Sistema de protección y diagnóstico de compresor.
Un conjunto de compresor que comprende:
una cubierta (14);
un compresor alojado dentro de dicha cubierta;
un motor (32) conectado con accionamiento a dicho compresor;
caracterizado por un conjunto de sensores (166) accionable para supervisar las condiciones de funcionamiento de dicho compresor,
incluyendo dicho conjunto de sensores (66) al menos un sensor (92) que detecta la temperatura de un conductor eléctrico (90) que suministra corriente a dicho motor (32).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2004/043859.
Solicitante: EMERSON CLIMATE TECHNOLOGIES, INC.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 1675 W. CAMPBELL ROAD SIDNEY, OH 45365-0669 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: JAYANTH, NAGARAJ.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F04C18/02 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › 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). › de tipo engrane en arco, es decir, con movimiento de translación circular de los órganos cooperantes, teniendo cada órgano el mismo número de dientes o dientes equivalentes.
- 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).
- F04C28/28 F04C […] › F04C 28/00 Control de, vigilancia de, o dispositivos de seguridad para, bombas o instalaciones de bombeo especialmente adaptadas para fluidos compresibles. › Dispositivos de seguridad; Vigilancia.
- H01R13/66 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01R CONEXIONES CONDUCTORAS DE ELECTRICIDAD; ASOCIACION ESTRUCTURAL DE UNA PLURALIDAD DE ELEMENTOS DE CONEXION ELECTRICA AISLADOS UNOS DE OTROS; DISPOSITIVOS DE ACOPLAMIENTO; COLECTORES DE CORRIENTE. › H01R 13/00 Detalles de dispositivos de acoplamiento de los tipos cubiertos por los grupos H01R 12/70 o H01R 24/00 - H01R 33/00. › Asociación estructural con componentes eléctricos incorporados (dispositivos de acoplamiento con contactos dispuestos concéntrica o coaxialmente H01R 24/38).
PDF original: ES-2518965_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema de protección y diagnóstico de compresor
Las presentes enseñanzas se refieren a compresores y, más en particular, a un sistema de diagnóstico mejorado para su uso con un compresor.
Los compresores se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones industriales y residenciales. Más en particular, los compresores se usan a menudo para hacer circular refrigerante dentro de un sistema de refrigeración o bomba 1 de calor para proporcionar un efecto deseado de calentamiento o refrigeración. Además, los compresores se usan también para inflar o impartir de otro modo una fuerza fluida en un objeto externo tal como un neumático, un sistema de aspersores o una herramienta neumática. En cualquiera de las aplicaciones anteriores, es deseable que un compresor proporcione un funcionamiento consistente y eficaz para asegurar que la aplicación en particular (es decir, el sistema de refrigeración o la herramienta neumática) funcione apropiadamente. Para este fin, avisar cuando 15 un compresor ha fallado o necesita reparación ayuda a evitar daños innecesarios en el compresor y averías en el sistema.
Los compresores están previstos para funcionar sin problemas durante toda la vida del compresor y proporcionar un suministro consistente de fluido comprimido. Si bien los compresores son cada vez más fiables, la supervisión del 2 funcionamiento del compresor permite interrumpir su funcionamiento en caso de que se produzca un error o un fallo. Probablemente, la interrupción del uso del compresor de espirales en condiciones desfavorables puede prevenir daños en el compresor.
Los fallos que hacen que un compresor se apague pueden ser de naturaleza eléctrica o mecánica. Los fallos 25 eléctricos generalmente tienen un efecto directo en el motor eléctrico en el compresor, y pueden destruir el motor eléctrico o sus componentes asociados. Los fallos mecánicos pueden incluir cojinetes defectuosos o partes rotas, y normalmente elevan la temperatura interna de los componentes respectivos a niveles muy altos que, a veces, provocan fallos de funcionamiento y daños en el compresor. Además de fallos mecánicos y eléctricos, pueden producirse fallos del "sistema", como los que proceden de un nivel adverso de refrigerante o lubricante o de una 3 condición de flujo bloqueado. Dichos fallos de sistema pueden elevar la presión o la temperatura interna del compresor a niveles altos, que pueden dañar el compresor.
El documento US561571 da a conocer un protector térmico para un compresor hermético accionado eléctricamente. El conjunto de sensores es un conmutador térmico capaz de interrumpir el suministro de energía al 35 motor eléctrico del compresor y de este modo no está operativo para supervisar las condiciones de funcionamiento del compresor.
