Compresor hidráulico (100) que comprende una cámara de presurización (C) y por lo menos un dispositivo de presurización hidráulico (1,

2, 18), estando situados la cámara de presurización (C) y el dispositivo de presurización (1, 2, 18) en una carcasa (4), presentando la cámara de presurización (C) una entrada no presurizada (10) y una salida presurizada (20), comprimiendo el dispositivo de presurización (1, 2, 18) el fluido recogido por la entrada no presurizada (10) y descargándolo a través de la salida presurizada (20), presentando el dispositivo de presurización (1, 2, 18) por lo menos un cojinete aerostático (3), comprendiendo el cojinete aerostático (3) una zona de presurización flotante (33), estando caracterizado el compresor por el hecho de que comprende un acumulador de fluido comprimido (5) que puede conectarse hidráulicamente a la salida presurizada (20) y a la zona de presurización flotante (33), estando situado el acumulador de fluido comprimido (5) en el interior la carcasa (4) del compresor (100) y siendo alimentado con el fluido de la salida presurizada (20)

Compresor hidráulico con cojinete aerostático, sistema de control de un compresor hidráulico con cojinete aerostático y procedimiento para controlar un compresor hidráulico con cojinete aerostático.

La presente invención se refiere a un compresor hidráulico que presenta un cojinete aerostático, a un sistema de control de un compresor hidráulico que presenta un cojinete aerostático así como a un procedimiento para controlar un compresor, este compresor hidráulico puede incluir, por ejemplo, compresores centrífugos o compresores lineales aplicables a sistemas de refrigeración y a la construcción y el respectivo sistema de control de la presurización en los cojinetes de dichos dispositivos.

Descripción de la técnica anterior

Hace mucho tiempo que los compresores centrífugos se han utilizado en la industria, por ejemplo, en la industria del automóvil. Su concepto es muy simple respecto a los otros compresores, etc. por ejemplo, alternativos, rotativos. Sin embargo, su sistema de cojinetes es muy complejo debido al funcionamiento a alta velocidad durante el modo de funcionamiento normal, que se estima en un giro de aproximadamente 30.000 a 200.000 rpm. De manera destacada, el uso de compresores centrífugos en ciclos de enfriamiento ha sido raro, debido a las dificultades tecnológicas para el sistema de cojinetes.

Todavía respecto a los compresores centrífugos, éstos normalmente presentan configuraciones de simple o doble etapa, pero pueden incluir múltiples etapas según el uso del equipo, definiéndose la cantidad de etapas por el número de rotores montados en un eje con accionamiento a través de un motor eléctrico.

De acuerdo con la técnica anterior, una de las maneras de resolver el problema del sistema de cojinetes para la flotación del eje es el uso de cojinetes electromagnéticos que mantienen los ejes flotando con el fin de obtener una configuración que no presente rozamiento en los cojinetes. Esto resuelve el problema del rozamiento, pero requiere un circuito eléctrico específico, y es necesario que el cojinete vaya provisto de bobinas activables para formar el campo electromagnético.

Otras soluciones describen el uso de cojinetes aerostáticos que se comprimen para flotar durante el funcionamiento del compresor y reducir de este modo el rozamiento y prolongar la vida útil del equipo. En estas soluciones es necesario utilizar, por ejemplo, a una bomba para comprimir el cojinete en el momento en el que se conecta el compresor (o se encuentra en un modo de puesta en marcha) para evitar un desgaste prematuro del equipo.

Una de las soluciones encontradas en la técnica que intenta resolver estos problemas se describe en el documento EP 0 212 091, que se refiere a un cojinete comprimido que se utiliza en turbocompresores de motores de combustión interna y que se considera la como técnica anterior más cercana al contenido de la reivindicación 1. De acuerdo con lo que se describe en este documento, se dispone un depósito de almacenamiento conectado entre la parte caliente y la parte fría del turbocompresor, y este depósito almacena el aire comprimido por el turbocompresor para comprimir el cojinete y de este modo evitar su desgaste durante la puesta en marcha y funcionamiento del motor.

Una de las deficiencias de esta solución es que requiere un conjunto de depósito y conductos, lo cual genera costes de fabricación y mantenimiento.

Breve descripción y objetivos de la invención

Para solventar los problemas de la técnica anterior, los objetivos de la presente invención son un compresor, un sistema y el respectivo procedimiento de control con un sistema de cojinetes a través de un depósito previamente presurizado, que puede controlarse mediante un par de válvulas de control con el fin de:

- conseguir un sistema de cojinetes simplificado;

- eliminar todo el sistema de control eléctrico-electrónico de los cojinetes electromagnéticos de los modelos actuales;

- reducir el coste del producto;

- hacer que sea un producto más competitivo;

- hacer que sea un producto más simple para una fabricación a gran escala, y

- reducir el volumen del compresor.

