Compresor sellado rotativo y aparato de ciclo de refrigeración.

Compresor de tipo cerrado rotativo (R) en el que una unidad de motor eléctrico (3) y una unidad de mecanismo decompresión rotativo (2) acoplada a la unidad de motor eléctrico (3) están alojados en una caja cerrada (1) de talmanera que,

en la operación, se haga que la caja cerrada (1) esté en un estado de presión alta descargando gascomprimido por la unidad de mecanismo de compresión (2) a la caja cerrada (1), donde la unidad de mecanismo decompresión (2) incluye:

un primer cilindro (8A) y un segundo cilindro (8B) que tienen cámaras de cilindro (14a, 14b), respectivamente, dondeun rodillo excéntrico (13a, 13b) se aloja en la respectiva cámara de cilindro (14a, 14b) siendo al mismo tiempoexcéntricamente rotativo para comprimir gas introducido al interior de la respectiva cámara de cilindro (14a, 14b);aletas (15a, 15b) que están dispuestas en el primer cilindro (8A) y el segundo cilindro (8B), respectivamente, dondelas aletas (15a, 15b) están adaptadas para ser empujadas e impulsadas de tal manera que un borde delantero de laaleta respectiva (15a, 15b) entre en contacto con una superficie circunferencial del rodillo excéntrico respectivo (13a,13b), dividiendo por ello la aleta la cámara de cilindro (14a, 14b) en dos secciones a lo largo de una dirección de girodel rodillo excéntrico (13a, 13b); y

cámaras de aleta (22a, 22b) en las que porciones de extremo de lado trasero de las aletas (15a, 15b) están alojadas,respectivamente,

donde la aleta (15a) dispuesta en el primer cilindro (8A) es empujada e impulsada por un elemento de muelle (26)dispuesto en la cámara de aleta (22a), y

donde la cámara de aleta (22b) que aloja la porción de extremo de lado trasero de la aleta (15b) dispuesta en elsegundo cilindro (8B) está expuesta a la caja cerrada (1) de tal manera que, en la operación, la porción de extremotrasero de la aleta (15b) se someta a la presión interna de la caja, y

caracterizado porque

se facilita un mecanismo de conmutación de presión (K; Ka; Kb; Kb1; Kb2; Kb3) para introducir selectivamente gas auna presión de descarga o a una presión de aspiración al interior de la cámara de cilindro (14b) del segundo cilindro(8B) de modo que la aleta (15b) dispuesta en el segundo cilindro (8B) sea empujada e impulsada o se mantenga enuna posición donde el borde delantero de la aleta (15b) esté separado de la superficie circunferencial del rodilloexcéntrico (13b) según la diferencia de presión entre la presión interna de la caja introducida a la cámara de aleta(22b) y la presión de aspiración o la presión de descarga introducida a la cámara de cilindro (14b).

Compresor sellado rotativo y aparato de ciclo de refrigeración

Campo técnico

La presente invención se refiere a un compresor de tipo cerrado rotativo que constituye un ciclo de refrigeración, por ejemplo, de un acondicionador de aire y un aparato de ciclo de refrigeración que constituye el ciclo de refrigeración con el compresor de tipo cerrado rotativo.

Antecedentes de la invención Por lo general, un compresor de tipo cerrado rotativo tiene una configuración de alta presión interna de caja, en la que una unidad de motor eléctrico y una unidad de mecanismo de compresión acoplado a la unidad de motor eléctrico están alojadas en una caja cerrada y se descarga temporalmente gas comprimido por la unidad de mecanismo de compresión a la caja cerrada. En la unidad de mecanismo de compresión, un rodillo excéntrico está alojado en una cámara de cilindro dispuesta en un cilindro. Una cámara de aleta está dispuesta en el cilindro, y una aleta está alojada deslizantemente en la cámara de aleta. Un borde delantero de la aleta siempre sobresale sobre el lado de cámara de cilindro, y es empujado e impulsado por un muelle de compresión de manera que apoye elásticamente en una superficie circunferencial del rodillo excéntrico.

