COMPRESOR HELICOIDAL CON UN AMORTIGUADOR DE RUIDOS.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2004/014013.
Solicitante: BITZER KUHLMASCHINENBAU GMBH.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: ESCHENBRUNNLESTRASSE 15 71065 SINDELFINGEN ALEMANIA.
Inventor/es: HERTENSTEIN,Bernd, SCHÖCK,Torsten.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 9 de Diciembre de 2004.
Clasificación PCT:
- F01C21/10 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR. › F01C MAQUINAS O MOTORES DE PISTON ROTATIVO U OSCILANTE (motores de combustíon F02; aspectos de la combustión interna F02B 53/00, F02B 55/00; máquinas de líquidos F03, F04). › F01C 21/00 Partes constitutivas, detalles, o accesorios no previstos en otro lugar, o cuyas características interesantes no son cubiertas por otros grupos F01C 1/00 - F01C 20/00. › Organos externos para cooperar con pistones rotativos; Carcasas (carcasas para máquinas o motores rotativos en general F16M).
- F04C18/16 F […] › F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES. › F04C MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO DE PISTON ROTATIVO U OSCILANTE (motores movidos por líquidos F03C ); BOMBAS PARA LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO DE PISTON ROTATIVO U OSCILANTE (bombas de inyección de combustible para motores F02M). › F04C 18/00 Bombas de pistón rotativo especialmente adaptadas para fluidos compresibles (con anillo de fluido o similar F04C 19/00; bombas de pistón rotativo en las cuales el fluido energético es desplazado exclusivamente por uno o más pistones con movimiento alternativo F04B). › con dientes helicoidales, p. ej. en forma de V, de tipo tornillo.
- F04C23/00 F04C […] › Combinaciones de dos o más bombas, siendo cada una del tipo de pistón rotativo u oscilante, especialmente adaptadas para fluidos compresibles; Instalaciones de bombeo especialmente adaptadas para fluidos compresibles; Bombas de etapas múltiples especialmente adaptadas para fluidos compresibles (F04C 25/00 tiene prioridad).
- F04C29/06 F04C […] › F04C 29/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios de bombas o de instalaciones de bombeo especialmente adaptadas para fluidos compresibles, no cubiertas por los grupos F04C 18/00 - F04C 28/00. › Amortiguamiento del ruido.
Clasificación antigua:
- F01C21/10 F01C 21/00 […] › Organos externos para cooperar con pistones rotativos; Carcasas (carcasas para máquinas o motores rotativos en general F16M).
- F04C18/16 F04C 18/00 […] › con dientes helicoidales, p. ej. en forma de V, de tipo tornillo.
- F04C23/00 F04C […] › Combinaciones de dos o más bombas, siendo cada una del tipo de pistón rotativo u oscilante, especialmente adaptadas para fluidos compresibles; Instalaciones de bombeo especialmente adaptadas para fluidos compresibles; Bombas de etapas múltiples especialmente adaptadas para fluidos compresibles (F04C 25/00 tiene prioridad).
- F04C29/06 F04C 29/00 […] › Amortiguamiento del ruido.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania.
PDF original: ES-2366364_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
La invención se refiere a un compresor helicoidal que comprende una carcasa exterior, una carcasa de los tornillos compresores dispuesta en el interior de la carcasa exterior, donde están situados unos orificios para los rotores helicoidales, un accionamiento situado en la carcasa exterior por un lado de la carcasa de los tornillos compresores, y una carcasa de cojinetes situada en la carcasa exterior, en un lado de la carcasa de los tornillos compresores opuesta al accionamiento.
Esta clase de compresores helicoidales se conocen por el documento DE 198 45 993.9-15.
En estos existe el problema de que el fluido de trabajo comprimido por los rotores helicoidales se excita a producir vibraciones con una frecuencia base correlacionada con las revoluciones de los rotores helicoidales, lo que da lugar como mínimo a unos ruidos molestos, y eventualmente en caso de posibles resonancias incluso a problemas mecánicos en el consiguiente sistema de conducciones del fluido de trabajo comprimido, pudiendo dar lugar incluso a daños mecánicos en el sistema de conducciones.
