Compresor alternativo.

Un compresor alternativo, que comprende:

un recipiente cerrado (2);



un cilindro (4) instalado dentro del recipiente cerrado;

un motor lineal (10) para mover alternativamente de manera lineal un pistón (6);

una unidad de control para aplicar un voltaje simétrico al motor lineal;

un resorte de gas para soportar elásticamente el pistón en la dirección del movimiento mediante un gas refrigerante llenado dentro del recipiente cerrado; y

un resorte mecánico (8a-8b) para soportar elásticamente el pistón en la dirección del movimiento,

en donde un coeficiente elástico del resorte mecánico y un valor inicial del pistón, que representa la distancia que se mueve el pistón en una dirección aplicando el voltaje simétrico cuando no se aplica ninguna fuerza externa, se fijan según una condición de carga máxima y entonces la carrera del pistón requerida para proporcionar una tasa de flujo máxima es menor que una suma de dos veces el valor inicial del pistón y la distancia que el pistón se desplaza debido a una tasa de flujo de un refrigerante,

en donde la unidad de control controla el voltaje de manera que se puede sincronizar o bloquear una frecuencia de operación (f) con una frecuencia de resonancia (fm) variable según el tiempo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/KR2008/006195.

Solicitante: LG ELECTRONICS INC..

Nacionalidad solicitante: República de Corea.

Dirección: 20, YOIDO-DONG, YONGDUNGPO-KU SEOUL 150-010 REPUBLICA DE COREA.

Inventor/es: KANG,YANG-JUN, PARK,CHAN-GAB, JEON,YOUNG-HOAN, KANG,KYOUNG-SEOK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F04B17/04 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES.F04B MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS (bombas de inyección de combustible para motores F02M; máquinas de líquido, o bombas, de tipo pistón rotativo u oscilante F04C; bombas de desplazamiento no positivo F04D; bombeo de fluido por contacto directo con otro fluido o por utilización de la inercia del fluido a bombear F04F; cigüeñales, cabezas de biela, bielas F16C; volantes F16F; transmisiones para convertir un movimiento rotativo en movimiento alternativo y viceversa, en general F16H; pistones, vástagos de pistones, cilindros, en general F16J; bombas iónicas H01J 41/12; bombas electrodinámicas H02K 44/02). › F04B 17/00 Bombas caracterizadas por su combinación o adaptación con motores de accionamiento particular. › utilizando solenoides.
  • F04B35/04 F04B […] › F04B 35/00 Bombas de pistón especialmente adaptadas para fluídos compresibles   caracterizadas por los medios de accionamiento de sus órganos de trabajo o por la combinación o adaptación con las máquinas o motores particulares que las accionan, no previstas en otro lugar (si predomina el aspecto de máquina motriz o de motor, véanse las clases apropiadas). › siendo los medios eléctricos.
  • F04B49/12 F04B […] › F04B 49/00 Control de o medios de seguridad para máquinas, bombas o instalaciones de bombeo no cubiertos por, o con un interés distinto que, los grupos F04B 1/00 - F04B 47/00. › por modificación del recorrido de los órganos de trabajo.
  • F04B49/16 F04B 49/00 […] › por ajuste del volumen ocupado por los espacios muertos de las cavidades de trabajo.
  • H02K1/14 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › H02K 1/00 Detalles del circuito magnético (circuitos magnéticos para relés H01H 50/16). › Núcleos estatóricos de polos salientes.
  • H02K33/10 H02K […] › H02K 33/00 Motores con imán, inducido o sistema de bobinas de movimiento alternativo, oscilante o vibratorio (dispositivos de manipulación de la energía mecánica estructuralmente asociados a los motores H02K 7/00, p. ej. H02K 7/06). › en donde la excitación o desexcitación alterna del sistema de una sola bobina es efectuada o controlada por el movimiento de los inducidos.
  • H02P25/06 H02 […] › H02P CONTROL O REGULACION DE MOTORES ELECTRICOS, GENERADORES ELECTRICOS O CONVERTIDORES DINAMOELECTRICOS; CONTROL DE TRANSFORMADORES, REACTANCIAS O BOBINAS DE CHOQUE.H02P 25/00 Disposiciones o métodos para el control de motores de CA caracterizados por la clase de motor de CA o por detalles estructurales. › Motores lineales.