Por lo tanto, la cámara de cilindro está dividida en dos cámaras a lo largo de una dirección rotacional del rodillo excéntrico por la aleta. Una unidad de aspiración comunica con una de dos cámaras y una unidad de descarga comunica con la otra cámara. Un tubo de aspiración está conectado a la unidad de aspiración y la unidad de descarga se abre a la cámara cerrada.

Se está estandarizando recientemente un compresor de tipo cerrado rotativo de dos cilindros que incluye verticalmente dos conjuntos de cilindros. Cuando el compresor de tipo cerrado rotativo de dos cilindros tiene un cilindro que siempre realiza una acción de compresión y el otro cilindro que puede conmutar la compresión y la parada según sea necesario, el compresor tiene la ventaja de que su uso es muy amplio.

Por ejemplo, se conoce un compresor incluyendo medios de introducción de alta presión, en los que se ha previsto dos cámaras de cilindro, una aleta de una de las cámaras de cilindro se mantiene mientras se separa a la fuerza de un rodillo, y la presión de la cámara de cilindro se incrementa para conmutar la acción de compresión.

Este tipo de compresor tiene una función sumamente excelente. Sin embargo, dado que el compresor incluye los medios de introducción de alta presión, se facilita un agujero de introducción de alta presión que comunica una de las cámaras de cilindro y la caja cerrada, un mecanismo de choque de dos etapas está dispuesto en el ciclo de refrigeración, se facilita un tubo de refrigerante de derivación que se bifurca de una porción intermedia del mecanismo de choque para comunicar con una de las cámaras de aleta, y se incluye una válvula de solenoide en una porción media del tubo de refrigerante de derivación.

A saber, se precisa maquinado de formación de agujeros con el fin de formar los medios de introducción de alta presión en el compresor, el dispositivo de choque en el ciclo de refrigeración se tiene que formar en el mecanismo de choque de dos etapas, y el tubo de refrigerante de derivación está conectado entre el mecanismo de choque de dos etapas y la cámara de cilindro. Por lo tanto, la configuración es complicada, lo que afecta adversamente al costo.

JP10259787A describe un compresor de tipo cerrado rotativo con una unidad de mecanismo de compresión rotativo movida por una unidad de motor eléctrico y alojada en una caja cerrada. En la operación, se descarga gas comprimido por la unidad de mecanismo de compresión a la caja cerrada. La unidad de mecanismo de compresión incluye un primer y un segundo cilindro que tienen respectivamente una cámara de cilindro, un rodillo excéntrico alojado en la cámara de cilindro y una aleta empujada de tal manera que un borde delantero de la aleta entre en contacto con una superficie circunferencial del rodillo excéntrico, dividiendo por ello la cámara de cilindro en dos secciones a lo largo de su dirección de giro. La aleta del primer cilindro es empujada permanentemente por medio de un muelle dispuesto en una cámara de aleta y la aleta del segundo cilindro es empujada en dirección en que una porción de extremo de lado trasero de la aleta está expuesta a la caja cerrada de tal manera que, en la operación, la porción de extremo trasero de la aleta se someta a la presión interna de la caja, empujando por ello permanentemente la aleta en contacto con la superficie circunferencial del rodillo excéntrico. En este compresor de tipo cerrado ambos cilindros siempre operan simultáneamente para comprimir el gas en una operación constante.

JP1247786A describe otro compresor de tipo cerrado rotativo en el que un muelle está dispuesto respectivamente en las cámaras de aleta de ambos cilindros para empujar las respectivas aletas a contacto con la superficie circunferencial del rodillo excéntrico respectivo en la respectiva cámara de cilindro. Las cámaras de aleta de ambos cilindros no se abren a un interior de la caja cerrada del compresor. Se facilita un tubo de refrigerante de derivación para comunicar selectivamente una de las cámaras de aleta con una sección media entre dos etapas de un mecanismo de choque de dos etapas dispuesto entre un condensador y un evaporador de un ciclo de refrigeración

mediante una válvula electromagnética de encendido-apagado para introducir un refrigerante de una presión intermedia a la cámara de aleta del segundo cilindro.

