COMPRESOR ALTERNATIVO.

Compresor alternativo, que comprende:

un depósito (10; 200) cerrado dentro del cual una tubería (SP) de aspiración y una tubería (DP) de descarga se comunican entre sí;

un motor (20; 220) alternativo que tiene un estator (21; 221) el cual consiste en un estator (21A; 221A) interior y un estator (21B; 221B) exterior fijados con un hueco de aire predeterminado en el interior del depósito cerrado, y una armadura (22; 222) situada en el hueco de aire existente entre los dos estatores y que realiza movimientos alternativos;

una unidad (30; 230) de compresión que tiene un pistón (31; 231) combinada con la armadura (22; 222) del motor alternativo para realizar movimientos alternativos junto con la armadura y un cilindro (32; 232) fijado en el interior del depósito cerrado, dentro del cual está insertado el pistón con el deslizamiento permitido para conformar una cámara de compresión;

una unidad (50) de muelle que soporta elásticamente a la armadura del motor alternativo en la dirección del movimiento y que induce resonancia; y

una unidad (40; 100; 240) de bastidor que soporta al motor alternativo y la unidad de compresión;

caracterizado porque

la unidad (40; 100; 240) de bastidor que soporta al motor (20; 220) alternativo dentro del depósito (10; 200) cerrado y a la unidad (30; 230) de compresión comprende orificios (22a, 31d; 111; 243a) de salida de gas para reducir la resistencia de flujo de gas a movimientos de la armadura (22; 222), y porque la unidad (40; 100; 240) de bastidor comprende al menos un bastidor (243) que tiene una porción (A) de contacto que hace contacto para soporte con el estator (221A) interior y el estator (221B) exterior del motor alternativo, estando conformados los orificios de salida de gas en el bastidor que tiene la porción de contacto

Compresor alternativo.

El presente invento se refiere a un compresor alternativo y, más en concreto, a un compresor alternativo que es capaz de reducir la resistencia de flujo que aparece cuando un pistón realiza un movimiento alternativo y de impedir que una armadura se dañe si se produce un exceso de carrera de la armadura.

En general, un compresor alternativo debe aspirar, comprimir y descargar gas mientras un pistón realiza un movimiento alternativo en el interior de un cilindro.

Como se muestra en la figura 1, un compresor alternativo convencional incluye un depósito 10 cerrado lleno de lubricante en su parte inferior y que tiene una tubería (SP) de aspiración y una tubería (DP) de descarga que se comunican entre sí dentro del compresor, un motor 20 alternativo fijado dentro del depósito 10 cerrado, una unidad 30 de compresión instalada dentro del depósito 10 cerrado y que aspira, comprime y descarga un gas, una unidad 40 de bastidor que soporta al motor 20 alternativo y a la unidad 30 de compresión, una unidad 50 de muelle que soporta elásticamente a la armadura del motor 20 alternativo en la dirección de su movimiento y que induce resonancia, y una unidad 60 de suministro de lubricante montada en la unidad 40 de bastidor y que suministra lubricante al motor 20 alternativo y a la unidad 30 de compresión.

El motor 20 alternativo incluye un estator 21 que consiste en un estator 21A interior y un estator 21B exterior y una armadura 22 insertada en un hueco de aire existente entre el estator 21A interior y el estator 21B exterior y que realiza un movimiento alternativo junto con un pistón 31 (que se describirá posteriormente).

La armadura 22 incluye una pieza 22A de soporte del imán insertada en el hueco de aire existente entre el estator 21A interior y el estator 21B exterior y combinada con el pistón 31 de la unidad 30 de compresión, e imanes 22B fijados en la superficie circunferencial externa de la pieza 22A de soporte del imán a intervalos regulares de forma que estén situados en el hueco de aire existente entre el estator 21A interior y el estator 21B exterior.

La unidad 30 de compresión incluye el pistón 31 que realiza un movimiento alternativo al estar combinado con la pieza 22A de soporte del imán del motor 20 alternativo, un cilindro 32 fijado en un bastidor 41 frontal (que se describirá más adelante) de tal manera que el pistón 31 está insertado en su interior con el deslizamiento permitido, y que forma junto con el pistón 31 una cámara 32a de compresión, una válvula 33 de aspiración montada en el extremo frontal del pistón 31, que abre y cierra un orificio 31b de paso de gas del pistón 31 para limitar la aspiración de gas, y un conjunto 34 de válvula de descarga montado en la cara final frontal del cilindro 32 para cubrir la cámara de compresión y para limitar la descarga de gas comprimido.