PDF original: ES-2456268_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Compresor alternativo

Campo técnico

La presente invención se refiere a un compresor alternativo, que comprime un refrigerante mientras que un pistón soportado elásticamente mediante resortes mecánicos y resortes de gas se mueve alternativamente de manera lineal en un cilindro, y más concretamente, a un compresor alternativo, que mueve un pistón en un punto muerto superior e induce un movimiento de resonancia del pistón aplicando simétricamente voltajes incluso si se varía la carga.

Antecedentes de la técnica En general, un compresor es un aparato mecánico para comprimir el aire, refrigerante u otros diversos gases de operación y elevar la presión del mismo, recibiendo potencia desde un aparato de generación de potencia tal como una turbina o motor eléctrico. El compresor ha sido usado ampliamente en un aparato electrodoméstico tal como un frigorífico y un acondicionador de aire, o en toda la industria.

Los compresores se clasifican toscamente en un compresor alternativo en el que se forma un espacio de compresión para succionar o descargar un gas de operación entre un pistón y un cilindro, y el pistón se mueve alternativamente de manera lineal dentro del cilindro, para comprimir un refrigerante, un compresor rotativo en el que se forma un espacio de compresión para succionar o descargar un gas de operación entre un rodillo girado excéntricamente y un cilindro, y el rodillo se gira excéntricamente a lo largo de la pared interior del cilindro, para comprimir un refrigerante, y un compresor de espirales en el que se forma un espacio de compresión para succionar

o descargar un gas de operación entre una espiral que orbita y una espiral fija, y la espiral que orbita se gira a lo largo de la espiral fija, para comprimir un refrigerante.

Recientemente, un compresor lineal que puede mejorar la eficiencia de compresión y simplificar la estructura entera sin una pérdida mecánica que resulta de la conversión de movimiento conectando un pistón directamente a un motor de accionamiento alternativo linealmente se ha desarrollado popularmente entre los compresores alternativos.

La Fig. 1 es una vista de sección transversal lateral que muestra un compresor alternativo convencional. En el compresor alternativo, se instala de manera fija un tubo de admisión 2a y un tubo de escape 2b a través de los cuales se succionan y descargan refrigerantes en un lado de un recipiente cerrado 2, un cilindro 4 se instala de manera fija dentro del recipiente cerrado 2, un pistón 6 se instala dentro del cilindro 4 para ser movido alternativamente de manera lineal para comprimir los refrigerantes succionados en un espacio de compresión P en el cilindro 4, y se instalan varios resortes para ser soportados elásticamente en la dirección del movimiento del pistón 6. Aquí, el pistón 6 está conectado a un motor lineal 10 para generar una fuerza de accionamiento alternativa lineal.

Además, se instala una válvula de succión 22 en un extremo del pistón 6 que contacta el espacio de compresión P, y se instala un conjunto de válvula de descarga 24 en un extremo del cilindro 4 que contacta el espacio de compresión P. La válvula de succión 22 y el conjunto de válvula de descarga 24 se controlan automáticamente para ser abiertas y cerradas según la presión interna del espacio de compresión P, respectivamente.

Los armazones superior e inferior del recipiente cerrado 2 se acoplan para sellar herméticamente el recipiente cerrado 2. El tubo de admisión 2a a través del cual se succionan los refrigerantes y el tubo de escape 2b a través del cual se descargan los refrigerantes se instalan en un lado del recipiente cerrado 2. El pistón 6 se instala dentro del cilindro 4 para ser soportado elásticamente en la dirección del movimiento para realizar el movimiento alternativo lineal. El motor lineal 10 se conecta a un bastidor 18 fuera del cilindro 4. El cilindro 4, el pistón 6 y el motor lineal 10 componen un conjunto. El conjunto se instala en el interior de la superficie inferior del recipiente cerrado 2 para ser soportado mediante un resorte de soporte 29.

La superficie inferior interior del recipiente cerrado 2 contiene aceite, un dispositivo de suministro de aceite 30 para bombear el aceite se instala en el extremo inferior del conjunto, y un tubo de suministro de aceite 18a para suministrar el aceite entre el pistón 6 y el cilindro 4 está formado dentro del bastidor 18 en el lado inferior del conjunto. Por consiguiente, el dispositivo de suministro de aceite 30 se opera por las vibraciones generadas por el movimiento alternativo lineal del pistón 6, para bombear el aceite, y el aceite se suministra al hueco entre el pistón 6 y el cilindro 4 a lo largo del tubo de suministro de aceite 18a, para enfriamiento y lubricación.

