Compresor rotativo de paletas y descongelador.

Un circuito refrigerante que comprende un descongelador, el circuito refrigerante incluyendo un compresor (10)provisto de un elemento eléctrico (14) y elementos de compresión rotativos primero y segundo (32,

34) accionadospor el elemento eléctrico (14), estando estos componentes dispuestos en un contenedor herméticamente sellado(12), descargándose gas refrigerante comprimido por el primer elemento de compresión rotativo (32) al interior delcontenedor herméticamente sellado (12), y siendo el gas refrigerante descargado, de presión intermedia, sometido amayor compresión por el segundo elemento de compresión rotativo (34), un enfriador de gas (154) dentro del cualfluye un refrigerante descargado desde el segundo elemento de compresión (34) del compresor (10), y el cualgenera agua caliente mediante la irradiación de calor desde dicho enfriador de gas (154), una válvula de expansión(156) conectada a un lado de la salida del enfriador de gas (154), y un evaporador (157) conectado a un lado de lasalida de la válvula de expansión (156), siendo un refrigerante descargado desde el evaporador (157) comprimidopor el primer elemento de compresión (32), caracterizado porque el descongelador comprende un circuitodescongelador (158) para suministrar un refrigerante de presión intermedia comprimido y descargado desde elprimer elemento de compresión (32) al evaporador (157) a través del enfriador de gas (154) y la válvula deexpansión (156), la cual está configurada para poder abrirse completamente, y una válvula de control de trayectoriade flujo (159) para controlar la distribución del refrigerante a través del circuito descongelador (158).

Compresor rotativo de paletas y descongelador.

La presente invención se refiere a un circuito refrigerante que comprende un descongelador, el circuito refrigerante incluyendo un compresor provisto de un elemento eléctrico y elementos de compresión primero y segundo accionados o impulsados por el elemento eléctrico, estando estos elementos dispuestos en un contenedor herméticamente sellado, descargándose gas refrigerante comprimido por el primer elemento de compresión al interior del contenedor herméticamente sellado, y siendo el gas refrigerante descargado, de presión intermedia, sometido a mayor compresión por el segundo elemento de compresión, un enfriador de gas, dentro del cual fluye un refrigerante descargado desde el segundo elemento de compresión del compresor, y el cual genera agua caliente mediante la radiación caliente de dicho enfriador de gas, una válvula de expansión conectada a un lado de la salida del enfriador de gas, y un evaporador conectado a un lado de la salida del la válvula de expansión, un refrigerante descargado desde el evaporador es comprimido por el elemento de compresión.

La presente invención también se refiere a un método de descongelación de un circuito refrigerante. Dicho descongelador es conocido a partir del documento JP-A-03170758. Un descongelador similar es también conocido a partir del documento EP1403600, que constituye la técnica anterior de acuerdo con el Artº 54 (3) del EPC.

En un compresor rotativo de un tipo convencional como éste, especialmente en un compresor rotativo de un tipo de compresión de múltiples etapas de presión intermedia interna, el gas refrigerante es suministrado a través de un tubo para la introducción de refrigerante y de un pasadizo de succión, y es aspirado desde un puerto de succión del primer elemento de compresión rotativo hacia el interior de un lado de cámara de baja presión de un cilindro (primer cilindro) . El gas refrigerante es seguidamente comprimido mediante las operaciones de un rodillo y de una paleta acoplada o en contacto con una parte excéntrica de un eje rotativo de manera de transformarse en una presión intermedia, y es descargado desde un lado de cámara de elevada presión del cilindro a través de un puerto de descarga y de una cámara de silenciador de descarga, hacia el interior de un contenedor herméticamente sellado. A continuación, el gas refrigerante de presión intermedia en el contenedor herméticamente sellado es aspirado desde un puerto de succión del segundo elemento de compresión rotativo hacia el interior de un lado de cámara de baja presión de un cilindro (segundo cilindro) . El gas refrigerante es seguidamente sometido a una compresión de segunda etapa mediante las operaciones de un rodillo y de una paleta acoplada o en contacto con una parte excéntrica de un eje rotativo, de manera de transformarse en un gas refrigerante de elevada temperatura y elevada presión. Seguidamente es suministrado desde la cámara de alta presión a través del puerto de descarga, el pasadizo de descarga y la cámara de silenciador de descarga, y es descargado desde un tubo de descarga de refrigerante, en el circuito refrigerante. Seguidamente el gas refrigerante fluye hacia el interior de un radiador que constituye el circuito refrigerante junto con el compresor rotativo. Después de la radiación del calor, es oprimido por una válvula de expansión, su calor es absorbido por un evaporador, y se lo succiona hacia el interior del primer elemento de compresión rotativo. Este ciclo se repite.