La invención se plantea por lo tanto el objetivo de evitar lo más posible tales vibraciones.
Este objetivo se resuelve conforme a la invención en un compresor helicoidal de la clase descrita inicialmente tal como se indica en la reivindicación 1.
Un amortiguador de ruidos de esta clase presenta la gran ventaja de que con él se puede suprimir la formación de vibraciones de presión ya dentro de la carcasa exterior, y que por lo tanto el compresor helicoidal de lugar a unos ruidos de marcha reducidos, y además en las conducciones subsiguientes ya no pueden aparecer esencialmente ninguna clase de vibraciones indeseables para el fluido de trabajo comprimido.
El amortiguador de ruidos se puede realizar con un diseño notablemente más sencillo ya que no es necesario realizarlo como vasija de presión, puesto que en el interior del amortiguador de ruidos y alrededor de este está presente aproximadamente la misma presión, a diferencia del caso en el que el amortiguador de ruidos se disponga fuera de la carcasa exterior, ya que en este caso es preciso realizar el amortiguador de ruidos como vasija de presión, ya que conduce un fluido de trabajo comprimido, que soporte la presión diferencial entre la presión de fluido de trabajo comprimido y la presión del medioambiente.
Con un tubo amortiguador de esta clase se pueden amortiguar de modo ventajoso las vibraciones de presión indeseables debido al fenómeno de la reflexión de las vibraciones de presión en el extremo abierto del tubo amortiguador.
Pero por motivos de espacio es conveniente que el amortiguador de ruidos esté dispuesto directamente sobre el canal de salida del fluido del trabajo comprimido, y de este modo se pueda realizar el canal de salida ahorrando espacio.
En cuanto a la conexión con el canal de salida cabe imaginar las posibilidades más diversas. En una solución conveniente está previsto que el amortiguador de ruidos esté conectado al canal de salida con un racor de entrada.
En cuanto al trazado del canal de salida no se han dado hasta ahora detalles más concretos. Así por ejemplo cabría imaginar prever el canal de salida dentro de la carcasa de los tornillos compresores, sacándolo de esta en la zona de la carcasa de los tornillos compresores.
En una solución conveniente en cuanto al espacio ocupado está previsto que el canal de salida para el fluido de trabajo comprimido transcurra en la carcasa de cojinetes, que está situada en un lado de la carcasa de los tornillos compresores opuesto al accionamiento, de modo que el canal de salida se puede conducir fácilmente de forma inclinada.
El amortiguador de ruidos podría estar situado en este caso por ejemplo junto a la carcasa de cojinetes o al lado de la carcasa de cojinetes.
Sin embargo en una solución de diseño especialmente favorable está previsto que el amortiguador de ruidos esté situado en un lado de la carcasa de cojinetes opuesto a la carcasa de los tornillos compresores, y de este modo se pueda disponer de forma sencilla en el interior de la carcasa exterior.
En este caso resulta especialmente conveniente en cuanto al espacio ocupado si el amortiguador de ruidos está situado entre la carcasa de cojinetes y el remate del lado extremo de la carcasa exterior.
El tubo amortiguador puede estar ajustado a distintas frecuencias.
En una solución especialmente conveniente está previsto que el tubo amortiguador tenga una longitud que corresponda aproximadamente a una cuarta parte de una longitud de onda de una vibración de presión en el fluido de trabajo que se trata de comprimir, para una frecuencia base del compresor helicoidal. La frecuencia base viene dada como una frecuencia correlacionada con unas revoluciones de accionamiento de los rotores helicoidales.
Se consigue entonces un efecto amortiguador especialmente conveniente si el fluido de trabajo comprimido va conducido por el interior de la carcasa del amortiguador a modo de meandros, y especialmente ha de transcurrir en el interior de la carcasa del amortiguador a modo de meandros para volver a salir del amortiguador de ruidos.