Un conducto 31a de flujo de gas que se comunica con la tubería (SP) de aspiración está conformado en el interior del pistón 31 hasta una profundidad predeterminada, y un orificio 31b de paso de gas está conformado conectado al conducto 31a de flujo de gas, atravesando la cara final frontal del pistón 31.

La unidad 40 de bastidor incluye un bastidor 41 frontal que hace contacto para soporte con el lado frontal del estator 21A interior y del estator 21B exterior, con el cual está combinado por inserción el cilindro 32, un bastidor 42 intermedio que hace contacto para su soporte con el lado posterior del estator 21B exterior, y un bastidor 43 posterior combinado con el bastidor 42 intermedio para soportar al extremo posterior de un muelle 52 exterior.

La unidad 50 de muelle incluye un muelle 51 interior insertado en la circunferencia exterior del cilindro 32 en la dirección axial de manera que ambos extremos del mismo están soportados respectivamente en la cara frontal de una porción de combinación de la pieza 22A de soporte del imán y del pistón 31 y en la correspondiente cara interna del bastidor 41 frontal, y un muelle 52 exterior, cuyos dos extremos están soportados respectivamente en la cara posterior de la porción de combinación de la pieza 22A de soporte del imán y del pistón 31 y una correspondiente cara frontal del bastidor 43 posterior.

Se explicará ahora el funcionamiento del compresor alternativo convencional construido como se ha descrito anteriormente.

Cuando se aplica energía a un bobinado 21C montado en el estator 21B exterior y se genera un flujo entre el estator 21A interior y el estator 21B exterior, la armadura 22 situada en el hueco de aire existente entre el estator 21A interior y el estator 21B exterior se desplaza en la dirección del flujo para realizar de forma continua un movimiento alternativo debido al muelle 50 y, por consiguiente, el pistón 31 combinado con la armadura 22 realiza un movimiento alternativo con el cilindro 32, de manera que el volumen de la cámara 32a de compresión cambia y se aspira gas refrigerante al interior de dicha cámara 32a de compresión, se comprime en su interior y se descarga desde ella.

En la carrera de aspiración del pistón, el gas refrigerante es aspirado al interior del depósito 10 cerrado a través de la tubería (SP) de aspiración, pasa a través del conducto 31a de flujo de gas y del orificio 31b de paso de gas del pistón 31 y abre la válvula 33 de aspiración para ser aspirado al interior del cámara 32a de compresión, y en una carrera de compresión del pistón se comprime el gas hasta una presión predeterminada y se descarga a continuación a través de la tubería (DP) de descarga al abrirse el conjunto 34 de válvula de descarga. La serie de procesos se realiza de forma repetitiva.

Sin embargo, el compresor alternativo convencional tiene el siguiente problema. Esto es, como se muestra en la figura 2A, dado que el bastidor 41 frontal que soporta al estator 21A interior y al estator 21B exterior está cerrado, el gas comprimido trabaja como una resistencia de flujo al comportamiento de la armadura 22, la cual se desplaza con un movimiento alternativo. De esta manera, debido a la resistencia de flujo, la armadura 22 no consigue llegar a una posición deseada, provocando que la carrera del pistón 31 se acorte, reduciendo el rendimiento del compresor.

Además, como se muestra en la figura 2B, en el caso en que el bastidor 41 frontal que soporta al estator 21A interior y al estator 21B exterior esté situado muy cerca de la armadura 22, cuando se produce un exceso de carrera de la armadura 22, hay una gran posibilidad de que la armadura 22 golpee la cara posterior del bastidor 41 frontal dañando el imán 22B, o de que aumenten las pérdidas de flujo entre los dos estatores 21A y 21B. Mientras tanto, en el caso de que el bastidor 41 frontal que soporta al estator 21A interior y al estator 21B exterior esté situado a una cierta distancia de la armadura 22, se deberían alargar el pistón 31, el bastidor 43 posterior y el depósito 10 cerrado, provocando problemas tales como que aumenta el alto coste del material del imán y que el compresor se agranda.