El documento US52872 da a conocer un circuito de protección para un compresor hermético. Un sensor de temperatura que detecta la temperatura de un elemento de espiral estático es capaz de hacer que los contactos del 4 conmutador de línea del motor eléctrico se abran.
La invención está definida en las reivindicaciones.
Un conjunto de compresor generalmente incluye una cubierta, un compresor alojado dentro de la cubierta y un motor 45 conectado con accionamiento al compresor. Se proporciona un conjunto de sensores para supervisar los parámetros de funcionamiento del conjunto de compresor, que incluyen la temperatura de un conductor eléctrico que suministra corriente al motor. Preferentemente, los circuitos de procesamiento en comunicación con el conjunto de sensores procesan los parámetros operativos del compresor. Preferentemente, un conjunto de terminales está asegurado herméticamente a la cubierta y se encuentra en comunicación con el conjunto de sensores, mientras que un 5 conector está unido al conjunto de terminales fuera de la cubierta y sirve para conectar operativamente los circuitos de procesamiento con el conjunto de sensores.
Las presentes enseñanzas se comprenderán de forma más completa a partir de la descripción detallada y de los dibujos adjuntos, en los que:
La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un compresor que incorpora un primer sistema de protección de acuerdo con las enseñanzas;
La FIG. 2 es una vista en sección transversal del compresor de la FIG. 1;
La FIG. 3 es una vista en sección transversal más detallada del sistema de protección de la FIG. 2;
La FIG. 4 es una vista en perspectiva del sistema de protección de la FIG. 2;
La FIG. 5 es una representación esquemática del sistema de protección de la FIG. 2;
La FIG. 6 es una representación esquemática alternativa del sistema de protección de la FIG. 2;
La FIG. 7 es una vista en perspectiva de un compresor que incorpora un segundo sistema de protección de acuerdo con las enseñanzas;
La FIG. 8 es una vista en sección transversal del compresor de la FIG. 7;
La FIG. 9 es una vista en sección transversal más detallada del sistema de protección de la FIG. 7;
La FIG. 1 es una vista en perspectiva del sistema de protección de la FIG. 7;
La FIG. 11 es una representación esquemática del sistema de protección de la FIG. 7;
La Fig. 12 es una vista en perspectiva de un compresor que incorpora un tercer sistema de protección de acuerdo con las enseñanzas;
La FIG. 13 es una vista en perspectiva de una caja de conectares del sistema de protección de la FIG. 12;
La FIG. 14 es una vista en perspectiva de la caja de conectares de la FIG. 13 Incorporada en un conjunto de sensores de corriente;
La FIG. 15 es una vista frontal de la caja de conectares y el conjunto de sensores de corriente de la FIG. 14 3 Incorporados en un alojamiento;
La FIG. 16 es una vista frontal de la caja de conectares y el conjunto de sensores de corriente de la FIG. 14 incorporados en un alojamiento y montados en el compresor de la FIG. 12;
La FIG. 17 es un organigrama que ¡lustra el funcionamiento de un compresor de acuerdo con las enseñanzas;
La FIG. 18 es un organigrama que ¡lustra el funcionamiento de un compresor entre una condición de marcha y una condición de apagado de acuerdo con las enseñanzas;
La FIG. 19 es una vista en perspectiva de un compresor que incorpora un cuarto sistema de protección de acuerdo con las enseñanzas;
La FIG. 2 es una vista en sección transversal del compresor de la FIG. 19;
La FIG. 21 es una vista en perspectiva del sistema de protección de la FIG. 19;
La FIG. 22 es una vista en perspectiva del sistema de protección de la FIG. 2 que muestra una configuración de detección de corriente; y
La FIG. 23 es una representación esquemática de una red de compresores de acuerdo con las enseñanzas.
La siguiente descripción es de naturaleza meramente ilustrativa y en ningún modo pretende limitar las enseñanzas, su aplicación o sus usos.
Flaciendo referencia a las figuras, se proporciona un compresor de espirales (1) e incluye un sistema de control y protección (12) del compresor. El sistema de control y protección (12) puede accionarse para apagar selectivamente el compresor (1) en respuesta a parámetros de compresor detectados en un esfuerzo por proteger el compresor (1) y evitar el funcionamiento del mismo cuando las condiciones son desfavorables. Aunque en la presente memoria descriptiva se describirá un compresor de espirales (1), debe entenderse que podría usarse cualquier
compresor con el sistema de control y protección (12) de la presente Invención.
