Un sistema de refrigeración para compresores alternativos y un compresor alternativo.

Un compresor alternativo (10) que comprende un sistema de refrigeración,

comprendiendo el compresor un alojamiento (11), un cilindro del compresor (2) dentro del alojamiento (11), una boquilla de atomización (1) que suministra fluido lubricante atomizado al cilindro del compresor, un intercambiador de calor (6) diseñado para refrigerar el fluido lubricante que va a ser atomizado en la boquilla (1), un separador de fluido (5) para separar una mezcla de fluido refrigerante y fluido lubricante y dirigir el fluido lubricante de vuelta desde el sistema, y un elemento de bloqueo (7) para evitar la acumulación de fluido lubricante en el cilindro; caracterizado porque:

- el sistema de refrigeración comprende al menos uno del separador de fluido lubricante (5) o el intercambiador de calor (6) dispuesto dentro del alojamiento (11) .

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/BR2010/000317.

Solicitante: WHIRLPOOL S.A..

Nacionalidad solicitante: Brasil.

Dirección: Avenida das Nações Unidas nº 12.995 32º andar Brooklin Novo CEP: 04578-000 São Paulo - SP BRASIL.

Inventor/es: LILIE, DIETMAR, ERICH, BERNHARD, KREMER,RODRIGO, JUNIOR,FERNANDO ANTONIO RIBAS, DESCHAMPS,CÉSAR JOSÉ, SCHREINER,JOÃO ERNESTO, JUNIOR,JADER RISO BARBOSA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F04B39/02 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 39/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios de bombas o sistemas de bombeo especialmente adaptados para fluídos compresibles, no cubiertos por, o con un interés distinto que, los grupos F04B 25/00 - F04B 37/00 (para el control F04B 49/00). › Lubrificación (de las máquinas o motores en general F01M).
  • F04B39/06 F04B 39/00 […] › Refrigeración (de máquinas o motores en general F01P ); Calentamiento; Prevención del hielo.

PDF original: ES-2462990_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Un sistema de refrigeración para compresores alternativos y un compresor alternativo

Campo de la invención La presente invención se refiere a un compresor alternativo que tiene un sistema de refrigeración.

Antecedentes de la invención La función de un compresor es aumentar la presión de un cierto volumen de fluido hasta una presión necesaria para llevar a cabo un cierto trabajo. En la industria de refrigeración, los compresores más utilizados son los compresores de tipo alternativo. La función de estos compresores es succionar un fluido refrigerante a una baja presión y comprimirlo hacia el condensador a una presión y temperatura elevadas.

Los compresores alternativos son aquellos en los que un cierto mecanismo de accionamiento proporciona un movimiento alternativo a un pistón dentro de un cilindro (tal mecanismo puede comprender, por ejemplo, un sistema de bielapalanca) . Así pues, el pistón se mueve alternativamente dentro de un cilindro, y se proporcionan válvulas de descarga y succión para permitir la succión y descarga del fluido refrigerante.

La refrigeración del compresor tiene un impacto significativo en el rendimiento termodinámico del mismo. Una gran parte de la ineficiencia de un compresor se asocia con el sobrecalentamiento del fluido que tiene lugar a lo largo de la trayectoria de succión (situada entre el transportador de succión y el cilindro de compresión) . Otra parte de la ineficiencia de un compresor, igualmente importante, se asocia con el calentamiento del fluido refrigerante durante su compresión.

El calentamiento del refrigerante en la trayectoria de succión está provocado por los intercambios de calor con los componentes del compresor que están a mayor temperatura que la del fluido refrigerante. Por otro lado, el calentamiento del fluido refrigerante en el proceso de compresión tiene lugar principalmente debido al trabajo llevado a cabo por el pistón, y asimismo a la transferencia de calor a través de las paredes del pistón y cilindro al comienzo de la compresión.

El sobrecalentamiento en la trayectoria de succión reduce la eficiencia volumétrica del compresor, ya que aumenta el volumen concreto de fluido refrigerante admitido en la cámara de compresión. Además, la mayor temperatura al comienzo del proceso de compresión implica igualmente un trabajo de compresión particular mayor, reduciendo la eficiencia energética del compresor.

