DISPOSITIVO DE FIJACIÓN PARA UNA BOMBA DE ACEITE EN UN COMPRESOR DE REFRIGERACIÓN.

Disposición de fijación para una bomba de aceite en un compresor de refrigeración Campo de la invención La presente invención se refiere a un compresor de refrigeración que tiene una disposición de fijación para una bomba de aceite, del tipo que comprende: una estructura que inferiormente define un sumidero de aceite y que tiene: un bloque de cilindro en el que se monta un eje de cigüeñal que tiene una parte inferior que se proyecta hacia abajo desde el bloque de cilindro; un rotor de motor eléctrico, formado por una pila de laminaciones anulares que definen un agujero axial de control que tiene una parte superior de agujero, dentro de la cual se coloca y fija la parte inferior; una bomba de aceite que comprende una funda tubular, superiormente montada al rotor e inferiormente sumergida en el sumidero de aceite, y un eje fijo de bomba, interno a la funda tubular, que define un espacio anular con la pared interna de éste y que tiene un extremo inferior sujetado por una de las partes de la estructura y del bloque de cilindro. Antecedentes de la invención ES 2 365 969 T3 Un factor importante para el correcto funcionamiento de la mayoría de los compresores de refrigeración es la adecuada lubricación de los componentes que tienen un relativo movimiento en relación entre sí. La lubricación se obtiene bombeando aceite lubricante proporcionado en un sumidero de aceite que está definido en el interior de una parte inferior de una estructura generalmente hermética. Este aceite se bombea hasta que alcanza las partes del compresor que presentan relativo movimiento, desde las que dicho aceite vuelve, por ejemplo, por gravedad, al sumidero de aceite. En algunas construcciones conocidas, el compresor comprende un eje de cigüeñal generalmente vertical que tiene una bomba de aceite lubricante, que conduce dicho aceite a las partes del compresor a ser lubricadas, usando la rotación de dicho eje del cigüeñal. En estas construcciones, el aceite se bombea desde el sumidero de aceite mediante giro o arrastre mecánico. La tecnología ha ido mejorando cada vez más la actuación de los compresores de refrigeración, y una de las formas para obtener tales mejoras es a través de la modulación de la capacidad de refrigeración del compresor, siguiendo el funcionamiento del mismo en el sistema de refrigeración al que está acoplado, que permite reducir la rotación operativa de dicho compresor, cuando la carga térmica se reduce. Este procedimiento se realiza con compresores de velocidad variable (CVV), que permiten obtener considerables aumentos en la actuación del sistema de refrigeración. Sin embargo, para el buen funcionamiento del compresor a bajas rotaciones, aún se requieren más mejoras en algunos aspectos constructivos del compresor. Uno de estos aspectos constructivos se refiere al bombeo de aceite para lubricar los componentes con movimiento relativo, particularmente los cojinetes. El concepto más empleado para el bombeo de aceite en compresores está basado en el efecto centrífugo para realizar el bombeo. El efecto centrífugo usa la velocidad de rotación de la bomba para generar una fuerza centrífuga en el aceite. En operaciones de baja rotación, este efecto centrífugo se reduce, siendo necesario desarrollar otros principios de bombeo con el fin de cumplir con la demanda de lubricación. Hay algunas soluciones conocidas en la técnica anterior para bombeo de aceite en compresores de velocidad variable. En estas construcciones (WO93/22557, US6450785), el eje del cigüeñal interiormente tiene un eje de bomba provisto de canales superficiales y que está internamente dispuesto en una funda tubular, siendo una de las partes del eje de la bomba y la funda tubular rotativamente fijas en relación entre sí, para proporcionar el efecto de arrastre sobre el aceite que se está succionando por la fuerza centrífuga causada por la rotación del motor. La solución desvelada en WO93/22557 presenta el eje de la bomba externamente provisto de ranuras helicoidales y fijado al eje del cigüeñal, con el fin de rotar con el mismo, estando la funda tubular unida al estator del motor eléctrico, por una barra de fijación, estando dicha funda tubular montada alrededor del eje de la bomba con un espacio radial. La solución develada en US6450785 presenta el eje de la bomba externamente provisto de ranuras helicoidales sobre su superficie externa e inferiormente unido al estator del motor eléctrico, con el fin de permanece inmóvil, mientras la funda tubular rota junto con el eje y el rotor del motor eléctrico. El documento WO-A-2008 052297 desvela una bomba de aceite en la que la funda tubular está provista de ranuras helicoidales sobre su superficie interna y fijada al montaje del rotor-eje del cigüeñal, estando el eje de la bomba unido a una de las partes del estator y estructura. La construcción de la bomba de aceite da como resultado una mayor eficiencia de bombeo, permitiendo un eficiente bombeo principalmente a bajas rotaciones. El principio del bombeo de esta construcción permite que los compresores funcionen con modulación de capacidad a rotaciones extremadamente bajas. 