Las partes excéntricas de los ejes rotativos están diseñadas de manera que tengan una diferencia de fase de 180°, y se las conecta entre sí mediante una porción de conexión.

Si para el compresor rotativo se utiliza un refrigerante que tiene una gran diferencia entre presión alta y presión baja, por ejemplo dióxido de carbono (CO2) , como un ejemplo de gas de dióxido de carbono, la presión del refrigerante de descarga llega a 12 MPaG en el segundo elemento de compresión rotativo, en donde la presión se hace elevada. Por otra parte, llega a 8 MpaG (presión intermedia) en el primer elemento de compresión rotativo de un lado de baja etapa. Esto se transforma en presión en el contenedor herméticamente sellado. La presión de succión del primer elemento de compresión rotativo es de aproximadamente 4 MPaG.

La paleta fijada a un compresor rotativo de este tipo está insertada en una ranura provista en una dirección radial del cilindro de manera de moverse libremente en la dirección radial del cilindro. Se ha provisto un orificio de resorte (porción de alojamiento) abierto hacia el exterior del cilindro, en una lado posterior de la paleta (lado herméticamente sellado del contenedor) , habiendo un resorte de espira (miembro de resorte) , insertado en el orificio de resorte, para siempre presionar la paleta; hay un anillo O insertado en el orificio de resorte desde la abertura fuera del cilindro, y seguidamente se sella mediante un tapón (tapón de extracción) para impedir que el resorte salte hacia fuera.

En el circuito refrigerante que utiliza el compresor rotativo de compresión de dos etapas del tipo de presión intermedia interna, un depósito de escarcha se forma en el evaporador, y así pues la descongelación debe ser realizada. Sin embargo, si se proporciona al evaporador un refrigerante de alta temperatura descargado desde el segundo elemento de compresión rotativo para descongelación en el evaporador sin reducirse la presión mediante un dispositivo de reducción de presión (que incluye una caja de abastecimiento directo al evaporador, y una caja de abastecimiento con un único pasadizo a través del dispositivo de reducción de presión pero si reducirse la presión) la presión de succión del primer elemento de compresión rotativo se incrementa, por lo tanto se incrementa la presión de descarga (presión intermedia) del primer elemento de compresión rotativo.

Este refrigerante se descarga a través del segundo elemento de compresión rotativo. Sin embargo, a causa de las no reducciones de presión, la presión de descarga del segundo elemento de compresión rotativo se iguala a la presión de succión del primer elemento de compresión rotativo. Consecuentemente, ocurre un fenómeno de inversión entre la descarga (alta presión) y la succión (presión intermedia) del segundo elemento de compresión rotativo en la caja convencional.

Un objeto de la presente invención es evitar la inversión de presión entre descarga y succión en un segundo elemento de compresión generado durante la descongelación de un evaporador en un circuito de refrigeración que utiliza un compresor de compresión de dos etapas del tipo de presión intermedia.

Un circuito refrigerante de acuerdo con la presente invención se caracteriza porque el descongelador comprende un circuito descongelador para abastecer un refrigerante de presión intermedia comprimido y descargado desde el primer elemento de compresión al evaporador a través del enfriador de gas y de la válvula de expansión, la cual está configurada para poderse abrir completamente, y una válvula de control de trayectoria de flujo para controlar la distribución del refrigerante a través del circuito descongelador.

Preferiblemente, cada uno de los elementos de compresión comprime gas CO2 como refrigerante.

Un método de descongelación de un circuito refrigerante está caracterizado por las etapas de suministrar un refrigerante de presión intermedia comprimido y descargado desde el primer elemento de compresión al evaporador a través del enfriador de gas y de la válvula de expansión y con la válvula de expansión completamente abierta.