En vista de lo anterior, en base al compresor de tipo cerrado rotativo incluyendo un primer cilindro y un segundo cilindro, un objeto de la invención es proporcionar un compresor de tipo cerrado rotativo, en el que se ha simplificado una estructura de presión y empuje para la aleta de uno de los cilindros al objeto de reducir el número de componentes y el tiempo de maquinado y se mejora la fiabilidad, y un aparato de ciclo de refrigeración incluyendo el compresor de tipo cerrado rotativo.

Descripción de la invención Un compresor de tipo cerrado rotativo de la presente invención está configurado de tal manera que incluya las características de la reivindicación 1.

Se definen realizaciones preferidas en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en sección longitudinal de un compresor de tipo cerrado rotativo según una primera realización de la invención, y también es una vista que representa una configuración de un ciclo de refrigeración.

La figura 2 es una vista en perspectiva despiezada de un primer cilindro y un segundo cilindro según la primera realización.

La figura 3 es una vista en sección longitudinal de un compresor de tipo cerrado rotativo según una segunda realización de la invención, y también es una vista que representa una configuración de un ciclo de refrigeración.

La figura 4 es una vista en sección longitudinal de un compresor de tipo cerrado rotativo según una tercera realización de la invención, y también es una vista que representa una configuración de un ciclo de refrigeración.

La figura 5 es una vista en sección longitudinal de un compresor de tipo cerrado rotativo según una cuarta realización de la invención, y también es una vista que representa una configuración de un ciclo de refrigeración.

La figura 6 es una vista que representa una configuración de una válvula selectora de cuatro vías según la cuarta realización, y también es una vista que representa una configuración de un ciclo de refrigeración.

La figura 7 es una vista que representa la configuración de la válvula selectora de cuatro vías según la cuarta realización que está en un estado diferente de la figura 6, y la figura 7 también es una vista que representa la configuración del ciclo de refrigeración.

La figura 8 es una vista que representa una configuración de una válvula selectora de cuatro vías según una quinta realización de la invención, y también es una vista que representa una configuración de un ciclo de refrigeración.

La figura 9 es una vista que representa una configuración de una válvula selectora de cuatro vías según una sexta realización de la invención, y también es una vista que representa una configuración de un ciclo de refrigeración.

Las figuras 10A y 10B son vistas en planta horizontal de un segundo cilindro según una séptima realización de la invención, para explicar diferentes mecanismos de sujeción.

La figura 11 es una vista que representa una configuración de un ciclo de refrigeración del tipo de bomba... [Seguir leyendo]

1. Compresor de tipo cerrado rotativo (R) en el que una unidad de motor eléctrico (3) y una unidad de mecanismo de compresión rotativo (2) acoplada a la unidad de motor eléctrico (3) están alojados en una caja cerrada (1) de tal manera que, en la operación, se haga que la caja cerrada (1) esté en un estado de presión alta descargando gas comprimido por la unidad de mecanismo de compresión (2) a la caja cerrada (1) , donde la unidad de mecanismo de compresión (2) incluye:

un primer cilindro (8A) y un segundo cilindro (8B) que tienen cámaras de cilindro (14a, 14b) , respectivamente, donde un rodillo excéntrico (13a, 13b) se aloja en la respectiva cámara de cilindro (14a, 14b) siendo al mismo tiempo excéntricamente rotativo para comprimir gas introducido al interior de la respectiva cámara de cilindro (14a, 14b) ;

