Compresor rotatorio multietapa.

Un compresor rotatorio (10) de tipo compresión multietapa que comprende un recipiente sellado (12);



un elemento de energía eléctrica (14) que tiene un eje rotatorio (16); y

un primer elemento de compresión rotatorio (32) y

un segundo elemento de compresión rotatorio (34) accionado por el eje rotatorio (16) del elemento de energía eléctrica (14), en el que

el elemento de energía eléctrica (14) y el primer y segundo elementos de compresión rotatorios (32, 34) están dispuestos en el recipiente sellado (12),

un refrigerante comprimido por el primer elemento de compresión rotatorio (32) está comprimido por el segundo elemento de compresión rotatorio (34), y

el refrigerante comprende un refrigerante de combustible, y el refrigerante comprimido por el primer elemento de compresión rotatorio (32) se descarga en el recipiente sellado (12), y el refrigerante descargado está a una presión media y se comprime adicionalmente por el segundo elemento de compresión rotatorio (34), constituyendo un primer cilindro (40) y un segundo cilindro (38) el primer y segundo elementos de compresión rotatorios (32, 34); un primer rodillo (48) y un segundo rodillo (46) que giran excéntricamente con las porciones excéntricas (42, 44) proporcionadas en el eje rotatorio (16) del elemento de energía eléctrica (14);

una primera paleta (52) y una segunda paleta (50) en contacto con los rodillos (48, 46) para dividir cada uno de los cilindros (40, 38) en un lado de cámara de baja presión y un lado de cámara de alta presión, caracterizado 20 por que el compresor comprende adicionalmente una primera cámara de contrapresión (82) y una segunda cámara de contrapresión (80) para impulsar constantemente cada una de las paletas (52, 50) sobre un lado de los rodillos (48, 46), en el que el refrigerante a media presión descargado es comprimido por el segundo elemento de compresión rotatorio (34), y un lado de descarga del refrigerante en el segundo elemento de compresión rotatorio (34) se comunica con la primera y segunda cámaras de contrapresión (82, 80).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07009816.

Solicitante: SANYO ELECTRIC CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 5-5, KEIHAN-HONDORI 2-CHOME MORIGUCHI-SHI, OSAKA JAPON.

Inventor/es: MATSUMOTO, KENZO, SATO, KAZUYA, FUJIWARA,KAZUAKI, YAMASAKI,HARUHISA, YAMAGUCHI,KENTARO, YAMANAKA,MASAJI, Tsuda,Noriyuki, Watabe,Yoshio.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F01C21/08 SECCION F — 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. › Pistones rotativos (pistones alternativos en general F16J).
  • F04C18/344 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 paletas de movimiento alternativo con respecto al órgano interior.
  • F04C18/356 F04C 18/00 […] › con paletas de movimiento alternativo con respecto al órgano exterior.
  • 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).

PDF original: ES-2387822_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Compresor rotatorio multietapa.

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención:

La presente invención se refiere a un compresor rotatorio de tipo compresión multietapa como se define en el preámbulo de la reivindicación 1.

Tal compresor se conoce, por ejemplo, a partir del documento EP-A-1195526.

2. Descripción de la técnica relacionada:

Un compresor rotatorio convencional aspira el gas refrigerante al lado de la cámara de baja presión del cilindro a través de un puerto de succión del elemento de compresión rotatorio. El gas refrigerante comprimido por las operaciones de un rodillo y una paleta se descarga temporalmente en el recipiente sellado a través del puerto de descarga en el lado de la cámara de alta presión del cilindro y después se descarga a través del recipiente sellado. La paleta está instalada de forma móvil en un surco formado en una dirección radial del cilindro. La paleta se presiona contra el rodillo para dividir un interior del cilindro en un lado de cámara de baja presión y un lado de cámara de alta presión. Se proporciona un resorte en un lado trasero de la paleta para impulsar esta paleta sobre un lado del rodillo. Una cámara de contrapresión que está comunicada con el recipiente sellado se ajusta dentro del surco para impulsar la paleta sobre el lado del rodillo. Por lo tanto, la alta presión dentro del recipiente sellado se carga en la cámara de contrapresión e impulsa la paleta sobre el lado del rodillo.

En este compresor rotatorio, se ha considerado la aplicación de refrigerante con capacidad de combustión, tal como propano (R290) , refrigerante HC excluyendo Freón, debido al daño de la capa de ozono como resultado del refrigerante Freón.

Es necesario hacer que la cantidad de sellado del refrigerante de combustible, tal como un propano, sea una cantidad baja, debido a consideraciones de seguridad. La limitación de seguridad para propano que sirve como refrigerante es 150 g. Sin embargo, es necesario limitar la cantidad de sellado a 100 g para una seguridad suficiente en la práctica (50 g para uso en refrigerador) .

