Compresor de tipo de espirales.

Compresor de espirales que comprende:

- una espiral (2) fija y una espiral (4) móvil para formar una cámara (16,

16a) de compresión;

- una abertura (13) de succión para aspirar un fluido al interior de dicha cámara (16, 16a) de compresión;

- una abertura (9) de descarga para descargar dicho fluido comprimido en dicha cámara (16, 16a) de compresión;

- una parte (11) de descargador para guiar dicho fluido desde dicha cámara (16a) de compresión en el proceso de compresión hacia dicha abertura (13) de succión;

- medios (31) de control que pueden hacer funcionar dicha parte (11) de descargador; y

- una primera cámara (14) de contrapresión prevista en la superficie posterior de o bien dicha espiral (2) fija o bien dicha espiral (4) móvil para recibir dicho fluido, que tiene una presión de descarga, descargado desde dicha abertura (9) de descarga, caracterizado porque dichos medios (31) de control están configurados para hacer funcionar la parte (11) de descargador cuando una fuerza de presión para presionar una de dichas espirales contra la otra de dichas espirales es insuficiente o será insuficiente con respecto a una fuerza de separación para separar dicha espiral (2) fija y dicha espiral (4) móvil la una de la otra, para liberar dicho fluido de dicha cámara (16a) de compresión en el proceso de compresión hacia la abertura (13) de succión, en el que se determina que una fuerza de presión es insuficiente o será insuficiente con respecto a la fuerza de separación basándose en una comparación de la fuerza de separación calculada con una fuerza de presión calculada basándose en una presión de succión detectada, calculada o predicha, o dicha presión. de descarga.

Compresor de tipo de espirales La presente invención se refiere a un compresor de espirales y, más particularmente, se refiere a un compresor de espirales que mejora la estanqueidad entre una espiral fija y una espiral móvil y que suprime fugas internas.

Antecedentes de la técnica El documento WO 98/57066 da a conocer una máquina hidráulica de tipo de espirales que tiene una estructura de orificios de derivación para controlar su capacidad. La máquina hidráulica de tipo de espirales comprende una primera espiral que tiene una primera cuchilla espiral, y una segunda espiral que tiene una segunda cuchilla espiral. Una primera cámara de trabajo hidráulica está formada entre una superficie interna de la primera cuchilla espiral y una superficie externa de la segunda cuchilla espiral, y una segunda cámara de trabajo hidráulica está formada entre una superficie externa de la primera cuchilla espiral y una superficie interna de la segunda cuchilla espiral. Un extremo enrollado de la primera cuchilla espiral se extiende de modo que la primera cámara de trabajo hidráulica y la segunda cámara de trabajo hidráulica se abren y se cierran con respecto a una única abertura de baja presión. Está previsto un orificio de derivación común que hace que las cámaras de trabajo hidráulicas primera y segunda se comuniquen con la abertura de baja presión en común.

El documento US 4.496.29 se considera la técnica anterior más próxima y da a conocer una máquina hidráulica de tipo de espirales que tiene dos elementos de espiral que tienen cada uno una placa de extremo y un enrollamiento espiral formado sobre la placa de extremo. Los elementos de espiral están acoplados entre sí de manera que sus enrollamientos coinciden entre sí. Uno de los dos elementos de espiral está adaptado para realizar un movimiento orbital con respecto al otro elemento de espiral mientras se le impide girar alrededor de su propio eje, formando así al menos una cámara de trabajo de diferentes presiones entre los dos elementos de espiral. Al menos dos cámaras que imparten fuerza de presión están formadas en el lado opuesto del elemento de espiral orbital respecto al enrollamiento. Las cámaras que imparten fuerza de presión incluyen una primera cámara que se comunica a través de un paso de comunicación con al menos una de las cámaras de trabajo que no se comunica materialmente con una abertura de baja presión y no se comunica en absoluto con una abertura de alta presión de la máquina, y una segunda cámara que se comunica con la abertura de alta presión a través de un paso de comunicación, de modo que presiones de fluido de diferentes niveles se aplican a las cámaras que imparten fuerza de presión primera y segunda para producir una fuerza que presiona el elemento en espiral orbital hacia el otro elemento de espiral.