El cilindro 4 está formado en una forma hueca de manera que el pistón 6 puede realizar un movimiento alternativo lineal, y tiene el espacio de compresión P en uno de sus lados. Preferiblemente, el cilindro 4 está instalado en la misma línea recta con el tubo de admisión 2a en un estado donde un extremo del cilindro 4 es adyacente a la parte interior del tubo de admisión 2a.

El pistón 6 se instala dentro de un extremo del cilindro 4 adyacente al tubo de admisión 2a para realizar un movimiento alternativo lineal, y el conjunto de válvula de descarga 24 se instala en un extremo del cilindro 4 en la dirección opuesta al tubo de admisión 2a.

Aquí, el conjunto de válvula de descarga 24 incluye una cubierta de descarga 24a para formar un espacio de descarga predeterminado en un extremo del cilindro 4, una válvula de descarga 24b para abrir o cerrar un extremo del cilindro 4 cerca del espacio de compresión P, y un resorte de válvula 24c que es un tipo de resorte helicoidal para aplicar una fuerza elástica entre la cubierta de descarga 24a y la válvula de descarga 24b en la dirección axial. Se inserta una junta tórica en la superficie de circunferencia interior de un extremo del cilindro 4, de manera que la válvula de descarga 24a se puede adherir estrechamente a un extremo del cilindro 4.

Se instala un conducto de bucle 28 previsto entre un lado de la cubierta de descarga 24a y el tubo de escape 2b, para guiar los refrigerantes comprimidos para ser descargados externamente, e impedir que las vibraciones generadas por las interacciones del cilindro 4, el pistón 6 y el motor lineal 10 sean aplicadas a la totalidad del recipiente cerrado 2.

Por lo tanto, cuando el pistón 6 se mueve alternativamente de manera lineal dentro del cilindro 4, si la presión del espacio de compresión P está por encima de una presión de descarga predeterminada, el resorte de válvula 24c se comprime para abrir la válvula de descarga 24b, y los refrigerantes se descargan desde el espacio de compresión P, y entonces se descargan externamente a lo largo del conducto de bucle 28 y el tubo de escape 2b.

Un paso de refrigerante 6a a través del cual fluyen los refrigerantes suministrados desde el tubo de admisión 2a se forma en el centro del pistón 6. El motor lineal 10 está conectado directamente a un extremo del pistón 6 adyacente al tubo de admisión 2a mediante un elemento de conexión 17, y la válvula de succión 22 está instalada en un extremo del pistón 6 en la dirección opuesta al tubo de admisión 2a. El pistón 6 está soportado elásticamente en la dirección del movimiento.

La válvula de succión 22 está formada en forma de placa delgada. El centro de la válvula de succión 22 se corta parcialmente para abrir y cerrar el paso de refrigerante 6a del pistón 6, y un lado de la válvula de succión 22 está fijo a un extremo del pistón 6a mediante tornillos.

Por consiguiente, cuando el pistón 6 se mueve alternativamente de manera lineal dentro del cilindro 4, si la presión del espacio de compresión P está por debajo de una presión de succión predeterminada menor que la presión de descarga, la válvula de succión 22 se abre de manera que los refrigerantes se pueden succionar en el espacio de compresión P, y si la presión del espacio de compresión P está por encima de la presión de succión predeterminada, los refrigerantes del espacio de compresión P se comprimen en el estado cerrado de la válvula de succión 22.

Especialmente, el pistón 6 se instala para ser soportado elásticamente en la dirección del movimiento. En detalle, un reborde del pistón 6b que sobresale en la dirección radial desde un extremo del pistón 6 adyacente al tubo de admisión 2a se soporta elásticamente en la dirección del movimiento del pistón 6 mediante los resortes mecánicos 8a y 8b tales como resortes helicoidales. Los refrigerantes incluidos en el espacio de compresión P en la dirección opuesta al tubo de admisión 2a se... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un compresor alternativo, que comprende:

un recipiente cerrado (2) ;

un cilindro (4) instalado dentro del recipiente cerrado;

un motor lineal (10) para mover alternativamente de manera lineal un pistón (6) ;

una unidad de control para aplicar un voltaje simétrico al motor lineal;

un resorte de gas para soportar elásticamente el pistón en la dirección del movimiento mediante un gas refrigerante llenado dentro del recipiente cerrado; y

