Sistema de enfriamiento.

Un sistema de enfriamiento que comprende:

un compresor (20), que comprende:

un alojamiento

(22);

un primer rotor (26), soportado por el alojamiento para su rotación alrededor de un primer eje (500);

un segundo rotor (27), soportado por el alojamiento para su rotación alrededor de un segundo eje (501);

un tercer rotor (28), soportado por el alojamiento para su rotación alrededor de un tercer eje (502);

un primer recorrido de compresión, que tiene extremos de succión y de descarga; y

un segundo recorrido de compresión, independiente del primer recorrido de compresión y que tiene extremos de succión y de descarga,

en el que se cumple al menos uno de entre:

el extremo de descarga del primer recorrido de compresión está a una presión diferente de la del extremo de descarga del segundo recorrido de compresión; y

el extremo de succión del primer recorrido de compresión está a una presión diferente de la del extremo de succión del segundo recorrido de compresión,

en el cual:

el primer recorrido de compresión está asociado con el primer rotor (26) y con el segundo rotor (27); y el segundo recorrido de compresión está asociado con el primer rotor (26) y con el tercer rotor (28), y que comprende, adicionalmente:

al menos un condensador (310);

al menos un dispositivo de expansión (312);

al menos un evaporador (314); y

una pluralidad de conductos que acoplan el compresor (20), el al menos un condensador (310), el al menos un dispositivo de expansión (312) y el al menos un evaporador (314) con el fin de definir unos primer y segundo circuitos al menos parcialmente independientes, respectivamente asociados con los primer y segundo recorridos de compresión,

de tal manera que:

el extremo de descarga del primer recorrido de compresión está a la misma presión que el extremo de succión del segundo recorrido de compresión,

de forma que el al menos un condensador comprende un primer condensador;

de modo que el al menos un dispositivo de expansión comprende un primer dispositivo de expansión;

de manera que el al menos un evaporador comprende un primer evaporador; y que comprende, adicionalmente:

uno o más primeros conductos que acoplan el primer condensador, el primer dispositivo de expansión y el primer evaporador al alojamiento con el fin de definir un primer recorrido de flujo desde el extremo de descarga del segundo recorrido de compresión hasta el extremo de succión del primer recorrido de compresión, y

un intercambiador de calor economizador (306), que tiene:

una primera pata a lo largo del primer recorrido de flujo; y

una segunda pata, en una relación de intercambio de calor con la primera pata, de tal manera que la segunda pata se extiende a lo largo de un conducto de derivación que va desde una posición a lo largo del primer recorrido de flujo entre el primer condensador y la primera pata, para unirse a un segundo recorrido de flujo que va desde el extremo de descarga el primer recorrido de compresión hasta el extremo de succión del segundo recorrido de compresión.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/011615.

Solicitante: CARRIER CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: ONE CARRIER PLACE FARMINGTON, CONNECTICUT 06034-4015 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: LIFSON, ALEXANDER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > Máquinas, instalaciones o sistemas por compresión,... > F25B5/02 (dispuestos en paralelo)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > F25B41/00 (Circulación del fluido, p. ej. para la transmisión del líquido del evaporador al hervidor (bombas en sí , empaquetaduras para ello F04))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > F25B49/00 (Disposición o montaje de los dispositivos de control o de seguridad (comprobación de los refrigeradores G01M; control en general G05))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > Máquinas, instalaciones o sistemas por compresión... > F25B1/10 (de compresión multiescalonada (funcionando en cascada F25B 7/00))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO;... > MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO DE... > Bombas de pistón rotativo especialmente adaptadas... > F04C18/16 (con dientes helicoidales, p. ej. en forma de V, de tipo tornillo)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > Máquinas, instalaciones o sistemas por compresión,... > F25B6/02 (dispuestos en paralelo)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS... > MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS;... > Máquinas, instalaciones o sistemas por compresión... > F25B1/04 (con compresor de tipo rotativo (F25B 1/10 tiene prioridad))

PDF original: ES-2524599_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Sistema de enfriamiento Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La invención se refiere a compresores y, más particularmente, a compresores del tipo de tornillo.