aletas (15a, 15b) que están dispuestas en el primer cilindro (8A) y el segundo cilindro (8B) , respectivamente, donde las aletas (15a, 15b) están adaptadas para ser empujadas e impulsadas de tal manera que un borde delantero de la aleta respectiva (15a, 15b) entre en contacto con una superficie circunferencial del rodillo excéntrico respectivo (13a, 13b) , dividiendo por ello la aleta la cámara de cilindro (14a, 14b) en dos secciones a lo largo de una dirección de giro del rodillo excéntrico (13a, 13b) ; y

cámaras de aleta (22a, 22b) en las que porciones de extremo de lado trasero de las aletas (15a, 15b) están alojadas, respectivamente,

donde la aleta (15a) dispuesta en el primer cilindro (8A) es empujada e impulsada por un elemento de muelle (26) dispuesto en la cámara de aleta (22a) , y

donde la cámara de aleta (22b) que aloja la porción de extremo de lado trasero de la aleta (15b) dispuesta en el segundo cilindro (8B) está expuesta a la caja cerrada (1) de tal manera que, en la operación, la porción de extremo trasero de la aleta (15b) se someta a la presión interna de la caja, y

caracterizado porque se facilita un mecanismo de conmutación de presión (K; Ka; Kb; Kb1; Kb2; Kb3) para introducir selectivamente gas a una presión de descarga o a una presión de aspiración al interior de la cámara de cilindro (14b) del segundo cilindro (8B) de modo que la aleta (15b) dispuesta en el segundo cilindro (8B) sea empujada e impulsada o se mantenga en una posición donde el borde delantero de la aleta (15b) esté separado de la superficie circunferencial del rodillo excéntrico (13b) según la diferencia de presión entre la presión interna de la caja introducida a la cámara de aleta (22b) y la presión de aspiración o la presión de descarga introducida a la cámara de cilindro (14b) .

2. Un compresor de tipo cerrado rotativo (R) según la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de conmutación de presión (K; Ka) para introducir el gas a la presión de aspiración o la presión de descarga a la cámara de cilindro (14b) del segundo cilindro (8B) incluye:

un tubo de bifurcación (P) conectado a un tubo de aspiración (16b) que comunica un lado de presión alta de un ciclo de refrigeración con la segunda cámara de cilindro (14b) , teniendo el tubo de bifurcación (P) una primera válvula de encendido-apagado (28) en una porción media del tubo de bifurcación (P) ; y

una segunda válvula de encendido-apagado (29) o una válvula de retención (29A) que está dispuesta en el tubo de aspiración (18) en el lado situado hacia arriba de la porción de conexión del tubo de bifurcación (P) .

3. Un compresor de tipo cerrado rotativo (R) según la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de conmutación de presión (Kb; Kb1) para introducir el gas a la presión de aspiración o la presión de descarga a la cámara de cilindro (14b) del segundo cilindro (8B) incluye una válvula selectora de tres vías (35; 60) que tiene orificios conectados a un tubo de bifurcación (P) que está conectado a un lado de presión alta de un ciclo de refrigeración, un tubo de guía (16) que deriva y guía gas vaporizado a baja presión, y un tubo de aspiración (16b) que comunica con la segunda cámara de cilindro (14b) , respectivamente.

4. Un compresor de tipo cerrado rotativo (R) según la reivindicación 3, caracterizado porque la válvula selectora de tres vías (35) es la obtenida cerrando uno de los pasos de una válvula selectora de cuatro vías (60) .

5. Un compresor de tipo cerrado rotativo (R) según la reivindicación 4, caracterizado porque la válvula selectora de cuatro vías (60) incluye:

una caja cilíndrica de válvula (63) ;

un tubo de presión alta (D) , un tubo de presión baja (S) y un par de conductos (C, E) que están conectados a una porción intermedia de la caja de válvula (63) ;

un par de pistones (66a, 66b) que están alojados en la caja de válvula (63) pudiendo deslizar al mismo tiempo a lo largo de una dirección axial de la caja de válvula (63) ;

