Soporte de válvula de corredera de compresor.

Un aparato compresor (20) que comprende:

un alojamiento (22) que tiene unos orificios primero (53) y segundo (58) a lo largo de una trayectoria de flujo;

uno o más elementos de trabajo (26; 28) que cooperan con el alojamiento para definir una trayectoria de compresiónentre unas ubicaciones de aspiración (60) y de descarga (62) a lo largo de la trayectoria de flujo;

una válvula de corredera de descarga (100) que tiene:

un elemento de válvula (102) que tiene un recorrido entre una primer estado, un segundo estado, elsegundo estado está descargado con respecto al primer estado, una primera superficie (200) del elemento(102) de válvula se acopla de manera deslizante con una segunda superficie (202) del alojamiento (22)durante el movimiento entre el primer y el segundo estado;

un cilindro (128) formado en una carcasa deslizante (130);

un pistón (124) montado dentro del cilindro; y

un árbol (122) que acopla el elemento de válvula con el pistón,

caracterizado por:

un cojinete (132) montado en el alojamiento y que guía el árbol (122).

Soporte de válvula de corredera de compresor

Antecedentes de la invención La invención se refiere a compresores. Más particularmente, la invención se refiere a compresores de refrigerante.

Los compresores de tipo tornillo se utilizan comúnmente en aplicaciones de aire acondicionado y de refrigeración. En este tipo de compresores, se hacen rotar unos tornillos o rotores con lóbulos macho y hembra engranados entre sí, alrededor de sus ejes para bombear el fluido de trabajo (refrigerante) desde una entrada a baja presión hacia un extremo de salida a alta presión. Durante la rotación, unos lóbulos secuenciales del rotor macho sirven como pistones que impulsan el refrigerante aguas abajo y lo comprimen dentro del espacio que hay entre un par adyacente de lóbulos de rotor hembra y el alojamiento. Igualmente unos lóbulos secuenciales del rotor hembra producen la compresión del refrigerante dentro de un espacio que hay entre un par adyacente de lóbulos de rotor macho y el alojamiento. Los espacios entre lóbulos de los rotores macho y hembra, en los que se produce la compresión, forman unas cavidades de compresión (como alternativa se describen como partes macho y hembra de una cavidad común de compresión unidas en una zona de engrane) . En una implementación, el rotor macho es coaxial con un motor eléctrico impulsor y está soportado mediante unos cojinetes en los lados de entrada y de salida de su parte de trabajo con lóbulos. Puede haber múltiples rotores hembra acoplados a un rotor macho dado o viceversa.

Cuando uno de los espacios entre lóbulos está expuesto a un orificio de entrada, el refrigerante entra en el espacio esencialmente a presión de aspiración. Puesto que los rotores continúan rotando, en algún momento durante la rotación, el espacio ya no está en comunicación con el orificio de entrada y se corta el flujo de refrigerante al espacio. Después de que se cierre el orificio de entrada, el refrigerante es comprimido a medida que los rotores continúan rotando. En algún momento durante la rotación, cada espacio se cruza con el orificio de salida asociado y termina el proceso de compresión cerrado. El orificio de entrada y el orificio de salida pueden ser radiales, axiales o una combinación híbrida de un orificio axial y un orificio radial.

A menudo es deseable reducir temporalmente el flujo másico de refrigerante a través del compresor mediante el retraso del cierre del orificio de entrada (con o sin una reducción del índice volumétrico del compresor) cuando no se necesita una plena capacidad de funcionamiento. A menudo, tal descarga es proporcionada por una válvula de corredera que tiene un elemento de válvula con una o más partes cuyas posiciones (a medida que se traslada la válvula) controlan el respectivo cierre del lado de aspiración y la apertura del lado de descarga de las cavidades de compresión. El principal efecto de un cambio de descarga de la válvula de corredera es reducir el volumen de aspiración inicial atrapado (y por tanto la capacidad del compresor) ; la reducción del índice volumétrico es un efecto secundario típico. Unos ejemplos de válvulas de corredera se describen la solicitud de patente de EE.UU. nº 20040109782 A1 y en las patentes de EE.UU nos 4.249.866, 6.302.668 y WO 2006/085866.

Compendio de la invención Según un aspecto de la invención, un compresor tiene una válvula de corredera de descarga. La válvula tiene un elemento de válvula que tiene un recorrido entre un primer estado y un segundo estado, el segundo estado está descargado con respecto al primer estado. Una primera superficie del elemento de válvula de corredera tiene un acoplamiento deslizante con una segunda superficie del alojamiento durante el movimiento entre el primer y el segundo estado. El compresor incluye un cojinete lineal que guía a un árbol que acopla el elemento de válvula con un pistón de accionamiento.