Además de las ineficiencias provocadas por el calentamiento del refrigerante durante la compresión, el refrigerante calentado durante su compresión es una fuente principal de calor para el compresor, y es una causa principal de calentamiento de los otros componentes del compresor, los cuales, como consecuencia, calentarán el refrigerante a lo largo de la trayectoria de succión. Es conocido en la técnica compresores que comprenden elementos para la inyección de fluido presurizado en la cámara de compresión, intercambiadores de calor para refrigerar un fluido lubricante que se va inyectar, un separador de fluidos para separar una mezcla de fluido refrigerante y fluido lubricante y dirigir el fluido lubricante de vuelta del sistema, y un elemento de bloqueo para impedir la acumulación de fluido lubricante en el cilindro, como el compresor descrito en el documento FR 2357755, por ejemplo. No obstante, estos elementos, cuando existen, están dispuestos fuera del compresor, resultando así en una pérdida de espacio. El objeto de la reivindicación 1 se 45 presenta en dos partes a lo largo de la descripción del documento FR 2357755.

A la vista de lo anterior, se hace aparente que la refrigeración del refrigerante durante el proceso de compresión del mismo tendría un impacto positivo en la eficiencia de compresión y, como consecuencia, permitiría disminuir las pérdidas debidas al sobrecalentamiento del refrigerante durante la succión. Adicionalmente, es necesario resolver el problema de calentar el refrigerante durante el proceso de compresión y, al mismo tiempo, proporcionar una estructura más compacta.

Objetos de la invención A la vista de lo anterior, uno de los objetos de la presente invención es proporcionar un compresor alternativo que 55 comprende un sistema de refrigeración que es capaz de extraer calor del fluido refrigerante del compresor durante el proceso de compresión, disminuyendo su temperatura y volumen específico.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un compresor alternativo que comprende un sistema de refrigeración que permite una disminución de los niveles de temperatura del compresor durante su funcionamiento.

Aún más, es otro objeto de la presente invención proporcionar un compresor que comprende un sistema de refrigeración que mejora la eficiencia volumétrica y la eficiencia energética del compresor. Adicionalmente, otro objeto de la presente invención es proporcionar un compresor alternativo que tiene una construcción compacta y, no obstante, puede resolver el problema del calentamiento indeseado del refrigerante.

Sumario de la invención Un compresor de refrigeración de tipo alternativo que comprende un sistema de refrigeración, comprendiendo el compresor un alojamiento, una cámara de compresión dentro del alojamiento, una boquilla de atomización, que suministra un fluido lubricante atomizado dentro del cilindro del compresor, un intercambiador de calor diseñado para refrigerar el fluido lubricante que va a ser atomizado en la boquilla; un separador de fluido para separar una mezcla de fluido refrigerante y fluido lubricante y dirigir el fluido lubricante de vuelta del sistema y un elemento de bloqueo para impedir la acumulación de fluido lubricante en el cilindro, caracterizado porque el sistema de refrigeración comprende al menos uno del separador de fluido lubricante o del intercambiador de calor dispuesto dentro del alojamiento.

El elemento de bloqueo puede estar dispuesto, por ejemplo, entre la boquilla de atomización y el intercambiador de calor,

o incluso integrado en la boquilla de atomización.

En el modo de realización preferido de la presente invención, el elemento de bloqueo es una válvula de bloqueo que permanece abierta durante el funcionamiento del compresor y se cierra una vez que éste se apaga. Sin embargo, el

elemento de bloqueo puede comprender otros tipos de dispositivos, tales como, por ejemplo, un elemento de bloqueo eléctrico o un elemento de bloqueo electrónico.

Además, el elemento de bloqueo puede disponerse dentro del alojamiento del compresor, muy cerca del cilindro del compresor.

En un modo de realización preferido de la presente invención, el separador de fluido recibe una mezcla de fluido refrigerante y fluido lubricante descargada de la cámara de compresión, y dirige el fluido lubricante de nuevo al intercambiador de calor.

Sin embargo, en un modo de realización de la presente invención, el separador de fluido lubricante y el intercambiador de calor pueden estar en una posición mutuamente invertida, en la que el separador de fluido recibe la mezcla de fluido refrigerante y fluido lubricante procedente del intercambiador de calor.

