Compresor de espiral y deflector para el mismo.

Un aparato compresor para la compresión de fluido, que comprende:

una carcasa (12);

unos cuerpos (110, 112) de compresor de espiral contenidos en la carcasa que incluyen un primer cuerpo(110) de espiral y un segundo cuerpo (112) de espiral, teniendo el primer y el segundo cuerpos de espiralunas respectivas bases (116, 120) y unos respectivos nervios (114, 118) de espiral que se proyectan desdelas correspondientes bases y que enganchan mutuamente, siendo móvil el segundo cuerpo de espiral conrespecto a la primera espiral para comprimir fluido; una cámara (180) de alta presión dentro de la carcasa,dispuesta para recibir fluido comprimido desde los cuerpos de compresor de espiral; y

un elemento deflector (170) que tiene una zona periférica interior dispuesta de manera deslizante conrespecto al primer cuerpo de espiral, teniendo el elemento deflector un primer lado sometido a la presión defluido de la cámara de alta presión, caracterizado porque el elemento deflector está dispuesto para que, alser sometido al fluido a presión en la cámara de alta presión, transfiera la carga de presión hacia una zonaperiférica exterior del primer cuerpo de espiral.

Compresor de espiral y deflector para el mismo Campo de la invención La presente invención se refiere a compresores de espiral para comprimir refrigerante y, más en particular, a deflectores en las carcasas de los compresores de espiral y/o a cómo se transportan las cargas de presión en tales compresores de espiral.

Antecedentes de la invención Un compresor de espiral es un tipo determinado de compresor que se utiliza para comprimir refrigerante para aplicaciones tales como refrigeración, acondicionamiento de aire, refrigeración industrial y aplicaciones de congelación, y/u otras aplicaciones en las cuales pueda utilizarse un fluido comprimido. Tales compresores de espiral anteriores son conocidos, por ejemplo, tal como se ejemplariza en las Patentes Estadounidenses Nº 6.398.530 de Hasemann; 6.814.551 de Kammhoff y otros; 6.960.070 de Kammhoff y otros; y 7.112.046 de Kamhoff y otros, todas ellas cedidas a la entidad Bitzer, relacionada estrechamente con el presente solicitante.

Tal como se ejemplariza en estas patentes, los compresores de espiral convencionalmente utilizan una carcasa exterior con un compresor de espiral contenido en la misma. Un compresor de espiral incluye un primer y un segundo elementos de compresor de espiral. Un primer elemento de compresor está típicamente situado estacionariamente y fijado en la carcasa exterior. Un segundo elemento de compresor de espiral puede moverse con respecto al primer elemento de compresor de espiral para comprimir un refrigerante entre unos correspondientes nervios de espiral que se elevan por encima de las correspondientes bases y enganchan entre sí. Convencionalmente el elemento móvil del compresor de espiral está accionado alrededor de una ruta orbital sobre un eje central con el propósito de comprimir el refrigerante. Una unidad motriz adecuada, típicamente un motor eléctrico, está provista usualmente dentro de la misma carcasa para accionar el elemento de espiral móvil.

La salida de fluido comprimido de un compresor de espiral está contenida en una cámara de alta presión dentro de la carcasa. Típicamente, se proporciona alguna forma de deflector (también denominado o conocido como cuerpo de separación según las patentes anteriormente mencionadas) para separar la cámara de alta presión a una zona en cuarentena de la carcasa, que es típicamente el extremo superior de la carcasa. Esta alta presión genera cargas de presión y otros problemas que deben ser tratados dentro del contexto del diseño de un compresor de espiral. Un ejemplo de tal compresor que comprende todas las características del preámbulo de la reivindicación 1 se conoce a partir del documento JP 10077977.

La presente invención está dirigida a mejoras en relación a un deflector y/o a maneras en las cuales se transportan,

o se manejan de otra manera, las cargas de presión en el contexto de un compresor de espiral.

Sumario de la invención La presente invención tiene varios aspectos que deben ser reivindicados y figuran como patentables individualmente o en combinación incluyendo, pero sin estar limitados a, lo siguiente.