Estos objetivos se consiguen por medio de un compresor hidráulico que comprende una cámara de compresión y por lo menos un dispositivo de compresión de fluidos, encontrándose la cámara de compresión y el dispositivo de compresión dentro de una carcasa, presentando la cámara de compresión una entrada no presurizada y una salida presurizada, comprimiendo el dispositivo de compresión el fluido recogido por la entrada no presurizada y descargándolo a través de la salida presurizada, presentando el dispositivo de compresión por lo menos un cojinete aerostático, comprendiendo el cojinete aerostático una zona de compresión flotante, estando integrado compresor por un acumulador de fluido comprimido que puede conectarse hidráulicamente a la salida comprimida y a la zona de compresión flotante, encontrándose el acumulador de fluido comprimido en el interior de la carcasa del compresor.

Los objetivos de la presente invención se consiguen además mediante un sistema de control del compresor que comprende un circuito de control para controlar un compresor hidráulico, tal como se ha descrito anteriormente, que comprende una primera válvula de control y una segunda válvula de control que conectan selectivamente el acumulador de fluido comprimido a la salida comprimida o bien el acumulador de fluido comprimido a la zona flotante del cojinete aerostático, estando configurado el sistema para conectar el acumulador de fluido comprimido a la salida comprimida y la zona flotante al cojinete aerostático cuando el compresión está funcionando, o solamente el acumulador de fluido comprimido y la zona flotante del cojinete aerostático antes de la puesta en marcha del compresor.

Todavía de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, los objetivos se consiguen también a través de un procedimiento para poner en marcha un compresor que comprende las etapas de: en el modo de puesta en marcha, abrir un paso desde el acumulador de fluido comprimido durante el tiempo necesario para que un cojinete aerostático del compresor flote; mantener la segunda válvula de control cerrada hasta que la presión de la salida comprimida sea mayor que la presión del fluido descargado del acumulador de fluido comprimido; recargar el acumulador de fluido comprimido del fluido en la salida comprimida.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se describirá con mayor detalle en base a los ejemplos de las realizaciones que se representan en los dibujos. Los dibujos muestran:

La figura 1 es una vista en sección esquemática de un compresor centrífugo de múltiples etapas que ilustra una de las realizaciones de la presente invención;

La figura 2 es una vista en sección esquemática de un compresor centrífugo de múltiples etapa que ilustra una de las realizaciones de la presente invención;

La figura 3 es una vista en sección esquemática de un compresor lineal de acuerdo con otra realización de la presente invención.

Descripción detallada de los dibujos

Tal como se apreciará a partir de las figuras 1 y 2, una de las posibles realizaciones de las enseñanzas de la presente invención es aplicarlas a un compresor centrífugo, por ejemplo, de tipo de dos etapas. Este tipo de compresor tiene dos etapas, cuyo rotor de compresión 1, de la primera etapa, tiene la función de extraer un fluido (gas) a través de una entrada no presurizada 10; para ser presurizado después por un rotor de compresión de la segunda etapa 2 para el circuito de refrigeración (no mostrado) de la salida presurizada 20. Los dos rotores de compresión 1, 2 están asociados, es decir, se encuentran fijados mecánicamente en los extremos de un mismo eje 6, que a su vez, está accionado por un motor eléctrico 7. El eje 6 también tiene un par de cojinetes aerostáticos 3 en una zona de compresión flotante 33 que, cuando se somete a una presión positiva, comienza a flotar.

Adicionalmente, el compresor 100 consiste además en una carcasa 4 que comprende una pared externa o paredes de cierre 44 que hacen que el compresor 100 quede cerrado herméticamente.

Otra realización de la presente invención es aplicable a compresores lineales y, en este caso, la diferencia se refiere al sistema de cojinetes del propio pistón 18, en vez de un eje 6 que está presente en compresores centrífugos. Tal como puede apreciarse...

1. Compresor hidráulico (100) que comprende una cámara de presurización (C) y por lo menos un dispositivo de presurización hidráulico (1, 2, 18), estando situados la cámara de presurización (C) y el dispositivo de presurización (1, 2, 18) en una carcasa (4), presentando la cámara de presurización (C) una entrada no presurizada (10) y una salida presurizada (20), comprimiendo el dispositivo de presurización (1, 2, 18) el fluido recogido por la entrada no presurizada (10) y descargándolo a través de la salida presurizada (20), presentando el dispositivo de presurización (1, 2, 18) por lo menos un cojinete aerostático (3), comprendiendo el cojinete aerostático (3) una zona de presurización flotante (33), estando caracterizado el compresor por el hecho de que comprende un acumulador de fluido comprimido (5) que puede conectarse hidráulicamente a la salida presurizada (20) y a la zona de presurización flotante (33), estando situado el acumulador de fluido comprimido (5) en el interior la carcasa (4) del compresor (100) y siendo alimentado con el fluido de la salida presurizada (20).

2. Compresor según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la carcasa (4) está formada por unas paredes de cierre (44) y por el hecho de que el acumulador de fluido comprimido (5) está formado como parte solidaria de la carcasa (4) y está situado internamente a las paredes de cierre (44).