Debido a que el refrigerante se descarga después de comprimirlo en el recipiente sellado en el compresor rotatorio, el volumen sellado del refrigerador debe estar por encima de 30 g 50 g en comparación con el refrigerante en un compresor recíproco con el mismo volumen que el compresor rotatorio. Por lo tanto, el departamento legislativo es altamente restrictivo respecto al uso del compresor rotatorio con refrigerante de combustible.

El compresor rotatorio de tipo compresor multietapa convencional, como se muestra en la Figura 13, aspira el gas refrigerante al lado de la cámara de baja presión del cilindro 240 a través del puerto de succión 262 del primer elemento de compresión rotatorio 232. El gas refrigerante se comprime a una presión media mediante el funcionamiento del cilindro 248 y la paleta 252, y se descarga a través del puerto de descarga 272 en el lado de la cámara de alta presión del cilindro 240. Por lo tanto, el gas refrigerante a presión media se aspira al lado de la cámara de baja presión del cilindro 238 a través del puerto de succión 261 del segundo elemento de compresión rotatorio 234. La segunda compresión del gas refrigerante se realiza mediante el funcionamiento del rodillo 246 y la paleta 250 para hacer que el refrigerante tenga una alta temperatura y alta presión, y el refrigerante se descarga después a través del puerto de descarga 270 en el lado de la cámara de alta presión. El refrigerante descargado por el compresor fluye a un radiador. Después de que el refrigerante se haya irradiado, se cierra en la válvula de expansión y después se absorbe su calor por el evaporador y se aspira al primer elemento de compresión rotatorio

232. Este ciclo se repite. Adicionalmente, en la Figura 13, el número de referencia 216 indica un eje rotatorio del elemento de energía eléctrica. Los números de referencia 227, 228, indican un conjunto de válvulas de descarga dentro de la cámara de descarga-amortiguador 262, 264 para abrir o cerrar los puertos de descarga 270, 272.

El volumen de desplazamiento del segundo elemento de compresión rotatorio 234 se ajusta para que sea menor que el del primer elemento de compresión rotatorio 232. En esta condición, en el compresor rotatorio convencional, el espesor (altura) del cilindro 240 del primer elemento de compresión rotatorio 232 se hace menor que el del cilindro 238 del segundo elemento de compresión rotatorio 234, el diámetro interno del cilindro 238 del segundo elemento de compresión rotatorio 234 se hace menor que el del cilindro 240 del primer elemento de compresión rotatorio 232; la cantidad excéntrica del rodillo 246 del segundo elemento de compresión rotatorio 234 se hace pequeña (el diámetro externo del rodillo 246 se hace mayor) . Haciendo esto, el volumen de desplazamiento del segundo elemento de compresión rotatorio 234 se ajusta para que sea menor que el del primer elemento de compresión rotatorio 232.

Sumario de la invención

Debe analizarse el uso del refrigerante de combustible que ejerce presión media en el recipiente sellado en el compresor rotatorio de tipo compresión multietapa. La presión dentro del recipiente sellado es relativamente baja en comparación con el gas refrigerante a alta presión descargado en el recipiente sellado. En otras palabras, debido a que el refrigerante a baja presión tiene baja densidad, la cantidad del refrigerante que existe en el recipiente sellado puede reducirse. Especialmente, en el caso cuando la proporción del volumen de desplazamiento del segundo elemento de compresión rotatorio al primer elemento de compresión rotatorio es grande, es difícil elevar la presión media. Por lo tanto, la cantidad de refrigerante que se sella dentro del recipiente sellado puede reducirse adicionalmente.

Sin embargo, en un caso cuando la presión media se reduce en el recipiente sellado en el compresor rotatorio, durante el arranque del compresor, la presión dentro del recipiente sellado que sirve como contrapresión y se carga a la paleta del primer elemento de compresión rotatorio es difícil de elevar, y esto puede romper las paletas.

Además, debido a que se tarda tiempo en que el compresor de presión interna media alcance una presión equilibrada después de que el compresor rotatorio se detiene, la capacidad de arranque para la nueva puesta en marcha es escasa.

La proporción del volumen de desplazamiento del compresor rotatorio de tipo compresión multietapa tiene valores adecuados de acuerdo con los diversos usos. Para cada valor adecuado, las piezas deben reemplazarse (incluyendo el cambio del tipo de material, el equipo de trabajo y el instrumento de medición, etc.) en la cantidad excéntrica del eje rotario, el diámetro externo del rodillo o el diámetro interno · la altura del cilindro. Además, debido a la diferencia de la cantidad excéntrica del eje rotatorio entre el primer elemento de compresión rotatorio y el segundo elemento de compresión rotatorio, el trabajo del eje rotatorio se divide en más etapas.