Un primer aspecto de la presente invención está dirigido a un elemento deflector en el cual la zona interior del deflector está dispuesta de manera deslizante y puede flotar. Un aparato compresor para comprimir un fluido de acuerdo con este aspecto incluye una carcasa y unos cuerpos de compresor de espiral contenidos en la carcasa. Los cuerpos de compresor de espiral incluyen un primer cuerpo de espiral y un segundo cuerpo de espiral. Los cuerpos de espiral tienen unas correspondientes bases y unos correspondientes nervios de espiral que se proyectan desde las correspondientes bases, y que enganchan entre sí durante el movimiento relativo entre las mismas con el propósito de comprimir un fluido (típicamente un refrigerante) . Una cámara de alta presión está definida dentro de la carcasa y dispuesta para recibir un fluido comprimido desde los cuerpos de compresor de espiral. Se proporciona un elemento deflector que tiene una zona periférica interior dispuesta de manera deslizante con respecto al primer cuerpo de espiral. Un elemento deflector tiene un primer lado sometido a la mayor presión de fluido de la cámara de alta presión y está dispuesto para que, al ser sometido al fluido comprimido en la cámara de alta presión, transfiera la carga de presión hacia una zona periférica exterior del primer cuerpo de espiral.

De acuerdo con una disposición preferida de este primer aspecto, el elemento deflector puede estar dispuesto de manera deslizante directamente sobre el primer cuerpo de espiral con una relación indirecta. La zona interior del elemento deflector puede ser flotante por virtud de un huelgo axial anular definido entre una porción más radialmente interior del elemento deflector y el elemento de espiral. Puede hacerse que el tamaño del huelgo disminuya en respuesta a una carga de presión causada por un refrigerante comprimido a alta presión en la cámara de alta presión. Como resultado de esta característica de flotación, la carga no puede transportarse a lo largo de la zona interior y gran parte de la carga puede transferirse a otro lado, tal como la zona periférica exterior en la carcasa, o cerca de la misma.

Otro aspecto de la presente invención puede estar dirigido a la retención del elemento deflector en uno de los cuerpos de compresor. De acuerdo con este aspecto, el aparato compresor incluye una carcasa y unos cuerpos de compresor de espiral contenidos en la carcasa. Los cuerpos de compresor de espiral incluyen un primer cuerpo de espiral y un segundo cuerpo de espiral que tienen unas correspondientes bases y unos correspondientes nervios de espiral que se proyectan desde las correspondientes bases y que enganchan mutuamente. El segundo cuerpo de espiral es móvil con respecto al primer cuerpo de espiral para comprimir un fluido. Una placa de tope está montada en el primer cuerpo de espiral y la placa de tope retiene el elemento deflector en el primer cuerpo de espiral.

De acuerdo con este aspecto, la placa de tope puede ser parte de una válvula de retención y no sólo actúa como una placa de tope para el elemento deflector sino también como una placa de tope para un elemento móvil de válvula de retención. Otros aspectos subsidiarios de este aspecto pueden incluir la flotación de la zona periférica interior del elemento deflector a lo largo de un buje anular interior que se proyecta desde la base del primer elemento de espiral. La placa de tope puede restringir dicha flotación en una dirección axial.

Un tercer aspecto adicional de la presente invención se refiere a un elemento deflector para separar la cámara de alta presión y un primer cuerpo de espiral en el cual el elemento deflector es o bien un metal moldeado, o un metal estampado, o un elemento maquinado (p. ej., de metal de aluminio moldeado) . De acuerdo con este aspecto, el aparato compresor para la presión de fluido incluye una carcasa y unos cuerpos de compresor de espiral en la carcasa que incluyen un primer y un segundo cuerpos de espiral. Los cuerpos de espiral tienen unas correspondientes bases y unos correspondientes nervios de espiral que se proyectan desde las correspondientes bases y que enganchan mutuamente. El segundo cuerpo de espiral es móvil con respecto al primer cuerpo de espiral para comprimir fluido. Una cámara de alta presión está definida en la carcasa y dispuesta para recibir un fluido comprimido desde los cuerpos de compresor de espiral. Un elemento deflector separa sustancialmente (lo que quiere decir que separa completa, o al menos parcialmente, de manera significativa) la cámara de alta presión y el primer cuerpo de espiral. El elemento deflector es uno de entre un metal moldeado, un metal estampado, y un elemento maquinado.