3. Compresor según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que el acumulador de fluido comprimido (5) está configurado para poder conectarse selectivamente a la salida presurizada (20) o a la zona flotante (33) del cojinete aerostático (3).

4. Compresor según la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado por el hecho de que el acumulador de fluido comprimido (5) puede conectarse a la zona flotante (33) del cojinete aerostático (3) a través de un tubo del acumulador (32) y un tubo del cojinete (31), estando conectado el tubo del acumulador (32) al tubo del cojinete (31) a través de una primera válvula de control (8), estando situada la primera válvula de control (8) en el tubo del acumulador (32).

5. Compresor según la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado por el hecho de que el acumulador de fluido comprimido (5) puede conectarse a la salida presurizada (20) a través de un tubo del acumulador (32) y un tubo de recogida (30), estando conectado el tubo del acumulador (32) al tubo de recogida (30) a través de la primera válvula de control (8) y una segunda válvula de control (9), estando situada la segunda válvula de control (9) en el tubo de recogida (30).

6. Compresor según la reivindicación 4 o 5, caracterizado por el hecho de que la primera válvula de control (8) permite la conexión del acumulador de fluido comprimido (5) a la salida presurizada (20) cuando el compresor (100) se encuentra funcionando.

7. Compresor según la reivindicación 4 o 5, caracterizado por el hecho de que la zona de presurización flotante (33) del cojinete aerostático (3) está conectada a la salida presurizada (20) cuando el compresor está funcionando.

8. Compresor según la reivindicación 4 o 5, caracterizado por el hecho de que antes de la puesta en marcha del compresor (100), el acumulador de fluido comprimido (5) se conecta a la zona de presurización flotante (33) del cojinete aerostático (3), permaneciendo la segunda válvula de control (9) cerrada para el paso del fluido a la salida presurizada (20), poniéndose en marcha el compresor (100) después del tiempo necesario para que el cojinete aerostático (3) flote.

9. Compresor según la reivindicación 6, 7, o 8, caracterizado por el hecho de que la primera válvula de control (8) es una electroválvula controlable por un sistema remoto.

10. Compresor según la reivindicación 6, 7, o 8, caracterizado por el hecho de que la segunda válvula de control (9) es una válvula unidireccional que permite el paso del fluido de la salida presurizada (20) al acumulador de fluido comprimido (5).

11. Compresor según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que es un compresor centrífugo en el que el dispositivo de presurización es un rotor (1, 2), estando asociado el rotor (1, 2) a un eje (6), presentando el eje (6) un par de cojinetes aerostáticos (3) en la zona de presurización flotante (33).

12. Compresor según reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que es un compresor lineal en el que el dispositivo de presurización es un pistón (18) situado en el interior de un cilindro (19), siendo desplazado el pistón (18) en el interior del cilindro (19) y presentando un par de cojinetes aerostáticos (3).

13. Sistema de control de un compresor que comprende un circuito de control (88) para controlar un compresor hidráulico (100) según la reivindicación 1, que comprende primera válvula de control (8) y una segunda válvula de control (9) que conecta selectivamente el acumulador de fluido comprimido (5) a la salida presurizada (20) o bien el acumulador de fluido comprimido (5) a la zona flotante (33) del cojinete aerostático (3),

estando configurado el sistema para conectar el acumulador de fluido comprimido (5) a la salida presurizada (20) y la zona flotante (33) del cojinete aerostático (3) cuando el compresor (100) está funcionando o

solamente el acumulador de fluido comprimido (5) y la zona flotante (33) del cojinete aerostático (3) antes de la puesta en marcha del compresor (100).

14. Sistema según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que la primera válvula de control (8) es una electroválvula asociada a un circuito de control (88), estando configurado el sistema de manera que en la puesta en marcha del compresor (100), el circuito de control (88) abre la electroválvula para transferir el fluido comprimido almacenado en el interior del acumulador de fluido comprimido (5) en la zona de presurización flotante (33) del cojinete aerostático (3), poniéndose en marcha el compresor (100) después del tiempo necesario para que el cojinete aerostático (3) flote.

15. Sistema según la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que durante la puesta en marcha del compresor, la segunda válvula de control (9) permanece cerrada para el paso del fluido a la salida presurizada (20), hasta que la presión del fluido de la salida presurizada (20) es mayor que la presión del fluido descargado del acumulador de fluido comprimido (5).

16. Procedimiento para la puesta en marcha de un compresor tal como se ha definido en las reivindicaciones 1-12, caracterizado por el hecho de que comprende las etapas de:

en el modo de puesta en marcha, abrir un paso del acumulador de fluido comprimido (5) durante el tiempo necesario para que el cojinete aerostático (3) del compresor flote;

mantener la segunda válvula de control (9) cerrada hasta que la presión de la salida presurizada (20) sea mayor que la presión del fluido descargado del acumulador de fluido comprimido (5);

recargar el acumulador de fluido comprimido (5) del fluido en la salida presurizada (20).