El documento JP 60249684 da a conocer un compresor de tipo de espirales que tiene una cámara de presión y un paso de interconexión que interconecta la cámara de presión con un lado de succión. Un paso de interconexión está dotado de una válvula de regulación de presión y un paso de presión intermedio sirve como cámara de compresión que se formará por la espiral de revolución y la espiral fija y abierta hacia la región que se convierte en la presión intermedia en un proceso de compresión está conectada a una cámara de contrapresión de dicha válvula.

El documento US 4.669.962 A describe un compresor de espirales con una espiral fija y una móvil y pasos de succión y descarga en la cámara de contrapresión en la superficie posterior de la placa de espiral móvil. El compresor incluye además una válvula que responde a la descarga y presión de succión que equilibra la fuerza de separación provocada por la presión interna durante la compresión del gas en las cámaras de trabajo y la fuerza ejercida por la presión de gas en la cámara de contrapresión.

Un compresor de espirales descrito en la patente japonesa abierta a consulta por el público nº 6-330864 (1994) se describe ahora como un ejemplo de un compresor de espirales convencional.

En referencia a la figura 8, una espiral 103 móvil y una espiral 102 fija están soportadas sobre una parte superior en una carcasa 101 del compresor de espirales. Unos dientes 132 de espiral móvil sobresalen de una placa 131 de extremo de la espiral 103 móvil. Unos dientes 122 de espiral fija sobresalen de una placa 121 de extremo de la espiral 102 fija. Los dientes 132 de espiral móvil y los dientes 122 de espiral fija encajan entre sí formando así una cámara de compresión.

Una abertura de succión 180 para introducir gas refrigerante alimentado desde un conducto 107 de succión a la cámara de compresión está prevista en la parte periférica externa de la espiral 102 fija. Una abertura 123 de descarga para descargar el gas refrigerante comprimido en un estado de alta presión está formada alrededor del centro de la espiral 102 fija.

Un motor 104 está previsto en una parte inferior en la carcasa 101. Un árbol 141 de accionamiento que se extiende desde el motor 104 está soportado por un alojamiento 105 de cojinete fijado a la parte inferior de la espiral 103 móvil. Un resalte 133 previsto en la placa 131 de extremo de la espiral 103 móvil está enganchado con una parte de extremo superior del árbol 141 de accionamiento.

Una cámara 109 de contrapresión está formada entre el alojamiento 105 de cojinete y la espiral 103 móvil. Una alta presión (presión de descarga) actúa sobre la cámara 109 de contrapresión. Un anillo 170 de sellado está previsto entre la espiral 103 móvil y el alojamiento 105 de cojinete.

Este anillo 170 de sellado sella la cámara 109 de contrapresión de alta presión y un espacio de baja presión (presión de succión) dotado de la espiral 103 móvil y la espiral 102 fija. Por tanto, se desprende que la presión de descarga actúa sobre una región de la superficie posterior de la placa 131 de extremo de la espiral 103 móvil situada dentro del anillo 170 de sellado y la presión de succión actúa sobre otra región de la superficie posterior situada fuera del anillo 170 de sellado.

La placa 121 de extremo de la espiral 102 fija está dotada de una abertura 110 de descompresión y una válvula 111 de descompresión para descargar el gas refrigerante de la cámara de compresión en el proceso de compresión a la cámara 101A de descarga con el fin de evitar una sobrecompresión.

Un cuerpo 124 de cubierta que cubre el lado superior de la abertura 123 de descarga está montado en la espiral 102 fija con pernos de fijación. El cuerpo 124 de cubierta está acoplado a una placa 106 de soporte fijada a la parte superior en la carcasa 101. La placa 106 de soporte está dotada de un orificio 161 de comunicación que se comunica con la abertura 123 de descarga.

Una trayectoria 101C de comunicación conecta la cámara 101A de descarga de la carcasa 101 que se comunica con el orificio 161 de comunicación con un espacio 101B situado por debajo del alojamiento 105 de cojinete. El espacio 101B se comunica con un conducto 108 de descarga para descargar el gas refrigerante de alta presión de la carcasa 101.