Un cuarto aspecto más de la presente invención se refiere a un procedimiento para transferir la carga de presión y luego a un sistema de gestión de presión mejorado. El procedimiento incluye comprimir un fluido a través de un movimiento relativo entre el primer y el segundo elementos de espiral; recibir el fluido comprimido en una cámara de alta presión, próxima al primer elemento de flujo; y transferir la carga de presión creada por el fluido comprimido en la cámara de alta presión, alejándola de una zona periférica interior del primer elemento de espiral hasta una zona periférica exterior del primer elemento de espiral.

Un procedimiento preferido, de acuerdo con una realización, incluye adicionalmente: transportar la carga de presión transferida con un elemento deflector; formar una cámara de presión baja o intermedia entre el primer elemento de espiral y el elemento deflector para crear un diferencial de presión a través del elemento deflector, teniendo... [Seguir leyendo]

1. Un aparato compresor para la compresión de fluido, que comprende:

una carcasa (12) ;

unos cuerpos (110, 112) de compresor de espiral contenidos en la carcasa que incluyen un primer cuerpo (110) de espiral y un segundo cuerpo (112) de espiral, teniendo el primer y el segundo cuerpos de espiral unas respectivas bases (116, 120) y unos respectivos nervios (114, 118) de espiral que se proyectan desde las correspondientes bases y que enganchan mutuamente, siendo móvil el segundo cuerpo de espiral con respecto a la primera espiral para comprimir fluido; una cámara (180) de alta presión dentro de la carcasa, dispuesta para recibir fluido comprimido desde los cuerpos de compresor de espiral; y

un elemento deflector (170) que tiene una zona periférica interior dispuesta de manera deslizante con respecto al primer cuerpo de espiral, teniendo el elemento deflector un primer lado sometido a la presión de fluido de la cámara de alta presión, caracterizado porque el elemento deflector está dispuesto para que, al ser sometido al fluido a presión en la cámara de alta presión, transfiera la carga de presión hacia una zona periférica exterior del primer cuerpo de espiral.

2. El aparato compresor de la reivindicación 1, en el cual el elemento deflector está dispuesto de manera deslizante directamente sobre el primer cuerpo de espiral, comprendiendo adicionalmente un huelgo anular axial definido entre una porción radialmente más interior del elemento deflector y el elemento de espiral, estando adaptado el huelgo para disminuir en respuesta a una carga de presión en la cámara de alta presión.

3. El aparato compresor de las reivindicaciones 1 ó 2, que incluye adicionalmente una placa de tope montada en el primer elemento de espiral, incluyendo la placa de tope un borde que se extiende al menos parcialmente de manera radial sobre la zona periférica interior del elemento deflector, en el cual la placa de tope retiene el elemento deflector sobre el primer elemento de espiral.

4. El aparato compresor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende adicionalmente una válvula de retención dispuesta centralmente en el primer elemento de espiral, formando la placa de tope parte de la válvula de retención para detener un elemento móvil de la válvula.

5. El aparato compresor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual el elemento deflector engancha de manera deslizante con el primer cuerpo de espiral sobre la zona periférica exterior, transfiriendo el primer cuerpo de espiral la carga directamente a la zona periférica exterior del primer cuerpo de espiral y alejándola de una zona interior del primer cuerpo de espiral.

6. El aparato compresor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el cual el primer cuerpo de espiral incluye un reborde anular exterior y un buje anular interior que se proyecta desde la correspondiente base en un lado opuesto al nervio de espiral, definiendo el primer cuerpo de espiral una cámara deslizante anular entre el reborde anular exterior y el buje anular interior, estando el elemento deflector dispuesto de manera deslizante en la cámara deslizante anular.

7. El aparato compresor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende adicionalmente un sello interior entre el elemento deflector y el buje y un sello exterior entre el elemento deflector y el reborde.