De esta manera, el tiempo de fabricación que se gasta en reemplazar las piezas se hace mayor, y el coste (incluyendo el coste de cambiar el tipo de material, el equipo de trabajo y el instrumento de medición, etc.) debido a cambios o sustituciones de piezas se hace alto.

La presente invención resuelve los problemas provocados por el compresor rotatorio convencional. Un objeto de la presente invención es prevenir los movimientos inestables, tales como rotura de la paleta en el compresor rotatorio de tipo compresión multietapa de presión interna media usando un refrigerante de combustible. Otro objeto de la presente invención es mejorar la capacidad de arranque del compresor.

Además, otro objeto más de la presente invención es proporcionar un compresor rotatorio de tipo compresión multietapa en el que el coste pueda reducirse, la capacidad de trabajo pueda mejorarse y la proporción del volumen de desplazamiento óptima pueda ajustarse fácilmente.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un compresor rotatorio de tipo compresión multietapa que usa un refrigerante de combustible como refrigerante. El refrigerante que se ha comprimido por el primer elemento de compresión rotatorio se descarga al recipiente sellado. El refrigerante a presión media descargado se comprime por el segundo elemento de compresión rotatorio. Por lo tanto,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un compresor rotatorio (10) de tipo compresión multietapa que comprende

un recipiente sellado (12) ;

un elemento de energía eléctrica (14) que tiene un eje rotatorio (16) ; y

un primer elemento de compresión rotatorio (32) y

un segundo elemento de compresión rotatorio (34) accionado por el eje rotatorio (16) del elemento de energía eléctrica (14) , en el que

el elemento de energía eléctrica (14) y el primer y segundo elementos de compresión rotatorios (32, 34) están dispuestos en el recipiente sellado (12) ,

un refrigerante comprimido por el primer elemento de compresión rotatorio (32) está comprimido por el segundo elemento de compresión rotatorio (34) , y

el refrigerante comprende un refrigerante de combustible, y el refrigerante comprimido por el primer elemento de compresión rotatorio (32) se descarga en el recipiente sellado (12) , y el refrigerante descargado está a una presión media y se comprime adicionalmente por el segundo elemento de compresión rotatorio (34) , constituyendo un primer cilindro (40) y un segundo cilindro (38) el primer y segundo elementos de compresión rotatorios (32, 34) ;

un primer rodillo (48) y un segundo rodillo (46) que giran excéntricamente con las porciones excéntricas (42, 44) proporcionadas en el eje rotatorio (16) del elemento de energía eléctrica (14) ;

una primera paleta (52) y una segunda paleta (50) en contacto con los rodillos (48, 46) para dividir cada uno de los cilindros (40, 38) en un lado de cámara de baja presión y un lado de cámara de alta presión, caracterizado por que el compresor comprende adicionalmente una primera cámara de contrapresión (82) y una segunda cámara de contrapresión (80) para impulsar constantemente cada una de las paletas (52, 50) sobre un lado de los rodillos (48, 46) , en el que el refrigerante a media presión descargado es comprimido por el segundo elemento de compresión rotatorio (34) , y un lado de descarga del refrigerante en el segundo elemento de compresión rotatorio

(34) se comunica con la primera y segunda cámaras de contrapresión (82, 80) .

2. El compresor rotatorio (10) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el compresor rotatorio (10) comprende adicionalmente:

un miembro de soporte (54) que bloquea una cara de abertura del segundo cilindro (38) ;

una cámara de descarga-amortiguador (62) formada en el miembro de soporte (54) para descargar el refrigerante comprimido en el segundo cilindro (38) ;

una trayectoria de comunicación (90) formada en el miembro de soporte (54) y que se comunica con la cámara de descarga-amortiguador (62) y la segunda cámara de contrapresión (80) ; y

una placa de división intermedia (36) intercalada entre el primer y segundo cilindros (40, 38) , formándose un orificio de comunicación (110) para comunicarse con la segunda y primera cámaras de contrapresión (82, 80) en la placa de división intermedia (36)

3. El compresor rotatorio (10) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que el compresor rotatorio (10) comprende adicionalmente:

un pasaje de compensación de presión (400) que se comunica con la cámara de descarga-amortiguador (62) y el recipiente sellado (12) ; y

una válvula de compensación de presión (401) para abrir o cerrar el pasaje de compensación de presión (400) , en el que la válvula de compensación de presión (401) abre el pasaje de compensación de presión (400) cuando una presión dentro de la cámara de descarga-amortiguador (62) es menor que la presión dentro del recipiente sellado (12) .


 

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