de descarga 24 se controlan automáticamente para ser abiertas y cerradas según la presión interna del espacio de compresión P, respectivamente.

Los armazones superior e inferior del recipiente cerrado 2 se acoplan para sellar herméticamente el recipiente cerrado 2. El tubo de admisión 2a a través del cual se succionan los refrigerantes y el tubo de escape 2b a través del cual se descargan los refrigerantes se instalan en un lado del recipiente cerrado 2. El pistón 6 se instala dentro del cilindro 4 para ser soportado elásticamente en la dirección del movimiento para realizar el movimiento alternativo lineal. El motor lineal 10 se conecta a un bastidor 18 fuera del cilindro 4. El cilindro 4, el pistón 6 y el motor lineal 10 componen un conjunto. El conjunto se instala en el interior de la superficie inferior del recipiente cerrado 2 para ser soportado mediante un resorte de soporte 29.

La superficie inferior interior del recipiente cerrado 2 contiene aceite, un dispositivo de suministro de aceite 30 para bombear el aceite se instala en el extremo inferior del conjunto, y un tubo de suministro de aceite 18a para suministrar el aceite entre el pistón 6 y el cilindro 4 está formado dentro del bastidor 18 en el lado inferior del conjunto. Por consiguiente, el dispositivo de suministro de aceite 30 se opera por las vibraciones generadas por el movimiento alternativo lineal del pistón 6, para bombear el aceite, y el aceite se suministra al hueco entre el pistón 6 y el cilindro 4 a lo largo del tubo de suministro de aceite 18a, para enfriamiento y lubricación.

El cilindro 4 está formado en una forma hueca de manera que el pistón 6 puede realizar un movimiento alternativo lineal, y tiene el espacio de compresión P en uno de sus lados. Preferiblemente, el cilindro 4 está instalado en la misma línea recta con el tubo de admisión 2a en un estado donde un extremo del cilindro 4 es adyacente a la parte interior del tubo de admisión 2a.

El pistón 6 se instala dentro de un extremo del cilindro 4 adyacente al tubo de admisión 2a para realizar un movimiento alternativo lineal, y el conjunto de válvula de descarga 24 se instala en un extremo del cilindro 4 en la dirección opuesta al tubo de admisión 2a.

Aquí, el conjunto de válvula de descarga 24 incluye una cubierta de descarga 24a para formar un espacio de descarga predeterminado en un extremo del cilindro 4, una válvula de descarga 24b para abrir o cerrar un extremo del cilindro 4 cerca del espacio de compresión P, y un resorte de válvula 24c que es un tipo de resorte helicoidal para aplicar una fuerza elástica entre la cubierta de descarga 24a y la válvula de descarga 24b en la dirección axial. Se inserta una junta tórica en la superficie de circunferencia interior de un extremo del cilindro 4, de manera que la válvula de descarga 24a se puede adherir estrechamente a un extremo del cilindro 4.

Se instala un conducto de bucle 28 previsto entre un lado de la cubierta de descarga 24a y el tubo de escape 2b, para guiar los refrigerantes comprimidos para ser descargados externamente, e impedir que las vibraciones generadas por las interacciones del cilindro 4, el pistón 6 y el motor lineal 10 sean aplicadas a la totalidad del recipiente cerrado 2.

Por lo tanto, cuando el pistón 6 se mueve alternativamente de manera lineal dentro del cilindro 4, si la presión del espacio de compresión P está por encima de una presión de descarga predeterminada, el resorte de válvula 24c se comprime para abrir la válvula de descarga 24b, y los refrigerantes se descargan desde el espacio de compresión P, y entonces se descargan externamente a lo largo del conducto de bucle 28 y el tubo de escape 2b.

Un paso de refrigerante 6a a través del cual fluyen los refrigerantes suministrados desde el tubo de admisión 2a se forma en el centro del pistón 6. El motor lineal 10 está conectado directamente a un extremo del pistón 6 adyacente al tubo de admisión 2a mediante un elemento de conexión 17, y la válvula de succión 22 está instalada en un extremo del pistón 6 en la dirección opuesta al tubo de admisión 2a. El pistón 6 está soportado elásticamente en la dirección del movimiento.

La válvula de succión 22 está formada en forma de placa delgada. El centro de la válvula de succión 22 se corta parcialmente para abrir y cerrar el paso de refrigerante 6a del pistón 6, y un lado de la válvula de succión 22 está fijo a un extremo del pistón 6a mediante tornillos.

Por consiguiente, cuando el pistón 6 se mueve alternativamente de manera lineal dentro del cilindro... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un compresor alternativo, que comprende:

un recipiente cerrado (2) ;

un cilindro (4) instalado dentro del recipiente cerrado;

un motor lineal (10) para mover alternativamente de manera lineal un pistón (6) ;

una unidad de control para aplicar un voltaje simétrico al motor lineal;

un resorte de gas para soportar elásticamente el pistón en la dirección del movimiento mediante un gas refrigerante llenado dentro del recipiente cerrado; y

un resorte mecánico (8a-8b) para soportar elásticamente el pistón en la dirección del movimiento,

en donde un coeficiente elástico del resorte mecánico y un valor inicial del pistón, que representa la distancia que se mueve el pistón en una dirección aplicando el voltaje simétrico cuando no se aplica ninguna fuerza externa, se fijan según una condición de carga máxima y entonces la carrera del pistón requerida para proporcionar una tasa de flujo máxima es menor que una suma de dos veces el valor inicial del pistón y la distancia que el pistón se desplaza debido a una tasa de flujo de un refrigerante,

en donde la unidad de control controla el voltaje de manera que se puede sincronizar o bloquear una frecuencia de operación (f) con una frecuencia de resonancia (fm) variable según el tiempo.

2. El compresor alternativo de la reivindicación 1, en donde el coeficiente elástico del resorte mecánico (8a-8b) se fija de manera que el pistón (6) se pueda mover alternativamente de manera simétrica con respecto al punto central en consideración del grado de desplazamiento del pistón según una condición de carga.

3. El compresor alternativo de la reivindicación 1, en donde el valor inicial del pistón (6) se fija de manera que el pistón se pueda mover alternativamente de manera simétrica con respecto al punto central en consideración del grado de desplazamiento del pistón según una condición de carga.

4. El compresor alternativo de la reivindicación 1, en donde la unidad de control ajusta la frecuencia de operación

(f) y el voltaje (v) de manera que la diferencia entre la fase de una fuerza contra electromotriz (E) y la fase de 25 corriente (i) variada según la posición del pistón (x) puede ser la más pequeña.

5. El compresor alternativo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la unidad de control aplica un voltaje de manera que la carrera (S) del pistón (6) y un mapa de frecuencia de operación (f) se pueden fijar según una capacidad de enfriamiento requerida determinada según una condición de carga y el pistón se puede operar con la carrera (S) y la frecuencia de operación (f) según la capacidad de enfriamiento requerida sobre la base del mapa.