8. El aparato compresor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el cual el elemento deflector define un surco exterior encarado radialmente hacia fuera, estando dispuesto el sello exterior en el surco exterior, y un surco interior encarado radialmente hacia dentro, estando dispuesto el sello interior en el surco interior.

9. El aparato compresor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende adicionalmente una cámara de baja presión dispuesta entre el elemento deflector y el primer cuerpo de espiral, estando la cámara de baja presión en comunicación fluida con una cámara de succión de baja presión, proporcionando la cámara de succión de baja presión a los elementos de espiral un fluido para su compresión.

10. El aparato compresor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende adicionalmente una cámara de presión intermedia dispuesta entre el elemento deflector y el primer cuerpo de espiral, incluyendo adicionalmente un paso de comunicación de la presión a través del primer cuerpo de espiral que comunica con una zona de presión intermedia definida entre los correspondientes nervios de espiral del primer y el segundo cuerpos de espiral y la cámara de baja presión.

11. El aparato compresor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el cual el elemento deflector y el primer cuerpo de espiral enganchan axialmente a lo largo de un anillo de contacto de transferencia de carga de presión, estando el anillo de contacto en relación envolvente con el correspondiente nervio de espiral del segundo cuerpo de espiral.

12. El aparato compresor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende adicionalmente un motor en la carcasa y un vástago motriz que se extiende a través del motor, siendo el motor operable para accionar el eje motriz, girando un extremo superior del vástago motriz sobre un elemento de cojinete superior, y en el cual el primer cuerpo de espiral está montado en el elemento de cojinete superior, y en el cual la carga de presión es transferida a lo largo de al menos una extensión dispuesta sobre el respectivo nervio de espiral del segundo cuerpo de espiral.

13. El aparato compresor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el cual la al menos una extensión comprende una pluralidad de patas que se extienden desde el primer elemento de espiral, incluyendo adicionalmente al menos un perno que atraviesa dichas patas fijando el primer cuerpo de espiral, y en el cual la carcasa incluye una primera y una segunda cubiertas interconectadas telescópicamente y aseguradas rígidamente entre sí, definiendo la primera y la segunda cubiertas un escalón a lo largo de una interfaz de las mismas, enganchando el elemento de cojinete superior el escalón, en el cual la carga de presión se transfiere, a través de las patas y del elemento de cojinete superior, hasta la carcasa por medio del escalón.

14. El aparato compresor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el cual el elemento deflector es un de metal moldeado, incluyendo el elemento deflector un reborde exterior generalmente cilíndrico y un buje interior generalmente cilíndrico, estando conectados el reborde y el buje por una porción de disco más delgada, incluyendo adicionalmente una pluralidad de nervios que se extienden radialmente a lo largo del primer lado entre el reborde y el buje, integralmente con la porción de disco.

15. Un procedimiento, que comprende:

comprimir un fluido mediante un movimiento relativo entre el primer y el segundo elementos de espiral;

recibir el fluido comprimido en una cámara de alta presión próxima al primer elemento de espiral; y

transferir la carga de presión, creada por el fluido comprimido en la cámara de alta presión, alejándola de una zona periférica interior del primer elemento de espiral hasta una zona periférica exterior del primer elemento de espiral.

16. El procedimiento de la reivindicación 15, que comprende adicionalmente:

transportar la carga de presión transferida con un elemento deflector;

formar una cámara de presión baja o intermedia entre el primer elemento de espiral y el elemento deflector para crear una diferencia de presión a través del elemento deflector, teniendo la cámara de presión intermedia o baja una presión menor que la cámara de alta presión;

proporcionar el flotamiento de la placa deflectora a lo largo de la zona periférica interior y a lo largo de una interfaz generalmente cilíndrica para evitar la transferencia de carga axial a lo largo de la zona periférica interior, y en el cual se conduce la carga de presión de transferencia a lo largo de una interfaz de contacto axial entre el elemento deflector y el primer elemento de espiral con una relación radialmente separada respecto a la interfaz cilíndrica;

retener el elemento deflector sobre el primer elemento de espiral en la zona periférica interior; y

separar el elemento deflector de la carcasa para evitar un enganche directo entre los mismos.