Asimismo, en aún otro modo de realización de la presente invención, el separador de fluido lubricante y el intercambiador de calor pueden comprender un único componente, y tal componente puede estar dispuesto dentro o fuera del alojamiento del compresor.

En un modo de realización de la presente invención, el separador de fluido lubricante y el intercambiador de calor pueden estar dispuestos dentro del alojamiento, haciendo que el conjunto sea más compacto.

La boquilla de inyección puede estar dispuesta de tal modo que su extremo de dispensación toque ligeramente la pared lateral del bloque de cilindro del compresor, o de tal modo que el extremo de dispensación de la boquilla de inyección esté dispuesto en la placa de la válvula de compresor.

Breve descripción de los dibujos Las figuras muestran:

figura 1 - la figura 1 ilustra un compresor alternativo similar a los conocidos en el estado de la técnica, que comprende el

separador de fluido y el intercambiador de calor fuera del alojamiento del compresor, pero que tiene la boquilla situada dentro del alojamiento del compresor;

figura 2 - la figura 2 ilustra un primer modo de realización del compresor alternativo de la presente invención;

figura 3 -la figura 3 ilustra un segundo modo de realización del compresor alternativo de la presente invención; y

figuras 4, 5 y 6 - ilustran ejemplos de compresores alternativos que comprenden el separador de fluido y el intercambiador de calor fuera del alojamiento del compresor, pero que tienen asimismo la boquilla situada dentro del... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un compresor alternativo (10) que comprende un sistema de refrigeración, comprendiendo el compresor un alojamiento (11) , un cilindro del compresor (2) dentro del alojamiento (11) , una boquilla de atomización (1) que suministra fluido lubricante atomizado al cilindro del compresor, un intercambiador de calor (6) diseñado para refrigerar el fluido lubricante que va a ser atomizado en la boquilla (1) , un separador de fluido (5) para separar una mezcla de fluido refrigerante y fluido lubricante y dirigir el fluido lubricante de vuelta desde el sistema, y un elemento de bloqueo (7) para evitar la acumulación de fluido lubricante en el cilindro; caracterizado porque:

- el sistema de refrigeración comprende al menos uno del separador de fluido lubricante (5) o el intercambiador de calor (6) dispuesto dentro del alojamiento (11) .

2. Un compresor alternativo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de bloqueo (7)

está dispuesto 15 entre la boquilla de atomización (1) y el intercambiador de calor (6) . 15

3. Un compresor alternativo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de bloqueo (7) está integrado en la boquilla de inyección (1) .

4. Un compresor alternativo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el 20 elemento de bloqueo (7) es una válvula de bloqueo.

5. Un compresor alternativo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento de bloqueo es un elemento de bloqueo eléctrico.

6. Un compresor alternativo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento de bloqueo es un elemento de bloqueo electrónico.

7. Un compresor alternativo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el

elemento de bloqueo (7) está dispuesto dentro del alojamiento (11) . 30

8. Un compresor alternativo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el separador de fluido (5) recibe una mezcla de fluido refrigerante y fluido lubricante descargada del cilindro de compresión (2) y dirige el fluido de lubricante de nuevo al intercambiador de calor (6) .

9. Un compresor alternativo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el separador de fluido (5) recibe la mezcla de fluido refrigerante y fluido lubricante del intercambiador de calor (6) y dirige el fluido lubricante de nuevo al elemento de bloqueo (7) .

10. Un compresor alternativo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el 40 separador de fluido lubricante (5) y el intercambiador de calor (6) comprenden un componente único.

11. Un compresor alternativo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el componente único está dispuesto dentro del alojamiento (11) .

12. Un compresor alternativo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el separador de fluido lubricante (5) y el intercambiador de calor (6) están dispuestos dentro del alojamiento (11) .

13. Un compresor alternativo de acuerdo con la reivindicación 1 o 12, caracterizado porque el intercambiador de calor está dispuesto en el espacio en el alojamiento (11) destinado a almacenar el fluido lubricante, estando 50 sumergido el intercambiador de calor (6) en el fluido lubricante.

14. Un compresor alternativo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el extremo de dispensación de la boquilla de inyección (1) toca ligeramente la pared lateral del bloque de cilindro del compresor.

15. Un compresor alternativo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el extremo de dispensación de la boquilla de inyección (1) está dispuesto en la placa de válvula del compresor (10) .


 

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