En diversas implementaciones, el cojinete puede ser un cojinete de bolas de múltiples circuitos. El cojinete puede proporcionarse en la refabricación de un compresor o la reingeniería de una configuración de compresor a partir de una configuración inicial de referencia. La refabricación o reingeniería pueden incluir la eliminación de una o más estructuras de soporte, tales como estantes de cámaras de descarga y retenes de guía de pistones.

En los dibujos adjuntos y la descripción que viene a continuación se establecen los detalles de una o varias realizaciones de la invención. Otras características, objetos y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la descripción y de los dibujos y a partir de las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos La FIG. 1 es una vista en sección longitudinal de un compresor.

La FIG. 2 es una vista en sección transversal de una cámara de descarga del compresor de la FIG. 1, tomada a lo largo de la línea 2-2 y que muestra un soporte de válvula de corredera.

La FIG. 3 es una vista en sección del conjunto de válvula de corredera de la cámara de descarga de la FIG. 2 en estado de carga completa, tomada a lo largo de la línea 3-3.

La FIG. 4 es una vista de la válvula de corredera de la FIG. 3 en un estado relativamente descargado.

La FIG. 5 es una vista en corte longitudinal de un árbol y un cojinete lineal de la válvula de corredera de la FIG. 3.

La FIG. 6 es una vista en sección transversal del cojinete de la FIG. 5.

En los diversos dibujos, los números de referencia y las denominaciones similares indican elementos similares.

Descripción detallada La FIG. 1 muestra un compresor 20. El compresor ilustrado es simplemente un ejemplo de una configuración básica de compresor que puede ser modificada según las presentes enseñanzas. Por ejemplo, los detalles que se indican a continuación harán referencia a un ejemplo de reingeniería desde una configuración de referencia a una configuración sometida a reingeniería. El compresor 20 tiene un conjunto de alojamiento 22 que contiene un motor 24 que impulsa unos rotores impulsores 26 y 28 que tienen unos ejes longitudinales centrales respectivos 500 y 502. En el ejemplo de realización, el rotor 26 tiene una parte de trabajo o cuerpo 30, con lóbulos macho, que se extiende entre un primer extremo 31 y un segundo extremo 32. La parte de trabajo 30 engrana con una parte de trabajo o cuerpo 34, con lóbulos hembra, del rotor hembra 28. La parte de trabajo 34 tiene un primer extremo 35 y un segundo extremo 36. Cada rotor incluye unas partes de árbol (p. ej., los muñones 39, 40, 41, y 42 formados de manera unitaria con la parte de trabajo asociada) que se extienden desde el primer y el segundo extremo de la parte de trabajo asociada. Cada uno de estos muñones de árbol se monta en el alojamiento mediante uno o más conjuntos de cojinete 44 para poder rotar alrededor del eje de rotor asociado.

En el ejemplo de realización, el motor es un motor eléctrico que tiene un rotor y un estátor. Uno de los muñones de árbol de uno de los rotores 26 y 28 puede acoplarse al rotor del motor, para permitir que el motor impulse ese rotor alrededor de su eje. Cuando es impulsado en un primer sentido de funcionalmente alrededor del eje, el rotor impulsa el otro rotor en un segundo sentido opuesto. El ejemplo de conjunto de alojamiento 22 incluye un alojamiento 48 de rotor que tiene una cara extrema aguas arriba/de entrada 49 aproximadamente a mitad de camino a lo largo del motor y una cara extrema aguas abajo/de descarga 50 esencialmente en el mismo plano que los extremos 32 y 36 del cuerpo del rotor. Son posibles otras muchas configuraciones.

El ejemplo de conjunto de alojamiento 22 comprende además un alojamiento 52 de motor/entrada que tiene un orificio 53 de entrada/aspiración de compresor en un extremo aguas arriba y que tiene una cara aguas abajo 54 montada en la cara aguas abajo de alojamiento de rotor (p. ej., mediante pernos a través de ambas piezas del alojamiento) . El conjunto 22 incluye además un alojamiento de salida/descarga 56 que tiene una cara aguas arriba 57 montada en la cara aguas abajo del alojamiento del rotor y que tiene un orificio de salida/descarga 58. Los ejemplos de alojamiento de rotor, alojamiento de motor/entrada y alojamiento de salida 56 pueden ser formados como piezas de fundición sometidas a un mecanizado de acabado.