En cuanto a la disposición de la carcasa del amortiguador de ruidos es especialmente conveniente si esta está situada entre la carcasa de cojinetes y el remate del lado extremo de la carcasa exterior.
Se puede conseguir entonces un desacoplamiento especialmente bueno de las vibraciones de presión con respecto al medio ambiente si el amortiguador de ruidos está dispuesto sin unión con la carcasa exterior, y por lo tanto no se puede transmitir ningún ruido a la carcasa exterior a través de la unión entre el amortiguador de ruidos y la carcasa exterior.
En este caso, el amortiguador de ruidos va soportado preferentemente en la carcasa de cojinetes.
Esto puede efectuarse, bien porque el amortiguador de ruidos esté fijado a través de la conexión del canal de salida
o por medio de elementos de soporte adicionales.
Para poder efectuar preferentemente una separación del aceite está previsto que el amortiguador de ruidos descargue el fluido de trabajo comprimido en una cámara de distribución del recinto interior, a continuación de la cual el fluido de trabajo comprimido pasa a través de un elemento separador de aceite.
El elemento separador de aceite puede estar dispuesto de los modos más diversos. En una solución conveniente está previsto que el espacio interior de la carcasa exterior esté subdividido por el elemento separador de aceite en una cámara de distribución y en una cámara de descarga, en cuyo caso el fluido de trabajo comprimido fluye desde la cámara de descarga a una cámara de salida.
El elemento separador de aceite se puede disponer de modo especialmente conveniente en el interior de la carcasa exterior, en combinación con el amortiguador de ruidos, si el amortiguador de ruidos atraviesa el elemento separador de aceite, de modo que exista la posibilidad de disponer el elemento separador de aceite entre la carcasa de cojinetes y el remate de la carcasa exterior, en cuyo caso el elemento separador de aceite se extiende convenientemente en toda la sección de la carcasa exterior en esta zona, para tener un área de sección lo más grande posible, si bien este área de sección queda reducido en el área de sección con el que el amortiguador de ruidos atraviesa el elemento separador de aceite.
Con vistas a conseguir una amortiguación lo mejor posible y con vistas a la absorción de puntas de presión está previsto preferentemente en el canal de salida un estrechamiento de la sección de flujo.
Las puntas de presión se pueden reducir entonces de modo especialmente conveniente si el estrechamiento de la sección de flujo está realizado de tal modo que el fluido de trabajo comprimido lo atraviesa en forma de meandros.
En cuanto a la carcasa exterior no se han hecho hasta ahora indicaciones más detalladas.
La carcasa exterior puede estar realizada por principio de las formas más diversas, por ejemplo puede estar compuesta por varios casquillos de carcasa con tapas en los lados extremos.
En una solución especialmente conveniente está previsto que la carcasa exterior comprenda un tramo central en el que se aloja la carcasa de los tornillos compresores, y un tramo final del lado de presión que siga a continuación... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Compresor helicoidal comprendiendo una carcasa exterior (10), una carcasa de tornillos compresores (40) dispuesta en el interior de la carcasa exterior, en la cual están situados unos orificios de rotor (42, 44) para los rotores helicoidales (46, 48), un accionamiento (30) situado en la carcasa exterior (10), a un lado de la carcasa de los tornillos compresores (40), y una carcasa de cojinetes (64) situada en la carcasa exterior (10) en un lado de la carcasa de los tornillos compresores (40) opuesta al accionamiento (30),
caracterizado porque en el interior de la carcasa exterior (10) está situado un amortiguador de ruidos (130) atravesado por el fluido de trabajo comprimido, de tal modo que el amortiguador de ruidos (130) está situado en una cámara interior
(158) de la carcasa exterior (10) que recibe el fluido de trabajo comprimido, porque el fluido de trabajo comprimido pasa desde un canal de salida (110) para el fluido de trabajo comprimido directamente al amortiguador de ruidos (130), porque el amortiguador de ruidos (130) presenta una carcasa de amortiguador de ruidos (136) en la cual va colocado un tubo amortiguador (142) por el lado de entrada y por el lado de salida, que presenta un salto de sección respecto al entorno, que está situado por el lado de salida de la carcasa del amortiguador de ruidos (136) y que desemboca en el espacio interior (158) de la carcasa exterior (10).