A continuación se describe el funcionamiento del compresor de espirales anteriormente mencionado.

Tras la rotación del motor 104, la espiral 103 móvil gira con respecto a la espiral 102 fija de modo que la cámara de compresión formada por los dientes 132 de espiral móvil y los dientes 122 de espiral fija se mueve en espiral, de manera contraída, desde la parte periférica externa hacia la parte central.

Por tanto, el gas refrigerante de baja presión alimentado a la cámara de compresión desde el conducto 107 de succión a través de la abertura 180 de succión se comprime a un estado de alta presión. El gas refrigerante a alta presión se descarga desde la abertura 123 de descarga y fluye hacia el espacio 101B a través del orificio 161 de comunicación, la cámara 101A de descarga y la trayectoria 101C de comunicación. El conducto 108 de descarga, descarga el gas refrigerante que fluye hacia el espacio 101B desde la carcasa 101.

A continuación se describen las presiones que actúan sobre la placa 131 de extremo de la espiral 103 móvil en las operaciones anteriormente mencionadas. La presión del fluido en la cámara de compresión así como una presión de superficie posterior actúan sobre la placa 131 de extremo. La figura 9 muestra de manera convencional una distribución de presión en la cámara de compresión y una distribución de presión sobre la... [Seguir leyendo]

1. Compresor de espirales que comprende:

- una espiral (2) fija y una espiral (4) móvil para formar una cámara (16, 16a) de compresión;

- una abertura (13) de succión para aspirar un fluido al interior de dicha cámara (16, 16a) de compresión;

- una abertura (9) de descarga para descargar dicho fluido comprimido en dicha cámara (16, 16a) de compresión;

- una parte (11) de descargador para guiar dicho fluido desde dicha cámara (16a) de compresión en el proceso de compresión hacia dicha abertura (13) de succión;

- medios (31) de control que pueden hacer funcionar dicha parte (11) de descargador; y

- una primera cámara (14) de contrapresión prevista en la superficie posterior de o bien dicha espiral (2) fija o bien dicha espiral (4) móvil para recibir dicho fluido,

que tiene una presión de descarga, descargado desde dicha abertura (9) de descarga, caracterizado porque dichos medios (31) de control están configurados para hacer funcionar la parte (11) de descargador cuando una fuerza de presión para presionar una de dichas espirales contra la otra de dichas espirales es insuficiente o será insuficiente con respecto a una fuerza de separación para separar dicha espiral (2) fija y dicha espiral (4) móvil la una de la otra, para liberar dicho fluido de dicha cámara (16a) de compresión en el proceso de compresión hacia la abertura (13) de succión, en el que se determina que una fuerza de presión es insuficiente o será insuficiente con respecto a la fuerza de separación basándose en una comparación de la fuerza de separación calculada con una fuerza de presión calculada basándose en una presión de succión detectada, calculada o predicha, o dicha presión. de descarga.

2. Compresor de espirales según la reivindicación 1, en el que dicha parte (11) de descargador tiene una primera parte (11) de conmutación prevista en una parte intermedia de un primer paso (12a, 12b) que conecta dicha cámara (16a) de compresión en el proceso de compresión con una región situada en el lado de dicha abertura (13) de succión para abrir/cerrar dicho primer paso (12a) con dicho fluido de dicha presión de descarga o dicho fluido de dicha presión de succión, para abrir dicha primera parte (11) de conmutación guiando dicho fluido de dicha presión de succión a dicha primera parte (11) de conmutación; y cerrando dicha primera parte (11) de conmutación guiando dicho fluido de dicha presión de descarga a dicha primera parte (11) de conmutación.

3. Compresor de espirales según la reivindicación 1, que comprende además una segunda cámara (15) de contrapresión que recibe dicho fluido de dicha presión de descarga en un estado descomprimido sobre la superficie posterior de cualquiera de dichas espirales.

4. Compresor de espirales según la reivindicación 3, que comprende además un elemento (8) de sellado que sella dicha primera cámara (14) de contrapresión y dicha segunda cámara (15) de contrapresión, en el que dicho fluido de dicha presión de descarga se descomprime al fluir desde dicha primera cámara (14) de contrapresión hacia dicha segunda cámara (15) de contrapresión a través de un hueco en la proximidad de dicho elemento (8) de sellado.