2. Descripción de la técnica relacionada

Los compresores del tipo de tornillo se utilizan habitualmente en aplicaciones de acondicionamiento de aire y de refrigeración. En tal compresor, unos rotores o tornillos lobulares macho y hembra intercalados se hacen rotar alrededor de sus ejes para bombear el fluido de trabajo (refrigerante) de un extremo de entrada de baja presión hasta un extremo de salida de alta presión. Durante la rotación, los lóbulos en secuencia del rotor macho hacen las veces de pistones que Impulsan el refrigerante aguas abajo y lo comprimen dentro del espacio (hueco de compresión) comprendido entre un par adyacente de lóbulos del rotor hembra y el alojamiento. De la misma manera, los lóbulos en secuencia del rotor hembra producen la compresión del refrigerante dentro de un hueco de compresión del rotor hembra comprendido entre un par adyacente de lóbulos del rotor macho y el alojamiento. En una realización práctica, el rotor macho es coaxial con un motor de accionamiento eléctrico y está soportado por unos cojinetes situados en los lados de entrada y de salida de su porción de trabajo lobular. Puede haber múltiples rotores hembra acoplados a un rotor macho dado, o viceversa. Con semejante compresor, los huecos de compresión macho y hembra pueden también tener múltiples lumbreras de entrada y de salida.

Cuando se expone un hueco de compresión a una lumbrera de entrada, el refrigerante entra en el hueco esencialmente a la presión de succión. A medida que el hueco continúa rotando, en algún momento durante su rotación, el hueco deja de estar en comunicación con la lumbrera de entrada y se interrumpe el flujo de refrigerante hacia el hueco. Por lo común, la geometría de la lumbrera de entrada se ha dispuesto de un modo tal, que el flujo de refrigerante se Interrumpe en el momento del ciclo en que el volumen del hueco llega a su valor máximo. Por lo común, la geometría de la lumbrera de entrada es tal, que tanto el hueco de compresión macho como el hembra son Interrumpidos al mismo tiempo. La lumbrera de entrada es, por lo común, una combinación de una lumbrera axial y una lumbrera radial. Una vez que se ha cerrado la lumbrera de entrada, el refrigerante es comprimido a medida que los huecos siguen rotando y su volumen se reduce. En algún momento durante la rotación, cada hueco de compresión se interseca con la lumbrera de salida asociada, y el proceso de compresión cerrada termina. Por lo común, la geometría de la lumbrera de salida es tal, que tanto el hueco macho como el hembra se exponen a la lumbrera de salida al mismo tiempo. Al igual que la lumbrera de entrada, la lumbrera de salida es, normalmente, una combinación de una lumbrera axial y una lumbrera radial. Combinando lumbreras axial y radial en una configuración de un único diseño, el área de lumbrera total combinada se incrementa, con lo que se minimizan las pérdidas de estrangulamiento asociadas con la caída de presión a través de un área de abertura de lumbrera finita. En una configuración de tres rotores proporcionada a modo de ejemplo, las lumbreras de entrada y de salida están formadas, respectivamente, en unas cavidades internas de entrada y de salida comunes.

El compresor puede haberse diseñado y dimensionado para su uso pretendido (por ejemplo, para proporcionar un índice de compresión o volumétrico dado y funcionar a un flujo dado, a una velocidad dada o a una combinación de los mismos). Pueden requerirse diferentes compresores, o al menos diferentes componentes (rotores, motores y elementos similares) para usos diferentes.

El documento US 6.422.846 divulga un compresor de tornillo de tres motores con dos válvulas de corredera en la caja de cojinete del extremo de descarga, de tal manera que las válvulas de corredera actúan, independientemente, en cooperación con el rotor planetario con el fin de controlar la capacidad y el V¡ del compresor. El compresor se divulga en su empleo en un sistema de refrigeración que comprende un condensador, un dispositivo de expansión y un evaporador.

El documento US 2.481.527 divulga una máquina de rotores helicoidales múltiples rotativos con espacios o cámaras de trabajo entre rotores intercalados del tipo de rueda de tornillo, montados en una caja adecuada.

Compendio de la invención

Un aspecto de la invención implica un sistema de refrigeración que comprende: un compresor, que comprende: un alojamiento; un primer rotor, soportado por el alojamiento para su rotación alrededor de un primer eje; un segundo rotor, soportado por el alojamiento para su rotación alrededor de un segundo eje; un tercer rotor, soportado por el alojamiento para su rotación alrededor de un tercer eje; un primer recorrido de compresión, que tiene extremos de succión y de descarga; y un segundo recorrido de compresión, independiente del primer recorrido de compresión y que tiene extremos de succión y de descarga, de tal modo que se cumple al menos uno de: el extremo de descarga del primer recorrido de compresión se encuentra a una presión diferente de la del extremo de descarga del segundo recorrido de compresión; y el extremo de succión del primer recorrido de compresión se encuentra a una presión diferente de la del extremo de succión del segundo recorrido de compresión, de tal modo que el primer recorrido de