2. Compresor helicoidal según la reivindicación 1,
caracterizado porque
el amortiguador de ruidos (130) está dispuesto directamente a continuación del canal de salida (110) para el fluido de trabajo comprimido.
3. Compresor helicoidal según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque
el amortiguador de ruidos (130) está conectado mediante una tubuladura de entrada (132) al canal de salida (110).
4. Compresor helicoidal según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el canal de salida (110) para el fluido de trabajo comprimido transcurre por el interior de la carcasa de cojinetes (64).
5. Compresor helicoidal según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el amortiguador de ruidos (130) está situado en un lado de la carcasa de cojinetes (64) alejada de la carcasa de los tornillos compresores (40).
6. Compresor helicoidal según la reivindicación 5,
caracterizado porque
el amortiguador de ruidos (130) está situado entre la carcasa de cojinetes (64) y un remate del lado terminal (156) de la carcasa exterior (10).
7. Compresor helicoidal según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el tubo amortiguador (142) presenta una longitud que corresponde aproximadamente a una cuarta parte de una longitud de onda de una vibración de presión en el fluido de trabajo que se trata de comprimir, para una frecuencia base del compresor helicoidal.
8. Compresor helicoidal según la reivindicación 7,
caracterizado porque
la frecuencia base del compresor helicoidal está correlacionada con las revoluciones del accionamiento de los rotores helicoidales (46, 48).
9. Compresor helicoidal según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el fluido de trabajo comprimido va conducido por el interior de la carcasa del amortiguador (136) en forma de meandros.
10. Compresor helicoidal según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
la carcasa del amortiguador de ruidos (136) está situada entre la carcasa de cojinetes (64) y el tramo del lado extremo (156) de la carcasa exterior (110).
11. Compresor helicoidal según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el amortiguador de ruidos (130) está soportado sin ninguna unión con la carcasa exterior (10).
12. Compresor helicoidal según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el amortiguador de ruidos (130) descarga el fluido de trabajo comprimido a una cámara de distribución (162) del espacio interior (158), a continuación de la cual el fluido de trabajo comprimido atraviesa un elemento separador de aceite (160).
13. Compresor helicoidal según la reivindicación 12,
caracterizado porque
el espacio interior (140) en la carcasa exterior (10) está subdividido por el elemento separador de aceite (160) en la cámara de distribución (162) y en una cámara de descarga (164).
14. Compresor helicoidal según la reivindicación 13,
caracterizado porque
el amortiguador de ruidos (130) atraviesa el elemento separador de aceite (160).
15. Compresor helicoidal según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el fluido de trabajo comprimido atraviesa en el canal de salida (110) un estrechamiento de la sección de flujo (118, 120).
16. Compresor helicoidal según la reivindicación 15,
caracterizado porque
el fluido de trabajo comprimido atraviesa el estrechamiento de sección de flujo (118, 120) en forma de meandros.
17. Compresor helicoidal según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
la carcasa exterior (10) comprende un tramo intermedio (12) en el que se aloja la carcasa de los tornillos compresores (40) y un tramo extremo (16) contiguo al tramo intermedio (12) por el lado de la presión.
18. Compresor helicoidal según la reivindicación 17,
caracterizado porque
el tramo final del lado de presión (16) está realizado como una cápsula de carcasa (150) que se extiende partiendo del tramo intermedio (12).
19. Compresor helicoidal según la reivindicación 18,
caracterizado porque
la cápsula de carcasa (150) está realizada resistente a la presión y está unida con el tramo intermedio (12) por medio de una unión de brida (152).
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