Por consiguiente, para realizar la descongelación del evaporador, el refrigerante descargado desde el primer elemento de compresión origina que fluya hasta el circuito descongelador mediante el controlador de trayectoria de flujo, y pueda ser suministrado al evaporador para calentar el mismo sin reducir la presión.

Por consiguiente, es posible evitar el inconveniente de la inversión de presión entre la descarga y la succión en el segundo elemento de compresión, el cual sucede solamente cuando un refrigerante de alta presión descargado desde el segundo elemento de compresión es abastecido al evaporador sin ninguna reducción de presión para realizar la descongelación.

Especialmente, la invención es extraordinariamente ventajosa en el circuito refrigerante cuando se utiliza gas CO2 como refrigerante. En caso de una generación de agua caliente desde el enfriador de gas, el calor del agua caliente puede ser llevado al evaporador por el refrigerante, permitiendo que la descongelación del evaporador pueda realizarse más rápidamente.

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1. Un circuito refrigerante que comprende un descongelador, el circuito refrigerante incluyendo un compresor (10) provisto de un elemento eléctrico (14) y elementos de compresión rotativos primero y segundo (32, 34) accionados por el elemento eléctrico (14) , estando estos componentes dispuestos en un contenedor herméticamente sellado (12) , descargándose gas refrigerante comprimido por el primer elemento de compresión rotativo (32) al interior del contenedor herméticamente sellado (12) , y siendo el gas refrigerante descargado, de presión intermedia, sometido a mayor compresión por el segundo elemento de compresión rotativo (34) , un enfriador de gas (154) dentro del cual fluye un refrigerante descargado desde el segundo elemento de compresión (34) del compresor (10) , y el cual genera agua caliente mediante la irradiación de calor desde dicho enfriador de gas (154) , una válvula de expansión (156) conectada a un lado de la salida del enfriador de gas (154) , y un evaporador (157) conectado a un lado de la salida de la válvula de expansión (156) , siendo un refrigerante descargado desde el evaporador (157) comprimido por el primer elemento de compresión (32) , caracterizado porque el descongelador comprende un circuito descongelador (158) para suministrar un refrigerante de presión intermedia comprimido y descargado desde el primer elemento de compresión (32) al evaporador (157) a través del enfriador de gas (154) y la válvula de expansión (156) , la cual está configurada para poder abrirse completamente, y una válvula de control de trayectoria de flujo (159) para controlar la distribución del refrigerante a través del circuito descongelador (158) .

2. El circuito refrigerante de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada uno de los elementos de compresión (32, 34) comprime gas CO2 como refrigerante.

3. Un método de descongelación de un circuito refrigerante, el circuito refrigerante comprendiendo un compresor

(10) provisto de un elemento eléctrico (14) y elementos de compresión rotativos primero y segundo (32, 34) accionados por el elemento eléctrico (14) , estando estos componentes dispuestos en un contenedor herméticamente sellado (12) , descargándose gas refrigerante comprimido por el primer elemento de compresión rotativo (32) al interior del contenedor herméticamente sellado (12) , y siendo el gas refrigerante descargado, de presión intermedia, sometido a mayor compresión por el segundo elemento de compresión rotativo (34) , un enfriador de gas (154) dentro del cual fluye un refrigerante descargado desde el segundo elemento de compresión (34) del compresor (10) , y el cual genera agua caliente mediante la irradiación de calor desde dicho enfriador de gas (154) , una válvula de expansión (156) , un dispositivo de reducción de presión conectado a un lado de la salida del enfriador de gas (154) , y un evaporador (157) conectado a un lado de la salida de la válvula de expansión (156) , siendo un refrigerante descargado desde el evaporador (157) comprimido por el primer elemento de compresión (32) , caracterizado por las etapas de apertura de una válvula de control de trayectoria de flujo (159) , apertura total de la válvula de expansión (156) , y suministro de un refrigerante de presión intermedia comprimido y descargado desde el primer elemento de compresión (32) al evaporador (157) a través del enfriador de gas (154) y de la válvula de expansión (156) .