compresión está asociado con el primer rotor y con el segundo rotor; y el segundo recorrido de compresión está asociado con el primer rotor y con el tercer rotor, y que comprende, adicionalmente: al menos un condensador; al menos un dispositivo de expansión; al menos un evaporador; y una pluralidad de conductos que acoplan el compresor, el al menos un condensador, el al menos un dispositivo de expansión y el al menos un evaporador, de 5 tal manera que se definen unos primer y segundo circuitos parcialmente independientes, asociados con los primer y segundo recorridos de compresión, de tal modo que: el extremo de descarga del primer recorrido de compresión está a la misma presión que el extremo de succión del segundo recorrido de compresión, de manera que el al menos un condensador comprende un primer condensador; de modo que el al menos un dispositivo de expansión comprende un primer dispositivo de expansión; de modo que el al menos un evaporador comprende un primer 1 evaporador; y que comprende, adicionalmente, uno o más primeros conductos que acoplan el primer condensador, el primer dispositivo de expansión y el primer evaporador al alojamiento con el fin de definir un primer recorrido de flujo desde el extremo de descarga del segundo recorrido de compresión hasta el extremo de succión del primer recorrido de compresión, y un intercambiador de calor economizador, que tiene una primera pata a lo largo del primer recorrido de flujo; y una segunda pata, en una relación de intercambio de calor con la primera pata, de tal 15 modo que la segunda pata se extiende a lo largo de un conducto de derivación que va desde una posición a lo largo del primer recorrido de flujo entre el primer condensador y la primera pata, para unirse a un segundo recorrido de flujo que va desde el extremo de descarga el primer recorrido de compresión hasta el extremo de succión del segundo recorrido de compresión.

El aparato puede incluir, adicionalmente: un segundo condensador; un segundo evaporador; y uno o más segundos 2 conductos que acoplan el segundo condensador y el segundo evaporador al alojamiento para definir un segundo recorrido de flujo que va desde la segunda lumbrera de salida, a través del segundo evaporador y el segundo condensador, y hasta la segunda lumbrera de entrada.

... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Un sistema de enfriamiento que comprende: un compresor (2), que comprende: un alojamiento (22);

un primer rotor (26), soportado por el alojamiento para su rotación alrededor de un primer eje (5); un segundo rotor (27), soportado por el alojamiento para su rotación alrededor de un segundo eje (51); un tercer rotor (28), soportado por el alojamiento para su rotación alrededor de un tercer eje (52); un primer recorrido de compresión, que tiene extremos de succión y de descarga; y

un segundo recorrido de compresión, independiente del primer recorrido de compresión y que tiene extremos de succión y de descarga,

en el que se cumple al menos uno de entre:

el extremo de descarga del primer recorrido de compresión está a una presión diferente de la del extremo de descarga del segundo recorrido de compresión; y

el extremo de succión del primer recorrido de compresión está a una presión diferente de la del extremo de succión del segundo recorrido de compresión,

en el cual:

el primer recorrido de compresión está asociado con el primer rotor (26) y con el segundo rotor (27); y

el segundo recorrido de compresión está asociado con el primer rotor (26) y con el tercer rotor (28), y que comprende, adlclonalmente:

al menos un condensador (31);

al menos un dispositivo de expansión (312);

al menos un evaporador (314); y

una pluralidad de conductos que acoplan el compresor (2), el al menos un condensador (31), el al menos un dispositivo de expansión (312) y el al menos un evaporador (314) con el fin de definir unos primer y segundo circuitos al menos parcialmente independientes, respectivamente asociados con los primer y segundo recorridos de compresión,

de tal manera que:

el extremo de descarga del primer recorrido de compresión está a la misma presión que el extremo de succión del segundo recorrido de compresión,

de forma que el al menos un condensador comprende un primer condensador;

de modo que el al menos un dispositivo de expansión comprende un primer dispositivo de expansión;

de manera que el al menos un evaporador comprende un primer evaporador; y que comprende, adicionalmente:

uno o más primeros conductos que acoplan el primer condensador, el primer dispositivo de expansión y el primer evaporador al alojamiento con el fin de definir un primer recorrido de flujo desde el extremo de descarga del segundo recorrido de compresión hasta el extremo de succión del primer recorrido de compresión, y

un intercambiador de calor economizador (36), que tiene:

una primera pata a lo largo del primer recorrido de flujo; y

una segunda pata, en una relación de intercambio de calor con la primera pata, de tal manera que la segunda pata se extiende a lo largo de un conducto de derivación que va desde una posición a lo largo del primer recorrido de flujo entre el primer condensador y la primera pata, para unirse a un segundo recorrido de flujo que va desde el extremo de descarga el primer recorrido de compresión hasta el extremo de succión del segundo recorrido de compresión.