2 Para un mejor bombeo de aceite desde el sumidero de aceite, es deseable que el canal de elevación de aceite, definido por la ranura helicoidal en la funda tubular de la bomba de aceite, esté hecho con el mayor diámetro posible, estando dicha ranura helicoidal proporcionada internamente con la funda tubular, que rota para que el aceite bombee desde el sumidero de aceite, por fuerza centrífuga, se empuja al fondo de la ranura helicoidal y se arrastra hacia arriba. Debido a que la funda tubular de la bomba de aceite rota con completa compresión de la fuerza centrífuga, el aceite asciende a través de la ranura helicoidal sin escapar de la misma, cuando la fuerza centrífuga empuja al aceite al fondo del canal y las paredes laterales de dicha ranura helicoidal no permiten que el aceite descienda gravitacionalmente. Este aceite asentado sobre la parte inferior del desarrollo helicoidal de la ranura helicoidal se arrastra progresivamente ascendentemente. Siempre es deseable que el canal se proporcione sobre la superficie interna de la funda tubular. Sin embargo, la mecanización de la ranura helicoidal en una funda tubular hecha de material metálico es extremadamente difícil, cara y compleja. Por lo tanto, es deseable que la funda tubular esté hecha en material de plástico, y que ya contenga la ranura helicoidal interior. Sin embargo, fijar la funda tubular hecha de material de plástico directamente en el interior de una parte tubular inferior del eje del cigüeñal o de una agujero axial del rotor presenta una seria inconveniencia, dando como resultado el hecho de que el material plástico tiene sus características dimensionales alteradas con el tiempo, principalmente cuando se somete a las condiciones de temperatura operativa en el interior de la estructura del compresor. Las fijaciones que usan interferencia mecánica mediante fricción o por ensartamiento no garantizan una retención fiable, fuerte y correcta de la manga tubular de plástico durante la vida útil deseada del compresor, permitiendo la incidencia de desalineación, un desgaste más rápido de las piezas implicada e insuficiente bombeo de aceite para estimular el grado de lubricación necesario por el proyecto del compresor. Objetos de la invención ES 2 365 969 T3 Es un objeto de la presente invención proporcionar una disposición de fijación para una bomba de aceite en un compresor de refrigeración que permita y garantice, para toda la vida operativa del compresor, un fijación adecuada y segura de la bomba de aceite a una de las partes del eje del cigüeñal y el rotor. Un objeto específico de la presente invención es proporcionar una disposición, como la citada anteriormente y que garantice la fijación deseada de la bomba de aceite al eje del cigüeñal o al rotor del compresor, en los casos en los que la bomba de aceite se proporciona en un material diferente al que se usa para formar la parte a la que dicha bomba de aceite se fijará, particularmente cuando la bomba de aceite se proporciona en un material plástico o similares. Otro objeto de la presente invención es proporcionar una disposición, tal como la citada anteriormente y que además permita obtener un correcto posicionamiento axial relativo entre la bomba de aceite y el eje del cigüeñal y que mantenga este posicionamiento a lo largo de toda la vida operativa del compresor. Otro objeto de la presente invención es proporcionar una disposición, tal como la citada anteriormente, que no requiera alta precisión constructiva de la partes a ser fijadas, y que sea fácil de construir y montar con un bajo coste. Estos y otros objetos de la presente invención se consiguen, de acuerdo con la invención, a través de la provisión de un compresor de refrigeración que tiene una disposición de fijación... [Seguir leyendo]

1. Un compresor de refrigeración que tiene una disposición de fijación para una bomba de aceite, del tipo que comprende: una estructura (1) que inferiormente define un sumidero de aceite (3) y que tiene : un bloque de cilindro (2) en el que se monta un eje de cigüeñal (4) que tiene una parte inferior (4a) que se proyecta hacia abajo desde el bloque de cilindro (2); un rotor de motor eléctrico (6) formado por una pila de laminaciones anulares que definen un agujero central axial (6a) que tiene una parte de agujero superior, dentro de la cual se coloca y fija la parte inferior (4a) del eje del cigüeñal (4), y una parte de agujero interior (6b); una bomba de aceite (10) que comprende una funda tubular (20), superiormente montada al rotor (6) e inferiormente sumergida en el sumidero de aceite (3) y un eje fijo de bomba (30) interno a la funda tubular (20) y que define un espacio anular con la pared interna de ésta, y que tiene un extremo inferior (31) sujetado por una de las partes de la estructura (1) y del bloque de cilindro (2), caracterizado porque comprende al menos un elemento de retención (40) dispuesto alrededor de la funda tubular (20) y que está radialmente y axialmente acoplado a ésta, teniendo el elemento de retención (40) una parte del cierre radialmente externa (41), que se asienta y se fuerza radialmente contra una respectiva extensión circunferencial a la que hacer frente (6c) definida entre dos laminaciones anulares consecutivas, para acoplar axialmente la funda tubular (20) al rotor. 2. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una pluralidad de elementos de retención (40) dispuestos alrededor de la funda tubular (20) en al menos un plano transversal al eje de la funda tubular (20), teniendo cada elemento de retención (40) su parte del cierre (41) asentada sobre una respectiva extensión circunferencial (6c) de la pared interna de la parte del agujero inferior (6b) del rotor (6). 3. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque cada elemento de retención (40) comprende un anillo abierto, que tiene una extensión circunferencial entre aproximadamente 120º y aproximadamente 270º y que presenta un diámetro exterior ligeramente superior al diámetro interior de la parte el agujero inferior (6b) del rotor (6). 4. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la funda tubular (20) tiene al menos un canal circunferencial externo (23), en cuyo interior se aloja y se fija axialmente al menos un elemento de retención (40) montado alrededor de la funda tubular (20), para que al menos parte de la parte del cierre (41) pueda desviarse en una dirección opuesta a la del desplazamiento de montaje de la funda tubular (20) en el interior del rotor (6). 5. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque comprende una pluralidad de canales circunferenciales externos (23), axialmente adyacentes entre sí, recibiendo cada uno al menos un elemento de retención (40) en forma de un anillo abierto. 6. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizador porque cada elemento de retención (40) en forma de un anillo abierto presenta un borde interno (42) para asentarse alrededor de una pared inferior (23a) de un respectivo canal circunferencial externo (23). 7. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque cada canal circunferencial externo (23) tiene su pared inferior (23a) definida por una respectiva extensión de superficie externa de la funda tubular (20). 8. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque cada canal circunferencial externo (23) tiene una pared lateral superior (23c) y una pared lateral inferior (23b), presentando ésta una extensión radialmente externa (23d) reducida en relación con el plano transversal a la funda tubular (20) y de acuerdo con la cual el elemento de retención (40) se asienta inferiormente y axialmente y se retiene en el interior del respectivo canal circunferencial externo 23. 9. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque cada canal circunferencial externo (23) presenta una anchura sustancialmente más grande que el grosor del respectivo elemento de retención (40), la pared lateral inferior (23b) y la pared lateral superior (23c) de cada canal circunferencial externo (23) incorporan topes inferiores (24a) y topes superiores (24b), entre y contra los cuales se asienta axialmente, por interferencia, al menos un respectivo elemento de retención (40). 10. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque cada canal circunferencial externo (23) incorpora, en sus pared lateral inferior (23b), dos topes inferiores (24a) que son simétricos en relación con un plano diametral a la funda tubular (20) y, en su pared lateral superior (23c), dos topes superiores (24b) que se proyectan hacia abajo, entre los topes inferiores (24a), con el fin de presionar al elemento de retención (40), impartiendo a la parte del cierre (41) y a las extensiones adyacentes radiales de las partes laterales (40b), radialmente externas a los respectivos topes superiores (24a), una desviación inicial en la dirección opuesta a la de la penetración de la funda tubular (20) en el rotor (6). 11. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque una de las partes 9 ES 2 365 969 T3 laterales (40b) del elemento de retención (40) se retiene entre los extremos de los topes inferiores (24a) y el tope superior adyacente (24b), dispuestos sobre el mismo lado de un plano diametral de la funda tubular (20). 12. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque los extremos de los topes inferiores (24a) y el tope superior adyacente (24b) dispuestos sobre el mismo lado de un plano diametral de la funda tubular (20) están simétricamente dispuestos en relación con un plano de simetría (X) de elemento de retención (40) retenido por dichos topes. 13. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque los canales circunferenciales externos (23) están definidos entre las estrías circunferenciales externas (25) incorporadas, en una única pieza, a la funda tubular (20). 14. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque la funda tubular (20) comprende, inferiormente a los canales circunferenciales externos (23), un reborde anular periférico (25), a asentarse contra una laminación anular del extremo inferior del rotor (6), que define un tope de montaje para limitar el desplazamiento axial de la funda tubular (20) al interior de la parte del agujero inferior (6b) del rotor (6). 15. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 14, en el que la parte inferior (4a) del eje del cigüeñal (4) et tubular, caracterizado porque la funda tubular (20) presenta un primer extremo (21) montado en el interior de la parte inferior tubular (4a) del eje del cigüeñal (4). 16. El compresor de refrigeración de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la pluralidad de elementos de retención (40) comprende al menos dos elementos de retención (40) axialmente alineados y espaciados entre sí y al menos un elemento de retención (40) diametralmente opuesto y axialmente e igualmente espaciado en relación con los primeros. ES 2 365 969 T3 11 ES 2 365 969 T3 12 ES 2 365 969 T3 13 ES 2 365 969 T3 14 ES 2 365 969 T3 ES 2 365 969 T3 16 ES 2 365 969 T3 17 ES 2 365 969 T3 18