Otro compresor (US-A-5.980.211) alternativo convencional, el cual se considera que es la técnica anterior más cercana, incluye orificios de salida de gas en una carcasa cilíndrica que aloja a una unidad de compresión para impedir la compresión irreversible de gas en el interior de la carcasa. No se proporciona ningún medio para impedir que la armadura del compresor golpee con el bastidor del compresor, si se produce un exceso de carrera de la armadura, y no se proporciona ningún medio para reducir la resistencia de flujo provocada por la compresión del gas.

Por lo tanto, el objetivo del presente invento es proporcionar un compresor alternativo que sea capaz de reducir la resistencia de flujo provocada por la compresión de un gas refrigerante generada en un lugar distinto a una unidad de compresión cuando una armadura se desplaza de forma alternativa, y de evitar que la armadura golpee con un bastidor cuando se produce un exceso de carrera de dicha armadura, reduciendo las pérdidas de flujo entre un estator interior y un estator exterior y consiguiendo un compresor de tamaño compacto.

Para alcanzar este objetivo se proporciona, de acuerdo con el presente invento, un compresor alternativo que comprende las características de la reivindicación 1. Características adicionales y mejoras preferentes del invento son objeto de las reivindicaciones dependientes de la reivindicación 1 independiente.

En concreto, el invento proporciona un compresor alternativo que incluye: un depósito cerrado dentro del cual una tubería de aspiración...

1. Compresor alternativo, que comprende:

2. Compresor de la reivindicación 1, en el cual la unidad (50; 250) de muelle que soporta elásticamente a la armadura (22; 222) del motor (20; 220) alternativo en la dirección de su movimiento induce resonancia.

3. Compresor de la reivindicación 1 ó 2, en el cual el orificio (31d; 111; 243) de salida de gas está conformado enfrente de la dirección de movimiento de la armadura (22; 222) hacia el hueco de aire existente entre el estator (21A; 221A) interior y el estator (21B; 221B) exterior.

4. Compresor de una de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual el diámetro interior del orificio (22A, 31d; 111; 243) de salida de gas es igual o mayor que el hueco de aire del motor (20; 220) alternativo.

5. Compresor de una de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual una porción (112; 243B) en escalón está conformada cóncava en una porción de no contacto del bastidor que no hace contacto con cada estator (21A; 221A; 21B; 221B) del motor (20; 220) alternativo haciendo que la porción de contacto haga contacto con el estator interior y el estator exterior.

6. Compresor de la reivindicación 5, en el cual la porción (112; 243B) en escalón del bastidor está conformada enfrente de la dirección de movimiento de la armadura (22; 222) hacia el hueco de aire entre el estator (21A; 221A) interior y el estator (21B; 221B) exterior.

7. Compresor de la reivindicación 5 ó 6, en el cual la profundidad de la porción en escalón es tal que la distancia desde la parte inferior de la porción (112; 243B) en escalón hasta su correspondiente extremo de la armadura (22; 222) es mayor que la distancia desde una cara de la porción de combinación de la armadura y del pistón hasta el extremo correspondiente más cercano del motor (20; 220) alternativo.

8. Compresor de la reivindicación 5 ó 6, en el cual la profundidad de la porción en escalón es tal que la distancia desde la parte inferior de la porción en escalón hasta el extremo correspondiente de cada estator (21A; 221A; 21B; 221B) es mayor que el hueco de aire existente entre los dos estatores.

9. Compresor de una de las reivindicaciones 1 a 8, en el cual una parte (31C; 231c) de pestaña está conformada en el pistón (31; 231) de la unidad (30; 230) de compresión para que se combine con la armadura (22; 222) del motor (20; 220) alternativo, y un orificio de salida de gas está conformado en la parte de pestaña del pistón.

10. Compresor de una de las reivindicaciones 1 a 9, en el cual un orificio (22a) de salida de gas está conformado en la armadura (22; 222) del motor (20; 220) alternativo.

11. Compresor de una de las reivindicaciones 1 a 10, en el cual la unidad (40; 100; 240) de bastidor incluye una parte (b) de no contacto, en la cual está conformada cóncava una porción en escalón.