un resorte mecánico (8a-8b) para soportar elásticamente el pistón en la dirección del movimiento,

en donde un coeficiente elástico del resorte mecánico y un valor inicial del pistón, que representa la distancia que se mueve el pistón en una dirección aplicando el voltaje simétrico cuando no se aplica ninguna fuerza externa, se fijan según una condición de carga máxima y entonces la carrera del pistón requerida para proporcionar una tasa de flujo máxima es menor que una suma de dos veces el valor inicial del pistón y la distancia que el pistón se desplaza debido a una tasa de flujo de un refrigerante,

en donde la unidad de control controla el voltaje de manera que se puede sincronizar o bloquear una frecuencia de operación (f) con una frecuencia de resonancia (fm) variable según el tiempo.

2. El compresor alternativo de la reivindicación 1, en donde el coeficiente elástico del resorte mecánico (8a-8b) se fija de manera que el pistón (6) se pueda mover alternativamente de manera simétrica con respecto al punto central en consideración del grado de desplazamiento del pistón según una condición de carga.

3. El compresor alternativo de la reivindicación 1, en donde el valor inicial del pistón (6) se fija de manera que el pistón se pueda mover alternativamente de manera simétrica con respecto al punto central en consideración del grado de desplazamiento del pistón según una condición de carga.

4. El compresor alternativo de la reivindicación 1, en donde la unidad de control ajusta la frecuencia de operación

(f) y el voltaje (v) de manera que la diferencia entre la fase de una fuerza contra electromotriz (E) y la fase de 25 corriente (i) variada según la posición del pistón (x) puede ser la más pequeña.

5. El compresor alternativo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la unidad de control aplica un voltaje de manera que la carrera (S) del pistón (6) y un mapa de frecuencia de operación (f) se pueden fijar según una capacidad de enfriamiento requerida determinada según una condición de carga y el pistón se puede operar con la carrera (S) y la frecuencia de operación (f) según la capacidad de enfriamiento requerida sobre la base del mapa.


 

Patentes similares o relacionadas:

Procedimiento y sistema para la protección y el diagnóstico de un compresor lineal, y compresor lineal, del 27 de Marzo de 2019, de Embraco Indústria de Compressores e Soluções em Refrigeração Ltda: Procedimiento para la protección y el diagnóstico de un compresor lineal , comprendiendo el compresor lineal como mínimo un control electrónico , […]

Bomba de recuperación de vapor y distribuidor de combustible, del 5 de Marzo de 2019, de Wayne Fueling Systems Sweden AB: Una bomba de recuperación de vapor para una unidad de distribución de combustible, que comprende una carcasa de la bomba con una primera cámara y una segunda […]

Compresor, del 25 de Febrero de 2019, de DAIKIN INDUSTRIES, LTD.: Un compresor que emplea CH2F2 (R32) como refrigerante único, o CH2F2 (R32) como refrigerante mixto rico en el que CH2F2 (R32) excede el 50 %, en el que el compresor […]

Método de detección de apertura incorrecta de una válvula de aspiración de compresor alternativo de aspiración múltiple, del 11 de Febrero de 2019, de WHIRLPOOL S.A.: Método de detección de apertura incorrecta de una válvula de aspiración de compresor alternativo de aspiración múltiple, comprendiendo el compresor […]

Motor compresor semihermético para servicio de amoniaco, del 7 de Diciembre de 2018, de JOHNSON CONTROLS TECHNOLOGY COMPANY: Un compresor semihermético que comprende una parte de compresor y un motor encerrado en una parte de carcasa; la parte de compresor configurada […]

Sistema de suspensión para un compresor lineal, del 4 de Abril de 2018, de WHIRLPOOL S.A.: Un compresor lineal, que comprende un sistema de suspensión, una carcasa hermética, un ensamblaje motor-compresor que está suspendido, […]

Dispositivo y método para controlar un sistema hidráulico, especialmente de un elevador, del 17 de Enero de 2018, de YASKAWA Europe GmbH: Dispositivo de control para control de presión en un sistema hidráulico , especialmente de un sistema de elevador , el dispositivo de control […]

Compresor lineal basado en un mecanismo de oscilación de resonancia, del 22 de Noviembre de 2017, de WHIRLPOOL S.A.: Compresor lineal basado en un mecanismo de oscilación de resonancia, que comprende al menos un resorte de resonancia , al menos un motor lineal […]

Otras patentes de LG ELECTRONICS INC.