una válvula principal (61) en la que se aloja un cuerpo de válvula (64) , haciendo el cuerpo de válvula (64) que el tubo 5 de presión alta (D) comunique con uno del par de conductos (C, E) según el movimiento de los pistones (66a, 66b) , y haciendo que el tubo de presión baja (S) comunique con el otro del par de conductos (C, E) ; y

una válvula secundaria (62) que controla el deslizamiento del par de pistones (66a, 66b) alojados en la válvula principal (61) ,

donde el tubo de presión alta (D) está conectado al tubo de bifurcación (P) , el tubo de presión baja (S) está conectado al tubo de guía (16) , uno del par de conductos (C, E) está conectado al tubo de aspiración (16b) , y el otro del par de conductos (C, E) está cerrado.

6. Un compresor de tipo cerrado rotativo (R) según la reivindicación 3, caracterizado porque la válvula selectora de tres vías (60B) incluye:

una caja cilíndrica de válvula (63) ;

un tubo de presión alta (D) , un tubo de presión baja (S) y un conducto (C) que están conectados a una porción intermedia de la caja de válvula (63) ;

un par de pistones (66a, 66b) que están alojados en la caja de válvula (63) pudiendo deslizar al mismo tiempo a lo largo de una dirección axial de la caja de válvula (63) ;

una válvula principal (61) en la que se aloja un cuerpo de válvula (64) , haciendo el cuerpo de válvula (64) que el tubo de presión alta (D) o el tubo de presión baja (S) comuniquen con el conducto (C) según el movimiento de los pistones (66a, 66b) ; y

una válvula secundaria (62) que controla el deslizamiento del par de pistones (66a, 66b) alojados en la válvula principal (61) ,

donde el tubo de presión alta (D) está conectado al tubo de bifurcación (P) , el tubo de presión baja (S) está conectado al tubo de guía (16) , y el conducto (C) está conectado al tubo de aspiración (16b) . 35

7. Un compresor de tipo cerrado rotativo (R) según alguna de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque un mecanismo de sujeción (45; 46) está dispuesto en la cámara de aleta (22b) en el lado del segundo cilindro, donde el mecanismo de sujeción (45; 46) está adaptado para empujar la aleta (15b) hacia una dirección en la que la aleta (15b) se separa del rodillo excéntrico (13b) y con una fuerza menor que la diferencia de presión entre la presión de aspiración introducida a la cámara de cilindro (14b) y la presión interna de la caja existente en la cámara de aleta (22b) .

8. Un compresor de tipo cerrado rotativo (R) según la reivindicación 7, caracterizado porque el mecanismo de sujeción (45; 46) es alguno de un imán permanente, un electroimán, y un cuerpo elástico. 45

9. Un compresor de tipo cerrado rotativo (R) según alguna de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el desplazamiento de la primera cámara de cilindro (14a) es diferente del desplazamiento de la segunda cámara de cilindro (14b) .

10. Un aparato de ciclo de refrigeración incluyendo un ciclo de refrigeración configurado por un compresor de tipo cerrado rotativo (R) según alguna de las reivindicaciones 1 a 9, un condensador (19) , un mecanismo de expansión (20) , y un evaporador (21) .

11. Un aparato de ciclo de refrigeración incluyendo un ciclo de refrigeración del tipo de bomba de calor configurado 55 por un compresor de tipo cerrado rotativo (R) según la reivindicación 1, una válvula selectora de cuatro vías (50) , un intercambiador de calor interior (51) , un mecanismo de expansión (52) , y un termointercambiador exterior (53) , y

una disposición de tubos es tal que siempre se introduzca una presión de aspiración a la cámara de cilindro (14a) en el primer cilindro (8A) del compresor (R) independientemente de la operación de conmutación de la válvula selectora 60 de cuatro vías (50) y se introduce una presión de descarga a la cámara de cilindro (14b) en el segundo cilindro (8B) del compresor (R) según la operación de conmutación de la válvula selectora de cuatro vías (50) .