Las superficies del conjunto de alojamiento 22 se combinan con los cuerpos engranados 30 y 34 de rotor para definir unos orificios de entrada y de salida hacia las cavidades de compresión, que comprimen e impulsan un flujo de refrigerante 504 desde una cámara de aspiración (entrada) 60 a una cámara de descarga (salida) 62 (FIG. 2) . El conjunto de alojamiento 22, el cuerpo 30 de rotor macho y el cuerpo 34 de rotor hembra forman... [Seguir leyendo]

1. Un aparato compresor (20) que comprende: un alojamiento (22) que tiene unos orificios primero (53) y segundo (58) a lo largo de una trayectoria de flujo; uno o más elementos de trabajo (26; 28) que cooperan con el alojamiento para definir una trayectoria de compresión

entre unas ubicaciones de aspiración (60) y de descarga (62) a lo largo de la trayectoria de flujo; una válvula de corredera de descarga (100) que tiene: un elemento de válvula (102) que tiene un recorrido entre una primer estado, un segundo estado, el segundo estado está descargado con respecto al primer estado, una primera superficie (200) del elemento (102) de válvula se acopla de manera deslizante con una segunda superficie (202) del alojamiento (22) durante el movimiento entre el primer y el segundo estado; un cilindro (128) formado en una carcasa deslizante (130) ; un pistón (124) montado dentro del cilindro; y un árbol (122) que acopla el elemento de válvula con el pistón,

caracterizado por: un cojinete (132) montado en el alojamiento y que guía el árbol (122) .

2. El aparato de la reivindicación 1, en donde: el cojinete (132) es un cojinete lineal.

3. El aparato de la reivindicación 1, en donde: el cojinete (132) es un cojinete de bolas.

4. El aparato de la reivindicación 3 en donde el cojinete comprende:

una pluralidad de vías en circuito cerrado, cada una de ellas tiene un tramo activo (320) y un tramo de retorno (322) , el tramo de retorno está desplazado radialmente hacia fuera respecto al tramo activo; y en cada una de las vías, una pluralidad asociada de bolas (318) .

5. El aparato de la reivindicación 1, en donde: no hay ningún estante de soporte (220) que se extienda a la ubicación de descarga.

6. El aparato de la reivindicación 1, en donde: el pistón lleva un solo retén de presión (131) .

7. El aparato de la reivindicación 6, en donde: el único retén de presión es un retén polimérico de anillo completo energizado por resorte.

8. El aparato de la reivindicación 1, en donde: el pistón carece de un retén de guía.

9. El aparato de la reivindicación 1, en donde: el recorrido es un recorrido de traslación lineal sin rotación.

10. El compresor de la reivindicación 1, en donde uno o más de los elementos de trabajo incluyen: un rotor de lóbulos macho (26) que tiene un primer eje de rotación (500) ; y un rotor de lóbulos hembra (28) que tiene un segundo eje de rotación (502) y se engrana con el rotor de lóbulos

macho.

11. El compresor de la reivindicación 10, en donde:

en el primer estado, el compresor está a por lo menos el 90% de un máximo volumen de desplazamiento (cilindrada) ; y 6

en el segundo estado, el compresor está a menos del 40% del volumen de desplazamiento del primer estado.

12. Un método para la refabricación de un compresor (20) o la reingeniería de una configuración del compresor que comprende: proporcionar un compresor o configuración inicial que tienen:

un alojamiento (22) ; uno o más elementos de trabajo (26; 28) que cooperan con el alojamiento para definir una trayectoria de compresión entre unas ubicaciones de aspiración (60) y de descarga (62) ; y

una válvula de corredera de descarga (100) que tiene: un elemento (102) de válvula que tiene un recorrido entre un primer estado, un segundo estado, el 10 segundo estado está descargado con respecto al primer estado, una primera superficie (200) del

elemento (102) de válvula se acopla de manera deslizante con una segunda superficie (202) del alojamiento (22) durante el movimiento entre el primer y el segundo estado; y un pistón de accionamiento (124) acoplado al elemento de válvula mediante un árbol (122) ; y

adaptar dicho compresor o configuración para que incluyan un cojinete (132) que soporte el árbol (122) . 15 13. El método de la reivindicación 12, en donde:

la adaptación incluye modificar o eliminar un soporte (220) que se extiende adentro de una cámara de descarga (62) ; y la adaptación comprende ampliar una abertura en el alojamiento de descarga para alojar el cojinete (132) .

14. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde la adaptación comprende eliminar un retén de guía 20 que es llevado por un pistón (124) de la válvula de corredera.

15. El método de cualquier reivindicación anterior, en donde la adaptación comprende cambiar la forma en sección transversal de un árbol (122) del elemento de válvula.