Haciendo referencia, en particular, a las FIG. 1 y 2, se muestra que el compresor (1) incluye una cubierta (14) hermética generalmente cilindrica que tiene una tapa (16) soldada en una parte superior y una base (18) que tiene 5 una pluralidad de patas (2) soldadas en una parte inferior. La tapa (16) y la base (18) están ajustadas a la cubierta (14) de tal manera que se define un volumen interior (22) del compresor (1). La tapa (16) está provista con una toma de descarga (24), mientras que la cubierta (14) está similarmente provista de una toma de entrada (26), dispuesta generalmente entre la tapa (16) y la base (14), como se muestra mejor en las FIG. 2 y 8. Además, un armario eléctrico (28) está acoplado de forma fija a la cubierta (14) generalmente entre la tapa (16) y la base (18) y 1 soporta funcionalmente una parte del sistema de protección (12) en el mismo, tal como se expondrá en mayor detalle más adelante.
Un cigüeñal (3) se acciona de forma giratoria por medio de un motor eléctrico (32) con respecto a la cubierta (14). El motor (32) incluye un estator (34) soportado de forma fija por la cubierta hermética (14), bobinados (36) que pasan 15 a través de dicho estator (34), y un rotor (38) acoplado... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un conjunto de compresor que comprende:
una cubierta (14) ;
un compresor alojado dentro de dicha cubierta;
un motor (32) conectado con accionamiento a dicho compresor;
caracterizado por un conjunto de sensores (166) accionable para supervisar las condiciones de funcionamiento de dicho compresor, incluyendo dicho conjunto de sensores (66) al menos un sensor (92) que detecta la temperatura de un conductor eléctrico (90) que suministra corriente a dicho motor (32) .
2. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho al menos un sensor (92) es un sensor de coeficiente negativo de temperatura.
3. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho al menos un sensor (92)
está dispuesto dentro de dicha cubierta (14) . 20
4. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho al menos un sensor (92) está dispuesto externo a dicha cubierta (14) .
5. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho conjunto de sensores
(66) incluye una placa de circuito impreso (80) dispuesta en el interior de dicha cubierta (14) y que soporta de forma operativa dicho al menos un sensor (92) .
6. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicha placa de circuito impreso (80) soporta dicho conductor eléctrico (90) . 30
7. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho conductor eléctrico incluye una patilla (90) conectada a dicho motor (32) para suministrar corriente a dicho motor (32) .
8. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicha patilla (90) está 35 dispuesta en el interior de dicha cubierta (14) .
9. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicha patilla (90) está dispuesta externa a dicha cubierta (14) .
10. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicha patilla (90) incluye una región de medida dispuesta a lo largo de dicha patilla (90) y dicho al menos un sensor (92) está dispuesto próximo a dicha región de medida.
11. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 10, en el que dicha región de medida 45 incluye un área en sección transversal menor que el resto de dicha patilla (90) .
12. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye además circuitos de procesamiento (68, 68b) accionables para recibir información de dicho al menos un sensor (92) para determinar una condición operativa de dicho compresor.
13. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 12, en el que dichos circuitos de procesamiento (68b) comprenden además una serie de dispositivos de emisión de luz (126) accionables para iluminarse selectivamente en respuesta a parámetros de compresor detectados.
14. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 12, en el que dichos circuitos de procesamiento (68) incluyen un microprocesador.
15. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho conjunto de sensores (66) incluye también un sensor de temperatura del motor (74) accionable para monitorizar la temperatura de dicho 17
motor (32) .
16. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho conjunto de sensores (66) incluye también un sensor de temperatura del compresor (72) accionable para monitorizar la temperatura de 5 dicho compresor.
17. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además un conjunto pasante hermético (98) accionable para conectar dicho conjunto de sensores (66b) con dichos circuitos de procesamiento (68b) a través de dicha cubierta (14) para mantener un cierre hermético de dicho compresor.
18. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho conductor eléctrico (90) está conectado en serie con dicho motor (33) .
19. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 18, en el que dicho conductor eléctrico (90) 15 está conectado en serie con los bobinados de dicho motor (32) .
20. El conjunto de compresor de acuerdo con la reivindicación 18, en el que dicho motor (32) está conectado con accionamiento con dicho compresor y dicho conjunto de sensores (66) puede accionarse para detectar condiciones de rotor bloqueado supervisando la temperatura de dicho conductor eléctrico (90) .
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