5. Compresor de espirales según la reivindicación 1, en el que un motor (24) eléctrico para accionar dicha espiral (4) móvil es un motor (24) eléctrico de velocidad variable.

6. Compresor de espirales según la reivindicación 1, que comprende además: una abertura de descompresión para guiar directamente dicho fluido en dicha cámara de compresión en el proceso de compresión a una región situada en el lado de dicha abertura (9) de descarga, y una válvula de descompresión prevista en una parte intermedia o en la salida de dicha abertura de descompresión para abrir dicha abertura de descompresión cuando la presión en dicha cámara de compresión en el proceso de compresión supera la presión en el lado de dicha abertura de descarga.

7. Ciclo de refrigeración que incluye un compresor de espirales según una de las reivindicaciones 1 a 6, un condensador (35) y un evaporador (33) ; en el que los medios (31) de control están diseñados para calcular o predecir dicha presión de descarga y dicha presión de succión a partir de las temperaturas de dicho fluido que fluye a través del evaporador (33) y el condensador (35) conectados entre un conducto (21) de descarga que suministra dicho fluido descargado y un conducto (20) de succión que recibe dicho fluido respectivamente fuera de una carcasa (22) .

8. Método para hacer funcionar un compresor de espirales que comprende:

- una espiral (2) fija y una espiral (4) móvil para formar una cámara (16, 16a) de compresión;

- una abertura (13) de succión para aspirar un fluido al interior de dicha cámara (16, 16a) de compresión;

- una abertura (9) de descarga para descargar dicho fluido comprimido en dicha cámara (16, 16a) de compresión;

- una parte (11) de descargador para guiar dicho fluido desde dicha cámara (16a) de compresión en el proceso de compresión hacia dicha abertura (13) de succión;

- medios (31) de control que pueden hacer funcionar dicha parte (11) de descargador; y

- una primera cámara (14) de contrapresión prevista en la superficie posterior de o bien dicha espiral (2) fija o bien dicha espiral (4) móvil para recibir dicho fluido, que tiene una presión de descarga, descargado desde dicha abertura

(9) de descarga,

en el que dichos medios (31) de control:

- detectan, calculan o predicen la presión de succión o dicha presión de descarga,

- comparan una fuerza de separación calculada para separa dicha espiral (2) fija y dicha espiral (4) móvil la una de la otra con una fuerza de presión calculada para presionar una de dichas espirales contra la otra de dichas espirales basándose en dicha presión de succión y dicha presión de descarga detectada, calculada o predicha , y

- hacen funcionar dicha parte (11) de descargador cuando dicha fuerza de presión calculada es insuficiente o será insuficiente con respecto a dicha fuerza de separación calculada para liberar dicho fluido desde dicha cámara (16a) de compresión en el proceso de compresión hacia la abertura (13) de succión.

9. Método para hacer funcionar un compresor de espirales según la reivindicación 8, que comprende además las etapas de:

- obtener una presión de evaporación, que es sustancialmente igual a la presión de succión, a partir de una temperatura de evaporación obtenida a partir de la temperatura del fluido que fluye a través del evaporador y

- obtener una presión de condensación, que es sustancialmente igual a la presión de descarga, a partir de una temperatura de condensación obtenida a partir de la temperatura del fluido que fluye a través del condensador respectivamente.

10. Método para hacer funcionar un compresor de espirales según la reivindicación 8 ó 9, que comprende además la etapa de abrir automáticamente la parte de conmutación para hacer funcionar la parte de descargador, guiando así el fluido desde la cámara de compresión en el proceso de compresión hacia la abertura de succión, cuando el compresor de espirales se hace funcionar a una razón de presión de funcionamiento baja y una presión de descarga se reduce por debajo de una presión de succión.

11. Método para hacer funcionar un compresor de espirales según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, que comprende además las etapas de determinar si la fuerza de separación calculada supera o no la fuerza de presión calculada por medio de la parte (31) de control y transmitir una señal a la válvula (32) electromagnética para cerrar la misma, si la fuerza de separación calculada es menor que la fuerza de presión calculada.